内存受限的QLC写入方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种内存受限的QLC写入方法、装置、计算机设备和存储介质，其中该方法包括：在固态硬盘内部保留部分SLC物理块，每当主机写入数据时总是优先写入到所述SLC物理块中；在所述固态硬盘内部保留一较小的内存区域作为WL Buffer；在数据写入到SLC物理块后，将数据从SLC物理块读出到WL Buffer并传输到对应DIE的QLC物理块；释放WL Buffer并发起对应DIE的QLC编程；使用所述WL Buffer依次对其他DIE执行相同的处理，并等待所有DIE的QLC编程完成。本发明专利技术极大地降低了内存受限的固态硬盘中QLC多次编程的内存需求，进而降低了成本。进而降低了成本。进而降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
内存受限的QLC写入方法、装置和计算机设备


[0001]本专利技术涉及固态硬盘
，特别是涉及一种内存受限的QLC写入方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]SSD(固态硬盘)已经被广泛应用于各种场合，目前在PC市场已经逐步替代传统的HDD，从可靠性和性能方面为用户提供较好的体验。
[0003]随着NAND工艺的演进，已经从早期的1bit/cell(SLC)依次演进为2bit/cell(MLC)，3bit/cell(TLC)，4bit/cell(QLC)，其存储的数据容量越来越大，但由于每个cell的bit数量增加，导致其编程模型越来越复杂。典型的NAND如SLC/MLC/TLC，其只需要一次编程就可以完成数据的存储，其后即可正常读取，而QLC由于其NAND Cell电压分布复杂，需要多次编程才能真正完成数据存储以便其后的数据读取。
[0004]此外，由于需要消除相邻的Wordline之间的影响，此多次编程需要在多个Wordline之间交错，故而使得处于不稳定状态的WL(Wordline)数量较多，由于其不可以被读出，对应的数据需要缓存在其他可以被正确读取的地方。如果需要缓存在SOC内存中，则会导致对内存的需求开销很大，这在成本因素制约的消费类SSD场景下不太可行。因此，如何优化QLC的写入模型对于SSD的内存成本优化是非常关键的因素。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种内存受限的QLC写入方法、装置、计算机设备和存储介质。
>[0006]一种内存受限的QLC写入方法，所述方法包括：
[0007]在固态硬盘内部保留部分SLC物理块，每当主机写入数据时总是优先写入到所述SLC物理块中；
[0008]在所述固态硬盘内部保留一较小的内存区域作为WL Buffer；
[0009]在数据写入到SLC物理块后，将数据从SLC物理块读出到WL Buffer并传输到对应DIE的QLC物理块；
[0010]释放WL Buffer并发起对应DIE的QLC编程；
[0011]使用所述WL Buffer依次对其他DIE执行相同的处理，并等待所有DIE的QLC编程完成。
[0012]在其中一个实施例中，所述在数据写入到SLC物理块后，将数据从SLC物理块读出到WL Buffer并传输到对应DIE的QLC物理块的步骤还包括：
[0013]仅在同一个DIE内进行SLC物理块到QLC物理块的数据搬移。
[0014]在其中一个实施例中，所述在固态硬盘内部保留部分SLC物理块，每当主机写入数据时总是优先写入到所述SLC物理块中的步骤还包括：
[0015]主机写入数据并判断当前SLC物理块是否已经写满；
[0016]若当前SLC物理块已经写满，则重新分配一组新的空白SLC物理块。
[0017]在其中一个实施例中，在所述使用所述WL Buffer依次对其他DIE执行相同的处理，并等待所有DIE的QLC编程完成的步骤之后还包括：
[0018]如果SLC物理块中的数据均搬移到QLC物理块后，则释放SLC物理块用于存放主机后续写入的数据。
[0019]一种内存受限的QLC写入装置，所述内存受限的QLC写入装置包括：
[0020]写入模块，所述写入模块用于在固态硬盘内部保留部分SLC物理块，每当主机写入数据时总是优先写入到所述SLC物理块中；
[0021]保留模块，所述保留模块用于在所述固态硬盘内部保留一较小的内存区域作为WL Buffer；
[0022]传输模块，所述传输模块用于在数据写入到SLC物理块后，将数据从SLC物理块读出到WL Buffer并传输到对应DIE的QLC物理块；
[0023]编程模块，所述编程模块用于释放WL Buffer并发起对应DIE的QLC编程；
