[發(fā)明專利]一種SLC Block到XLC Block數(shù)據(jù)遷移方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711465556.8
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108170381B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李雷;彭鵬;姜黎
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南國科微電子股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F11/10
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請涉及數(shù)據(jù)遷移技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種SLC Block到XLC Block數(shù)據(jù)遷移方法。本發(fā)明通過將LUN劃分為兩個BANK，將一個BANK作為數(shù)據(jù)源，另一個BANK做為數(shù)據(jù)目的地，使得一個BANK只做SLC page讀，而另外一個BANK只做XLC寫，進(jìn)而確保1次XLC寫的N個page數(shù)據(jù)傳輸不能被其他操作打斷的需求；讀路徑的數(shù)據(jù)都會經(jīng)過LDPC進(jìn)行糾錯處理，SLC Page數(shù)據(jù)中的誤碼不會疊加到XLC中；經(jīng)過本方案完成數(shù)據(jù)遷移后，BANK0和BANK1的數(shù)據(jù)發(fā)生了位置交換，這種差異在系統(tǒng)中通過簡單偏移映射即可處理掉。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及數(shù)據(jù)遷移技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種SLC Block到XLC Block數(shù)據(jù)遷移方法。

背景技術(shù)

XLC顆粒寫的特點決定了直接寫XLC期間需要緩存大量的源數(shù)據(jù)，若使用芯片內(nèi)部RAM來緩存這些數(shù)據(jù)，將導(dǎo)致芯片成本上升。為降低成本，主流做法是將數(shù)據(jù)緩存到先寫到SLC Block中，然后再將數(shù)據(jù)從SLC Block遷移到XLC Block的方式來來解決。

目前SLC Block遷移數(shù)據(jù)到XLC Block的方法主要有兩種：Copy Back方式、讀寫方式。

Copy back方法通過使用顆粒Copy Back命令先從NAND介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)到NAND內(nèi)部的 data register中，然后再將數(shù)據(jù)從data register下刷到NAND介質(zhì)。該方法實現(xiàn)原理如圖1所示。圖中淺色箭頭代表Copy back的讀操作，深色箭頭代表Copy Back的寫操作。

由圖1可知，該方法中數(shù)據(jù)無需經(jīng)過SSD主控中轉(zhuǎn)，即不需要在主控端緩存，而是通過 NAND內(nèi)部的data register來中轉(zhuǎn)這些數(shù)據(jù)。由于每個LUN的的數(shù)據(jù)遷移可同時進(jìn)行，具備性能良好且不需要消耗主控的RAM資源的特點。然而data register中的數(shù)據(jù)未做糾錯處理，所以這些數(shù)據(jù)中的誤碼會疊加到XLC Page中。

讀寫方式，假設(shè)XLC page一次編程需要傳輸N個page，根據(jù)XLC的編程特點可知對某個LUN執(zhí)行XLC寫時，該N個Page的下刷不能被其他操作打斷；首先選擇1個LUN，從 SLCBlock讀取N個SLC Page到芯片內(nèi)部ram，然后將ram中的這些數(shù)據(jù)下刷到該LUN的 XLCBlock中。該方法實現(xiàn)原理如圖2所示，圖中淺色箭頭代表連續(xù)N個SLC page讀的數(shù)據(jù)傳輸，深色箭頭代表1次XLC寫時的N個page數(shù)據(jù)傳輸。

由圖2可知，數(shù)據(jù)被讀到芯片內(nèi)部，且傳輸時經(jīng)過LDPC糾錯處理，所以來自介質(zhì)中的誤碼不會通過寫疊加到XLC page，即沒有EBC放大問題；另外，該方法的最大并發(fā)數(shù)為RamSize/(PageSize*N)，在為滿足規(guī)定性能指標(biāo)下，需要很大的ram空間。例如，2 planePageSize為32KB，一次tlc編程需要傳輸3個Page數(shù)據(jù)，則達(dá)到32并發(fā)時，ram size大小需要32KB*3*32KB＝3MB，若為削減成本而強(qiáng)行減小RamSize，則必然會犧牲性能。

綜上，可知現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點：

EBC放大問題，在Copy back方法中，由于從SLC page中讀取的數(shù)據(jù)未經(jīng)過SSD主控LDPC糾錯，使得SLC Page的誤碼疊加寫入到XLC Page，加重XLC page數(shù)據(jù)的出錯率，嚴(yán)重時，可能導(dǎo)致TLC page數(shù)據(jù)超過SSD主控LDPC的糾錯能力，反映到SSD整盤為盤片可靠性降低、壽命降低。

RAM資源需求過多或性能低下。為確保NAND要求的1次XLC寫要求N個page的傳輸不能被打斷，在讀寫方式中，每個LUN都需要連續(xù)讀N個SLC Page數(shù)據(jù)，然后再下刷到這N個Page的數(shù)據(jù)來執(zhí)行一次XLC寫。意味著每個并發(fā)單元都需要N個page size的ram空間，對滿足一定性能指標(biāo)下，對芯片內(nèi)部ram資源需求過多，加劇芯片成本。若為降低成本強(qiáng)行減小ram空間，必然導(dǎo)致并發(fā)數(shù)減小，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)遷移過程的性能低下。

發(fā)明內(nèi)容