專利名稱：增強固態(tài)硬盤可靠性的方法及其固態(tài)硬盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種增強固態(tài)硬盤可靠性的方法及其固態(tài)硬盤。
背景技術(shù)：
SSD(Solid State Disk，固態(tài)硬盤)是采用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤， 由控制單元和存儲單元(FLASH芯片)組成。廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡監(jiān)控、網(wǎng)絡終端、電力、醫(yī)療、航空等、導航設備等領(lǐng)域。固態(tài)硬盤中的閃存具備存取速度快， 無噪音，散熱小的特點，在存儲市場上得到了廣泛的應用。由于閃存的物理介質(zhì)特點，存在一些限制，閃存的工作環(huán)境溫度；-40°C 70°C，保存溫度-50°C 80°C。閃存自身工作溫度通常不會超過50°C，但如果超過而且長時間工作的話對閃存還是有一定影響的。這個影響可能導致SSD控制器或是flash芯片燒壞。至于SSD溫度上升的原因，一方面是SSD所處運行環(huán)境決定；另一方面是flash介質(zhì)決定的，寫數(shù)據(jù)消耗了較多的功能，導致flash芯片溫度以及控制器溫度上升，當溫度超過警戒線后，這些器件可能被永久地損壞。但是在現(xiàn)有技術(shù)中未有有效的控制固態(tài)硬盤工作溫度的方法。
綜上可知，現(xiàn)有的固態(tài)硬盤在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。發(fā)明內(nèi)容
針對上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種增強固態(tài)硬盤可靠性的方法及其固態(tài)硬盤，以有效地控制固態(tài)硬盤的工作溫度，增強了固態(tài)硬盤的可靠性。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種增強固態(tài)硬盤可靠性的方法，所述方法包括如下步驟
檢測固態(tài)硬盤的工作溫度；
根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作。
根據(jù)所述的方法，所述檢測固態(tài)硬盤的工作溫度的步驟之前包括
預設所述固態(tài)硬盤的工作溫度的閾值；
預設檢測所述固態(tài)硬盤的工作溫度的周期。
根據(jù)所述的方法，所述檢測固態(tài)硬盤的工作溫度的步驟包括
在所述周期到達時，檢測所述固態(tài)硬盤的工作溫度；
所述根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作的步驟包括
在檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度達到預設的閾值時，增加所述固態(tài)硬盤的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或降低冷卻器的溫度；和/或
在檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度達到預設的閾值時，減緩所述固態(tài)硬盤的讀寫速率。
根據(jù)所述的方法，所述根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作的步驟還包括
在檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度降低至所述閾值以下時，恢復所述固態(tài)硬盤的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或所述冷卻器的溫度；和/或
在檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度降低至所述閾值以下時，恢復所述固態(tài)硬盤的讀寫速率。
根據(jù)所述的方法，所述在檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度達到預設的閾值時，減緩所述固態(tài)硬盤的讀寫速率的步驟包括
在接收到寫入指令時，減小所述寫入指令隊列的深度；和/或增加下調(diào)所述指令隊列深度的頻率。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的另一發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種固態(tài)硬盤，所述固態(tài)硬盤包括
檢測模塊，用于檢測固態(tài)硬盤的工作溫度；
