[发明专利]一种基于纠错的高速数据存取方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于纠错的高速数据存取方法及装置，该方法包括：写数据时：将所有原始数据根据一个存储单元大小进行分组，获取第一预设数量组原始数据作为一段，对于一段原始数据，从每一组抽取一位形成一组待编码数据，基于一组待编码数据生成一组纠错编码数据，直至每一组原始数据的所有位均进行纠错编码过程；将一组待编码数据和对应的一组纠错编码数据逐位写入第三数量的逻辑单元中，每个逻辑单元写入一位数据。本发明实现在确保数据吞吐量的同时利用存储阵列编码对单个存储单元出现的异常错误进行纠正，避免因单个存储单元异常导致的数据错误，提高系统可靠性。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，具体涉及一种基于纠错的高速数据存取方法及装置。

背景技术

随着固态存储技术的发展，各种高速固态闪存应用在各种仪器设备中作为数据的存储介质，由于固态存储器件多为NAND FLASH，由于生产工艺等问题导致其在生产及使用过程中无法避免的出现部分存储单元无法正常使用的情况即出现坏块。固态存储出厂后产生的坏块一般可以通过初始化扫描，存储空间映射等方式将无法使用的部分剔除出去，但使用过程中出现的坏块则需要通过ECC校验等方式对内存进行错误检查，并将检查出的坏块列入存储空间映射管理中，并对存储空间进行重新映射，这部分工作一般由文件系统进行管理。在一些嵌入式高速应用场景中，由于超高的数据吞吐量(GByte/s)，一般文件系统已经无法使用。

现有数据存取一般分为有文件系统和无文件系统两种：

1、有文件系统的方法一般使用带操作系统(linux系统)的嵌入式核心处理器对外围固态存储器件进行管理，这种方法具有操作方便，可靠性高的优点，但由于并行处理能力等限制，无法支持超高速读写带宽要求的使用场景。

2、无文件系统的方法可以采用以FPGA为核心处理单元的方案，直接驱动外挂存储器件，这种方法具有高并发处理能力，具有超高速读写带宽的优势，但对于存储的坏块问题需要通过比较复杂的初始化，动态坏块检查，存储空间映射等方案来处理，并且管理复杂程度随挂载存储单元个数的增加而增加。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于纠错的高速数据存取方法及装置，能够在保证数据吞吐量满足超高速读写带宽要求的同时确保数据可靠性，该技术方案如下：

第一方面，提供了一种基于纠错的高速数据存取方法，应用于对flash固态存储器件的读写控制，包括：

写数据时：所有原始数据根据一个存储单元大小进行分组，获取第一预设数量组原始数据作为一段，对于一段原始数据，从每一组抽取一位(bit)形成一组待编码数据，基于一组待编码数据生成一组纠错编码数据，直至每一组原始数据的所有位均进行纠错编码过程；

将一组待编码数据和对应的一组纠错编码数据逐位写入第三数量的逻辑单元(LUN)中，每个逻辑单元写入一位数据；

读数据时，从每个逻辑单元中读取数据，并经过解码纠错获取原始数据。

在一种可能的实现方式中，所述对读取的数据进行错误检测并纠错之后，还包括：

对于逻辑单元中出现错误数据位的存储单元，增加一次异常存储记录；

监控同一个存储单元异常存储记录次数是否大于预设阈值；

若是，对数据存储空间的物理地址和逻辑地址的映射表生成更新请求；

在空闲状态下基于所述更新请求进行映射表更新。

在一种可能的实现方式中，一个所述逻辑单元(LUN)对应一个片选使能信号输入端实现对每个逻辑单元读写过程的单独控制。

在一种可能的实现方式中，在所述将一组待编码数据和对应的一组纠错编码数据逐位写入第三数量的逻辑单元(LUN)以及读取数据时，通过控制所述第三数量的逻辑单元(LUN)的同时启用以提高数据读写速度。