数据处理方法及存储设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及存储技术，尤其涉及一种数据处理方法及存储设备。
【背景技术】
[0002] 固态硬盘（SSD)随着使用时间的延伸，存储单元（Memory Cell)的擦除次数也 在增长，某些存储单元可能到达使用寿命的上限，但是固态硬盘中的控制单元并不能获知 这个情况，导致控制单元有可能把这些存储单元与正常的存储单元共同进行数据更新和搬 移，这将导致这些存储单元的寿命加快终结，进而导致固态硬盘的容量的下降；如果这些存 储单元（使用寿命即将终结的存储单元）的数量快速增长，还将导致SSD性能的雪崩下降， 使固态硬盘快速报废。
[0003]目前为了使固态硬盘中存储单元的使用寿命尽量保持一致，通常的做法则是通过 磨损均衡来保持存储单元的擦除次数相当；存在的问题是：
[0004] -方面，这种方法没有办法避免某些存储单元的使用寿命在短期内用尽的情况 (例如在擦除次数距离标称值较远时存储单元的使用寿命就终结，这可能由于NAND颗粒生 产工艺等等原因导致），在存储单元读写擦除时ECC纠错指数可能显性偏高；
[0005] 另一方面，磨损均衡通常会对存储单元中的数据内容进行搬移等操作，对使用寿 命即将终结的存储单元与正常的存储单元等同处理，显然将进一步加速存储单元的寿命终 结的速度。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例提供一种数据处理方法及存储设备，能够均衡存储单元的磨损，避 免部分存储单元的使用寿命提前用尽影响存储设备的性能。
[0007] 本发明实施例的技术方案是这样实现的：
[0008] 本发明实施例提供一种数据处理方法，所述方法包括：
[0009] 检测存储设备中至少一个存储单元的状态信息；
[0010] 解析所述至少一个存储单元的状态信息，基于所述状态信息对所述至少一个存储 单元进行标记；
[0011] 基于所述至少一个存储单元的标记与待操作数据的特征，控制针对所述至少一个 存储单元的数据操作请求。
[0012] 本发明实施例提供一种存储设备，所述存储设备包括：
[0013] 存储单元，用于存储数据；
[0014] 控制单元，用于检测至少一个所述存储单元的状态信息；
[0015] 解析所述至少一个存储单元的状态信息，基于所述状态信息对所述至少一个存储 单元进行标记；
[0016] 基于所述至少一个存储单元的标记与待操作数据的特征，控制针对所述至少一个 存储单元的数据操作请求。
[0017] 本发明实施例中，基于存储单元的标记将数据操作请求定向到与待操作数据的特 征对应的存储单元，从而在存储单元的级别上对数据操作请求进行控制，存储单元的不同 的状态信息对应有不同的标记，通过对数据操作请求的定向控制实现了存储单元的状态信 息的趋于一致，也就是实现了存储设备中的存储单元的磨损均衡，避免部分存储单元的状 态信息持续恶化导致存储设备不可用的情况。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明实施例中数据处理方法的实现流程示意图一；
[0019] 图2为本发明实施例中数据处理方法的实现流程示意图二；
[0020] 图3为本发明实施例中数据处理方法的实现流程示意图三；
[0021] 图4为本发明实施例中数据处理方法的实现流程示意图四；
[0022] 图5为本发明实施例中存储设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0024] 本发明实施例记载的技术方案应用于存储设备，存储设备可以为固态硬盘和机械 硬盘，其中固态硬盘采用的存储颗粒可以为单层单元（SLC，Single Layer Cell单层单元）、 (MLC，Multi-Level Cell 多层单元）或 3BIT 单元（TLC，Trinary-Level Cell);机械硬盘 可以采用单磁碟、双磁碟或多磁碟的存储结构；
