SSD读性能优化方法、装置、存储介质及存储设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数据存储技术领域，提供了一种SSD读性能优化方法、装置、存储介质及存储设备，该方法包括：根据执行读命令时所加载的数据量的不同将闪存芯片的读取方式划分为不同的读取等级；在进行SSD访问时，获取与当前访问模式下的读命令匹配的目标读取等级；采用与所述目标读取等级对应的读取方式对闪存芯片执行读操作。本发明专利技术能够解决不同模式下的SSD读性能差异较大的问题，保证在不同访问模式下SSD均能有很好的性能指标，进而提升SSD读性能，给用户更好的使用体验。给用户更好的使用体验。给用户更好的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
SSD读性能优化方法、装置、存储介质及存储设备


[0001]本专利技术涉及数据存储
，尤其涉及一种SSD读性能优化方法、装置、存储介质及存储设备。

技术介绍

[0002]一个闪存芯片有若干个die(或者叫做lun，每个die有若干个plane，每个plane有若干个block，每个block有若干个page。在芯片中，每个plane都有自己独立的缓存空间（cache register），其大小等于一个page的大小。在读nand的时候，先把nand page的数据从闪存介质中读（加载load）到cache register，然后再按需传给主控。闪存支持4K及单页（single
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plane）操作；一般也都支持多面（multi
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plane）或者双面（dual
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plane）的多页并发操作，对于读来说，使用multi
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plane操作，两个不同的plane上的page数据能够在一个闪存读取时间加载到各自的cache register当中，这样用一个读nand时间读取到两个page的数据，读取速度加快。虽然使用flash的多页并发读，可以提高部分访问模式的读性能，但是并不适合所有访问模式，针对小粒度的随机读，使用多页并发反而会降低性能，原因是多页读操作将依次发送页面选择命令，每次页选择之间会有时间间隙。
[0003]现有技术方案中基本都使用flash的多页并发读操作，这可以使得大块数据的顺序读带宽提升到单页模式的2倍或更多，但是小块数据的随机读性能不理想；对于小块数据，也有方案针对这种访问模式提出的解决方案，如将随机读传统的串行操作改为并行操作。
[0004]可见，现有技术方案使用方法单一，虽然能够提升某种使用场景或是访问模式下的读写性能，但是不能兼顾各种不同访问模式下的读性能。不同访问模式下，SSD读性能差异较大，影响用户的使用体验。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的SSD读性能优化方法、装置、存储介质及存储设备。
[0006]本专利技术的一个方面，提供了一种SSD读性能优化方法，所述方法包括：根据执行读命令时所加载的数据量的不同将闪存芯片的读取方式划分为不同的读取等级；在进行SSD访问时，获取与当前访问模式下的读命令匹配的目标读取等级；采用与所述目标读取等级对应的读取方式对闪存芯片执行读操作。
[0007]进一步地，不同读取等级对应的读取方式下加载的数据量随着读取等级的增加依次递增。
[0008]进一步地，当前访问模式为随机读访问时，所述获取与当前访问模式下的读命令匹配的目标读取等级包括：根据单条读命令对应所读数据的数据块长度选取与读命令匹配的目标读取等级。
[0009]进一步地，根据执行读命令时所加载的数据量的不同将闪存芯片的读取方式划分为不同的读取等级，包括：当执行读命令时所加载的数据量为4K时，则闪存芯片的读取方式为第一等级；当执行读命令时所加载的数据量为一个物理页的数据时，则闪存芯片的读取方式为第二等级；当执行读命令时所加载的数据量为两个物理页的数据时，则闪存芯片的读取方式为第三等级；当执行读命令时所加载的数据量为四个物理页的数据时，则闪存芯片的读取方式为第四等级。
[0010]进一步地，所述根据单条读命令对应所读数据的数据块长度选取与读命令匹配的目标读取等级，包括：当数据块长度小于或等于4K时，选取第一等级作为目标读取等级；当数据块长度大于4K，且小于或等于一个物理页的数据时，选取第二等级作为目标读取等级；当数据块长度大于一个物理页的数据，且小于或等于四个物理页的数据时，选取第三等级作为目标读取等级；当数据块长度大于四个物理页的数据时，选取第四等级作为目标读取等级。
