適用於線上調整的快閃記憶體資料區塊與位址轉換表區塊之分析

Abstract

在Page-level mapping FTL 的位址轉換表議題中, 大部分都是關於快取機制上的研究, 例如提高整體效能以及節省儲存空間等等。 此篇論文, 我們則於flash memory, 分析資料區塊和位址轉換表區塊的最佳分配比例, 並提出可線上調整的計算方法。因為user data 和mapping information 所含的資料, 其冷熱程度有所不同, 我們認為必須將它們分開來儲存。所有儲存user data 的區塊我們稱之為data blocks(D-blocks), 而所有儲存mapping information 的區塊我們稱之為translation blocks(T-blocks)。由於它們有不同的資料冷熱程度, 如果不去控制T/D blocks 分配的比例, 則Garbage Collection(GC) 使用greedy policy 即會造成額外的寫 入成本。在每種系統環境設定下, 都會存在一個T/D blocks 的最佳分配之例, 其根據不同的flash gemotry 等因素而改變。但是透過我們的方法, 可以推導出最佳T/D blocks比例與影響因子彼此之間的成本關係, 並且用簡單的公式描述之。因此, 我們提出一種可線上調整的策略, 透過這些成本公式, 我們可以馬上為目前的系統設定最佳T/D blocks比例, 省下測量所有狀況的最佳T/D blocks 比例的時間, 而不必使用一張巨大的查表法。

Many caching mechanisms for mapping tables are proposed to improve efficiency and to save spaces based on page-level mapping FTL.

In this study, we further explore the mapping table management in flash memory. The user data and the mapping information are separated in flash blocks, similar to the hot-cold data separation. Those blocks for storing data called data blocks (D-blocks) and those blocks for storing mapping table called translation blocks (T-blocks). Due to their different degree of hot and cold, uncontrolled allocation for T/D blocks using the greedy GC policy will cause more overhead. For a system setting, there exists a best ratio for T/D block partition. But the optimal ratio for T/D blocks will change from various flash geometry factors. However, we can solve it by our reduction of cost formulae and analysis. As a result, We propose a on-line tuning optimal ratio for T/D blocks method instead of the huge look-up table.