[發明專利]一種基于NAND Flash存儲芯片的塊管理方法

在審

• 申請號: 202310301133.1
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116339629A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 劉傳富;曾德崇
• 申請（專利權）人: 矩陣數據科技（上海）有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 周高婷

1.一種基于NAND?Flash存儲芯片的塊管理方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1.1：通過對外API層將Flash存儲芯片通電上電；

S1.2：硬件通信初始化；

S1.3：讀取外部Flash0塊數據；

S1.4：檢測是否建立快管理表，若未建立管理表，則建立管理表；若已建立管理表，根據管理表加載的塊管理表，則加載0塊數據集文件目標到RAM中；

S1.5：對Flash存儲芯片中的文件進行維護管理。

2.根據權利要求1所述的基于NAND?Flash存儲芯片的塊管理方法，其特征在于：所述flash芯片中總共包含1024個物理塊，其中0塊用于作為初始時保存基本信息的物理塊。

3.根據權利要求2所述的基于NAND?Flash存儲芯片的塊管理方法，其特征在于：所述塊管理表的創建步驟如下：

S2.1：初始化外部Flash，創建塊管理表；

S2.2：從1塊開始，在申請1塊為交換塊時，檢查其他是否為壞塊，將檢測不是壞塊的塊登記到壞塊管理表中，并注冊該塊為對應的邏輯塊，并放入邏輯管理表中；

S2.3：檢測塊是否掃描完畢，未掃描完畢則繼續掃描下一塊，檢測完畢則保存管理表到0塊中，加載生成塊管理表。

4.根據權利要求3所述的基于NAND?Flash存儲芯片的塊管理方法，其特征在于：所述塊管理表創建步驟中，當檢查到壞塊時則直接將該壞塊的物理地址按順序保存到壞塊管理表中。

5.根據權利要求1所述的基于NAND?Flash存儲芯片的塊管理方法，其特征在于：所述塊管理方法中，通過FTL管理層創建一個邏輯映射表，用于邏輯層和物理層解耦。

6.根據權利要求5所述的基于NAND?Flash存儲芯片的塊管理方法，其特征在于：所述邏輯映射表創建步驟如下：

將物理地址進行遍歷和組織，將每個物理地址映射成邏輯地址，同時添加了兩個狀態標識符，一個是使用標識，一個是回收標識，使用標識標志該邏輯塊是否已經被占用，回收標識標志該塊是否需要回收；將兩個狀態標識符分別與邏輯地址統一放在一個32位長度的雙字結構中，1表示無效，0表示激活狀態；

當自由塊為1時標識該塊未被使用，為0時表示已經被征用；

當回收塊為1時表示該塊正在使用，為0時表示該塊需要清理回收。

7.根據權利要求6所述的基于NAND?Flash存儲芯片的塊管理方法，其特征在于：所述自由塊通過重復遞增的方法獲得。

8.根據權利要求7所述的基于NAND?Flash存儲芯片的塊管理方法，其特征在于：所述Flash存儲芯片采用運行時加載，休眠時保存在外部Flash的方法運行。

9.根據權利要求1所述的基于NAND?Flash存儲芯片的塊管理方法，其特征在于：所述Flash存儲芯片的使用為從0塊遞增掃描使用，當某塊廢棄后，在下一次輪詢掃描中被檢測到，以此將Flash存儲芯片使用壽命最大化。

10.根據權利要求9所述的基于NAND?Flash存儲芯片的塊管理方法，其特征在于：所述Flash存儲芯片的管理步驟中，還通過減少塊的擦除次數以提高Flash存儲芯片使用壽命，包括通過文件管理機制減少擦除次數；通過增加緩存的方式減少Flash擦除次數和通過Flash特性的特殊處理減少Flash擦除次數以提高Flash存儲芯片使用壽命。