[發明專利]一種Flash均衡處理方法、電子設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202211460412.4
• 申請日: 2022-11-17
• 公開（公告）號: CN116166182A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 肖丹;周良
• 申請（專利權）人: 北京科銀京成技術有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F12/02
• 代理公司: 北京華圣典睿知識產權代理有限公司 11510
• 代理人: 劉文靜

本發明公開了一種Flash均衡處理方法、電子設備和存儲介質。該Flash均衡處理方法包括初始化過程，所述初始化過程包括：掃描各個物理段，每一物理段包括多個存儲塊，每一存儲塊包括多個物理頁；判斷每一物理段中的連續預定數個物理頁是否處于空閑狀態；若是則將該物理段記錄為空閑物理段，否則記錄該物理段與邏輯段的段映射關系，所述段映射關系為：每個物理段對應一個邏輯段，每個邏輯段對應多個物理段。實施本發明，通過配置新的物理段體系、邏輯段體系及其映射關系，在初始化過程中，能夠有效減少物理頁的遍歷，加載側重在段信息及其段映射關系體現上，無需關注頁映射關系，這樣能夠有效縮短初始化時間，也便于無用塊的回收處理。

技術領域

本發明涉及計算機系統和存儲技術領域，尤其涉及一種Flash均衡處理方法、電子設備和存儲介質。

背景技術

Flash?Memory(閃存，以下簡稱Flash)是一種非易失性存儲器。在嵌入式系統中，通常用于存放系統、應用和數據等。在PC(Personal?Computer，個人計算機)系統中，主要用于SSD(Solid?State?Disk或Solid?State?Drive，固態硬盤，簡稱SSD))以及主板BIOS(Basic?Input?Output?System，基本輸入輸出系統)中。另外，絕大部分的U盤(USB?Flashdisk)、SD存儲卡(Secure?Digital?Memory?Card)等移動存儲設備也使用Flash作為存儲介質。

Flash的基本組成單元是浮柵晶體管，其狀態可以用來表征二進制的0或1。寫操作是往晶體管中注入電子，使之充電，擦除操作則是將晶體管中的電子排出，使之放電。由于這種方案為模擬系統，晶體管并不存在絕對的空和滿狀態，其中的電子數目可以處于空和滿之間的任一個狀態。由此，可以根據晶體管中電子的數目來表征二進制的0和1。比如在SLC(Single?Level?Cell)中，晶體管中電子數目小于50％的時候代表1，大于50％的時候代表0。SLC是對電子數目所作的一階量化，所以一個晶體管可以代表兩個狀態：0和1。若對晶體管中的電子數目作二階量化，可形成MLC(Multi?Level?Cell)，即一個晶體管即可代表四個狀態：少于25％代表00，25％～50％代表01，50％～75％代表10、大于75％代表11。另外，還可對晶體管中的電子數目做三階量化，形成TLC(Three?Level?Cell)，即一個晶體管就可以代表八個狀態：000、001、010、011、100、101、110、111。由此可知，量化等級越高，一個晶體管可以表示的狀態越多，存儲密度就越大，同等數量的存儲單元組成的存儲介質，存儲容量也越大。

根據硬件存儲原理的差異，Flash主要可以分為NOR?Flash和NAND?Flash兩類。NAND?Flash讀取速度與NOR?Flash相近，根據接口的不同有所差異；NAND?Flash的寫入速度比NOR?Flash快很多；NAND?Flash的擦除速度比NOR?Flash快很多；NAND?Flash最大擦次數比NOR?Flash多；NOR?Flash支持片上執行，可以在上面直接運行代碼；NOR?Flash軟件驅動比NAND?Flash簡單；NOR?Flash可以隨機按字節讀取數據，NAND?Flash則需要按塊進行讀取；大容量下NAND?Flash比NOR?Flash成本要低很多，體積也更小。總體而言，NOR?Flash的成本相對高，具體讀寫數據時候，不容易出錯，所以整體上比較適合應用于存儲少量的代碼，而NAND?Flash相對成本低、容量大，使用中數據讀寫容易出錯，一般都需要有對應的軟件或者硬件的數據校驗算法，統稱為ECC(Error?Code?Correction，或者Error?Checkingand?Correcting)。由于相對來說，容量大，價格便宜，所以整體上比較適合用來存儲大量的數據，其在嵌入式系統中的作用相當于PC上的硬盤，用于存儲大量數據。