[发明专利]一种闪存读缓存的方法及其系统

说明书

本发明涉及一种闪存读缓存的方法及其系统；其中，方法，包括：S1，主机发起LBA_X的读数据请求；S2，SSD控制器通过查询L2P表，获取LBA_X对应的TLC物理块地址TLC物理块Y，第Z部分；S3，SSD控制器查询TLC物理块Y，第Z部分的复制地址SLC物理块P；S4，判断SLC物理块P是否存在；若是，进入S5；若否，则进入S6；S5，SSD控制器从SLC缓存区的物理块P中读取数据至主机；S6，SSD控制器从TLC缓存区的物理块Y中读取数据至主机。本发明通过将热数据从TLC缓存区读到SLC缓存区，提升了性能，还能在掉电情况下长久且大量的保持住热数据。

技术领域

本发明涉及闪存读缓存技术领域，更具体地说是指一种闪存读缓存的方法及其系统。

背景技术

目前主流的固态硬盘(SSD)基本都采用闪存(NAND)作为存储介质，为了降低SSD的价格，提升SSD的容量，目前基本都采用TLC(Trinary-Level Cell，即1个存储器储存单元存储3bit信息)闪存；TLC闪存的物理块可以切换成SLC(Single-Level Cell，即1个存储器储存单元存储1bit信息)模式使用，SLC模式的容量只有TLC模式的三分之一，但是具有更高的读写性能和更高的寿命，针对这一特性大部分厂家都将一部分TLC物理块切换成SLC模式作为写缓存使用，这样主机的写入性能得到大幅提升。

然而实际的用户使用场景中除了写数据，还会读数据，甚至有些热数据是频繁读取的，比如操作系统，现有的SSD读缓存技术基本都是DRAM缓存，即将热数据预先读取到DRAM中，后续主机请求的数据命中缓存后直接从DRAM中读取数据，性能比较高，然而它有以下缺点：1.DRAM空间有限无法缓存较多数据；2.DRAM中数据在掉电情况下就丢失了，无法长期保存；因此，无法满足需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种闪存读缓存的方法及其系统。

为实现上述目的，本发明采用于下技术方案：

一种闪存读缓存的方法，包括以下步骤：

S1，主机发起LBA_X的读数据请求；

S2，SSD控制器通过查询L2P表，获取LBA_X对应的TLC物理块地址TLC物理块Y，第Z部分；

S3，SSD控制器查询TLC物理块Y，第Z部分的复制地址SLC物理块P；

S4，判断SLC物理块P是否存在；若是，进入S5；若否，则进入S6；

S5，SSD控制器从SLC缓存区的物理块P中读取数据至主机；

S6，SSD控制器从TLC缓存区的物理块Y中读取数据至主机。

其进一步技术方案为：所述S2中，还包括：将整个闪存中的物理块分为SLC缓存区和TLC缓存区，TLC缓存区的物理块设置成TLC模式，SLC缓存区的物理块设置成SLC模式，作为读缓存使用，容量为TLC模式的三分之一。

其进一步技术方案为：所述S2中，还包括：数据最开始存入TLC缓存区，SSD控制器的TLC缓存区管理模块管理着主机对该区域中每个物理块的读次数。

其进一步技术方案为：所述S2中，还包括：在主机对SSD读数据的过程中，TLC缓存区管理模块实时记录每个TLC物理块的读次数计数，读缓存决策模块的内部任务实时监测这些计数。

其进一步技术方案为：所述S2中，所述闪存读缓存决策模块的复制处理步骤如下：

A1，主机读取下一个1/3TLC新源物理块的读计数值cnt；

A2，判断cnt是否大于设定的阈值；若是，进入A3；若否，则返回A1；

A3，判断SLC缓存区是否存在剩余物理块；若是，进入A7；若否，则进入A4；