1（清华大学计算机科学与技术系 北京 100083）；2（华东师范大学计算机科学与技术学院 上海 200062）；3（重庆大学计算机学院 重庆 400044）；4（香港城市大学计算机系 香港 999077) (gaocm92@gmail.com)
出版日期: 2021-07-01基金资助:中国博士后科学基金资助项目(2020M680568,2021T140376)；国家自然科学基金项目(62072177)Architecture and Technologies of Flash Memory Based Solid State Drives
Gao Congming1, Shi Liang2, Liu Kai3, Xue Chun4, Shu Jiwu11（Department of Computer Science and Technology, Tsinghua University, Beijing 100083);2(School of Computer Science and Technology, East China Normal University, Shanghai 200062);3(College of Computer Science, Chongqing University, Chongqing 400044);4(Department of Computer Science, City University of Hong Kong, Hongkong 999077)
Online: 2021-07-01Supported by:This work was supported by China Postdoctoral Science Foundation (2020M680568, 2021T140376) and the National Natural Science Foundation of China (62072177).摘要/Abstract
摘要： 闪存固态硬盘凭借其高性能、低功耗、非易失等特点已经被广泛应用于个人电脑、数据中心和云存储服务等.近10年来，随着制程工艺和微电子技术的发展，闪存固态硬盘的特性发生了显著的变化.首先介绍了闪存存储单元的基本结构和存储原理.然后讨论了闪存固态硬盘的多项控制器关键技术，包括缓存设备、地址转换层、垃圾回收、数据分配、磨损均衡以及纠错码等.这些关键技术将支撑闪存固态硬盘的正常运作.此外，探讨了闪存固态硬盘的并行结构，并分析了闪存固态硬盘并行性利用的限制条件以及最新的并行性优化工作.接着，分析了3D闪存固态硬盘的发展和堆叠式结构，并针对3D固态硬盘的性能和寿命优化工作进行了归纳和分析，提出了现有3D固态硬盘性能和寿命优化工作的不足.最后，总结了当前闪存固态硬盘的现状，并提出可能的未来研究方向.
参考文献
相关文章 15
| [1] | 安仲奇, 张云尧, 邢晶, 霍志刚. 基于用户级融合I/O的Key-Value存储系统优化技术研究[J]. 计算机研究与发展, 2020, 57(3): 649-659. |
| [2] | 陈玉标, 李建中, 李英姝. SBS: 基于固态盘内部并行性的R-树高效查询算法[J]. 计算机研究与发展, 2020, 57(11): 2404-2418. |
| [3] | 孙鉴,李战怀,李强,张晓,赵晓南. 基于能耗梯度的SSD功率建模方法研究[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(8): 1772-1782. |
| [4] | 向陶然，叶笑春，李文明，冯煜晶，谭旭，张浩，范东睿. 基于细粒度数据流架构的稀疏神经网络全连接层加速[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(6): 1192-1204. |
| [5] | 陆游游,杨者,舒继武. 闪存存储的重构与系统构建技术[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(1): 23-34. |
| [6] | 陈玉标,李建中,李英姝,李发明,高宏. 基于闪存固态硬盘内部并行机制的R-树优化方法[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(9): 2066-2082. |
| [7] | 樊凌雁,周盟,骆建军,刘海銮. 多引擎并行CBC模式的SM4算法的芯片级实现[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(6): 1247-1253. |
| [8] | 周权彪,张兴军,梁宁静,霍文洁,董小社. 基于缓存映射项重用距离的闪存地址映射方法[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(5): 1065-1077. |
| [9] | 安仲奇,杜昊,李强,霍志刚,马捷. 基于高性能I/O技术的Memcached优化研究[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(4): 864-874. |
| [10] | 潘锋烽, 熊劲. NV-Shuffle：基于非易失内存的Shuffle机制[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(2): 229-245. |
| [11] | 秦雄军,张佳程,陆游游,舒继武. 一种基于裸闪存的Key-Value数据库优化方法[J]. 计算机研究与发展, 2017, 54(6): 1326-1336. |
| [12] | 陆克中,朱金彬,李正民,隋秀峰. 面向固态硬盘的Spark数据持久化方法设计[J]. 计算机研究与发展, 2017, 54(6): 1381-1390. |
| [13] | 姚英彪,杜晨杰,王发宽. 一种基于分类策略的聚簇页级闪存转换层算法[J]. 计算机研究与发展, 2017, 54(1): 142-153. |
| [14] | 石伟，汪东升. 基于非易失存储器的事务存储系统综述[J]. 计算机研究与发展, 2016, 53(2): 399-415. |
| [15] | 刘松,伍卫国,赵博,蒋庆. 面向局部性和并行优化的循环分块技术[J]. 计算机研究与发展, 2015, 52(5): 1160-1176. |
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