[发明专利]用于SSD的映射表的刷新方法

说明书

一种固态驱动器(SSD)的刷新方法包括将一组数据映射到映射表的多个段；生成记录表，用于记录总值和与多个段相对应的多个计数值；在写入该数据中的一个数据时，将多个计数值中的、与数据中的一个数据的多个段中的一个段相对应的一个计数值增加一数量，并且将总值增加另一数量；确定多个计数值中的一个计数值是否大于多个优化的阈值中的、与多个计数值中的一个计数值相对应的一个优化的阈值；以及如果多个计数值中的一个计数值大于多个优化的阈值中的一个优化的阈值，则执行刷新操作以将多个段中的一个段写入存储器中并且恢复映射表。

技术领域

本发明涉及用于固态驱动器(SSD)的映射表的刷新(flush)方法，更具体而言，涉及能够减少针对SSD的映射表的不必要的段(segment)刷新操作和恢复时间(restoringtime)的刷新方法。

背景技术

在固态驱动器(SSD)中，需要精确地维护映射表，所述映射表用于将主机(host)的多个逻辑块地址(LBA)分别映射到NAND闪存的多个物理地址。该映射表通常是一级的映射表，并且需要相当大的DRAM缓冲区来存储每个逻辑索引的映射条目。在SSD的SSD固件被加电时，应当将大的映射表从NAND闪存恢复到DRAM缓冲区，用于下一个到来的地址映射。为了减少恢复时间，SSD的管理模块会将映射表切割成多个段，并生成对应于多个段的多个计数值。在由主机更新LBA中的一个LBA时，会将与LBA中的一个LBA相对应的多个计数值中的一个计数值增加1。然后，如果多个计数值中的一个计数值达到阈值，则SSD固件会触发刷新操作，以向NAND闪存中写入与LBA中的一个LBA相对应的多个段中的一个段。因此，SSD固件可以通过从NAND闪存读取这些更新的段并且然后将新的更新打补丁(patch)来恢复整个映射表。

不过，在企业SSD固件中，存在热(hot)数据和冷(cold)数据。根据JEDEC JESD219，企业耐力工作负载(workload)定义：50％的主机访问在5％的用户LBA范围之内。传统企业SSD固件可能不考虑由于热数据和冷数据导致的影响。只要计数值达到阈值，SSD固件就会触发刷新操作。热数据的段会比冷数据的段更频繁地被刷新到NAND闪存中。请参考图1，图1为现有技术中SSD的映射表的示意图。假设总共有20000个LBA，前5％的LBA为最热的数据，并且整个映射表被分成20个段，表示为Seg0～seg19。在JEDEC JESD219工作负载下，在NAND闪存中的一种可能刷新段分布可以类似于图1。如图1所示，写入NAND闪存中的大部分段是热段，例如Seg0和Seg1。其他冷段很少被SSD固件写入。通过这种方式，有两个主要问题：浪费NAND闪存的写入带宽，以及导致NAND闪存的不必要的写入放大因数(WAF)。因为热段被频繁写入，所以写入带宽被热段占用。尽管热段被写入很多次，但仅最后写入的段被SSD固件用于恢复映射表。因此，先前热段的刷新操作会相应导致不必要的WAF。

因此，需要改进现有技术。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种刷新方法，其能够减少不必要的段刷新操作并且减轻写入带宽和WAF问题。

本发明的实施例公开了一种固态驱动器(SSD)的刷新方法。该刷新方法包括：将一组数据映射到映射表的多个段；生成记录表，用于记录总值和与多个段相对应的多个计数值；在写入数据中的一个数据时，将多个计数值中的、与数据中的一个数据的多个段中的一个段相对应的一个计数值增加一数量，并且将总值增加另一数量；确定多个计数值中的一个计数值是否大于多个优化的阈值中的、与多个计数值中的一个计数值相对应的一个优化的阈值；以及如果多个计数值中的一个计数值大于多个优化的阈值中的一个优化的阈值，则执行刷新操作以将多个段中的一个段写入存储器中，并且恢复映射表。