CN111752367A - 固态硬盘功耗降低方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种固态硬盘功耗降低方法、装置、计算机设备和存储介质，其中该方法包括：当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能；若所述主机未打开APST功能，则打开所述固态硬盘的电源控制功能；刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，并将逻辑物理映射表保存在存储颗粒中；判断所述固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制；若所述当前电源控制模式是自主电源控制，则将除核0的其他核心进行掉电处理，所述核0进入空闲状态并等待命令。本发明通过对固态硬盘空闲状态进行检测，在空闲状态下自动切换到低功耗模式，灵活地降低了固态硬盘的功耗，提高了固态硬盘的使用寿命。

Description

固态硬盘功耗降低方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本发明涉及固态硬盘技术领域，特别是涉及一种固态硬盘功耗降低方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着固态硬盘价格的下跌，固态硬盘越来越普及，NVMe SSD简称SSD以其优越的性能更是发展迅猛，各大电脑厂商纷纷将硬盘做成NVMe SSD。低功耗模式作为固态硬盘很重要的降低功耗的手段，在固态硬盘的功能中扮演非常重要的角色。然而，这些功能正常工作的前提是电脑端支持该功能，换言之这些功能实现受限于主机，一旦主机在开机过程中，在获取完固态硬盘能力后，没有对其能力进行配置，该功能就不能正常使用。
具体地，当电脑在静置时，绝大数情况下固态硬盘是处于空闲状态，一旦主机在获取Device(固态硬盘设备)能力后，将APST功能和低功耗功能关闭，这样我们固态硬盘设备即使在不处理命令时，也是处于高速的运行状态，不仅仅造成功耗上的损失，而且使得固态硬盘的使用寿命减少。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种实现在电脑端没有使能NVME和PCIE电源模式时，能自主切换固态硬盘电源模式的固态硬盘功耗降低方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种固态硬盘功耗降低方法，所述方法包括：
当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能；
若所述主机未打开APST功能，则打开所述固态硬盘的电源控制功能；
刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，并将逻辑物理映射表保存在存储颗粒中；
判断所述固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制；
若所述当前电源控制模式是自主电源控制，则将除核0的其他核心进行掉电处理，所述核0进入空闲状态并等待命令。
在其中一个实施例中，在所述判断所述固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制的步骤之后还包括：
若所述当前电源控制模式是APST，则对所有的核心进行掉电处理并等待命令唤醒。
在其中一个实施例中，在所述当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能的步骤之后还包括：
若所述主机已打开APST功能，则发送切换链路请求到主机端以切换PCIE端链路状态；
在固态硬盘端切换NVME电源模式。
在其中一个实施例中，在所述在固态硬盘端切换NVME电源模式的步骤之后还包括：
在主机端切换PCIE的电源管理模式。
一种固态硬盘功耗降低装置，所述装置包括：
第一判断模块，所述第一判断模块用于当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能；
电源控制模块，所述电源控制模块用于若所述主机未打开APST功能，则打开所述固态硬盘的电源控制功能；
数据存储模块，所述数据存储模块用于刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，并将逻辑物理映射表保存在存储颗粒中；
第二判断模块，所述第二判断模块用于判断所述固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制；
第一掉电模块，所述第一掉电模块用于若所述当前电源控制模式是自主电源控制，则将除核0的其他核心进行掉电处理，所述核0进入空闲状态并等待命令。
在其中一个实施例中，所述装置还包括第二掉电模块，所述第二掉电模块用于：
若所述当前电源控制模式是APST，则对所有的核心进行掉电处理并等待命令唤醒。
在其中一个实施例中，所述装置还包括电源模式切换模块，所述电源模式切换模块用于：
若所述主机已打开APST功能，则发送切换链路请求到主机端以切换PCIE端链路状态；
在固态硬盘端切换NVME电源模式。
在其中一个实施例中，所述电源模式切换模块还用于：
在主机端切换PCIE的电源管理模式。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
上述固态硬盘功耗降低方法、装置、计算机设备和存储介质当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能；若所述主机未打开APST功能，则打开所述固态硬盘的电源控制功能；刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，并将逻辑物理映射表保存在存储颗粒中；判断所述固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制；若所述当前电源控制模式是自主电源控制，则将除核0的其他核心进行掉电处理，所述核0进入空闲状态并等待命令。本发明通过对固态硬盘空闲状态进行检测，设计固态硬盘自主电源模式切换，即在空闲状态下自动切换到低功耗模式，实现了在电脑端没有使能NVME和PCIE电源模式时，能自主切换Device端的电源模式，主动对硬件模块进行掉电处理，灵活地降低了固态硬盘的功耗，提高了固态硬盘的使用寿命。
附图说明
