固态硬盘存取数据的方法

固态硬盘存取数据的方法
【技术领域】
[0001]本发明有关一种固态硬盘存取数据的方法，尤其关于固态硬盘存取数据时，在缓冲存储器中拆解及重新合并存取需求成快闪存储器操作模式的实体单元，进行存取数据的方法。
【背景技术】
[0002]固态硬盘(Solid State Drive，简称SSD) —般由数个非易失性的快闪存储器(Flash Memory)整合成为单一储存装置。由于固态硬盘轻薄短小且无转动机构，传输数据的速度非常快速，有利于大量数据的传输及易于随身携带，已成为现代信息产品的主要数据储存装置。
[0003]固态硬盘存取数据时，首先接收主机存取需求的逻辑页面地址(Logical PageAdress,简称LPA)，利用逻辑-实体对照表(Mapping Table)，将逻辑页面地址转换为实体页面地址(Physical Page Adress,简称PPA)，再传输存取需求至快闪存储器。一般快闪存储器具有数据区(Data Area)及备用区(Spare Area),每区各包含多个实体区块(Block),每个实体区块由一个实体页面(Page)或多个实体页面所组成。快闪存储器接收存取需求后，由数据区读取包含该实体页面地址的实体区块数据，经固态硬盘传输至主机更新数据后，在备用区选取的一备用实体区块，再将更新数据写入备用实体区块，形成数据区的新数据实体区块，并更改逻辑-实体对照表。另将旧数据实体区块的数据整个擦除，关联形成备用区新备用的实体区块以待轮替使用。因此实体区块为快闪存储器存取数据的基本单位。但是快闪存储器一个一个实体区块依序存取的方式，无法提升数据存取速度，不利于固态硬盘存取大量数据。
[0004]由于快闪存储器制造技术的进步，开发出多区块面(Multi Planes)的快闪存储器，让多区块面快闪存储器将位于不同区块面中且可同时存取的实体区块，规划为一实体单元(Unit)，并且以一实体单元为单位下达存取指令，对同一实体单元中的实体区块同时进行存取，以加速数据的存取。此外，多区块面快闪存储器根据实体单元中实体区块的存取状况，提供多种快闪存储器操作(Flash Operat1n)模式，例如单区块面操作(SinglePlane Operat1n)、两区块面操作(Two Plane Operat1n)及两区块面掘取操作(TwoPlane Cache Operat1n)等模式,单区块面操作模式仅存取实体单元中单区块面的实体区块，而两区块面操作模式同时存取实体单元中两区块面的实体区块，及两区块面擷取操作模式则同时存取连续的两实体单元，则为快速存取的快闪存储器操作模式。
[0005]如图6所示，为现有技术固态硬盘对多区块面快闪存储器存取数据的方法，固态硬盘开始存取数据时(步骤R1)，接收主机的数据存取需求(步骤R2)，根据存取需求中顺序存取的实体区块地址，判断存取实体区块所在实体单元符合的快闪存储器操作模式(步骤R3)，将存取需求传输至相关多区块面快闪存储器(步骤R4)，利用判断的快闪存储器操作模式快速存取实体单元(步骤R5)，然后再回到步骤R2，等待接收主机下一个存取需求，继续存取数据，以加速存取数据。
[0006]然而，前述固态硬盘对多区块面快闪存储器存取数据的方法，虽可利用判断的快闪存储器操作模式快速存取同一实体单元的实体区块。但存取需求为随机存取实体区块，存取需求中顺序存取的实体区块符合快速存取的快闪存储器操作模式的较少，以致快闪存储器操作模式难以充分发挥加速存取数据的效果。即使将存取的相关数据，特意安排在多区块面快闪存储器的实体单元，以符合快速存取的快闪存储器操作模式，但随机存取的实体区块，以及实体区块经过快闪存储器的数据区与备用区的轮替搬动，相关数据仍维持为快速存取的快闪存储器操作模式的形式更少，导致快速存取的快闪存储器操作模式的使用相对降低，实难产生加速存取数据的作用。因此，固态硬盘在数据的存取方法，仍有问题亟待解决。

