一种将数据写入固态硬盘的方法以及固态硬盘技术

技术编号:20044570 阅读:7 留言:0更新日期:2019-01-09 04:03
在一种将数据写入固态硬盘的方法中,所述固态硬盘包括闪存控制器和闪存芯片,所述闪存芯片包括多个擦除块。所述闪存控制器接收数据以及所述数据的生命周期。所述闪存控制器根据不同的生命周期将所述多个擦除块至少划分为第一擦除块集合和第二擦除块集合。所述闪存控制器对所述擦除块集合进行配置,使得不同的擦除块集合在存储数据时使用不同的层级单元闪存技术。所述闪存控制器根据所述接收的数据的生命周期从所述擦除块集合中选择目标擦除块,将所述接收的数据写入选择出的目标擦除块中。可以提升固态硬盘的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种将数据写入固态硬盘的方法以及固态硬盘
本专利技术实施例涉及存储
,特别是一种将数据写入固态硬盘的方法以及固态硬盘。
技术介绍
闪存颗粒的寿命是通过编程/擦写次数来衡量的,并且和闪存颗粒的数据存储模式直接相关。在单层式存储中,每个单元只能处于两种状态中的一种,即每个单元存储一个比特,单层单元(Single-levelcell,SLC)类型的单元的擦写次数可达到10万次。而多层单元(Multi-levelcell,MLC)的擦写次数可达12000次,TLC可达8000次。通常情况下,固态硬盘采用同一种数据存储模式,例如MLC或者三层单元(Triple-levelcell,TLC)存储数据,然而数据的生命周期并不相同,例如元数据的写入量大又较容易被删除,并且被覆盖写的几率也很高,而业务数据的稳定性就比元数据高。所以元数据对闪存颗粒的擦写次数的消耗比业务数据更高,从而拖累整个固态硬盘的使用寿命。
技术实现思路
本申请第一方面提供了一种将数据写入固态硬盘的方法。所述固态硬盘包括闪存控制器和闪存芯片,所述闪存芯片包括多个擦除块。所述闪存控制器接收数据以及所述数据的生命周期。所述闪存控制器根据不同的生命周期将所述多个擦除块至少划分为第一擦除块集合和第二擦除块集合。所述闪存控制器对所述擦除块集合进行配置,使得不同的擦除块集合在存储数据时使用不同的层级单元闪存技术。所述闪存控制器根据所述接收的数据的生命周期从所述擦除块集合中选择目标擦除块,将所述接收的数据写入选择出的目标擦除块中。按照第一方面,固态硬盘中的擦除块被划分为至少两个擦除块集合,不同的擦除块集合在存储数据使用不同层级的闪存技术,从而使得不同生命周期级别的数据可以利用不同层级的闪存技术保存,从而减少擦除块的擦写次数,可以提高固态硬盘使用寿命。在第一方面的第一种实现中,所述多个擦除块包括多个存储单元,所述第一擦除块集合中的存储单元用于使用单层单元技术,所述第二擦除块集合中存储单元用于使用多层单元技术、三层单元技术、四层单元技术中的至少一种。结合第一种实现,在第一方面的第二种实现中,当所述数据的生命周期低于或等于第一生命周期阈值时,所述目标擦除块来自所述第一擦除块集合。当所述数据的生命周期高于第一生命周期阈值时,所述目标擦除块来自所述第二擦除块集合。结合第一种实现,在第一方面的第三种实现中,所述方法还包括:所述闪存控制器根据所述第二擦除块集合所包含的每个擦除块的可擦写次数,将所述第二擦除块集合所包含的擦除块至少划分为第一擦除块子集合和第二擦除块子集合。结合第三种实现,在第一方面的第四种实现中,所述第一擦除块子集合中每个擦除块的可擦写次数均大于擦写次数阈值,所述第二擦除块子集合中每个擦除块的可擦写次数均小于所述擦写次数阈值。所述第一擦除块子集合用于存储生命周期低于或等于第二生命周期阈值的数据,述第二擦除块子集合用于存储生命周期高于所述第二生命周期阈值的数据。在第一方面的第五种实现中,所述闪存控制器接收所述数据的生命周期包括:所述闪存控制器接收数据集管理命令,所述数据集管理命令携带所述数据的生命周期。在第一方面的第六种实现中,所述闪存控制器接收数据以及所述数据的生命周期包括:所述闪存控制器接收写命令,所述写命令携带所述数据以及所述数据的生命周期。本申请第二方面提供了一种将数据写入固态硬盘的装置,用于执行第一方面任意一种实现方式所描述的方法。本申请第三方面提供了一种固态硬盘,该固态硬盘包括闪存控制器和闪存芯片,所述闪存控制器调用程序指令以执行第一方面任意一种实现方式所描述的方法。本申请第四方面提供了一种将数据写入固态硬盘的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令用于执行第一方面任意一种实现方式所描述的方法。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。图1是本专利技术实施例提供的存储系统的组成图;图2是本专利技术实施例提供的系统控制器的结构示意图;图3是本专利技术实施例提供的固态硬盘的结构示意图;图4是本专利技术实施例提供的将数据写入固态硬盘的方法的流程示意图;图5是本专利技术实施例提供的将数据写入固态硬盘装置的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提出了一种将数据写入固态硬盘的方法以及固态硬盘,可以减少擦除块的擦写次数,从而提升固态硬盘的使用寿命。图1描绘了本专利技术实施例提供的闪存阵列的组成图,图1所示的闪存阵列包括至少一个控制器(如图1所示的控制器11)和多个固态硬盘22。控制器11通过存储区域网络(英文:storageareanetwork,SAN)与主机(图中未示出)连接。控制器11可以是一种计算设备,如服务器、台式计算机等等。在控制器11上安装有操作系统以及应用程序。控制器11可以接收来自主机的输入输出(I/O)请求。控制器11还可以存储I/O请求中携带的数据(如果有的话),并且将该数据写入固态硬盘22中。固态硬盘(英文:SolidStateDisk,SSD)是以闪存(英文:flashmemory)芯片为介质的存储器,又名固态驱动器(SolidStateDrive,SSD)。