基于混合芯片RAID4結(jié)構(gòu)的固態(tài)盤.pdf

1、基于閃存芯片的固態(tài)盤具有較低的讀寫延遲，在I/O密集型應(yīng)用環(huán)境中有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)磁盤，但是其單盤容量比磁盤低一個數(shù)量級。為了增加固態(tài)盤的容量，工業(yè)界不斷減小閃存芯片的工藝尺寸，并且使用MLC(Multi-Level Cell)技術(shù)提高存儲密度。然而這些將導(dǎo)致閃存的原始比特錯誤率（Raw BitError Rate）不斷上升，超過頁內(nèi)ECC校驗碼（如BCH碼）的糾錯能力，從而影響存儲系統(tǒng)的可靠性。
　　為了解決這個問題，提出了一種基于S

2、LC(Single-Level Cell)閃存芯片和MLC閃存芯片的混合RAID4結(jié)構(gòu)固態(tài)盤(RAID4-structured Heterogeneous-chip-based SSD)，簡稱RH-SSD。RH-SSD利用具有更高擦寫壽命和擦寫性能的SLC閃存芯片代替部分MLC閃存芯片來保存校驗數(shù)據(jù)，利用頁內(nèi)ECC和芯片間RAID4兩級數(shù)據(jù)冗余提高了數(shù)據(jù)的可靠性，并極大地減輕了校驗數(shù)據(jù)的頻繁更新對整體讀寫性能的影響。在RH-SSD中，通

3、過非均勻條帶化解決了SLC閃存芯片和MLC閃存芯片容量不等的問題；通過物理頁內(nèi)分片解決了SLC閃存芯片和MLC閃存芯片物理頁大小不同的問題。進一步在Micro-Add固態(tài)盤仿真器上實現(xiàn)了RH-SSD機制。
　　通過RH-SSD與基于RAID0、RAID4和RAID5的固態(tài)盤（RAID0-SSD、RAID4-SSD和RAID5-SSD）的對比測試，RH-SSD在IOPS上比RAID4-SSD平均高149.5％，比RAID5-SSD平