[发明专利]固态硬盘固件映射表的组织方法、系统及装置

说明书

本发明涉及计算机闪存存储领域，具体涉及一种固态盘中映射表的组织方法、系统及装置，通过组织多个物理页作为一个整体，并拆分逻辑sector为多个小单元存入逻辑页中，充分利用物理页中的空间利用率，同时提高纠错能力。为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明提供一种固态硬盘固件映射表的组织方法，包括：将多个物理页组织成逻辑页；将每个逻辑sector拆分为多个小单元；组织逻辑sector的地址映射表；建立逻辑sector的位置转换矩阵。

技术领域

本发明涉及计算机闪存存储领域，具体涉及一种固态盘中映射表的组织方法、系统及装置。

背景技术

随着互联网、云计算、物联网等技术的发展，固态硬盘作为新的一代存储，广泛被应用。存储介质2D NAND Flash已经逐步成为过去，3D NAND纷纷涌现，在NAND Flash中，以页为单位进行数据读写，以块为单位进行数据擦除，sector是Flash操作的基本单位，由于Flash的特性，存储信号只能从1变到0，所以，每次新的写入都必须重新擦除，而擦除操作是sector为单位进行的。3D NAND需要更高的纠错能力。更大的纠错能力就需要更多的校验数据，用户数据（Data Sector 比如4K为单位）和校验数据一起组成一个或多个ECC chunk 顺序存放在一起。一个Data Sector一般存放在一个物理page内部，读取的时候容易一次性读出，过大的Data Sector导致一个NAND flash 的物理page内部没法存储下整倍数个DataSector。剩余的空间由于存储不下整个Data Sector，存储空间会被浪费。

为了提高空间利用率和纠错能力，我们把一个Data Sector拆成多个细粒度的ECCchunk,方便一个物理page能存放下整倍数个ECC chunk。同时把多个物理page组合成为一个逻辑page来使用。从这个逻辑page角度来计算存放的Data Sector个数。这样每个物理page浪费的空间就会减少。在不把Data Sector拆分为多个细粒度ECC chunk的情况下，可能每个物理page就会浪费1K空间。采用这样方法后，可能一个逻辑page才会浪费1K空间。这样做到了提高纠错能力和充分利用空间的效果。这种一个Data Sector跨两个page的用法，需要额外的元数据来描述这种跨页的Data Sector分别处于哪两个物理page，前后偏移是多少。每个Data Sector如果都需要一份元数据来描述，这导致元数据变多，需要更大的内存来描述每个Data Sector，内存的占用量和不跨页模式下内存量增加约四分之一。

这会带来单盘成本的增加，另外由于磁盘的最大容量和磁盘上内存的容量存在一定比例关系。多出来的元数据占用，就会导致映射表可用内存减少，磁盘容量降低。

为了充分利用这种跨页存放Data Sector的方法而不带来元数据的增加，提出了以下的一种映射表组织方式。

发明内容

鉴于此，本方法提供的一种固态盘中映射表的组织方法、系统及装置，通过组织多个物理页作为一个整体，并拆分逻辑sector为多个小单元存入逻辑页中，充分利用物理页中的空间利用率，同时提高纠错能力。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种固态硬盘固件映射表的组织方法，包括：

将多个物理页组织成逻辑页；

将每个逻辑sector拆分为多个小单元；

组织逻辑sector的地址映射表；

建立逻辑sector的位置转换矩阵。

其中，将每个逻辑sector拆分为多个小单元，包括：

将每个逻辑sector拆分为多个固定大小的小单元。

其中，组织逻辑sector的地址映射表，包括：