一种高带宽闪存控制器的数据处理方法及相关产品与流程

本发明涉及数据存储，尤其涉及一种高带宽闪存控制器的数据处理方法及相关产品。

背景技术：

1、高带宽闪存（high bandwidth flash, hbf）芯片通过三维堆叠和高速接口实现极高的数据吞吐量，已逐渐成为数据中心和边缘计算设备的核心存储介质。随着存储密度提升，每单元存储多位数据（如四层单元qlc或五层单元plc）成为主流，但这也导致数据保留错误和读取干扰问题急剧恶化，对存储控制器的数据处理能力提出了更高要求。

2、然而，现有闪存控制器通常采用固定的低密度奇偶校验（low-density parity-check，ldpc）码率和静态的缓存分区策略；而离线设定的固定ldpc码率和静态缓存分区，无法动态响应工作负载变化和介质退化，在介质退化或读密集型负载下，容易出现纠错失败率上升、读命中率下降的情况，影响系统服务质量。

技术实现思路

1、本发明提供一种高带宽闪存控制器的数据处理方法及相关产品，以解决相关技术采用固定ldpc码率和静态缓存分区进行hbf管理，容易出现纠错失败率上升、读命中率下降的情况，影响系统服务质量的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种高带宽闪存控制器的数据处理方法，包括：

3、对高带宽闪存芯片的物理状态进行监测，得到多维介质状态参数，并获取高带宽闪存芯片的历史运行数据；

4、基于多维介质状态参数和历史运行数据，对高带宽闪存芯片在未来时刻的介质状态进行预测，得到预测介质状态以及预测介质状态的不确定性指标；

5、基于预测介质状态和不确定性指标，对高带宽闪存芯片在未来时刻的纠错码率和缓存分区权重进行多目标求解，得到目标纠错码率和目标缓存分区权重；

6、基于目标纠错码率和目标缓存分区权重，对高带宽闪存芯片的纠错配置与缓存配置进行联合调整，以实现纠错与缓存协同控制。

7、第二方面，本发明实施例提供了一种高带宽闪存控制器，包括：

8、监测模块，用于对高带宽闪存芯片的物理状态进行监测，得到多维介质状态参数，并获取高带宽闪存芯片的历史运行数据；

9、预测模块，用于基于多维介质状态参数和历史运行数据，对高带宽闪存芯片在未来时刻的介质状态进行预测，得到预测介质状态以及预测介质状态的不确定性指标；

10、求解模块，用于基于预测介质状态和不确定性指标，对高带宽闪存芯片在未来时刻的纠错码率和缓存分区权重进行多目标求解，得到目标纠错码率和目标缓存分区权重；

11、调整模块，用于基于目标纠错码率和目标缓存分区权重，对高带宽闪存芯片的纠错配置与缓存配置进行联合调整，以实现纠错与缓存协同控制。

12、第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

13、第四方面，本发明实施例提供了一种可读存储介质，该可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

14、第五方面，本发明实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现上述方法的步骤。

15、上述高带宽闪存控制器的数据处理方法及相关产品所提供的一个方案中，通过对高带宽闪存芯片的物理状态进行实时监测，并结合历史运行数据对未来介质状态进行预测，使控制过程能够提前感知闪存介质随使用时间和工作负载变化产生的退化趋势，避免仅依赖当前状态进行静态配置而导致响应滞后的情况；然后，基于预测得到的介质状态以及预测结果的不确定性指标，对未来时刻的纠错码率和缓存分区策略进行动态优化，使纠错能力配置与缓存资源分配能够根据介质可靠性变化和业务需求进行自适应调整，在介质退化程度较高时提高数据可靠性保障能力，在数据访问压力变化时优化缓存资源利用效率。由此，本方案能够提升高带宽闪存控制器对介质状态变化和负载变化的适应能力，提高闪存数据可靠性和缓存资源利用效率，降低纠错失败率和缓存访问失效率，从而提升系统服务质量。

1.一种高带宽闪存控制器的数据处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多维介质状态参数和所述历史运行数据，对所述高带宽闪存芯片在未来时刻的介质状态进行预测，得到预测介质状态以及所述预测介质状态的不确定性指标，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述多维介质状态参数和所述历史运行数据，对所述高带宽闪存芯片在未来时刻的误码率进行预测，得到预测误码率和预测误码率方差，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述预测介质状态和所述不确定性指标，对所述高带宽闪存芯片在未来时刻的纠错码率和缓存分区权重进行多目标求解，得到目标纠错码率和目标缓存分区权重，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述以所述预测介质状态和所述不确定性指标作为输入，构建表征综合性能代价的目标函数，包括：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述对高带宽闪存芯片的物理状态进行监测，得到多维介质状态参数，包括：

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标纠错码率和所述目标缓存分区权重，对所述高带宽闪存芯片的纠错配置与缓存配置进行联合调整，以实现纠错与缓存协同控制，包括：

8.一种高带宽闪存控制器，其特征在于，包括：

9.一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至7中任一项所述高带宽闪存控制器的数据处理方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1至7中任一项所述高带宽闪存控制器的数据处理方法的步骤。