[发明专利]一种提升热点区寿命的负载均衡方法

说明书

本发明介绍一种提升热点区寿命的负载均衡方法,涉及应对用户对FLASH存储器中热点区的访问请求，根据当前操作的负载均衡段全局变量，操作对应的负载均衡段，在操作前判断当前负载均衡段的有效性以及读写操作的正确性，完成热点区的读写操作，同时更新当前操作的负载均衡段全局变量和管理信息，为下一次负载均衡段读写操作时作轮转准备。本发明介绍的方法，可以使用纯软件的方法，通过配置FLASH存储器负载均衡段的多少，动态均衡FLASH存储器热点区的读写操作负载，提升热点区的寿命和FLASH整体的可靠性，解决不同用户对FLASH存储器可靠性特别是解决热点区寿命瓶颈的需求，提高开发效率。

技术领域

本发明涉及芯片FLASH存储器领域，特别涉及一种提升热点区寿命的负载均衡方法。

背景技术

得益于所具有的大容量、高速度、低功耗、非易失性等优点，非易失性闪存(FLASH)存储器正在人们的日常生活中占据着越来越多、越来越重要的位置；但是由于FLASH存储器在更新数据之前，必须先对其所在块/页擦除才能进行写操作，而每个块/页的擦写次数有上限；在FLASH存储器使用过程中，随着使用时间和使用次数的增加，FLASH存储器就会出现坏块/页或者存在坏块/页的隐患，尤其是对某一些块/页的擦写相比于其它块/页更加频繁(热点区)，将会导致FLASH热点区存储出现异常，影响FLASH存储器整体可靠性，缩短了整片FLASH的使用寿命。

为了使得整片FLASH的可靠性达到更好的效果并且不修改硬件存储设计。本发明提出了一种提升热点区寿命的负载均衡方法，通过轮转热点区的操作空间，将热点区的高频负载均衡到更多的空余FLASH页，能够将存储器的热点区瓶颈降低若干倍。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，如何设计一种提升热点区寿命的负载均衡方法。

本发明的方法针对FLASH存储器热点区的读写访问：

(1)利用冗余区创建多个负载均衡段；

(2)围绕热点区创建负载均衡段；

(3)添加热点管理页和热点标记页，完善负载均衡段；

(4)将热点区的操作次数通过负载均衡段的热点标记页和热点管理页，轮换读写均衡段；通过负载均衡处理，使用负载均衡段中的多个冗余区降低热点区的操作频度，增强FLASH存储器整体的可靠性。

各软件功能模块说明如下：

负载均衡段m，是指围绕热点区构建的均衡单元，包括热点标志页、热点管理页和热点区，用来对热点区进行轮转，均衡热点区的读写操作负载；

热点标记页，用来标记当前负载均衡段的数据是否有效；

热点管理页，用来管理和记录当前负载均衡段的热点区数据信息；

热点区数据页n，指需要进行负载均衡的FLASH热点数据的相关区域；

当前操作的负载均衡段，指记录的最后操作的负载均衡段的段号，提供读/写热点区时进行地址转换和获取；

读/写热点区，指用户针对FLASH存储器热点区的读操作和写操作。

本发明的方法，在原有用户应用和硬件的体系结构中，不改变硬件结构，利用空闲的FLASH空间，增加负载均衡段并进行管理，扩展原来存储热点区的范围，将原来频繁读写操作的一个热点区通过将空闲空间作为负载均衡段的方法，扩展到m个热点区，m为负载均衡段的段数，将存储器的热点区寿命瓶颈降低m倍。