固态硬盘的平衡磨损方法和固态硬盘技术

本申请公开了一种固态硬盘平衡磨损方法和固态硬盘，所述平衡磨损方法包括步骤：获取固态硬盘中的物理块中有效数据占比以及物理块的擦写次数；根据有效数据占比以及擦写次数等至少两个参数，获得每个物理块的冷热指数；进而将每个物理块的冷热指数进行比较，获得冷热指数低的物理块并进行标记；最后在写入数据时选择标记的物理块进行写入。本申请通过多个参数计算获得物理块的冷热指数，根据冷热指数值来选择写入数据，不仅兼顾了擦写次数，同时还考虑了有效数据占比，进而提高了磨损平衡的效果，避免单凭擦写次数来进行数据写入时，平衡磨损效果差，把不常更新的数据(冷数据)存放到擦写次数高的物理块。到擦写次数高的物理块。到擦写次数高的物理块。

【技术实现步骤摘要】
固态硬盘的平衡磨损方法和固态硬盘


[0001]本申请涉及存储
，尤其涉及一种固态硬盘的平衡磨损方法和固态硬盘。

技术介绍

[0002]固态硬盘(Solid State Disk或Solid State Drive，简称SSD)是用固态电子存储芯片阵列制成的存储硬盘，由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)两部分组成。
[0003]SSD的存储单元分为三类，单层单元(Single
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Level Cell，简称SLC)、多层单元(Multi
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Level Cell，简称MLC)和三层单元(Trinary
‑
Level Cell,简称TLC)。其中，SLC即1bit/cell，原理是在1个储存单元(cell)中存放1位元(bit)的资料，约10万次擦写寿命；MLC即2bit/cell，原理是在1个储存单元(cell)中存放2位元(bit)的资料，约1000
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3000次擦写寿命。TLC即3bit/cell，原理是在1个储存单元(cell)中存放3位元(bit)的资料，约1000次擦写寿命。
[0004]也就是说，无论是那种类型的SSD,其存储单元都是有擦写寿命的限制的。而SSD在实际使用过程中，在进行读写数据时，会集中读写SSD其中一部分闪存，这部分的闪存寿命就会损耗得特别快，出现坏块。为了解决这种磨损不平衡的情况，将数据尽可能的往年轻的闪存块中写，未能区分不同的数据来提供相适应的存储策略，导致磨损平衡效果欠佳，使用寿命无法获得提高。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种固态硬盘的平衡磨损方法和固态硬盘，旨在改善磨损平衡效果，提高固态硬盘的使用寿命。
[0006]本申请公开了一种固态硬盘的平衡磨损方法，包括步骤：
[0007]获取固态硬盘中的物理块中有效数据占比以及物理块的擦写次数；
[0008]根据有效数据占比以及擦写次数等参数，获得每个物理块的冷热指数；
[0009]将每个物理块的冷热指数进行比较，获得冷热指数低的物理块并进行标记；以及
[0010]写入数据时选择标记的物理块进行写入。
[0011]可选的，所述根据有效数据占比以及擦写次数等参数，获得每个物理块的冷热指数的步骤包括：
[0012]获取物理块的最后一次写入时间；以及
[0013]将有效数据占比、擦写次数以及最后一次写入时间等参数输入至预设的第一算法模型中，计算获得每个物理块的冷热指数。
[0014]可选的，所述第一算法模型的计算公式为：
[0015]冷热值＝物理块的有效页数/(物理块的总页数
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物理块的有效页数)/物理块最后一次使用的时间与当前时间的差值*物理块的擦写次数；
[0016]其中，所述冷热值为物理块的冷热指数。
[0017]可选的，所述根据有效数据占比以及擦写次数等参数，获得每个物理块的冷热指
数的步骤包括：
[0018]将获取的每个物理块中的有效数据占比与预设的有效数据占比进行比较计算，并获得第一差值；
[0019]将获取的每个物理块的擦写次数与每个物理块的擦写次数上限值进行比较，获得第二差值；以及
[0020]判断第一差值是否大于第一预设值，若第一差值大于第一预设值，则根据所有物理块中的第二差值的大小标记物理块的冷热指数；若第一差值小于第一预设值，根据第一差值和第二差值的乘积大小标记物理块的冷热指数；
[0021]其中，第二差值小的物理块对应的冷热指数低，第一差值和第二差值的乘积小的物理块对应的冷热指数低。
[0022]可选的，所述根据有效数据占比以及擦写次数等参数，获得每个物理块的冷热指数的步骤包括：
[0023]获取物理块的最后一次写入时间；以及
[0024]当物理块的有效数据占比和擦写次数相同时，计算每个物理块最后一次写入时间与当前时间的差值，作为每个物理块的冷热指数；
[0025]其中，物理块的最后一次写入时间与当前时间的差值越大冷热指数越低。
[0026]可选的，所述写入数据时选择标记的物理块进行写入的步骤后包括：
