[發明專利]固態硬盤的數據管理方法、存儲設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202210709312.4
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN114995767B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 劉曉健;秦東潤;王嵩
• 申請（專利權）人: 北京得瑞領新科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G11C29/42;G06F11/10
• 代理公司: 北京慧智興達知識產權代理有限公司 11615
• 代理人: 李麗穎

本發明涉及數據存儲領域，特別涉及一種固態硬盤的數據管理方法、存儲設備及存儲介質，所述固態硬盤的數據管理方法包括：在對固態硬盤進行數據刷新過程中，判斷數據刷新效應；在對引起數據刷新的目標數據進行恢復過程中，采用與判定的數據刷新效應對應碼率的糾錯碼對所述目標數據進行編碼。本發明用非常低的資源開銷，實現了降低后續的數據刷新率，提高固態硬盤的服務質量，提高了固態硬盤的可靠性。

技術領域

本發明涉及數據存儲領域，特別涉及一種固態硬盤的數據管理方法、存儲設備及存儲介質。

背景技術

以3D NAND為基礎的固態硬盤，其存儲的數據可靠性受到諸如寫入次數、保持時間、讀干擾等因素的影響，當錯誤累計到一定程度后，會觸發數據刷新機制。數據刷新的過程通常包括數據恢復、數據搬遷和垃圾回收。在數據恢復階段，通過多次retry read（重讀）結合ECC（糾錯碼）來恢復正確數據。當錯誤嚴重時，retry read次數會非常多，使得系統延時加大，嚴重影響服務質量。其后的數據搬遷引起的寫操作延時，又會進一步加大延時。尤其對于采用QLC（四層式儲存）、PLC（五層式儲存）這些新型高密度存儲介質的固態硬盤，其寫入延時相當大，對硬盤的服務質量影響不可忽視。因此，雖然刷新機制可以保證數據可靠性，但其帶來的負面效應不容忽視。

針對上述技術問題，現有技術未給出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例中提供一種固態硬盤的數據管理方法、存儲設備及存儲介質，用以至少提高固體硬盤的可靠性。

第一方面，本發明實施例提供一種固態硬盤的數據管理方法，所述固態硬盤的數據管理方法包括：

在對固態硬盤進行數據刷新過程中，判斷數據刷新效應；

在對引起數據刷新的目標數據進行恢復過程中，采用與判定的數據刷新效應對應碼率的糾錯碼對所述目標數據進行編碼。

可選地，所述采用與判定的數據刷新效應對應碼率的糾錯碼對所述目標數據進行編碼，包括：

在判定的數據刷新效應為駐留時間造成的糾錯碼錯誤時，對第一碼率的目標數據進行強化編碼，使所述目標數據的當前碼率切換為第二碼率的糾錯碼；

在判定的數據刷新效應為讀串擾造成的糾錯碼錯誤時，恢復第二碼率的目標數據的編碼，使所述目標數據的當前碼率切換為第一碼率的糾錯碼。

可選地，所述第一碼率小于所述第二碼率。

可選地，所述在對固態硬盤進行數據刷新過程中，判斷數據刷新效應之前包括：

在目標數據初次寫入所述固態硬盤時，用第一碼率的糾錯碼對所述目標數據進行編碼，所述第一碼率為最高碼率。

可選地，所述對第一碼率的目標數據進行強化編碼，使所述目標數據的當前碼率切換為第二碼率的糾錯碼之后，包括：

對當前碼率為第二碼率的目標數據進行無損壓縮。

可選地，采用如下低密度奇偶校驗碼對所述第一碼率和所述第二碼率進行切換：

其中，C為核心矩陣，對應碼率為第一碼率的校驗矩陣；Z是0矩陣；E是一個稀疏矩陣；I是單位對角陣，行數和E的相等；E和I組成了一個單奇偶校驗碼；H對應碼率為第二碼率的校驗矩陣。

可選地，所述判斷數據刷新效應包括：

檢查所述目標數據所在的物理存儲空間的駐留時間和讀取頻次；

在所述駐留時間大于預設駐留時間門限時，判定所述數據刷新效應為駐留時間造成的糾錯碼錯誤；

在所述駐留時間小于預設駐留時間門限并且所述讀取頻次大于所述讀取頻次門限時，判定所述數據刷新效應為讀串擾造成的糾錯碼錯誤。