写放大系数的估算方法、装置、闪存设备及存储介质与流程

本技术涉及存储设备应用领域，特别是涉及一种写放大系数的估算方法、装置、闪存设备及存储介质。

背景技术：

1、闪存设备，例如：固态硬盘(solid state drives，ssd)，是一种以半导体闪存(nand flash)作为介质的存储设备，在固态硬盘的生命周期中，固态硬盘的寿命是由nand介质的寿命，即擦除次数(program/erase cycle，p/e cycle)来决定的。

2、在固态硬盘中，由于物理块(block)写满后，必须整个block做擦除后，才能继续重新写入。因此，在擦除block之前必须将block上面还存在的有效数据搬移到另外一个block上去，才能对这个block进行擦除。这就意味着整个ssd盘片中，需要预留一部分额外的nandblock作为数据搬移的中间缓存空间，这部分缓存空间称为op空间。理论上op空间越大，盘片的性能越好，盘片的寿命也越长，但相应的盘片的成本也越高。

3、为了在盘片设计制造前能够都对性能和寿命有合理的评估，需要对写放大进行估算。写放大就是用来衡量由于中间搬移过程导致实际写入nand介质的数据量大于主机写入ssd盘片数据量的程度。写放大越大，对nand介质的磨损越严重，盘片的寿命越短，相应的写入性能也越差，因此，有必要对写放大进行合理的估算。

4、目前，写放大的估算方式通常通过线性预测方案，即，在盘片进入稳态后的随机写入过程中，盘片上的每个block上的有效数据量是线性减少的，使得在每次搬移过程中需要选择有效数据量最小的block来搬移，从而使得搬移的数据量最小，相应的就可以得到写放大系数。

5、但是，这种方式假设了在稳态随机写的过程中，nandblock上的有效数据量是随着时间增长线性下降的，但是，在实际过程中，有效数据量的下降是一个非线性的过程，因此，目前的估算方式的准确率不高。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种写放大系数的估算方法、装置、闪存设备及存储介质，以提高写放大系数的估算的准确率。

2、本技术实施例提供以下技术方案：

3、第一方面，本技术实施例提供一种写放大系数的估算方法，应用于闪存设备，闪存设备包括多个超级块，其中，每一次写满用户数据之后的超级块对应的有效数据量与上一次写满用户数据的超级块对应的有效数据量成正比，方法包括：

4、获取超级块的第一有效数据量，其中，第一有效数据量为闪存设备首次写满用户数据时一个超级块的有效数据量；

5、根据闪存设备的用户空间容量、第一有效数据量以及闪存设备的超级块的数量，计算等比因子；

6、根据等比因子，计算写放大系数。

7、在本技术的一些实施例中，方法还包括：

8、闪存设备包括闪存空间，闪存空间被划分为用户空间和预留空间，用户空间和预留空间均包括若干个超级块；

9、方法还包括：

10、在用户空间的全部超级块首次写满用户数据时，确定用户空间的每一超级块的第一有效数据量，以得到用户空间的全部超级块的第一有效数据量之和；

11、在用户空间的全部超级块首次写满之后的每一次写满用户数据之后，计算闪存空间的每一超级块的第二有效数据量，以得到闪存空间的全部超级块的第二有效数据量之和；其中，第一有效数据量之和等于第二有效数据量之和，并且，第一有效数据量之和等于闪存设备的用户空间容量。

12、在本技术的一些实施例中，在闪存设备首次写满用户数据时，用户空间的每一超级块的第一有效数据量为闪存设备的一个超级块的容量，并且，预留空间的每一超级块的第一有效数据量为零。

13、在本技术的一些实施例中，根据闪存设备的用户空间容量、第一有效数据量以及闪存设备的超级块的数量，计算等比因子，包括：

14、根据闪存设备的用户空间容量、第一有效数据量，计算第一比值，其中，第一比值＝闪存设备的用户空间容量/第一有效数据量，第一有效数据量为闪存设备的一个超级块的容量；

15、根据第一比值，结合超级块写满用户数据的次数，计算等比因子。

16、在本技术的一些实施例中，根据第一比值，结合超级块写满用户数据的次数，计算等比因子，包括：

17、通过迭代法对第一比值、超级块写满用户数据的次数以及等比因子的对应方程进行迭代处理，以计算得到等比因子，其中，对应方程为：

18、

19、其中，q为等比因子，p为第一比值，n为超级块写满用户数据的次数。

20、在本技术的一些实施例中，根据等比因子，计算写放大系数，包括：

21、根据等比因子，结合超级块写满用户数据的次数，计算写放大系数。

22、在本技术的一些实施例中，根据等比因子，结合超级块写满用户数据的次数，计算写放大系数，包括：

23、将等比因子、超级块写满用户数据的次数代入到计算方程中，其中，该计算方程为：

24、

25、其中，w为写放大系数，q为等比因子，n为超级块写满用户数据的次数。

26、第二方面，本技术实施例提供一种写放大系数的估算装置，应用于闪存设备，闪存设备包括多个超级块，其中，每一次写满用户数据之后的超级块对应的有效数据量与上一次写满用户数据的超级块对应的有效数据量成正比，装置包括：

27、数据量获取单元，用于获取超级块的第一有效数据量，其中，第一有效数据量为闪存设备首次写满用户数据时一个超级块的有效数据量；

28、等比因子计算单元，用于根据闪存设备的用户空间容量、第一有效数据量以及闪存设备的超级块的数量，计算等比因子；

29、写放大系数计算单元，用于根据等比因子，计算写放大系数。

30、第三方面，本技术实施例提供一种闪存设备，包括：

31、至少一个处理器；和

32、与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

33、存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如第一方面的写放大系数的估算方法。

34、第四方面，本技术实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当计算机可执行指令被处理器所执行时，使处理器执行如第一方面的写放大系数的估算方法。

35、本技术实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况下，本技术实施例提供的一种写放大系数的估算方法、装置、闪存设备及存储介质，该写放大系数的估算方法，应用于闪存设备，闪存设备包括多个超级块，其中，每一次写满用户数据之后的超级块对应的有效数据量与上一次写满用户数据的超级块对应的有效数据量成正比，方法包括：获取超级块的第一有效数据量，其中，第一有效数据量为闪存设备首次写满用户数据时一个超级块的有效数据量；根据闪存设备的用户空间容量、第一有效数据量以及闪存设备的超级块的数量，计算等比因子；根据等比因子，计算写放大系数。

36、通过获取闪存设备首次写满用户数据时一个超级块的有效数据量，结合闪存设备的用户空间容量以及超级块的数量，计算等比因子，进而计算得到写放大系数，本技术能够提高写放大系数的估算的准确率。