一种SSDRAID优化方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种SSD RAID优化方法、装置、设备及存储介质，其中方法包括：设定条带所需的Page数量；为每个条带分配相同数量的Page,且每个条带的出错概率保持相同；为每个条带分配相同数量的Page,且每个条带的出错概率保持相同,包括：选择与一个条带所需的Page数量相等数量的物理块；分别从每个物理块中分配一个Page组合构成一个条带。本发明专利技术通过将不同出错概率的Page均匀地分配到不同的条带中，使得每个条带的出错概率保持相同，避免了某个条带内出现多个物理页损坏的概率，提升了RAID数据保护能力。了RAID数据保护能力。了RAID数据保护能力。

【技术实现步骤摘要】
一种SSD RAID优化方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及存储
，更具体地说是一种SSD RAID优化方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]SSD(固态硬盘)已经被广泛应用于各种场合，目前在PC市场，已经逐步替代传统的HDD，从可靠性和性能方面为用户提供较好的体验。
[0003]随着NAND工艺的演进，已经从早期的1bit/cell(SLC),依次演进为2bit/cell(MLC),3bit/cell(TLC),4bit/cell(QLC),其存储的数据容量越来越大，但由于每个cell的bit数量增加，导致电压分布更加密集。而NAND的数据表征主要是依赖电压的分布来表示的。故而随着NAND工艺的演进，NAND的数据可靠性问题越来越明显。
[0004]为了对抗可能的数据损坏，一般需要采用多种数据保护、纠错方法，例如ECC算法进行数据纠错，NAND Read Retry提供了不同的NAND内部数据读取方法以尝试获取正确的数据，而在SSD级别，则需要考虑进一步的数据容错机制，例如RAID。
[0005]RAID针对用户数据提供额外的保护机制，以RAID5的7+1为例，每7个用户数据会生成1个校验数据，而该校验数据则是7个用户数据异或运算而来。当任意一笔用户数据损坏时，可以通过其他6笔用户数据以及校验数据进行异或恢复。
[0006]而在多bit/cell的NAND中，不同的物理页出错的概率是不一样的，如果条带内的数据出错的概率均比较高，则可能导致错误超出RAID保护范围，进而导致数据不可纠错从而损坏数据。
[0007]现有SSD中，为了对抗数据可靠性问题，一般会引入RAID.以7+1的RAID5为例，每7笔用户数据会生成1笔Parity校验数据，称之为一个条带(Stripe).当条带内任意一个用户数据损坏时，由异或的可逆性可知，此时可用其余的6笔用户数据以及Parity校验数据进行异或，恢复出错的用户数据。
[0008]现有的RAID实现中，一般会将多个物理块的相同Page组成一个条带。但是随着NAND工艺的演进，其存储的最小单元(Cell)所表征的数据位宽越来越多，以QLC为例，每个Cell表征4bits，各分布于相同WL(Word Line)的不同Page中(如WL0的Low/Middle/Upper/Extra Page,对应物理块内的Page0/1/2/3.).进一步地，不同类型的Page在整个生命周期内出错的概率是不一样的，比如说Extra Page出错的概率要远高于Low Page.则按照现有的RAID组成方法，则由Extra Page组成的Stripe，有更大的概率会出现1个或多个物理页数据损坏的情形，故而导致数据损坏超过RAID保护能力的概率增加，带来了极大的数据不可靠性的风险。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种SSD RAID优化方法、装置、设备及存储介质。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]第一方面，一种SSD RAID优化方法，包括：
[0012]设定条带所需的Page数量；
[0013]为每个条带分配相同数量的Page,且每个条带的出错概率保持相同。
[0014]其进一步技术方案为：所述为每个条带分配相同数量的Page,且每个条带的出错概率保持相同，包括：
[0015]选择与一个条带所需的Page数量相等数量的物理块；
[0016]分别从每个物理块中分配一个Page组合构成一个条带。
[0017]其进一步技术方案为：每一个条带中均包括不同出错等级的Page。
[0018]其进一步技术方案为：不同出错等级的Page分别为第一类型Page、第二类型Page、第三类型Page以及第四类型Page，第一类型Page、第二类型Page、第三类型Page和第四类型Page之间的出错概率大小关系为：第一类型Page大于第二类型Page，第二类型Page大于第三类型Page，第三类型Page大于第四类型Page。
[0019]其进一步技术方案为：每个条带中一个Page用于存储校验数据，其余Page用于存储用户数据。
[0020]其进一步技术方案为：每个条带中的校验数据是根据该条带中的所有用户数据生成的。
[0021]第二方面，一种SSD RAID优化装置，包括设定单元以及分配单元；
[0022]所述设定单元，用于设定条带所需的Page数量；
[0023]所述分配单元，用于为每个条带分配相同数量的Page,且每个条带的出错概率保持相同。
[0024]第三方面，一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述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述的SSD RAID优化方法。
[0025]第四方面，一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的SSD RAID优化方法。
[0026]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：本专利技术通过将不同出错概率的Page均匀地分配到不同的条带中，使得每个条带的出错概率保持相同，避免了某个条带内出现多个物理页损坏的概率，提升了RAID数据保护能力。
[0027]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技术手段，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、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
[0029]图1为本专利技术具体实施例提供的一种SSD RAID优化方法的流程图；
[0030]图2为本专利技术具体实施例提供的一种SSD RAID优化装置的示意性框图；
[0031]图3为本专利技术具体实施例提供的一种SSD RAID优化方法、装置、设备及存储介质的仰视图；
[0032]图4为本专利技术具体实施例提供的多bit/cell的电压分布以及物理页组成示意图；
[0033]图5为本专利技术具体实施例提供的不同类型page的出错概率的示意图；
[0034]图6为本专利技术具体实施例提供的现有的RAID组成的示意图；
[0035]图7为本专利技术具体实施例提供的改进后的的RAID组成的示意图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SSD RAID优化方法，其特征在于，包括：设定条带所需的Page数量；为每个条带分配相同数量的Page,且每个条带的出错概率保持相同。2.根据权利要求1所述的一种SSD RAID优化方法，其特征在于，所述为每个条带分配相同数量的Page,且每个条带的出错概率保持相同,包括：选择与一个条带所需的Page数量相等数量的物理块；分别从每个物理块中分配一个Page组合构成一个条带。3.根据权利要求2所述的一种SSD RAID优化方法，其特征在于，每一个条带中均包括不同出错等级的Page。4.根据权利要求3所述的一种SSD RAID优化方法，其特征在于，不同出错等级的Page分别为第一类型Page、第二类型Page、第三类型Page以及第四类型Page，第一类型Page、第二类型Page、第三类型Page和第四类型Page之间的出错概率大小关系为：第一类型Page大于第二类型Page，第二类型Page大于第三类型Page，第三类型Page大于第四类型Page。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，徐伟华，李建，
申请(专利权)人：苏州忆联信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：