申请/专利权人：华东师范大学

申请日：2022-02-23

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN114924690B

主分类号：G06F3/06

分类号：G06F3/06;G11C16/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2022.09.06#实质审查的生效;2022.08.19#公开

摘要：本发明公开了一种基于非均衡磨损闪存的读性能优化方法，通过实现闪存的差异化磨损并结合数据冷热特征，优化闪存的读性能。在闪存控制器中添加热读数据识别机制、差异化磨损机制和数据迁移机制。通过合理的数据放置方法，形成闪存块之间的差异化磨损。差异化磨损产生的两个区域（高磨损和低磨损区域）体现出不同的可靠性特征。高磨损区域中的数据采用热读识别机制；高磨损区域的热读数据采用可靠性差异感知的迁移机制。结合这两种机制，将热读数据从高磨损区域迁移到低磨损区域，以最大限度地提高热读数据访问的效益。本发明优化了磨损对数据可靠性的不利影响，相对于传统的均衡磨损未进行任何闪存块的可靠性的区分方式，提高了闪存的读性能。

主权项：1.一种基于非均衡磨损闪存的读性能优化方法，其特征在于，包括如下步骤：在闪存控制器中添加热读数据识别机制、差异化磨损机制以及数据迁移机制；通过映射表记录页面读取次数，标记数据的访问特征；通过闪存块的编号将每个plane中的闪存块划分为高磨损区域和低磨损区域；通过闪存控制器控制数据的写入区域形成差异化磨损；通过闪存控制器将高磨损区域中访问次数大于数据迁移阈值的热读数据迁移到低磨损区域中，优化闪存读性能；所述数据迁移阈值会随着闪存的使用动态调整；其中：所述高磨损区域是指闪存控制器将主机端下发写请求写入的区域；低磨损区域是指高磨损区域中的热读数据迁入的区域；区域的划分是在每个plane中进行的；每个plane中包含两个区域，每个闪存块在plane中的下标决定了闪存块属于哪一个区域；高磨损区域和低磨损区域包含的闪存块的个数是不同的，通过设置高磨损区域和低磨损区域的闪存块个数比确定两个区域的容量比；高磨损区域中的数据采用热读数据识别机制，每次读请求会增加页的读取次数；通过映射表记录当前访问数据的读取次数，当读取次数超过数据迁移阈值时，被识别为热读数据；当闪存控制器识别出热读数据，则进行是否触发数据迁移机制的判断；数据迁移机制包含两种数据迁移方式，主动迁移和被动迁移；若被识别为热读数据，则根据当前数据的访问延迟和高磨损区域与低磨损区域之间的可靠性差异判断采取何种数据迁移方式；在每次读取数据之后，则将数据的读取次数加一；低磨损区域中的数据采用先进先出即FIFO的剔除机制，当低磨损区域中的空闲空间不足时，则将最早使用的闪存块中的有效数据迁移到高磨损区域中；初始时，低磨损区域中没有存储数据，空闲空间充足；一旦低磨损区域被热读数据填满之后，则选择最早被使用的闪存块，将其中的有效数据通过垃圾回收迁移到高磨损区域中；在低磨损区域中维持一个索引指向最早使用的闪存块；当最早使用的闪存块被回收时，索引的值加一，指向下一个最早被使用的闪存块。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华东师范大学 一种基于非均衡磨损闪存的读性能优化方法

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