[发明专利]实现写入前擦除的方法、装置、计算机设备及存储介质

说明书

本发明涉及实现写入前擦除的方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法包括在SMT时向NAND Flash中写入出厂坏块表和固件；记录写入点以及相关信息；根据记录的写入点以及相关信息进行数据的写前擦处理。本发明通过在SMT时向NAND Flash中写入出厂坏块表和固件，设置写入前擦除的前提要求，不进行全盘擦除操作；在写入数据时记录写入点，关机时根据写入点使用快速填充命令、数据搬移到SLC区域和填充仿造的数据的写前操作，在SSD使用过程中，通过时间阈值判断执行写前擦操作，实现保证SSD的擦除单元不会长时间保持擦除状态，避免造成写放大增加和NAND flash寿命缩减以及SSD使用寿命减少的现象发生。

技术领域

本发明涉及固态硬盘，更具体地说是指实现写入前擦除的方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

由于NAND flash的固有特性，在写操作之前需要进行擦除，不能进行复写操作。而最新的Sandisk NAND flash更是要求只有需要写时才能进行擦除操作，不允许NAND flash的擦除单元长时间保持擦除状态，或者擦除单元中部分读写单元长期保持擦除状态，擦除单元长时间处于开放状态，现行的SSD(固态驱动器，Solid State Disk)实现策略都是在量产时进行全盘擦除，当SSD出厂后，到客户手中实际使用时，才进行写操作。这样势必造成SSD中的擦除单元长期处于擦除状态或者开放状态，严重影响SSD使用寿命。

现有写操作的方法为了保证多并行操作，利用多独立并行可操作单元的并行性能，使用每个独立并行可操作单元的写节点均匀分布的方法，这样做造成的影响是安全关机时每个独立并行可操作单元中被写擦除单元的写入点几乎相同，但是如果开放的擦除单元中写入点靠前，需要进行补仿造的数据，需要补仿造的页数量也很多，因为需要补仿造的页数量太多而不能在安全关机前完成补仿造的,而且会造成写放大增加。

现有SMT(表面贴装技术，Surface Mounted Technology)方案没有考虑NANDflash写前擦除的特性，在FT1中会进行全盘擦除操作，在BIST(内建自测，Built-in SelfTest)过程结束前也会进行一次全盘擦除操作，这样导致NAND flash从量产出厂开始到客户实际使用期间长期处于被擦除状态，这样会导致NAND flash寿命缩减，SSD使用寿命减少。现行的闪存地址转换层并不记录写入点，由于在写操作时都是从最低位的读写单元开始按顺序进行，未写过的读写单元读出的状态一定是空闲，所以现行闪存地址转换层在初始化时会通过二分法寻找写入点，如图1所示，Sandisk 3D TLC一共有256个word line，768个subpage读写单元，二分法查找写入点流程是L＝0，M＝wl_max/2＝128，N＝L+M＝128，先读取wl128，如果是空闲，则L＝N＝128，M＝M/2＝64，N＝L-M＝64，读取wl64，否则N＝L+M＝192，读取wl192，以此类推，直至M＝0，这时读取wl_N，如果是empty page读写单元，写入点就是wl_N-1，否则写入点是wl_N。现行FTL并没有考虑Sandisk 3D TLC颗粒写前擦的特性，所以在SSD读写过程和安全关机过程中不会考虑开放擦除单元和已被擦除的擦除单元问题，这样会导致SSD使用寿命减小。

因此，有必要设计一种新的方法，实现保证SSD的擦除单元不会长时间保持擦除状态，避免造成写放大增加和NAND flash寿命缩减以及SSD使用寿命减少的现象发生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供实现写入前擦除的方法、装置、计算机设备及存储介质。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：实现写入前擦除的方法，所述方法包括：

在SMT时向NAND Flash中写入出厂坏块表和固件；

记录写入点以及相关信息；

根据记录的写入点以及相关信息进行数据的写前擦处理；