固態(tài)硬盤的讀取方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明有關一種固態(tài)硬盤的讀取方法，尤其關于固態(tài)硬盤讀取數(shù)據(jù)時，調整造成阻塞的讀取需求的讀取順序的方法。
【背景技術】
[0002]固態(tài)硬盤(Solid State Drive,簡稱SSD) —般由數(shù)個非易失性存儲單元(Non-Volatile Memory，簡稱NVM)整合成為單一儲存裝置。由于固態(tài)硬盤傳輸數(shù)據(jù)的速度非?？焖伲殉蔀楝F(xiàn)代計算機系統(tǒng)等主機主要的數(shù)據(jù)儲存裝置。
[0003]計算機系統(tǒng)通常利用處理器發(fā)送數(shù)據(jù)的讀取需求，再由固態(tài)硬盤中的存儲器控制器接收讀取需求，并分送讀取需求至數(shù)據(jù)儲存的各非易失性存儲單元。由各非易失性存儲單元根據(jù)分送的讀取需求的先后，登記在讀取需求隊列中。再依各非易失性存儲單元隊列中讀取需求的順序，按照先進先出(First In First Out,簡稱FIFO)的原則,讀取非易失性存儲單元儲存的數(shù)據(jù)，由各非易失性存儲單元各自的先進先出管道經(jīng)存儲器控制器整理后，傳輸至計算機系統(tǒng)。接著由處理器控制將讀取的數(shù)據(jù)儲存在計算機系統(tǒng)的動態(tài)隨機存儲器(DRAM)中備用。因此，固態(tài)硬盤利用非易失性存儲單元各自的先進先出管道傳輸數(shù)據(jù)，以多渠道讀取數(shù)據(jù)，達到提高數(shù)據(jù)讀取的速度。
[0004]然而，各非易失性存儲單元的存儲緩沖空間限制，一旦讀取需求的隊列一滿，就不再接收讀取需求，常造成分送讀取需求失敗。如圖1所示，為先前技術固態(tài)硬盤的讀取方法。當固態(tài)硬盤中的存儲器控制器將接收的讀取需求，分送至各非易失性存儲單元(步驟PD，并檢查讀取需求是否被接受(步驟P2)，假如分送至一讀取需求隊列已滿的非易失性存儲單元，該非易失性存儲單元將拒絕接收分送的讀取需求，導致讀取需求分送失敗，存儲器控制器必需一再嘗試分送該失敗的讀取需求(步驟P3)，直到該非易失性存儲單元執(zhí)行隊列中的讀取需求，讓出隊列空間重新接收分送的讀取需求以執(zhí)行讀取數(shù)據(jù)(步驟P4)，存儲器控制器才能繼續(xù)分送下一個讀取需求至其它非易失性存儲單元(步驟P5)，或者等待接收計算機系統(tǒng)下一個讀取需求(步驟P6)。
[0005]由于固態(tài)硬盤一再嘗試分送失敗的讀取需求，必需耗費時間等待阻塞的非易失性存儲單元讓出讀取需求隊列空間，因而阻塞后續(xù)固態(tài)硬盤中其它非易失性存儲單元數(shù)據(jù)讀取作業(yè)，導致固態(tài)硬盤的讀取速度降低，影響整體的效能。因此，固態(tài)硬盤在數(shù)據(jù)的讀取方法，仍有問題亟待解決。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種固態(tài)硬盤的讀取方法，通過預先檢查非易失性存儲單元，將會阻塞的分送讀取需求先儲存在需求暫存區(qū)，并繼續(xù)分送下一讀取需求，以避免讀取阻塞。
[0007]本發(fā)明另一目的在于提供一種固態(tài)硬盤的讀取方法，利用定時檢查需求暫存區(qū)中讀取需求的阻塞狀態(tài)，重新分送不阻塞的讀取需求，以提高讀取的速度。
[0008]為了達到前述發(fā)明的目的，本發(fā)明固態(tài)硬盤的讀取方法，首先接收讀取需求，預先檢查非易失性存儲單元的讀取需求隊列阻塞狀態(tài)，判斷不會造成阻塞，則將讀取需求登記在讀取需求隊列，判斷會造成讀取阻塞，則暫存讀取需求，繼續(xù)分送下一個讀取需求，并定時檢查及重新分送暫存的讀取需求，以提高讀取速度。
[0009]本發(fā)明固態(tài)硬盤的讀取方法，由固態(tài)硬盤的存儲器控制器接收主機的讀取需求，準備分送讀取需求至固態(tài)硬盤的非易失性存儲單元。并在分送讀取需求前，預先檢查該非易失性存儲單元的讀取需求隊列阻塞狀態(tài)。判斷會造成讀取阻塞，則將讀取需求暫存在固態(tài)硬盤的需求暫存區(qū)，計時固定時間，以定時檢查儲存在需求暫存區(qū)的讀取需求。固定時間最佳設定至少一倍執(zhí)行讀取需求平均時間，以確?？粘鲎x取需求隊列。