图1为目前固态硬盘主机端与Device端进行交互工作的示意图；
图2为一个实施例中固态硬盘功耗降低方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中固态硬盘功耗降低方法的流程示意图；
图4为再一个实施例中固态硬盘功耗降低方法的流程示意图；
图5为一个实施例中固态硬盘功耗降低装置的结构框图；
图6为另一个实施例中固态硬盘功耗降低装置的结构框图；
图7为再一个实施例中固态硬盘功耗降低装置的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
如图1所示，为目前固态硬盘主机端与Device端进行交互工作的示意图。当电脑在静置时，在绝大数情况下固态硬盘是处于空闲状态，一旦主机在获取Device(固态硬盘设备)能力后将APST功能和低功耗功能关闭，这样Device即使在不处理命令时，也是处于高速的运行状态，不仅仅造成功耗上的损失，而且使得Device的使用寿命减少，因此根据固态硬盘情况设计切实有效的自主的电源状态和切换方式显得尤为重要。
基于此，本发明针对现有技术中的固态硬盘在不能够自动切换电源状态和不支持低功耗功能的前提下，设计与原功能共生的自主切换模式和自主功耗模式，在主机不支持自动切换功耗状态的情况下，固态硬盘能够自我调节自己的工作模式和电源模式，从而达到节约功耗的目的。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种固态硬盘功耗降低方法，该方法包括：
步骤202，当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能；
步骤204，若主机未打开APST功能，则打开固态硬盘的电源控制功能；
步骤206，刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，并将逻辑物理映射表保存在存储颗粒中；
步骤208，判断固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制；
步骤210，若当前电源控制模式是自主电源控制，则将除核0的其他核心进行掉电处理，核0进入空闲状态并等待命令；
步骤212，若当前电源控制模式是APST，则对所有的核心进行掉电处理并等待命令唤醒。
在本实施例中提供了一种固态硬盘功耗降低方法，该方法可以应用于固态硬盘中，该固态硬盘中包括主控和存储颗粒，其中主控用于执行该固态硬盘功耗降低方法，存储颗粒用于存放主机端发送的目标数据等。该方法主要通过设计Device端自主功耗模式和自主切换模式，以达到节约固态硬盘功耗的目的，包括如下实现步骤：
首先，持续检测固态硬盘的工作状态，当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能。若主机未打开APST功能，则打开固态硬盘的电源控制功能。然后，刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，并将逻辑物理映射表保存在存储颗粒中。该电源控制功能用于灵活地切换Device的工作模式和电源模式。并可以结合Device的工作状态和电源状态，设计Device端自主的降低功耗的方法和方式。
接着，进一步判断固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制。若判断当前电源控制模式是自主电源控制，则将除核0的其他核心进行掉电处理，核0进入空闲状态并等待命令。若判断当前电源控制模式是APST，则对所有的核心进行掉电处理并等待命令唤醒。
通过自主功耗模式实现在不改变PCIE/NVME电源模式的情况，主动对硬件模块进行掉电处理。具体地，以三核心为例，同时关闭core1/2，并保持core0处于空闲状态，时时刻刻检测命令，待命令发送后再对硬件模块上电等操作，从而有效控制固态硬盘功耗。
在本实施例中，当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能；若所述主机未打开APST功能，则打开所述固态硬盘的电源控制功能；刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，并将逻辑物理映射表保存在存储颗粒中；判断所述固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制；若所述当前电源控制模式是自主电源控制，则将除核0的其他核心进行掉电处理，所述核0进入空闲状态并等待命令。本方案通过对固态硬盘空闲状态进行检测，设计固态硬盘自主电源模式切换，即在空闲状态下自动切换到低功耗模式，实现了在电脑端没有使能NVME和PCIE电源模式时，能自主切换Device端的电源模式，主动对硬件模块进行掉电处理，灵活地降低了固态硬盘的功耗，提高了固态硬盘的使用寿命。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种固态硬盘功耗降低方法，该方法在当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能的步骤之后还包括：
步骤302，若主机已打开APST功能，则发送切换链路请求到主机端以切换PCIE端链路状态；
步骤304，在固态硬盘端切换NVME电源模式；
步骤306，在主机端切换PCIE的电源管理模式。
在本实施例中，提供了一种固态硬盘功耗降低方法，当判断主机已打开APST功能，则发送切换链路请求到主机端以切换PCIE端链路状态，并同时在固态硬盘端切换NVME电源模式，在主机端切换PCIE的电源管理模式。
结合图4所示的固态硬盘功耗降低方法的示意图，以三核心为例对完整的实现步骤进行说明如下：
1、检测到Device处于空闲状态，下一步执行流程2。
2、判读主机是否打开APST功能，如果打开则执行流程4，否则执行流程3。
3、打开Device端电源控制功能，下一步执行流程7。
4、Device端发送切换链路的包到主机端切换PCIE端链路状态，下一步执行流程5。
5、Device端切换NVME模块的PS状态，下一步执行流程6。
6、主机端切换PCIE的电源管理模式，下一步执行流程7。
7、刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，下一步执行流程8。
8、把逻辑->物理映射表保存在存储颗粒，下一步执行流程9。
9、判断目前电源控制模式是APST还是自主电源控制，如果是APST则执行流程10，如果是自主设计的电源控制模式，则执行流程12。
