SSD FTL 映射管理

映射的种类

根据映射粒度的不同分为如下几种

1.块映射

一个逻辑块（logical block）映射到一个闪存物理块(physical block)
优点是：映射表需要空间小，对大Block size顺序读写，但是对小尺寸数据的写入性能很差。因为即使只写入一个Page,也需要整个Block进行修改。

2.页映射

用户空间被划分成一个一个逻辑区域（Region）,每个逻辑区域的大小和闪存页大小一样。

3.混合映射

上面两种的结合体

映射的基本原理

LBA : Logical block address,用户通过逻辑块地址访问SSD，逻辑块大小一般为512B，4K,linux下可以通过fdisk -l /dev/sdx或/dev/nvmexn1查看
用户访问SSD的基本单元，叫做Logical Page
在SS内部，对应的闪存页叫做 Physical Page
SSD内部维护了一张用户逻辑页到SSD物理页的地址转换表，这张表就叫做L2P映射表（Logical address To Physical address）,用户每写入一个逻辑页，这个表的对应关系就会更新一遍，以便后续读取数据时使用
映射表的大小一般等于SSD容量的千分之一左右

这张L2P表一般存储于DRAM中，如下入所示：
在这里插入图片描述
对于没有DRAM的SSD来说。L2P是由SRAM和闪存自己配合存储的：
，SRAM空间有限，所以会有分一级二级映射表，一级存在SRAM，二级映射表小部分存在SRAM，大部分存储于闪存中，这样节省了DRAM的成本，但相对的，性能就会比较差
在这里插入图片描述
还有一种是基于HMB（Host Memory Buffer）的SSD，也就是把映射表读取到主机的内存中,性能会比不带DRAM的SSD稍好，但差于自己带DRAM的SSD

由于映射表基本放在DRAM中，所以当断电时，这张表会丢失，所以SSD固件需要时常将L2P表下刷到闪存中，避免掉电引起数据丢失
企业级的SSD有电容，在异常断电时电容放电将数据都写进闪存，但消费级一般不带电容，数据保护性没那没好，所以遇到异常断电时有可能造成数据丢失的。