[發(fā)明專利]提升MLC NAND性能的方法、裝置及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110090429.4
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112835517B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾裕
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海妙存科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F11/14
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 張龍哺

本發(fā)明涉及一種提升MLC NAND性能的方法、裝置及介質(zhì)的技術(shù)方案，包括：LSB數(shù)據(jù)頁寫入，對寫入垃圾回收數(shù)據(jù)的MLC塊進行判斷，若寫入頁為LSB數(shù)據(jù)頁，則判斷其是否存在配對的MSB數(shù)據(jù)頁，若存在配對的MSB數(shù)據(jù)頁，則記錄下數(shù)據(jù)對應(yīng)的垃圾回收源塊；MSB數(shù)據(jù)頁寫入，判斷最近的寫入的數(shù)據(jù)頁是否為MSB數(shù)據(jù)頁，若是則獲取配對的LSB數(shù)據(jù)頁中存儲的數(shù)據(jù)對應(yīng)的垃圾回收源塊，根據(jù)這些垃圾回收源塊的回收狀態(tài)執(zhí)行對應(yīng)的處理。本發(fā)明的有益效果為：確保異常掉電后數(shù)據(jù)安全性的同時擁有更少的備份數(shù)據(jù)的寫入，具有更高的性能和更長的壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機存儲設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及了一種提升MLC NAND性能的方法、裝置及介質(zhì)。

背景技術(shù)

NAND Flash設(shè)備作為重要的存儲介質(zhì)，以其具有的高性能、高存儲密度、小體積等眾多優(yōu)勢，受到越來越廣泛的應(yīng)用。MLC NAND是眾多類型的NAND Flash中廣泛使用的一種，其擁有獨特的物理特性，當MSB page(MSB數(shù)據(jù)頁)正在編程時異常掉電，不但MSB page的數(shù)據(jù)出錯，而且之前確認正常寫入的LSB page(LSB數(shù)據(jù)頁)數(shù)據(jù)也會被破壞，造成數(shù)據(jù)丟失。針對這一問題，業(yè)內(nèi)最普遍的方法是備份LSB page的數(shù)據(jù)，避免其受到異常掉電引起的數(shù)據(jù)丟失。備份數(shù)據(jù)本身是一種冗余操作，會降低NAND設(shè)備的性能和壽命，過多的數(shù)據(jù)備份帶來的影響不可忽視。

MLC NAND中一個存儲cell中儲存2個bit數(shù)據(jù)，即LSB page和MSB page對應(yīng)的兩個數(shù)據(jù)位，LSB page和MSB page為配對頁。按照操作要求，MLC block需要按page順序編程，并且配對的LSB page與MSB page一般不是連續(xù)的，即需要先編程LSB page，后編程MSB page，這樣，在MSB page編程的時候出現(xiàn)異常掉電的情況，MSB page無法完成編程，出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤，并且也影響到了存儲在同一個cell中對應(yīng)于LSB page中bit，即LSB page的數(shù)據(jù)也同樣受到了破壞。

針對這個問題，業(yè)內(nèi)普遍的做法就是在編程MSB page前，先把其對應(yīng)的LSB page的數(shù)據(jù)備份到另外一個block，這樣即使在編程MSB page時出現(xiàn)異常掉電，也不會影響LSBpage原來存儲的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的安全性得到了保證。

設(shè)計FTL時，考慮到冷熱數(shù)據(jù)的分離，一般用于存儲數(shù)據(jù)的data block會存在兩個，即一個專門用來接收HOST發(fā)送的數(shù)據(jù)，在這里我們稱之為current block，另一個是專門接收GC(垃圾回收)的數(shù)據(jù)，在這里稱之為gc block。MLC NAND設(shè)備中，這兩類block都是MLC block，都存在異常掉電損壞LSB page中存儲的數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。由于兩者的數(shù)據(jù)來源存在差異，實際使用過程中，兩者對于LSB page的備份的需求是不同的。現(xiàn)有技術(shù)備份數(shù)據(jù)多，極大的消耗了性能和壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提供了一種提升MLC NAND性能的方法、裝置及介質(zhì)，提升閃存設(shè)備的性能和使用壽命。

本發(fā)明的技術(shù)方案包括一種提升MLC NAND性能的方法，其特征在于，該方法包括：LSB數(shù)據(jù)頁寫入，對寫入垃圾回收數(shù)據(jù)的MLC塊進行判斷，若寫入頁為LSB數(shù)據(jù)頁，則判斷其是否存在配對的MSB數(shù)據(jù)頁，若存在配對的MSB數(shù)據(jù)頁，則記錄下數(shù)據(jù)對應(yīng)的垃圾回收源塊；MSB數(shù)據(jù)頁寫入，判斷最近的寫入的數(shù)據(jù)頁是否為MSB數(shù)據(jù)頁，若是則獲取配對的LSB數(shù)據(jù)頁中存儲的數(shù)據(jù)對應(yīng)的垃圾回收源塊，根據(jù)這些垃圾回收源block的回收狀態(tài)執(zhí)行對應(yīng)的處理。