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公开(公告)号：CN119311223A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411408516.X
申请日：2024-10-10
Applicant: 武汉理工大学深圳研究院
IPC: G06F3/06 , G06F12/02 , G06F12/1009
Abstract: 本发明公开了基于平衡3D NAND闪存层间耐久性的层感知写入方法，涉及固态硬盘技术领域，包括引入写跳过单元和层感知表，该方法利用闪存转换层为写请求按顺序选择活动页面，并判断其所属的层级；基于层感知表，查找活动页面对应层级的可跳过概率，并获取的可跳过概率传递给写跳过单元；写跳过单元根据层感知表传递的可跳过概率，判断是否执行写跳过操作，直至寻找到目标地址并返给闪存转换层。因此，采用上述方法，有效减缓了底层页面BER的增长，平衡了层间误码率差异，使得底层页面更可能执行写跳过操作，将目标地址重新定位到耐久性更强的页面，从而实现延长3D NAND闪存的寿命。
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公开(公告)号：CN119271143A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411401075.0
申请日：2024-10-09
Applicant: 武汉理工大学深圳研究院
IPC: G06F3/06 , G06F16/901 , G06F12/02
Abstract: 本发明涉及键值存储系统技术领域，具体公开一种基于分区命名空间固态盘的LSM‑Tree键值数据布局架构。包括以下步骤：S1、写入新的L层的SSTable时，寻找具有重叠键的zone；S2、将L+1层中具有重叠键的zone按照剩余空间进行排序；S3、从排序好的zone中选取剩余空间最大的zone进行写入，若没有含有重叠键的zone，则写入一个新的zone之中；S4、选取的zone中，如果剩余的有效SSTable少于设定的阈值K，则将剩下的有效SSTable随这次Compaction操作一起写入新的zone之中。所述架构充分考虑了同一层级中SSTable数据的重叠性，从而减少了在Zone中的无效数据残留，令同一Zone中的重叠键数据能够一次性被处理，减少了垃圾回收时的数据迁移量，降低了由于大粒度管理和多次数据重写带来的双重写放大效应。
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公开(公告)号：CN119336757A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411371515.2
申请日：2024-09-29
Applicant: 武汉理工大学深圳研究院
IPC: G06F16/22 , G06F3/06 , G06F16/245
Abstract: 本发明公开了一种冷热数据感知的LSM树合并性能优化方法，包括以下步骤：写入键值对时更新对应键范围的热度，为计算SSTable热度做好准备；合并时计算Li层SSTable热度并选择热度最高的SSTable参与合并，使得每次合并过程尽可能多的删除掉过时键值对；合并后考虑热度归零问题以适应不同时间段热点键值对不同的情况。本发明采用上述的一种冷热数据感知的LSM树合并性能优化方法，通修改LSM树合并时对SSTables的选择策略，让包含更多热点键值对的SSTable被选进内存进行合并，这样将减少合并后写入磁盘的数据量，提升系统整体性能，也延长了磁盘的使用寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119311604A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411408519.3
申请日：2024-10-10
Applicant: 武汉理工大学深圳研究院
Abstract: 本发明提供了一种基于固态盘地址重映射的垃圾回收优化方法，包括构建闪存页生命周期模型，通过闪存页生命周期模型分析生命周期日志数据，验证重映射闪存页的寿命是否比普通闪存页更长，得到分析数据；依据步骤一得到的分析数据划分固态盘重映射存储区，为垃圾回收迁移页分区做准备；优化垃圾回收算法，垃圾回收时感知普通闪存页和重映射页，将两者分区存储，避免重映射闪存页造成固态盘垃圾回收时不必要的写放大。本发明采用上述的一种基于固态盘地址重映射的垃圾回收优化方法，普通闪存页和重映射闪存页划分开，解决了寿命更长的重映射闪存页在垃圾回收中不断搬移引起的垃圾回收写放大问题，提升系统整体性能，也延长了固态盘的使用寿命。
