多数据页同时写入方法、3D闪存装置及计算机存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多数据页同时写入方法、3D闪存装置及计算机存储介质，所述多数据页同时写入方法包括：当新的硬盘IO被加入IO队列中时，获取3D闪存设备的运行状态；将所述运行状态识别为预设的强化模型的状态集中的其中一种状态；基于所述强化模型，获取与识别出的运行状态对应的动作；执行所述动作，以将符合预设条件的IO请求进行打包；将打包后的IO请求用于多数据页同时写入；本发明专利技术解决多数据页同时写入导致IO性能波动加剧以及IO末端延迟延长的问题，实现了降低IO性能波动以及IO末端延迟，从而提升用户体验。

【技术实现步骤摘要】
多数据页同时写入方法、3D闪存装置及计算机存储介质
本申请涉及3D闪存设备强化学习的
，尤其涉及一种多数据页同时写入方法、3D闪存装置及计算机存储介质。
技术介绍
基于charge-trap（CT）的3D固态硬盘已经拥有越来越高的市场占有率，通过消除存储介质胞之间的相互干扰，基于CT的3D固态硬盘可以同时写入多个数据页，从而极大提升了系统IO吞吐量。现有技术中采用OSP（one-shot-programming，多数据页同时写入）可以同时写3个数据页，但是，多数据页同时写入技术会损害IO延迟性能，导致IO性能波动加剧以及IO末端延迟延长，进而影响用户体验。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种多数据页同时写入方法、3D闪存装置及计算机存储介质，旨在解决多数据页同时写入导致IO性能波动加剧以及IO末端延迟延长的问题。为实现上述目的，本申请提供一种多数据页同时写入方法，所述方法包括以下步骤：当新的硬盘IO被加入IO队列中时，获取3D闪存设备的运行状态；将所述运行状态识别为预设的强化模型的状态集中的其中一种状态；基于所述强化模型，获取与识别出的运行状态对应的动作；执行所述动作，以将符合预设条件的IO请求进行打包；将打包后的IO请求用于多数据页同时写入。在一实施例中，所述3D闪存设备的运行状态包括：3D闪存设备的忙闲状态和存储颗粒的空间使用情况。在一实施例中，多数据页同时写入方法，还包括：学习3D闪存设备在不同运行状态下的不同动作，建立对应关系；根据所述对应关系，建立预设的强化模型的状态集。在一实施例中，所述基于所述强化模型，获取与识别出的运行状态对应的动作的步骤中，采用Ƹ-贪婪算法获取所述动作。在一实施例中，所述将符合预设条件的IO请求进行打包，包括：将多个3D闪存设备IO拆分为多个以数据页为单位的子请求；选择同一Host端或者同一进程的IO子请求进行打包。在一实施例中，所述将打包后的IO子请求用于多数据页同时写入，包括：获取所述打包后的IO子请求对应的目标分区；执行物理地址分配算法，将所述打包后的IO请求对应的IO分配到存储颗粒具体的物理页中；将所述存储颗粒具体的物理页信息更新到映射表中。在一实施例中，多数据页同时写入方法，还包括：计算所述强化模型的反馈参数并更新所述强化模型。在一实施例中，所述计算所述强化模型的反馈参数并更新所述强化模型，包括：获取子请求动作对应的3D闪存设备IO延迟，将所述3D闪存设备IO延迟划分为三个区域；采用如下条件计算反馈参数：若子请求动作对应的3D闪存设备IO延迟在所述三个区域中是延迟最短的区域，则所述反馈参数为1；若子请求动作对应的3D闪存设备IO延迟在所述三个区域中是延迟位于中间的区域，则所述反馈参数为0；若子请求动作对应的3D闪存设备IO延迟在所述三个区域中是延迟最长的区域，则所述反馈参数为-1。本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有强化学习的3D闪存设备多数据页同时写入的程序，所述强化学习的3D闪存设备多数据页同时写入的程序被处理器执行时实现如上所述的强化学习的3D闪存设备多数据页同时写入方法的步骤。本申请实施例还提供了一种3D闪存装置，包括一个或者多个处理器存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的多数据页同时写入方法程序，所述处理器执行所述多数据页同时写入方法程序时实现如上所述的多数据页同时写入方法的步骤。本申请实施例中提供的多数据页同时写入方法、3D闪存装置及计算机存储介质的技术方案，至少具有如下技术效果：1、由于采用学习3D闪存设备在不同运行状态下的不同动作，建立对应关系，根据所述对应关系，建立预设的强化模型的状态集，当新的硬盘IO被加入IO队列中时，获取3D闪存设备的运行状态，将所述运行状态识别为预设的强化模型的状态集中的其中一种状态，基于所述强化模型，通过Ƹ-贪婪算法从强化模型数据库中获取与识别出的状态对应的动作的技术方案，解决了无法自适应识别打包操作的问题，通过强化学习获取与识别出对应的打包操作实现自适应识别打包操作的效果。2、由于采用执行所述动作，以将符合预设条件的IO请求进行打包，通过获取当前3D闪存设备运行状态的最优动作，将每一个host端IO在设备中会被拆分为若干个以页为单位的子请求，打包来自同一个hostIO的子请求或者打包来自同一个进程的子请求，获取所述打包后的IO子请求对应的目标分区，执行物理地址分配算法，将所述打包后的IO请求对应的IO分配到存储颗粒具体的物理页中，将所述存储颗粒具体的物理页信息更新到映射表中的技术方案，解决了现有技术IO延迟被扩散到不同hostIO以及IO延迟会卡顿多个用户进程的问题，实现降低IO性能波动与IO延迟卡顿的效果。3、由于采用计算所述强化模型的反馈参数并更新所述强化模型，通过获取子请求动作对应的3D闪存设备IO延迟，将所述3D闪存设备IO延迟划分为三个区域，分别计算反馈参数的技术方案，解决了现有技术多数据页同时写入IO延迟的问题，实现降低IO末端延迟的效果。附图说明图1为本申请实施例涉及的3D闪存装置的结构示意图；图2为本申请多数据页同时写入方法第一实施例的流程示意图；图3为本申请多数据页同时写入方法第二实施例的流程示意图；图4为本申请多数据页同时写入方法第二实施例步骤S260的一个具体流程示意图；图5为本申请多数据页同时写入方法第二实施例步骤S270的一个具体流程示意图；图6为本申请多数据页同时写入方法第三实施例的流程示意图；图7为本申请多数据页同时写入方法第三实施例步骤S260的一个具体流程示意图；本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式本申请为了解决多数据页同时写入导致IO性能波动加剧以及IO末端延迟延长的问题，采用了当新的硬盘IO被加入IO队列中时，获取3D闪存设备的运行状态；将所述运行状态识别为预设的强化模型的状态集中的其中一种状态；基于所述强化模型，获取与识别出的运行状态对应的动作；执行所述动作，以将符合预设条件的IO请求进行打包；将打包后的IO请求用于多数据页同时写入的技术方案，实现了降低IO性能波动以及IO末端延迟，从而提升用户体验。为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。本领域技术人员可以理解，图1所示的3D闪存装置的硬件结构并不构成对3D闪存装置的限定，3D闪存装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多数据页同时写入方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n当新的硬盘IO被加入IO队列中时，获取3D闪存设备的运行状态；/n将所述运行状态识别为预设的强化模型的状态集中的其中一种状态；/n基于所述强化模型，获取与识别出的运行状态对应的动作；/n执行所述动作，以将符合预设条件的IO请求进行打包；/n将打包后的IO请求用于多数据页同时写入。/n

