[發明專利]用于保留非易失性存儲器的預期壽命的技術

在審

• 申請號: 201980034193.3
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN112204514A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: M·K·拉達克里希南;B·R·亞達維;K·H·卡海納
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李興斌

本文公開了一種用于保留與計算設備可通信地耦接的非易失性存儲器的預期壽命的技術。根據一些實施方案，該技術可以由該計算設備實現，并且包括(1)接收與該非易失性存儲器相關聯的度量，(2)對于與該計算設備相關聯的多個應用程序中的每個應用程序：基于該度量為該應用程序建立相應寫入預算。根據一些實施方案，每個應用程序的該相應寫入預算還可基于該多個應用程序的計數。另外，該技術還可包括(3)從該多個應用程序中的一個應用程序接收指向該非易失性存儲器的寫入請求，以及(4)響應于確定該寫入請求不違反該應用程序的該相應寫入預算：向該非易失性存儲器發出該寫入請求。

技術領域

所述實施方案闡述了用于保留與計算設備可通信地耦接的非易失性存儲器(例如，固態驅動器(SSD))的預期壽命的技術。具體地講，這些技術涉及為應用程序建立寫入預算，以根據非易失性存儲器的當前健康狀況和預期壽命來控制非易失性存儲器上的磨損率。

背景技術

固態驅動器(SSD)是一種類型的存儲設備，其與傳統的基于磁性的硬盤驅動器(HDD)共享類似的物理占有面積(并提供與傳統的基于磁性的HDD類似的功能)。值得注意的是，利用“閃存”非易失性存儲器的標準SSD可提供優于標準HDD的各種優點，諸如顯著更快的輸入/輸出(I/O)性能。例如，SSD提供的平均I/O延遲速度通常優于HDD的平均I/O延遲速度，因為在SSD的整個存儲塊上對數據進行分段時SSD的I/O延遲速度受到的影響較小。這是因為HDD包括在每次讀取/寫入數據時必須重新定位的讀取頭部件，該讀取頭部件會在寫入數據的平均連續性隨時間推移而減少時產生延遲瓶頸。此外，當在HDD內發生分段時，有必要執行耗費資源的重組操作以改善或恢復性能。相比之下，即使數據分段水平增加，不受讀取頭部件限制的SSD也可以保留I/O性能。SSD還提供增加的抗沖擊性的有益效果(因為不存在運動部件)，并且一般來講，實際上是無限的形狀因數潛力。這些優點，結合消費者負擔得起的價格增加了SSD的可用性，使得SSD成為移動設備諸如膝上型電腦、平板電腦和智能電話的優選選擇。

盡管SSD提供了上述有益效果，但仍存在尚未解決的一些缺點，包括通常稱為“SSD磨損”的現象，該現象影響SSD的總體壽命。具體地講，眾所周知，SSD的存儲塊在其總體可靠性開始降低之前僅允許將數據寫入其中閾值次數。遺憾的是，SSD操作的性質及其使用方式導致向SSD發出的寫入請求的平均數不斷增加，從而損害其預期壽命。例如，安裝在計算設備上的應用程序的平均數量隨時間推移而增加，這直接導致向計算設備的SSD發出的寫入請求的數量增加。此外，此類寫入請求通常由于寫入放大而在體積上倍增，寫入放大是由于SSD要求給定塊內的所有頁面在新數據寫入一個或多個頁面之前被完全擦除。具體地講，當待擦除頁面內的現有數據需要保留在SSD內時，需要附加的寫入命令以將現有數據遷移到SSD內的新存儲區域，從而加劇這些問題。

因此，需要一種用于保留與計算設備可通信地耦接的非易失性存儲器的預期壽命的方法。

發明內容

一個實施方案闡述了一種用于保留與計算設備可通信地耦接的非易失性存儲器的預期壽命的方法。根據一些實施方案，該方法可以由計算設備實現，并且包括以下步驟：(1)接收與非易失性存儲器相關聯的度量，(2)對于與該計算設備相關聯的多個應用程序中的每個應用程序：基于這些度量為該應用程序建立相應寫入預算。根據一些實施方案，每個應用程序的相應寫入預算還可基于多個應用程序的計數。另外，該方法還可包括以下步驟：(3)從多個應用程序中的一個應用程序接收指向非易失性存儲器的寫入請求，以及(4)響應于確定寫入請求不違反該應用程序的相應寫入預算：向非易失性存儲器發出寫入請求。

其他實施方案包括一種被配置為存儲指令的非暫態計算機可讀存儲介質，該指令當由被包括在計算設備中的處理器執行時使得該計算設備執行上述方法中的任一方法的各步驟。另外的實施方案包括被配置為執行前述方法中任何方法的各種步驟的計算設備。

根據結合以舉例的方式示出所述實施方案的原理的附圖而進行的以下詳細描述，本文所述的實施方案的其他方面和優點將變得顯而易見。

附圖說明