基于双模特性的固态盘性能优化

发布时间：2022-07-14 16:44

　　3D MLC（Multi-Level Cell）NAND flash由于其大容量和高性能等优势而备受青睐,基于3D MLC NAND flash的固态盘则被广泛地用作主要存储设备。而与2D flash相比,3D flash在提高存储密度的同时引入了大块问题。一方面,3D flash块内的页数目增加数倍,使得擦除操作的时延延长且垃圾回收目标块时迁移的页数目增加,垃圾回收对请求的阻塞更严重。另一方面,3D flash的页容量增加,使得设备在处理小数据请求时引入更多的冗余数据传输,响应时间更长。当前垃圾回收的优化主要围绕子块垃圾回收策略,通过细粒度的子块垃圾回收减少迁移页的数目,从而降低垃圾回收开销。但子块垃圾回收策略减少的迁移页数目取决于目标块内的有效页分布,有效页分布越分散,子块垃圾回收策略减少的迁移页数目越少。减少小请求响应时间的研究方案则主要是通过合并小请求,减少冗余数据传输,但其数据管理开销很大。针对上述大块问题及研究现状,提出了一种基于3D MLC NAND flash双模特性的解决方案。方案包括设计基于3D MLC NAND flash芯片的闪存子卡以及设计实现基于双模特性的闪... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究概况
    1.3 本文研究内容
    1.4 论文结构
2 关键技术及方案设计
    2.1 闪存芯片驱动方式
    2.2 3D NAND flash特性分析
    2.3 方案设计
    2.4 本章小结
3 双模闪存控制器设计与实现
    3.1 总体设计
    3.2 闪存控制器硬件层
    3.3 闪存控制器软件层
    3.4 本章小结
4 双模闪存转换层设计与实现
    4.1 设计概述
    4.2 模式管理模块
    4.3 子页分配/合并模块
    4.4 补偿垃圾回收模块
    4.5 本章小结
5 性能测试与结果分析
    5.1 测试环境与测试负载
    5.2 测试结果及分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文和专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]《计算机研究与发展》征订启事[J].   计算机研究与发展. 2019(01)
[2]NTFS文件系统结构分析[J]. 王兰英,居锦武.  计算机工程与设计. 2006(03)

硕士论文
[1]NAND Flash纠错策略优化研究[D]. 刘传奇.华中科技大学 2018
[2]固态盘的闪存转换层设计与优化[D]. 涂丹辉.华中科技大学 2013



本文编号：3661503