[0027]当前数据写入结束后，下一次数据写入前，对未标记所有物理块的冷热指数进行计算，对再次计算获得的冷热指数低的物理块进行标记，再次写入数据时选择第二次标记的物理块进行写入；
[0028]其中，第一次标记的物理块和第二标记的物理块的标识不同。
[0029]可选的，所述当前数据写入结束后，下一次数据写入前，对未标记所有物理块的冷热指数进行计算，对再次计算获得的冷热指数低的物理块进行标记，再次写入数据时选择第二次标记的物理块进行写入的步骤包括：
[0030]当前数据写入结束后，下一次数据写入前，判断前一次标记的物理块的冷热指数是否小于预设值，若大于预设值，则对未标记的所有物理块的冷热指数进行计算，对再次计算获得的冷热指数低的物理块进行标记，再次写入数据时选择第二次标记的物理块进行写入；若小于预设值，则对所有物理块的冷热指数进行计算，获得冷热指数低的物理块进行标记，再次写入数据时选择具有标记的物理块进行写入。
[0031]可选的，所述当前数据写入结束后，下一次数据写入前，对未标记所有物理块的冷热指数进行计算，对再次计算获得的冷热指数低的物理块进行标记，再次写入数据时选择第二次标记的物理块进行写入的步骤后包括：
[0032]重复执行所述当前数据写入结束后，下一次数据写入前，对未标记所有物理块的冷热指数进行计算，对再次计算获得的冷热指数低的物理块进行标记，再次写入数据时选择第二次标记的物理块进行写入的步骤，当标记的物理块大于预设的物理块数量时，在下一次写入数据前，则对所有物理块的冷热指数进行计算，对再次计算获得的冷热指数低的物理块进行标记，再次写入数据时选择具有标记的物理块进行写入。
[0033]可选的，所述将有效数据占比、擦写次数以及最后一次写入时间等参数输入至预设的第一算法模型中，计算获得每个物理块的冷热指数的步骤后包括：
[0034]若冷热指数相同，则将擦写次数小的物理块判断为冷热指数低的物理块。
[0035]本申请还公开了一种固态硬盘，使用如上任一所述的平衡磨损方法进行平衡磨损，所述固态硬盘包括多个物理块，以及有效数据占比获取模块、物理块擦写次数获取模块、比较模块、计算模块和数据写入模块；
[0036]其中，有效数据占比获取模块和物理块擦写次数获取模块分别获取物理块中有效数据占比以及物理块的擦写次数，所述计算模块根据物理块中有效数据占比以及物理块的擦写次数计算物理块的冷热指数，所述比较模块根据计算获得冷热指数进行比较获得冷热指数低的物理块并进行标记，所述数据写入模块选择标记的物理块写入数据。
[0037]相对于每次写入时选择擦写次数最小的物理块写入数据来实现磨损平衡的方案来说，本申请获取固态硬盘中的物理块中有效数据占比以及物理块的擦写次数；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态硬盘的平衡磨损方法，其特征在于，包括步骤：获取固态硬盘中的物理块中有效数据占比以及物理块的擦写次数；根据有效数据占比以及擦写次数等参数，获得每个物理块的冷热指数；将每个物理块的冷热指数进行比较，获得冷热指数低的物理块并进行标记；以及写入数据时选择标记的物理块进行写入。2.如权利要求1所述的平衡磨损方法，其特征在于，所述根据有效数据占比以及擦写次数等参数，获得每个物理块的冷热指数的步骤包括：获取物理块的最后一次写入时间；以及将有效数据占比、擦写次数以及最后一次写入时间等参数输入至预设的第一算法模型中，计算获得每个物理块的冷热指数。3.如权利要求2所述的平衡磨损方法，其特征在于，所述第一算法模型的计算公式为：冷热值＝物理块的有效页数/(物理块的总页数
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物理块的有效页数)/物理块最后一次使用的时间与当前时间的差值*物理块的擦写次数；其中，所述冷热值为物理块的冷热指数。4.如权利要求1所述的平衡磨损方法，其特征在于，所述根据有效数据占比以及擦写次数等参数，获得每个物理块的冷热指数的步骤包括：将获取的每个物理块中的有效数据占比与预设的有效数据占比进行比较计算，并获得第一差值；将获取的每个物理块的擦写次数与每个物理块的擦写次数上限值进行比较，获得第二差值；以及判断第一差值是否大于第一预设值，若第一差值大于第一预设值，则根据所有物理块中的第二差值的大小标记物理块的冷热指数；若第一差值小于第一预设值，根据第一差值和第二差值的乘积大小标记物理块的冷热指数；其中，第二差值小的物理块对应的冷热指数低，第一差值和第二差值的乘积小的物理块对应的冷热指数低。5.如权利要求1所述的平衡磨损方法，其特征在于，所述根据有效数据占比以及擦写次数等参数，获得每个物理块的冷热指数的步骤包括：获取物理块的最后一次写入时间；以及当物理块的有效数据占比和擦写次数相同时，计算每个物理块最后一次写入时间与当前时间的差值，作为每个物理块的冷热指数；其中，物理块的最后一次写入时间与当前时间的差值越大冷热指数越低。6.如权利要求1所述的平衡磨损方法，其特征在于，所述写入数据时选择标记的物理块进行写入的步骤后包括：当前数据写入结束后，下一次数据写入前，对未标记所有物理块的冷热指数进行计算，对再次计算获得的冷热指数低的物理块进行标记，再次写入数据时选择第二次标记的物理块进行写入；其中，第一次标...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐熠，黄善勇，卢颖福，
申请(专利权)人：深圳市时创意电子有限公司，
类型：发明
国别省市：