一种数据写入方法、装置及DRAM-Less固态硬盘制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及固态硬盘应用领域，公开了一种数据写入方法、装置及DRAM‑Less固态硬盘。其中所述的数据写入方法，包括：为所述分组配置至少一个SLC物理块，建立每一SLC物理块与所述分组中的一个非SLC物理块的绑定关系；当所述SLC物理块的内存已满时，确定所述SLC物理块中的有效数据页的比例；若所述有效数据页的比例小于预设比例阈值，则基于动态搬移策略，搬移所述SLC物理块中的有效数据到与其绑定的非SLC物理块；若所述有效数据页的比例不小于预设比例阈值，则基于静态拷贝策略，拷贝所述SLC物理块中的全部数据到与其绑定的非SLC物理块。通过上述方式，本发明专利技术实施例能够减少随机写场景下闪存带宽的浪费，提高DRAM‑Less固态硬盘的随机写性能。

A data writing method, device and DRAM less SSD

【技术实现步骤摘要】
一种数据写入方法、装置及DRAM-Less固态硬盘
本专利技术涉及固态硬盘应用领域，特别是涉及一种数据写入方法、装置及DRAM-Less固态硬盘。
技术介绍
固态硬盘(SolidStateDrives，SSD)，是采用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，固态硬盘会包括控制单元和存储单元(FLASH存储芯片或DRAM存储芯片)，目前，消费级SSD领域竞争越来越激烈，低成本的SSD在市场上能够占据主动，而一个SSD的料件中，闪存和DRAM的成本较高，因此为了降低成本，TLC(TripleLevelCell)闪存加上DRAM-Less的主控被广泛采用。然而，由于在随机写场景下SLC区域的数据非常有可能被主机复写，被复写后的数据是主机不再需要的，而现有技术是将SLC区域的数据完全搬移到非SLC区域，当后续SLC区域中的数据搬移到TLC区域时，SLC区域中可能存在的有效数据较少，完全将SLC区域的数据搬移容易造成闪存带宽不必要的浪费。基于上述问题，现有技术亟待改进。
技术实现思路
本专利技术实施例旨在提供一种数据写入方法、装置及DRAM-Less固态硬盘，其解决了目前随机写场景下存在闪存带宽浪费的技术问题，减少随机写场景下闪存带宽的浪费，提高DRAM-Less固态硬盘的随机写性能。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种数据写入方法，应用于DRAM-less固态硬盘，所述DRAM-Less固态硬盘包括非SLC闪存芯片，所述非SLC闪存芯片包括多个分组，每一分组包括多个非SLC物理块，所述方法包括：为所述分组配置至少一个SLC物理块，建立每一SLC物理块与所述分组中的一个非SLC物理块的绑定关系；通过所述SLC物理块接收Host端发送的数据，当所述SLC物理块的内存已满时，确定所述SLC物理块中的有效数据页的比例；若所述有效数据页的比例小于预设比例阈值，则基于动态搬移策略，搬移所述SLC物理块中的有效数据到与其绑定的非SLC物理块；若所述有效数据页的比例不小于预设比例阈值，则基于静态拷贝策略，拷贝所述SLC物理块中的全部数据到与其绑定的非SLC物理块。在一些实施例中，所述动态搬移策略包括：读取所述SLC物理块中全部的有效数据页；将所述SLC物理块中全部的有效数据页拷贝到绑定的非SLC物理块；将拷贝完成后的有效数据页的物理地址更新到所述DRAM-less固态硬盘的映射表中；解除所述SLC物理块与所述非SLC物理块的绑定关系。在一些实施例中，所述将所述SLC物理块中全部的有效数据页拷贝到绑定的非SLC物理块，包括：从所述绑定的非SLC物理块的第一个物理页开始，将所述有效数据页顺序写入到绑定的非SLC物理块。在一些实施例中，在将所述SLC物理块中全部的有效数据页拷贝到绑定的非SLC物理块之后，所述方法还包括：判断所述SLC物理块中全部的有效数据页的数据是否完全拷贝到与其绑定的非SLC物理块中；若是，则解除所述SLC物理块与其绑定的非SLC物理块的绑定关系，并擦除所述SLC物理块；若否，则保留所述SLC物理块与其绑定的非SLC物理块的绑定关系，并保留所述SLC物理块。在一些实施例中，所述静态拷贝策略，包括：根据所述绑定关系，将所述SLC物理块所有的物理页的数据拷贝到绑定的非SLC物理块，其中，每一分组设置有一个内部缓存空间，所述根据所述绑定关系，将所述SLC物理块所有的物理页的数据拷贝到绑定的非SLC物理块，包括：固件指定所述SLC物理块的物理页为源物理页，并对闪存发起拷贝读指令；将所述源物理页的数据从源物理页读取到所述内部缓存空间；固件指定所述SLC物理块绑定的非SLC物理块中的一个物理页为目的物理页，并对闪存发起拷贝写指令；将所述内部缓存空间中的源物理页的数据拷贝到所述目的物理页。在一些实施例中，所述内部缓存空间的内存大小为一个物理页，所述非SLC物理块包括TLC物理块、MLC物理块以及QLC物理块中的一个或多个。在一些实施例中，在将所述SLC物理块所有的物理页的数据拷贝到绑定的非SLC物理块之后，所述方法还包括：判断所述SLC物理块中所有的物理页的数据是否完全拷贝到对应的非SLC物理块中；若是，则解除所述SLC物理块与其绑定的非SLC物理块的绑定关系，并擦除所述SLC物理块；若否，则保留所述SLC物理块与其绑定的非SLC物理块的绑定关系，并保留所述SLC物理块。在一些实施例中，在解除所述SLC物理块与其绑定的非SLC物理块的绑定关系，并擦除所述SLC物理块之后，所述方法还包括：更新所述擦除后的SLC物理块与所述分组中的非SLC物理块的绑定关系。