[發(fā)明專利]一種ZNS SSD設備的控制方法、裝置及設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211711686.6
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116069252A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉威;傅詣;陳坤倫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電信股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 任亞娟

本申請實施例提供了一種ZNS?SSD設備的控制方法、裝置及設備，該ZNS?SSD設備包括多個閃存芯片，每個閃存芯片包括多個物理塊，多個閃存芯片被劃分為多個芯片組，同一芯片組中的閃存芯片包括的物理塊被劃分為多個并行塊組；該方法包括：獲取待映射并行塊組的目標分區(qū)；獲取ZNS?SSD設備包括的各個閃存芯片的下次空閑時間信息；根據(jù)下次空閑時間信息，在多個芯片組中選擇目標芯片組；在目標芯片組對應的多個并行塊組中，選擇目標并行塊組；建立目標分區(qū)與目標并行塊組的映射關(guān)系。因此，本申請實施例可以提升閃存芯片的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種ZNS?SSD設備的控制方法、裝置及設備。

背景技術(shù)

基于閃存存儲介質(zhì)的固態(tài)硬盤(Solid?State?Drives，SSD)由于低功耗、帶寬高以及重量輕等優(yōu)勢被廣泛用于現(xiàn)代計算機系統(tǒng)。其中，基于傳統(tǒng)的方式，主機一直使用塊接口與SSD設備進行交互。但是，由于大數(shù)據(jù)時代的到來，用戶對存儲系統(tǒng)的性能、可靠性等需求進一步增長。而傳統(tǒng)塊接口和閃存存儲介質(zhì)特征的明顯不匹配，使得其成為了阻礙SSD存儲系統(tǒng)性能進一步提升的重要因素之一。

因此，分區(qū)命名空間(Zoned?Namespace，ZNS)接口被提出作為連接主機和SSD設備的一種新興存儲接口。其中，ZNS接口將邏輯地址空間劃分為固定大小的分區(qū)(zone)，并且規(guī)定每個zone必須順序?qū)懸约爸刂?reset)后才能繼續(xù)寫入，這些規(guī)定使得數(shù)據(jù)寫入更加符合閃存存儲介質(zhì)的特征。

并且，合理的分區(qū)放置數(shù)據(jù)，能夠減少SSD設備中垃圾回收時的有效數(shù)據(jù)遷移，因此，ZNS接口能夠顯著地降低由于垃圾回收所帶來的寫放大以及壽命損失，從而進一步提升SSD設備的性能。其中，采用ZNS接口的SSD設備被稱之為ZNS?SSD。

因此，ZNS?SSD需要維持一個分區(qū)級別的物理地址到邏輯地址的映射關(guān)系，即分區(qū)到閃存物理塊(block)的映射關(guān)系。然而，為了確保SSD芯片之間的并行性，目前的ZNS?SSD廣泛采用靜態(tài)分區(qū)映射機制，即在初始化時就將不同芯片上的物理塊(block)靜態(tài)地(即固定地)映射至不同分區(qū)(zone)，之后便不再改變。

但是，由于數(shù)據(jù)局部性原理，在某一時刻主機請求集中在某幾個分區(qū)上時，這些分區(qū)所對應的芯片(chip)十分繁忙，導致芯片利用率較低。

由此可知，現(xiàn)有技術(shù)中存在ZNS?SSD設備在使用過程中存在芯片利用率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種ZNS?SSD設備的控制方法、裝置及設備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中ZNS?SSD設備在使用過程中存在芯片利用率低的問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種ZNS?SSD設備的控制方法，分區(qū)命名空間固態(tài)硬盤ZNS?SSD設備包括多個閃存芯片，每個所述閃存芯片包括多個物理塊，所述多個閃存芯片被劃分為多個芯片組，同一芯片組中的閃存芯片包括的物理塊被劃分為多個并行塊組；

所述方法包括：

獲取待映射并行塊組的目標分區(qū)；

獲取所述ZNS?SSD設備包括的各個閃存芯片的下次空閑時間信息；

根據(jù)所述下次空閑時間信息，在所述多個芯片組中選擇目標芯片組；

在所述目標芯片組對應的多個并行塊組中，選擇目標并行塊組；

建立所述目標分區(qū)與所述目標并行塊組的映射關(guān)系。

第二方面，本申請實施例還提供一種ZNS?SSD設備的控制裝置，分區(qū)命名空間固態(tài)硬盤ZNS?SSD設備包括多個閃存芯片，每個所述閃存芯片包括多個物理塊，所述多個閃存芯片被劃分為多個芯片組，同一芯片組中的閃存芯片包括的物理塊被劃分為多個并行塊組；

所述裝置包括：