本發明公開一種自適應磨損均衡垃圾回收加速裝置和方法，根據所使用Flash自適應調整比較器位寬，找到每一種類型塊中擦除次數的四項最值及其地址，找到每一種類型塊中有效頁個數的四項最值及其地址，計算出所有塊的擦除次數總和以及所有塊的有效頁個數總和；對于同一個塊信息表本裝置可同時實現第二三四條功能，即最快給出磨損均衡和垃圾回收的備選塊，提高軟件對Flash的擦寫效率。

技術領域

本發明涉及一種自適應磨損均衡垃圾回收加速裝置和方法，使用硬件加速對FTL(Flash translation layer)中表項的搜索比較，通過調節表項位寬實現對不同FTL表的自適應，幫助實現閃存的磨損均衡和垃圾回收。

背景技術

因為閃存具有擦除次數有限，先擦后寫的特點，我們需要均衡flash中每個塊的擦寫頻率來延長閃存的使用壽命，即所謂的磨損均衡。把一個閃存塊里的‘有效’頁數據復制到一個“空白”塊里，然后把這個塊完全擦除即所謂的垃圾回收。

為實現磨損均衡和垃圾回收，軟件需要建立包含塊的擦除信息及塊中有效頁個數信息的表（塊信息表），以此決定Flash后續的擦寫操作，并更新塊查詢表（LBA和PBA的映射表）。這些表存儲在閃存的特殊地址單元中，系統上電后cpu將其讀入內存中實時更新。然而單純通過軟件將塊信息表中的信息逐一讀取比對耗時較長，使得閃存的擦寫操作變慢。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明一種自適應磨損均衡垃圾回收加速裝置和方法，利用硬件對塊信息表的表項進行對比并給出最值，并且根據所使用Flash自適應調整比較器位寬。

為了解決所述技術問題，本發明采用的技術方案是：自適應磨損均衡垃圾回收加速裝置，包括：

控制模塊，用于給出塊信息表的地址及長度、塊信息表項的位寬信息、比較項目，發起數據讀取及比較的命令，等待最值生成后將比較結果反饋給系統總線；

塊信息表，數量為1個或多個，每個塊信息表內存儲有塊類型、有效頁個數和擦除次數，塊類型、有效頁個數和擦除次數的位寬可變；

數據讀取模塊，根據來自控制模塊的命令從數據總線讀取相應地址的塊信息表內的數據；

最值生成模塊，根據控制模塊給出的位寬信息將從數據讀取模塊得到的數據分配到相應的比較器當中得到最值并輸出給控制模塊；

數據讀取模塊通過數據總線與塊信息表雙向通信連接，控制模塊通過系統總線與外部CPU雙向通信連接，控制模塊分別與數據讀取模塊的命令輸入端、最值生成模塊的位寬信息輸入端相連，數據讀取模塊的輸出端與最值生成模塊的數據輸入端相連，最值生成模塊的輸出端與控制模塊相連。

所述最值生成模塊包括位寬選擇模塊、擦除次數比較器、有效頁個數比較器和累加器，擦除次數比較器、有效頁個數比較器前均連接有N個有效數據選擇器，N等于數據讀取模塊讀取數據的位數；位寬選擇模塊的輸入端與控制模塊相連，位寬選擇模塊的輸出端分別與N個有效數據選擇器的控制端相連，有效數據選擇器的一個數據輸入端與數據讀取模塊的輸出端相連，另一個數據輸入端接0，擦除次數比較器、有效頁個數比較器的輸出端均連接至控制模塊；累加器的輸入端與N個有效數據選擇器的輸出端相連，累加器的輸出端連接至控制模塊。

進一步的，所述擦除次數比較器、有效頁個數比較器均包括比較兩組數據大小的多位數值比較器、二選一數據選擇器和D觸發器組，多位數值比較器的輸入端分別輸入N個有效數據選擇器的輸出數據和原最值，多位數值比較器的輸出端連接至二選一數據選擇器的控制端，二選一數據選擇器的輸入端分別輸入N個有效數據選擇器的輸出數據和原最值，二選一數據選擇器的輸出端連接至D觸發器組的輸入端，D觸發器組的輸出端連接至控制模塊。