本發(fā)明涉及固態(tài)存儲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于提高固態(tài)硬盤使用壽命的管理策略。

背景技術(shù)：

隨著非易失固態(tài)存儲的廣泛應(yīng)用和被廣大用戶接受，固態(tài)存儲設(shè)備越來越多的被應(yīng)用于各種存儲領(lǐng)域，已經(jīng)取代了硬盤在存儲業(yè)內(nèi)的主導(dǎo)地位，成為被用戶廣泛推崇的選擇。非易失固態(tài)存儲有其絕對的優(yōu)勢，例如高性能，低功耗，體積小，容量大更好的穩(wěn)定性和可靠性。然而，它也有其致命的缺陷：使用壽命。特別是隨著工藝的不斷進(jìn)步，NAND閃存介質(zhì)的使用壽命大幅度的下降，擦除或者寫入次數(shù)從原來的幾萬次，下降到目前的500次。正因為其使用壽命的原因，使得用戶在選擇固態(tài)存儲時不得不均衡一下使用環(huán)境，即使在固態(tài)存儲的固件中會廣泛使用損耗均衡算法，盡量多的提高固態(tài)存儲的使用壽命，但是，這也只能在一定范圍內(nèi)解決這一短板。因此，如何解決固態(tài)存儲的壽命問題，已經(jīng)成了一個對其有很大影響的方向。

傳統(tǒng)固態(tài)存儲的固件管理策略中，當(dāng)在閃存操作過程中出現(xiàn)擦除失敗，寫操作失敗或者不可糾正的讀操作之后，就將整個塊作為壞塊不再使用，這樣每次出現(xiàn)上述這些問題，就會淘汰整個塊，隨著閃存的塊大小越來越大，每次損失的容量也會越來越大。這樣固態(tài)存儲設(shè)備的保留區(qū)域也會隨之減少，因此，可用來進(jìn)行讀寫操作的閃存頁也會隨之減少，寫放大系數(shù)變大，設(shè)備的壽命也會隨之受到影響而降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種用于提高固態(tài)硬盤使用壽命的管理策略。它能夠很大程度地減少存儲設(shè)備容量的損失，且不會影響固態(tài)存儲設(shè)備的性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于提高固態(tài)硬盤使用壽命的管理策略，其特征在于：在出現(xiàn)頁寫入失敗或多次讀操作出現(xiàn)不可糾正錯誤的閃存頁時，將該閃存頁記錄成壞頁保存進(jìn)壞頁塊，形成壞頁表和壞塊表，而對于閃存塊內(nèi)的其他沒有錯誤或者瑕疵的頁，仍然作為正常數(shù)據(jù)頁進(jìn)行使用。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在壞塊表中加入壞頁鏈表，通過壞頁鏈表指向需要淘汰的壞頁偏移地址。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述壞塊表包括NAND物理塊地址和壞頁鏈表的函數(shù)入口，NAND物理塊地址用來表明當(dāng)前壞塊是哪一個，壞頁鏈表的函數(shù)入口指向壞塊內(nèi)的壞頁偏移參數(shù)，壞頁鏈表包括一個指針，指向下一個壞頁偏移地址，當(dāng)壞頁鏈表是最后一個時，指針將指向空。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述固態(tài)硬盤為SLC類型的存儲介質(zhì)，在閃存操作頁出現(xiàn)了一些瑕疵單元，將當(dāng)前頁記錄成壞頁映射到壞頁表中去。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述固態(tài)硬盤為MLC類型的存儲介質(zhì)，每個單元分布于兩個不同的閃存頁，在進(jìn)行壞頁管理時，將瑕疵單元對應(yīng)的兩個閃存頁記錄成壞頁映射到壞頁表中去。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述固態(tài)硬盤為TLC類型的存儲介質(zhì)，每個單元分布于三個不同的閃存頁，在進(jìn)行壞頁管理時，將瑕疵單元對應(yīng)的三個閃存頁記錄成壞頁映射到壞頁表中去。

本發(fā)明具有的優(yōu)點如下：本發(fā)明用于提高固態(tài)硬盤使用壽命的管理策略提出一種基于閃存的壞頁管理方式，對于出現(xiàn)頁寫入失敗或多次讀操作出現(xiàn)不可糾正錯誤的閃存頁記錄成壞頁保存成一個壞頁表，而對于塊內(nèi)的其他沒有錯誤或者瑕疵的頁，仍然作為正常數(shù)據(jù)頁進(jìn)行使用。這樣每次出現(xiàn)有錯誤或者瑕疵的頁時，不會將整個閃存塊作為壞塊淘汰不用，每次整個設(shè)備的容量只會損失一個或者少數(shù)幾個頁的大小，對于目前閃存塊動輒幾十MB來講，能為存儲設(shè)備很大程度的減少容量的損失。