在一些实施例中，所述建立每一SLC物理块与所述分组中的一个非SLC物理块的绑定关系，包括：获取所述SLC物理块中所有的物理页中的数据在所述DRAM-Less固态硬盘的映射表中的物理地址，并将其固定为与所述SLC物理块绑定的非SLC物理块的物理页的物理地址。在一些实施例中，所述方法还包括：接收Host端发送的读取指令；判断所述绑定关系是否存在；若存在，则根据所述绑定关系，在与所述非SLC物理块绑定的SLC物理块中查找所述读取指令对应的数据；若不存在，则根据所述DRAM-Less固态硬盘的映射表，在所述非SLC物理块中查找所述读取指令对应的数据。第二方面，本专利技术实施例提供一种数据写入装置，应用于DRAM-less固态硬盘，所述DRAM-Less固态硬盘包括非SLC闪存芯片，所述非SLC闪存芯片包括多个分组，每一分组包括多个非SLC物理块，所述装置包括：物理块绑定单元，用于为所述分组配置至少一个SLC物理块，建立每一SLC物理块与所述分组中的一个非SLC物理块的绑定关系；有效数据页单元，用于通过所述SLC物理块接收Host端发送的数据，当所述SLC物理块的内存已满时，确定所述SLC物理块中的有效数据页的比例；动态搬移单元，用于若所述有效数据页的比例小于预设比例阈值，则基于动态搬移策略，搬移所述SLC物理块中的有效数据到与其绑定的非SLC物理块；静态拷贝单元，用于若所述有效数据页的比例不小于预设比例阈值，则基于静态拷贝策略，拷贝所述SLC物理块中的全部数据到与其绑定的非SLC物理块。第三方面，本专利技术实施例提供一种DRAM-Less固态硬盘，所述DRAM-Less固态硬盘包括：闪存芯片，所述闪存芯片包括多个晶圆，每一所述晶圆包括多个分组，每一所述分组包括多个物理块，每一所述物理块包括多个物理页；主控制器，所述主控制器包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据写入方法，应用于DRAM-less固态硬盘，所述DRAM-Less固态硬盘包括非SLC闪存芯片，所述非SLC闪存芯片包括多个分组，每一分组包括多个非SLC物理块，其特征在于，所述方法包括：/n为所述分组配置至少一个SLC物理块，建立每一SLC物理块与所述分组中的一个非SLC物理块的绑定关系；/n通过所述SLC物理块接收Host端发送的数据，当所述SLC物理块的内存已满时，确定所述SLC物理块中的有效数据页的比例；/n若所述有效数据页的比例小于预设比例阈值，则基于动态搬移策略，搬移所述SLC物理块中的有效数据到与其绑定的非SLC物理块；/n若所述有效数据页的比例不小于预设比例阈值，则基于静态拷贝策略，拷贝所述SLC物理块中的全部数据到与其绑定的非SLC物理块。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据写入方法，应用于DRAM-less固态硬盘，所述DRAM-Less固态硬盘包括非SLC闪存芯片，所述非SLC闪存芯片包括多个分组，每一分组包括多个非SLC物理块，其特征在于，所述方法包括：
为所述分组配置至少一个SLC物理块，建立每一SLC物理块与所述分组中的一个非SLC物理块的绑定关系；
通过所述SLC物理块接收Host端发送的数据，当所述SLC物理块的内存已满时，确定所述SLC物理块中的有效数据页的比例；
若所述有效数据页的比例小于预设比例阈值，则基于动态搬移策略，搬移所述SLC物理块中的有效数据到与其绑定的非SLC物理块；
若所述有效数据页的比例不小于预设比例阈值，则基于静态拷贝策略，拷贝所述SLC物理块中的全部数据到与其绑定的非SLC物理块。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态搬移策略包括：
读取所述SLC物理块中全部的有效数据页；
将所述SLC物理块中全部的有效数据页拷贝到绑定的非SLC物理块；
将拷贝完成后的有效数据页的物理地址更新到所述DRAM-less固态硬盘的映射表中；
解除所述SLC物理块与所述非SLC物理块的绑定关系。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述SLC物理块中全部的有效数据页拷贝到绑定的非SLC物理块，包括：
从所述绑定的非SLC物理块的第一个物理页开始，将所述有效数据页顺序写入到绑定的非SLC物理块。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述SLC物理块中全部的有效数据页拷贝到绑定的非SLC物理块之后，所述方法还包括：
判断所述SLC物理块中全部的有效数据页的数据是否完全拷贝到与其绑定的非SLC物理块中；
若是，则解除所述SLC物理块与其绑定的非SLC物理块的绑定关系，并擦除所述SLC物理块；
若否，则保留所述SLC物理块与其绑定的非SLC物理块的绑定关系，并保留所述SLC物理块。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态拷贝策略，包括：根据所述绑定关系，将所述SLC物理块所有的物理页的数据拷贝到绑定的非SLC物理块，其中，
每一分组设置有一个内部缓存空间，所述根据所述绑定关系，将所述SLC物理块所有的物理页的数据拷贝到绑定的非SLC物理块，包括：
固件指定所述SLC物理块的物理页为源物理页，并对闪存发起拷贝读指令；
将所述源物理页的数据从源物理页读取到所述内部缓存空间；
固件指定所述SLC物理块绑定的非SLC物理块中的一个物理页为目的物理页，并对闪存发起拷贝写指令；
将所述内部缓存空间中的源物理页的数据拷贝到所述目的物理页。


6.根据权利要求5所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉兴，黄运新，李卫军，杨亚飞，
申请(专利权)人：深圳大普微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44