[发明专利]一种基于多层单元的非易失内存的磨损均衡方法

摘要

本发明公开了一种基于多层单元的非易失内存系统的磨损均衡方法。包括将非易失内存系统的存储区域的每个晶元划分为多个子存储区域；对每个子存储区域，在其每执行P个写请求之后，使用基于代数的磨损均衡算法随机交换该子存储区域的物理行中的数据；在非易失内存系统的存储区域每执行T个写请求之后，从各子存储区域中选取一个“热”子存储区域和一个“冷”子存储区域进行数据交换；其中，T为区域交换间隔，为预定值或随机数，“热”子存储区域是指累积写次数较多的子存储区域，“冷”子存储区域是指累积写次数较少的子存储区域。本发明结合了基于表格的磨损均衡算法和基于代数的磨损均衡算法的优势，具有高寿命和安全可靠的优点。

主权项

一种基于多层单元的非易失内存系统的磨损均衡方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将非易失内存系统的存储区域的每个晶元划分为多个子存储区域，每个子存储区域由若干个物理行组成；(2)对每个子存储区域，在其每执行P个写请求之后，使用基于代数的磨损均衡算法随机交换该子存储区域的物理行中的数据，从而实现子存储区域内部的写次数平衡；其中，P为预定的基于代数的磨损均衡算法的交换周期；(3)在非易失内存系统的存储区域每执行T个写请求之后，从各子存储区域中选取一个“热”子存储区域和一个“冷”子存储区域进行数据交换，从而实现子存储区域之间的写次数平衡；其中，T为区域交换间隔，为预定值或随机数，“热”子存储区域是指访问较频繁，累积写次数较多的子存储区域，“冷”子存储区域是指访问不频繁，累积写次数较少的子存储区域；其中，若T为预定值，步骤(3)进一步包括如下步骤：(3‑1)计算子存储区域的平均累积写次数将累积写次数高于平均值的子存储区域作为“热”子存储区域，将累积写次数低于平均值的子存储区域作为“冷”子存储区域；其中，n为子存储区域的个数，wi为第i个子存储区域的累积写次数；(3‑2)计算各“热”子存储区域的权值和各“冷”子存储区域的权值进而计算“热”子存储区域的权值总和和“冷”子存储区域的权值总和(3‑3)生成随机数X1和X2，使得(3‑4)将X1顺序逐一减去“热”子存储区域的权值，当X1≤0时，选中对应的“热”子存储区域，将X2顺序逐一减去“冷”子存储区域的权值，当X2≤0时，选中对应的“冷”子存储区域；(3‑5)交换选中的“热”子存储区域和选中的“冷”子存储区域的所有物理行的数据，执行T个写请求之后，返回步骤(3‑1)；若T为随机数，步骤(3)进一步包括如下步骤：(3‑1)生成随机数N，计算得到区域交换间隔T＝N*K，其中，K是每个子存储区域包含的物理行数；(3‑2)在执行T个写请求后，将累积写次数最多的子存储区域作为“热”子存储区域，将累积写次数最少的子存储区域作为“冷”子存储区域；(3‑3)交换“热”子存储区域和“冷”子存储区域的所有物理行的数据，返回步骤(3‑1)；其中，步骤(3)由内存控制器执行，由数据交换引起的内存读写操作占用总线资源。