[发明专利]一种基于多通道闪存的读写分离方法

说明书

本发明公开了一种基于多通道闪存的读写分离方法，其特点是将多通道闪存按读区域和写区域划分，并根据历史访问情况确定当前被访问的数据应该放在哪一个区域，如放置错误则需要对数据进行迁移，使其尽可能多的读请求发生在读区域上，写请求发生在写区域上，以实现读写之间的分离，降低读写干扰，从而提升读性能。本发明与现有技术相比具有优化数据的放置，使得尽可能多的读请求发生在读区域上，写请求发生在写区域上，以实现读写之间的分离，降低读写之间的干扰，改善读性能，有效提高快页访问的效率，最大限度地减少对慢页访问的影响，大大提高了闪存的读性能。

技术领域

本发明涉及闪存堆叠技术领域，尤其是一种基于多通道闪存的读写分离方法。

背景技术

在闪存设备上，读写之间会产生严重的干扰，特别是对于写密集型场合下，写操作对读产生的影响更大。当写操作在闪存芯片中正在处理时，读操作被发到同一芯片，则会发生读取和写入干扰。此时读请求必须等待写请求执行完成后才能进行处理，而一个写操作在目前先进的闪存中处理所花费的时间大概是1毫秒至3毫秒，一个读请求处理相对要快很多，大概是50微妙至80微妙。两者相差近60倍，这将会导致读性能严重下降。闪存设备上有一部分数据是只读型数据，一部分数据是只写型数据，还有少部分数据是混合型数据。而大部分的读操作发生在只读型数据上，大部分的写操作发生在只写型数据上。

现有技术的闪存设备上，读写请求在每块芯片上的分布是均匀的，那么写请求将会严重影响读性能。尤其，随着闪存的发展，闪存中的读写干扰问题越来越严重，这极大地影响了读性能。基于闪存的读写访问特征，对闪存的读写请求进行分离，可以较大程度地降低读写之间的干扰，提高读性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种基于多通道闪存的读写分离方法，采用对闪存中的读写请求进行选择性分离并根据访问特征动态迁移的方式，使得尽可能多的读请求发生在读区域上，写请求发生在写区域上，以实现读写之间的分离，优化数据的放置，降低读写之间的干扰，改善读性能，有效提高快页访问的效率，并减少对慢页访问的影响，大大提高了闪存的读性能。

本发明的目的是这样实现的：一种基于多通道闪存的读写分离方法，其特点是将多通道闪存按读区域和写区域划分，并根据历史访问情况确定当前被访问的数据应该放在哪一个区域，如放置错误则需要对数据进行迁移，使其尽可能多的读请求发生在读区域上，写请求发生在写区域上，以实现读写之间的分离，降低读写干扰，从而提升读性能。

所述读区域和写区域划分是在闪存控制器中添加读写数据放置组件和数据动态迁移组件，并通过在映射表中添加记录历史访问的次数和操作类型。

所述读写数据放置组件是根据历史访问进行预判数据应该放置的区域，即将读写请求分离为只读型数据、只写型数据和混合型数据。

所述数据动态迁移组件是根据历史访问对不断变化的读写访问进行动态识别，并将放置不准确的数据进行迁移，以确保读区域上只发生读取操作，而写区域上只发生写入操作。

所述只读型数据为访问的读请求数与总访问次数的占比超过阈值的数据；所述只写型数据为访问的写请求与总访问次数的占比超过阈值的数据；所述混合型数据为只读型数据和只写型数据之外的其余数据。

所述数据动态迁移需在映射表中每一项添加位数，记录前几次的操作类型，并且设置迁移阈值，即从读区域迁移到写区域的写阈值Tw和从写区域迁移到读区域的读阈值Tr，对于读区域发生写入次数超过Tw的数据在更新操作时将数据迁移到写区域；对于在写区域发生读取次数超过Tr的数据在本次读取的时将数据迁移到写区域。

本发明与现有技术相比具有优化数据的放置，使得尽可能多的读请求发生在读区域上，写请求发生在写区域上，以实现读写之间的分离，降低读写之间的干扰，改善读性能，有效提高快页访问的效率，最大限度地减少对慢页访问的影响，大大提高了闪存的读性能。

附图说明