[發(fā)明專利]一種固態(tài)硬盤的管理方法、裝置及固態(tài)硬盤

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110738604.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN115543180A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒繼武;高聰明;陸游游;張瑛;崔文林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司;清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N固態(tài)硬盤的管理方法，該方法包括：在所述固態(tài)硬盤的使用過程中，將該固態(tài)硬盤中的第一部分存儲(chǔ)介質(zhì)從第一類閃存介質(zhì)轉(zhuǎn)換為第二類閃存介質(zhì)。其中，該第二類閃存介質(zhì)的單位存儲(chǔ)容量大于第一類閃存介質(zhì)的單位存儲(chǔ)容量。本方法可以實(shí)現(xiàn)從第一類閃存介質(zhì)到第二類閃存介質(zhì)的轉(zhuǎn)換，從而避免數(shù)據(jù)從不同類型介質(zhì)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移時(shí)對(duì)硬盤的過度磨損，能有效提升固態(tài)硬盤的壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固態(tài)硬盤的管理方法、裝置及固態(tài)硬盤。

背景技術(shù)

當(dāng)前閃存存儲(chǔ)介質(zhì)根據(jù)其可存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)比特個(gè)數(shù)可分為多種類型，分別為單層存儲(chǔ)單元(Single Level Cell,SLC)、多層存儲(chǔ)單元(Multi Level Cell,MLC)、三層存儲(chǔ)單元(Triple Level Cell,TLC)以及四層存儲(chǔ)單元(Quad Level Cell,QLC)，這些類型中每個(gè)存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)1、2、3、4個(gè)比特。每個(gè)單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)比特個(gè)數(shù)越多，整體容量越大，但是其性能和壽命越低。

目前基于混合式閃存存儲(chǔ)介質(zhì)的固態(tài)硬盤采用快速閃存介質(zhì)和慢速閃存介質(zhì)混合存儲(chǔ)的方式。例如，靜態(tài)劃分為SLC作快速閃存介質(zhì)、TLC作慢速閃存介質(zhì)為例，具體的技術(shù)方案為：靜態(tài)劃分閃存存儲(chǔ)介質(zhì)，將一部分慢速的TLC介質(zhì)以SLC方式進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入和讀取，剩余部分保持TLC方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入和讀取。對(duì)于接收的讀寫請(qǐng)求，閃存盤首先嘗試從快速的SLC介質(zhì)服務(wù)，而降低整體數(shù)據(jù)讀寫時(shí)延，提高數(shù)據(jù)讀寫速度。但是，該混合存儲(chǔ)的方式導(dǎo)致數(shù)據(jù)被頻繁遷移，使得慢速閃存存儲(chǔ)介質(zhì)被快速磨損，進(jìn)而影響固態(tài)硬盤的壽命，降低數(shù)據(jù)在固態(tài)硬盤內(nèi)部的讀寫性能。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N固態(tài)硬盤的管理方法、裝置及固態(tài)硬盤，該方法能提高固態(tài)硬盤的讀寫性能，以及延長(zhǎng)固態(tài)硬盤的壽命。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種固態(tài)硬盤的管理方法，該固態(tài)硬盤包括第一類閃存介質(zhì)和第二類閃存介質(zhì)，該方法包括：在所述固態(tài)硬盤的使用過程中，將該固態(tài)硬盤中的第一部分存儲(chǔ)介質(zhì)從第一類閃存介質(zhì)轉(zhuǎn)換為第二類閃存介質(zhì)。其中，該第二類閃存介質(zhì)的單位存儲(chǔ)容量大于第一類閃存介質(zhì)的單位存儲(chǔ)容量。本方法可以實(shí)現(xiàn)從第一類閃存介質(zhì)到第二類閃存介質(zhì)的轉(zhuǎn)換，從而避免數(shù)據(jù)從不同類型介質(zhì)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移時(shí)對(duì)硬盤的過度磨損，能有效提升固態(tài)硬盤的壽命。

一種可能的設(shè)計(jì)方式，通過對(duì)第一部分存儲(chǔ)介質(zhì)執(zhí)行重編程操作，將第一部分存儲(chǔ)介質(zhì)從第一類閃存介質(zhì)轉(zhuǎn)換為第二類閃存介質(zhì)。

本方法通過重編程操作，可以實(shí)現(xiàn)第一類閃存介質(zhì)到第二類閃存介質(zhì)的就地轉(zhuǎn)換，例如從慢速閃存介質(zhì)轉(zhuǎn)化為快速閃存介質(zhì)。

一種可能的設(shè)計(jì)方式，在第一部分存儲(chǔ)介質(zhì)的空間已寫滿或不足以寫入新數(shù)據(jù)時(shí)，將固態(tài)硬盤中的第一部分存儲(chǔ)介質(zhì)從第一類閃存介質(zhì)轉(zhuǎn)換為第二類閃存介質(zhì)。

本方法使得空間不足的快速閃存介質(zhì)可被及時(shí)再次利用，從而可持續(xù)分配新的快速閃存介質(zhì)，為固態(tài)硬盤提供持續(xù)數(shù)據(jù)快速訪問響應(yīng)。

一種可能的設(shè)計(jì)方式，將固態(tài)硬盤中的第二部分存儲(chǔ)介質(zhì)配置為第一類閃存介質(zhì)，其中，第二部分存儲(chǔ)介質(zhì)為空閑的第二類閃存介質(zhì)。

本方法還能實(shí)現(xiàn)空閑的慢速閃存介質(zhì)到快速閃存存儲(chǔ)介質(zhì)的轉(zhuǎn)化，為后續(xù)數(shù)據(jù)寫操作提前分配新的快速閃存存儲(chǔ)介質(zhì)，不會(huì)帶來現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)的頻繁遷移，而導(dǎo)致慢速閃存存儲(chǔ)介質(zhì)被快速磨損，從而優(yōu)化固態(tài)硬盤的整體性能和壽命。

一種可能的設(shè)計(jì)方式，當(dāng)?shù)谝活愰W存介質(zhì)都全部轉(zhuǎn)化為第二類閃存介質(zhì)時(shí)，將固態(tài)硬盤中的第二部分存儲(chǔ)介質(zhì)配置為第一類閃存介質(zhì)。

一種可能的設(shè)計(jì)方式，第一部分存儲(chǔ)介質(zhì)已經(jīng)存儲(chǔ)有第一數(shù)據(jù)，通過重編程的方式，向第一部分存儲(chǔ)介質(zhì)再寫入第二數(shù)據(jù)，使得第一部分存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)的單位存儲(chǔ)容量等于第二類存儲(chǔ)介質(zhì)的單位存儲(chǔ)容量。

一種可能的設(shè)計(jì)方式，所述第二數(shù)據(jù)包括：由主機(jī)下發(fā)到固態(tài)硬盤的新數(shù)據(jù)，或，固態(tài)硬盤的垃圾回收過程中讀取的有效數(shù)據(jù)。