CN114185485A - 静态电压表的节点处理方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

静态电压表的节点处理方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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CN114185485A CN202111301737.3A CN202111301737A CN114185485A CN 114185485 A CN114185485 A CN 114185485A CN 202111301737 A CN202111301737 A CN 202111301737A CN 114185485 A CN114185485 A CN 114185485A
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杨超
刘征宇
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Abstract

本申请涉及存储领域，特别是涉及一种静态电压表的节点处理方法、装置、计算机设备和存储介质，该方法包括：基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重；基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。本发明通过基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重，基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点，减少静态电压表中节点数量以实现降低在复杂变化环境中重读次数，提高了读取性能，解决了因静态电压表中节点数量过多导致读取性能降低的问题。

Description

静态电压表的节点处理方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及存储领域，特别是涉及一种静态电压表的节点处理方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
固态硬盘是一种以快闪存储器作为储存媒体的储存装置，得到广泛应用。由于消费级别的固态硬盘一般不带有很多额外资源的原因导致其价格相对企业级硬盘便宜，所以目前市场中大多数用户会选择消费级别硬盘，但是很多用户会将消费级硬盘应用到复杂的场合中，例如温度变化剧烈、高频读写和掉电等，这样对于硬盘的读取数据的准确性提出很大的要求，为此在有限的资源条件下如何确保更多应用场景中数据的准确性成为亟需解决的问题。
目前现有技术中，多采用针对不同的应用场景完成对测试样本的分析并统计出适合当前应用场景的静态电压表项若干组，并增加到本地静态电压表中用于保证数据的正确性的方法。然而，此种方法使得本地静态电压表中节点过多，当固态硬盘进入生命后期或者使用环境复杂导致读取节点数据的时候进入到复读流程，可能会遍历多次才能找到适合的节点，这样极大影响固态硬盘的读取性能。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种静态电压表的节点处理方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面，本发明实施例提出一种静态电压表的节点处理方法，包括：
基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重；
基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
在一实施例中，所述基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落包括：
计算静态电压表中各节点之间的距离L；
当节点之间的距离L小于或等于阈值距离r时，则确定该两个节点为同一节点群落。
在一实施例中，所述距离L采用下列公式计算获得：
Figure BDA0003338582100000021
其中，L(Xi,Xj)表示节点Xi和节点Xj之间的距离，
Figure BDA0003338582100000022
和
Figure BDA0003338582100000023
表示n维节点，l表示节点的某一维度，
Figure BDA0003338582100000024
表示i节点l维坐标。
在一实施例中，所述各节点群落中各节点的权重由与某一节点的距离小于或等于阈值距离r的节点的数量所确定。
在一实施例中，所述阈值距离r通过以下训练方法确定：
获取当前参考阈值距离r’，根据当前参考阈值距离r’确定各节点群落的替换节点；
当所述替换节点满足预设条件时，确定当前参考阈值距离r’为最终的阈值距离r；当所述替换节点不满足预设条件时，重新确定当前参考阈值距离r’，直到所述替换节点满足预设条件。
在一实施例中，所述基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点包括：
当至少两个节点群落包含至少一个相同节点时，将该相同节点归属于至少两个节点群落中权重最大的节点所在的节点群落；
对各节点群落根据各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
在一实施例中，所述替换节点采用下列公式计算获得：
Figure BDA0003338582100000031
其中，
Figure BDA0003338582100000032
表示当前节点群落中第k个节点，Weight(k)表示第k节点的权重，M表示当前节点群落中节点的数量，R(l)表示当前节点群落l维度的替换节点。
第二方面，本发明实施例提出一种静态电压表的节点处理装置，包括：
第一确定模块，用于基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重；
第二确定模块，用于基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
