[发明专利]用于灵活控制损耗均衡的固态存储系统及方法

摘要

本发明涉及一种用于灵活控制损耗均衡的固态存储控制系统及方法。该方法统一用于存储单元，其目的是用不经常使用的存储模块替代已磨损的存储单元。通过在每个存储区或平面中改变该存储的物理位置，该损耗均衡方法得以执行。目标存储块和磨损存储块擦除次数的基准参数被用于搜索将被替换掉的目标存储模块。因而，当缓存单元空间减少，且损耗均衡进程的处理时间也减少，则固态存储系统的运行性能和成本效益均会提高。

主权项

1.一种用于灵活控制损耗均衡的固态存储系统，包括：主机接口，缓存单元，微控制单元，存储控制和存储区，主机接口与缓存单元连接，在外部主机及缓存单元间传送和接收控制命令、地址信号、数据信号，主机接口和外部主机之间的接口模式，是SATA、PATA、SCSI、Express Card、或PCI-Express之一，从主机接口输出的信号被缓存到缓存单元，或临时存储逻辑地址与物理地址间的映射信息、存储区的块分配信息、外部数据、块擦除次数，缓存单元也用做于SRAM或DRAM的缓存，缓存单元，其仅加载损坏块的擦除次数，用于部分加载映射页，每个映射页包含映射信息和与存储块相对应的擦除数信息；以及存储控制，其用于搜索基于累积失败数的目标块，该累积失败数基于先前的损耗均衡处理过程中搜索目标块的失败次数和对映射页的访问次数,该擦除次数参数值条件和搜索次数参数值条件要分别设置，任意块的数据都可被擦除，块的数据被擦除后，在已有次数的基础上增加本次擦除的次数，并对其进行检验，然后确定已经确认的擦除次数是否大于预定义值，预定义值通过数学公式1计算：/n预定义值＝(平均擦除次数+误差范围) [数学公式1]，/n当平均擦除次数为100，误差范围为40，则预定义值为140，当在损坏块上执行的擦除次数大于140时，存储控制开始操纵执行损耗均衡进程，通过下列数学公式2实现：/n目标块的第一搜索条件＝(平均擦除次数-误差范围)/n +误差范围/(允许最大累积失败数-累积失败数) [数学公式2],/n该数学公式2仅在允许累积失败数小于等于5时才能应用，在累积失败数低于允许累积失败数5的扇区中搜索目标块，/n目标块的第二搜索条件＝/n(基本映射页访问次数-1)+(损坏块的擦除次数-(平均擦除次数+极值))*灵敏性 [数学公式4],/n基本映射页访问次数、平均擦除次数以及极值分别设置为7，100和40，当损耗块的擦除次数大于平均擦除数与极值之和时，与损坏块相对应的目标块的搜索次数必须予以增强，使用数学公式4，面向目标块的第二搜索条件应设置提高映射访问次数，其中灵敏性为与损耗块的擦除次数关联的灵敏度。/n