基于NVM的固态硬盘元数据管理方法及系统与流程

文档序号:21777614发布日期:2020-08-07 19:45阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于nvm的固态硬盘元数据管理方法,其特征在于应用于至少由外部操作系统、nvm以及配置有硬盘控制器、闪存芯片以及总线接口的固态硬盘组成的硬件系统,所述nvm为不包含nandflash的non-nandnvm,闪存芯片为nand闪存芯片,元数据管理方法为:

通过nvm存储闪存芯片的设备信息、闪存芯片的分配信息、闪存芯片的配置信息以及元数据信息,外部操作系统下发指令并通过硬盘控制器对nvm进行读写操作,根据指令硬盘控制器与nvm进行信息交互并对闪存芯片进行读写操作或配置操作。

2.根据权利要求1所述的基于nvm的固态硬盘元数据管理方法,其特征在于闪存芯片的设备信息包括但不限于设备id、设备序列号、设备版本号、设备制造商、设备型号、支持协议;

硬件开启时,通过硬盘控制器逐个对闪存芯片进行设备信息核对;

通过闪存芯片中的页存储与上述设备信息核对相关的元数据信息,并将上述元数据信息在闪存芯片中的位址写入nvm。

3.根据权利要求1所述的基于nvm的固态硬盘元数据管理方法,其特征在于闪存芯片的分配信息包括但不限于块数量、块容量、页数量、页容量和页物理映射表的地址;

通过硬盘控制器对闪存芯片进行块重新分配和页重新分配后,对存储于闪存芯片中的页物理映射表以及存储于nvm中的页物理映射表的地址进行实时更新;

通过闪存芯片存储与上述重分配相关的元数据信息,并将上述元数据信息在闪存芯片中的位址写入nvm。

4.根据权利要求3所述的基于nvm的固态硬盘元数据管理方法,其特征在于硬件开启后,通过硬盘控制器将存储于nvm中的分配信息加载至ftl相关的结构中;

通过闪存芯片存储与上述加载相关的元数据信息,并将上述元数据信息在闪存芯片中的位址写入nvm。

5.根据权利要求1所述的基于nvm的固态硬盘元数据管理方法,其特征在于分配信息还包括部分常用的页物理映射地址表。

6.根据权利要求1所述的基于nvm的固态硬盘元数据管理方法,其特征在于闪存芯片的配置信息包括但不限于时序模式参数、芯片类型参数以及操作模式参数,时序模式参数用于选取并设定闪存芯片的时序,芯片类型参数用于选取并设定闪存芯片的存储颗粒类型,操作模式参数用于选取并设定闪存芯片的操作模式;

通过硬盘控制器获取配置信息并根据配置信息对闪存芯片进行配置;

通过闪存芯片存储与上述配置相关的元数据信息,并将上述元数据信息在闪存芯片中的位址写入nvm。

7.根据权利要求1所述的基于nvm的固态硬盘元数据管理方法,其特征在于固态硬盘配置有读取资料模块,通过nvm存储存储颗粒对应的readretry电压;

通过硬盘控制器将存储于nvm中的readretry电压加载至读取资料模块;

通过闪存芯片存储与上述readretry电压加载相关的元数据信息,并将上述元数据信息在闪存芯片中的位址写入nvm。

8.根据权利要求1所述的基于nvm的固态硬盘元数据管理方法,其特征在于固态硬盘配置有加密模块,通过nvm存储由外部操作系统下发的加密密钥;

当硬件开启后,通过硬盘控制器将加密密钥加载至加密模块;

通过闪存芯片存储与上述加密密钥加载相关的元数据信息,并将上述元数据信息在闪存芯片中的位址写入nvm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的基于nvm的固态硬盘元数据管理方法,其特征在于元数据信息存储于闪存芯片的页中,存储元数据信息的页的页地址存储于nvm中。

10.基于nvm的固态硬盘元数据管理系统,其特征在于包括外部操作系统、nvm和固态硬盘,固态硬盘至少配置有硬盘控制器、闪存芯片、总线接口、ftl层、读取操作模块和加密模块,外部操作系统通过总线接口与硬盘控制器电连接,ftl层配置于硬盘控制器上,硬盘控制器分别与nvm、闪存芯片、读取操作模块和加密模块电连接;nvm用于存储闪存芯片的标识信息、闪存芯片的分配信息、闪存芯片的配置信息以及元数据信息。


技术总结
本发明公开了基于NVM的固态硬盘元数据管理方法,属于固态硬盘管理领域,解决的问题是如何满足使用者从外部了解固态硬盘的内部状况并对固态硬盘进行配置设定;其方法包括通过NVM存储闪存芯片的标识信息、闪存芯片的分配信息、闪存芯片的配置信息以及元数据信息,外部操作系统下发指令并通过硬盘控制器对NVM进行读写操作,根据指令硬盘控制器与NVM进行信息交互并对闪存芯片进行读写操作或配置操作。其结构包括外部操作系统、NVM和固态硬盘,固态硬盘至少配置有硬盘控制器、闪存芯片、总线接口、FTL层、读取操作模块和加密模块。通过NVM存储闪存芯片的相关信息,可减轻闪存的磨耗。

技术研发人员:毕鉴忠
受保护的技术使用者:山东存储之翼电子科技有限公司
技术研发日:2019.01.31
技术公布日:2020.08.07
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