一种基于新型存储器的固态硬盘内部缓存管理方法及系统

摘要

本发明提供一种基于新型存储器的固态硬盘内部缓存管理方法及系统，所述管理系统包括SATA接口控制器、微处理器、DRAM内存、本地总线、闪存控制器、及NAND闪存，所述固态硬盘内部管理系统中还包括PCRAM缓存，所述PCRAM缓存包括数据块置换区及映射表存储区，其中，所述数据块置换区用于存放从所述DRAM内存置换到所述PCRAM缓存的数据块，所述映射表存储区用于保存数据页逻辑地址到物理地址之间的映射表，本发明通过基于PCRAM的SSD内部缓存管理方法，实现对固态硬盘的写的缓存以克服固态硬盘的读写不均衡特性、有效提高写性能、减少固态硬盘的随机写操作及擦出操作，以此来延长固态硬盘的寿命及提高固态硬盘的整体I/O性能。

主权项

一种基于新型存储器的固态硬盘内部缓存数据块置换方法，应用于包括有至少由SATA接口控制器、微处理器、DRAM内存、本地总线、闪存控制器、及NAND闪存组成的硬件架构中，其特征在于，所述硬件架构中还包括PCRAM缓存，所述PCRAM缓存包括数据块置换区及映射表存储区，其中，所述数据块置换区用于存放从所述DRAM内存置换到所述PCRAM缓存的数据块，所述映射表存储区用于保存数据页逻辑地址到物理地址之间的映射表，所述数据块置换方法包括以下步骤：1）判断所述PCRAM缓存内是否有相应数据块聚簇，若有，则执行步骤2），若无，则转至步骤3）；2）将所述DRAM内存中更新的相关数据页置换到所述PCRAM缓存中存放该数据块聚簇相对应的数据页逻辑地址，完成数据块置换；3）将该数据块聚簇缺少的数据页从所述NAND闪存中读出，并按逻辑顺序填入所述DRAM内存中该数据块聚簇相对应的数据页逻辑地址，然后把所述DRAM内存中相应的数据块聚簇写入所述PCRAM的空闲数据块，完成数据块置换。