降低读延迟的方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及降低读延迟的方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法包括在NAND数据写入阶段按照特定的规则进行地址分配；获取请求，判断请求是否为读请求；若是，根据读请求进行缓存记录表的检查，获取检查结果；根据检查结果，利用NAND的两级缓存器的预读特性对数据进行读取。本发明专利技术通过按照特定的规则进行地址分配，并结合基于NAND的两级缓存机制和预读特性的预读策略，减少数据响应的延迟，有效提高NAND的数据操作效率。

Method, Device, Computer Equipment and Storage Media for Reducing Reading Delay

The invention relates to a method, device, computer equipment and storage medium for reducing reading delay. The method includes address allocation according to specific rules in NAND data writing stage; acquisition of requests to determine whether requests are read requests; if so, check the cache record table according to the read requests to obtain the check results; Check the results, using NAND's two-level buffer read-ahead characteristics to read the data. The method reduces the delay of data response and effectively improves the data operation efficiency of NAND by allocating addresses according to specific rules, combining the two-level caching mechanism based on NAND and the pre-reading strategy based on the pre-reading characteristics.

【技术实现步骤摘要】
降低读延迟的方法、装置、计算机设备及存储介质
本专利技术涉及固态硬盘数据读取方法，更具体地说是指降低读延迟的方法、装置、计算机设备及存储介质。
技术介绍
DIE是Nand基本的操作单元，含有不少于一个面(即Plane)，DIE内的块(即Block)划分后属于不同的面。每个面均有其对应的第一级缓存器和第二级缓存器，多个面可通过DIE级别的命令并行对数据操作。第二级缓存器和第一级缓存器的存储空间大小等同于物理页单元的大小，第一级缓存器缓存的数据可以通过特定的命令访问，但无法通过命令手段获取当前第一级缓存器缓存的是哪一个块中的哪一个物理页的数据，而第二级数据缓存对外界不可见，不能通过命令手段获取，它的作用在于为NAND内部的缓存功能，即第二级缓存器和第一级缓存器不同之处在于第一级缓存器提供对外界可见的数据缓存功能。如图1所示，常规读策略是检测到读请求直接发起NAND的读操作，NAND响应命令，等待NAND存储阵列准备好数据，将准备好的数据转移到数据地址所属面的第一级缓存器，读请求响应时间为NAND存储阵列的数据准备时间加上数据在IO总线上的传输时间。在顺序读场景中，被读取数据的LPA也是连续的，但到NAND命令执行层面有可能变成分散的读命令，以LPA0-LPA7的数据块读取为例，如果LPA0-LPA3属于某个物理页，LPA4-LPA7属于另一个物理页，LPA0-LPA3和LPA4-LPA7均可物理页一次性读取，但如果这两个物理页属于不同的面，可进行数据的并行准备，否则只能进行依次操作。由于LPA0-LPA3和LPA4-LPA7分属于两个面，消耗一个物理页的数据准备时间内，实际上准备好了两个物理页数据。因此，有必要设计一种新的方法，实现减小数据响应延迟，有效提高NAND的数据操作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供降低读延迟的方法、装置、计算机设备及存储介质。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：降低读延迟的方法，所述方法包括：在NAND数据写入阶段按照特定的规则进行地址分配；获取请求，判断请求是否为读请求；若是，根据读请求进行缓存记录表的检查，获取检查结果；根据检查结果，利用NAND的两级缓存器的预读特性对数据进行读取。其进一步技术方案为：在NAND数据写入阶段按照特定的规则进行地址分配的步骤，所述特定的规则包括：将连续读取的数据块按物理页切分，形成的物理页大小的次级数据块；将物理页级别的数据块按照NAND端并行数据操作的原则分散到不同的面。其进一步技术方案为：根据读请求进行缓存记录表的检查，获取检查结果的步骤，包括以下具体步骤：根据读请求进行缓存记录表的检查，获取命中缓存器的情况；根据命中缓存器的情况形成检查结果。其进一步技术方案为：根据命中缓存器的情况形成检查结果的步骤，包括以下具体步骤：判断数据暂存的区域是否为NAND的第一级缓存器；若是，则检查结果为命中第一级缓存器；若否，则判断数据暂存的区域是否为NAND的第二级缓存器；若是，则检查结果为命中第二级缓存器；若否，则检查结果为非命中缓存器。其进一步技术方案为：根据检查结果，利用NAND的两级缓存器的预读特性对数据进行读取的步骤，包括以下具体步骤：判断检查结果是否为命中第一级缓存器；若检查结果是命中第一级缓存器，则读取第一级缓存器的数据；若检查结果不是命中第一级缓存器，则判断检查结果是否为命中第二级缓存器；若检查结果是命中第二级缓存器，则判断是否可通过预读策略获取预读地址；若是，则发起预读操作；更新缓存记录表，返回读取第一级缓存器的数据的步骤；若否，则关闭NAND预读功能，并返回所述更新缓存记录表，返回读取第一级缓存器的数据的步骤；若检查结果不是命中第二级缓存器，则判断NAND是否处于预读状态；若NAND不处于预读状态，则发起当前读请求的操作命令；更新缓存记录表；判断是否可通过预读策略获取预读地址；若可通过预读策略获取预读地址，则返回发起预读操作的步骤；若不可通过预读策略获取预读地址，则返回读取第一级缓存器的数据的步骤；若NAND处于预读状态，则关闭NAND的预读功能，并返回发起当前读请求的操作命令的步骤。其进一步技术方案为：获取请求，判断请求是否为读请求的步骤之后，还包括：若否，则判断NAND是否处于预读状态；若NAND处于预读状态，则关闭NAND预读功能，并更新缓存记录表；若NAND不处于预读状态，则进入结束步骤。本专利技术还提供了降低读延迟的装置，包括分配单元、请求获取单元、结果获取单元以及读取单元；所述分配单元，用于在NAND数据写入阶段按照特定的规则进行地址分配；所述请求获取单元，用于获取请求，判断请求是否为读请求；所述结果获取单元，用于若是，根据读请求进行缓存记录表的检查，获取检查结果；所述读取单元，用于根据检查结果，利用NAND的两级第一级缓存器的预读特性对数据进行读取。其进一步技术方案为：所述结果获取单元包括区域获取模块以及命中情况获取模块；所述区域获取模块，用于根据读请求进行缓存记录表的检查，获取命中缓存器的情况；所述命中情况获取模块，用于根据命中缓存器的情况形成检查结果。本专利技术还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的降低读延迟的方法。本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行上述的降低读延迟的方法。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：本专利技术的降低读延迟的方法，通过对NAND数据写入阶段按照特定的规则进行地址分配，结合基于NAND的两级缓存机制和预读特性的预读策略，减少数据响应的延迟，有效提高NAND的数据操作效率。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。附图说明图1为现有技术的常规读策略的示意流程图；图2为本申请一具体实施例提供的降低读延迟的方法的示意流程图；图3为本申请一具体实施例提供的在NAND数据写入阶段按照特定的规则进行地址分配的示意流程图；图4为图2提供的降低读延迟的方法的子步骤示意流程图；图5为图2提供的根据数据暂存的区域获取命中缓存器的情况并形成检查结果的示意流程图；图6为图2提供的降低读延迟的方法的子步骤示意流程图；图7为本申请一具体实施例提供的降低读延迟的装置的示意性框图；图8为本申请一具体实施例提供的结果获取单元的示意性框图；图9为本申请一具体实施例提供的命中情况获取模块的示意性框图；图10为本申请一具体实施例提供的读取单元的示意性框图；图11为本申请一具体实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。具体实施方式为了更充分理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.降低读延迟的方法，其特征在于，所述方法包括：在NAND数据写入阶段按照特定的规则进行地址分配；获取请求，判断请求是否为读请求；若是，根据读请求进行缓存记录表的检查，获取检查结果；根据检查结果，利用NAND的两级缓存器的预读特性对数据进行读取。

