CN113791738A - 基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法、装置及计算机设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法、装置、计算机设备及存储介质，其中该方法包括：获取基于固态硬盘的归一化低功耗处理请求，若所述请求中包括主机发送的PS3或者PS4命令则进入低功耗处理流程；判断获取的命令为PS3命令还是PS4命令；若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒；若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态；在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出所述低功耗处理流程。本发明通过归一化低功耗处理，实现了简化复杂度，易于维护且灵活性高，速度快且读写性能受影响小。

Description

基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法、装置及计算机设备
技术领域
本发明涉及固态硬盘技术领域，特别是涉及一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
随着计算机技术的发展，计算机设备已经成为当今人们最具备生成力的实用工具，而其中计算机设备的安全性以及稳定性是人们在利用计算机进行工作时的必要保障。如今，固态硬盘因为其具备的快速读写、质量轻、能耗低以及体积小等特点，应用也越来越广泛。固态硬盘的SOC(片上系统)芯片，主机通过NVME(非易失性内存主机控制器接口)Power State(简称PS，电源状态)命令对SSD进行power的管理，主要有PS0/PS1/PS2/PS3/PS4命令。
目前，在传统技术中，PS1/2/3一般是CPU处理，PS4因为最低功耗，需要采用单独的电源管理模块，将CPU等关电以达到最低功耗的目的，这就会导致PS3功耗高，需要CPU处理无法将CPU关电。显然，传统技术中的低功耗操作流程没有进行归一化，操作复杂，维护性相对较差。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法、装置、计算机设备及存储介质。
一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法，所述方法包括：
获取基于固态硬盘的归一化低功耗处理请求，若所述请求中包括主机发送的PS3或者PS4命令则进入低功耗处理流程；
判断获取的命令为PS3命令还是PS4命令；
若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒；
若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态；
在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出所述低功耗处理流程。
在其中一个实施例中，所述若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒的步骤包括：
设置自动唤醒时间；
当设置的唤醒时间到达时设备将会自动唤醒。
在其中一个实施例中，所述若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒的步骤还包括：
如果不需要自动唤醒则进入等待主机唤醒状态；
在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出低功耗处理流程。
在其中一个实施例中，在所述若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态的步骤中：
所述PS4低功耗处理流程还包括DDR关闭流程及ISRAM关闭流程。
一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理装置，所述装置包括：
获取模块，所述获取模块用于获取基于固态硬盘的归一化低功耗处理请求，若所述请求中包括主机发送的PS3或者PS4命令则进入低功耗处理流程；
判断模块，所述判断模块用于判断获取的命令为PS3命令还是PS4命令；
第一处理模块，所述第一处理模块用于若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒；
第二处理模块，所述第二处理模块用于若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态；
等待唤醒模块，所述等待唤醒模块用于在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出所述低功耗处理流程。
在其中一个实施例中，所述第一处理模块用于：
设置自动唤醒时间；
当设置的唤醒时间到达时设备将会自动唤醒。
在其中一个实施例中，所述第一处理模块还用于：
如果不需要自动唤醒则进入等待主机唤醒状态；
在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出低功耗处理流程。
在其中一个实施例中，在所述第二处理模块中：
所述PS4低功耗处理流程还包括DDR关闭流程及ISRAM关闭流程。
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。
上述基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法、装置、计算机设备及存储介质通过获取基于固态硬盘的归一化低功耗处理请求，若所述请求中包括主机发送的PS3或者PS4命令则进入低功耗处理流程；判断获取的命令为PS3命令还是PS4命令；若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒；若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态；在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出所述低功耗处理流程。本发明通过将PS3走类似PS4的低功耗处理流程，合入统一的流程中使PS3功耗下降明显，此外还兼顾了支持PS3快速退出的要求。本发明通过归一化低功耗处理，实现了简化复杂度，易于维护且灵活性高，速度快且读写性能受影响小。
附图说明
图1为传统技术中PS状态转移的示意图；
图2为一个实施例中基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法的流程示意图；
图4为一个实施例中归一化低功耗处理状态的流程示意图；
