【摘要】：近些年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與問題規(guī)模的不斷擴(kuò)大,相當(dāng)部分應(yīng)用正逐漸呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)密集型的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所采取的機(jī)械磁盤設(shè)備由于較大I/O訪問延遲,明顯成為制約整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能瓶頸,已無法滿足未來應(yīng)用需求。閃存(NAND Flash)作為存儲(chǔ)介質(zhì)屬于電子訪問設(shè)備,具有讀寫速度快,非易失等特征,已經(jīng)歷了多次技術(shù)變革,代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械硬盤的趨勢(shì)也出現(xiàn)端倪,得到了國內(nèi)外學(xué)者和工業(yè)界人士的普遍重視,但如何充分提高閃存存儲(chǔ)器的實(shí)際訪問帶寬,降低I/O訪問延遲,并且發(fā)揮多路閃存并行訪問優(yōu)勢(shì),是存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。 本文所作的主要工作是在一種新型固態(tài)盤設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu):Meteoric結(jié)構(gòu)上進(jìn)行并行性策略開發(fā),采用三個(gè)層次并行組織結(jié)構(gòu)來提高多路Flash存儲(chǔ)陣列訪存性能。首先,本文首先對(duì)多路NAND Flash并行存儲(chǔ)控制器的各個(gè)功能部件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),使單個(gè)控制器能夠?qū)Χ鄩K芯片同時(shí)進(jìn)行操作控制;然后,采用了交叉開關(guān)模塊來對(duì)多路Flash存儲(chǔ)控制器進(jìn)行控制,將多I/O請(qǐng)求調(diào)度到各個(gè)存儲(chǔ)模塊上,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開關(guān)級(jí)并行;接著,研究多總線并行技術(shù)與超級(jí)芯片的控制操作來提高多路請(qǐng)求平均訪存帶寬,進(jìn)行總線級(jí)并行調(diào)度;最后,設(shè)計(jì)了Agent代理單元進(jìn)行芯片級(jí)并行調(diào)度,利用芯片交叉存取減少各類訪存操作的平均延遲,達(dá)到芯片級(jí)并行的目的。針對(duì)并行閃存系統(tǒng)的時(shí)鐘精度仿真結(jié)果表明:采用了兩級(jí)并行方法后性能提升接近6倍;再加入芯片級(jí)并行后,性能提升超過了7倍,通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了并行性對(duì)于整體性能具有較大的提升。
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP333
【圖文】：

同時(shí)在錯(cuò)誤量非常大情況下，即使對(duì)于在 528 字節(jié)總錯(cuò)位 字節(jié)的情況下，其糾錯(cuò)失誤率仍小于 0.1%。3．可設(shè)置的 ECC 門限所有 E-Disk 固件的一個(gè)特性是：可以設(shè)定硬盤 ECC 門限。當(dāng)可修復(fù)錯(cuò)誤接近用戶設(shè)置的門限值時(shí)固件將重新映射內(nèi)存塊。調(diào)整該門限值可減少重映射次數(shù)。這樣也降低了一些可校正錯(cuò)誤大于門限值的內(nèi)存塊轉(zhuǎn)化為的內(nèi)存塊的可能性。1.2.2.2 Fusion-IO 的 ioDrive 系列Fusion-IO[8]是在 2006 年由一群在網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)工作的成員成立的�？偛吭谥莸柠}湖城，他們的任務(wù)是打破存儲(chǔ)技術(shù)的障礙。ioDrive系列產(chǎn)品是Fusio的旗艦產(chǎn)品。09 年 3 月，F(xiàn)usion-IO 發(fā)布了其最新產(chǎn)品 ioDrive Duo，其結(jié)圖所示，不但最大容量可以做到 1.28TB，持續(xù)讀寫性能更是達(dá)到了驚B/s 和 1.4GB/s，基于 PCI-E x8 或 PCI-E 2.0 x4 標(biāo)準(zhǔn)接口，原始吞吐量最0GB/s，32KB 大小下持續(xù)讀取帶寬 1.5GB/s、持續(xù)寫入帶寬 1.4GB/s，4K讀取 IOPS 186000、寫入 IOPS 167000，平均訪問延遲小于 50 微秒[9]。

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文頁面必須和原始的頁面有相同的塊內(nèi)偏移。更新數(shù)據(jù)按圖中所示，數(shù)據(jù)塊第一個(gè)頁面的有效數(shù)據(jù)寫在第二個(gè)日被修改，新數(shù)據(jù)將會(huì)寫在第三個(gè)日志塊的第一個(gè)頁面。接受某一頁的修改，則重新分配一個(gè)新的日志塊，掛在所示，數(shù)據(jù)塊的第三個(gè)頁面的有效數(shù)據(jù)在最后一個(gè)日志次被修改，則需要重新分配一個(gè)日志塊。垃圾回收時(shí)，貝到最后一個(gè)日志塊即可。相比基本的頁級(jí)映射策略，N耗，地址解析過程也很簡單。但是，NFTL 不能充分地利用日志塊中含有大量的空閑頁面，垃圾回收時(shí)，所有的有日志塊，其它日志塊中的空閑頁面從未使用就擦除了。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 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

2 閆家欣;固井工程新型多功能施工參數(shù)計(jì)量儀的研究[D];東北石油大學(xué);2012年

3 樊旭光;多通道固態(tài)盤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2012年

4 舒文麗;高速海量圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性研究[D];電子科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2726116