10、Core0/1/2三核进行掉电，下一步执行流程11。
11、三核等待唤醒模式。
12、Core1/2进行掉电处理，下一步执行流程13。
13、Core0进入空闲状态并等待命令。
在本实施例中，创新设计固态硬盘空闲状态检测，结合Device的自主电源模式切换，即在空闲状态下自动切换到低功耗模式，不改变NVME和PCIE的电源状态，创新设计Device端电源模式，三种机制相结合，在电脑端没有使能NVME和PCIE电源模式时，能自主切换Device端的电源模式，灵活的降低功耗，增加固态硬盘的使用寿命。
应该理解的是，虽然图2-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种固态硬盘功耗降低装置500，该装置包括：
第一判断模块501，用于当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能；
电源控制模块502，用于若所述主机未打开APST功能，则打开所述固态硬盘的电源控制功能；
数据存储模块503，用于刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，并将逻辑物理映射表保存在存储颗粒中；
第二判断模块504，用于判断所述固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制；
第一掉电模块505，用于若所述当前电源控制模式是自主电源控制，则将除核0的其他核心进行掉电处理，所述核0进入空闲状态并等待命令。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种固态硬盘功耗降低装置500，该装置还包括第二掉电模块506，用于：
若所述当前电源控制模式是APST，则对所有的核心进行掉电处理并等待命令唤醒。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种固态硬盘功耗降低装置500，该装置还包括电源模式切换模块507，用于：
若所述主机已打开APST功能，则发送切换链路请求到主机端以切换PCIE端链路状态；
在固态硬盘端切换NVME电源模式。
在一个实施例中，电源模式切换模块507还用于：
在主机端切换PCIE的电源管理模式。
关于固态硬盘功耗降低装置的具体限定可以参见上文中对于固态硬盘功耗降低方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过装置总线连接的处理器、存储器以及网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作装置、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作装置和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种固态硬盘功耗降低方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以上各个方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上各个方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种固态硬盘功耗降低方法，其特征在于，所述方法包括：
当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能；
若所述主机未打开APST功能，则打开所述固态硬盘的电源控制功能；
刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，并将逻辑物理映射表保存在存储颗粒中；
判断所述固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制；
若所述当前电源控制模式是自主电源控制，则将除核0的其他核心进行掉电处理，所述核0进入空闲状态并等待命令。
2.根据权利要求1所述的固态硬盘功耗降低方法，其特征在于，在所述判断所述固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制的步骤之后还包括：
若所述当前电源控制模式是APST，则对所有的核心进行掉电处理并等待命令唤醒。
3.根据权利要求1或2所述的固态硬盘功耗降低方法，其特征在于，在所述当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能的步骤之后还包括：
若所述主机已打开APST功能，则发送切换链路请求到主机端以切换PCIE端链路状态；
在固态硬盘端切换NVME电源模式。
4.根据权利要求3所述的固态硬盘功耗降低方法，其特征在于，在所述在固态硬盘端切换NVME电源模式的步骤之后还包括：
在主机端切换PCIE的电源管理模式。
5.一种固态硬盘功耗降低装置，其特征在于，所述装置包括：
第一判断模块，所述第一判断模块用于当检测到固态硬盘处于空闲状态时，判断主机是否打开APST功能；
电源控制模块，所述电源控制模块用于若所述主机未打开APST功能，则打开所述固态硬盘的电源控制功能；
数据存储模块，所述数据存储模块用于刷新DRAM的临时数据到存储颗粒，并将逻辑物理映射表保存在存储颗粒中；
第二判断模块，所述第二判断模块用于判断所述固态硬盘当前电源控制模式是APST还是自主电源控制；
第一掉电模块，所述第一掉电模块用于若所述当前电源控制模式是自主电源控制，则将除核0的其他核心进行掉电处理，所述核0进入空闲状态并等待命令。
6.根据权利要求5所述的固态硬盘功耗降低装置，其特征在于，所述装置还包括第二掉电模块，所述第二掉电模块用于：
若所述当前电源控制模式是APST，则对所有的核心进行掉电处理并等待命令唤醒。
7.根据权利要求5或6所述的固态硬盘功耗降低装置，其特征在于，所述装置还包括电源模式切换模块，所述电源模式切换模块用于：
若所述主机已打开APST功能，则发送切换链路请求到主机端以切换PCIE端链路状态；
在固态硬盘端切换NVME电源模式。
8.根据权利要求7所述的固态硬盘功耗降低装置，其特征在于，所述电源模式切换模块还用于：
在主机端切换PCIE的电源管理模式。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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