新型nand-flash存储管理优化设计

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1、上海交通大学硕士学位论文新型NAND-Flash存储管理优化设计摘要本文主要研究在新型工艺的NAND-FLASH下的存储管理，对主要的几个算法进行优化，并加入一些新算法，以适合新型工艺下的Flash特性，同时提高了性能。近年来，FLASH存储器件正在以惊人的速度发展，越来越多的电子设备开始采用Flash作为其存储介质，而且容量越来越大，速度要求越来越高。由于NAND-Flash工艺的特殊性，必须设计专用的算法对Flash进行管理，而且算法的好坏在很大程度上影响存储功能。Flash存储管理已成为研究Flash设备的重要课题。近两年随着Flash工艺

2、的改进，不但原有的单层单元（SLC）的Flash在访问控制上有了变化，还出现了使用多层单元（MLC）新型工艺的Flash，并且将很快替代单层单元（SLC）Flash。新型的Nand-Flash在访问方式上和内在特性上都与传统的Flash有很大不同，传统的Flash存储管理算法在速度和稳定性上都已不能适应新型Flash。本文在SLC-Flash管理算法的基础上，分析了MLC-NandFlash的特性，提出了3种适合不同应用场合的Flash管理系统，其中使用II上海交通大学硕士学位论文了双向标签、块内快速物理查找表，页面缓存、一次写入等几个改进关键模

3、块的结构和算法。经过测试，本文优化过的管理模块在速度，稳定性和抗衰老性上都有较大的提高。关键词：Nand-Flash，多层单元，存储管理，Flash转换层III上海交通大学硕士学位论文NewNand-FlashMemoryManagementOptimalDesignAbstractThispaper’sresearchareafocusesonthemanagementofNand-Flashwithnewtechnology.Wemadealotofimprovementonthecurrentmanagementsystemandalsop

4、roposedsomenewmethodologytoadaptchangesofthenewNand-FlashTech,andimprovedtheperformanceatthesametime.Nand-Flashindustryisgrowingrapidlytheseyears,moreandmoree-consumedevicesareusingNand-Flashasitsmainstoragememory,thevolumeandspeeddemandisalsoincreasingdaybyday.Wemustadoptded

5、icatedsoftwaretomanageNand-Flashduetoitsspecialtechnology,soNand-FlashsoftwarehasbecomeoneofthemostimportantissueoftheNand-Flashindustry.Recentyears,theNandindustryintroducedsomenewtypeNand-FlashwhichusingaMulti-Level-Cell(MLC)technologythatcanstore2bitinasinglecell.TheseMLC-

6、FlasheswillrapidlytakeplaceoftheoldSLC-FlashinthemarketduetoLow-Costissue.ButtheseMLC-Flashhavemanylackoffs.Manyaccessmodelshavebeenchanged.SolegacyFlashsoftwareisnolongersuitforthenewflash.Thispaperproposed3IV上海交通大学硕士学位论文differentnewNand-Flashmanagementschemes,eachforadiffer

7、enttypeofapplication.ThesenewNand-FlashmanagementdesignusessomenewalgorithmssuchasTwo-waylabels,Fastlook-uptables,PagecacheandOne-timepagewrite.Aftertesting,thesenewNand-Flashmanagementdesignshavemanyimprovementsonperformance,stabilityandanti-aging.KEYWORDS:Nand-Flash,MemoryM

8、anagementSoftware,MLC,FTLV上海交通大学硕士学位论文缩略语SLC：SingleLayerCell单层单元MLC：