图5为一个实施例中基于固态硬盘的归一化低功耗处理装置的结构框图；
图6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。
目前，参考图1所示的PS状态转移的示意图，在SSD传统的功耗控制方法中PS0/1/2/3/4为Power State电源状态命令，具体地：
PS0：全速运行状态。PS1：降速运行状态，降低CPU(中央处理器)及NFC(nand flashcontroller)闪存控制器的速度。PS2：降速运行状态，进一步降低CPU(中央处理器)及NFC(nand flash controller)闪存控制器的速度。PS3：次低功耗模式，CPU0进入WFI(等待中断)状态，且关闭NFC电源。PS4：最低功耗模式，处理power的硬件和PCIE(高速串行计算机扩展总线)的PMA(物理层电气子层)处于上电状态，其他关电。图中的英文说明如下：
Device IDLE：SSD处于空闲的状态，主机无命令下发给SSD。
Host Mode Set：主机用下发NVME命令的方式让SSD切换电源状态。
CLKREQ#0->1(主机给过来的信号)：主机将时钟请求信号从低到高，若此状态是PS3，则代表要进入PS4。
CLKREQ#1->0(主机给过来的信号)：主机将时钟请求信号从高到低，若此状态是PS4，则代表要进入PS3。
PERST#0->1(主机给过来的信号)：PCIE的全局复位信号，若此状态是PS4，则代表要进入PS3。
步骤如下：PS0/PS1/PS2:相互切换，直接采用软件的方式配置进行切换，因为涉及的操作较少，主机对速度切换有要求，一般不涉及关电模块，只会降低时钟。
PS3:接收此命令之后，因为涉及的配置并不是太多，也采用软件的方式进行低功耗的操作，一般会把nand flash控制器和nand颗粒关闭，其他模块不掉电。采用的是CPU，软件方式降功耗，缺点是降低功耗有效，无法关闭CPU。
PS4:采用单独的微控单元降功耗，功耗下降明显，效益好。
基于此，本发明提供了一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法，具体地，将PS3走类似PS4的低功耗处理流程，合入统一的流程中，使PS3功耗下降明显。因为PS3退出时间要去比PS4低很多，归一化低功耗处理流程中，兼顾了支持PS3快速退出的要求。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理，该方法包括：
步骤202，获取基于固态硬盘的归一化低功耗处理请求，若请求中包括主机发送的PS3或者PS4命令则进入低功耗处理流程；
步骤204，判断获取的命令为PS3命令还是PS4命令；
步骤206，若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒；
步骤208，若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态；
步骤210，在等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出低功耗处理流程。
在本实施例中，提供了一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法，考虑到，PS3在兼顾快速退出的情况下，需要保证DDR处于自刷新，或者ISRAM处于retention状态，因为里面存有映射表信息，PS4需要从nand flash里面获取，所以时间久。
首先，获取基于固态硬盘的归一化低功耗处理请求，若请求中包括主机发送的PS3或者PS4命令则进入低功耗处理流程。这里的低功耗处理流程是PS3和PS4通用的低功耗处理。
接着，判断获取的命令为PS3命令还是PS4命令。PS3需要尽可能复用PS4低功耗处理方式。PS4:SSD最低功耗，相比较PS3.5，DDR处于掉电状态，或者ISRAM处于shut down状态。Host唤醒：一般通过PS0/1/2进行唤醒。
若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒。若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态。在PS3和PS4通用的低功耗处理中增加PS4低功耗处理流程。
在其中一个实施例中，在若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态的步骤中，具体地，PS4低功耗处理流程还包括DDR关闭流程及ISRAM关闭流程。
最后，在等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出低功耗处理流程，执行正常处理命令。
在本实施例中，通过获取基于固态硬盘的归一化低功耗处理请求，若所述请求中包括主机发送的PS3或者PS4命令则进入低功耗处理流程；判断获取的命令为PS3命令还是PS4命令；若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒；若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态；在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出所述低功耗处理流程。本方案通过将PS3走类似PS4的低功耗处理流程，合入统一的流程中使PS3功耗下降明显，此外还兼顾了支持PS3快速退出的要求。本方案通过归一化低功耗处理，实现了简化复杂度，易于维护且灵活性高，速度快且读写性能受影响小。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理，该方法中若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒的步骤还包括：
步骤302，设置自动唤醒时间；
步骤304，当设置的唤醒时间到达时设备将会自动唤醒；
步骤306，如果不需要自动唤醒则进入等待主机唤醒状态；
步骤308，在等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出低功耗处理流程。
在本实施例中，参考图4所示，提供了一个完整的归一化低功耗处理状态的实现方法，其实现步骤如下：
S1：收到主机发送的PS3或者PS4命令。
S2：进入低功耗处理，这是PS3和PS4通用的低功耗处理。
S3：判断是否是PS3命令，如果是，则进入状态S4；如果是PS4，则进入S5。
S4：支持自动唤醒或者Host唤醒，可设置自动唤醒时间，如果设置时间到了，则device自动唤醒，如果不需要自动唤醒，则进入等待Host唤醒状态S6；一旦有Host唤醒命令PS0/1/2，则进入状态S7，开始处理命令。
