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文檔簡介
1、基于NAND Flash的固態(tài)盤憑借其低能耗、低故障率、高性能等優(yōu)勢,正逐步應用到企業(yè)級服務器和高性能計算領域。為保持主機對固態(tài)盤的訪問接口與磁盤兼容,并有效解決NAND Flash的重寫前擦除和擦除次數(shù)有限等固有特性引起的各類問題,提高固態(tài)盤的整體性能,固態(tài)盤在文件系統(tǒng)和NAND Flash之間引入閃存轉(zhuǎn)換層,以處理地址映射、垃圾回收和磨損均衡等問題。其中,地址映射將請求的邏輯地址映射為固態(tài)盤內(nèi)物理地址,根據(jù)映射粒度的不同可分為頁映射
2、、塊映射和混合映射。
頁映射方式存在映射表過大的問題,限制了其在固態(tài)盤中的實際應用。當前主流的DFTL算法在頁映射的基礎上選擇性地緩存最近常用的頁映射關系,一定程度上緩解了頁映射表過大的問題,但因映射信息未命中緩存而產(chǎn)生的額外開銷嚴重影響了固態(tài)盤的整體性能。
針對上述問題,本文提出了一種有效利用負載時空局部性的地址映射方法ECAM,ECAM將多個物理頁號和邏輯頁號均連續(xù)的頁映射關系用一條帶有SIZE域的地址映射關系表
3、示,并在對頁映射信息的緩存管理策略中賦予SIZE值較大的地址映射信息更高的優(yōu)先級。ECAM根據(jù)負載的局部性原理對緩存內(nèi)地址映射信息進行管理,在緩存空間一定的情況下緩存更多有用的地址映射信息,提高緩存命中率,減少緩存失效產(chǎn)生的額外讀寫操作,提高固態(tài)盤整體性能。
同時,針對NAND Flash讀寫性能與負載特性相關的特點,本文在ECAM基礎上提出了一種基于負載預測的自適應閃存轉(zhuǎn)換層算法WAPFTL。WAPFTL通過對負載特征的預測
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