随着智能时代的到来,数据爆炸性的增长和不同模式的应用需求对存储设备的性能和容量提出了更高的要求,传统机械硬盘已很难满足各种低时延应用需求。而固态硬盘因具有低功耗、存取快等优点,逐渐成为当前非常重要的存储设备。随着半导体存储技术的快速发展,NAND闪存的存储容量得到快速提升,但是块的擦除上限也随之降低,导致固态硬盘的寿命变短。损耗均衡算法可以均衡每个块的使用频次,避免部分块频繁磨损成为坏块,从而达到提升闪存的使用寿命和写入量的目的。针对固态硬盘数据写入过程中搬移源块选择不准确,导致无效搬移的问题,本文改进了基于块权重选择搬移源块的损耗均衡算法(BWWL)。该算法将块的更新频率、有效页数及擦除次数作为搬移源块的选择依据,使搬移源块的选择更加准确,从而降低无效的数据搬移开销。主要工作内容如下:(1)本文首先对固态硬盘相关的知识进行了介绍,分析了闪存转换层涉及的技术,以及固态硬盘性能与寿命的评估方法。(2)研究固态硬盘控制器的启动机制,并结合启动机制涉及的关键技术,进行启动代码设计及测试。闪存转换层算法代码和相关算法表格数据会按照指定规则存放在闪存。固态硬盘上电后,启动代码会先将相关代码和算法表格数据从闪存加载到内存,之后切换到闪存转换层代码中运行。(3)为了改善损耗均衡算法中搬移源块选择不准确的问题,设计了BWWL算法。该算法综合块的更新频率、擦除次数和有效页数三个参数来计算块的权重,并将权重最低的块识别为搬移源块。最后,将搬移源块的有效数据搬移到回收块中,实现块的均衡。(4)在仿真平台上实现BWWL、PWL和PGWL算法,并对比不同算法的性能。通过仿真,BWWL算法与其他WL算法相比,在较少触发损耗均衡的情况下,能获得更大的写入量,延长闪存的寿命。