一种基于大数据计算的固态硬盘及固态硬盘系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于大数据计算的固态硬盘及固态硬盘系统，包括：接口应用层、逻辑控制层、存储层、基板；所述接口应用层，设置于所述基板上，通过总线接口与计算机接口相连接；所述逻辑控制层和存储层连接于接口应用层左右两端；所述逻辑控制层，设置于所述基板上，与接口应用层电连接，所述逻辑控制层，设置有逻辑芯片和映射芯片；所述存储层，设置于所述基板上，设置有存储芯片、静态随机存取存储器、动态随机存取存储器、电容存储器、非易失存储器；通过逻辑控制层中的逻辑芯片和映射芯片，大大提高了读写计算效率，增强了存储策略的适用性，同时通过存储层，提高了数据读写过程的安全性，及应对断电断网等突发情况的抗风险性。及应对断电断网等突发情况的抗风险性。及应对断电断网等突发情况的抗风险性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据计算的固态硬盘及固态硬盘系统


[0001]本专利技术涉及固态硬盘
，特别涉及一种基于大数据计算的固态硬盘及固态硬盘系统。

技术介绍

[0002]目前，在互联网高速发展的背景下，随着越来越多的人工智能项目落地，人们在生活、出行和工作的环节有了更多的智能化需求，伴随着智能设备应用场景的扩展，智能交互过程中数据传输和数据存储愈发频繁，同时政府、银行、企业等单位对日常工作数据与部分私密数据进行分开存储，除了通过云存储外，更多的电子文件需要进行实体备份，早期使用的光盘刻录已跟不上用户需求，越来越多的人会选择硬盘作为辅助工具，从个人数据保存，到企业数据整理，固态硬盘在快速进行数据处理计算的同时，也要保证数据转移的安全性，相较普通的机械硬盘，固态硬盘在使用过程中，文件传输速度更快，但文件数据传输速度同时受文件数据自身的零散性影响，越是细碎零散的数据，在进行硬盘传输的过程中，需要更多传输计算，花费时间更长；申请号为“201410202179.9”的“固态硬盘控制电路及相关的装置与系统”，提出将固态硬盘控制电路分为进阶主机控制器接口(AHCI)控制电路、快闪存储器控制电路，用AHCI控制电路互连PCIe接口，将M个固态硬盘的指示信息传送至主控装置，通过对几个控制电路进行连接，提升接口性能，以此提升固态硬盘的传输能力，其通过周边组件将主控端电路和快闪存储器控制电路连接，对快闪存储器阵列进行快速调用，主控端电路基于指示信息，给主控制器配置命令槽，命令接口控制电路，以此提升该固态硬盘装置与该主控端装置之间的数据传输速度；其通过主控制器的命令操优化了驱动指令到底层存储的中间执行部分，如果遇到底层存储数据多样化和复杂性的情况，命令槽只能控制底层存储到外部分布连接指令，很难解决存储和传输算法问题和延迟高、吞吐慢的情况，对固态硬盘各个层级传输分工的提升有待加强。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于大数据计算的固态硬盘及固态硬盘系统，用以解决琐碎文件传输速度慢、传输不稳定及突发断电场景造成的数据读写损失的情况。
[0004]一种基于大数据计算的固态硬盘，包括：接口应用层、逻辑控制层、存储层、基板；所述接口应用层，设置于所述基板上，通过总线接口与计算机接口相连接；所述逻辑控制层和存储层连接于接口应用层左右两端；所述逻辑控制层，设置于所述基板上，与接口应用层电连接，所述逻辑控制层，设置有逻辑芯片和映射芯片；所述存储层，设置于所述基板上，设置有存储芯片、静态随机存取存储器、动态随机存取存储器、电容存储器、非易失存储器。
[0005]作为本技术方案的一种实施例，在于所述接口应用层通过划分模块对计算机请求进行预处理，获取初始请求，并将所述初始请求通过第一数据传输线传输至逻辑控制层；其中，
[0006]所述预处理将计算机请求划分为读取请求、写入请求，并对计算机请求进行判断，
判断是否为写入请求；若是，则将写入请求的写入数据进行数据划分，划分为结构化数据、不规则结构数据。
[0007]作为本技术方案的一种实施例，在于所述逻辑控制层根据接收到的计算机请求，生成数据调用指令，通过数据通道发送至存储层。
[0008]作为本技术方案的一种实施例，在于所述逻辑芯片对初始请求进行请求分析，确定逻辑指令，发送给映射芯片；其中，所述逻辑指令包括：更新指令，时序排列指令；
[0009]所述请求分析包括：通过逻辑芯片对初始请求进行判断；其中，
[0010]当所述初始请求为读取请求时，则生成读取指令；
[0011]当所述初始请求为写入请求时，则进行写入分析，生成写入指令，并发送至存储芯片；
[0012]所述存储芯片接收到写入指令后，根据所述写入指令，分析静态随机存取存储器中存储块，获取写入所需的存储块数量和对应的存储状态；其中，
[0013]所述存储状态包括：有效存储状态，无效存储状态；
[0014]通过存储芯片分别对所述存储块的存储状态进行判断，判断存储状态是否为有效存储状态；
[0015]若是，则根据所述存储块生成更新指令，发送回逻辑芯片；
[0016]若不是，则进行存储块清理，生成清理指令，发送回逻辑芯片。
