磨损均衡方法、存储装置及信息系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种磨损均衡方法、存储装置及信息系统，存储空间被分割成多个大小相同的存储子空间，每个存储子空间被分割成多个大小相同的存储块，每个存储块对应一个逻辑地址和一个物理地址，所述逻辑地址和物理地址具有唯一映射的关系；该方法包括：记录所述每个存储子空间的累积写操作次数；当所述多个存储子空间中的任意一个存储子空间的累积写操作次数达到预定的重映率时，将所述存储子空间的逻辑地址映射到重映射物理地址。通过本发明专利技术实施例的磨损均衡方法、存储装置及信息系统，可以将局部的写操作过多的数据块的逻辑地址均衡映射到全物理存储空间，从而避免局部数据过热，延长存储介质的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及存储
，尤其涉及一种磨损均衡方法、存储装置及信息系统。
技术介绍
近年来，ー种新型存储技术-相变存储(Phase-Change Memory, PCM)逐渐展露出替代动态随机访问内存的潜力，从而引起了业界的高度重视。相对于动态随机访问内存，相变存储主要有两大优势ー是集成度高和可扩展性強，ニ是节约能耗。然而，相变存储的存储单元只能承受一定数目的写操作，一般在IO5-IO8次左右。在超过这个数目后存储单元会发生锁定错误(Stuck-at Fault),使得新的写请求不能改变 原先的写入状态，因而存储単元永久被锁在原写入数据状态。其主要原因是在超过一定数目的写操作之后，由于频繁的膨胀和收缩，加热电阻会发生脱落，从而导致存储单元再也无法改变相态，即写入新数据，而原先写入的数据还可以继续进行读操作。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种磨损均衡方法、存储装置及信息系统，可以将局部的写操作过多的数据块的逻辑地址映射到全物理存储空间，从而避免局部数据过热，延长相变存储的使用寿命。本专利技术实施例提供一种磨损均衡方法，存储空间被分割成多个大小相同的存储子空间，每个存储子空间被分割成多个大小相同的存储块，每个存储块对应ー个逻辑地址和ー个物理地址，所述逻辑地址和物理地址具有唯一映射的关系；该方法包括记录每个存储子空间的累积写操作次数；当多个存储子空间中的任意一个存储子空间的累积写操作次数达到预定的重映射率吋，将存储子空间的逻辑地址映射到重映射物理地址。本专利技术实施例提供一种存储装置，包括存储空间，所述存储空间包括多个大小相同的存储子空间，每个存储子空间包括多个大小相同的存储块，每个存储块对应ー个逻辑地址和ー个物理地址，逻辑地址和物理地址具有唯一映射的关系；记录单元，用于记录每个存储子空间的累积写操作次数；重映射単元，用于当多个存储子空间中的任意一个存储子空间的累积写操作次数达到预定的重映射率吋，将存储子空间的逻辑地址映射到重映射物理地址。本专利技术实施例提供ー种信息系统，包括中央处理器以及至少ー个上述的存储装置；其中，中央处理器用于对存储装置进行控制；存储装置用于根据中央处理器的指令对信息进行存储或访问。通过本专利技术实施例的磨损均衡方法、存储装置及信息系统，可以将局部的写操作过多的数据块的逻辑地址映射到全物理存储空间，从而避免局部数据过热，延长存储介质的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作ー简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术实施例一提供的磨损均衡方法的流程图；图2为本专利技术实施例ニ提供的磨损均衡方法的流程图；图3为本专利技术实施例三提供的磨损均衡方法的流程图；图4为本专利技术实施例四提供的磨损均衡方法的流程图； 图5为本专利技术实施例五提供的存储装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例六提供的存储装置的结构示意图；图7为本专利技术实施例七提供的信息系统的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提出的磨损均衡方法将存储空间的逻辑地址空间分割成多个相同大小的存储子空间，每个存储子空间包含多个存储块，并且每个存储子空间都能够被重映射到全物理地址空间。