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公开(公告)号：CN119271141A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411401068.0
申请日：2024-10-09
Applicant: 武汉理工大学深圳研究院
IPC: G06F3/06 , G06F16/901 , G06F12/02 , H03M7/30
Abstract: 本发明公开了一种面向分区命名空间固态盘的动态层级架构，每当compaction调度引擎分派压缩任务时，容量感知模块获取设备空闲空间容量，为不同层级决定A，B，C类别的权重；然后在优先级判断模块中根据空闲空间容量、层级的分数，计算出层级的优先级，并根据层级优先级将各层入队，形成优先级队列；通过Victim选择模块依次从优先级队列中取出层级作为compaction压缩的输入，确定输入层级后，将其与下层重叠的SST数据送入合并压缩引擎以归并排序；最后通过数据放置模块将结果输出到指定位置。本发明采用上述的一种面向分区命名空间固态盘的动态层级架构，可以通过动态选择compaction输入层级减少zone中的有效数据量，以减少垃圾回收时的有效数据迁移开销。
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公开(公告)号：CN119271145A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411401081.6
申请日：2024-10-09
Applicant: 武汉理工大学深圳研究院
IPC: G06F3/06
Abstract: 本发明公开了一种基于多路径预定的闪存片上网络架构，涉及固态硬盘技术领域。本发明提供的一种基于多路径预定的闪存片上网络架构，包括构建模块，由闪存芯片和路由器芯片组成，每个构建模块中闪存芯片通过注入弹出端口与路由器芯片通信，各构建模块间的路由器芯片通过双向链路连接；以构建模块作为节点，并采用二维网格拓扑结构连接；基于多路径预定路由算法，利用构建模块为队列中每个IO请求保留一条没有冲突的路径，直至所有IO请求完成，释放预定的路径。因此，采用上述方法，能够在数据传输前进行多路径预定，减少数据传输路径冲突次数，同时减少细粒度读总体传输时间，实现数据传输的路径多样性，提高路径预定成功率。
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公开(公告)号：CN119271144A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411401079.9
申请日：2024-10-09
Applicant: 武汉理工大学深圳研究院
IPC: G06F3/06 , G06F16/901 , G06F12/02
Abstract: 本发明涉及磨损均衡技术领域，具体公开了一种基于日志结构合并树的固态硬盘磨损均衡算法。包括以下步骤：S1、划分LSM‑Tree的层级，当写入数据增多达到阀值时触发合并操作；S2、根据LSM‑Tree的数据分层特性区分冷热数据，修改对应接口将分层信息传递给底层SSD的FTL，并通过上层传递的层级信息确认数据的放置区域；S3、采用冷热块表存储每个闪存块的擦除次数，并预设一个阀值；S4、对经过读写操作后的无法进行就地更新的闪存块，判断区分冷热块；S5、将所有的块按照磨损次数组织为一个双向链表，按照上层传递的LSM‑Tree的层级信息来分配不同层级数据存放位置，并进行数据交换。所述方法避免了冷数据长期占据低擦除次数块导致的资源浪费，减少了存储块的磨损不均衡问题。
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公开(公告)号：CN119271142A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411401072.7
申请日：2024-10-09
Applicant: 武汉理工大学深圳研究院
IPC: G06F3/06 , G06F16/901 , G06F12/02 , H03M7/30
Abstract: 本发明公开了一种基于动态区域的分区命名空间固态盘系统架构，属于ZNS存储技术领域，预先设定好小zone和大zone存储量的大小和数据放置在小zone和大zone的层级界限，在固态盘中进行compaction合并压缩然后生成SSTable，将compaction中重叠的SSTable放置到相同的zone中，将不同层级的数据放到不同大小的zone中。本发明采用上述的一种基于动态区域的分区命名空间固态盘系统架构，能显著减少有效数据迁移，充分利用zone的空闲空间，延长ZNS SSD的寿命，有效缓解ZNS平台的写放大问题，提升系统整体性能。
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