论文部分内容阅读
伴随着信息科技的迅速发展,数据信息的存储需求上升到一个更高的层次,固态硬盘(SSD)由于其各方面的性能优势逐渐得到了推广使用。固态硬盘内部特殊的存储介质闪存(Flash),使人们的研究重心关注到到其闪存转换层FTL(Flash Translation Layer)上,好的FTL算法是SSD的性能瓶颈。如何更优地去评判一个Flash FTL管理算法的性能变得非常重要,可以认为Flash FTL算法验证平台影响了NAND Flash算法的持续发展。基于现在整个行业的算法研究环境来看,仿真平台不是通用性不强,测试性能指标较少。就是开销太大,算法调试过程复杂。本文基于真实的SSD的内部架构,包括六个基本模块的建模,分别是界面操作模块,文件系统模块,驱动模块,实现Flash FTL算法的固件模块,NAND Flash模块以及DRAM模块。在VC编译器上用软件实现对硬件资源的模拟,设计一个通用灵活,验证环境可靠的闪存存储设备软件仿真平台,为各种Flash FTL管理算法提供验证环境。在固件模块的FTL算法单元中插入待测的算法,可通过三种主控任务(Host task)方式:trace逻辑地址顺序读写,trace逻辑地址随机读写,文件流拷贝文件来实现读写测试。该平台可达到三种重要的设计目标:1.不同Flash FTL的算法性能评估,包括读写速度比较,擦除块均衡程度,以及可靠性测试。2.Flash FTL的算法正确性验证。3.该平台具有通用性,可扩展到多种接口和存储架构的固态存储产品设计。因为基于真实的SSD盘而设计,其中的固件算法代码可简单修改后应用于真实的盘中。通过该平台验证过的算法也已经应用于真实的闪存设备中,并实现了量产,取得了很好的性能指标,从而也证明了该平台的研究价值。