第三方面，本发明实施例提出一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重；
基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
第四方面，本发明实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重；
基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
上述方法、装置、计算机设备和存储介质，通过基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重，基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点，减少静态电压表中节点数量以实现降低在复杂变化环境中重读次数，提高了读取性能，解决了因静态电压表中节点数量过多导致读取性能降低的问题。
附图说明
图1为一个实施例中静态电压表的节点处理方法的应用系统结构示意图；
图2为一个实施例中静态电压表的节点处理方法的流程示意图；
图3为一个示例实施例中四种错误场景中静态电压表节点的分布示意图；
图4为一个示例实施例中四种错误场景中静态电压表节点压缩后的的分布示意图；
图5为一个实施例中确定若干个节点群落的方法的流程示意图；
图6为一个实施例中阈值距离r的训练方法的流程示意图；
图7为一个实施例中阈值距离r的训练方法的整体流程示意图；
图8为一个实施例中确定各节点群落的替换节点方法的流程示意图；
图9为一个实施例中确定各节点群落的替换节点方法的整体流程示意图；
图10为一个实施例中静态电压表的节点处理装置的结构示意图；
图11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。
本申请提供的一种静态电压表的节点处理方法，可以应用于如图1所示的系统中。计算机系统包括主机110。固态硬盘包括存储器控制器120和存储器130。主机110经由存储器控制器120访问存储器130。该存储器130包括至少一个闪存芯131。在该闪存系统中，存储数据为原始数据经过编码产生的编码数据，在读取过程中对存储数据译码才能获得原始数据。
主机110例如包括处理器。在使用状态中，该处理器从存储器130中加载程序或读取数据，以及向存储器130中写入数据。
存储器控制器120例如是单独的集成电路芯片，包括写入控制装置和读取控制装置。在写入操作期间，写入控制装置对原始数据进行LDPC编码，从而生成存储数据，从而将存储数据写入存储器130中。在读取操作期间，读取控制装置从存储器130中获取存储数据，然后基于LLR进行LDPC译码以获得原始数据。
在现有技术中，静态电压表中的节点过多，当固态硬盘进入生命后期或者使用环境复杂导致读取节点数据的时候进入到复读流程，可能会遍历多次才能找到适合的节点，这样极大影响固态硬盘的读取性能。
为解决上述技术问题，在一实施例中，如图2所示，提供了一种静态电压表的节点处理方法，以该方法应用于图1中的系统为例进行说明，包括以下步骤：
S202：基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重；
在本步骤中，根据静态电压表中各节点之间的距离，对各节点分类得到节点群落，并获得各节点群落中各节点的权重。
S204：基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
在本步骤中，对各节点群落中各节点进行压缩，并根据各节点群落中各节点的权重，来确定各节点群落的替换节点，从而减少了静态电压表中节点的数量。
在本实施例中，基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重，基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点，减少静态电压表中节点数量以实现降低在复杂变化环境中重读次数，提高了读取性能，解决了因静态电压表中节点数量过多导致读取性能降低的问题。
考虑到固态硬盘应用场景的复杂化，影响固态硬盘稳定性的因素也随之增加，导致静态电压表数量也越加庞大。以TLC为例，针对四种错误场景Falure Mode1～4，每个PageType针对各个场景均有多组静态电压表，并且存在静态节点之间距离疏密不同且不同错误场景的静态电压表节点存在重复的现象，如图3所示。为此，通过对静态电压表中节点的压缩，同时减少静态电压表之间重复节点数量，压缩结果如图4所示，在不损失覆盖率的前提下，以最少的节点完成对所有错误场景的支持。
在步骤S202中，如图5所示，基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落的方法包括以下步骤：
S502：计算静态电压表中各节点之间的距离L；
S502：当节点之间的距离L小于或等于阈值距离r时，则确定该两个节点为同一节点群落。
其中，距离L采用下列公式计算获得：
Figure BDA0003338582100000071
其中，L(Xi,Xj)表示节点Xi和节点Xj之间的距离，
Figure BDA0003338582100000072
和
Figure BDA0003338582100000073
表示n维节点，l表示节点的某一维度，
Figure BDA0003338582100000074
表示i节点l维坐标。
其中，各节点群落中各节点的权重由与某一节点的距离小于或等于阈值距离r的节点的数量所确定。
步骤S202的整体流程包括以下步骤：
步骤1，设定当前阈值距离为r，并执行步骤2；
步骤2，选取一个未被作为起始点的静态电压表节点作为起始点，并执行步骤3；
步骤3，选取一个未被作为计算点的静态电压表节点作为计算点，并执行步骤4；
步骤4，计算起始点到计算点的距离为L，并对比距离L与阈值距离r大小，具体公式如下，若L小于或等于r，则执行步骤5，否则执行步骤3；
步骤5，将计算点所对应的静态电压表节点作为起始点对应的静态电压表节点的节点群落中的一个成员并记录，并且起始点对应的静态电压表节点的权重数加1，并执行步骤3，直到所有节点均作为起始点的计算点，则进入步骤6；
步骤6，重复步骤2～5，直到所有节点均作为起始点进行测试。
