一种SSD写性能的提高方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种SSD写性能的提高方法及装置，涉及电子技术领域，为解决SSD写性能的持久度低的问题而发明专利技术。该方法主要包括：如果接收到写IO指令，则判断SLC Cache是否存在空闲物理空间，所述空闲物理空间是指所述SLC Cache的剩余空闲空间大于或等于写入数据的所需的存储空间；如果不存在所述空闲物理空间，则获取SSD的闪存的Block地址；更改所述Block地址的闪存模式为单层式存储SLC模式，所述Block地址为借用SLC Cache；根据所述SLC模式，在所述Block地址内所述执行所述写IO指令。本申请主要应用于SSD写指令的执行过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种SSD写性能的提高方法及装置
本申请涉及电子
，尤其涉及一种SSD写性能的提高方法及装置。
技术介绍
SSD(SolidStateDrives，固态硬盘)，是固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由主控芯片和闪存组成。其闪存类型可以是SLC(SingleLevelCell，单层式存储)、MLC(MultiLevelCell，多层式存储)或TLC(Trinary-LevelCell，三层式存储)。MLC和TLC闪存支持SLC操作模式，所以无论采用何种闪存类型，SSD都开辟一段物理存储空间做SLC操作模块，用于数据缓存，称为SLCCache。在向SSD写入数据时，首先写入SLCCache；若SLCCache写满且写IO(InputOutput，输入输出)持续，新的写IO数据将写入到MLC、TLC中。由于MLC、TLC模式编程性能低于SLC模式，因此，性能将会下降。因此，在持续写IO进行时，盘片能够提供高写性能的容量或时间取决于SLCCache的大小。现有技术中SSD盘片在SLCCache大小固定，而SSD盘片SLCCache大小受限于SSD盘片在MLC、TLC模式下物理空间的冗余，在保证MLC、TLC空间满足逻辑空间和GC(GarbageCollector，垃圾回收)性能的前提下，剩余的空间才可用于SLCCache。因此，SSD盘片SLCCache空间大小将有明显的限制，也就限制了SSD写性能的持久度。
技术实现思路
本申请提供了一种SSD写性能的提高方法及装置，以解决SSD写性能的持久度低的的问题。第一方面，本申请提供了一种SSD写性能的提高方法，该方法包括：如果接收到写IO指令，则判断SLCCache是否存在空闲物理空间，所述空闲物理空间是指所述SLCCache的剩余空闲空间大于或等于写入数据的所需的存储空间；如果不存在所述空闲物理空间，则获取SSD的闪存的Block地址；更改所述Block地址的闪存模式为单层式存储SLC模式，所述Block地址为借用SLCCache；根据所述SLC模式，在所述Block地址内所述执行所述写IO指令。采用本实现方式，在SLCCache不存在空闲物理空间时，可以将闪存中的Block地址作为SLCCache使用，能够提高写性能的持久度。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述闪存模式包括多层式存储MLC模式和三层式存储TLC模式。结合第一方面，在第一方面第二种可能实现的方式中，所述在所述Block地址内所述执行所述写IO指令之后，所述方法还包括：判断所述SSD的属性是否满足预置释放条件；如果判断结果为是，则根据预置垃圾回收机制GC，将所述Block地址内的数据搬移到所述空闲存储空间；还原所述Block地址的闪存模式，释放所述借用SLCCache。结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现的方式中，所述判断所述SSD是否满足预置释放条件，包括：判断所述SSD的闪存的空闲存储空间是否小于预置最小剩余存储空间；和/或，判断所述SSD的IO压力是否小于预置压力值。结合第一方面，在第一方面的第四中可能的实现方式中，所述Block地址包括闪存空间中n个Block，n大于或等于1，且n为整数。第二方面，本申请还提供了一种SSD写性能的提高装置，所述装置包括用于执行第一方面各种实现方式中方法步骤的模块。第三方面，本申请还提供了一种SSD，包括：处理器、及存储器；所述处理器可以执行所述存储器中所存储的程序或指令，从而实现以第一方面各种实现方式所述SSD写性能的提高方法。第四方面，本申请还提供了一种存储介质，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可实现包括本申请提供的SSD写性能的提高方法各实施例中的部分或全部步骤。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请提供的一种SSD写性能的提高方法流程图；图2为本申请提供的另一种SSD写性能的提高方法流程图；图3为本申请提供的一种SSD写性能的提高装置组成框图；图4为本申请提供的另一种SSD写性能的提高装置组成框图。具体实施方式参见图1，为本申请提供的一种SSD写性能的提高方法流程图。如图1所示，该方法包括：101、如果接收到写IO指令，则判断SLCCache是否存在空闲物理空间。