The invention discloses a method for improving the reliability of a solid state disk based on an error correcting code with variable rate, and the data reliability is destroyed as the storage density of the solid state disk is raised. Error correcting codes are used to ensure data reliability. In the whole process of using a solid-state disk, the traditional method uses the same bit rate error correcting code to ensure the overall reliability of the data. However, the initial stage used in solid state disk, a smaller number of erase, the bit error rate is low, need to lower the error correction capability of the code, the error correcting code using this same rate will result in a certain space and computation overhead. In order to adapt to the changes of the lifetime of the solid-state disk flash memory, we adopt error correcting codes with different bit rates to ensure the reliability of the data, thereby improving performance and reducing overhead. Low density parity check codes with different bit rates are adopted. At the same time, different LDPC decoding methods are adopted to obtain the balance between reliability and decoding delay according to the usage of the solid-state disk flash memory block.
【技术实现步骤摘要】
一种基于可变码率的纠错码提高固态盘的可靠性方法
本专利技术属于固态盘存储
,更具体地,涉及一种基于可变码率的纠错码提高固态盘的可靠性方法。
技术介绍
基于闪存的固态硬盘(solidstatedisk,简称SSD)是一种以半导体闪存芯片作为存储部件的新型存储设备,由于不包含任何机械部件,与传统机械硬盘相比,固态硬盘在读写性能、功耗、抗震性等方面有着明显的优势。固态硬盘以闪存芯片作为存储部件。目前,由于单个闪存芯片的容量和性能有限,固态硬盘中一般都整合了多个芯片,并且将芯片以多通道的形式组织起来。除了闪存芯片,固态硬盘中还包括处理器、内存芯片,主机接口管理模块,以及闪存接口管理模块等。固态硬盘的内部结构如图1所示。固态硬盘的主控制器同主机系统之间通过主机接口按照特定的接口协议进行通信,实现对固态硬盘的正确访问。内存一般包括两个部分:动态随机访问存储器(dynamicrandomaccessmemory,简称DRAM)和静态随机访问存储器(staticrandomaccessmemory,简称SRAM)。DRAM是数据缓冲区,用于存放部分经常访问的数据;SRAM是映射表缓冲区,用于存放部分经常用到的地址映射关系。将部分经常读写的数据和映射关系缓存起来,一方面可以提高固态硬盘整体的读写性能,另一方面可以减少对底层闪存介质的擦/写操作,提高固态硬盘的使用寿命。随着固态盘中闪存制成工艺的发展,每个单元存储的比特数量增多,造成固态盘容量变大,带来较高存储密度的同时,比特错误率增加,数据可靠性遭到破坏。为了保证数据的可靠性,纠错码被运用到固态盘的控制器中,传统的方法 ...
【技术保护点】
一种基于可变码率的纠错码提高固态盘的可靠性方法,其特征在于,包括步骤:(1)接收主机发出的顺序读请求,并根据该顺序读请求获取固态盘闪存块的擦写次数阈值参数N和块的保存时间阈值参数T;(2)判断要读取的固态盘闪存块的擦写次数是否大于N,如果是,则转入步骤(3),否则转入步骤(13);(3)判断要读取的固态盘闪存块的保存时间是否大于T,如果是,则转入步骤(4),否则转入步骤(9);(4)判断该要读取的固态盘闪存块是否已被标记为易出错的块,如果是,则转入步骤(5),否则转入步骤(9);(5)接收主机发出的顺序读请求,对该固态盘闪存块中的数据进行读取纠正错误,选择具有低码率r2的LDPC码对读取的数据进行纠正,其中r2表示码率;(6)判断步骤(5)中的软判决译码是否成功,如果是,则转入步骤(7),否则转入步骤(8);(7)直接进行译码后的码字输出,其中码字就是固态盘闪存页面中的数据比特与LDPC生成的多余比特组成的一个向量;(8)向用户通知LDPC码字最终译码失败并输出结果;(9)接收主机发出的顺序读请求,对该固态盘闪存块中的数据进行读取纠正错误,选择具有低码率r2的LDPC码对读取的数据进行 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于可变码率的纠错码提高固态盘的可靠性方法,其特征在于,包括步骤:(1)接收主机发出的顺序读请求,并根据该顺序读请求获取固态盘闪存块的擦写次数阈值参数N和块的保存时间阈值参数T;(2)判断要读取的固态盘闪存块的擦写次数是否大于N,如果是,则转入步骤(3),否则转入步骤(13);(3)判断要读取的固态盘闪存块的保存时间是否大于T,如果是,则转入步骤(4),否则转入步骤(9);(4)判断该要读取的固态盘闪存块是否已被标记为易出错的块,如果是,则转入步骤(5),否则转入步骤(9);(5)接收主机发出的顺序读请求,对该固态盘闪存块中的数据进行读取纠正错误,选择具有低码率r2的LDPC码对读取的数据进行纠正,其中r2表示码率;(6)判断步骤(5)中的软判决译码是否成功,如果是,则转入步骤(7),否则转入步骤(8);(7)直接进行译码后的码字输出,其中码字就是固态盘闪存页面中的数据比特与LDPC生成的多余比特组成的一个向量;(8)向用户通知LDPC码字最终译码失败并输出结果;(9)接收主机发出的顺序读请求,对该固态盘闪存块中的数据进行读取纠正错误,选择具有低码率r2的LDPC码对读取的数据进行纠正;(10)判断步骤(9)中的硬判决译码是否成功,如果是,则转入步骤(11),否则转入步...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴非,谢长生,张猛,马瑞祥,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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