数据管理方法、固态硬盘控制器、固态硬盘及存储介质与流程

本申请涉及存储设备应用领域，特别是涉及一种数据管理方法、固态硬盘控制器、固态硬盘及存储介质。

背景技术：

1、固态硬盘(solid state drives，ssd)，是采用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，固态硬盘包括控制单元和存储单元(flash存储芯片或dram存储芯片)。

2、闪存(nand flash)是固态硬盘的主要存储介质。nand flash数据存储原理：对于写入颗粒的数据值，每个数据值对应一个电荷量，颗粒通过存储电荷量的方式来保存数据。由于颗粒的电气特性，闪存会出现读干扰(read disturb)和数据静置(data retention)的现象，这两种现象都会引起物理块的阈值电压偏移，从而导致比特翻转错误。然而过多的错误比特需要主控的纠错单元进行纠错，一旦超过主控的纠错能力，会出现不可恢复的数据错误，从而带来数据损失。

3、现有技术通常采用刷新的方式解决读干扰和数据静置问题，即对这两种现象导致出现比特错误高的闪存块进行数据搬移。然而这种方式会影响固态硬盘的读写性能，并降低固态硬盘的寿命。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种数据管理方法、固态硬盘控制器、固态硬盘及存储介质，能够降低由于电压偏移导致的比特翻转错误率，并减少对产生数据静置的块的搬移，提高固态硬盘的性能和寿命。

2、本申请实施例提供以下技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供一种数据管理方法，数据管理方法应用于固态硬盘，固态硬盘包括物理块，数据管理方法包括：

4、将物理块中的若干个物理页划分入读干扰保留页集合；

5、当物理块的静置时间大于时间阈值时，将读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页集合中的读干扰保留页。

6、在一些实施例中，将读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页集合中的读干扰保留页，包括：

7、在读干扰保留页集合为非空时，从读干扰保留页集合中选取一个读干扰保留页作为待写入页，并将待写入页从读干扰保留页集合中删除；

8、将一个读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入待写入页。

9、在一些实施例中，将读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页集合中的读干扰保留页，还包括：

10、若在预设时间内，读干扰保留页集合中的读干扰保留页被读取的总次数大于预设次数，则判断物理块的数据错误率是否降低；

11、若物理块的数据错误率未降低，则在读干扰保留页集合为非空时，将一个读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页集合中的一个读干扰保留页。

12、在一些实施例中，方法还包括：

13、建立逻辑地址到物理地址的映射表；

14、获取主机发送的写请求，其中，写请求包括逻辑地址；

15、根据逻辑地址遍历映射表，以判断物理块是否具有空闲物理页；

16、若物理块具有空闲物理页，则判断空闲物理页的地址与读干扰保留页集合中的读干扰保留页的地址是否相同；

17、若物理块不具有空闲物理页，则对物理块进行垃圾回收。

18、在一些实施例中，方法还包括：

19、若空闲物理页的地址与读干扰保留页的地址相同，则在映射表中将空闲物理页标记为读干扰保留页；

20、根据逻辑地址继续遍历映射表，以判断物理块是否具有空闲物理页。

21、在一些实施例中，方法还包括：

22、若空闲物理页的地址与读干扰保留页的地址不同，则将逻辑地址对应的数据写入空闲物理页；

23、在映射表中增加逻辑地址到空闲物理页的地址的映射关系，以更新映射表。

24、在一些实施例中，方法还包括：

25、在固态硬盘的可用空间达到空间阈值时，扫描每一物理块；

26、若物理块为静置块，则将读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页集合中的读干扰保留页，其中，静置块包括静置时间大于时间阈值的物理块；

27、若物理块为非静置块，则将读取频率不大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页集合中的读干扰保留页，其中，非静置块包括静置时间不大于时间阈值的物理块。

28、第二方面，本申请实施例提供一种固态硬盘控制器，固态硬盘控制器应用于固态硬盘，固态硬盘包括物理块，固态硬盘控制器包括：

29、划分模块，用于将物理块中的若干个物理页划分入读干扰保留页集合；

30、写入模块，用于当物理块的静置时间大于时间阈值时，将读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页集合中的读干扰保留页。

31、第三方面，本申请实施例提供一种固态硬盘，包括：

32、至少一个处理器；以及，

33、与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

34、存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，以使至少一个处理器执行第一方面的数据管理方法。

35、第四方面，本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当计算机可执行指令被固态硬盘所执行时，使固态硬盘执行如第一方面的数据管理方法。

36、本申请实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况下，本申请实施例提供的一种数据管理方法，数据管理方法应用于固态硬盘，固态硬盘包括物理块，数据管理方法包括：将物理块中的若干个物理页划分入读干扰保留页集合；当物理块的静置时间大于时间阈值时，将读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页集合中的读干扰保留页。通过保留部分物理页作为读干扰保留页，当物理块由于静置时间长而出现电压变小导致的比特翻转时，将高频读的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页，本申请能够利用高频读的页对其他页上的存储单元产生电压增大的效果，从而使得总的由于电压偏移导致的比特翻转最低，同时利用极小的空间开销，减少对产生数据静置的物理块的搬移，提高固态硬盘的性能和寿命。

技术特征：

1.一种数据管理方法，其特征在于，所述方法应用于固态硬盘，所述固态硬盘包括物理块，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入所述读干扰保留页集合中的读干扰保留页，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入所述读干扰保留页集合中的读干扰保留页，还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种固态硬盘控制器，其特征在于，所述固态硬盘控制器应用于固态硬盘，所述固态硬盘包括物理块，所述固态硬盘控制器包括：

9.一种固态硬盘，其特征在于，包括：

10.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被固态硬盘执行时，使所述固态硬盘执行权利要求1-7任一项所述的数据管理方法。

技术总结
本申请实施例涉及存储设备应用领域，公开了一种数据管理方法、固态硬盘控制器、固态硬盘及存储介质，数据管理方法应用于固态硬盘，固态硬盘包括物理块，数据管理方法包括：将物理块中的若干个物理页划分入读干扰保留页集合；当物理块的静置时间大于时间阈值时，将读取频率大于频率阈值的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页集合中的读干扰保留页。通过保留部分物理页作为读干扰保留页，当物理块由于静置时间长而出现电压变小导致的比特翻转时，将高频读的逻辑页对应的数据写入读干扰保留页，本申请能够降低由于电压偏移导致的比特翻转错误率，并减少对产生数据静置的块的搬移，提高固态硬盘的性能和寿命。

技术研发人员：陈祥,杨颖
受保护的技术使用者：成都大普微聚科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14