固態硬盤及其執行刪除命令的方法技術

一種固態硬盤及其執行刪除命令的方法，在檢查表入口設置刪除標志，根據接收的刪除命令所下的邏輯地址，更改檢查表入口的刪除標志，標示未執行刪除命令的邏輯地址，即回報主機完成刪除命令，縮短對主機的回應時間，固態硬盤并選擇在幕后對刪除標志標示未執行刪除命令的邏輯地址執行刪除命令，以提升固態硬盤的性能。

【技術實現步驟摘要】
固態硬盤及其執行刪除命令的方法
本專利技術有關一種固態硬盤，尤其關于固態硬盤在接收主機的刪除命令時，執行刪除命令修改轉換層的方法。
技術介紹
固態硬盤(SolidStateDrive，簡稱SSD)是由與非門閃存陣列(NANDFlashMemoryArray)整合成為單一的儲存裝置，一般作為電子裝置的儲存裝置。電子裝置的主機，由中央處理器發出存取數據的邏輯地址，至連接在傳輸接口的固態硬盤，固態硬盤內設控制器配合緩沖存儲器，接收主機的存取數據的邏輯地址，再到閃存陣列相對邏輯地址的實體地址存取數據，傳輸至主機的動態隨機存儲器DRAM，以供主機備用。由于閃存具有抹除次數限制，數據分散儲存在閃存陣列，為了管理數據的邏輯地址與閃存陣列的實體地址的關系，固態硬盤在啟動時，讀取閃存陣列中各數據區塊的管理數據，形成數據的邏輯地址與實體地址的邏輯實體檢查表(LogicaltoPhysicalLookupTable)，以建立閃存轉換層(FlashTranslationLayer，簡稱FTL)，儲存及管理邏輯實體檢查表及其相關參數。固態硬盤中的閃存無法隨機覆蓋寫入數據，寫入數據前需先抹除數據，而閃存需以數據區塊為單位，才能整個數據區塊抹除數據。固態硬盤利用垃圾回收(GarbageCollection)的機制，以數據區塊為單位，將數據區塊中有效數據頁先轉移至其他數據區塊后，才整個抹除數據區塊的數據，回收做為寫入數據的備用區塊。因此，主機越快通知固態硬盤無效的數據頁，數據區塊中的無效數據頁的數目，越容易達到回收的門檻，垃圾回收的效率越高，可提供足夠的備用區塊，讓數據不需等待回收備用區塊就能順利寫入，而提升固態硬盤的性能。如圖1所示，為現有技術固態硬盤執行刪除命令的示意圖。現有技術的刪除命令(TrimCommand)為提升固態硬盤性能的標準指令，需藉由系統下達命令。當主機獲得無效數據頁的信息，例如使用者刪除數據文件等，將以一批數筆的刪除命令，例如刪除命令0至刪除命令n，通知固態硬盤相關無效數據頁。現有技術固態硬盤通常以四個步驟執行每一筆刪除命令，執行步驟1由主機接收刪除命令，執行步驟2根據刪除命令所下邏輯地址的范圍，清空邏輯實體檢查表，執行步驟3根據刪除命令所下邏輯地址的范圍，調整轉換層的參數，最后在執行步驟4告知主機完成該筆刪除命令，然后再以前述的四個步驟執行下一筆刪除命令，直到執行完刪除命令n。才能盡快通知固態硬盤無效的數據頁，以提升固態硬盤的性能。然而，固態硬盤對每一筆刪除命令需以四個步驟執行，將拉長完成整批刪除命令回應主機的時間。尤其是刪除命令所下的邏輯地址范圍太廣又太分散時，固態硬盤在各邏輯地址間來來回回，以及耗費在執行步驟2清空邏輯實體檢查表與執行步驟3調整轉換層參數的時間更多，勢必增長回應主機的時間，使主機處于等待中，而排擠主機其他的操作，造成降低固態硬盤的性能。因此，固態硬盤在執行刪除命令的方法上，仍有問題亟待解決。
技術實現思路
本專利技術的目的提供一種固態硬盤，在邏輯實體檢查表的檢查表入口設置刪除標志，藉由刪除標志標示未執行刪除命令的邏輯地址，以利固態硬盤根據刪除標志執行刪除命令。本專利技術的另一目的在提供一種固態硬盤執行刪除命令的方法，根據接收的刪除命令僅更改邏輯地址檢查表入口刪除標志，即回報主機完成刪除命令，以縮短對主機的回應時間。本專利技術的再一目的在提供一種固態硬盤執行刪除命令的方法，固態硬盤在幕后對刪除標志標示未執行刪除命令的邏輯地址，執行刪除命令，以提升固態硬盤的性能。為了達到前述專利技術的目的，本專利技術固態硬盤執行刪除命令的方法，本專利技術的固態硬盤，利用控制器接收主機的存取命令，并暫存在緩沖存儲器，以閃存陣列儲存數據，由轉換層單元決定在緩沖存儲器或閃存陣列建立閃存轉換層的位置，并通知控制器讀取閃存陣列的儲存數據，形成邏輯實體檢查表，以建立閃存轉換層及管理閃存轉換層的參數，邏輯實體檢查表包含邏輯地址及檢查表入口，在檢查表入口的保留區規劃一位的刪除標志字段，用以標示未執行刪除命令的邏輯地址。固態硬盤在幕后或空閑時機，根據刪除標志標示未執行刪除命令的邏輯地址，執行刪除命令。