SSD的内部构造十分简单，其主体是一块PCB板，在该PCB板上最基本的配件包括控制芯片、缓存芯片和闪存芯片。写IO指令，是指向SSD的闪存芯片写入数据的命令。是使用SSD时，SSD响应于用户在主机上的操作，启动写IO指令。如果SSD的主控芯片接收到写IO指令，在执行写IO指令之前，还需判断该指令能够执行，在执行时是否具有其他限定条件。SLCCache是指SSD的缓存。空闲物理空间是指所述SLCCache的剩余空闲空间大于或等于写入数据所需的存储空间。写入数据所需的存储空间，可以通过写IO指令获取，也可以在写IO指令之前单独发出为写入数据所需存储空间的指令，在本申请实施例中对写入数据所需的存储空间的获取方式不做限定。如果接收到写IO指令，则判断SLCCache是否存在空闲物理空间。也就是判断SLCCache还是否存在能够写出数据的的存储空间。102、如果不存在空闲物理空间，则获取SSD的闪存的Block地址。如果SLCCache中不存在空闲物理空间，则不能执行写IO指令。为了能够继续执行写IO指令，将SSD内部的闪存暂时作为SLCCache使用。获取SSD的闪存的Block地址，其中Block地址可以是闪存中的任意地址。对于获取的Block地址所对应的物理空间大小，也就是能够存储的数据量大小，可以根据本次写IO指令预计写入的内容大小确定，也可以选取一个大小为预置存储空间的内存块，还可以选取存储空间总和为预置存在空间的多个内存块，在本申请实施例中对Block地址的获取方式不做限定。因为Flash空间管理粒度最大就是Block，分配空间均是按Block为单位进行，所以1Block地址包括闪存空间中n个Block，n大于或等于1，且n为整数。103、更改Block地址的闪存模式为单层式存储SLC模式。与SSD中的闪存类型相对应，其闪存模式包括多层式存储MLC模式和三层式存储TLC模式。更改Block地址的闪存模式为SLC模式，也就是更改了Block地址的应用环境，Block地址为借用SLCCache，借用SLCCache与SLCCache的使用方式相同。104、根据SLC模式，在Block地址内执行写IO指令。在Block地址写入写IO指令指示的写入内容。采用本实现方式，在SLCCache不存在空闲物理空间时，可以将闪存中的Block地址作为SLCCache使用，能够提高写性能的持久度。参见图2，为本申请提供的另一种SSD写性能的提高方法流程图。在图1所示方法的基础上，如图2所示，在Block地址内执行写IO指令之后，方法还包括：201、判断SSD的属性是否满足预置释放条件。具体的，判断SSD的闪存的空闲存储空间是否小于预置最小剩余存储空间；和/或，判断SSD的IO压力是否小于预置压力值。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SSD写性能的提高方法，其特征在于，所述方法包括：如果接收到写IO指令，则判断SLC Cache是否存在空闲物理空间，所述空闲物理空间是指所述SLC Cache的剩余空闲空间大于或等于写入数据所需的存储空间；如果不存在所述空闲物理空间，则获取SSD的闪存的Block地址；更改所述Block地址的闪存模式为单层式存储SLC模式，所述Block地址为借用SLCCache；根据所述SLC模式，在所述Block地址内所述执行所述写IO指令。

【技术特征摘要】
1.一种SSD写性能的提高方法，其特征在于，所述方法包括：如果接收到写IO指令，则判断SLCCache是否存在空闲物理空间，所述空闲物理空间是指所述SLCCache的剩余空闲空间大于或等于写入数据所需的存储空间；如果不存在所述空闲物理空间，则获取SSD的闪存的Block地址；更改所述Block地址的闪存模式为单层式存储SLC模式，所述Block地址为借用SLCCache；根据所述SLC模式，在所述Block地址内所述执行所述写IO指令。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述闪存模式包括多层式存储MLC模式和三层式存储TLC模式。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述Block地址内所述执行所述写IO指令之后，所述方法还包括：判断所述SSD的属性是否满足预置释放条件；如果判断结果为是，则根据预置垃圾回收机制GC，将所述Block地址内的数据搬移到所述空闲存储空间；还原所述Block地址的闪存模式，释放所述借用SLCCache。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述SSD的属性是否满足预置释放条件，包括：判断所述SSD的闪存的空闲存储空间是否小于预置最小剩余存储空间；和/或，判断所述SSD的IO压力是否小于预置压力值。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述Block地址包括闪存空间中n个Block，n大于或等于1，且n为整数。6.一种SSD写性能的提高装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹茂红，彭鹏，姜黎，
申请(专利权)人：湖南国科微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43