[发明专利]一种TLC NAND FLASH固态硬盘的写入方法

说明书

本发明涉及一种TLC NAND FLASH固态硬盘的写入方法。固态硬盘包括单层式储存单元和三层式储存单元，该方法包括：S1：固态硬盘的主控端发出写入指令，数据被写入SLC数据缓冲区；S2：当数据写满预设数量的单层式储存单元时，下发复制写回指令；S3：将预设数量的单层式储存单元内的数据写入三层式储存单元中；S4：更新三层式储存单元对应的物理对逻辑映像表。通过实施本发明，可加速主控端的数据写入速度，减少读取时间，同时减少固态硬盘垃圾收集的次数，改善固态硬盘的存取效能。

技术领域

本发明涉及固态硬盘领域，更具体地说，涉及一种TLC NAND FLASH固态硬盘的写入方法。

背景技术

非挥发性闪存NAND Flash固态硬盘(SSD)相对于传统硬盘HDD有较快的随机访问时间、较低的读取延迟时间和更加一致的读写的性能，甚至有较低的功耗。然而，相对于HDD却需要较高的制造成本。

传统上利用SSD是基于单层式储存单元(Single-Level Cell，SLC)或多层式储存单元(Multi-Level Cell，MLC)所构成。单层式储存单元SLC只能储存一位(Bit)的信息，因此每个存储单元只有0或1两种状态。多层式储存单元MLC可以存储超过一位(Bit)信息，传统上MLC存储两位(bit)的信息，所以有四个可能的状态(即，00，01，10或11)。利用SLC的SSD更具其读写优势。尽管如此，储存兆字节(Megabyte)以上的数据，使用SLC的SSD成本极其昂贵。有鉴于此，市面上的固态硬盘多采用多层式储存单元为其制造SSD。

近年随着数据的发展，大储存容量的SSD需求逐年上升，在其效能与成本的衡量折衷之下，开始出现了以三层式储存单元(Triple-Level Cell，TLC)为其主要储存组件的SSD。然而TLC相对于MLC来说，其读写速度较为差劲且寿命更为短暂。

鉴于上述情况，有效的使用SLC来改善TLC的SSD是必要的技术。

现有技术上，对于基于TLC为其主要储存组件的SSD，其设计上会建立为数不多的SLC区块(Block)，让其当作数据缓冲区域。而当一定量的SLC区块已被用尽，此时会启动垃圾收集(Garbage Collection，GC)将其SLC区块内有效的数据搬移并写入TLC区块，并在写入过程中更新逻辑对物理映像表(Logical-to-Physical Table，L2P Table)。

现有技术的缺点：由于SLC Block写进TLC Block，是采用垃圾收集GC方式，且在其写入过程中并不做任何额外处理，单纯的只是将数据写入TLCBlock。但是主控端(Host)之后的数据写入也许会是大量连续区域写入，或小范围区域的写入存取行为，此作法会造成持续的GC行为，以至于SSD的读写效能低落，并且进一步的降低SSD的使用寿命。此外，此做法需要有大量的动态随机存取内存(Dynamic Random Access Memory，DRAM)支持，否则主控端当下的读取指令数据位于TLC区块内，会因为其数据写入不稳定，而无法读取其数据造成数据遗失。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述对写入过程不做处理，导致持续垃圾收集，降低固态硬盘寿命，同时还需要大量动态随机存取内存支持的缺陷，提供一种TLC NAND FLASH固态硬盘的写入方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种TLC NAND FLASH固态硬盘的写入方法，固态硬盘包括单层式储存单元和三层式储存单元，所述方法包括：

S1：所述固态硬盘的主控端发出写入指令，数据被写入SLC数据缓冲区；

S2：当所述数据写满预设数量的单层式储存单元时，下发复制写回指令；

S3：将所述预设数量的单层式储存单元内的数据写入所述三层式储存单元中；