【技术特征摘要】
1.一种多数据页同时写入方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
当新的硬盘IO被加入IO队列中时，获取3D闪存设备的运行状态；
将所述运行状态识别为预设的强化模型的状态集中的其中一种状态；
基于所述强化模型，获取与识别出的运行状态对应的动作；
执行所述动作，以将符合预设条件的IO请求进行打包；
将打包后的IO请求用于多数据页同时写入。


2.如权利要求1所述的多数据页同时写入方法，其特征在于，所述3D闪存设备的运行状态包括：3D闪存设备的忙闲状态和存储颗粒的空间使用情况。


3.如权利要求1所述的多数据页同时写入方法，其特征在于，还包括：
学习3D闪存设备在不同运行状态下的不同动作，建立对应关系；
根据所述对应关系，建立预设的强化模型的状态集。


4.如权利要求1所述的多数据页同时写入方法，其特征在于，所述基于所述强化模型，获取与识别出的运行状态对应的动作的步骤中，采用Ƹ-贪婪算法获取所述动作。


5.如权利要求1所述的多数据页同时写入方法，其特征在于，所述将符合预设条件的IO请求进行打包，包括：
将多个3D闪存设备IO拆分为多个以数据页为单位的子请求；
选择同一Host端或者同一进程的IO子请求进行打包，其中，所述Host端与所述3D闪存设备连接，用于将IO进程信息传递至所述3D闪存设备中。


6.如权利要求5所述的多数据页同时写入方法，其特征在于，所述将打包后的I...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永恒，吴超，廖清，
申请(专利权)人：鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44