[发明专利]一种相变存储系统损耗均衡方法

摘要

本发明公开了一种相变存储系统损耗均衡方法。本发明首先对当前服务请求，读取地址映射表、预留段表以及寄存器值，获得目标逻辑段号LSN及对应的物理段PSN；然后判断请求类型是读请求还是写请求。若是读请求，直接读取PSN内的数据；反之根据RSA分配机制，重新确定将要写入的物理段PSN。采用Shift‑Flip‑N‑Write算法，将数据写入到正确的物理段PSN中；最后判断是否服务完所有请求。若已服务完，则检测预留段表中是否有无效段。若存在无效预留段，则进行预留段交换。本发明能够均衡相变存储器的写操作，从而延长相变存储器的使用寿命。

主权项

1.一种相变存储系统损耗均衡方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：步骤1：对当前服务请求，读取其地址映射表、预留段表以及寄存器值，从而获得请求的目标逻辑段号LSN及对应的物理段PSN；步骤2：判断当前服务请求的类型是读请求还是写请求；若是读请求，执行步骤3；反之执行步骤4；步骤3：直接读取物理段PSN内的数据，然后转到步骤6；步骤4：基于预留空间分配机制RSA，重新确定将要写入的物理段PSN；步骤5：采用Shift‑Flip‑N‑Write算法，将数据写入到正确的物理段PSN中；步骤6：判断是否服务完所有请求；若已经服务完，执行步骤7；反之执行步骤1；步骤7：所有请求服务结束后，检测预留段表中是否有无效段，当检测到预留段表中有无效预留段时，则进行预留段交换；步骤4中所述的RSA，具体包括以下步骤：4‑1.根据地址映射表，找到物理段PSN，读取该物理段PSN的写操作次数segment_write_count，若该写操作次数segment_write_count不超过阈值θ，则将该数据写入到该物理段PSN，反之进入步骤4‑2；4‑2.当该物理段PSN的写操作次数超过阈值θ，则地址映射表进行地址重映射，将该逻辑段重映射到预留池中空闲的预留段，原本的物理段则为预留池中的无效段；步骤5中所述的Shift‑Flip‑N‑Write算法采用额外的空间来保存三个数据：1)写操作次数row_write_count，用来记录该存储行发生写操作的次数；2)当前的位移偏量offset，记录当前的偏移位，以便下一次的读出或写入；3)翻转位Flip，需要记录当前的数据是否与原数据相反；具体包括以下步骤：5‑1.首先读出row_write_count和offset数据，若row_write_count小于阈值将row_write_count加1，offset不变；若row_write_count不小于则将row_write_count置0，offset加1；5‑2.将要写入的新数据按照offset×8bit进行移位，并且读出该行的旧数据与移位后的新数据进行对比，若新旧数据的海明距离大于N/2，则将新数据取反，写入目标行中，并且将Flip位置1，N为存储行的位宽；反之，则直接向新数据写入目标行，Flip位置0；5‑3.写入时按位进行对比，当该位的新数据与旧数据不一样时，进行该位的更新；这样，当该数据写入目标地址时，实际更新的比特数将低于或等于N/2；步骤7的预留段交换分散了预留段的写操作次数；根据内存控制器中存储的数据，查找存储空间中的冷存储段，将该冷存储段上的数据写入到无效的预留段中，并且更新地址映射表，写入时执行Shift‑Flip‑N‑Write算法，冷存储段则作为预留段。