本專利技術固態硬盤執行刪除命令的方法，由固態硬盤接收一批刪除命令，刪除命令為通知固態硬盤無效的數據頁，根據刪除命令所下邏輯地址的范圍，至邏輯實體檢查表的邏輯地址的檢查表入口，更改刪除標志，回報主機完成刪除命令，一筆刪除命令執行完后，重復執行步驟繼續執行下一筆刪除命令，直到執行完該批刪除命令，固態硬盤選擇在幕后或空閑的時機，對刪除標志標示未執行刪除命令的邏輯地址，執行刪除命令，清除檢查表入口記錄的數據及調整轉換層的參數。附圖說明圖1為現有技術固態硬盤執行刪除命令的示意圖。圖2為本專利技術固態硬盤的功能方塊圖。圖3為本專利技術邏輯實體檢查表的示意圖。圖4為本專利技術邏輯實體檢查表的入口的示意圖。圖5為本專利技術固態硬盤執行刪除命令的示意圖。圖6為本專利技術刪除命令所下邏輯地址范圍的示意圖。圖7為本專利技術固態硬盤執行刪除命令的方法的流程圖。附圖標記說明：10電子裝置11主機12中央處理器13動態隨機存儲器14傳輸接口20固態硬盤21控制器22緩沖存儲器23閃存陣列24轉換層單元30邏輯實體檢查表31邏輯地址32檢查表入口33刪除標志具體實施方式有關本專利技術為達成上述目的，所采用的技術手段及其功效，舉較佳實施例，并結合附圖說明如下。請同時參閱圖2、圖3及圖4，圖2為本專利技術固態硬盤的功能方塊圖，圖3為本專利技術邏輯實體檢查表的示意圖，圖4為本專利技術邏輯實體檢查表的入口的示意圖。圖2中本專利技術的固態硬盤(SSD)20作為電子裝置10的儲存裝置，電子裝置10的主機11設中央處理器(CPU)12及動態隨機存儲器(DRAM)13，由中央處理器12配合動態隨機存儲器13發出存取數據的邏輯地址至連接在傳輸接口14的固態硬盤20，固態硬盤20內設控制器21及緩沖存儲器22，由控制器21接收主機11的存取命令，暫存在緩沖存儲器22，以命令所下的邏輯地址，至儲存數據的閃存陣列23相對邏輯地址的實體地址存取數據，到主機2的動態隨機存儲器13，以供主機11備用。本專利技術的固態硬盤20并設置轉換層單元24，負責在固態硬盤20啟動時，建立閃存轉換層(FTL)，及管理轉換層的參數。本專利技術固態硬盤20啟動時，由轉換層單元24決定在緩沖存儲器22或閃存陣列23建立閃存轉換層的位置。并通知控制器21讀取閃存陣列23中各數據區塊的管理數據，形成圖3中的邏輯實體檢查表30，邏輯實體檢查表包含邏輯地址31及檢查表入口32(LookupTableEntry)。其中檢查表入口32如圖4所示，包含管道(Channel)、目標(Target)、實體區塊(Block)、頁次(Page)及保留區(Reserved)等字段，以記錄該筆數據的相關參數。因此，當控制器21接收主機11命令時，閃存轉換層24利用建立的邏輯實體檢查表30，根據命令所下的邏輯地址，由其檢查表入口32記錄的實體區塊及頁次，對照數據存放在閃存陣列23中的實體地址，以迅速至對應的閃存執行命令。而本專利技術固態硬盤20利用檢查表入口32規劃一位(Bit)的刪除標志33字段，標示未執行刪除命令的邏輯地址，以利固態硬盤在幕后或空閑時根據刪除標志執行刪除命令。本實施力將前述刪除本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固態硬盤，包含：控制器，接收主機的存取命令；緩沖存儲器，暫存控制器接收的存取命令；閃存陣列，用以儲存數據；轉換層單元，由控制器讀取閃存陣列的儲存數據，形成邏輯實體檢查表，以建立閃存轉換層及管理閃存轉換層的參數；其中，邏輯實體檢查表包含邏輯地址及檢查表入口，在檢查表入口規劃刪除標志字段，用以標示未執行刪除命令的邏輯地址。

【技術特征摘要】
1.一種固態硬盤，包含：控制器，接收主機的存取命令；緩沖存儲器，暫存控制器接收的存取命令；閃存陣列，用以儲存數據；轉換層單元，由控制器讀取閃存陣列的儲存數據，形成邏輯實體檢查表，以建立閃存轉換層及管理閃存轉換層的參數；其中，邏輯實體檢查表包含邏輯地址及檢查表入口，在檢查表入口規劃刪除標志字段，用以標示未執行刪除命令的邏輯地址。2.如權利要求1所述的固態硬盤，其中該刪除標志為一位的字段。3.如權利要求2所述的固態硬盤，其中該刪除標志字段設在檢查表入口的保留區。4.如權利要求1所述的固態硬盤，其中該固態硬盤在幕后或空閑時機，根據刪除標志標示未執行刪除命令的邏輯地址，執行刪除命令。5.如權利要求1所述的固態硬盤，其中該轉換層單元決定在緩沖存儲器或閃存陣列建立閃存轉換層的位置。6.一種固態硬盤...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林政儀，陳仕偉，謝景星，蕭亦隆，
申請(專利權)人：廣明光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣,71