一种存储设备及其控制方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种存储设备及其控制方法和控制装置，该存储设备包括存储模块，存储模块包括多个物理块，该控制方法包括：如果检测到物理块的擦除次数大于或等于第一擦除阈值，切换至磨损平衡模式；将第一物理块的数据和第二物理块的数据进行搬移交换，第一物理块的擦除次数小于第一擦除阈值，第二物理块的擦除次数大于第一擦除阈值。本发明专利技术实施例中，将第一物理块和第二物理块的数据交换，则经常被更新的数据搬移至第一物理块使得第一物理块的擦除机会增多，而第二物理块的擦除机会减小，由此降低了至少两个物理块的擦除次数差异，提高了磨损平衡效果，达到了物理块的均衡使用，减小了物理块损耗程度，延长了设备端物理块的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种存储设备及其控制方法和控制装置
本专利技术实施例涉及存储技术，尤其涉及一种存储设备及其控制方法和控制装置。
技术介绍
磨损平衡Wearleveling是大多数固态硬盘SSD产品都会实现的闪存转换层FTL算法之一。其核心思想是平衡设备端的所有物理块的擦写次数。现有技术中，采用随机性算法执行磨损平衡机制，具体的按照均匀分布概率，随机选择某个物理块进行擦除操作。不论物理块上存放的是“冷”数据还是“热”数据，让每个物理块被擦除的概率相等，之后将原始块中的有效数据复制到空的块后擦除该块。显然，该算法效果受随机因素影响较大，每个块的擦除次数并不能达到等概率，因此不能达到良好的磨损平衡效果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种存储设备及其控制方法和控制装置，以提高磨损平衡效果。本专利技术实施例提供了一种存储设备的控制方法，所述存储设备包括存储模块，所述存储模块包括多个物理块，该控制方法包括：如果检测到所述物理块的擦除次数大于或等于第一擦除阈值，切换至磨损平衡模式；将第一物理块的数据和第二物理块的数据进行搬移交换，其中，所述第一物理块的擦除次数小于所述第一擦除阈值，所述第二物理块的擦除次数大于所述第一擦除阈值。进一步地，所述第一擦除阈值等于所述存储模块中多个物理块的擦除次数均值。进一步地，将第一物理块的数据和第二物理块的数据进行搬移交换包括：将所述多个物理块中擦除次数最小的物理块确定为所述第一物理块，将所述多个物理块中擦除次数最大的物理块确定为所述第二物理块，并交换所述第一物理块和所述第二物理块的数据。进一步地，检测到所述物理块的擦除次数大于或等于第一擦除阈值之前，还包括：接收第一操作命令并确定所述第一操作命令对应的物理块，再检测该物理块的擦除次数是否大于或等于所述第一擦除阈值。基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种存储设备的控制装置，所述存储设备包括存储模块，所述存储模块包括多个物理块，该控制装置包括：模式切换模块，用于如果检测到所述物理块的擦除次数大于或等于第一擦除阈值，切换至磨损平衡模式；数据搬移模块，用于将第一物理块的数据和第二物理块的数据进行搬移交换，其中，所述第一物理块的擦除次数小于所述第一擦除阈值，所述第二物理块的擦除次数大于所述第一擦除阈值。进一步地，所述第一擦除阈值等于所述存储模块中多个物理块的擦除次数均值。进一步地，所述数据搬移模块，具体用于将所述多个物理块中擦除次数最小的物理块确定为所述第一物理块，将所述多个物理块中擦除次数最大的物理块确定为所述第二物理块，并交换所述第一物理块和所述第二物理块的数据。进一步地，还包括：检测模块，用于接收第一操作命令并确定所述第一操作命令对应的物理块，再检测该物理块的擦除次数是否大于或等于所述第一擦除阈值。基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种存储设备，所述存储设备包括存储模块和如上所述的控制装置，所述控制装置与所述存储模块电连接。本专利技术实施例中，采用确定性算法，根据存储设备中物理块的擦除次数是否大于或等于第一擦除阈值来判段是否触发磨损平衡，在触发磨损平衡模式后将擦除次数小于第一擦除阈值的第一物理块和擦除次数大于第一擦除阈值的第二物理块的数据进行交换。由于第二物理块擦除次数大，说明第二物理块的数据经常被更新以得到较多的擦除机会，而第一物理块擦除次数小，说明第一物理块的数据很少被更新故很少得到擦除机会，将第一物理块和第二物理块的数据交换，则经常被更新的数据搬移至第一物理块使得第一物理块的擦除机会增多，反之第二物理块的擦除机会减小，由此降低了存储设备中至少两个物理块的擦除次数差异，提高了磨损平衡效果，达到了物理块的均衡使用，减小了物理块损耗程度，延长了设备端物理块的使用寿命。