基于固態(tài)盤(pán)控制器的選擇性緩存.pdf

1、基于NAND Flash芯片的固態(tài)盤(pán)具有非易失、隨機(jī)讀性能好、抗抖動(dòng)且能耗低的優(yōu)點(diǎn)。但是NAND Flash需要擦后寫(xiě)，并導(dǎo)致高延遲的垃圾回收過(guò)程，這一過(guò)程中芯片不能響應(yīng)讀寫(xiě)請(qǐng)求，導(dǎo)致固態(tài)盤(pán)整體性能下降。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)同一時(shí)刻垃圾回收過(guò)程僅涉及少量芯片，但它們的阻塞卻會(huì)導(dǎo)致全局控制器不再響應(yīng)用戶(hù)請(qǐng)求，即使其他芯片處于空閑狀態(tài)?；诖朔治觯岢鲆环N選擇性緩存Selective Cache（簡(jiǎn)稱(chēng)S_Cach

2、e）機(jī)制，以寫(xiě)回方式緩存正在進(jìn)行垃圾回收芯片上的寫(xiě)請(qǐng)求，分離垃圾回收和寫(xiě)操作，從而有效避免其他芯片空閑等待；S_Cache在芯片垃圾回收完成后立刻將該芯片被緩存數(shù)據(jù)寫(xiě)入，從而減少緩存空間占用。基于Micro-Add仿真器實(shí)現(xiàn)了S_Cache的原型，并在RAID0和RAID5兩種存儲(chǔ)布局實(shí)現(xiàn)了S_Cache。
　　通過(guò) FIN1、DTRS和 LVMP三種典型負(fù)載的實(shí)驗(yàn)證明，S_Cache在 RAID0，RAID5兩種布局上都能取得較