本發(fā)明涉及固態(tài)硬盤控制技術(shù)，特別涉及一種提高固態(tài)硬盤順序讀性能的方法。

背景技術(shù)：

在NAND flash SSD，數(shù)據(jù)的讀寫通過SSD控制器中通道channel去訪問后端的NAND flash，在每個(gè)SSD控制器中都有多個(gè)通道來保證SSD控制器能夠同時(shí)并發(fā)對NAND flash進(jìn)行多個(gè)讀寫操作，來提高讀寫操作的速度。圖1是主機(jī)Host data連續(xù)寫入NAND FLASH的操作示意圖，所以在SSD設(shè)計(jì)中，主機(jī)host的連續(xù)寫入的數(shù)據(jù)，最終會(huì)連續(xù)的分布在不同的通道Channel下對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊中，這樣在對該寫入數(shù)據(jù)進(jìn)行讀操作時(shí)，能夠保證讀操作的數(shù)據(jù)分布在不同的通道下面。圖2是主機(jī)Host data連續(xù)讀出NAND FLASH的操作示意圖，Host可以連續(xù)并發(fā)的從各個(gè)Channel中都出數(shù)據(jù)，可以提高連續(xù)讀的性能，需要2次就可以完成讀出。

由于NAND flash的特性，SSD在寫滿的情況下，SSD中會(huì)進(jìn)行垃圾回收簡稱GC的操作，該操作會(huì)搬移部分?jǐn)?shù)據(jù)寫入到新的位置，在這種情況下，host連續(xù)寫入的數(shù)據(jù)會(huì)和GC寫入的數(shù)據(jù)混合的寫入到NAND flash中。圖3是增加GC時(shí)與host混合寫入NAND FLASH的示意圖；GC操作會(huì)打亂host連續(xù)寫入數(shù)據(jù)在不同通道上數(shù)據(jù)塊的分布，可能導(dǎo)致host連續(xù)寫入的數(shù)據(jù)集中寫入某一個(gè)通道下的數(shù)據(jù)塊；圖4是增加GC時(shí)與host混合寫入NAND FLASH后存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)讀出示意圖，最終會(huì)導(dǎo)致對該連續(xù)寫入數(shù)據(jù)的讀性能不佳，需要4次才可以完成讀出，相比于無GC操作時(shí)所需時(shí)間明顯增加了很多，沒有很好的發(fā)揮出順序讀性能的最佳性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上缺陷，本發(fā)明目的如何消除垃圾回收操作對寫入數(shù)據(jù)的連續(xù)性的破壞。

為了解決以上問題本發(fā)明提出了一種提高固態(tài)硬盤順序讀性能的方法，其特征在于增加用戶寫指令數(shù)據(jù)和固態(tài)硬盤內(nèi)部垃圾回收數(shù)據(jù)分離操作，在Flash的各個(gè)通道的空閑Block中都分別劃分出N個(gè)Block的存儲(chǔ)區(qū)域作為回收數(shù)據(jù)分區(qū)，各個(gè)通道的其它存儲(chǔ)區(qū)域?yàn)橛脩魯?shù)據(jù)分區(qū)；用戶寫指令數(shù)據(jù)寫入用戶數(shù)據(jù)分區(qū)；固態(tài)硬盤內(nèi)部垃圾回收數(shù)據(jù)分離出來寫入回收數(shù)據(jù)分區(qū)。

所述的提高固態(tài)硬盤順序讀性能的方法，其特征在于NN在1到10內(nèi)選擇；當(dāng)某個(gè)通道的回收數(shù)據(jù)分區(qū)寫滿數(shù)據(jù)后，自動(dòng)該通道的空閑Block中重現(xiàn)劃分出N個(gè)Block的存儲(chǔ)區(qū)域作為回收數(shù)據(jù)分區(qū)。

本發(fā)明通過識(shí)別和分離垃圾回收操作的寫操作，避免垃圾回收對用戶數(shù)據(jù)順序?qū)?，也就說順序?qū)懭敫鱾€(gè)通道的破壞，進(jìn)而保證固態(tài)硬盤順序讀寫的性能。

附圖說明

圖1是主機(jī)Host data連續(xù)寫入NAND FLASH的操作示意圖；

圖2是主機(jī)Host data連續(xù)讀出NAND FLASH的操作示意圖；

圖3是增加GC時(shí)與host混合寫入NAND FLASH的示意圖；

圖4是增加GC時(shí)與host混合寫入NAND FLASH后存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)讀出示意圖；

圖5是GC和用戶數(shù)據(jù)分離后分別存儲(chǔ)到回收數(shù)據(jù)分區(qū)和用戶數(shù)據(jù)區(qū)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖5是GC和用戶數(shù)據(jù)分離后分別存儲(chǔ)到回收數(shù)據(jù)分區(qū)和用戶數(shù)據(jù)區(qū)的示意圖，為這實(shí)現(xiàn)GC和用戶數(shù)據(jù)分離，增加用戶寫指令數(shù)據(jù)和固態(tài)硬盤內(nèi)部垃圾回收數(shù)據(jù)分離操作，在Flash的各個(gè)通道的空閑Block中都分別劃分出N個(gè)Block的存儲(chǔ)區(qū)域作為回收數(shù)據(jù)分區(qū)，各個(gè)通道的其它存儲(chǔ)區(qū)域?yàn)橛脩魯?shù)據(jù)分區(qū)；用戶寫指令數(shù)據(jù)寫入用戶數(shù)據(jù)分區(qū)；固態(tài)硬盤內(nèi)部垃圾回收數(shù)據(jù)分離出來寫入回收數(shù)據(jù)分區(qū)。實(shí)現(xiàn)GC和用戶數(shù)據(jù)的分離，特別是不破壞用戶數(shù)據(jù)的順序?qū)懭胩匦?，進(jìn)而也就實(shí)現(xiàn)了保證固態(tài)硬盤盡可能的實(shí)現(xiàn)順序讀操作，發(fā)揮固態(tài)硬盤并行操作的最大優(yōu)勢。

假設(shè)固態(tài)硬盤支持4通道Channel,Block a和Block e都屬于Channel 1；Block b和Block f都屬于Channel 2；Block c和Block g都屬于Channel 3；Block d和Block h都屬于Channel 4；Block a、Block b、Block c和Block d分別屬于4個(gè)通道的用戶數(shù)據(jù)區(qū)；Block e、Block f、Block g和Block h分別屬于4個(gè)通道的回收數(shù)據(jù)分區(qū)。主機(jī)用戶數(shù)據(jù)host data指令和GC數(shù)據(jù)gc data指令交替進(jìn)入固態(tài)硬盤控制器，固態(tài)硬盤控制器對這些指令進(jìn)行分離，控制用戶數(shù)據(jù)host data指令保持原有的順序，分別按順序均勻的寫入4個(gè)通道Channel中用戶數(shù)據(jù)區(qū)；同樣也保證GC數(shù)據(jù)gc data指令也分別按順序均勻的4個(gè)通道Channel中的回收數(shù)據(jù)分區(qū)。

以上所揭露的僅為本發(fā)明一種實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。