固态硬盘的写入方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种固态硬盘的写入方法，特别是涉及固态硬盘写入数据时，在缓冲存储器中数据重新排序写入非易失性存储单元的方法。
【背景技术】
[0002]固态硬盘(Solid State Drive,简称SSD) —般由数个非易失性存储单元(Non-Volatile Memory，简称NVM)整合成为单一储存装置。由于固态硬盘传输数据的速度非常快速，有利于大量数据的传输，已成为现代计算机系统的主要数据储存装置。
[0003]如图1所示，为现有技术固态硬盘的数据写入过程。计算机系统等主机利用处理器发送具有逻辑分配地址(Logical Allocat1n Address,简称LAA)的写入数据,例如写入数据LAA(O, 8, 2，3,4, 5,6, 7，1,9, 10，11，12，13，14，15)，由固态硬盘中的控制器接收写入数据，暂存在缓冲存储器，再依接收先后次序，将相对应非易失性存储单元0-7数目的写入数据，分成多个写入单位，例如写入单位I为LAA(0，8，2，3，4，5，6，7)及写入单位2为LAA(1, 9, 10，11，12，13，14，15)，然后以写入单位为单位，将写入数据分送且经非易失性存储单元0-7各自的先进先出(First In First Out,简称FIFO)管道，同时平行储存至各非易失性存储单元，以提高数据的写入速度。
[0004]读取数据时，固态硬盘接收主机读取需求，分送且登记在各非易失性存储单元的读取需求伫列中。再依各非易失性存储单元伫列中读取需求的顺序，按照先进先出的原则，同时平行读取各非易失性存储单元储存的数据，由各自的先进先出管道送出，经控制器整理后，储存在主机的动态随机存储器(DRAM)中备用。因此，固态硬盘利用各非易失性存储单元各自的先进先出管道，以多管道同时平行读取数据，达到提高数据读取的速度。
[0005]然而，假如主机需要读取数据LAA(0，I, 2，3，4，5，6，7)时，因固态硬盘各非易失性存储单元受各自先进先出管道的限制，非易失性存储单元O无法同时读取送出所需的两个读取数据LAA(0，I)。仅能在第一时程先行读取数据LAA(O)，随其他非易失性存储单元2，3，4，5，6，7平行读取的LAA(O, 2，3，4，5，6，7)送出，然后在第二时程非易失性存储单元O单独读取数据LAA(I)送出。使得固态硬盘读取数据的时间被迫延长，导致降低固态硬盘多管道平行读取数据的效率。
[0006]究其原因，固态硬盘虽然将接收的写入数据，分散至各非易失性存储单元，利用平行多管道以提高写入数据速度。但仅依接收先后次序，分散的写入数据，极易将具有连续或相近的逻辑分配地址的写入数据，写入同一非易失性存储单元中，导致数据读取时受先进先出管道限制的卡阻，造成固态硬盘整体读写效能的降低。因此，固态硬盘在数据的写入方法，仍有问题亟待解决。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在提供一种固态硬盘的写入方法，藉由重新排序写入数据暂存在写入单元的缓冲地址，使写入数据依其逻辑分配地址大小，在相邻的非易失性存储单元中顺序排列，以提闻读取速度。
[0008]本发明另一目的在提供一种固态硬盘的写入方法，利用写入数据的逻辑分配地址，将地址序数除以缓冲地址数目的余数，作为写入数据暂存的缓冲地址，以重新排序写入数据。
[0009]本发明再一目的在提供一种固态硬盘的写入方法，对于已被暂存的非空白缓冲地址，利用偏移缓冲地址，重新排序写入数据的缓冲地址，以维持写入数据在相邻的非易失性存储单元中顺序排列。
[0010]为了达到前述发明的目的，本发明固态硬盘的写入方法，在缓冲存储器中规划写入单元，缓冲地址一对一对应固态硬盘的非易失性存储单元，接收具有逻辑分配地址的写入数据，利用写入数据的逻辑分配地址的地址序数除以缓冲地址数目，由其余数，取得在写入单元重新排序的缓冲地址，检查重新排序的缓冲地址不是空白，则利用偏移下一缓冲地址重新排序，检查重新排序的缓冲地址是空白，则将写入数据暂存至重新排序的缓冲地址。
[0011]本发明固态硬盘的写入方法，将写入数据暂存后，检查写入单元的缓冲地址已填满，将暂存在写入单元缓冲地址的写入数据，相对应写入非易失性存储单元储存，写入单元写入非易失性存储单元后，再检查未完成接收写入数据时，继续规划下一写入单元及接收写入数据，规划的写入单元，可清空写入单元做为下一写入单元或在缓冲存储器中另寻空间规划下一写入单元。
【附图说明】
[0012]图1为现有技术固态硬盘写入数据的示意图。
[0013]图2为本发明固态硬盘的系统结构图。
[0014]图3为本发明固态硬盘写入数据的理想储存状态图。
[0015]图4为本发明重新排序写入数据的缓冲地址的示意图。
[0016]图5为本发明偏移写入数据的缓冲地址的示意图。
[0017]图6为本发明固态硬盘写入方法的重新排序的流程图。
[0018]图7为本发明固态硬盘第一阶段写入数据的实施例的示意图。
[0019]图8为本发明固态硬盘第二阶段写入数据的实施例的示意图。
[0020]图9为本发明固态硬盘的写入方法的流程图。
[0021]附图符号说明
[0022]10 主机
[0023]11 处理器
[0024]12 动态随机存储器
[0025]20 固态硬盘
[0026]21 控制器
[0027]22 缓冲存储区
[0028]23 先进先出管道
[0029]24 非易失性存储单元
【具体实施方式】
[0030]有关本发明为实现上述目的，所采用的技术手段及其功效，兹举较佳实施例，并结合附图加以说明如下。
[0031]请参阅图2，为本发明固态硬盘20的系统结构。其中主机10设置处理器11发送写入数据及读取数据的需求，且设有动态随机存储器12暂时储存读取的数据备用。本发明的固态硬盘20连接主机10，固态硬盘20内设控制器21配合缓冲存储器22，控制由数个先进先出管道23 —对一对应连接的多个8个非易失性存储单元24，整合成为单一储存装置，作为主机的主要数据储存装置。本实施例虽以固态硬盘20包含8个第O至7个非易失性存储单元24为例说明，但固态硬盘20的非易失性存储单元24数目m，包含且不限于8个非易失性存储单元24。
[0032]主机10的处理器11发送写入数据时，由固态硬盘20中的控制器21接收写入数据，暂存在缓冲存储器22，重新排序形成写入单位。将写入单位中的写入数据经非易失性存储单元24各自的先进先出管道23，平行储存至各非易失性存储单元24。主机10读取数据时，由固态硬盘20接收读取需求，分送且登记在各非易失性存储单元24的读取需求伫列中。再依各非易失性存储单元24伫列中读取需求的顺序，按照先进先出的原则，平行读取各非易失性存储单元24储存的数据，由各自的先进先出管道23送出，供主机备用。
[0033]如图3所示，为本发明固态硬盘20写入数据的理想储存状态。由于使用者在同一工作时段，写入或读取的数据通常属于相同性质工作内容的数据，而相同性质工作内容的数据一般具有连续或相近的逻辑分配地址(LAA)。因此如能将连续或相近的逻辑分配地址，如图3依其逻辑分配地址的大小在相邻的非易失性存储单元24中的进行理想的顺序排列，就可在读取连续的逻辑分配地址数据时，例如读取