【摘要】：隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展,微處理器的性能不斷提高,存儲(chǔ)系統(tǒng)性能逐漸成為制約整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能提升的瓶頸。傳統(tǒng)磁盤(pán)設(shè)備由于其較大的I/O訪(fǎng)問(wèn)延遲,已逐漸不能滿(mǎn)足未來(lái)應(yīng)用需求。閃存具有讀寫(xiě)速度快,非易失等特征,受到了人們的普遍關(guān)注,目前基于NAND閃存的SSD已得到了廣泛應(yīng)用。 本課題主要研究了NAND閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)及其性能優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)。首先,設(shè)計(jì)了基于NAND閃存的并行存儲(chǔ)系統(tǒng),其主要特點(diǎn)在于:提出了多個(gè)層次并行以及流水線(xiàn)技術(shù)來(lái)提高訪(fǎng)存性能;采取了PCI Express 2.0高速接口連接至主機(jī)設(shè)備;采取了大容量DRAM作為易失性寫(xiě)緩沖器,并在系統(tǒng)中完成了DDR存儲(chǔ)控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 其次,鑒于寫(xiě)前擦除特點(diǎn)降低了NAND閃存的寫(xiě)操作性能,在上述NAND閃存并行存儲(chǔ)系統(tǒng)中提出了一種基于日志塊的閃存轉(zhuǎn)換層的偏移優(yōu)先策略,致力于降低系統(tǒng)對(duì)閃存的寫(xiě)操作或擦除操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該策略不僅可以降低閃存的擦除操作,而且可以減少閃存的總體執(zhí)行時(shí)間和平均垃圾回收延時(shí),提高了閃存的使用壽命,并提高了閃存的訪(fǎng)問(wèn)性能。 最后,在NAND閃存并行存儲(chǔ)系統(tǒng)中添加緩存也是對(duì)提高閃存性能的有效解決方法,本課題還提出了一種基于塊級(jí)LRU緩存替換策略與偏移優(yōu)先策略的綜合管理方法,與若干面向閃存的緩存策略進(jìn)行了比較,可以進(jìn)一步提高閃存的訪(fǎng)問(wèn)性能。
【圖文】：

512+16）Byte，其中 512Byte 用于存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)邏輯地址等�；締挝�。而在寫(xiě)操作之前，需要進(jìn)行上述塊。這就意味著如果要對(duì)某一頁(yè)數(shù)據(jù)更新，到其它位置，然后擦除整塊，最后將更新的到本塊內(nèi)。更糟糕的是，擦除的開(kāi)銷(xiāo)特別大。一般分別是 25us 和 220us，而擦除一塊的開(kāi)是有限的，一般為 10 萬(wàn)次到 100 萬(wàn)次。位置對(duì)其進(jìn)行更新操作要經(jīng)過(guò)擦除和大量的忍受的，因此普遍采用的解決方法是非定點(diǎn)更的其它空余位置。非定點(diǎn)更新就避免了定點(diǎn)射的變化以及無(wú)效數(shù)據(jù)的管理等問(wèn)題，，而這，因此要想利用閃存作為存儲(chǔ)設(shè)備需要用新的

國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文2.3 閃存存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)有兩種方式：第一種方式是通過(guò)一種叫做閃存轉(zhuǎn)換設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)接口；第二種方式是設(shè)計(jì)專(zhuān)用的基于閃存于通用文件系統(tǒng)和閃存之間，為文件系統(tǒng)提供塊設(shè)口與已有的文件系統(tǒng)兼容，使閃存可以象傳統(tǒng)硬盤(pán)新軟件的代價(jià)大為降低，是目前最為流行的方式，原因。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：TP333

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 周鴻;基于緩沖檢測(cè)器的固態(tài)硬盤(pán)控制器的設(shè)計(jì)與仿真[D];上海交通大學(xué);2011年

2 蒲南江;基于閃存陣列的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2668238