[發明專利]一種固態硬盤映射關系的存儲方法、讀取方法及固態硬盤

在審

• 申請號: 201811577386.7
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109684238A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 肖立琨
• 申請（專利權）人: 湖南國科微電子股份有限公司
• 主分類號: G06F12/0897
• 分類號: G06F12/0897;G06F12/0871;G06F12/0873
• 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

本申請提供了一種固態硬盤映射關系的存儲方法、讀取方法及固態硬盤，存儲方法包括：將寫請求的映射關系存儲至固態硬盤的第一內存單元，作為第一數據段；當第一內存單元寫滿時，將第一數據段轉換為第二數據段，將第二數據段存儲至第二內存單元；當第二內存單元剩余容量小于第一預設閾值時，將第二數據段轉換為第三數據段，將第三數據段存儲至第三內存單元；當為第三內存單元剩余容量小于第二預設閾值時，將第三數據段移動至固態硬盤存儲芯片內。本申請提供的固態硬盤映射關系的存儲方法、讀取方法及固態硬盤，有效降低了固態硬盤讀寫映射關系帶來的性能開銷。

技術領域

本申請涉及固態硬盤技術領域，尤其涉及一種固態硬盤映射關系的存儲方法、讀取方法及固態硬盤。

背景技術

固態硬盤上使用的Nandflash顆粒，由于其物理特性上的優勢，極大的提高了持久化存儲，特別是隨機讀寫的效率。然而，Nandflash顆粒的擦除壽命限制也導致了固態硬盤必須動態的記錄用戶讀寫地址(邏輯地址)與顆粒實際地址(物理地址)的映射關系，以求盡量均衡的使用顆粒上的每一個晶體管。例如，用戶反復提交對同一個邏輯地址修改時，固態硬盤需要將數據記錄至不同的晶體管上去。

現有技術中，通過在固態硬盤中加裝了DDR內存，則上述映射關系可以保存在DDR內存中，定期刷盤至Nandflash顆粒上，IO讀寫時所需要的映射關系在內存中查詢即可。但是，DDR內存將會帶來固態硬盤功耗與成本的增加，在消費級市場，則意味著性價比的降低。因此，如何在沒有DDR內存的固態硬盤中盡量降低讀寫映射關系帶來的性能損耗將在很大程度上改變消費者的用戶體驗。

在沒有DDR內存的固態硬盤中，映射關系首先保存在固態硬盤自身內存中，然后再刷寫到Nandflash顆粒上，由于固態硬盤內存空間有限，按照現有頁映射4byte映射4k的模型的方式，難以滿足存儲需求；并且，在將映射關系由固態硬盤內存刷寫到Nandflash顆粒過程中，將阻止讀寫請求的繼續下發，導致固態硬盤性能較低。

發明內容

本申請提供了一種固態硬盤映射關系的存儲方法、讀取方法及固態硬盤，以解決固態硬盤映射關系處理效率低的問題。

第一方面，本申請提供了一種固態硬盤映射關系的存儲方法，該方法包括：

將寫請求的映射關系存儲至固態硬盤的第一內存單元，作為第一數據段；

當所述第一內存單元寫滿時，將所述第一數據段轉換為第二數據段，將所述第二數據段存儲至第二內存單元；

當所述第二內存單元剩余容量小于第一預設閾值時，將所述第二數據段轉換為第三數據段，將所述第三數據段存儲至第三內存單元；

當為所述第三內存單元剩余容量小于第二預設閾值時，將所述第三數據段移動至固態硬盤存儲芯片內。

優選地，所述將所述第一數據段轉換為第二數據段，包括：

獲取所述第一數據段中映射關系的邏輯地址；

根據所述邏輯地址對所述映射關系進行優化處理。

優選地，所述根據所述邏輯地址對所述映射關系進行優化處理，包括：

將所述映射關系按照所述邏輯地址的順序進行排序；

根據相同邏輯地址將所述映射關系進行去重，所述去重包括比較所述相同邏輯地址分別對應的物理地址，刪除舊物理地址和邏輯地址之間的映射關系；

將排序去重后的映射關系中，連續的邏輯地址進行融合。

優選地，所述將寫請求的映射關系存儲至固態硬盤的第一內存單元，作為第一數據段，之前還包括：

解析用戶下發的寫請求，得到所述寫請求的邏輯地址；