[0011]进一步地，当前访问模式为连续读访问时，所述获取与当前访问模式下的读命令匹配的目标读取等级包括：当接收到第一读命令时，记录第一读命令的物理地址；判断第一读命令与相邻的上一条读命令的物理地址是否连续，若连续则对命中统计值进行累加，所述命中统计值表示连续读命令中对应物理地址连续分布个数；当累加后的命中统计值小于第一预设阈值时，根据第一读命令对应所读数据的数据块长度选取与第一读命令匹配的读取等级作为目标读取等级；当累加后的命中统计值大于或等于第一预设阈值时，根据命中统计值的取值区间选取与所属取值区间对应的读取等级作为目标读取等级。
[0012]进一步地，所述根据命中统计值的取值区间选取与所属取值区间对应的读取等级作为目标读取等级包括：当累加后的命中统计值大于或等于第一预设阈值，且小于第二预设阈值时，选取第二等级和上一条读命令对应的目标读取等级中的等级较高者作为与第一读命令匹配的目标读取等级。
[0013]进一步地，所述方法还包括：当累加后的命中统计值大于或等于第二预设阈值，且小于第三预设阈值时，选取第三等级和上一条读命令对应的目标读取等级中的等级较高者作为与第一读命令匹配的目标读取等级。
[0014]进一步地，所述方法还包括：当累加后的命中统计值大于或等于第三预设阈值时，选取第四等级作为与第一读命令匹配的目标读取等级。
[0015]第二方面，本专利技术还提供一种SSD读性能优化装置，所述装置包括：配置模块，用于根据执行读命令时所加载的数据量的不同将闪存芯片的读取方式划分为不同的读取等级；
获取模块，用于在进行SSD访问时，获取与当前访问模式下的读命令匹配的目标读取等级；数据读取模块，用于采用与所述目标读取等级对应的读取方式对闪存芯片执行读操作。
[0016]第三方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上SSD读性能优化方法的步骤。
[0017]第四方面，本专利技术还提供了一种存储设备，包括存储控制器，所述存储控制器包括存储器、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如上SSD读性能优化方法的步骤。
[0018]本专利技术实施例提供的SSD读性能优化方法、装置、存储介质及存储设备，能够根据SSD的当前访问模式为读命令获取匹配的目标读取等级；采用与目标读取等级对应的读取方式对闪存芯片执行读操作，解决不同模式下的SSD读性能差异较大的问题，保证在不同访问模式下SSD均能有很好的性能指标，进而提升SSD读性能，给用户更好的使用体验。
[0019]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0020]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SSD读性能优化方法，其特征在于，所述方法包括：根据执行读命令时所加载的数据量的不同将闪存芯片的读取方式划分为不同的读取等级；在进行SSD访问时，获取与当前访问模式下的读命令匹配的目标读取等级；采用与所述目标读取等级对应的读取方式对闪存芯片执行读操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同读取等级对应的读取方式下加载的数据量随着读取等级的增加依次递增。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当前访问模式为随机读访问时，所述获取与当前访问模式下的读命令匹配的目标读取等级包括：根据单条读命令对应所读数据的数据块长度选取与读命令匹配的目标读取等级。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据执行读命令时所加载的数据量的不同将闪存芯片的读取方式划分为不同的读取等级，包括：当执行读命令时所加载的数据量为4K时，则闪存芯片的读取方式为第一等级；当执行读命令时所加载的数据量为一个物理页的数据时，则闪存芯片的读取方式为第二等级；当执行读命令时所加载的数据量为两个物理页的数据时，则闪存芯片的读取方式为第三等级；当执行读命令时所加载的数据量为四个物理页的数据时，则闪存芯片的读取方式为第四等级。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据单条读命令对应所读数据的数据块长度选取与读命令匹配的目标读取等级，包括：当数据块长度小于或等于4K时，选取第一等级作为目标读取等级；当数据块长度大于4K，且小于或等于一个物理页的数据时，选取第二等级作为目标读取等级；当数据块长度大于一个物理页的数据，且小于或等于四个物理页的数据时，选取第三等级作为目标读取等级；当数据块长度大于四个物理页的数据时，选取第四等级作为目标读取等级。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当前访问模式为连续读访问时，所述获取与当前访问模式下的读命令匹配的目标读取等级包括：当接收到第一读命令时，记录第一读命令的物理地址；判断第一读命令与相邻的上一条读命令的物理地址是否连续，若连续则对命中统计值进...

【专利技术属性】
技术研发人员：宛丽娟，薛红军，蒲强，孟欣，
申请(专利权)人：北京得瑞领新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：