【技术特征摘要】
1.降低读延迟的方法，其特征在于，所述方法包括：在NAND数据写入阶段按照特定的规则进行地址分配；获取请求，判断请求是否为读请求；若是，根据读请求进行缓存记录表的检查，获取检查结果；根据检查结果，利用NAND的两级缓存器的预读特性对数据进行读取。2.根据权利要求1所述的降低读延迟的方法，其特征在于，在NAND数据写入阶段按照特定的规则进行地址分配的步骤，所述特定的规则包括：将连续读取的数据块按物理页切分，形成的物理页大小的次级数据块；将物理页级别的数据块按照NAND端并行数据操作的原则分散到不同的面。3.根据权利要求1所述的降低读延迟的方法，其特征在于，根据读请求进行缓存记录表的检查，获取检查结果的步骤，包括以下具体步骤：根据读请求进行缓存记录表的检查，获取命中缓存器的情况；根据命中缓存器的情况形成检查结果。4.根据权利要求3所述的降低读延迟的方法，其特征在于，根据命中缓存器的情况形成检查结果的步骤，包括以下具体步骤：判断数据暂存的区域是否为NAND的第一级缓存器；若是，则检查结果为命中第一级缓存器；若否，则判断数据暂存的区域是否为NAND的第二级缓存器；若是，则检查结果为命中第二级缓存器；若否，则检查结果为非命中缓存器。5.根据权利要求4所述的降低读延迟的方法，其特征在于，根据检查结果，利用NAND的两级缓存器的预读特性对数据进行读取的步骤，包括以下具体步骤：判断检查结果是否为命中第一级缓存器；若检查结果是命中第一级缓存器，则读取第一级缓存器的数据；若检查结果不是命中第一级缓存器，则判断检查结果是否为命中第二级缓存器；若检查结果是命中第二级缓存器，则判断是否可通过预读策略获取预读地址；若是，则发起预读操作；更新缓存记录表，返回读取第一级缓存器的数据的步骤；若否，则关闭NAND预读功能，并返回所述更新缓存记录表，返回读取第一级缓存器的数据的步骤；若检查结果不是命中第二级缓存...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江龙，段亚会，
申请(专利权)人：深圳忆联信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44