在步骤S202中，如图6所示，阈值距离r通过以下训练方法确定：
S402：获取当前参考阈值距离r’，根据当前参考阈值距离r’确定各节点群落的替换节点；
S404：当所述替换节点满足预设条件时，确定当前参考阈值距离r’为最终的阈值距离r；当所述替换节点不满足预设条件时，重新确定当前参考阈值距离r’，直到所述替换节点满足预设条件。
可以理解的是，阈值距离r用于确定节点群落的划分，阈值距离r过大或过小均会造成节点群落的划分不合理，因此阈值距离r的设置需要合理。
根据替换节点是否满足预设条件来判断当前参考阈值距离r’是否可以作为最终的阈值距离r。其中，预设条件可以是替换节点的数量范围，替换节点的数量范围由静态电压表中节点的数量确定，通常替换节点与静态电压表在一定比例范围内。
在本实施例中，通过训练能够使得查找到更加合理的阈值距离r，实现在保证读取数据准确性的前提下，减少静态电压表中节点的数量，提升读取数据的性能。
图7为阈值距离r的训练方法的整体流程示意图，如图7所示，具体包括以下步骤：
(1)初始化训练参数，设置阈值距离r的范围是[Zmin,Zmax],最大训练次数为N，并设置当前训练次数I＝0,其中最大训练次数N以及距离最小值Zmin，最大值Zmax均可设置，并执行步骤(2)；
(2)利用二分法计算当前参考阈值距离r’，并执行步骤(3)；
(3)根据得到的参考阈值距离r’进行节点压缩完成对替换节点的评估，并执行步骤(4)；
(4)通过替换节点的评估与预设条件进行比较，若是满足预设条件，则执行步骤(7)，否则执行步骤(5)；
(5)检查是否是最后一次评判测试，若是，则执行步骤(6)，否则执行步骤(7)；
(6)当前查找次数加1，并执行步骤(2)；
(7)当前训练参数存在异常，修改训练参数后重新参数训练测试，并执行步骤(8)；
(8)当前训练结束。
考虑到节点群落之间可能存在重复节点的情况，在一实施例中，如图8所示，基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点包括以下步骤：
S502：当至少两个节点群落包含至少一个相同节点时，将该相同节点归属于至少两个节点群落中权重最大的节点所在的节点群落；
S504：对各节点群落根据各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
在本实施例中，当至少两个节点群落包含至少一个相同节点时，将该相同节点归属于至少两个节点群落中权重最大的节点所在的节点群落，使得统计出来的替换节点更具有代表性，对于数据读取性能的提升有着更好的效果。
其中，替换节点采用下列公式计算获得：
Figure BDA0003338582100000091
其中，
Figure BDA0003338582100000092
表示当前节点群落中第k个节点，Weight(k)表示第k节点的权重，M表示当前节点群落中节点的数量，R(l)表示当前节点群落l维度的替换节点。
图9为存在重复节点情况下的替换节点确定方法的流程示意图，如图10所示，包括以下步骤：
(1)设定阈值距离r，该值是可配置的，并执行步骤(2)；
(2)根据阈值距离r完成统计各个节点权重以及群落成员，并记录在对应的数据链表中，并执行步骤(3)；
(3)根据各个节点的权重按照从大到小进行排序，并执行步骤(4)；
(4)获取权重最大的节点作为起始点，并执行步骤(5)；
(5)当前节点是否已经在某个节点群落中，即判断节点群落标志位是否为1，若是，则执行步骤(6)，否则执行步骤(10)；
(6)若当前节点是起始点或者当前节点与上一节点的距离大于R，其中R＝2r，若是，则执行步骤(7)，否者执行步骤(10)；
(7)将当前节点以及当前节点的所有节点群落的节点标志位置1，并执行步骤(8)；
(8)对当前节点群落的节点进行加权压缩得到替换节点，将替换节点保存并执行步骤(9)；
(9)判断当前节点是否是最后一个节点，若是，则结束，否则执行步骤(10)；
(10)获取下一个节点，并执行步骤(5)。
在本实施例中，通过权重的方法进行统计排序，对权重最大的节点所在的节点群落进行加权压缩得到替换节点，对于后续已经进行加权压缩的节点不再重复压缩处理，也就是当至少两个节点群落包含至少一个相同节点时，将该相同节点归属于至少两个节点群落中权重最大的节点所在的节点群落，统计出来的静态节点更具有代表性，对于数据读取性能的提升有着更好的效果。
其次，在本实施例中，在完成处理后的节点，其标志位均被置起，这样就避免了已经压缩处理的节点被当做起始点，从而避免重复的压缩处理。
应该理解的是，上述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，上述流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些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中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一实施例中，如图10所示，本发明提供了一种静态电压表的节点处理装置，包括：
第一确定模块601，用于基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重；
第二确定模块602，用于基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
在一实施例中，第一确定模块包括：
计算模块，用于计算静态电压表中各节点之间的距离L；
第一确定子模块，用于当节点之间的距离L小于或等于阈值距离r时，则确定该两个节点为同一节点群落。
在一实施例中，所述距离L采用下列公式计算获得：
Figure BDA0003338582100000111
其中，L(Xi,Xj)表示节点Xi和节点Xj之间的距离，
Figure BDA0003338582100000112
和
Figure BDA0003338582100000113
表示n维节点，l表示节点的某一维度，
Figure BDA0003338582100000114
表示i节点l维坐标。
在一实施例中，所述各节点群落中各节点的权重由与某一节点的距离小于或等于阈值距离r的节点的数量所确定。
