[發明專利]一種提升SSD讀性能的方法及系統

有效

• 申請號: 201810052843.4
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108132760B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 張麗;彭鵬;姜黎
• 申請（專利權）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;G06F12/1009
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請實施例公開了一種提升SSD讀性能的方法及系統，包括：根據讀命令對應的所讀數據的長度和所處邏輯頁，向FTL層發起讀請求；FTL層根據接收到的讀請求向NFC層發起二次讀請求；NFC根據所述二次讀請求中的讀命令是否存在4K讀標記，選擇不同的模式來讀Flash數據。當命令對應的所讀數據的長度較小時且均處于同一邏輯頁，則可以選擇普通單頁模式，否則選擇多頁并發模式，這樣避免了處于同一邏輯頁的小長度數據使用多頁并發模式的問題，節省了SSD在小IO隨機讀的時間，提高了SSD的讀性能。

技術領域

本申請涉及固態硬盤技術領域，尤其涉及一種提升SSD讀性能的方法及系統。

背景技術

SSD(Solid State Drives,固態硬盤)相較于傳統的機械硬盤來說，有著高性能、高可靠性、防震等一系列的優點，目前正廣泛地取代著機械硬盤的市場與應用。對于大文件的存儲訪問，SSD的帶寬是傳統硬盤的幾十倍，優勢明顯。

現有技術中為了提升SSD的讀性能，比如從前端命令處理著手，優化FTL(Flashtranslation layer，閃存轉換層)算法，針對性地對某些IO場景去優化命令數據路徑、減小延遲等。還有影響SSD最根本的存儲載體-Nand Flash，提升Nand Flash接口頻率、采用Flash的多頁并發讀或編程操作都可以大大地提升SSD的性能。

現在常用的Nand顆粒都可以支持兩頁或四頁的并發讀或編程操作，基本都使用Flash的多頁并發讀或編程操作，將Flash或系統的讀寫帶寬提高到了單頁操作的2倍或4倍左右。然并不是所有場景都適合多頁操作，SSD的使用中還有很多小文件存儲的場景，例如Win7及以上的系統使用的NTFS文件系統格式，系統默認文件最小就是4K(不足4k自動補齊到4K)，對于某些讀小IO場景，如IO大小小于Flash的頁大小時，只讀單頁的數據就可以滿足需求。因為在多頁并發讀操作中，多頁并發讀的潛伏期較普通單頁讀略長一些，多頁讀操作依次發送頁面選擇命令，每次頁選擇之間有間隙時間，從而降低了SSD的讀性能。

發明內容

本申請提供了一種提升SSD讀性能的方法及系統，以解決傳統的SSD在小IO隨機讀時耗時長，降低了SSD的讀性能的問題。

為了解決上述技術問題，本申請實施例公開了如下技術方案：

一種提升SSD讀性能的方法，所述方法包括：根據讀命令對應的所讀數據的長度和所處邏輯頁，向FTL層發起讀請求；FTL層根據接收到的讀請求向NFC(Nand FlashController，Nand Flash控制器)層發起二次讀請求；NFC根據所述二次讀請求中的讀命令是否存在4K讀標記，選擇不同的模式來讀Flash數據。

可選地，所述根據讀命令對應的所讀數據的長度和所處邏輯頁，向FTL層發起讀請求，包括：如果所讀數據長度是4K或小于4K且所讀數據范圍都在同一邏輯頁，則標記讀命令為4K讀，并向FTL層發起讀請求；如果所讀數據長度是大于4K和/或所讀數據范圍不在同一邏輯頁，則不作標記，并向FTL層發起讀請求。

可選地，所述FTL層根據接收到的讀請求向NFC層發起二次讀請求，包括：所述FTL層獲取所讀數據所處邏輯頁對應的邏輯頁地址；將所述邏輯頁地址轉換為Flash物理地址；根據所述物理地址向所述NFC層發起讀請求。

可選地，所述NFC根據所述二次讀請求中的讀命令是否存在4K讀標記，選擇不同的模式來讀Flash數據，包括：如果所述讀命令存在4K讀標記，切換到普通單頁讀模式；如果所述讀命令不存在4K讀標記，向Flash發送多頁并發讀請求。

可選地，所述切換到普通單頁讀模式包括：判斷所述讀命令是否滿足快速讀操作；如果所述讀命令滿足快速讀操作，則向Flash發送快讀操作請求；如果所述讀命令不滿足快速讀操作，則向Flash發送單頁讀命令。