基于NAND Flash的多路并行存儲系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對數(shù)據(jù)存儲容量和速度需求越來越高。傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)采用的機械硬盤由于其較大的I/O訪問延遲、功耗高、抗震性差等問題成為限制存儲系統(tǒng)性能的瓶頸,已經(jīng)逐漸不能滿足未來應用的需求?;贜AND Flash的固態(tài)存儲系統(tǒng)由于具有讀寫速度快、非易失性、抗震性、功耗低等優(yōu)勢,經(jīng)逐步發(fā)展和多次技術(shù)變革,逐漸顯露出其巨大的優(yōu)勢,受到了國內(nèi)外學者和工業(yè)界人士的普遍重視,未來或?qū)⑻娲鷤鹘y(tǒng)硬盤。但如何充分提高閃存的實際訪問帶寬,降低

2、I/O訪問延遲,并且發(fā)揮多路閃存并行訪問優(yōu)勢,是固態(tài)存儲系統(tǒng)設(shè)計中需要重點考慮的問題。
   本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于NAND Flash的多路并行固態(tài)存儲系統(tǒng)。整體設(shè)計以FPGA為開發(fā)平臺,采用SOPC技術(shù),在FPGA內(nèi)搭建多通道固態(tài)存儲控制器架構(gòu),通過外接多片Intel公司的大容量NAND Flash芯片,構(gòu)建了多路并行存儲系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用高速SATA接口連接到主機,內(nèi)置多個獨立工作的NANDFlash控制器,采用并行總線拓

3、寬技術(shù),大大提高了NAND Flash的訪問帶寬。在多通道并行存儲架構(gòu)的基礎(chǔ)上,本文對多通道架構(gòu)下的FTL進行了研究。首先,針對通道架構(gòu)的特點,提出了一種基于超級塊和μ樹的混合地址映射策略,該策略一方面使FTL能充分利用多通道架構(gòu)中的多種并行性,另外一方面有效的減少了地址映射占用的內(nèi)存。其次,結(jié)合新型NAND Flash在數(shù)據(jù)搬運方面的優(yōu)勢,對傳統(tǒng)的基于貪婪算法的垃圾回收機制進行了優(yōu)化,提出了一種新的垃圾回收塊權(quán)值定義,有效的縮短了垃圾

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