集微網(wǎng)消息，隨著人工智能（AI）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)、5G等新興產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生為存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)帶來巨大的市場(chǎng)需求，而數(shù)據(jù)的交互需要極其頻繁地對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作，因此存儲(chǔ)器的讀寫速度與壽命顯得尤其重要。

現(xiàn)有的讀寫控制方法對(duì)接收到的所有數(shù)據(jù)直接寫入存儲(chǔ)器，當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時(shí)，也是依照映射表的位置，將存儲(chǔ)器中的內(nèi)容讀出。由于存儲(chǔ)器本身的扇區(qū)特性，當(dāng)數(shù)據(jù)未存儲(chǔ)在連續(xù)區(qū)域下，讀寫會(huì)發(fā)生尋軌操作，從而降低系統(tǒng)的讀寫響應(yīng)速度，另一方面存儲(chǔ)器自身的壽命也會(huì)受到影響。因此現(xiàn)有的技術(shù)對(duì)存儲(chǔ)裝置的控制管理上，很難做到低寫入放大率，高讀取速度的特性。基于這種背景，我國存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)江蘇華存電子科技提出一種新的讀寫控制方式以提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能。

早在2019年5月7日，江蘇華存電子科技就提出了一項(xiàng)名為“一種加速特定數(shù)據(jù)的讀寫以及讀取方法”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01910376473.4），申請(qǐng)人為江蘇華存電子科技有限公司。此專利在現(xiàn)有的存儲(chǔ)讀寫控制方式的基礎(chǔ)上，提出一種新的加速特定數(shù)據(jù)的讀寫以及讀取方法，可以有效加速讀取與寫入的響應(yīng)速度，并增加存儲(chǔ)器壽命。

圖1 存儲(chǔ)器寫入流程圖

此專利提出的存儲(chǔ)器寫入流程圖如圖1所示，控制器首先檢查輸入數(shù)據(jù)的特征，并根據(jù)特征決定是否寫入存儲(chǔ)器。首先存儲(chǔ)控制器接收上層寫入命令，并計(jì)算解析寫入的邏輯位置，利用此邏輯位置得到存儲(chǔ)器映射表上對(duì)應(yīng)的實(shí)體位置，并接受上層數(shù)據(jù)。之后檢查接收到的數(shù)據(jù)特征，如果數(shù)據(jù)符合預(yù)設(shè)的數(shù)值特征，則在映射表上標(biāo)示特定的數(shù)值標(biāo)記，但并不寫入存儲(chǔ)器，同時(shí)回復(fù)上層，或者使用硬件將數(shù)據(jù)填充到內(nèi)存中，之后由上層直接從內(nèi)存位置中讀取數(shù)據(jù)。值得注意的是，數(shù)據(jù)特征可以人為指定，比如全0，全1，遞增或者遞減等，利用數(shù)據(jù)之間的特征規(guī)律加速數(shù)據(jù)讀寫速度。

圖2 存儲(chǔ)器讀取流程圖

圖2為此專利提出的存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)讀取流程示意圖，與寫入方式一樣，控制器針對(duì)數(shù)據(jù)是否包含特定特征來決定是否讀取存儲(chǔ)器。首先存儲(chǔ)器接受上層寫入命令，計(jì)算解析邏輯位置，并得到存儲(chǔ)映射表上的實(shí)體位置，之后控制器檢查存儲(chǔ)器中是否有特定數(shù)據(jù)的標(biāo)示符號(hào)，如果找到數(shù)據(jù)標(biāo)示，通過計(jì)算或者從內(nèi)存中得到數(shù)據(jù)，否則從存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)。

從此專利通過控制器識(shí)別數(shù)據(jù)的特定特征，并對(duì)特定數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入和讀取操作，大量減少了寫入放大率，提高了讀取動(dòng)作總的響應(yīng)速度。如果符合數(shù)據(jù)的特征，只會(huì)將數(shù)據(jù)標(biāo)記寫入存儲(chǔ)映射表中，并不會(huì)將所有數(shù)據(jù)寫入，從而減少放大率；當(dāng)讀取時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)讀取位置有特定的數(shù)據(jù)識(shí)別標(biāo)記，則利用硬件計(jì)算數(shù)據(jù)放置于內(nèi)存中，而不會(huì)直接讀取存儲(chǔ)器，通過這種方式，降低了數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器的大規(guī)模冗余讀寫交互，可以有效加速數(shù)據(jù)讀取和寫入的響應(yīng)速度，同時(shí)增加存儲(chǔ)的壽命。

華存電子科技在繼承傳統(tǒng)存儲(chǔ)器讀寫控制方式的前提下，又提出了新的技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新，利用這種簡(jiǎn)單而有效的方式克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具有高度的產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。