固态硬盘使用方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种固态硬盘使用方法及装置，该方法包括：当需要对固态硬盘中的数据块进行操作时，根据固态硬盘的负载均衡表确定待操作的数据块的潜伏期；判断数据块的潜伏期是否大于预警值，预警值小于典型潜伏期，典型潜伏期为预设的对固态硬盘中的数据块操作失败时的潜伏期；若数据块的潜伏期大于预警值，则禁止对数据块执行操作。该方法中，通过对各Block当前的潜伏期与预警值进行比较，动态的监控实际操作的Block的潜伏期，在当前的潜伏期小于或等于预警值时对该Block进行操作，从而从物理特性上做到真正的负载均衡，在一定程度上减少了坏块的产生，尽可能使用了保留块，从而延长了SSD的寿命。

Solid state hard disk use method and device

The embodiment of the invention provides a solid-state hard disk using method and device, the method includes: when needed to operate the data in the solid state disk, according to the solid state disk load balance table to determine the operating data block data block to determine latency; latency is greater than the warning value, the warning value is less than the typical latency. The typical latency is preset to latency in the solid state disk data block operation fails; if the data block is greater than the latency warning value, are prohibited from performing operations on a data block. This method, by comparing the current Block latency and early warning value, dynamic monitoring of the actual operation of the Block latency, operate on the Block in the current period is less than or equal to the warning value, so as to achieve the true load balancing from physical characteristics, to a certain extent, reduce the bad block and use the reserved block as much as possible, so as to prolong the life of SSD.

【技术实现步骤摘要】
固态硬盘使用方法及装置
本专利技术实施例涉及存储
，尤其涉及一种固态硬盘使用方法及装置。
技术介绍
大部分固态硬盘(SolidStateDisk，SSD)通过非易失性随机访问存储介质—与非门闪存(NANDFlash)实现，NANDFlash可分为单阶存储单元(SingleLevelCell，SLC)和多阶存储单元(MultiLevelCell，MLC)。NANDFlash通常由内部存储器和存储矩阵组成。其中，存储矩阵包括若干个块(Block)，每个Block又包括若干个页(Page)，每个Page进一步的包括若干个字节(Byte)。目前市面上的NANDFlash多采用MLC芯片，对NANDFlash的操作主要为读、写和擦除。NANDFlash的读写以页(Page)为单位，擦除以块(Block)为单位，在进行写操作之前必须进行页面擦除操作，擦写过程中会对NANDFlash内部浮栅晶体管的绝缘层造成破换。当发生擦除失败等时，NANDFlash会主动上报SSD，使得SSD置操作失败的Block为坏块(BadBlock)。随着NANDFlash擦写次数(本领域技术人员也称之为PECycle)的增加，当坏块数量达到一定程度，例如3％时，则认为NANDFlash达到使用寿命。为避免对某些热点Block频繁擦写发生坏块而导致SSD寿命降低，现有技术中引入负载均衡技术，采用均衡表记录每个Block的擦写次数。每次写入数据时，优先选择擦写次数较低的Block进行操作，从而保证整个SSD中各Block的擦写次数在同一个水平，即对各Block的擦写次数尽量均匀。另外，SSD中有一部分冗余Block作为保留块，当发生坏块时，用保留块来替换失效的Block，避免整个SSD过早失效，从而提高SSD的使用寿命。假设SSD有32000个Block，写入某数据时，会均匀选择该32000个Block，从而保证各Block的擦写次数相差不大，例如通过32000×3K次完成数据写入。然而，不同Block的寿命是不同的，该数据写入过程中，若某些Block达不到3K次就发生坏块，则需要使用冗余Block来替换坏块，当冗余Block消耗完时，SSD的寿命也随之耗尽。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种固态硬盘使用方法及装置，通过负载均衡以减少坏块的产生从而减少保留块的使用，最终到达提高固态硬盘使用寿命的目的。第一个方面，本专利技术实施例提供一种固态硬盘使用方法，包括：当接收到擦除操作指令时，根据所述固态硬盘的负载均衡表确定所述负载均衡表所记录的数据块中是否有潜伏期小于当前阈值的数据块，所述潜伏期为执行所述擦除操作而持续的时间，所述潜伏期对应多级阈值，所述多级阈值按从小到大的顺序排列；当所述负载均衡表所记录的数据块中有潜伏期小于当前阈值的数据块时，则从潜伏期小于当前阈值的数据块中选择进行操作的数据块，并对所选择的数据块执行所述擦除操作；当所述负载均衡表所记录的数据块中没有潜伏期小于当前阈值的数据块，且当前阈值不是最后一级阈值时，则将当前阈值的下一级阈值设置为当前阈值，并从潜伏期小于当前阈值的数据块中选择进行操作的数据块，并对所选择的数据块执行所述擦除操作。在第一方面第一种可能的实现方式中，所述对所选择的数据块执行所述擦除操作或者写操作之后，还包括：获得操作完成之后被操作数据块的潜伏期；根据获得的潜伏期更新所述负载均衡表中所述被操作数据块的潜伏期。结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：当所述负载均衡表所记录的数据块中有潜伏期小于当前阈值的数据块，且所述当前阈值为最后一级阈值时，将潜伏期大于等于当前阈值的数据块记录至预设的预坏块表中。结合以上任何一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：当所述负载均衡表所记录的数据块中没有潜伏期小于当前阈值的数据块，且当前阈值是最后一级阈值时，选择所述固态硬盘的保留块执行所述擦除操作或者写操作。结合第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述方法还包括：判断所述保留块是否耗尽，若所述保留块耗尽，则对所述预坏块表中的数据块继续进行操作。第二个方面，本专利技术实施例提供一种固态硬盘使用装置，包括：确定模块，用于当接收到擦除操作或者写操作指令时，根据所述固态硬盘的负载均衡表确定所述负载均衡表所记录的数据块中是否有潜伏期小于当前阈值的数据块，所述负载均衡表中记录有每个数据块的潜伏期，所述潜伏期为执行所述擦除操作或写操作而持续的时间，所述潜伏期对应多级阈值，所述多级阈值按从小到大的顺序排列；处理模块，用于当所述负载均衡表所记录的数据块中有潜伏期小于当前阈值的数据块时，则从潜伏期小于当前阈值的数据块中选择进行操作的数据块，并对所选择的数据块执行所述擦除操作或者写操作；所述处理模块还用于当所述负载均衡表所记录的数据块中没有潜伏期小于当前阈值的数据块，且当前阈值不是最后一级阈值时，则将当前阈值的下一级阈值设置为当前阈值，并从潜伏期小于当前阈值的数据块中选择进行操作的数据块，并对所选择的数据块执行所述擦除操作或者写操作。在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述装置还包括：获取模块，用于在对所选择的数据块执行所述擦除操作或者写操作之后，获得操作完成之后被操作数据块的潜伏期；更新模块，用于根据获得的潜伏期更新所述负载均衡表中所述被操作数据块的潜伏期。结合第一方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述处理模块还用于：当所述负载均衡表所记录的数据块中有潜伏期小于当前阈值的数据块，且所述当前阈值为最后一级阈值时，将潜伏期大于等于当前阈值的数据块记录至预设的预坏块表中。结合以上任意一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述处理模块还用于：当所述负载均衡表所记录的数据块中没有潜伏期小于当前阈值的数据块，且当前阈值是最后一级阈值时，选择所述固态硬盘的保留块执行所述擦除操作或者写操作。结合第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述处理模块还用于：判断所述保留块是否耗尽，若所述保留块耗尽，则对所述预坏块表中的数据块继续进行操作。本专利技术实施例提供的固态硬盘使用方法及装置，通过对潜伏期设置多级阈值，在选择待操作的数据块时，选择潜伏期小于当前阈值的数据块进行操作，并在所有数据块的潜伏期都小于当前阈值时，再将当前阈值的下一级阈值作为当前阈值，这样可以根据数据块的潜伏期对数据块按照设置的多级潜伏期阈值逐级进行负载均衡，在一定程度上减少了坏块的数量，进而延长了SSD的寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本专利技术固态硬盘使用方法实施例一的流程图；图2A为本专利技术固态硬盘编程操作的示意图；图2B为本专利技术固态硬盘擦除操作的示意图；图3为本专利技术固态硬盘的擦写特性示意图；图4A为本专利技术基于MLC的固态硬盘的擦潜伏时间tBERS与擦写次数的关系曲线示意图；图4B是本专利技术基于SLC的固态硬盘的擦潜伏时间tBERS与擦写次数的关系曲线示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态硬盘使用方法，其特征在于，包括：当接收到擦除操作指令时，根据所述固态硬盘的负载均衡表确定所述负载均衡表所记录的数据块中是否有潜伏期小于当前阈值的数据块，所述潜伏期为执行所述擦除操作而持续的时间，所述潜伏期对应多级阈值，所述多级阈值按从小到大的顺序排列；当所述负载均衡表所记录的数据块中有潜伏期小于当前阈值的数据块时，则从潜伏期小于当前阈值的数据块中选择进行操作的数据块，并对所选择的数据块执行所述擦除操作；当所述负载均衡表所记录的数据块中没有潜伏期小于当前阈值的数据块，且当前阈值不是最后一级阈值时，则将当前阈值的下一级阈值设置为当前阈值，并从潜伏期小于当前阈值的数据块中选择进行操作的数据块，并对所选择的数据块执行所述擦除操作。

