本文關(guān)鍵詞：eMMC存儲(chǔ)系統(tǒng)的閃存轉(zhuǎn)換層研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： NAND閃存 閃存轉(zhuǎn)換層 地址映射 垃圾回收 磨損均衡

【摘要】：嵌入式多媒體卡(eMMC)的出現(xiàn),替代了傳統(tǒng)手機(jī)內(nèi)部可拔插的內(nèi)存卡,擴(kuò)展了內(nèi)存空間,精簡(jiǎn)了手機(jī)等電子設(shè)備內(nèi)部電路的設(shè)計(jì)。eMMC通常由三部分組成：接口控制器、閃存轉(zhuǎn)換層(FTL)、NAND閃存陣列。FTL是存儲(chǔ)設(shè)備的核心,影響存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫性能和存儲(chǔ)設(shè)備的壽命。在設(shè)計(jì)FTL算法時(shí)需要綜合考慮NAND閃存的異地更新特性和eMMC協(xié)議。FTL算法以映射粒度的不同分為三種映射方法：頁映射、塊映射和混合映射。頁映射邏輯簡(jiǎn)單,在邏輯頁和物理頁之間直接建立映射關(guān)系,高效靈活,但是頁映射需要大量的SRAM存儲(chǔ)空間。塊映射建立在塊之間的映射,映射粒度大,占用SRAM空間小,但塊映射會(huì)帶來頻繁的垃圾回收,影響系統(tǒng)的整體性能�；旌嫌成浼骖欗撚成浜蛪K映射的優(yōu)點(diǎn),既保證更新數(shù)據(jù)的靈活性,又減小(?)SRAM占用空間。上述三種映射方法對(duì)垃圾回收的性能是一個(gè)考驗(yàn),都需要較高的垃圾回收頻率。為減少垃圾回收頻率和映射表占用的內(nèi)存空間,提出了基于需要的一種三級(jí)映射管理的閃存轉(zhuǎn)換層(TFTL)。映射表保存在NAND閃存塊中,減輕了SRAM的壓力,采用頁置換法把需求的映射表搬移到SRAM中。本文深入分析了DFTL算法的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,提出基于需要的三級(jí)映射管理的閃存轉(zhuǎn)換層(TFTL)算法。指出了其所存在的NAND閃存磨損均衡的不均衡性。TFTL算法改進(jìn)磨損均衡算法,不需區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)塊和轉(zhuǎn)換塊來解決NAND閃存磨損均衡的問題；應(yīng)用FlashSim仿真和測(cè)試TFTL的準(zhǔn)確性和復(fù)雜度。FlashSim內(nèi)部集成的FTL算法可以作為評(píng)估本文算法的依據(jù)。在仿真測(cè)試中,選擇系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差、功耗、磨損均衡和擦除次數(shù)作為主要性能指標(biāo)。TFTL算法均衡考慮NAND閃存擦寫壽命的限制,把所有的NAND閃存存放在閃存列表中,每次TFTL分配閃存塊時(shí),從閃存列表中選擇最年輕的使用,均衡NAND閃存的壽命。TFTL算法與Page mapping FTL、FAST、DFTL的對(duì)比分析可知,NAND閃存塊擦除次數(shù)均衡性較好,系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間和系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差與Page mapping FTL等算法差異小。
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP333

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 漢澤西;呂飛;;大容量NAND Flash在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];石油儀器;2006年01期

2 編輯部;;成長(zhǎng)強(qiáng)勁的NAND Flash產(chǎn)業(yè)[J];電子與電腦;2006年11期

3 ;NAND一季度表現(xiàn)糟糕[J];電子產(chǎn)品世界;2007年07期

4 江興;;三星NAND閃存龍頭地位牢固[J];半導(dǎo)體信息;2008年03期

5 ;NAND閃存閃現(xiàn)光芒,今年?duì)I業(yè)收入有望大增[J];今日電子;2013年07期

6 ;云應(yīng)用導(dǎo)致NAND閃存需求下降[J];電子產(chǎn)品世界;2013年12期

7 羽冬;;東芝推出多芯片封裝NAND閃存[J];半導(dǎo)體信息;2004年05期

8 羽冬;;Chip Enable Don't Care的NAND閃存[J];半導(dǎo)體信息;2004年01期

9 任萍;嵌入式NAND Flash穩(wěn)步起飛[J];電子與電腦;2005年05期

10 馬豐璽;楊斌;衛(wèi)洪春;;非易失存儲(chǔ)器NAND Flash及其在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2007年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 ;Design and Implement NAND FLASH Data Storage System Based on the ARM[A];全國(guó)數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)研討會(huì)論文集[C];2011年

