[发明专利]一种提高闪存可靠性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体存储领域，尤其涉及提高闪存固态盘的可靠性的相关技术。

背景技术

闪存芯片由多个块存储单元组成，而每个块存储单元由多个页存储单元组成。闪存芯片的擦除以闪存块为单元，而读写则以闪存页为单元。每个闪存块单元只有有限的擦除和写入的次数，这次数基本上决定了闪存盘的寿命。所以，一个闪存系统通常采用一种均衡算法，致使闪存芯片内的所有闪存块具有大约一致的擦除和写入次数，以避免过分擦除和写入部分闪存块，从而达到延长闪存盘寿命的目的。闪存单元在使用之前，必须先擦除。闪存单元擦除之后，是全”1”状态，当写入闪存页的数据中，”1”的数量较多时，对闪存的磨损较小，有助于闪存盘寿命的延长；反之，当写入闪存页的数据中，”0”的数量较多时，对闪存的磨损较大，会缩短闪存盘寿命。主机通常通过512字节对齐的逻辑地址(LBA)来访问闪存盘，每次读或写的数据量是512字节的整数倍；闪存读写则以闪存页为单元，每次读或写的数据量通常是2048、4096或8192字节。数据中间常存在一些多余成分，既冗余度。如在一份计算机文件中，某些符号会重复出现、某些符号比其他符号出现得更频繁、某些字符总是在各数据块中可预见的位置上出现等，这些冗余部分便可在数据编码中除去或减少。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以提高闪存可靠性的方法，能使得基于闪存的固态盘的可靠性得到提高。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种提高闪存可靠性的方法，包括如下步骤：a、先对闪存块进行擦除，达到全“1”状态；b、将写入的数据进行无损压缩；c、将压缩后的数据写入。

作为本发明所述的提高闪存可靠性的方法的一种优选方案，其中：所述步骤b中压缩算法采用RLC游程编码算法或LZ77算法或LZW算法。RLC游程编码算法即RLC：Run Length Coding，是图像压缩基本算法，它对于有较多灰度相同的图像具有较高的压缩比，RLC的原理简单，计算效率高。LZ77算法是无损压缩算法中的一种，采用词典编码思想，在词典中查找最大匹配字符串来实现压缩，具有快速解压缩和内存消耗小的特点而被广泛采用。LZW就是通过建立一个字符串表，用较短的代码来表示较长的字符串来实现压缩。LZW压缩算法是Unisys的专利，有效期到2003年。

作为本发明所述的提高闪存可靠性的方法的一种优选方案，其中：所述步骤b中将写入的数据按页为单元进行压缩。

作为本发明所述的提高闪存可靠性的方法的一种优选方案，其中：所述步骤b中对数据压缩比大于1的闪存页不压缩，在闪存的冗员区存储未压缩标志，以识别该页是否经过压缩。

作为本发明所述的提高闪存可靠性的方法的一种优选方案，其中：所述步骤c中写入数据时可以是整页数据写入或部分数据写入，整页数据写入时先用“1”将数据补齐至整页，再写入。

作为本发明所述的提高闪存可靠性的方法的一种优选方案，其中：读取闪存页数据时，根据冗员区的未压缩标志，对闪存页数据进行解压缩。

作为本发明所述的提高闪存可靠性的方法的一种优选方案，其中：所述步骤c中当主机写入的数据不是整页时，需要将原始页数据读出并解压缩，用新写入的数据覆盖旧数据，然后重新进行压缩编码并写入。

作为本发明所述的提高闪存可靠性的方法的一种优选方案，其中：所述步骤d中当主机需读出的数据不是整页时，需要将整页数据读出并解压缩，然后从整页中抽取主机需要的数据。

采用了本发明所述方法，由于其对写入的数据进行了无损压缩，减少了需写入的数据量，进而减少每次写入时对闪存的磨损，以提高闪存盘可擦写的次数，从而延长闪存盘的寿命。本发明中所采用的数据压缩方法也是可以多种的，可选用任何无损(lossless)的压缩算法，例如，简单的RLC游程编码(Run-length encoding)算法，LZ77算法，LZW算法等。且本发明所述方法实现起来并不复杂，对于闪存盘的成本提高也是有限的。

附图说明

图1为本发明与现有技术的对比示意图。

图2为数据压缩前的示意图。

图3为数据压缩后，部分数据写入的示意图。

图4为数据压缩后，整页数据写入的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述方法作进一步详细说明。