【技术特征摘要】
1.一种固态硬盘使用方法，其特征在于，包括：当接收到擦除操作指令时，根据所述固态硬盘的负载均衡表确定所述负载均衡表所记录的数据块中是否有潜伏期小于当前阈值的数据块，所述潜伏期为执行所述擦除操作而持续的时间，所述潜伏期对应多级阈值，所述多级阈值按从小到大的顺序排列；当所述负载均衡表所记录的数据块中有潜伏期小于当前阈值的数据块时，则从潜伏期小于当前阈值的数据块中选择进行操作的数据块，并对所选择的数据块执行所述擦除操作；当所述负载均衡表所记录的数据块中没有潜伏期小于当前阈值的数据块，且当前阈值不是最后一级阈值时，则将当前阈值的下一级阈值设置为当前阈值，并从潜伏期小于当前阈值的数据块中选择进行操作的数据块，并对所选择的数据块执行所述擦除操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所选择的数据块执行所述擦除操作或者写操作之后，还包括：获得操作完成之后被操作数据块的潜伏期；根据获得的潜伏期更新所述负载均衡表中所述被操作数据块的潜伏期。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述负载均衡表所记录的数据块中有潜伏期小于当前阈值的数据块，且所述当前阈值为最后一级阈值时，将潜伏期大于等于当前阈值的数据块记录至预设的预坏块表中。4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述负载均衡表所记录的数据块中没有潜伏期小于当前阈值的数据块，且当前阈值是最后一级阈值时，选择所述固态硬盘的保留块执行所述擦除操作或者写操作。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：判断所述保留块是否耗尽，若所述保留块耗尽，则对所述预坏块表中的数据块继续进行操作。6.一种固态硬盘使用装置，其特征在于，包括：确定模块，用于当接收到擦除操作或者写操作指令时，根据所述固态硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建华，
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