[发明专利]一种用于TLC类型SSD的磨损均衡方法及SSD

权利要求书

1.一种用于TLC类型SSD的磨损均衡方法，SSD将部分TLC类型存储区域转换为SLC类型存储区域或单独设置一个SLC FLASH作为SLC区域，SSD分为TLC区域和SLC区域，其特征在于同时包括了SLC区域内磨损均衡、TLC区域内磨损均衡和区域间磨损均衡，SLC区域内磨损均衡通过将SLC区域作为一个循环队列使用实现均衡，所述TLC区域内磨损均衡通过统计各个b l ock的擦写次数，优先选择擦写次数少的b l ock用于存储数据，所述区域间磨损均衡为根据热数据识别阀值将SLC中的数据分为冷数据和热数据，将冷数据从SLC区域迁移到TLC区域，所述热数据识别阀值根据磨损速率来动态确定。

2.根据权利要求1所述的用于TLC类型SSD的磨损均衡方法，其特征在于使用SLC和TLC的磨损速率来调整热数据阀值θ，N_S是SLC区域的总有效b l ock数，N_M是TLC区域的总有效b lock数，L_S为SLC擦除周期，L_M为TLC的擦除周期，E^S_i是SLC各b l ock的擦除次数，E^M_j是TLC各bl ock的擦除次数，那么SLC和TLC的相对磨损速率RW_S和RW_M就表示为：

等效总擦除次数为:当[RW_S]＝[RW_M],[]为取整符号计算，SLC和TLC磨损速率相同，达到区域间的磨损均衡，当[RW_S]>[RW_M]时，SLC磨损比TLC磨损块，需要增大θ，让数据尽量写入TLC直到[RW_S]＝[RW_M]；当[RW_S]<[RW_M]时，TLC磨损比SLC磨损块，需要减小θ，让数据尽量写入SLC直到[RW_S]＝[RW_M]。

3.根据权利要求1所述的用于TLC类型SSD的磨损均衡方法，其特征在于将SLC作为一个循环队列，新写入的数据从队列头head指向的块写入，当SLC空闲块不足则启动垃圾回收操作，垃圾回收从队列尾指向的块开始回收。

4.根据权利要求3所述的用于TLC类型SSD的磨损均衡方法，其特征在于SLC地址映射表每个映射项增加cyc l e_t ime字段，记录数据停留在SLC区域的循环周期数，当垃圾回收目标块中所对应的页为有效页并循环一周时，cyc l e_t ime加一；最后根据cyc l e_time大小和SLC\TLC磨损速率决定数据迁移策略，当SLC磨损速率慢于TLC时，使用N次机会原则将SLC中的数据迁移到TLC；否则，直接将SLC中的数据迁移到TLC。

5.一种固态硬盘，其特征在于SSD将部分TLC类型存储区域转换为SLC类型存储区域，SSD分为TLC区域和SLC区域，同时包括了SLC区域内磨损均衡、TLC区域内磨损均衡和区域间磨损均衡，SLC区域内磨损均衡通过将SLC区域作为一个循环队列使用实现均衡，所述TLC区域内磨损均衡通过统计各个b l ock的擦写次数，优先选择擦写次数少的b l ock用于存储数据，所述区域间磨损均衡为根据热数据识别阀值将SLC中的数据分为冷数据和热数据，将冷数据从SLC区域迁移到TLC区域，所述热数据识别阀值根据磨损速率来动态确定。