相变存储器刷新管理方法、装置、控制器及固态硬盘与流程

本申请涉及固态硬盘管理，尤其涉及一种相变存储器刷新管理方法、装置、控制器及固态硬盘。

背景技术：

1、现有相变存储器（pcm）固态硬盘普遍采用基于程序时间的全量扫描式刷新管理，控制器需周期性遍历每一个存储页，计算其数据到期时间并判断是否需刷新。随着pcm容量从512gb向tb级扩展，待管理存储页数量达数亿级别，导致刷新扫描开销与容量呈线性增长。大量存储页距离刷新截止时间仍很远，却仍被重复访问和计算，进而会造成显著的ddr带宽占用、cpu资源浪费及后台任务延迟。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供一种相变存储器刷新管理方法、装置、控制器及固态硬盘。

2、第一方面，本申请实施例提供一种相变存储器刷新管理方法，包括：

3、将相变存储器的物理地址空间划分为多个连续的存储区域；其中，每个所述存储区域包括至少一个存储页，且每个所述存储区域对应一刷新摘要信息；刷新摘要信息包括根据所述存储区域内各个所述存储页的程序时间及对应的持续时间所确定的最早刷新到期时间；

4、响应于刷新任务启动，根据各个所述存储区域的所述最早刷新到期时间与当前时间及预设时间裕度的关系，确定需进行页级扫描的目标存储区域；

5、对所述目标存储区域中各个所述存储页执行刷新判断，并对满足刷新条件的目标存储页执行刷新操作；

6、响应于所述目标存储页刷新操作完成，更新当前所述目标存储页的所述程序时间，并重新计算当前所述目标存储页所属存储区域的所述刷新摘要信息。

7、第二方面，本申请实施例提供一种相变存储器刷新管理装置，包括：

8、划分模块，用于将相变存储器的物理地址空间划分为多个连续的存储区域；其中，每个所述存储区域包括至少一个存储页，且每个所述存储区域对应一刷新摘要信息；刷新摘要信息包括根据所述存储区域内各个所述存储页的程序时间及对应的持续时间所确定的最早刷新到期时间；

9、确定模块，用于响应于刷新任务启动，根据各个所述存储区域的所述最早刷新到期时间与当前时间及预设时间裕度的关系，确定需进行页级扫描的目标存储区域；

10、刷新模块，用于对所述目标存储区域中各个所述存储页执行刷新判断，并对满足刷新条件的目标存储页执行刷新操作；

11、更新模块，用于响应于所述目标存储页刷新操作完成，更新当前所述目标存储页的所述程序时间，并重新计算当前所述目标存储页所属存储区域的所述刷新摘要信息。

12、第三方面，本申请实施例提供一种固态硬盘控制器，所述固态硬盘控制器用于执行前述实施方式任一项所述的相变存储器刷新管理方法。

13、第四方面，本申请实施例提供一种固态硬盘，包括前述实施方式所述的固态硬盘控制器。

14、本申请的实施例具有如下有益效果：本申请通过在物理地址空间中划分连续的存储区域并为其配置包含最早刷新到期时间的刷新摘要信息，实现了刷新管理的分层化。该方法可以使后台刷新任务无需遍历全部存储页，而是先依据存储区域层级的摘要信息筛选出可能需处理的目标区域，再仅对该区域内存储页执行精细化判断与刷新操作。由此可以显著降低了后台任务对系统资源的占用，提升刷新执行效率。

1.一种相变存储器刷新管理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的相变存储器刷新管理方法，其特征在于，所述根据各个所述存储区域的所述最早刷新到期时间与当前时间及预设时间裕度的关系，确定需进行页级扫描的目标存储区域，包括：

3.根据权利要求1所述的相变存储器刷新管理方法，其特征在于，所述对所述目标存储区域中各个所述存储页执行刷新判断，包括：

4.根据权利要求1所述的相变存储器刷新管理方法，其特征在于，所述最早刷新到期时间的确定包括：

5.根据权利要求1所述的相变存储器刷新管理方法，其特征在于，所述重新计算当前所述目标存储页所属存储区域的所述刷新摘要信息，包括：

6.根据权利要求1所述的相变存储器刷新管理方法，其特征在于，所述刷新摘要信息还包括刷新风险评分；其中，所述刷新风险评分是根据所述存储区域内各个所述存储页的所述程序时间的分布离散度、数据访问热度及剩余寿命估计值确定的表征刷新紧迫程度的值。

7.根据权利要求1所述的相变存储器刷新管理方法，其特征在于，所述存储区域的划分包括固定大小划分或根据所述相变存储器当前工作状态动态调整划分粒度；其中，所述工作状态包括温度变化率、写入负载强度、历史刷新频次及介质老化程度中的至少一种。

8.一种相变存储器刷新管理装置，其特征在于，包括：

9.一种固态硬盘控制器，其特征在于，所述固态硬盘控制器用于执行权利要求1-7任一项所述的相变存储器刷新管理方法。

10.一种固态硬盘，其特征在于，包括权利要求9所述的固态硬盘控制器。