提高DRAMlessSSD垃圾回收效率的方法、Block及垃圾回收系统与流程

本发明涉及一种提高DRAM less SSD垃圾回收效率的方法、Block及垃圾回收系统。

背景技术：

现有的SSD数据分布如图1，在Dram less架构下，通常情况下回收一个Block（本发明中Block指系统中回收的单位，不限于一个物理Block，也可以是一组或一系列物理Block）过程中，需要扫描此Block的所有Flash Page，以提取出保存在此Block中的所有数据的Host Page Address（HPA）及其Physical Page Address（PPA）。然后通过查询映射表以识别扫描得到的每个Host Page数据是否需要进行搬移。

在上述方案中，扫描过程需要将整个Block的数据读取一遍，这将占用大量的CPU资源和Flash带宽资源，对盘片读写性能带来负面影响。

本发明中用到的名词解释如下：

SSD：Solid State Disk，固态硬盘；

DRAM less SSD：无DRAM或少DRAM的固态硬盘；

Block：Flash存储器最小可擦除单位，本发明泛指一个物理上的Block或一组Block。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种提高DRAM less SSD垃圾回收效率的方法、Block及垃圾回收系统。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种提高DRAM less SSD垃圾回收效率的方法，将Block的任一个或者多个Flash Page用来存放整个Block里写入过的Host Page Address，该任一个或者多个Flash Page即为HPA Page；在对Block进行垃圾回收时，读取HPA Page的数据，提取出Block中所有的Host Page Address，再经过查表，若识别出有Host Page数据在此Block中，则对其在此Block的Host Page数据进行搬移。

所述HPA Page为Block中的最后一个Flash Page，使用更加简单。

相应地，本发明还提供了一种用于提高DRAM less SSD垃圾回收效率的Block，包括：

至少一个HPA Page；用于存放Block写入过程中的Host Page Address。

进一步地，本发明还提供了一种DRAM less SSD垃圾回收系统，其包括上述Block，还包括：数据搬移单元：用于在垃圾回收时移除HPA Page中的数据。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明可以减少垃圾回收过程对CPU资源以及Flush带宽资源的占用，减少回收一个Block的时间，提升垃圾回收的效率。

附图说明

图1为现有的SSD数据分布图；

图2为本发明的SSD数据分布图。

具体实施方式

本发明提供的方法是，将Block的一部份存储空间，本发明称之为HPA Page，专门用于存放Block内写入过的Host Page Address，示例如图2。

在示例中，将Block最后一个Flash Page，用作HPA Page，用来存放整个Block里写入过的Host Page Address。

在对Block进行垃圾回收时，系统读取HPA Page数据，提取出Block中所有的Host Page Address。再经过查表，识别出有数据尚在此Block的HPA，并对其进行数据搬移。

本发明中HPA Page的数量和位置可灵活配置。

在数据不压缩的情况下，假设一个Flash Page可存放16KB的数据，HPA的宽度为4B，Host Page大小为4KB。那么一个HPA Page可存放4K个HPA，对应4K个Host Page，即16MB的Host Page Data。而16MB Host Page Data将占用1K个Flash Page。即可采用1K个Flash Page分配一个HPA Page的配置方式。

采用本发明提供的方法，可以用仅读1个Flash Page的数据的开销，完全代替读取1K个Flash Page数据的开销；读取效率将是现有方式的1K倍，而存储空间损失仅为总存储空间的1/1K。