闪存特性测试分析及渐进磨损均衡算法优化

发布时间：2024-03-30 06:50

　　随着嵌入式和存储技术的飞速发展,NAND闪存被广泛应用到各种电子设备中成为嵌入式系统中数据存储的重要介质。和机械磁盘相比较,固态硬盘因采用了闪存作为存储介质,具有非易失性、体积小、能耗低等特点。由于闪存块都有擦除次数上限的限制,一旦闪存块达到了擦除次数上限,该块存储的数据就会不可靠。因此,需要借助相应的文件管理系统来提升固态硬盘性能。采用磨损均衡算法可以有效地均衡闪存块的擦除次数,使得所有的闪存块同时到达擦除次数上限,从而提升固态硬盘的使用寿命。但是现有性能较好的磨损均衡算法普遍存在损耗较大的问题,无法良好地适应冷数据较多的工作环境,后期写入放大较大,影响了固态硬盘的性能,降低了闪存的使用寿命。针对该问题,磨损均衡算法需要减少内部数据的迁移次数。本文以传统磨损均衡算法为研究基础,主要对闪存的特性进行研究,并对触发磨损均衡机制的阈值和候选块选取的条件进行优化,仿真比较在不同的冷热数据占比环境下的两种算法性能。主要的研究内容和创新点如下:(1)研究传统磨损均衡算法的设计原理并分析其利弊,着重对冷热数据识别和数据迁移条件进行研究,详细分析算法的性能和寿命计算公式,为算法性能比较提供理论依据。...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4-3不同ECC下的误码率

广东工业大学硕士学位论文误码率测试试SSD在读状态下的误码率，对操作进行设置，对逻辑地址为Chip0中作为起始块的100个块进行操作，即在Chip0下的Block0~Block64制），分别测出在不同ECC下的误码率，这里的纠错能力还是ECC1....

图4-8全新SSD坏块数目情况

出厂坏块达到块擦除上限的新增坏块编程出错被系统误判的坏块图4-7闪存坏块分类Figure4-7Classificationofbadblocksofflashmemory在闪存分析仪中，可以对异常掉电的坏块进行擦除，由于这类块是被系统误判块的，所以在擦除后可以....

图4-9SSD坏块内部存储的数据

针对新增坏块的判定方法块判断是用过厂商对闪存页特定位置标记，一般使用FFh来标记，一个块或者是系统判别为坏块的时候，系统会将该块的标记进行清除。块标记的利用闪存块中第一个页或者最后一个页进行管理，SLC和MLC标记位置的差异。例如，一个SLC容量较小的page，B....

图4-10SSD坏块数据擦除Figure4-10ErasedatainsidethebadblockofSSD

广东工业大学硕士学位论文出来，如图4-9所示。从图中圈出来的地方可以看到，由于擦除次数到达中存储的数据是一种不为0的数，由于看到这种结果，为了继续研究坏块式，对其进行擦除处理，研究闪存坏块的数据是否可以被擦除掉，最后证储数据是可以被擦除，结果在如图4-10中看到。但是....

本文编号：3941973