[发明专利]一种数据写入方法及装置

说明书

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种数据写入方法及装置，用以解决SSD的闪存寿命与SSD的使用性能之间存在较大矛盾的问题。本发明提供的一种数据写入方法包括：SSD控制器根据当前对SSD的闪存中的每个闪存块平均执行的编程/擦除P/E次数，以及预设的P/E次数范围分别与写速度和数据保存时长的对应关系，确定写速度和数据保存时长；所述SSD控制器根据确定的写速度，对所述SSD的闪存执行除刷新操作外的写操作，并根据确定的数据保存时长以及确定的写速度，对写入到闪存中的数据执行刷新操作；所述刷新操作是将所述闪存中存储时间超过所述数据保存时长的数据从最近一次写入的位置重新写入到所述闪存中的其它位置。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种数据写入方法及装置。

背景技术

固态硬盘(Solid State Disk，SSD)是存储领域常用的数据载体。由于它具有高性能、低延迟、低功耗、环境适应性强等优点，同时成本也在不断降低，因此目前应用的越来越普遍。

SSD可以采用闪存作为存储介质。一般情况下，人们常采用对SSD闪存执行写操作的速度(也即写速度)来衡量SSD的使用性能。写速度越大，通常表示该SSD的使用性能越好。写速度的大小与执行写操作时的编程电压成正比，写速度越大，编程电压越大。这里的编程电压是在对每个存储单元进行编程(也即写入数据)时采用的充电电压步幅。存储单元分为单层单元(Single Level Cell，SLC)和多层单元(Multi-Level Cell，MLC)两种。每个SLC的大小为1比特(bit)，每个MLC的大小为2比特(bit)。如图1(a)和图1(b)所示，分别为在编程电压ΔVpp1和ΔVpp2(ΔVpp1<ΔVpp2)下每个MLC数据(分别为11、10、01和00)对应的阈值电压(V_th)分布示意图。从图中可见，编程电压越大，存储数据对应的阈值电压的分布范围越大，不同存储数据的阈值电压之间的间隔越小。若存储单元中出现电子流失，阈值电压就会发生变化，如图2所示，为电子流失导致阈值电压发生变化的示意图；在这种情况下，不同存储数据的阈值电压之间的间隔越小，就越容易导致存储数据出错。

对于SSD，可以采用对闪存中的每个闪存块总共可执行的编程/擦除(Program/Erase，P/E)次数来衡量该SSD闪存的寿命大小。一次P/E操作是指对闪存块以页为单位执行至少一次写入动作后，又以闪存块为单位对整个闪存块的存储数据执行了一次擦除动作。P/E操作会对SSD的闪存造成磨损，破坏闪存的绝缘层，导致电子流失。因此，对一个闪存块执行的P/E操作次数越多，该闪存块存储的数据就越容易出错。SSD控制器可以采用纠错码(Error Correcting Code，ECC)来对读取的存储数据进行纠错，但是，若存储数据出错的程度超出了ECC的纠错范围，ECC便无法对该存储数据进行纠错，也就意味着SSD闪存寿命的终结。

为了提高SSD的使用性能，人们一般将写速度设置的较大。从上述分析可知，写速度越大，不同存储单元的阈值电压之间的间隔越小，存储数据出错的几率及出错程度就越大。尤其在SSD闪存的寿命后期，由于已执行了较多次的P/E操作，电子流失速度变得很快，如果这时仍采用较大的写速度，很容易造成存储数据出错，而存储数据出错程度一旦超出ECC的纠错范围，也就导致了SSD闪存寿命的终结。

综上，SSD的闪存寿命与SSD的使用性能之间存在较大矛盾：若为了提高SSD使用性能而采用较大的写速度，在SSD闪存的寿命后期很容易导致存储数据出错程度较大而终结SSD闪存的寿命；若为了延长SSD闪存寿命而采用较小的写速度，又降低了SSD的使用性能。

发明内容

本发明实施例提供一种数据写入方法及装置，用以解决SSD的闪存寿命与SSD的使用性能之间存在较大矛盾的问题。

第一方面，提供一种数据写入方法，包括：