一種優(yōu)化混合存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，尤其涉及一種優(yōu)化混合存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在數(shù)據(jù)中心，當(dāng)中央處理器（CPU)需要讀取數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的 NAND混合存儲(chǔ)器，新型混合存儲(chǔ)器或者磁盤（HDD)中導(dǎo)入到內(nèi)存，然后再?gòu)膬?nèi)存中傳給 CPU。相比于傳統(tǒng)的磁盤，NAND混合存儲(chǔ)器或新型混合存儲(chǔ)器雖說(shuō)性能要比HDD好，然而 NAND混合存儲(chǔ)器或新型混合存儲(chǔ)器的價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于HDD。從成本上考慮NAND混合存儲(chǔ) 器或新型混合存儲(chǔ)器的容量不會(huì)占的太大，也就是說(shuō)NAND混合存儲(chǔ)器或新型混合存儲(chǔ)器 的容量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于HDD的密度，而為了能夠獲得更高的性能又需要將HDD中的數(shù)據(jù)搬運(yùn)到 NAND混合存儲(chǔ)器或新型混合存儲(chǔ)器中，因此NAND混合存儲(chǔ)器或新型混合存儲(chǔ)器很容易就 會(huì)被數(shù)據(jù)填滿。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)中心中，不論是NAND混合存儲(chǔ)器還是新型混合存儲(chǔ)器的容量都 是有限的，而HDD中存儲(chǔ)有大量的數(shù)據(jù)。如果用NAND混合存儲(chǔ)器或新型混合存儲(chǔ)器存放一 些最不經(jīng)常讀或者寫(xiě)的數(shù)據(jù)，相對(duì)于NAND混合存儲(chǔ)器或新型混合存儲(chǔ)器不大的容量來(lái)說(shuō)， 即浪費(fèi)了NAND混合存儲(chǔ)器或新型混合存儲(chǔ)器的資源，又降低了NAND混合存儲(chǔ)器或新型混 合存儲(chǔ)器的整體性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種優(yōu)化混合存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法，把存放在混合 存儲(chǔ)器最后一級(jí)或幾級(jí)中最不需要經(jīng)常讀和/或?qū)懙臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到讀寫(xiě)速度較慢的磁盤或 其他存儲(chǔ)設(shè)備中，從而釋放混合存儲(chǔ)器的部分存儲(chǔ)空間，用來(lái)存放磁盤中最頻繁讀和/或 寫(xiě)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而充分利用了混合存儲(chǔ)器讀寫(xiě)速度快的特性，達(dá)到提高混合存儲(chǔ)器的性能的 目的。
[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種優(yōu)化混合存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法，其特征在于，應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心，且所述數(shù)據(jù) 中心包括混合存儲(chǔ)器、若干磁盤和檢測(cè)統(tǒng)計(jì)模塊，所述方法包括：
[0006] 利用所述檢測(cè)統(tǒng)計(jì)模塊獲取所述混合存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)狀態(tài)，并統(tǒng)計(jì)所述混合存儲(chǔ)器 和所述若干磁盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的使用頻率；
[0007] 若所述存儲(chǔ)狀態(tài)達(dá)到預(yù)置狀態(tài)，則將所述混合存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至所 述若干磁盤中，以釋放所述混合存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間；以及
[0008] 將所述若干磁盤中存儲(chǔ)的第二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至所述混合存儲(chǔ)器釋放的所述存儲(chǔ)空 間；
[0009] 其中，所述第一數(shù)據(jù)為所述混合存儲(chǔ)器中使用頻率最低的數(shù)據(jù)，所述第二數(shù)據(jù)為 所述若干磁盤中使用頻率最高的數(shù)據(jù)，且所述第二數(shù)據(jù)的使用頻率大于所述第一數(shù)據(jù)的使 用頻率。
[0010] 優(yōu)選的，上述的方法，其中，所述預(yù)置狀態(tài)為所述混合存儲(chǔ)器趨于存滿的狀態(tài)。
[0011] 優(yōu)選的，上述的方法，其中，所述混合存儲(chǔ)器包括NAND混合存儲(chǔ)器和新型混合存 儲(chǔ)器。
[0012] 優(yōu)選的，上述的方法，其中，所述NAND混合存儲(chǔ)器包括：
[0013] 第一級(jí)單層單元型NAND芯片，第二級(jí)雙層單元型NAND芯片，第三級(jí)三層單元型 NAND芯片，第N級(jí)N層單元型NAND芯片，以及最后一級(jí)3D-NAND型芯片；
[0014] 其中，N為大于0的自然數(shù)。
[0015] 優(yōu)選的，上述的方法，其中，所述NAND混合存儲(chǔ)器中，從第一級(jí)到最后一級(jí)：
