[發明專利]非易失性存儲器的數據收集方法

無效

• 申請號: 201310029822.8
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103699492A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 劉亦峻;呂俊賢
• 申請（專利權）人: 擎泰科技股份有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司 11298
• 代理人: 陳波;文琦

技術領域

本發明涉及一種非易失性存儲器，特別是關于一種非易失性存儲器的數據收集方法。

背景技術

快閃存儲器是一種非易失性固態存儲器裝置，可以電氣方式進行數據的抹除和寫入。如圖1所示，快閃存儲器通常會有數據分段（fragmentation）情形，特別是安裝有操作系統的快閃存儲器固態硬盤（SSD）中，主機的文件系統無法分配連續空間給數據，而是分配具有間隔的斷續空間給數據，這些斷續空間的先前數據已被刪除或被無效（invalid）。數據分段會降低快閃存儲器的存取效率。

快閃存儲器運行讀寫的單位為數據頁（page），而運行抹除則使用較大的單位稱為數據區塊（block）。由于快閃存儲器無法直接進行數據的覆蓋，因此，新數據必須先寫到未使用的數據頁，并將原數據無效。當寫入數據到快閃存儲器時，通常在文件系統和快閃存儲器之間使用快閃存儲器轉換層（FTL），用以將文件系統的邏輯地址轉換或映射到快閃存儲器的實體地址。此外，還使用空間回收（又稱為垃圾回收，garbage?collection）機制，將待回收數據區塊當中儲存有效數據的數據頁遷移至干凈數據區塊，再抹除待回收數據區塊。

由于傳統空間回收機制并未考量數據的特性，所以回收效率不高。因此急需提出一種新穎的機制，用來有效降低非易失性存儲器（例如快閃存儲器）的數據分段現象。

發明內容

綜上所述，本發明實施例提出一種非易失性存儲器的數據收集方法，用以增進或最佳化非易失性存儲器的儲存空間的回收效能。

根據本發明實施例，非易失性存儲器包含多個數據區塊，且每一數據區塊包含多個數據頁。記錄時間標記，其相關于非易失性存儲器的寫入數據。根據儲存于多個不同數據頁的多個寫入數據的相關時間標記，自多個不同數據頁分別搬移多個寫入數據至第一數據區塊。

附圖說明

圖1是示出傳統快閃存儲器的數據分段。

圖2A是示出本發明實施例的非易失性存儲器。

圖2B是示出圖2A的存儲器的細節。

圖3是示出本發明實施例的非易失性存儲器的數據收集方法的流程圖。

圖4是示出本發明特定實施例中圖3的步驟31的詳細流程圖。

圖5是示出自主機寫入的五類數據。

圖6是示出本發明特定實施例中圖3的步驟33的詳細流程圖。

主要元件符號說明

200????????????????存儲器

201????????????????存儲器控制器

202????????????????主機

31?????????????????儲存數據和時間標記

311????????????????判定數據頁群/數據區塊

312A???????????????儲存于冷數據頁群

312B???????????????儲存于熱數據頁群

312C???????????????儲存于熱數據頁群

32?????????????????回收儲存區域的儲存空間

33?????????????????根據時間標記搬移數據至儲存區域

331????????????????根據讀取次數以搬移數據

332????????????????根據數據長度以搬移數據

333????????????????根據時間標記以搬移數據

具體實施方式

圖2A示出本發明實施例的非易失性存儲器200（簡稱存儲器），其可以是快閃存儲器，但不限定于此。在本實施例中，存儲器200受控于存儲器控制器201，依數據頁級（page-level）的映射方式，使用轉換層（例如快閃存儲器轉換層或FTL）進行邏輯地址至實體地址的轉換或映射。雖然本實施例以數據頁層級（例如16KB大小）為例，然而也可以使用其他層級，例如4KB大小的數據簇級（cluster-level），或512B大小的數據扇區級（sector-level）。

本實施例的存儲器200提供多個數據頁來儲存寫入數據。這些數據頁可配置成為多個數據頁群（group），分別分配以儲存數據。每一個數據群可相當于一個數據區塊；或者，每一個數據群可包含至少一個數據頁（例如采用數據簇級的映射方式）。