【附圖說明】
[0010]圖1為先前技術固態(tài)硬盤的讀取方法的流程圖。
[0011]圖2為本發(fā)明固態(tài)硬盤的系統(tǒng)結構圖。
[0012]圖3為本發(fā)明固態(tài)硬盤讀取過程的示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明固態(tài)硬盤的讀取方法的流程圖。
[0014][標號說明]
[0015]10主機11處理器
[0016]12動態(tài)隨機存儲器 20固態(tài)硬盤
[0017]21存儲器控制器22緩沖區(qū)
[0018]23需求暫存區(qū)24先進先出管道
[0019]25非易失性存儲單元
【具體實施方式】
[0020]有關本發(fā)明為達成上述目的，所采用的技術手段及其功效，茲舉較佳實施例，并配合圖式加以說明如下。
[0021]請同時參閱圖2及圖3，圖2為本發(fā)明固態(tài)硬盤20的系統(tǒng)結構，圖3為本發(fā)明固態(tài)硬盤20讀取過程的示意圖。圖2中，主機10設置處理器11發(fā)送主機需要數(shù)據(jù)的讀取需求，且具有動態(tài)隨機存儲器12暫時儲存讀取的數(shù)據(jù)備用。本發(fā)明的固態(tài)硬盤20連接在主機10，固態(tài)硬盤20內設存儲器控制器21配合緩沖區(qū)22及需求暫存區(qū)23，控制由數(shù)個先進先出管道24 —對一對應連接的數(shù)個非易失性存儲單元25，整合成為單一儲存裝置，作為主機的數(shù)據(jù)主要儲存裝置。本實施例雖以固態(tài)硬盤20包含8個第O至7個非易失性存儲單元25為例說明，但固態(tài)硬盤20包含且不限于8個非易失性存儲單元25。另外，需求暫存區(qū)23也可由緩沖區(qū)22中劃設，而不需另外設置需求暫存區(qū)23。
[0022]主機10利用處理器11發(fā)送數(shù)據(jù)的讀取需求，由固態(tài)硬盤20中的存儲器控制器21依據(jù)讀取需求的序列接收讀取需求。再由存儲器控制器21依序分送讀取需求至數(shù)據(jù)儲存的非易失性存儲單元25。非易失性存儲單元25根據(jù)接收分送讀取需求的先后，登記在讀取需求的隊列。再根據(jù)各非易失性存儲單元25隊列中讀取需求的順序，按照先進先出的原貝U，讀取非易失性存儲單元25儲存的數(shù)據(jù)，由非易失性存儲單元25各自的先進先出管道送出至緩沖區(qū)22。經(jīng)存儲器控制器21整理后，將數(shù)據(jù)傳輸至主機10，由處理器11控制讀取的數(shù)據(jù)儲存在動態(tài)隨機存儲器12中備用。
[0023]為避免非易失性存儲單元25已滿的讀取需求隊列，不接收分送讀取需求而造成的數(shù)據(jù)讀取阻塞。本發(fā)明利用存儲器控制器21針對分送讀取需求的非易失性存儲單元25，預先檢查讀取需求隊列，判斷是否會造成數(shù)據(jù)讀取阻塞？對于不會造成阻塞的分送讀取需求，直接登記在非易失性存儲單元25的讀取需求隊列。而對于會造成阻塞的分送讀取需求，則先儲存在需求暫存區(qū)23，以便繼續(xù)分送下一個讀取需求至其它非易失性存儲單元25，除可避免分送的讀取需求漏失，且可避免阻塞后續(xù)數(shù)據(jù)的讀取。另對于儲存在需求暫存區(qū)23的讀取需求，存儲器控制器21利用計時固定時間定時檢查分送的非易失性存儲單元25讀取需求隊列狀態(tài)。判斷會造成阻塞時，繼續(xù)暫存讀取需求，但判斷不會造成阻塞時，則再重新分送暫存的讀取需求，登記在讀取需求隊列以讀取數(shù)據(jù)。其中檢查需求暫存區(qū)23的定時，根據(jù)測試執(zhí)行讀取需求平均時間，設定至少一倍執(zhí)行讀取需求平均時間，確?？粘鲎x取需求隊列，以避免密集檢討暫存的讀取需求，影響數(shù)據(jù)的讀取及后續(xù)讀取需求的分送。
[0024]舉一實例說明本發(fā)明固態(tài)硬盤20的讀取過程。圖3中，主機10發(fā)送讀取需求的序列A為0-1-