多个存储子空间的重映射可以同时进行。如果ー个存储子空间其中的所有存储块完成了重映射，那么该存储子空间将立即进入下ー个重映射轮继续进行重映射。这种并行的磨损均衡方法使得存储块的重映射能够尽快在最“需要”的部位发生，即写操作最多或者磨损最多的存储块逻辑地址，并且每个存储块逻辑地址可以被映射到的物理地址并不会被限定在任意ー个物理子地址空间。中文參数英文对照參数存储空间大小Region Size 子存储空间大小Sub-region Size 子存储空间数目Sub-region Number 块大小Block Size 每存储空间块数目Block Number per Region每子存储空间块数目Block Number per Sub-region表I存储配置參数中英文对照表图I为本专利技术实施例一提供的磨损均衡方法的流程图。该方法应用于存储介质，比如相变存储、闪存flash等。存储介质的存储空间被分割成多个大小相同的存储子空间，每个存储子空间被分割成多个大小相同的存储块，每个存储块对应ー个逻辑地址和ー个物理地址，所述逻辑地址和物理地址具有唯一映射的关系；多个大小相同的存储子空间可以是连续的；多个大小相同的存储块可以是连续的。存储空间的分割操作可以是存储介质在生产时完成，同时对存储空间的參数进行初始化，比如总存储块数N每个逻辑子空间包含的存储块数n逻辑子空间lsr0,lsrl, lsr2, lsr3, ......, Isr(N/n-1)物理子空间psrO,psrl, psr2, psr3，......, psr (N/n-1)如图I所示，本实施例的方法包括 步骤S101.记录每个存储子空间的累积写操作次数WC ；步骤S103.当多个存储子空间中的任意一个存储子空间的累积写操作次数达到预定的重映射率吋，比如100，将该存储子空间的逻辑地址映射到重映射物理地址；步骤S105.将该存储子空间的累积写操作次数WC归零，该存储子空间进入下ー个重映射轮。具体的，步骤步骤SlOl可以是对每个存储子空间分别设置计数器，用于记录每个存储子空间的累积写操作次数；根据每一次写操作对应的存储块地址(逻辑地址或物理地址)确定该存储块所属的存储子空间，对该存储子空间对应的计数器加1，从而记录该存储子空间的累积写操作次数。具体的，步骤步骤S103可以包括对存储子空间生成重映射键；将存储子空间的逻辑地址与重映射键进行异或操作，得到存储子空间的重映射物理地址，从而实现将存储子空间的逻辑地址映射到重映射物理地址。在本专利技术实施例中，多个存储子空间的地址重映射可以同时进行。如果ー个存储子空间其中的所有存储块完成了重映射，那么该存储子空间将立即进入下ー个重映射轮继续进行重映射。本专利技术实施例中，多个存储子空间的地址重映射是多路并行进行的，可以使得磨损均衡速度更快。本专利技术实施例通过记录每个存储子空间的累积写操作次数，当多个存储子空间中的任意一个存储子空间的累积写操作次数达到预定的重映射率吋，将存储子空间的逻辑地址映射到重映射物理地址，可以将局部的写操作过多的数据块的逻辑地址均衡映射到全物理存储空间，从而避免局部数据过热，延长存储介质的使用寿命。图2为本专利技术实施例ニ提供的磨损均衡方法的流程图。该方法应用于存储介质，比如相变存储、闪存flash等。在本专利技术实施例中，存储子空间的存储块逻辑地址包括存储子空间键和存储块键，存储子空间键用于标识存储子空间，存储块键用于标识存储子空间的存储块。本实施例的磨损均衡方法包括步骤S201.记录每个存储子空间的累积写本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磨损均衡方法，其特征在于，存储空间被分割成多个大小相同的存储子空间，每个存储子空间被分割成多个大小相同的存储块，每个存储块对应一个逻辑地址和一个物理地址，所述逻辑地址和物理地址具有唯一映射的关系；所述方法包括：记录所述每个存储子空间的累积写操作次数；当所述多个存储子空间中的任意一个存储子空间的累积写操作次数达到预定的重映射率时，将所述存储子空间的逻辑地址映射到重映射物理地址。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余宏亮，杜雨阳，龚皓，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：