[發明專利]一種低內存消耗的閃存磨損均衡方法

有效

• 申請號: 201811033392.6
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109524046B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 陳彎彎;韓國軍;方毅;蔡國發;朱增昌
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G11C16/34
• 分類號: G11C16/34
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種低內存消耗的閃存磨損均衡方法，其特征在于，建立一個n位相對擦除次數表，表中記錄物理塊標識和相對最小擦除次數，所述相對最小擦除次數為本身塊的擦除次數減去最小擦除次數；設定N個誤碼閾值并將固態硬盤生命周期分為N+1個階段池，當N＝2時，即所述誤碼閾值設定為2個并將固態硬盤生命周期分為3個階段池，包括：第一階段池，第二階段池，第三階段池，誤碼閾值包括BER1和BER2，

第一階段池和第二階段池在動態數據磨損均衡中進行著動態的交換，冷數據池和第一階段池也進行著交換，檢測最大擦除次數的誤碼數，如果其誤碼數均大于閾值BER2，則所有塊進入第三階段池，在第三階段池內將縮短最大擦除次數塊與最小擦除次數塊間的差距；

在第一階段池內包括相對擦除次數表，用n位進行標記；相對擦除次數表中最大的數為2ⁿ，在第一階段池中最大擦除次數塊的誤碼數小于BER1，當最大擦除次數與最小擦除次數的差值也為2ⁿ時，檢測最大擦除次數塊的誤碼數，如果其誤碼數大于閾值BER1，將其歸入第二階段池，此時的最小擦除次數塊作為冷數據塊組成冷數據池；如果其誤碼數小于閾值BER1，將其留在第一階段池；將最小擦除次數的數據寫入到最大擦除次數塊中，停止最大擦除次數塊相對最小擦除次數的計數，等待最大擦除次數塊值小于2ⁿ，恢復計數；

在第二階段池內，所述第二階段池和冷數據池間進行靜態磨損均衡操作，將冷數據池和第二階段池分別進行物理塊熱度系數標記，判斷出極冷或極熱的情況，物理塊熱度系數＝去掉本身塊的平均誤碼數減去所有塊的平均誤碼數，物理塊熱度系數小于0的為熱數據塊，物理塊熱度系數大于0的為冷數據塊，當物理塊熱度系數絕對值大于極冷物理塊和極熱物理塊的突兀性A時，就判斷為極冷物理塊或者極熱物理塊，當極冷物理塊出現時，將冷數據池中的極冷數據塊搬移至極熱數據塊，釋放極冷數據塊，等待新數據寫入；

所述A表示極冷物理塊和極熱物理塊的突兀性，所述A值的大小表示允許突兀的大小，A是根據表達式A＝(max-min)*d確定，其中max表示相對擦除次數表中最大的數，n位標記的相對擦除次數表，max取值為2ⁿ，min表示相對擦除次數表中最小的數，min的值為0，d表示熱數據塊的寫入比例系數，其中d的值根據固態硬盤寫入數據的冷熱性、剩余可用空間大小進行調節。

2.根據權利要求1所述的一種低內存消耗的閃存磨損均衡方法，其特征在于，所述誤碼閾值BER2大于BER1，BER1和BER2根據指數關系模型y＝ae^bx-1確定，其中y代表誤碼閾值，x為擦除次數，a，b為調整參數，其中芯片不同時，a，b取值不同。

3.根據權利要求2所述的一種低內存消耗的閃存磨損均衡方法，其特征在于,所述誤碼閾值為BER1時，x取值為擦除次數出廠最大值的十分之一，所述誤碼閾值為BER2時，x取值為擦除次數出廠最大值的十分之九。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種低內存消耗的閃存磨損均衡方法，其特征在于，所述第一階段池內最大擦除次數的誤碼數小于所述誤碼閾值BER1，所述第二階段池內最大擦除次數的誤碼數大于所述誤碼閾值BER1且小于所述誤碼閾值BER2，所述第三階段池內最大擦除次數的誤碼數大于所述誤碼閾值BER2。

5.根據權利要求1所述的一種低內存消耗的閃存磨損均衡方法，其特征在于，所述第三階段池內將所有的塊分為冷數據塊和更新數據塊，其中冷數據塊的寫入優先權大于更新數據塊。