[發明專利]固態硬盤讀性能優化方法及裝置、介質、固態硬盤

有效

• 申請號: 202211046597.4
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115129264B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 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
• 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

本發明涉及一種固態硬盤讀性能優化方法及裝置、介質、固態硬盤，方法包括：在接收到主機發送來的讀請求時，獲取所述讀請求中的地址信息；將所述地址信息輸入到布隆濾波器中，得到所述讀請求對應的待讀取數據是否為熱數據的判斷結果；其中，所述布隆濾波器為基于所述讀請求的時間就近特性和讀頻次而輸出對應的所述判斷結果；若所述判斷結果為所述待讀取數據為熱數據，則判斷所述待讀取數據所在的數據塊的讀判決電平是否為優化后的讀判決電平；若是，則根據所述讀請求進行讀操作；否則，根據所述讀請求進行讀操作，并在所述讀操作之后通過預測模型對所述塊的讀判決電平進行優化。本發明可以降低只用頻率信息導致的熱數據誤識別率偏高的問題。

技術領域

本發明涉及固態硬盤技術領域，尤其是涉及一種固態硬盤讀性能優化方法及裝置、介質、固態硬盤。

背景技術

固態硬盤的數據讀取速率和響應速度是固態硬盤的重要性能指標。受固態硬盤本身物理存儲介質特性的影響，數據讀出時會包含一定的錯誤，必須由糾錯碼解碼器即ECC解碼器將這些錯誤消除。但是隨著存儲介質特性逐步惡化，數據中的錯誤數量同步攀升，進而導致ECC解碼器的延時、功耗也不斷增加，直至超過其糾錯能力，進而引發retry read，最終導致服務質量即QS的急劇惡化。其中，retry read是指嘗試用不同的參考電壓來讀數據,直到讀出。

為了緩解這類問題，很多現有方法會將篩選出的熱數據從NAND中讀取、糾錯后存放在高速緩存里。這樣當這些數據被主機再次讀取時就可以大大提高響應速度。但是現實中固態硬盤面臨的業務場景千差萬別，僅憑固態硬盤上相當有限的緩存資源難以保證足夠的熱數據命中率。尤其對于企業級用戶，其大吞吐率連續讀取場景也讓小尺寸的緩存顯得可有可無。此外，為了維持緩存的命中率，還需要設計一套更新機制，將長期沒有被訪問的數據或者 “臟數據”清理出去，這無疑又增加了固件的復雜度。

現有方案對于熱數據的篩選，大都基于記錄每個邏輯頁地址被讀取的頻次信息。且不論單憑頻次信息篩選的片面性，單是儲存這些頻次信息就是非常大的一筆開銷。因此現有方案不僅篩選效果不理想，占用的資源卻很多，總之性價比不高。

發明內容

為了解決上述技術問題或者至少部分地解決上述技術問題，本發明提供了一種固態硬盤讀性能優化方法及裝置、介質、固態硬盤。

第一方面，本發明實施例提供一種固態硬盤讀性能優化方法，包括：

在接收到主機發送來的讀請求時，獲取所述讀請求中的地址信息；

將所述地址信息輸入到布隆濾波器中，得到所述讀請求對應的待讀取數據是否為熱數據的判斷結果；其中，所述布隆濾波器為基于所述讀請求的時間就近特性和讀頻次而輸出對應的所述判斷結果；

若所述判斷結果為所述待讀取數據為熱數據，則判斷所述待讀取數據所在的數據塊的讀判決電平是否為優化后的讀判決電平；

若是，則根據所述讀請求進行讀操作；

否則，根據所述讀請求進行讀操作，并在所述讀操作之后通過預測模型對所述塊的讀判決電平進行優化。

在一個實施例中，方法還包括：若所述判斷結果為所述待讀取數據不是熱數據，則根據所述讀請求進行讀操作。

在一個實施例中，所述布隆濾波器中設置有V個獨立的濾波寄存器組，每一個濾波寄存器組中包括預設數量的目標寄存器；所述布隆濾波器中還設置有M個散列函數，每一個散列函數用于根據輸入地址計算出對應的映射值，每一個映射值對應所述濾波寄存器組中的一個目標寄存器；第一個濾波寄存器組作為當前濾波寄存器組，濾波寄存器組的編號越小，對應的權重值越大；采用預設輪詢策略對當前濾波寄存器組進行更新，使得編號越小的濾波寄存器組對應的讀請求越接近當前時間；V為大于1的正整數， M為大于1的正整數；

對應的，所述布隆濾波器根據輸入的地址信息輸出所述判斷結果的過程包括：