SSD 写请求执行流程

1、SSD写流程

在上图中，我们说明了传统SSD中的写请求执行工作流。当来自主机的写请求到达SSD的主机接口时，后者首先将请求放入设备级I/O队列(简称I/O队列)中，然后将请求分割成页大小的子请求（事务，transaction），每个子请求都有一个特定的LPA(逻辑页面地址)。然后这些子请求被发送到SSD控制器进行地址转换，这是FTL的一个重要功能，它将LPA转换为PPA(物理页面地址)。写子请求的地址转换也称为页面分配。页面分配通过两个原语为子请求选择空闲页面，PLAlloc原语分配通道ID、芯片ID、die ID和平面ID, BLAlloc原语分配块ID和页面ID。最后，PPA由这6个id的组合决定，映射对(LPA, PPA)存储到页级映射表中，以便将来进行读操作。页面分配完成后，将子请求（单个闪存页）插入到相应的chips队列中，事务调度单元(TSU)不仅调度写子请求(程序操作)，而且调度读子请求(读操作)和擦除操作，目的是提高并行性、减少响应时间、提供公平性等。最后，子请求被发送到flash控制器，在那里它们被横跨通道/芯片chips/dies/plane进行并行编程(条带化)。当处理一个编程操作，flash控制器传输命令和地址信息到目标die和用户数据到目标plane。
用户数据在被编程到目标页之前缓存在目标平面的数据寄存器中。在本研究中，一个页面大小的子请求，当它对应的用户数据被物理编程时，被认为完成了;一个用户写请求，当它所有的子请求完成时，被认为完成了。
2、TSU 事务调度单元

事务调度单元，简称TSU，对芯片队列中的子请求进行重新排序，包括写、读和擦除操作。有两种基本的TSU策略，即先到先得(FCFS)和读取优先(RP)。对于FCFS，读和写子请求具有相同的优先级，而擦除操作通常具有最低优先级，除了超过GC(垃圾收集)硬阈值，擦除操作的优先级很快提升到最高。与FCFS不同的是，RP策略为读子请求提供比写子请求更高的优先级，以确保较低的读响应时间。除了这两个基本策略，研究人员还提出了几个高级策略，用于减少响应时间(例如Slacker)和提供不同I/Ostreams之间的公平性(例如FLIN)。

最后

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