一种提高制造技术

本发明专利技术涉及提高固态硬盘

【技术实现步骤摘要】
一种提高SSD存储效率的条带化写入方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及计算机
，具体涉及一种提高
SSD
存储效率的条带化写入方法
、
装置及系统
。

技术介绍

[0002]固态硬盘
(SSD)
是一种基于闪存存储技术的高性能存储设备，相较于传统的机械硬盘，它具有更快的读写速度
、
低能耗以及抗震抗振等优势
。SSD
内部使用
NAND
闪存作为存储介质，通过对闪存芯片进行读写操作来存储和检索数据
。
在传统的
SSD
写入流程中，通常会以块
(Block)
为单位进行写入，每个块包含多个页
(Page)。
[0003]然而，随着存储容量的增大和性能的提升，现有的
SSD
存储方式面临一些挑战
。
首先，由于
NAND
闪存的特性，每次写入必须以块为单位进行，导致在进行小量数据写入时浪费存储空间
。
其次，由于块的擦除次数有限，频繁的块擦除会导致存储介质的寿命缩短
。
另外，块的擦除操作还需要额外的时间，降低了存储的效率
。
此外，块的选择和管理策略对于提高存储效率也具有重要意义
。
[0004]为了解决这些问题，当前的研究趋势主要集中在如何更有效地组织
、
管理和利用
NAND
闪存
。
然而，尽管有一些改进，仍然存在着存储效率不高
、
块切换频繁
、
擦除次数不均衡等问题
。
[0005]因此，需要一种新的存储方法，能够在保证数据完整性和稳定性的前提下，更有效地组织
NAND
闪存，提高存储效率，减少块切换次数，延长存储介质的寿命
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提出了一种提高
SSD
存储效率的条带化写入方法
、
装置及系统，该方法通过条带化组织存储块，并且在数据写入过程中进行合理的块选择和擦除策略，旨在最大程度地优化存储操作，提升存储性能
。
该方法不仅能够有效应对现有存储方式的局限性，还能够在保持数据可靠性的前提下提高
NAND
闪存的利用率，实现更高效的数据存储和检索
。
[0007]基于上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种提高
SSD
存储效率的条带化写入方法，包括以下步骤：
[0008]将存储块划分为若干个条带，每个条带包含多个存储块；
[0009]在首次上电阶段，为每个条带分配唯一的条带编号；
[0010]根据条带编号和存储块状态信息，选取一个或多个存储块进行数据写入；
[0011]在数据写入过程中，根据写入结果和块状态信息，选择替代的存储块进行备份数据写入；
[0012]当一个条带内的存储块达到预定的写入次数后，切换至下一个条带继续数据写入
。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，存储块状态信息包括坏块标记信息，该信息用于标识
坏块并防止其被选取进行数据写入
。
[0014]作为本专利技术的进一步方案，数据写入过程中的存储块选择是基于块状态信息和条带编号的，以优化数据写入和备份写入的块选择策略
。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，每个条带内的存储块数是固定的，并且在条带切换后继续保持；数据写入过程中的备份数据写入是在主数据写入后立即进行的，以确保数据的冗余备份
。
[0016]第二方面，本专利技术提供了一种用于固态硬盘
(SSD)
的条带化写入装置，包括：
[0017]存储块划分模块，用于将存储块划分为若干个条带，每个条带包含多个存储块；
[0018]条带分配模块，用于在首次上电阶段，为每个条带分配唯一的条带编号；
[0019]块选择模块，用于根据条带编号和存储块状态信息，选取存储块进行数据写入；
[0020]备份块选择模块，用于在数据写入过程中，根据写入结果和块状态信息，选择替代的存储块进行备份数据写入；
[0021]切换模块，用于在达到预定的写入次数后，切换至下一个条带继续数据写入
。
[0022]作为本专利技术的进一步方案，存储块状态信息包括坏块标记信息，该信息用于标识坏块并防止其被选取进行数据写入
。
[0023]作为本专利技术的进一步方案，数据写入过程中的存储块选择是基于块状态信息和条带编号的，以优化数据写入和备份写入的块选择策略
。
[0024]作为本专利技术的进一步方案，每个条带内的存储块数是固定的，并且在条带切换后继续保持
。
[0025]作为本专利技术的进一步方案，数据写入过程中的备份数据写入是在主数据写入后立即进行的，以确保数据的冗余备份
。
[0026]第三方面，本专利技术还提供了一种用于固态硬盘
(SSD)
的条带化写入系统，包括：
[0027]条带化写入装置，用于执行权利要求6中所述的条带化写入装置的各个模块；
[0028]控制器，用于控制条带化写入装置的操作并协调存储操作
。
[0029]作为本专利技术的进一步方案，控制器进一步包括：
[0030]数据管理模块，用于维护存储块状态信息，包括块的写入次数
、
坏块标记等；
[0031]块映射模块，用于管理条带与存储块之间的映射关系；
[0032]擦除控制模块，用于协调块擦除操作，并在条带切换时执行相应的擦除操作；
[0033]备份控制模块，用于控制备份数据写入的时机和块的选择
。
[0034]本专利技术的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时执行上述任一项根据本专利技术的提高
SSD
存储效率的条带化写入方法
。
[0035]本专利技术的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被执行时实现上述任一项根据本专利技术的提高
SSD
存储效率的条带化写入方法
。
[0036]与现有技术相比较而言，本专利技术提出的一种提高
SSD
存储效率的条带化写入方法
、
装置及系统，具有以下有益效果：
[0037]本专利技术提供了一种提高固态硬盘
(SSD)
存储效率的条带化写入方法
、
装置及系统，通过有效地组织存储块
、
优化写入流程以及合理选择备份策略，实现了在保证数据完整性
和可靠性的同时，大幅提升了
SSD
的存储性能，克服了现有存储技术的局限性
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高
SSD
存储效率的条带化写入方法，其特征在于，包括以下步骤：将存储块划分为若干个条带，每个条带包含多个存储块；在首次上电阶段，为每个条带分配唯一的条带编号；根据条带编号和存储块状态信息，选取一个或多个存储块进行数据写入；在数据写入过程中，根据写入结果和块状态信息，选择替代的存储块进行备份数据写入；当一个条带内的存储块达到预定的写入次数后，切换至下一个条带继续数据写入
。2.
根据权利要求1所述的提高
SSD
存储效率的条带化写入方法，其特征在于，所述存储块状态信息包括坏块标记信息，所述坏块标记信息用于标识坏块并防止被选取进行数据写入
。3.
根据权利要求2所述的提高
SSD
存储效率的条带化写入方法，其特征在于，数据写入过程中的存储块是基于块状态信息和条带编号选择的，用以优化数据写入和备份写入的块选择策略
。4.
根据权利要求3所述的提高
SSD
存储效率的条带化写入方法，其特征在于，每个条带内的存储块数是固定的，并且在条带切换后继续保持；数据写入过程中的备份数据写入在主数据写入后立即进行
。5.
一种提高
SSD
存储效率的条带化写入装置，其特征在于，用于执行权利要求1‑4任一项所述的提高
SSD
存储效率的条带化写入方法，所述提高
SSD
存储效率的条带化写入装置包括：存储块划分模块，用于将存储块划分为若干个条带，每个条带包含多个存储块；条带分配模块，用于在首次上电阶段，为每个条带分配唯一的条带编号；块选择模块，用于根据条带编号和存储块状态信息，选取存储块进行数据写入；备份块选择模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思润，家建奎，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：