[0025] 如图1所示本发明实施例中，在步骤101存储设备的主控单元检测存储设备中至 少一个存储单元的状态信息；在步骤102中解析存储设备中的至少一个存储单元的状态信 息，基于至少一个存储单元的状态信息对存储设备中的至少一个存储单元进行标记；在步 骤103中，基于至少一个存储单元的标记与待操作数据的特征（例如待读取的数据或待存 储的数据），控制针对至少一个存储单元的数据操作请求；例如可以基于存储单元的标记 将数据操作请求定向到与待操作数据的特征对应的存储单元，从而在存储单元的级别上对 数据操作请求进行控制，存储单元的不同的状态信息对应有不同的标记，通过对数据操作 请求的定向控制实现了存储单元的状态信息的趋于一致，也就是实现了存储设备中的存储 单元的磨损均衡，避免部分存储单元的状态信息持续恶化导致存储设备不可用的情况。
[0026] 基于上述记载的存储设备提出本发明各实施例。
[0027] 实施例一
[0028] 如图2所示，本实施例记载的数据处理方法包括：
[0029] 步骤201，检测存储设备中至少一个存储单元的状态信息。
[0030] 存储设备的状态信息包括以下信息至少之一：存储单元的错误检查和纠正（ECC， Error Correcting Code)信息；存储单元支持的擦除次数；存储单元的读取和擦除纠错的 历史信息。
[0031] 存储单元可以是存储介质的物理划分，也可是存储介质的逻辑划分；存储单元可 以采用存储设备中的最小存储单元，以SSD为例，存储单元可以采用page(4KB)，当然也可 以采用page容量的整数倍；以机械硬盘为例，存储单元可以为一个扇区（sector)的容量， 一般为4KB，当然也可以采用扇区容量的整数倍。
[0032] 步骤202,解析存储设备中至少一个存储单元的状态信息，基于状态信息对至少一 个存储单元进行标记。
[0033] 存储单元的标记可以写入到每个存储单元的存储空间中，例如使用特定格式编码 的符号或数字（如二进制数字的组合）来表征不同的标记，将每个存储单元的标记对应写 入到存储单元的起始存储空间中（当然，可以携带存储单元的特定存储空间如最后几位的 存储空间中），标记所需的存储空间使标记的种类而定；存储单元的标记也可以写入到存 储设备的特定的存储单元中，即预先约定用于存储各存储单元的标记的存储单元，并将各 存储单元的标记统一写入，这有利于快速查找存储单元的标记，作为优选方案，存储设备中 各存储单元的标记统一写入到存储单元中状态信息正常的存储单元中，所谓状态信息正常 是指，基于存储单元的状态信息确定存储单元支持的擦写次数高于擦写次数阈值，从而避 免存储单元的损坏导致存储设备中各存储单元的标记丢失。
[0034] 由于标记表征的是存储单元的不同的状态信息，因此可以采用定量或定性的标记 来描述存储单元的状态信息；以采用定量的标记为例，存储单元的状态可以采用从10至 100等差序列中的元素来表示，其中100表示存储单元的状态最优，10标识存储单元的状态 最差；
[0035] 以采用定性的标记为例，可以采用健康和不健康来描述一个存储单元的状态信 息；当然，存储单元的状态信息也可以采用多个定性标记来描述，如使用正常、危险、高危和 损坏来描述，其中正常表示存储单元支持正常频率的读取、写入和擦除操作；危险表示存储 单元支持的擦写次数低于正常值，不能支持正常频率的擦除和写入，只能支持频率较低的 擦除和写入；高危表示存储单元支持的擦写次数接近临界值（如零），不能支持数据的擦除 和写入，只能支持数据的读取；损坏表示存储单元已经不能使用。
[0036] 步骤203,对待操作数据进行分析，确定待操作数据的特征。
[0037] 存储设备接收到的数据操作请求指示了需要操作的数据也即待操作数据、以及操 作的类型（包括读取、删除和写入）；待操作数据的特征包括待操作数据的操作频率（表征 待操作数据的冷热程度）以及待操作数据类型，也就是待操作数据是需要读取的数据、需 要删除的数据还是需要写入的数据；其中，对存储单元中存储的数据响应的历史操作请求 进行分析，可以确定需要写入的待操作数据的操作频率，如一个或多个存储