本文關(guān)鍵詞：固態(tài)盤的通道級(jí)RAID研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：與傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤相比,基于閃存的固態(tài)盤具有諸多優(yōu)點(diǎn)：性能高、能耗低、抗震強(qiáng)、體積小。然而,閃存廠商為了降低造價(jià),持續(xù)地縮小閃存單元的體積并且提高每個(gè)閃存單元所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)位數(shù)。然而,這兩種方法都會(huì)大幅降低閃存的可靠性和壽命,導(dǎo)致硬錯(cuò)誤,如塊或晶圓錯(cuò)誤的發(fā)生幾率大大提高。在多通道并行工作的固態(tài)盤內(nèi),大部分軟錯(cuò)誤,如寫干擾、讀干擾都可以被ECC糾錯(cuò)碼,然而修正硬錯(cuò)誤通常需要使用數(shù)據(jù)冗余機(jī)制,如RAID (redundant array of independent disks)。本文針對(duì)應(yīng)用于固態(tài)盤內(nèi)通道級(jí)的RAID機(jī)制進(jìn)行研究,本文的工作主要有以下幾個(gè)方面：首先,本文分析比較了應(yīng)用于固態(tài)硬盤上的不同RAID機(jī)制；其次,我們將幾種常規(guī)RAID結(jié)構(gòu)移植到固態(tài)盤內(nèi)的通道級(jí),并驗(yàn)證了其對(duì)固態(tài)盤性能的影響；第三,為了在增強(qiáng)固態(tài)盤可靠性的同時(shí)保持較好的性能,我們提出了一種新的應(yīng)用于關(guān)鍵任務(wù)的固態(tài)盤內(nèi)通道級(jí)數(shù)據(jù)冗余結(jié)構(gòu),稱為CR5M (Mirroring-Powered Channel-RAID5)。CR5M利用隱藏的鏡像芯片來提升小寫性能。最后,我們拓展了固態(tài)盤模擬器SSDSim,使其支持CR1、CR4、CR5及CR5M。我們分別使用真實(shí)應(yīng)用負(fù)載和合成負(fù)載通過拓展后的SSDSim來測試這幾種CR結(jié)構(gòu)的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比CR5, CR5M最多提升了25.8%的性能。另外,CR5M比CR5還減少了最多23.6%的每通道寫次數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：閃存 固態(tài)盤 閃存模擬器 RAID5
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP333.35
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景14-16
• 1.2 閃存及固態(tài)盤簡介16-19
• 1.3 論文研究內(nèi)容和章節(jié)安排19-20
• 第二章 相關(guān)領(lǐng)域與關(guān)鍵技術(shù)20-30
• 2.1 閃存轉(zhuǎn)換層20-22
• 2.2 RAID簡介22-23
• 2.3 應(yīng)用于固態(tài)盤的RAID23-29
• 2.3.1 HPDA23-25
• 2.3.2 WeLe-RAID25-26
• 2.3.3 Diff-RAID26
• 2.3.4 FRA26-27
• 2.3.5 用于閃存的高性能和高可靠性RAID技術(shù)27-28
• 2.3.6 壽命相關(guān)的閃存的RAID可靠性方案28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 固態(tài)盤的通道級(jí)RAID30-37
• 3.1 通道級(jí)RAID130-31
• 3.2 通道級(jí)RAID431-34
• 3.3 通道級(jí)RAID534-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 利用鏡像加速的通道級(jí)RAID537-42
• 4.1 CR5M的原理37-39
• 4.2 CR5M的工作流程39-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第五章 支持CR的固態(tài)盤模擬器CRSSDSIM42-51
• 5.1 SSDSIM的模塊劃分42-43
• 5.2 SSDSIM的基本流程43-45
• 5.3 SSDSIM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)45-46
• 5.4 CRSSDSIM46-50
• 5.5 本章小結(jié)50-51
• 第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析51-60
• 6.1 實(shí)驗(yàn)配置51-52
• 6.2 真實(shí)應(yīng)用負(fù)載實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析52-55
• 6.3 合成負(fù)載的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析55-57
• 6.4 預(yù)讀開銷分析57-58
• 6.5 損耗均衡分析58-59
• 6.6 本章小結(jié)59-60
• 第七章 總結(jié)與展望60-62
• 7.1 論文工作總結(jié)60-61
• 7.2 工作展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況65-66

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本文編號(hào)：273284