[發明專利]固態硬盤的加權磨損均衡方法及系統有效

申請號：	201210324780.6	申請日：	2012-09-05
公開（公告）號：	CN102880570A	公開（公告）日：	2013-01-16
發明（設計）人：	馮旭剛	申請（專利權）人：	記憶科技（深圳）有限公司
主分類號：	G06F13/18	分類號：	G06F13/18;G06F12/02
代理公司：	北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006	代理人：	劉健;黃韌敏
地址：	518000 廣東省深圳市***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	固態硬盤加權磨損均衡方法系統
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種固態硬盤的加權磨損均衡方法及系統。

背景技術

固態硬盤(Solid?State?Disk，簡稱SSD)是一種基于永久性存儲器，如閃存，或非永久性存儲器，同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)的計算機外部存儲設備。其具有讀寫速度快，低功耗，無噪音，抗震動，低熱量，體積小，工作范圍大，廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空等、導航設備等領域。如果能夠克服容價比低，和壽命限制，將會得到更廣泛的應用。

由于固態硬盤的存儲介質flash具有擦除次數有限，先擦后寫的特點，會帶來使用壽命有限的缺陷。為了延長flash的壽命，不讓部分block因為過度擦寫造成整塊盤的損壞。磨損均衡(Wear?Leveling)技術，讓flash的存儲單元擦除次數盡可能的平均。均衡磨損分為動態Wear-leveling和靜態Wear-leveling。結合圖1，動態Wear-leveling：保證數據的編寫和循環的擦除會被均勻地分布到NAND?Flash的所有塊中。該算法之所以是動態的是因為它每次都在緩沖區處理數據，然后寫入閃存中。主要是為了避免讓應用程序重復不斷地對同一個存儲區域進行擦除/寫入，從而讓該存儲單元出現永久性損壞。當出現一個寫數據請求時，動態Wear-Leveling就會開始啟動。該算法先對ECT的空閑塊池進行瀏覽，尋找一個擦除計數值最小的塊單元。一旦找到符合要求的塊，就將數據寫入，并將該塊送入數據塊池。然后將新塊的物理地址與主機發送過來的邏輯地址在轉換映射表上建立彼此的映射關系。結合圖2，靜態Wear-Leveling：對那些處于不活動狀態的塊單元進行尋址，并把數據寫入它們之中。靜態Wear-Leveling使用兩個觸發機制定期地進行操作。第一個觸發機制是檢測不活動塊單元的閑置存儲階段。如果這個閑置階段超過了所設定的上限，就會啟動ECT進行瀏覽操作，尋找在數據塊池中擦除計數值最小的塊單元，以及空閑塊池中擦除計數值最大的塊單元。第二個觸發機制就會將數據塊池中最小的擦除計數值與空閑塊池中最大的計數值進行相減，如果結果超過了設定上限，那么在數據塊池中擦除計數值最小的塊單元的數據就會被轉移到空閑塊池中擦除計數值最大的塊單元中。

上述均衡磨損的方法確實能夠再現有技術基礎上，盡可能擦寫操作均勻的分布到每一個block上。但是，上述方法是假定所謂的存儲單元block出現損壞的概率是一樣的。但實際上，因為在壞塊周圍的block因為生產工藝，物理構成，工作環境的較高相似性，其出現壞塊的概率會相對高一些，各塊的損壞概率是有一定差別的。

綜上可知，現有的固態硬盤的磨損均衡的方法，在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發明內容

針對上述的缺陷，本發明的目的在于提供一種固態硬盤的加權磨損均衡方法及系統，可以提高固態硬盤的性能及使用壽命。

為了實現上述目的，本發明提供一種固態硬盤的加權磨損均衡方法，所述方法包括：

記錄所述固態硬盤的至少一壞塊，以及所述壞塊周圍的塊編號；

根據所述壞塊周圍的塊編號生成哈希表；

所述固態硬盤進行磨損均衡時，對所述哈希表中的塊的磨損均衡系數加權處理。

根據本發明的加權磨損均衡的方法，每個所述壞塊周圍的塊編號對應一哈希表。

根據本發明的加權磨損均衡的方法，所述記錄所述固態硬盤的至少一壞塊，以及所述壞塊周圍的塊編號步驟包括：

記錄所述固態硬盤的出廠壞塊，以及所述出廠壞塊周圍的塊編號；

所述固態硬盤進行磨損均衡時，對所述哈希表中的塊的磨損均衡系數加權處理步驟包括：

對所述出廠壞塊周圍的塊編號對應的哈希表中的塊的磨損均衡系數增加第一加權項。