[0016] 所述幾種類型芯片的讀寫(xiě)速度逐步降低，可擦寫(xiě)次數(shù)逐步減少，容量逐步增大。
[0017] 優(yōu)選的，上述的方法，其中，所述新型混合存儲(chǔ)器包括：相變存儲(chǔ)器，磁性隨機(jī)存儲(chǔ) 器，阻變式存儲(chǔ)器和鐵電存儲(chǔ)器。
[0018] 優(yōu)選的，上述的方法，其中，所述新型混合存儲(chǔ)器包括：上一級(jí)新型存儲(chǔ)器芯片以 及下一級(jí)NAND存儲(chǔ)器芯片。
[0019] 優(yōu)選的，上述的方法，其中，所述新型混合存儲(chǔ)器中，所述NAND存儲(chǔ)器芯片為上述 的任意一種或者多種類型的NAND芯片。
[0020] 優(yōu)選的，上述的方法，其中，所述新型混合存儲(chǔ)器中，所述新型存儲(chǔ)器芯片的讀寫(xiě) 速度快于所述NAND存儲(chǔ)器芯片，可擦寫(xiě)次數(shù)多于所述NAND存儲(chǔ)器芯片。
[0021] 優(yōu)選的，上述的方法，其中，所述NAND混合存儲(chǔ)器和所述新型混合存儲(chǔ)器中，均由 存儲(chǔ)邏輯控制器控制不同類型芯片的讀寫(xiě)操作。
[0022] 上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：本發(fā)明提供的一種優(yōu)化混合存儲(chǔ)器數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)的方法，把存放在混合存儲(chǔ)器最后一級(jí)或幾級(jí)中最不需要經(jīng)常讀和/或?qū)懙臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)存 到讀寫(xiě)速度較慢的磁盤或其他存儲(chǔ)設(shè)備中，從而釋放混合存儲(chǔ)器的部分存儲(chǔ)空間，用來(lái)存 放磁盤中最頻繁讀和/或?qū)懙臄?shù)據(jù)，進(jìn)而充分利用了混合存儲(chǔ)器讀寫(xiě)速度快的特性，達(dá)到 提尚混合存儲(chǔ)器的性能的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、外 形和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未可以按照比 例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。
[0024] 圖1是NAND混合存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2是新型混合存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖3是本發(fā)明優(yōu)化混合存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法流程圖；
[0027] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例中一個(gè)數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種優(yōu)化混合存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法作詳細(xì)說(shuō) 明。
[0029] 混合存儲(chǔ)器包括NAND混合存儲(chǔ)器和新型混合存儲(chǔ)器。
[0030]以NAND閃存做存儲(chǔ)介質(zhì)混合而成的NAND混合存儲(chǔ)器如圖1所示，第一級(jí)為單層 單元型NAND芯片（SLC)，第二級(jí)為雙層單元型NAND芯片（MLC)，第三級(jí)為三層單元型NAND 芯片（TLC)，依次類推，最后一級(jí)為3D-NAND型芯片，這幾種類型的芯片由存儲(chǔ)邏輯控制器 控制對(duì)其進(jìn)行讀寫(xiě)操作以及執(zhí)行一些特定算法，比如數(shù)據(jù)管理，磨損均衡等。這幾種類型的 芯片優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示：
[0031]
[0032] 由上表可知，在NAND混合存儲(chǔ)器中，按照芯片類型的順序SLC，MLC，TLC，3D-NAND， 讀寫(xiě)速度越來(lái)越慢，擦寫(xiě)的次數(shù)也越來(lái)越少，而容量則是越來(lái)越大，成本也越來(lái)越低，為了 使這些不同類型的芯片構(gòu)成的NAND混合存儲(chǔ)器芯片的性能和壽命達(dá)到最優(yōu)，在使用時(shí)通 常把那些用戶最頻繁讀和/或?qū)懙臄?shù)據(jù)保存在讀寫(xiě)速度快且可擦寫(xiě)次數(shù)高的單層單元型 NAND芯片中，相反把用戶最不經(jīng)常讀和/或?qū)懙臄?shù)據(jù)保存在讀寫(xiě)速度慢且可擦寫(xiě)次數(shù)低的 后一級(jí)的芯片中。
[0033] 另一種混合存儲(chǔ)器由新型存儲(chǔ)器芯片和NAND存儲(chǔ)器芯片組成如圖2所示的結(jié) 構(gòu)，其中新型存儲(chǔ)器芯片可以是相變存儲(chǔ)器（PCM)，磁性隨機(jī)存儲(chǔ)器（MRAM)，阻變式存儲(chǔ)器 (RRAM)，鐵電存儲(chǔ)器（FeRAM)等，NAND存儲(chǔ)器芯片可以是圖1中的任意一種或者多種類型 的NAND芯片。圖2中新型存儲(chǔ)器芯片和NAND存儲(chǔ)器芯片都由存儲(chǔ)邏輯控制器控制對(duì)其進(jìn) 行讀寫(xiě)操作以及執(zhí)行一些特定算法，比如數(shù)據(jù)管理，磨損均衡等。各級(jí)存儲(chǔ)芯片的優(yōu)缺點(diǎn)如 下表所示：
[0034]
[0035] 由上表可知，新型混合存儲(chǔ)器芯片相比NAND存儲(chǔ)器芯片讀寫(xiě)速度快，可擦寫(xiě)的次 數(shù)多，成本也更高。為了使新型混合存儲(chǔ)器芯片的性能和壽命達(dá)到最優(yōu)，在使