S5：进入PS4低功耗处理，在S2的基础上增加PS4的低功耗处理，比如DDR shutdown，或者ISRAM shut down；然后进入等待Host唤醒状态S6。
S6：等待唤醒状态，一旦收到Host发送PS0/1/2，则进入S7，开始处理相关的命令。
S7：退出低功耗，正常处理命令。
在本实施例中，提出的归一化低功耗处理的方法对PS1/PS2/PS3/PS4进行power处理(PS0为全速模式，不涉及低功耗)，在不影响性能的情况下，显著改善SSD功耗，尤其是PS3功耗。此外，该设计方案具有切换速度快，灵活性高，功耗低，成本低的优势。
应该理解的是，虽然图1-4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1-4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，提供了一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理装置500，该装置包括：
获取模块501，所述获取模块用于获取基于固态硬盘的归一化低功耗处理请求，若所述请求中包括主机发送的PS3或者PS4命令则进入低功耗处理流程；
判断模块502，所述判断模块用于判断获取的命令为PS3命令还是PS4命令；
第一处理模块503，所述第一处理模块用于若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒；
第二处理模块504，所述第二处理模块用于若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态；
等待唤醒模块505，所述等待唤醒模块用于在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出所述低功耗处理流程。
在一个实施例中，第一处理模块503用于：
设置自动唤醒时间；
当设置的唤醒时间到达时设备将会自动唤醒。
在一个实施例中，第一处理模块503还用于：
如果不需要自动唤醒则进入等待主机唤醒状态；
在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出低功耗处理流程。
在一个实施例中，在第二处理模块504中：
所述PS4低功耗处理流程还包括DDR关闭流程及ISRAM关闭流程。
关于基于固态硬盘的归一化低功耗处理装置的具体限定可以参见上文中对于基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法的限定，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6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基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法。
本领域技术人员可以理解，图6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)

1.一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取基于固态硬盘的归一化低功耗处理请求，若所述请求中包括主机发送的PS3或者PS4命令则进入低功耗处理流程；
判断获取的命令为PS3命令还是PS4命令；
若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒；
若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态；
在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出所述低功耗处理流程。
2.根据权利要求1所述的基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法，其特征在于，所述若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒的步骤包括：
设置自动唤醒时间；
当设置的唤醒时间到达时设备将会自动唤醒。
3.根据权利要求2所述的基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法，其特征在于，所述若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒的步骤还包括：
如果不需要自动唤醒则进入等待主机唤醒状态；
在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出低功耗处理流程。
4.根据权利要求3所述的基于固态硬盘的归一化低功耗处理方法，其特征在于，在所述若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态的步骤中：
所述PS4低功耗处理流程还包括DDR关闭流程及ISRAM关闭流程。
5.一种基于固态硬盘的归一化低功耗处理装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，所述获取模块用于获取基于固态硬盘的归一化低功耗处理请求，若所述请求中包括主机发送的PS3或者PS4命令则进入低功耗处理流程；
判断模块，所述判断模块用于判断获取的命令为PS3命令还是PS4命令；
第一处理模块，所述第一处理模块用于若获取的命令是PS3命令则支持时间可配置的自动唤醒或主机唤醒；
第二处理模块，所述第二处理模块用于若获取的命令是PS4命令则先进入PS4低功耗处理流程，然后再进入等待主机唤醒状态；
等待唤醒模块，所述等待唤醒模块用于在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出所述低功耗处理流程。
6.根据权利要求5所述的基于固态硬盘的归一化低功耗处理装置，其特征在于，所述第一处理模块用于：
设置自动唤醒时间；
当设置的唤醒时间到达时设备将会自动唤醒。
7.根据权利要求6所述的基于固态硬盘的归一化低功耗处理装置，其特征在于，所述第一处理模块还用于：
如果不需要自动唤醒则进入等待主机唤醒状态；
在所述等待主机唤醒状态中，一旦接收到主机发送PS0、PS1、PS2中的任意一种命令时，则退出低功耗处理流程。
8.根据权利要求7所述的基于固态硬盘的归一化低功耗处理装置，其特征在于，在所述第二处理模块中：
所述PS4低功耗处理流程还包括DDR关闭流程及ISRAM关闭流程。
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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