控制模塊，用于根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作。
根據(jù)所述的固態(tài)硬盤，所述固態(tài)硬盤還包括
第一預設模塊，用于預設所述固態(tài)硬盤的工作溫度的閾值；
第二預設模塊，用于預設檢測所述固態(tài)硬盤的工作溫度的周期。
根據(jù)所述的固態(tài)硬盤，所述檢測模塊包括
第一檢測子模塊，用于在所述周期到達時，檢測所述固態(tài)硬盤的工作溫度；
所述控制模塊包括
第一控制子模塊，用于在所述第一檢測子模塊檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度達到預設的閾值時，增加所述固態(tài)硬盤的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或降低冷卻器的溫度；和/或
第二控制子模塊，用于在所述第二檢測子模塊檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度達到預設的閾值時，減緩所述固態(tài)硬盤的讀寫速率。
根據(jù)所述的固態(tài)硬盤，所述第一控制子模塊還用于在所述第一檢測子模塊檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度降低至所述閾值以下時，恢復所述固態(tài)硬盤的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或所述冷卻器的溫度；和/或
所述第二控制子模塊還用于在所述第一檢測子模塊檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度降低至所述閾值以下時，恢復所述固態(tài)硬盤的讀寫速率。
根據(jù)所述的固態(tài)硬盤，所述第二控制子模塊在接收到寫入指令時，減小所述寫入指令隊列的深度；和/或增加寫入指令的響應時間。
本發(fā)明通過檢測固態(tài)硬盤的工作溫度；然后根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作；保證了固態(tài)硬盤不受到損害。具體的，在固態(tài)硬盤上添加溫度傳感器，當溫度超過定義的閥值時，通知固態(tài)硬盤所在的服務器，增加風扇的轉(zhuǎn)速；同時，固態(tài)硬盤控制器控制寫入數(shù)據(jù)速率，直到固態(tài)硬盤恢復正常溫度；有效地保護了固態(tài)硬盤，增強了固態(tài)硬盤的可靠性。


圖I是本發(fā)明第一實施例提供的固態(tài)硬盤的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明第二、三實施例提供的固態(tài)硬盤的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明第四實施例提供的一種增強固態(tài)硬盤可靠性的方法流程圖4是本發(fā)明一個實施例提供的固態(tài)硬盤的溫度超高處理的方法流程圖5是本發(fā)明一個實施例提供的固態(tài)硬盤控制器降低寫速度處理的方法流程圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
參見圖1，在本發(fā)明的第一實施例中，提供了一種固態(tài)硬盤100，固態(tài)硬盤100包括
檢測模塊10，用于檢測固態(tài)硬盤100的工作溫度；
控制模塊20，用于根據(jù)所述工作溫度，控制固態(tài)硬盤100的工作。
在該實施例中，通過檢測模塊10檢測固態(tài)硬盤的工作溫度。然后，控制模塊20根據(jù)所述工作溫度控制固態(tài)硬盤100的工作。該檢測模塊10可以為溫度傳感器。這樣可以通過檢測固態(tài)硬盤100的實際溫度，進而控制固態(tài)硬盤100的實際工作。以防止固態(tài)硬盤 100的工作溫度過高而導致固態(tài)硬盤100的損壞。
參見圖2，在本發(fā)明的第二實施例中，固態(tài)硬盤100還包括
第一預設模塊30，用于預設固態(tài)硬盤100的工作溫度的閾值；
第二預設模塊40，用于預設檢測固態(tài)硬盤100的工作溫度的周期。
在該實施例中，通過第一預設模塊30預設固態(tài)硬盤100的工作溫度的閾值；該閾值為固態(tài)硬盤可以正常工作的溫度，例如70攝氏度。第二預設模塊40則預設檢測固態(tài)硬盤100的工作溫度的周期。例如，預設檢測固態(tài)硬盤100的工作溫度的周期為I分鐘檢測一次。
參見圖2，在本發(fā)明的第三實施例中，檢測模塊10包括
第一檢測子模塊11，用于在所述周期到達時，檢測固態(tài)硬盤100的工作溫度；
控制模塊20包括
第一控制子模塊21，用于在第一檢測子模塊11檢測到固態(tài)硬盤100的溫度達到預設的閾值時，增加固態(tài)硬盤100的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或降低冷卻器的溫度；和/或