2 趙忠文;王魁;;基于NAND Flash的高速大容量固態(tài)記錄器設(shè)計(jì)[A];全國(guó)第三屆信號(hào)和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)�？痆C];2009年

3 肖珂;郭永超;郭書軍;;基于MTD的NAND Flash驅(qū)動(dòng)開發(fā)[A];2010通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十五屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2010年

4 雷磊;謝民;李先楚;;基于NAND型Flash的海量存儲(chǔ)板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];全國(guó)第二屆嵌入式技術(shù)聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

5 劉恕;;NAND Flash的ECC分級(jí)及其在ATE設(shè)備中的測(cè)試方法[A];第五屆中國(guó)測(cè)試學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 佳宜;NAND型Flash缺貨恐至2005年[N];電子資訊時(shí)報(bào);2004年

2 佳宜;NAND型Flash價(jià)跌 需求仍看俏[N];電子資訊時(shí)報(bào);2004年

3 燕蕙;休慮NAND型 Flash價(jià)跌[N];電子資訊時(shí)報(bào);2004年

4 怡均;NAND型Flash難止跌[N];電子資訊時(shí)報(bào);2004年

5 ;NAND閃存吃緊[N];計(jì)算機(jī)世界;2005年

6 周悟;NAND閃存大戰(zhàn)在即[N];計(jì)算機(jī)世界;2005年

7 吳宗翰 DigiTimes 專稿;茂德將于12英寸廠投產(chǎn)NAND Flash[N];電子資訊時(shí)報(bào);2006年

8 吳宗翰 DigiTimes;三星、海力士、美光全靠攏NAND Flash[N];電子資訊時(shí)報(bào);2006年

9 連于慧/DigiTimes;NAND Flash價(jià)格壓力沉重 恐再現(xiàn)跌勢(shì)[N];電子資訊時(shí)報(bào);2006年

10 連于慧 DigiTimes;NAND Flash報(bào)價(jià)跌 廠商大打容量消耗戰(zhàn)[N];電子資訊時(shí)報(bào);2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 李江鵬;提高NAND型閃存使用壽命的數(shù)字信號(hào)處理方法研究[D];上海交通大學(xué);2014年

2 黃敏;提高M(jìn)LC NAND Flash存儲(chǔ)系統(tǒng)可靠性的方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

3 魏德寶;基于錯(cuò)誤特征的NAND Flash存儲(chǔ)策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

4 徐永剛;基于NAND Flash的嵌入式圖像記錄技術(shù)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）;2013年

5 孫輝;NAND固態(tài)盤有限編程/擦除次數(shù)的評(píng)測(cè)模型及優(yōu)化方法[D];華中科技大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 丁德紅;嵌入式系統(tǒng)中大頁NAND Flash應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2008年

2 周天偉;NAND閃存的軟硬判決糾錯(cuò)碼應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

3 周仕成;基于NAND FLASH高速海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];上海交通大學(xué);2015年

4 江旭東;基于NAND Flash陣列的高速大容量圖像存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2016年

5 張?jiān)迄i;一種基于虛擬分區(qū)頁映射的閃存FTL設(shè)計(jì)[D];安徽大學(xué);2016年

6 張蓉;支持ONFI和Toggle模式的NAND Flash控制器設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2014年

7 王舉利;eMMC存儲(chǔ)系統(tǒng)的閃存轉(zhuǎn)換層研究與設(shè)計(jì)[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

8 譚雪青;高密度NAND閃存的糾錯(cuò)碼架構(gòu)及評(píng)價(jià)方法研究[D];華南理工大學(xué);2016年

9 王世元;NAND Flash錯(cuò)誤特性模型及應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

10 許芮銘;基于SOPC的NAND Flash控制器設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：1145779