[发明专利]相变存储器的写均衡方法

摘要

本发明提供一种相变存储器的写均衡方法，包括：将一个大容量的相变存储系统分成多个存储区域，每个区域包含多个存储阵列，每个阵列又包含多个存储行，每个存储行由多个字节组成，而且在同一个区域，文件数据以条带化方法存储以增加数据地址映射的散化度，阵列内部用邻行拷贝算法进行写均衡即维护一个空白行指针，将与该指针相邻的上一行的有效数据拷贝到该指针所指向位置，以此达到这两个存储行的写均衡，而所有阵列的空白行以隔行映射的方式映射到特殊阵列上，以提高特殊阵列的散化度。本发明能加大数据地址映射的散化度，更有效地抵御重复写相同存储单元的恶意攻击，以达到整个存储系统的写均衡，从而延长存储系统的寿命和利用率。

主权项

一种相变存储器的写均衡方法，包括以下步骤：(1)对相变存储器进行初始化操作：将所述相变存储器划分为m个区域，每个区域包括n个阵列，每个阵列包括N个有效行和1个特殊行，每个所述有效行和所述特殊行均包括b个字节，前m‑1个区域为非特殊区域，第m个区域设置为特殊区域，并包括一个特殊阵列和多个冗余阵列，所述阵列的有效行和所述特殊行的地址均包括三元组(r，l，a)，其中r为区域号，l为行号，a为区域内的阵列号，所述阵列在所述相变存储器中的阵列编号U＝r*m+a‑l，设置下列参数：所述区域的阵列映射表、所述阵列的随机密钥表、所述相变存储器的写次数计数器i的初值为0及其阈值、所述阵列的写次数计数器j的初值为0及其阈值、所述阵列的起始行指针Phead的初值为0并指向所述阵列的首行，所述阵列的空白行指针Pblank的初值为N并指向所述阵列的空白行；(2)从相变存储器控制器获取逻辑地址LA，查找所述阵列映射表，以得到物理地址PA；(3)根据所述物理地址PA判断对所述相变存储器的操作类型是读操作还是写操作；(4)若所述操作类型是写操作，则设置所述写次数计数器i＝i+1；(5)判断所述写次数计数器i是否不小于所述阈值；(6)若所述写次数计数器i不小于所述阈值，则读取所述阵列的起始行指针Phead以及空白行指针Pblank，并计算第x个阵列的总写次数wx＝Phead*N+(N‑Pblank)；(7)计算每个非特殊区域的总写次数为所述n个阵列的总写次数中的最大值；(8)对所述非特殊区域的总写次数按照由大到小的顺序进行排序，以找到两两总写次数之间的差大于1000000的两个非特殊区域；(9)对所述两个非特殊区域中的执行数据和参数的互拷贝操作，并更新所述阵列映射表，所述参数包括随机密钥表的表项值、起始行指针、阵列的写次数计数器j、空白行指针；(10)查找所述更新的阵列映射表，以得到更新后的物理地址PA；(11)将数据写入所述更新后的物理地址PA所指向的位置，并进行写后读校验检查：(12)读出写入的所述数据，并与原数据进行比较，以判断二者是否不相同；(13)若二者不相同，则将写入的所述数据拷贝到所述冗余阵列，并更新所述随机密钥表的表项值、所述阵列映射表的表项值以及所述物理地址PA；(14)设置所述写次数计数器j＝j+1；(15)判断所述写次数计数器j是否不小于所述阈值；(16)若所述写次数计数器j不小于所述阈值，则将所述阵列中空白行指针指向的上一行的数据拷贝到所述空白行，更新所述空白行指针及所述写次数计数器j。