第二控制子模塊22，用于在第二檢測子模塊12檢測到固態(tài)硬盤100的溫度達到預設的閾值時，減緩固態(tài)硬盤100的讀寫速率。
在該實施例中，第一檢測子模塊11在每個檢測周期到達時，檢測固態(tài)硬盤100的工作溫度。在固態(tài)硬盤100的溫度達到預設的閾值時第一控制子模塊21將增加固態(tài)硬盤 100的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或降低冷卻器的溫度；這樣可以加速固態(tài)硬盤100周圍空氣的流動， 以及溫度的降低，使固態(tài)硬盤100的工作溫度可以降低，保證固態(tài)硬盤100免受損壞。具體的，第二控制子模塊22在接收到寫入指令時，減小所述寫入指令隊列的深度；和/或增加寫入指令的響應時間。這樣可以減輕固態(tài)硬盤100工作負擔，進而達到降低固態(tài)硬盤100工作溫度的目的。
在本發(fā)明的一個實施例中，第一控制子模塊21還用于在第一檢測子模塊11檢測到固態(tài)硬盤100的溫度降低至所述閾值以下時，恢復固態(tài)硬盤100的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或所6述冷卻器的溫度；和/或
第二控制子模塊22還用于在第一檢測子模塊11檢測到固態(tài)硬盤100的溫度降低至所述閾值以下時，恢復所述固態(tài)硬盤100的讀寫速率。
在該實施例中，第一控制子模塊21第一檢測子模塊11檢測到固態(tài)硬盤100的溫度降低至所述閾值以下時，可以減低固態(tài)硬盤100的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或提升所述冷卻器的溫度，恢復正常情況下的工作參數(shù)。同時第二控制子模塊22也將恢復所述固態(tài)硬盤100的讀寫速率。
在上述多個實施例中，固態(tài)硬盤100的多個模塊可以是內(nèi)置于固態(tài)硬盤的軟件單元，硬件單元或軟硬件結(jié)合單元。
參見圖3，在本發(fā)明的第四實施例中，提供了一種增強固態(tài)硬盤可靠性的方法，所述方法包括如下步驟
步驟S301中，檢測固態(tài)硬盤100的工作溫度；該步驟由檢測模塊10實現(xiàn)。
步驟S302中，根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤100的工作；該步驟由控制模塊20實現(xiàn)。
在該實施例中，為防止固態(tài)硬盤100溫度過高。固態(tài)硬盤100上的控制器可以定期從溫度傳感器讀取溫度數(shù)值，當該數(shù)值超過警戒線時，及時控制固態(tài)硬盤100的相關(guān)工作， 可以降低固態(tài)硬盤100的溫度。
在本發(fā)明的第五實施例中，在步驟S301之前包括預設所述固態(tài)硬盤的工作溫度的閾值；該步驟由第一預設模塊30實現(xiàn)；
預設檢測所述固態(tài)硬盤的工作溫度的周期；該步驟由第二預設模塊40實現(xiàn)。
優(yōu)選的，所述步驟S302包括
在所述周期到達時，檢測固態(tài)硬盤100的工作溫度；該步驟由第一檢測子模塊11 實現(xiàn)。
所述根據(jù)所述工作溫度，控制固態(tài)硬盤100的工作的步驟包括
在檢測到固態(tài)硬盤100的溫度達到預設的閾值時，增加固態(tài)硬盤100的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或降低冷卻器的溫度；和/或
在檢測到固態(tài)硬盤100的溫度達到預設的閾值時，減緩固態(tài)硬盤100的讀寫速率。
在該實施例中，可以在固態(tài)硬盤100上添加溫度傳感器，當溫度超過定義的閥值時，通知固態(tài)硬盤100所在的服務器，增加風扇的轉(zhuǎn)速；同時，固態(tài)硬盤100驅(qū)動(控制器) 控制寫入數(shù)據(jù)速率，直到固態(tài)硬盤100恢復正常溫度。有效地保護了固態(tài)硬盤100，增強了固態(tài)硬盤100的可靠性。防止固態(tài)硬盤100溫度過高而導致器件損壞。
在本發(fā)明的一個實施例中，固態(tài)硬盤100控制器向服務器發(fā)送增大風扇轉(zhuǎn)速信息；該消息按照SNMP協(xié)議格式進行組織，服務器在接到該信息后，將增大風扇轉(zhuǎn)速。當然也可采用私有協(xié)議。另外，實際上服務器提供了什么接口，就按照該接口格式向服務器發(fā)送 “增大風扇轉(zhuǎn)速”消息。固態(tài)硬盤100的控制器降低寫速率。即固態(tài)硬盤100的控制模塊 20通過各種閥值延時寫IO返回或是向host主機返回busy,要求主機降低寫入速率,也就是降低 IO queue depth。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述步驟S302還包括
