一种ZNS固态硬盘Zone LBA管理方法以及区块管理命令的算法
摘要文本
本申请提供一种ZNS固态硬盘Zone LBA管理方法以及区块管理命令的算法，首先对ZNS固态硬盘进行扫描确定坏块信息，提取每个Plane中连续好块的布局信息，将每个逻辑单元中每个Plane中对应的最短连续Block区域作为最小连续单元，以最小连续单元作为组成Zone的物理结构，实现了Zone的多通道高速读写以及Zone之间彼此物理隔离，同时可以避免单个Block可能因跨越多个Zone而导致数据错误操作以及因此导致的性能降低。另外，通过将Raid Block行带与Zone一一对应，对关键数据选择性开启Raid，既保证高速读写，又提高了敏感数据的安全性和可靠性。再者，通过维护LPB映射表，FTL不需要关注坏块问题，简化了FTL算法以及固件逻辑开销，缩短了FTL处理的响应时间，使得ZNS固态硬盘的性能最大化。
申请人信息
- 申请人:武汉麓谷科技有限公司
- 申请人地址:430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区关东街道大学园路15号附1号华中科技大学科技园现代服务业示范基地4#号楼10层4号房
- 发明人: 武汉麓谷科技有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种ZNS固态硬盘Zone LBA管理方法以及区块管理命令的算法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311795835.6 |
| 申请日 | 2023/12/25 |
| 公告号 | CN117453152A |
| 公开日 | 2024/1/26 |
| IPC主分类号 | G06F3/06 |
| 权利人 | 武汉麓谷科技有限公司 |
| 发明人 | 杨亮 |
| 地址 | 湖北省武汉市东湖新技术开发区关东街道大学园路15号附1号华中科技大学科技园现代服务业示范基地4#号楼10层4号房 |
专利主权项内容
1.一种ZNS固态硬盘Zone LBA管理方法，所述ZNS固态硬盘包括M个逻辑单元，其中每个逻辑单元(LUN)中包括H个Plane，每个所述Plane包括多个Block，每个所述Block包括多个Page，其中M和H均为大于1的正整数；其特征在于，至少包括如下步骤：1)对ZNS固态硬盘上的每个所述逻辑单元(LUN)对应的Plane中的全部Block进行坏块Block扫描并记录，形成坏块Block以及好块Block的信息表库；其中所述好块Block的数量总计为M个；2)控制模块读取所述信息表库并配置Raid模式；3)从多个好块Block中选择M*N*H个好块Block，构建Raid Block；其中N为ZNS固态硬盘的Zone的数量，且所述每个好块Block在对应Plane内是连续的；所述构建Raid Block的步骤至少包括：3-1)将所有所述逻辑单元(LUN)的选择的好块Block依次按照地址从小到大的顺序纵向对齐排列，形成M*N个Raid Block阵列；其中所述阵列中每个存储空间包括H个好块Block，且所述H个好块Block均分布在H个不同的Plane中；3-2)形成N个Raid Block行带，其中第i行Raid Block行带分别由M个逻辑单元中每个Plane对应的连续Block的第i个Block依次排列构成，即LogicBlock0组成一个Raid Block0且LogicBlock1组成一个Raid Block1……依此类推，LogicBlockN组成一个Raid BlockN；最后Raid Block0，Raid Block1……Raid BlockN组成N个Raid Block，其中i表示0-(N-1)的正整数；4)建立Logic Plane Block的LPB映射表，所述LPB映射表至少包括第一副表和第二副表，其中所述第一副表用于记录被编址的Plane的映射关系；第二副表用于记录未被编址的Plane的映射关系；所述LPB映射表中每条映射关系至少包括[Raid Block Number]、[LUNNumber]、[Plane Number]以及[Freq]等四条信息，当映射关系发生改变时，LPB映射表被更新；5)将所述N个Raid Block行带组成N个Zone，并建立并维护一Zone对应Host LBA范围区间的ZL映射表；针对关键用户信息开启Raid；6)通过区块管理命令对ZNS固态硬盘Zone进行读、写或者覆盖写操作。