在一实施例中，本装置还包括训练模块，用于训练得到阈值距离r，训练模块包括：
第三确定模块，用于获取当前参考阈值距离r’，根据当前参考阈值距离r’确定各节点群落的替换节点；
第四确定模块，用于当所述替换节点满足预设条件时，确定当前参考阈值距离r’为最终的阈值距离r；当所述替换节点不满足预设条件时，重新确定当前参考阈值距离r’，直到所述替换节点满足预设条件。
在一实施例中，当至少两个节点群落包含至少一个相同节点时，将该相同节点归属于至少两个节点群落中权重最大的节点所在的节点群落；对各节点群落根据各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
在一实施例中，所述替换节点采用下列公式计算获得：
Figure BDA0003338582100000121
其中，
Figure BDA0003338582100000122
表示当前节点群落中第k个节点，Weight(k)表示第k节点的权重，M表示当前节点群落中节点的数量，R(l)表示当前节点群落l维度的替换节点。
关于静态电压表的节点处理装置的具体限定可以参见上文中对于静态电压表的节点处理方法的限定，在此不再赘述。上述静态电压表的节点处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。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系统、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系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储动作检测数据。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上述任一项静态电压表的节点处理方法实施例中的步骤。
本领域技术人员可以理解，图11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。
在一实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述任一项静态电压表的节点处理方法实施例中的步骤。
在一实施例中，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上述任一项静态电压表的节点处理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易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)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)

1.一种静态电压表的节点处理方法，其特征在于，包括：
基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重；
基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落包括：
计算静态电压表中各节点之间的距离L；
当节点之间的距离L小于或等于阈值距离r时，则确定该两个节点为同一节点群落。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述距离L采用下列公式计算获得：
Figure FDA0003338582090000011
其中，L(Xi,Xj)表示节点Xi和节点Xj之间的距离，
Figure FDA0003338582090000012
和
Figure FDA0003338582090000013
表示n维节点，l表示节点的某一维度，
Figure FDA0003338582090000014
表示i节点l维坐标。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述各节点群落中各节点的权重由与某一节点的距离小于或等于阈值距离r的节点的数量所确定。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述阈值距离r通过以下训练方法确定：
获取当前参考阈值距离r’，根据当前参考阈值距离r’确定各节点群落的替换节点；
当所述替换节点满足预设条件时，确定当前参考阈值距离r’为最终的阈值距离r；当所述替换节点不满足预设条件时，重新确定当前参考阈值距离r’，直到所述替换节点满足预设条件。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点包括：
当至少两个节点群落包含至少一个相同节点时，将该相同节点归属于至少两个节点群落中权重最大的节点所在的节点群落；
对各节点群落根据各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述替换节点采用下列公式计算获得：
Figure FDA0003338582090000021
其中，
Figure FDA0003338582090000022
表示当前节点群落中第k个节点，Weight(k)表示第k节点的权重，M表示当前节点群落中节点的数量，R(l)表示当前节点群落l维度的替换节点。
8.一种静态电压表的节点处理装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于基于静态电压表中各节点之间的距离，确定若干个节点群落，及确定各节点群落中各节点的权重；
第二确定模块，用于基于所述若干个节点群落及各节点群落中各节点的权重，确定各节点群落的替换节点。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，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7中任一项所述的方法的步骤。
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7中任一项所述的方法的步骤。
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