[發明專利]固態非易失存儲設備中數據的管理方法以及管理裝置

有效

• 申請號: 202010437448.5
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111597128B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 向雄
• 申請（專利權）人: 北京澤石科技有限公司;澤石科技（武漢）有限公司
• 主分類號: G06F12/0873
• 分類號: G06F12/0873;G06F12/0895
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 霍文娟

本申請提供了一種固態非易失存儲設備中數據的管理方法以及管理裝置，該方法包括：確定L2P表中的目標子層表是否在固態非易失存儲設備中的第一緩存單元中，第一緩存單元為隨機存儲器；在目標子層表不在第一緩存單元中的情況下，控制將目標子層表存入第一緩存單元中；確定第一緩存單元中的目標子層表是否為編碼壓縮格式；在確定目標子層表為非編碼壓縮格式的情況下，控制至少對目標子層表進行壓縮。該方法可以解決現有技術中難以在降低成本的同時保證固態非易失存儲設備具有較好的存取性能的問題。

技術領域

本申請涉及數據存儲領域，具體而言，涉及一種固態非易失存儲設備中數據的管理方法、管理裝置、存儲介質、處理器和固態非易失存儲設備。

背景技術

固態硬盤(Solid-State?Drive，簡稱SSD)等固態非易失存儲設備廣泛使用閃存作為基礎存儲。由于OS的文件系統是基于邏輯地址的訪問，而NAND?Flash是基于虛擬地址的管理。因此，SSD的固件(Firmware，簡稱FW)需要維護一張從邏輯地址到虛擬地址的映射表。這張表需要占用不小的容量，例如1TB容量的SSD需要1GB的邏輯地址到虛擬地址(Logical-to-Physical，簡稱L2P)表。而且為了提高SSD的每秒IO次數(IO?per?Second，簡稱IOPS)，L2P表一般需要放在高速RAM中。隨機存儲器、內存或緩存(Random?Access?Memory，簡稱RAM)資源是有限的，而且單位成本也很高。

為了縮減RAM開銷，一般將L2P表進行分層處理。比如分2層：父層表與子層表；父層表常駐RAM，父層存儲子層各個單元的信息；子層表單元依據是否被調用，動態調入/調出RAM。實踐表明分2層基本可以解決RAM開銷的問題，但是相應SSD等固態非易失存儲設備的性能也會下降，具體原理為：Host(主機)發送命令經FW解析得到邏輯地址，如果該邏輯地址對應的L2P子層表剛好在RAM中，則FW可以直接使用，該情形稱為Hit。反之稱為miss，FW需要從閃存中讀取該子層表到RAM再使用。如果RAM是滿的，在讀取子層表之前，FW還需要把RAM中暫時用不到的其他子層表挑一些淘汰到閃存中去。閃存的性能要比RAM差很多，接近5000X的關系。如果一條指令出現hit，顯然FW存取L2P的性能完全不受影響；而出現miss，存取L2P的性能就會慢上差不多5000倍。具體計算過程如下：

FW存取L2P的平均時間可以用下式計算：

Avg_Time＝Racc_Time*Hit_Rate+Facc_Time*(1-Hit_Rate)，

Avg_Time為平均獲取時間(Average?Access?Unit?Time)，

Racc_Time為RAM數據獲取時間(RAM?Access?Unit?Time)，

Facc_Time為NANDFLASH數據獲取時間(Flash?Access?Unit?Time)，

Hit_Rate表示命中率，

例如Racc_Time＝0.02μs,Facc_time＝100μs，

對應的，如果Hit_Rate＝0.90,Avg_Time＝10.02μs；(Avg_Time≈10.02μs；)

如果Hit_Rate≈0.97，Avg_Time≈3.02μs。

在背景技術部分中公開的以上信息只是用來加強對本文所描述技術的背景技術的理解，因此，背景技術中可能包含某些信息，這些信息對于本領域技術人員來說并未形成在本國已知的現有技術。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種固態非易失存儲設備中數據的管理方法、管理裝置、存儲介質、處理器和固態非易失存儲設備，以解決現有技術中難以在降低成本的同時保證固態非易失存儲設備具有較好的存取性能的問題。