SSD访问加速方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种SSD访问加速方法、装置、计算机设备及存储介质，其中该方法包括：将SSD内部物理区域进行划分，包括写缓冲区、读缓冲区及主存储区；在写缓冲区和读缓冲区中采用Enhance模式存储数据，在所述主存储区中采用Normal模式存储数据；定义主机交互命令，用于将指定区域的数据从所述主存储区搬移至所述读缓冲区；主机根据访问需求，通过发送相应的主机交互命令将经常访问的数据加载到所述读缓冲区中以提升后续的读取性能。本发明专利技术保留了SLC读缓冲区域，并定义了一种主机命令接口，通过该命令主机可以指定一些经常读取的数据，通知SSD将其加载到读缓存区中，当主机后续读取对应的数据时可以获得较高的性能。

【技术实现步骤摘要】
SSD访问加速方法、装置、计算机设备及存储介质
本专利技术涉及固态硬盘
，特别是涉及一种SSD访问加速方法、装置、计算机设备及存储介质。
技术介绍
目前，随着固态硬盘技术的发展，SSD(SolidStateDisk，固态硬盘)已经被广泛应用于各种场合，在PC市场已经逐步替代传统的HDD(HardDiskDrive，硬盘驱动器)，从可靠性和性能方面为用户提供较好的体验。在传统技术中，一般可以将NAND(计算机闪存设备)根据其Cell类型分为SLC/MLC/TLC/QLC等，其中SLC的读写性能最高。因此，在现有的SSD实现中，其内的物理块会分为两种类型区域，包括：Normal区域(即TLC/QLC)，Enhance区域(SLC)。在现有的SSD方案，为了获取较高的性能，一般在SSD内部将部分物理块转换为SLC模式，用于主机数据写入，从而获得较高的性能。但由于转换为SLC模式会伴随物理容量的损失(例如TLC转换为SLC，可用容量为原来1/3)，所以当SLC空间不足时，SSD内部后台会将数据从SLC搬移到TLC区域，以便为后续的主机写入提供空间。而在某些应用场景下，主机经常需要读取某些特定的数据，该数据由于总会被SSD内部从SLC搬移到TLC，所以其读取性能相对较低。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以提高SSD读性能的SSD访问加速方法、装置、计算机设备及存储介质。一种SSD访问加速方法，所述方法包括：将SSD内部物理区域进行划分，包括写缓冲区、读缓冲区及主存储区；在所述写缓冲区和读缓冲区中采用Enhance模式存储数据，在所述主存储区中采用Normal模式存储数据；定义主机交互命令，所述主机交互命令用于将指定区域的数据从所述主存储区搬移至所述读缓冲区；主机根据访问需求，通过发送相应的主机交互命令将经常访问的数据加载到所述读缓冲区中以提升后续的读取性能。在其中一个实施例中，所述主机根据访问需求，通过发送相应的主机交互命令将经常访问的数据加载到所述读缓冲区中以提升后续的读取性能的步骤还包括：当无主机访问请求时，将写缓冲区数据搬移到主存储区；当主机发送特定的主机交互命令时，根据所述主机交互命令将指定区域中的用户数据从所述主存储区加载到读缓冲区。在其中一个实施例中，所述在所述写缓冲区和读缓冲区中采用Enhance模式存储数据，在所述主存储区中采用Normal模式存储数据的步骤还包括：当主机新写入数据时，判断SSD中Enhanced区是否有剩余空间；若Enhanced区有剩余空间，则将数据直接写入所述写缓冲区；若Enhanced区无剩余空间，则将数据直接写入所述主存储区。在其中一个实施例中，所述定义主机交互命令，所述主机交互命令用于将指定区域的数据从所述主存储区搬移至所述读缓冲区的步骤包括：定义所述主机交互命令的数据传输字段为01b用于表述主机需要传输数据到SSD；通过定义一个定长字符串用于描述待加载到缓冲区的范围，所述定长字符串的前n个字节用于描述起始LBA地址，所述定长字符串的后m个字节用于描述起始LBA数量，所述n和m为自然数；定义所述定长字符串全为0的特殊情形用于表示加载范围描述截止。一种SSD访问加速装置，所述装置包括：划分模块，所述划分模块用于将SSD内部物理区域进行划分，包括写缓冲区、读缓冲区及主存储区；数据存储模块，所述数据存储模块用于在所述写缓冲区和读缓冲区中采用Enhance模式存储数据，在所述主存储区中采用Normal模式存储数据；命令定义模块，所述命令定义模块用于定义主机交互命令，所述主机交互命令用于将指定区域的数据从所述主存储区搬移至所述读缓冲区；数据加载模块，所述数据加载模块用于主机根据访问需求，通过发送相应的主机交互命令将经常访问的数据加载到所述读缓冲区中以提升后续的读取性能。在其中一个实施例中，所述数据加载模块还用于：当无主机访问请求时，将写缓冲区数据搬移到主存储区；当主机发送特定的主机交互命令时，根据所述主机交互命令将指定区域中的用户数据从所述主存储区加载到读缓冲区。在其中一个实施例中，所述数据存储模块还用于：当主机新写入数据时，判断SSD中Enhanced区是否有剩余空间；若Enhanced区有剩余空间，则将数据直接写入所述写缓冲区；若Enhanced区无剩余空间，则将数据直接写入所述主存储区。在其中一个实施例中，所述命令定义模块还用于：定义所述主机交互命令的数据传输字段为01b用于表述主机需要传输数据到SSD；通过定义一个定长字符串用于描述待加载到缓冲区的范围，所述定长字符串的前n个字节用于描述起始LBA地址，所述定长字符串的后m个字节用于描述起始LBA数量，所述n和m为自然数；定义所述定长字符串全为0的特殊情形用于表示加载范围描述截止。一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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任意一项方法的步骤。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。上述SSD访问加速方法、装置、计算机设备及存储介质通过将SSD内部物理区域进行划分，包括写缓冲区、读缓冲区及主存储区；在写缓冲区和读缓冲区中采用Enhance模式存储数据，在所述主存储区中采用Normal模式存储数据；定义主机交互命令，用于将指定区域的数据从所述主存储区搬移至所述读缓冲区；主机根据访问需求，通过发送相应的主机交互命令将经常访问的数据加载到所述读缓冲区中以提升后续的读取性能。本专利技术保留了SLC读缓冲区域，并定义了一种主机命令接口，通过该命令主机可以指定一些经常读取的数据，通知SSD将其加载到读缓存区中。SSD在接收到该命令后，可以实时或者后台将对应的数据从Normal区域加载到Enhance区域，当主机后续读取对应的数据时可以获得较高的性能。附图说明图1为传统技术中SSD内部物理块的划分示意图；图2为本专利技术中SSD内部物理块的划分示意图；图3为一个实施例中SSD访问加速方法的流程示意图；图4为另一个实施例中SSD访问加速方法的流程示意图；图5为又一个实施例中SSD访问加速方法的流程示意图；图6为一个实施例中主机命令格式的定义示意图；图7为一个实施例中主机与SSD交互的流程示意图；图8为一个实施例中SSD访问加速装置的结构框图；图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。目前，如图1所示，为一个典型的使用TLCNAND的SSD内部物理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SSD访问加速方法，其特征在于，所述方法包括：/n将SSD内部物理区域进行划分，包括写缓冲区、读缓冲区及主存储区；/n在所述写缓冲区和读缓冲区中采用Enhance模式存储数据，在所述主存储区中采用Normal模式存储数据；/n定义主机交互命令，所述主机交互命令用于将指定区域的数据从所述主存储区搬移至所述读缓冲区；/n主机根据访问需求，通过发送相应的主机交互命令将经常访问的数据加载到所述读缓冲区中以提升后续的读取性能。/n