[0024]重复处理模块，所述重复处理模块用于使用所述WL Buffer依次对其他DIE执行相同的处理，并等待所有DIE的QLC编程完成。
[0025]在其中一个实施例中，所述传输模块还用于：
[0026]仅在同一个DIE内进行SLC物理块到QLC物理块的数据搬移。
[0027]在其中一个实施例中，所述装置还包括判断模块，所述判断模块用于：
[0028]主机写入数据并判断当前SLC物理块是否已经写满；
[0029]若当前SLC物理块已经写满，则重新分配一组新的空白SLC物理块。
[0030]在其中一个实施例中，所述装置还包括释放模块，所述释放模块用于：
[0031]如果SLC物理块中的数据均搬移到QLC物理块后，则释放SLC物理块用于存放主机后续写入的数据。
[0032]一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项方法的步骤。
[0033]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
[0034]上述内存受限的QLC写入方法、装置、计算机设备和存储介质在固态硬盘内部保留部分SLC物理块，每当主机写入数据时总是优先写入到所述SLC物理块中；在所述固态硬盘内部保留一较小的内存区域作为WL Buffer；在数据写入到SLC物理块后，将数据从SLC物理块读出到WL Buffer并传输到对应DIE的QLC物理块；释放WL Buffer并发起对应DIE的QLC编程；使用所述WL Buffer依次对其他DIE执行相同的处理，并等待所有DIE的QLC编程完成。本专利技术对数据迁移规则以及缓冲区释放进行了优化，从而使得可以使得仅使用较少内存的情形下完成数据迁移，极大地降低了内存受限的固态硬盘中QLC多次编程的内存需求，进而降低了成本。
附图说明
[0035]图1为现有技术中典型的NAND组成示意图；
[0036]图2为现有技术中进行多Pass编程的示意图；
[0037]图3为一个实施例中内存受限的QLC写入方法的流程示意图；
[0038]图4为一个实施例中所引入的QLC写入方法的示意图；
[0039]图5为一个实施例中多个DIE按时间轴的NAND操作序列图；
[0040]图6为另一个实施例中内存受限的QLC写入方法的流程示意图；
[0041]图7为一个实施例中内存受限的QLC写入装置的结构框图；
[0042]图8为另一个实施例中内存受限的QLC写入装置的结构框图；
[0043]图9为再一个实施例中内存受限的QLC写入装置的结构框图；
[0044]图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0045]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内存受限的QLC写入方法，所述方法包括：在固态硬盘内部保留部分SLC物理块，每当主机写入数据时总是优先写入到所述SLC物理块中；在所述固态硬盘内部保留一较小的内存区域作为WL Buffer；在数据写入到SLC物理块后，将数据从SLC物理块读出到WL Buffer并传输到对应DIE的QLC物理块；释放WL Buffer并发起对应DIE的QLC编程；使用所述WL Buffer依次对其他DIE执行相同的处理，并等待所有DIE的QLC编程完成。2.根据权利要求1所述的内存受限的QLC写入方法，其特征在于，所述在数据写入到SLC物理块后，将数据从SLC物理块读出到WL Buffer并传输到对应DIE的QLC物理块的步骤还包括：仅在同一个DIE内进行SLC物理块到QLC物理块的数据搬移。3.根据权利要求2所述的内存受限的QLC写入方法，其特征在于，所述在固态硬盘内部保留部分SLC物理块，每当主机写入数据时总是优先写入到所述SLC物理块中的步骤还包括：主机写入数据并判断当前SLC物理块是否已经写满；若当前SLC物理块已经写满，则重新分配一组新的空白SLC物理块。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的内存受限的QLC写入方法，其特征在于，在所述使用所述WL Buffer依次对其他DIE执行相同的处理，并等待所有DIE的QLC编程完成的步骤之后还包括：如果SLC物理块中的数据均搬移到QLC物理块后，则释放SLC物理块用于存放主机后续写入的数据。5.一种内存受限的QLC写入装置，其特征在于，所述内存受限的QLC写入装置包括：写入模块，所述写入模块用于在固态硬盘内部保留部分SLC...

【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，徐伟华，罗宗扬，李建，
申请(专利权)人：苏州忆联信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：