[发明专利]固态硬盘、电子装置和其动态容量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及存储领域，尤其涉及一种固态硬盘(SSD，Solid State Disk)的动态容量控制方法及装置。

背景技术

传统硬盘（有时也被称为硬盘驱动器，Hard Disk Drive，简称HDDs）被广泛应用已经有许多年了。它通过磁化磁性物质的方式来记录数据，通过检测磁性物质的磁性将数据读出。普通的硬盘通常包括有转轴（spindle）及固持于转轴上的一个或多个被称为磁碟盘（platter）的扁平圆形盘片，所述磁碟盘是由玻璃或铝等非磁性物质制成，其上涂覆有很薄一层磁性物质以形成磁性表面，数据就记录在磁碟盘的磁性表面上。尽管传统硬盘是以机械的方式在运行，它还是几乎占领了所有需要大存储容量和高读写速度的应用领域。

闪存（Flash Memory）是非易失性存储器，也就是说，它在掉电之后仍能保持住存储于其内的信息。另外，闪存具有比硬盘更快的读写速度及更好的抗震性能。然而，在过去的一段时间里，闪存的高价格阻止了其进入大容量存储装置领域。随着近几年闪存价格的大幅下降及容量的持续上升，闪存式数据存储装置（也可被称为固态硬盘，Solid State Disk，简称SSD）由于其既可以提供相对较高的存储容量又可以提供高度的可靠性和抗震性能而得到了广泛的关注。

通常，固态硬盘的容量在出厂时就已经确定下来，之后在该固态硬盘的容量将不会在更改，比如一个32G的固态硬盘就一直是32G的容量。

然而，固态硬盘在生产过程中可能会出现一些坏块，因此需要在出厂时将这些坏块排除，此外，固态硬盘在使用过程中也会动态出现坏块。为了保证固态硬盘的容量，目前的做法是，在出厂时预留一定数量的闪存块，在出现坏块时，就用预留的闪存块替换所述坏块。目前，新制程（20/10nm工艺）的闪存动态出现坏块的概率远远高于老制程（大于20nm工艺）的闪存。

采用预留一定数量的闪存块的方式也存在如下问题，第一、会降低固态硬盘出厂时的容量；第二、如果动态出现的坏块数量超过了预留的闪存块数，则会直接导致所述SSD不能再被使用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出来一种固态硬盘的动态容量控制方法及装置，其可以动态调整固态硬盘的容量，即便是固态硬盘中的闪存出现大量的坏块，该固态硬盘仍能够继续正常工作。

根据本发明的一个方面，本发明提出一种使用固态硬盘的电子装置，所述电子装置包括主机端和与主机端连接的固态硬盘，所述固态硬盘包括有进行数据存储的SSD存储单元和与主机端通讯并对SSD存储单元进行控制的SSD控制器。所述SSD控制器包括闪存管理单元，所述闪存管理单元对预留的闪存块进行管理，并统计当前预留闪存块数，在固态硬盘使用过程中出现一个坏块后，所述闪存管理单元用预留闪存块中的一个替换所述坏块，在所述预留闪存块数低于预定阈值时，调低所述固态硬盘的有效容量，将由于容量调整而的多余出来的闪存块补充为预留闪存块，此外还对所述固态硬盘的文件分配表进行调整以适合所述固态硬盘的调整后的新容量。

作为本发明的一个实施例，主机端主动向所述固态硬盘查询所述固态硬盘的预留闪存块数，在得知所述预留闪存块数低于预定阈值时，所述主机端启动容量调整程序以调低所述固态硬盘的有效容量，将由于容量调整而的多余出来的闪存块补充为预留闪存块，此外还对所述固态硬盘的文件分配表进行调整以适合所述固态硬盘的调整后的新容量。

作为本发明的一个实施例，所述闪存管理单元会统计当前预留闪存块数，并判断所述当前预留闪存块数是否低于预定阈值，如果低于所述预定阈值，则所述闪存管理单元会向所述主机端进行通报，所述主机端启动容量调整程序以调低所述固态硬盘的有效容量，将由于容量调整而的多余出来的闪存块补充为预留闪存块，此外还对所述固态硬盘的文件分配表进行调整以适合所述固态硬盘的调整后的新容量。

作为本发明的一个实施例，每次容量调低的幅度根据需要确定。

作为本发明的一个实施例，所述闪存管理单元中包括有存储所述固态硬盘的有效容量的容量寄存器，每次容量调整时需要改变该容量寄存器中的数值。