【技术特征摘要】
1.一种SSD访问加速方法，其特征在于，所述方法包括：
将SSD内部物理区域进行划分，包括写缓冲区、读缓冲区及主存储区；
在所述写缓冲区和读缓冲区中采用Enhance模式存储数据，在所述主存储区中采用Normal模式存储数据；
定义主机交互命令，所述主机交互命令用于将指定区域的数据从所述主存储区搬移至所述读缓冲区；
主机根据访问需求，通过发送相应的主机交互命令将经常访问的数据加载到所述读缓冲区中以提升后续的读取性能。


2.根据权利要求1所述的SSD访问加速方法，其特征在于，所述主机根据访问需求，通过发送相应的主机交互命令将经常访问的数据加载到所述读缓冲区中以提升后续的读取性能的步骤还包括：
当无主机访问请求时，将写缓冲区数据搬移到主存储区；
当主机发送特定的主机交互命令时，根据所述主机交互命令将指定区域中的用户数据从所述主存储区加载到读缓冲区。


3.根据权利要求1所述的SSD访问加速方法，其特征在于，所述在所述写缓冲区和读缓冲区中采用Enhance模式存储数据，在所述主存储区中采用Normal模式存储数据的步骤还包括：
当主机新写入数据时，判断SSD中Enhanced区是否有剩余空间；
若Enhanced区有剩余空间，则将数据直接写入所述写缓冲区；若Enhanced区无剩余空间，则将数据直接写入所述主存储区。


4.根据权利要求1-3任一项所述的SSD访问加速方法，其特征在于，所述定义主机交互命令，所述主机交互命令用于将指定区域的数据从所述主存储区搬移至所述读缓冲区的步骤包括：
定义所述主机交互命令的数据传输字段为01b用于表述主机需要传输数据到SSD；
通过定义一个定长字符串用于描述待加载到缓冲区的范围，所述定长字符串的前n个字节用于描述起始LBA地址，所述定长字符串的后m个字节用于描述起始LBA数量，所述n和m为自然数；
定义所述定长字符串全为0的特殊情形用于表示加载范围描述截止。


5.一种SSD访问加速装置，其特征在于，所述装置包括：
划分模块，所述划分模块用于将SS...

【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，徐伟华，王伟良，
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