【发明内容】

[0007]本发明的目的提供一种固态硬盘存取数据的方法，将接收的存取需求拆解成个别实体区块的单独存取需求，再合并成快速存取的快闪存储器操作模式的重组存取需求，以提高数据存取的速度。
[0008]本发明另一目的在提供一种固态硬盘存取数据的方法，优先传输存取需求让快闪存储器运作，在等待运作中，拆解存取需求合并成快速存取的快闪存储器操作模式的存取需求，以加速存取数据。
[0009]本发明再一目的在提供一种固态硬盘存取数据的方法，将拆解成个别实体区块的单独存取需求，与暂存且等待送出的重组存取需求，重新合并成快速存取的快闪存储器操作模式的重组存取需求，以提高存取数据的效率。
[0010]为了达到前述发明的目的，本发明固态硬盘存取数据的方法，由固态硬盘接收及暂存主机的存取需求；根据逻辑地址对照出存取需求的实体区块的地址，拆解存取需求成个别存取实体区块的单独存取需求；根据实体区块地址，且以符合快速存取的快闪存储器操作模式为优先，重新合并该单独存取需求形成符合快闪存储器操作模式的重组存取需求；送出该重组存取需求至该固态硬盘的多区块面快闪存储器；对多区块面快闪存储器的实体单元，以符合快闪存储器操作进行该重组存取需求的存取。
[0011]本发明另一固态硬盘存取数据的方法，固态硬盘接收及暂存主机的存取需求；优先传输该存取需求中顺序的实体区块至多区块面快闪存储器，以符合的快闪存储器操作模式进行存取运作；等待运作时，拆解暂存的存取需求成个别存取实体区块的单独存取需求；与暂存的重组存取需求，重新合并单独存取需求形成符合快闪存储器操作模式的重组存取需求；完成运作后，送出重组存取需求至固态硬盘的多区块面快闪存储器；对多区块面快闪存储器的实体单元，以符合快闪存储器操作进行重组存取需求的存取。未完成存取重组存取需求时，依序继续送出重组存取需求，完成存取重组存取需求时，则等待接收下一存取需求。
【附图说明】
[0012]图1为固态硬盘的系统结构图。
[0013]图2为固态硬盘存取数据的示意图。
[0014]图3为本发明第一实施例固态硬盘存取数据的示意图。
[0015]图4为本发明第一实施例固态硬盘存取数据方法的流程图。
[0016]图5为本发明第二实施例固态硬盘存取数据方法的流程图。
[0017]图6为现有技术固态硬盘存取数据方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]有关本发明为达成上述目的，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。
[0019]请同时参阅图1及图2，图1为本发明使用的固态硬盘系统的结构图，图2为固态硬盘存取数据的示意图。图1中本发明使用的固态硬盘系统为一般习知的固态硬盘系统，主要包含主机20及固态硬盘(SSD)30。其中主机20设置处理器21发送数据的存取需求，且设有动态随机存储器22暂时储存存取的数据备用。固态硬盘30连接主机20，固态硬盘30内设控制器31配合缓冲存储器32，控制多个多区块面快闪存储器，本实施例以二个多个多区块面快闪存储器为例说明，包含第一多区块面快闪存储器33及第二多区块面快闪存储器34。每个多区块面快闪存储器可包含多个区块面，本实施例以包含第0区块面P0及第1区块面P1的二区块面快闪存储器为例说明，每个区块面又包含多个实体区块，将位于不同区块面且可同时存取的两个实体区块规划为一实体单元35，例如第一多区块面快闪存储器33中第0区块面P0上的实体区块1，与第1区块面P1上的实体区块2，为同一实体单元35，其余位于不同区块面且相邻的实体区块同样视为一实体单元。各多区块面快闪存储器将数据储存在实体区块中，例如标号1至11的实体区块，由控制器21控制经由各自管道存取数据，而整合成为单一储存装置，作为主机20的数据储存装置。
[0020]前述固态硬盘30习知存取数据时，以具体实施例说明如图2，固态硬盘30接收主机20的存取需求1存取实体区块1-6数据，并将存取需求1暂存在缓冲存储器32，由逻辑地址对照出存取需求实体区块的地址。根据实体区块地址及存取需求中顺序，首先判断存取需求1存取的实体区块1及实体区块2位在第一多区块面快闪存储器33的同一实体单元35，符合两区块面操作模式。将存取需求传输至第一多区块面快闪存储器33，利用两区块面操作模式同时存取实体单元35中的实体区块1及实体区块2。再判断存取需求1的实体区块3及实体区块4位在第二多区块面快闪存储器34的同一实体单元36，符合两区块面操作模式。将存取需求传输至第二多区块面快闪存储器34，利用两区块面操作模式同时存取实体单元36中的实体区块3及实体区块4。接着判断存取需求1的实体区块5与实体区块6，仅符合单区块面操作模式，仅能依序将存取需求传输至第一多区块面快闪存储器33，下达指令对各实体单元37与实体单元38依序个别存取实体区块5与实体区块6。
[0021]固态硬盘30在处理存取需求1的过程中，可能再接收主机20的存取需求2的实体区块7-11，先暂存在缓冲存储器32，对照出存取需求实体区块的地址。等待处理存取需求1完后，同样判断存取需求2的实体区块7与实体区块8符合单区块面操作模式，依序将存取需求传输至第一多区块面快闪存储器33，下达指令对各实体单元37与实体单元38依序个别存取实体区块7与实体区块8。再判断存取需求2的实体区块9-11均仅符合单区块面操作模式，依序将存取需求传输至第二多区块面快闪存储器34，下达指令对各实体单元39-40依序个别存取实体区块9、实体区块10与实体区块11。因此习知固态硬盘30需要历经9次存取操作才能完成存取需求1-2的实体区块1-11。
[0022]请同时参阅图1及图3，图3为本发明第一实施例固态硬盘存取数据的示意图。为了加速存取效率，本发明第一实