[發(fā)明專利]固態(tài)存儲器中的數(shù)據(jù)巡檢方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610319569.3
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN107368257B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳黎明;趙萬;黃斌;楊虓;王永良
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 羅振安

本發(fā)明公開了一種固態(tài)存儲器中的數(shù)據(jù)巡檢方法及裝置，屬于存儲技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：在當(dāng)前巡檢周期內(nèi)，根據(jù)所述第一鏈表組中所掛載的存儲塊被掛載至所述第一鏈表組的時(shí)間，讀取所述第一鏈表組中所掛載的存儲塊中存儲的有效數(shù)據(jù)頁；將所讀取的有效數(shù)據(jù)頁存儲至所述啟用存儲塊；將巡檢周期內(nèi)的所啟用的啟用存儲塊按照被啟用的時(shí)間掛載至所述第二鏈表組，在當(dāng)前巡檢周期的下一個(gè)巡檢周期開始時(shí)，將所述第二鏈表組作為所述第一鏈表組，將所述第一鏈表組作為所述第二鏈表組。本發(fā)明基于數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的優(yōu)化，將穩(wěn)定數(shù)據(jù)內(nèi)聚到部分存儲塊中，非穩(wěn)定數(shù)據(jù)可使用的存儲塊增多，從而提升冗余比，減小寫放大及對SSD的磨損，延長SSD使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種固態(tài)存儲器中的數(shù)據(jù)巡檢方法及裝置。

背景技術(shù)

固態(tài)硬盤(Solid State Disk或Solid State Drive)，也稱作電子硬盤或者固態(tài)電子盤，是采用固態(tài)電子存儲器件實(shí)現(xiàn)的硬盤，主要由控制器和存儲器組成。固態(tài)硬盤在接口規(guī)范、物理尺寸、使用方式上和普通硬盤相同，其特別之處在于沒有機(jī)械結(jié)構(gòu)，利用獨(dú)有的存儲介質(zhì)NAND Flash特性，以存儲塊(block)為單位執(zhí)行寫入操作，以頁為單位執(zhí)行擦除操作。SSD固態(tài)硬盤擺脫了機(jī)械硬盤的磁頭，盤片轉(zhuǎn)軸及控制電機(jī)等機(jī)械部件，沒有電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)的過程，內(nèi)部不存在任何機(jī)械活動部件，不會發(fā)生機(jī)械故障，也不怕碰撞、沖擊和振動。

NAND Flash是一種非易失性隨機(jī)訪問存儲介質(zhì)，其特點(diǎn)是斷電后數(shù)據(jù)不消失。NAND Flash是基于浮柵(Floating Gate)晶體管設(shè)計(jì)。通過向存儲器中的浮置柵極進(jìn)行充放電來達(dá)到寫入“0”或者“1”的目的，而通過判決浮置柵極中的電荷量來獲得當(dāng)前存儲單元中所存儲的數(shù)據(jù)。

各種泄漏機(jī)理的存在，使得電子在浮柵上保存的特性受到嚴(yán)重影響，伴隨反復(fù)地擦寫，通道絕緣層會發(fā)生損傷，浮柵中的電子會因?yàn)榻^緣層受損而加快泄漏電荷，稱應(yīng)力誘導(dǎo)漏電流(SILC)，同樣使內(nèi)部閾值電壓減小；絕緣層中捕獲的電子可能被浮柵反捕獲，并且溫度越高而越明顯，稱固有電荷損失(ICL)，這會使內(nèi)部閾值電壓減小；這些均被成為數(shù)據(jù)保持(Data Retention)錯(cuò)誤。

數(shù)據(jù)長時(shí)間存放于NAND Flash中存在產(chǎn)生Data Retention錯(cuò)誤造成數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)，特別是在主機(jī)長時(shí)間不更新數(shù)據(jù)的情況下，這種風(fēng)險(xiǎn)也會變大。為了防止DataRetention錯(cuò)誤的發(fā)生，需采用巡檢的方式刷新數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)被長時(shí)間存放。

目前，SSD實(shí)現(xiàn)巡檢的方法可以為：根據(jù)存儲邏輯地址到物理地址的映射表，按映射表中邏輯地址的排列順序，將邏輯地址映射到的物理地址所對應(yīng)的存儲塊中的有效數(shù)據(jù)依次讀取出來，并寫入新的空白存儲塊中(空白存儲塊為沒有寫入數(shù)據(jù)的存儲塊，例如通過垃圾回收模塊回收并擦除的存儲塊)。

現(xiàn)有的SSD巡檢方法至少存在以下問題：

由于上述巡檢方法為根據(jù)邏輯地址對SSD中的存儲塊進(jìn)行巡檢，這樣會使長時(shí)間未被擦除的穩(wěn)定數(shù)據(jù)和剛被寫入的活躍數(shù)據(jù)在巡檢過程中被遷移至同一存儲塊，由于存儲塊中活躍數(shù)據(jù)可能很快就會被更新而變成無效數(shù)據(jù)頁，而穩(wěn)定數(shù)據(jù)不會被更新，仍然為有效數(shù)據(jù)頁，這樣，在擦除存儲塊時(shí)，需要對未被更新的有效數(shù)據(jù)頁進(jìn)行遷移，從而增加了寫放大。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種固態(tài)存儲器中的數(shù)據(jù)巡檢方法及裝置。所述技術(shù)方案如下：