同時，在壞塊表中加入鏈表，指向需要淘汰的壞頁偏移地址，并沒有給固件增加多余的開銷，不會影響固態(tài)存儲設(shè)備的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的壞頁鏈表管理示意圖。

圖2為SLC類型的存儲介質(zhì)的壞頁鏈表管理示意圖。

圖3為MLC類型的存儲介質(zhì)的壞頁鏈表管理示意圖。

圖4為TLC類型的存儲介質(zhì)的壞頁鏈表管理示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施情況，但它并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定，僅做舉例而已。同時通過說明，本發(fā)明的優(yōu)點將變得更加清楚和容易理解。

如圖1所示，一種用于提高固態(tài)硬盤使用壽命的管理策略，其特征在于：在出現(xiàn)頁寫入失敗或多次讀操作出現(xiàn)不可糾正錯誤的閃存頁時，將該閃存頁記錄成壞頁保存進(jìn)壞頁塊，形成壞頁表和壞塊表，而對于閃存塊內(nèi)的其他沒有錯誤或者瑕疵的頁，仍然作為正常數(shù)據(jù)頁進(jìn)行使用。在壞塊表中加入壞頁鏈表，通過壞頁鏈表指向需要淘汰的壞頁偏移地址。其中，壞塊表包括NAND物理塊地址和壞頁鏈表的函數(shù)入口，NAND物理塊地址用來表明當(dāng)前壞塊是哪一個，壞頁鏈表的函數(shù)入口指向壞塊內(nèi)的壞頁偏移參數(shù)，壞頁鏈表包括一個指針，指向下一個壞頁偏移地址，當(dāng)壞頁鏈表是最后一個時，指針將指向空。

同時，對于不同工藝的閃存，當(dāng)閃存操作頁中出現(xiàn)瑕疵單元之后，這些單元不僅僅會影響它所存在的物理頁，它同時也有可能會影響相鄰的其他物理頁，一個物理頁對于不同類型的閃存也會對應(yīng)一個兩個或者三個閃存頁，因此，需要將這些閃存頁都映射到壞頁表中淘汰不用。在實際應(yīng)用中，將影響相鄰的物理頁也淘汰不用需要用兩種方式實現(xiàn)，其一，是對介質(zhì)進(jìn)行實驗和工藝?yán)碚摲治龅慕?jīng)驗總結(jié)；其二，是固件在操作過程中，一個物理塊內(nèi)一次同時出現(xiàn)多個不在同一個NAND word line上的物理頁出現(xiàn)UNECC的狀況，就可以判斷是瑕疵單元的串?dāng)_導(dǎo)致。

實施例一：如圖2所示，固態(tài)硬盤為SLC類型的存儲介質(zhì)，在閃存操作頁出現(xiàn)了一些瑕疵單元，將當(dāng)前頁記錄成壞頁保存成一個壞頁表。對于SLC類型的存儲介質(zhì)，閃存單元只會影響當(dāng)前頁。

實施例二：如圖3所示，固態(tài)硬盤為MLC類型的存儲介質(zhì)，每個單元分布于兩個不同的閃存頁，在進(jìn)行壞頁管理時，將瑕疵單元對應(yīng)的兩個閃存頁都寫入壞頁表中去。對于MLC類型的存儲介質(zhì)，閃存單元存在高低位即MSB和LSB，分布于兩個不同的閃存頁，因此也會影響這些瑕疵單元的另一個位所在的頁，在進(jìn)行壞頁管理時，將瑕疵單元對應(yīng)的兩個閃存頁都寫入壞頁表中去。

實施例三：如圖4所示，固態(tài)硬盤為TLC類型的存儲介質(zhì)，每個單元分布于三個不同的閃存頁，在進(jìn)行壞頁管理時，將瑕疵單元對應(yīng)的三個閃存頁都寫入壞頁表中去。對于TLC類型的存儲介質(zhì)，每個閃存單元對應(yīng)三個位，即MSB,CSB和LSB，這意味著每個單元分布于三個不同的閃存頁，因此當(dāng)一個閃存頁在操作中遇到瑕疵單元，也必然會對另外兩個頁產(chǎn)生影響。所以，在壞頁管理時，對于TLC類型的存儲介質(zhì)，需要把瑕疵單元對應(yīng)的三個頁都映射到壞頁表中去。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。