[发明专利]一种固态存储方法及固态存储装置

说明书

一种固态存储方法及固态存储装置，属于存储器领域，其特征在于，所述固态存储方法用于混合使用DRAM和非易失性存储介质作为固态存储设备的系统；所述固体存储方法包括：将DRAM用于读、写缓存，同时用于存储FTL映射表，NAND flash坏块表，可用资源表和元数据；所述非易失性存储介质用于写缓存和存储更新后未写入存储芯片的FTL映射表。通过将写缓存中的数据和热FTL映射表等关键信息存放在非易失性存储介质当中，不会因为存储设备掉电而丢失，存储设备掉电后从非易失性存储介质中恢复数据，避免了数据丢失和存储设备损坏，大大提高了设备的可靠性。

技术领域

本发明属于存储器领域，尤其涉及一种固态存储方法及固态存储装置。

背景技术

当前，NAND闪存技术的发展推动固态存储设备逐渐普及。固态存储设备广泛应用于计算机领域，是一种比HDD更小，更轻，更快的新型存储器。固态存储设备使用固态存储器来保存需要长久保存的数据，一般而言，固态存储设备当中至少由NAND Flash和主控芯片组成。一般情况下，NAND flash的读写速度相较于固态存储设备的主接口（SATA，USB，PCIe等）慢得多，更何况NAND flash在写入之前还需要擦除，所以固态存储设备当中经常引入DRAM作为读写数据缓存，如图1所示。DRAM除了作为数据缓存外，还可以用于存储固态存储设备当中的关键信息，如FTL映射表，gc回收的数据等信息。

DRAM的使用可以提高固态存储设备的整体性能，但也引入了新的问题：一旦固态存储设备意外掉电，DRAM为易失性存储介质，当中的数据就会全部丢失。关键信息的丢失在严重情况下还会导致固态存储设备损坏，无法启动。

鉴于使用DRAM所引入的问题，有技术人员提出如图2所示的使用非易失性存储介质（如PCM，MRAM，RRAM等）来替换DRAM。既可以提高SSD的性能，还可以在意外掉电的情况下，完整保存非易失性存储介质中的数据，保护数据安全。

然而当前非易失性存储介质并不能完全替代DRAM，主要有两个原因：1，非易失性介质的性能相比DRAM还存在差距；2，非易失性介质的寿命远低于DRAM；3，非易失性存储介质单位容量的价格相对较高。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种既能保证固态存储设备的性能，还能保证固态存储设备的可靠性的固态存储方法及装置。

本发明所述固态存储方法，所述固态存储方法用于混合使用DRAM和非易失性存储介质作为固态存储设备的系统；所述固体存储方法包括：将DRAM用于读、写缓存，同时用于存储FTL映射表，NAND flash坏块表，可用资源表和元数据，可以最大程度发挥DRAM的带宽优势，提高存储设备的性能；所述非易失性存储介质用于写缓存和存储更新后未写入存储芯片的FTL映射表，存储设备意外掉电的时，非易失性存储介质中数据不丢失，下次存储设备上电时可以从非易失性存储介质中恢复。

进一步，本发明所述固态存储方法，所述非易失性存储介在固态存储设备正常工作写入的情况下只有写入操作，没有读取操作，这样非易失性存储介质的数据访问量只有DRAM的四分之一，大大降低了非易失性存储介质的带宽需求，并且数据访问的减少也有利于延长非易失性存储介质的寿命。在意外掉电时候非易失性存储介质只有读取操作，对非易失性存储介质的带宽和寿命影响较小。

进一步，本发明所述固态存储方法，所述DRAM用于写缓存和存储FTL映射表的空间为DRAM的指定地址；系统自动检测DRAM的写操作，当检测到指定地址的写操作时，将写入指定地址的数据复制到非易失性存储介质中；将写入非易失性存储介质的地址与DRAM当中对应的地址建立对应关系。

进一步，本发明所述固态存储方法，所述非易失性存储介质还可用于存储所述固态存储设备运行中产生的其他信息。