一种利用CXL协议把FTL全映射表放在主机端RAM的读写方法与流程

本发明涉及nand固态硬盘读写方法相关，具体涉及一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法。

背景技术：

1、固态硬盘储存装置的ram是昂贵资源，企业级固态硬盘和消费级固态硬盘的硬件主要差别就在ram的大小，而ram的大小影响固件ftl (flash translation layer) 的映射算法。

2、市场上，基于nand的消费级低价储存装置，由于ram空间不多，读写时需要频繁的读写及更换映射表，因此影响读写效能，尤其是随机读写性能特别差。对性能有高度效能要求的系统，只能买企业级的固态硬盘，但是企业级的固态硬盘价格十分高昂，增加了系统成本。

3、主机端的ram愈来愈便宜，现在的计算机主机基本都有十几个gb的 ram，虽然nvme也有提出open channel固态硬盘，储存装置的固件只做基本的nand操作，把ftl算法写在主机端的驱动程序，映射表也放主机端的 ram，但是储存装置换不同的平台或nand flash就得换不同的驱动程序，因此存在储存装置移到不同的主机就有可能识别不到的问题，适用性差。

4、有鉴于上述的缺陷，基于少量ram空间的消费级nand固态硬盘，当前亟需设计一种新型的读写方法来解决读写效能低下、适用性差的问题，来满足产业化的需求。

技术实现思路

1、为了解决上述内容中提到的问题，基于少量ram空间的消费级nand固态硬盘，本发明提供了一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其可使消费级nand固态硬盘达到企业级的读写效能, 还不需要额外的驱动程序，适用性强。

2、其技术方案是这样的：

3、一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

4、步骤1、在存储装置的固件写入ftl算法；

5、步骤2、利用cxl cache协议，将ftl全映射表放在主机端的ram；

6、步骤3、主机端进行数据读写。

7、进一步的，所述步骤2中上电时,先把ftl全映射表从存储装置的mapping nand读到存储装置的mapping ram中，再通过cxl cache device request写到主机端的fullmapping ram,然后开始进行读写。ftl全映射表具体为，ftl的逻辑地址和实体地址映射表。cxl协议具体为，compute express link协议。

8、进一步的，所述步骤2中下电前，先把ftl全映射通过cxl cache device request读回存储装置的mapping ram，再写回存储装置的mapping nand。

9、进一步的，所述步骤3中当主机端下达写命令时,数据通过dram写到存储装置的data ram,存储装置记录映射关系,并将数据写到data nand；写命令结束后,存储装置通过cxl cache device request将写命令的lba和data nand的映射关系写回到主机端的fullmapping ram。

10、进一步的，所述步骤3中当主机端下达读命令时，先检查读命令的lba的映射表在不在存储装置的mapping ram中，如果在，则直接取得映射关系，如不在，则通过cxl cachedevice request把读命令的lba的映射表从主机端的 full mapping ram读到存储装置的mapping ram中,然后取得映射关系；再从 data nand将数据读到data ram，再发送给主机端的dram。

11、本发明的有益效果为：

12、本发明通过利用cxl协议来将ftl的逻辑地址和实体地址映射表存放在主机端的ram中，然后设计了一套数据读写的操作流程来进行读写操作，该方法在读写过程中不用一直交换映射表，仅仅对连续读写效能稍有影响，即可使消费级nand固态硬盘达到企业级的读写效能, 还不需要额外的驱动程序，适用性强。

技术特征：

1.一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：所述步骤2中上电时,先把ftl全映射表从存储装置的mapping nand读到存储装置的mapping ram中，再通过cxl cache device request写到主机端的full mappingram,然后开始进行读写。

3.根据权利要求2所述的一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：所述步骤2中下电前，先把ftl全映射通过cxl cache device request读回存储装置的mapping ram，再写回存储装置的mapping nand。

4.根据权利要求1所述的一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：所述步骤3中当主机端下达写命令时,数据通过dram写到存储装置的dataram,存储装置记录映射关系,并将数据写到data nand。

5.根据权利要求4所述的一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：写命令结束后,存储装置通过cxl cache device request将写命令的lba和data nand的映射关系写回到主机端的full mapping ram。

6.根据权利要求1所述的一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：所述步骤3中当主机端下达读命令时，先检查读命令的lba的映射表在不在存储装置的mapping ram中，如果在，则直接取得映射关系。

7.根据权利要求6所述的一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：如果不在，则通过cxl cache device request把读命令的lba的映射表从主机端的 full mapping ram读到存储装置的mapping ram中,然后取得映射关系。

8.根据权利要求7所述的一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：再从data nand将数据读到data ram，再发送给主机端的dram。

9.根据权利要求1所述的一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：ftl全映射表具体为，ftl的逻辑地址和实体地址映射表。

10.根据权利要求1所述的一种利用cxl协议把ftl全映射表放在主机端ram的读写方法，其特征在于：cxl协议具体为，compute express link协议。

技术总结
本发明提供了一种利用CXL协议把FTL全映射表放在主机端RAM的读写方法，其可使消费级NAND固态硬盘达到企业级的读写效能,还不需要额外的驱动程序，适用性强，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1、在存储装置的固件写入FTL算法；步骤2、利用CXL cache协议，将FTL全映射表放在主机端的RAM；步骤3、主机端进行数据读写。

技术研发人员：王展南,朱秦迦,李庭育
受保护的技术使用者：江苏华存电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15