[0017]作为本技术方案的一种实施例，在于所述逻辑芯片接收到更新指令和清理指令后，根据所述更新指令和清理指令进行写入排序；其中，所述写入排序根据存储块排列序号和指令类型进行优先级计算，获取存储块的优先值，根据所述优先值的大小进行排序，获取存储块写入序号，生成时序排列指令，并发送至映射芯片；其中，
[0018]所述指令类型包括：更新指令和清理指令；其中，更新指令优先级大于清理指令优先级。
[0019]作为本技术方案的一种实施例，在于所述映射芯片根据接收到的逻辑指令，确定指令地址；
[0020]所述映射芯片通过从动态随机存取存储器中获取预设的逻辑对照表，根据所述指令地址和逻辑对照表，确定逻辑指令对应存储块的存储地址；
[0021]根据所述指令地址和存储地址，计算对应存储块的地址偏移量，并进行判断；其中，
[0022]当所述偏移量不在预设的范围内时，则进行偏移纠正；
[0023]当所述偏移量在预设的范围内时，则根据存储地址，生成数据调用指令，并传输至存储芯片。
[0024]作为本技术方案的一种实施例，在于当所述存储芯片接收到数据调用指令时，根据数据调用指令中的存储地址，对静态随机存取存储器中对应的存储块依次进行读写调用，并对所述存储块依次进行判断，判断是否有数据写入；其中，
[0025]当所述存储块中写入数据时，标记为占用模块，获取占用模块数据；
[0026]当所述存储块中没有写入数据时，标记为干净模块，获取干净模块数据；
[0027]所述存储芯片根据占用模块数据和干净模块数据，计算出存储分布值，并进行判断；其中，
[0028]当所述存储分布值小于预设阈值时，则为异常存储分布，进行异常存储分析；
[0029]当所述存储分布值大于等于预设阈值时，则为安全存储分布，获取存储块安全分布地址。
[0030]作为本技术方案的一种实施例，在于所述存储芯片通过对存储块安全分布地址进行分析，获取非易失存储器中对应的地址引脚，根据所述地址引脚，将计算机请求的写入数据传输至非易失存储器进行存储，生成写入保护数据和存储保护分布数据；
[0031]所述存储芯片对写入保护数据进行优化分析，计算存储可优化值，并进行判断；其中，
[0032]当所述存储可优化值在预设的阈值范围内时，则无需优化；
[0033]当所述存储可优化值不在预设的阈值范围内时，则为可优化存储分布。
[0034]作为本技术方案的一种实施例，在于所述存储芯片根据存储保护分布数据，进行电容分布计算，获取电容分布指令，并发送至电容存储器；所述电容存储器根据电容分布指令进行电容调整。
[0035]一种基于大数据计算的固态硬盘系统，包括：
[0036]数据筛选模块：用于对计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据计算的固态硬盘，包括：接口应用层（2）、逻辑控制层（3）、存储层（4）、基板（1）；所述接口应用层（2），设置于所述基板（1）上，通过总线接口（5）与计算机接口相连接；所述逻辑控制层（3）和存储层（4）连接于接口应用层（2）左右两端；所述逻辑控制层（3），设置于所述基板（1）上，与接口应用层（2）电连接，所述逻辑控制层（3），设置有逻辑芯片（6）和映射芯片（7）；所述存储层（4），设置于所述基板（1）上，设置有存储芯片（8）、静态随机存取存储器（9）、动态随机存取存储器（10电容存储器（12）、非易失存储器（11）。2.如权利要求1所述的一种基于大数据计算的固态硬盘，其特征在于，所述接口应用层通过划分模块对计算机请求进行预处理，获取初始请求，并将所述初始请求通过第一数据传输线传输至逻辑控制层；其中，所述预处理将计算机请求划分为读取请求、写入请求，并对计算机请求进行判断，判断是否为写入请求；若是，则将写入请求的写入数据进行数据划分，划分为结构化数据、不规则结构数据。3.如权利要求1所述的一种基于大数据计算的固态硬盘，其特征在于，所述逻辑控制层根据接收到的计算机请求，生成数据调用指令，通过数据通道发送至存储层。4.如权利要求1所述的一种基于大数据计算的固态硬盘，其特征在于，所述逻辑芯片对初始请求进行请求分析，确定逻辑指令，发送给映射芯片；其中，所述逻辑指令包括：更新指令，时序排列指令；所述请求分析包括：通过逻辑芯片对初始请求进行判断；其中，当所述初始请求为读取请求时，则生成读取指令；当所述初始请求为写入请求时，则进行写入分析，生成写入指令，并发送至存储芯片；所述存储芯片接收到写入指令后，根据所述写入指令，分析静态随机存取存储器中存储块，获取写入所需的存储块数量和对应的存储状态；其中，所述存储状态包括：有效存储状态，无效存储状态；通过存储芯片分别对所述存储块的存储状态进行判断，判断存储状态是否为有效存储状态；若是，则根据所述存储块生成更新指令，发送回逻辑芯片；若不是，则进行存储块清理，生成清理指令，发送回逻辑芯片。5.如权利要求1所述的一种基于大数据计算的固态硬盘，其特征在于，所述逻辑芯片接收到更新指令和清理指令后，根据所述更新指令和清理指令进行写入排序；其中，所述写入排序根据存储块排列序号和指令类型进行优先级计算，获取存储块的优先值，根据所述优先值的大小进行排序，获取存储块写入序号，生成时序排列指令，并发送至映射芯片；其中，所述指令类型包括：更新指令和清理指令；其中，更新指令优先级大于清理指令优先级。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，刘俊，
申请(专利权)人：深圳源创存储科技有限公司，
类型：发明
国别省市：