[發明專利]一種固態硬盤動態加速區的實現方法及固態硬盤

有效

• 申請號: 201710354772.9
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107291381B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 王猛;徐偉華
• 申請（專利權）人: 記憶科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 葉新民

本發明公開了一種固態硬盤動態加速區的實現方法及固態硬盤，其特征在于在MLC或者TLC工藝的固態硬盤中至少分出一個加速分區，將所述加速分區的物理塊轉換為SLC,外部控制器對固態硬盤的寫操作優先選擇寫入加速分區，寫入完成后直接返回寫入成功；固態硬盤控制中設有動態更新程序，后臺自動將加速分區的數據更新到用戶空間中，所述用戶空間為非SLC區域。通過將部分MLC/TLC物理塊轉換為SLC,從而獲得更高的讀寫性能；同時根據盤的邏輯使用空間與物理空間的比例，動態調整此加速區的大小，可在用戶端實現較高的寫入速度效果。

技術領域

本發明涉及固態硬盤控制技術，特別涉及一種固態硬盤動態加速區的實現方法及固態硬盤。

背景技術

SSD(固態硬盤)已經被廣泛應用于各種場合，隨著NAND工藝的演進，從SLC到MLC，再到TLC,其編程復雜度越來越高，對應地同等容量的NAND的寫入性能在下降。因此對于寫入時間有一定要求的應用場合，該MLC和TLC的寫性能無法滿足應用要求。對于存在大量數據寫入的應用，寫入速度慢也將降低應用的響應速度，嚴重影響用戶體驗。

發明內容

針對以上缺陷，本發明目的如何提升現有MLC、TLC等工藝類型固態硬盤寫入速度慢的問題。

為了解決以上問題本發明提出了一種固態硬盤動態加速區的實現方法，其特征在于在MLC或者TLC工藝的固態硬盤中至少分出一個加速分區，將所述加速分區的物理塊轉換為SLC,外部控制器對固態硬盤的寫操作優先選擇寫入加速分區，寫入完成后直接返回寫入成功；固態硬盤控制中設有動態更新程序，后臺自動將加速分區的數據更新到用戶空間中，所述用戶空間為非SLC區域。

所述的固態硬盤動態加速區的實現方法，其特征在于所述加速分區的大小動態根據用戶空間中空閑空間的大小動態調整。

所述的固態硬盤動態加速區的實現方法，其特征在于當用戶空間的空閑空間大于預先設定的調整閥值時，保持加速分區的大小不變；當用戶空間的空閑空間小于預先設定的調整閥值時，當用戶空間的空閑空間變少時，加速分區也自動調小。

所述的固態硬盤動態加速區的實現方法，其特征在于根據加速分區的空間大小X，用戶空間已使用的邏輯空間Y和固態硬盤用戶可見的邏輯空間N的關系，動態確定外部控制器對固態硬盤的寫操作是直接寫入用戶空間還是寫入加速分區。

所述的固態硬盤動態加速區的實現方法，其特征在于當(Y+X)＝N，則直接寫入用戶空間中，且觸發將加速區的數據全部更新到用戶空間中；當(Y+X)N且X〉＝1/4*N，則直接寫入用戶空間中；當(Y+X)N且X1/4*N，則直接寫入加速分區。

所述的固態硬盤動態加速區的實現方法，其特征在于當用戶空間的空閑空間小于預先設定的恢復閥值時，將加速分區從SLC恢復到原始的存儲類型，加速分區對應的存儲空間恢復為用戶空間。

所述的固態硬盤動態加速區的實現方法，其特征在于后臺自動將加速分區的數據更新到用戶空間中的操作選擇系統空閑時自動觸發并進行操作。

一種固態硬盤，其特征在于固態硬盤的控制器采用了權利要求1至7任意一項所述的固態硬盤動態加速區的實現方法。

本發明通過將部分MLC/TLC物理塊轉換為SLC,從而獲得更高的讀寫性能；同時根據盤的邏輯使用空間與物理空間的比例，動態調整此加速區的大小，可在用戶端實現較高的寫入速度效果。

附圖說明

圖1是TLC、MLC和SLC的性能對比圖；

圖2是具體實施例空間分配示意圖；

圖3是具體實施例各個空間寫入性能對比圖。

具體實施方式