在檢測到固態(tài)硬盤100的溫度降低至所述閾值以下時，恢復固態(tài)硬盤100的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或所述冷卻器的溫度；該步驟由第一控制子模塊21實現(xiàn)；和/或
在檢測到固態(tài)硬盤100的溫度降低至所述閾值以下時，恢復固態(tài)硬盤100的讀寫速率；該步驟由第二控制子模塊22實現(xiàn)。
另外，第二控制子模塊22在第一檢測子模塊11檢測到固態(tài)硬盤100的溫度達到預設的閾值時，減緩固態(tài)硬盤100的讀寫速率的步驟包括
在接收到寫入指令時，減小所述寫入指令隊列的深度；和/或增加下調(diào)所述指令隊列深度的頻率。
參見圖4，在本發(fā)明的一個實施例中，提供個了固態(tài)硬盤的溫度超高處理流程，描述如下
步驟S401中，固態(tài)硬盤100的控制器查詢溫度；
步驟S402中，判斷固態(tài)硬盤100的溫度是否超過警戒線；是則執(zhí)行步驟S403 ;否則執(zhí)行步驟S405 ；
步驟S403中，向服務器發(fā)送溫度告警信息；
步驟S404中，控制器降低固態(tài)硬盤100的寫速率；
步驟S405中，向服務器發(fā)送取消溫度告警信息；
步驟S406中，控制器恢復正常的IO處理。
在該實施例中，固態(tài)硬盤100的控制器定時，比如間隔8秒查詢溫度傳感器，當溫度超過警戒線后，向服務器發(fā)送告警信息，該信息遵循SNMP(SimpleNetwork Management Protocol，簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議)協(xié)議，服務器在接到到信息后，解析該信息，然后發(fā)送到服務器firmware,服務器firmware加強風扇轉(zhuǎn)速。同時固態(tài)硬盤100控制器下調(diào)寫IO速率。 當固態(tài)硬盤100控制器檢測到SSD溫度未超過警戒線，向服務器發(fā)送取消風扇加速信息，同時控制器寫速率參數(shù)恢復正常。
參見圖5，在本發(fā)明的一個實施例中，提供了固態(tài)硬盤控制器降低寫速度處理流程，描述如下
步驟S501中，固態(tài)硬盤100的控制器接收IO命令；
步驟S502中，判斷接收到的IO命令是否為寫命令，若不是則執(zhí)行步驟S503 ;若是則執(zhí)行步驟S504 ；
步驟S503中，正常處理所述IO命令；
步驟S504中，調(diào)整寫IO的隊列深度；
步驟S505中，寫IO返回busy ;
步驟S506中，調(diào)整控制閾值；
步驟S507中，控制IO延時。
在該實施例中，當固態(tài)硬盤100的控制器在接收到IO后，先判斷IO是否為寫10， 如果是，那么固態(tài)硬盤100的控制器調(diào)整寫速率控制參數(shù)，先按照一固定時間間隔，比如5 秒下調(diào)命令隊列深度；即應用向控制器下發(fā)的最大IO并發(fā)數(shù)，每次將隊列深度減半，直到隊列深度為I。在此期間，如果沒有收到固態(tài)硬盤100溫度正常信息。則按照一固定時間， 比如5秒向host返回命令busy。如此重復N次，在此期間，如果沒有收到固態(tài)硬盤100溫度正常信息，則增加上敘措施的時間頻率，讓調(diào)整更加頻繁。一段時間后，比如15分鐘，如果仍沒有收到固態(tài)硬盤100問題正常信息,則將IO延時返回,可固定延時，比如5毫秒；也可根據(jù)應用需求以及IO真實處理時間，添加一動態(tài)延時，比如應用要求最大響應時間為X 毫秒，當前IO實際處理時間為y毫秒，那么該IO可延時x-y毫秒返回。
綜上所述，本發(fā)明通過檢測固態(tài)硬盤的工作溫度；然后根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作；保證了固態(tài)硬盤不受到損害。具體的，在固態(tài)硬盤上添加溫度傳感器， 當溫度超過定義的閥值時，通知固態(tài)硬盤所在的服務器，增加風扇的轉(zhuǎn)速；同時，固態(tài)硬盤控制器控制寫入數(shù)據(jù)速率，直到固態(tài)硬盤恢復正常溫度；有效地保護了固態(tài)硬盤，增強了固態(tài)硬盤的可靠性。
