[发明专利]一种降低TLC闪存的固态硬盘写放大的方法

说明书

本发明公开了一种降低使用TLC闪存的固态硬盘写放大的方法，其特征在于一个Word Line处于Incomplete状态时，当系统触发对该Word Line所在的数据进行Read操作时或系统需要掉电时，先查询预先建立的待回收数据查询表，查找到合适的存在待回收数据block，将该待回收数据作为填充数据填充到对应的存储区域，完成数据垃圾回收工作，Word Line进入Complete状态，再触发对该Word Line的Read数据操作或系统掉电操作。通过使用待垃圾回收块中的有效数据代替无效数据，推动Word Line进入Complete状态，达到降低写放大，提高系统性能，增加使用寿命的目的。

技术领域

本发明涉及信息存储领域，尤其涉及一种降低TLC闪存的固态硬盘写放大的方法。

背景技术

TLC NAND flash是一种每个存储单元(memory cell)中存储有3个bit的flash类型，其较高的存储密度在固态硬盘及存储器领域有着愈来愈广泛的应用。

在TLC NAND flash每个存储单元的3个bit信息中，分别属于不同的分组，相对于MLC及SLC中page的概念，TLC中的三个数据分组称为sub-page，其中存储低位bit的叫做lowpage，存储中间bit的叫做middle page，存储高位bit的叫做up page。而三个sub-page所属的同一个Word Line(WL)即是相对于MLC及SLC中page的存在。

在TLC的Program写过程中，需要遵循一定的写序列program order，这个programorder根据颗粒的不同而有所差异，但总体来说都需要遵循每个存储单元需要被program 3次，并且3次program并非连续进行。在对TLC颗粒的block进行program操作时，需要将整个block进行依照program order进行program操作，当所写数据量不足以将整个block写满时，需要将后面的WL写dummy数据(无效数据)以将整个block填满，否则会出现较多的bit出错。在写操作时，将未能写满的block称为unclosed Block，将未能写满的WL称为Incomplete状态。使用无效数据写操作的方式推动有效数据所在Word Line进入Complete状态，这种做法会增加SSD内部无效数据的写入，增加写放大，减少SSD使用寿命。

发明内容

针对以上缺陷，本发明目的在于提出了如何降低由于待读出数据所在的WordLine处于非UWL状态，通过填充无效数据引起的写放大问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种降低使用TLC闪存的固态硬盘写放大的方法，其特征在于一个Word Line的完成一个Program操作后，该Word Line处于Incomplete状态时，如果系统触发对该Word Line所在的数据进行Read操作时或系统需要掉电时，先查询预先建立的待回收数据查询表，查找到合适的存在待回收数据block，将该待回收数据作为填充数据填充到当前处于Incomplete状态所在的Word Line对应的存储区域，完成数据垃圾回收工作，同时将处于Incomplete状态的Word Line进入Complete状态，再触发对该WordLine的Read数据操作或系统掉电操作。

所述的降低使用TLC闪存的固态硬盘写放大的方法，其特征在于所述的待回收数据查询表包括待回收block列表，并建立各个待回收block中有效数据地址信息子表；待回收block列表由系统动态更新，实时记录当前存在需垃圾回收的所有block信息；各个待回收block中有效数据地址信息子表详细记录本block中存在的有效数据的地址。

所述的降低使用TLC闪存的固态硬盘写放大的方法，其特征在于选取当前待回收block中有效数据最少的block，当该block中有效数据量不足以满足所需填充数据量时，则继续选取下一个待回收block，直到有足够的有效数据填充到当前处于Incomplete状态所在的Word Line对应的存储区域。