图1仅是示例性说明,在实际应用中存储系统可包含两个或两个以上控制器,每个控制器的物理结构和功能与控制器11类似,并且本实施例并不限定控制器之间,以及任意一个控制器与固态硬盘22之间的连接方式。只要各个控制器之间,以及各个控制器和固态硬盘22之间能够相互通信。图2是控制器11的结构示例图,如图2所示,控制器11包括接口卡110、处理器112和接口卡113。接口卡110用于和主机通信,控制器11可以通过接口卡110接收主机的操作指令。处理器112可能是一个中央处理器(英文:centralprocessingunit,CPU)。在本专利技术实施例中,处理器112可以用于接收来自主机的I/O请求、处理所述I/O请求。所述I/O请求可以是写数据请求或者读数据请求,处理器112还可以将写数据请求中的数据发送给固态硬盘22。此外,处理器112还可以用于执行系统垃圾回收操作。接口卡113,用于和固态硬盘22通信,控制器11可以通过接口卡113将写数据请求(包括数据以及所述数据的生命周期级别)发送给固态硬盘22存储。可选地,控制器11还可以包括存储器111。存储器111用于临时存储从主机接收的数据或从固态硬盘22读取的数据。控制器11接收主机发送的多个写数据请求时,可以将所述多个写数据请求中的数据暂时保存在存储器111中。当存储器111的容量达到一定阈值时,将存储器111存储的数据以及为所述数据分配的逻辑地址发送给固态硬盘22。固态硬盘22存储所述数据。存储器111包括易失性存储器,闪存芯片或其组合。易失性存储器例如为随机访问存储器(英文:random-accessmemory,RAM)。闪存芯片例如软盘、硬盘、固态硬盘(solidstatedisk,SSD)、光盘等各种可以存储程序代码的机器可读介质。存储器111具有保电功能,保电功能是指系统发生掉电又重新上电时,存储器111中存储的数据也不会丢失。另外,在本实施例中,控制器11负责对数据的生命周期进行识别,并且把不同生命周期的数据划分为若干等级。本实施例中数据的生命周期和该数据的修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将数据写入固态硬盘的方法,其特征在于,所述固态硬盘包括闪存控制器和闪存芯片,所述闪存芯片包括多个擦除块,所述方法包括:所述闪存控制器接收数据以及所述数据的生命周期;所述闪存控制器根据不同的生命周期将所述多个擦除块至少划分为第一擦除块集合和第二擦除块集合;所述闪存控制器对所述擦除块集合进行配置,使得不同的擦除块集合在存储数据时使用不同的层级单元闪存技术;所述闪存控制器根据所述接收的数据的生命周期从所述擦除块集合中选择目标擦除块;所述闪存控制器将所述接收的数据写入选择出的目标擦除块中。

【技术特征摘要】
1.一种将数据写入固态硬盘的方法,其特征在于,所述固态硬盘包括闪存控制器和闪存芯片,所述闪存芯片包括多个擦除块,所述方法包括:所述闪存控制器接收数据以及所述数据的生命周期;所述闪存控制器根据不同的生命周期将所述多个擦除块至少划分为第一擦除块集合和第二擦除块集合;所述闪存控制器对所述擦除块集合进行配置,使得不同的擦除块集合在存储数据时使用不同的层级单元闪存技术;所述闪存控制器根据所述接收的数据的生命周期从所述擦除块集合中选择目标擦除块;所述闪存控制器将所述接收的数据写入选择出的目标擦除块中。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多个擦除块包括多个存储单元,所述第一擦除块集合中的存储单元用于使用单层单元技术,所述第二擦除块集合中存储单元用于使用多层单元技术、三层单元技术、四层单元技术中的至少一种。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述数据的生命周期低于或等于第一生命周期阈值时,所述目标擦除块来自所述第一擦除块集合。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述数据的生命周期高于第一生命周期阈值时,所述目标擦除块来自所述第二擦除块集合。5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述闪存控制器根据所述第二擦除块集合所包含的每个擦除块的可擦写次数,将所述第二擦除块集合所包含的擦除块至少划分为第一擦除块子集合和第二擦除块子集合。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一擦除块子集合中每个擦除块的可擦写次数均大于擦写次数阈值,所述第二擦除块子集合中每个擦除块的可擦写次数均小于所述擦写次数阈值。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一擦除块子集合用于存储生命周期低于或等于第二生命周期阈值的数据,所述第二擦除块子集合用于存储生命周期高于所述第二生命周期阈值的数据。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述闪存控制器接收所述数据的生命周期包括:所述闪存控制器接收数据集管理命令,所述数据集管理命令携带所述数据的生命周期。9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述闪存控制器接收数据以及所述数据的生命周期包括:所述闪存控制器接收写命令,所述写命令携带所述数据以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛强刘淳蒲贵友黄克骥
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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