當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種增強固態(tài)硬盤可靠性的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 檢測固態(tài)硬盤的工作溫度； 根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述檢測固態(tài)硬盤的工作溫度的步驟之前包括 預設所述固態(tài)硬盤的工作溫度的閾值； 預設檢測所述固態(tài)硬盤的工作溫度的周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述檢測固態(tài)硬盤的工作溫度的步驟包括 在所述周期到達時，檢測所述固態(tài)硬盤的工作溫度； 所述根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作的步驟包括 在檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度達到預設的閾值時，增加所述固態(tài)硬盤的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或降低冷卻器的溫度；和/或 在檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度達到預設的閾值時，減緩所述固態(tài)硬盤的讀寫速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作的步驟還包括 在檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度降低至所述閾值以下時，恢復所述固態(tài)硬盤的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或所述冷卻器的溫度；和/或 在檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度降低至所述閾值以下時，恢復所述固態(tài)硬盤的讀寫速率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述在檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度達到預設的閾值時，減緩所述固態(tài)硬盤的讀寫速率的步驟包括 在接收到寫入指令時，減小所述寫入指令隊列的深度；和/或增加下調(diào)所述指令隊列深度的頻率。
6.一種固態(tài)硬盤，其特征在于，所述固態(tài)硬盤包括 檢測模塊，用于檢測固態(tài)硬盤的工作溫度； 控制模塊，用于根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)硬盤，其特征在于，所述固態(tài)硬盤還包括 第一預設模塊，用于預設所述固態(tài)硬盤的工作溫度的閾值； 第二預設模塊，用于預設檢測所述固態(tài)硬盤的工作溫度的周期。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)硬盤，其特征在于，所述檢測模塊包括 第一檢測子模塊，用于在所述周期到達時，檢測所述固態(tài)硬盤的工作溫度； 所述控制模塊包括 第一控制子模塊，用于在所述第一檢測子模塊檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度達到預設的閾值時，增加所述固態(tài)硬盤的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或降低冷卻器的溫度；和/或 第二控制子模塊，用于在所述第二檢測子模塊檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度達到預設的閾值時，減緩所述固態(tài)硬盤的讀寫速率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)硬盤，其特征在于，所述第一控制子模塊還用于在所述第一檢測子模塊檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度降低至所述閾值以下時，恢復所述固態(tài)硬盤的風扇的轉(zhuǎn)數(shù)和/或所述冷卻器的溫度；和/或 所述第二控制子模塊還用于在所述第一檢測子模塊檢測到所述固態(tài)硬盤的溫度降低至所述閾值以下時，恢復所述固態(tài)硬盤的讀寫速率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)硬盤，其特征在于，所述第二控制子模塊在接收到寫入指令時，減小所述寫入指令隊列的深度；和/或增加寫入指令的響應時間。
全文摘要
本發(fā)明適用于存儲技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種增強固態(tài)硬盤可靠性的方法及其固態(tài)硬盤；所述方法包括如下步驟檢測固態(tài)硬盤的工作溫度；根據(jù)所述工作溫度，控制所述固態(tài)硬盤的工作。借此，本發(fā)明有效地控制固態(tài)硬盤的工作溫度，增強了固態(tài)硬盤的可靠性。
文檔編號G11B33/14GK102982836SQ20121047506
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者曹庭華 申請人:記憶科技(深圳)有限公司