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做一简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种存储设备的控制方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种存储设备的控制装置的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本专利技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，为本专利技术实施例提供的一种存储设备的控制方法的流程图，该存储设备可选为任意集成有存储模块的芯片或器件，例如集成有闪存颗粒的固态硬盘，在其他实施例中还可选该存储设备为其他集成有存储模块的器件。在此，存储设备包括存储模块，存储模块包括多个物理块，存储模块以物理块为单元进行数据写入。本实施例中集成在存储设备的控制装置可执行该控制方法，该控制装置采用软件和/或硬件的方式实现。本实施例提供的存储设备的控制方法包括：步骤110、如果检测到物理块的擦除次数大于或等于第一擦除阈值，切换至磨损平衡模式。本实施例中，对于存储设备中所有的物理块，控制装置中存储有每个物理块的擦除次数，并且控制装置在每次操作之后会及时更新每个物理块的擦除次数。控制装置检测到物理块的擦除次数大于或等于第一擦除阈值时，触发磨损平衡。需要说明的是，第一擦除阈值是与物理块擦除次数相关的参数，其目的在于使得物理块擦除次数均衡，因此第一擦除阈值可以是预先设定的固定值，也可以是随着物理块擦除次数而变化的不定值。例如，可选第一擦除阈值等于存储模块中多个物理块的擦除次数均值，即存储设备中各个物理块的擦除次数求和再求平均值得出的数值即为第一擦除阈值。还可选第一擦除阈值等于(m+n)/2，m为存储设备中物理块的最大擦除次数，n为存储设备中物理块的最小擦除次数。还可选第一擦除阈值为k，k为固定值。在保证能够达到物理块的均衡使用的基础上，可合理设定第一擦除阈值。可选的，检测到物理块的擦除次数大于或等于第一擦除阈值之前，还包括：接收第一操作命令并确定第一操作命令对应的物理块，再检测该物理块的擦除次数是否大于或等于第一擦除阈值。本实施例中第一操作命令可以是读操作、写操作或擦除操作等任意一种针对存储设备的操作命令。控制装置根据第一操作命令可以确定该命令对应的物理块，然后检测该物理块的擦除次数是否大于或等于第一擦除阈值。在此将存储设备接收到操作命令作为检测物理块擦除次数的触发条件的目的在于，避免存储设备频繁执行磨损平衡而占用用户擦写时间。可选在执行完第一操作命令之后，再执行磨损平衡的数据交换。步骤120、将第一物理块的数据和第二物理块的数据进行搬移交换，其中，第一物理块的擦除次数小于第一擦除阈值，第二物理块的擦除次数大于第一擦除阈值。本实施例中，触发磨损平衡后，控制装置可从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储设备的控制方法，其特征在于，所述存储设备包括存储模块，所述存储模块包括多个物理块，该控制方法包括：/n如果检测到所述物理块的擦除次数大于或等于第一擦除阈值，切换至磨损平衡模式；/n将第一物理块的数据和第二物理块的数据进行搬移交换，其中，所述第一物理块的擦除次数小于所述第一擦除阈值，所述第二物理块的擦除次数大于所述第一擦除阈值。/n

【技术特征摘要】
1.一种存储设备的控制方法，其特征在于，所述存储设备包括存储模块，所述存储模块包括多个物理块，该控制方法包括：
如果检测到所述物理块的擦除次数大于或等于第一擦除阈值，切换至磨损平衡模式；
将第一物理块的数据和第二物理块的数据进行搬移交换，其中，所述第一物理块的擦除次数小于所述第一擦除阈值，所述第二物理块的擦除次数大于所述第一擦除阈值。


2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一擦除阈值等于所述存储模块中多个物理块的擦除次数均值。


3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，将第一物理块的数据和第二物理块的数据进行搬移交换包括：
将所述多个物理块中擦除次数最小的物理块确定为所述第一物理块，将所述多个物理块中擦除次数最大的物理块确定为所述第二物理块，并交换所述第一物理块和所述第二物理块的数据。


4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，检测到所述物理块的擦除次数大于或等于第一擦除阈值之前，还包括：
接收第一操作命令并确定所述第一操作命令对应的物理块，再检测该物理块的擦除次数是否大于或等于所述第一擦除阈值。


5.一种存储设备的控制装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄开锋，王硕，
申请(专利权)人：北京兆易创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11