【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及硬盤能耗管控，尤其涉及一種固態硬盤的全生命周期能耗管控方法及系統。
技術介紹
1、在早期，ssd的能效研究主要集中于硬件架構的優化，如閃存芯片的低功耗設計、控制器算法的能效提升等。隨著ssd的廣泛應用，尤其是在數據中心、云計算和大數據領域的普及，對其能耗的要求越來越高。為了應對這一挑戰，研究者提出了針對ssd全生命周期的能效管控方法，從生產過程中的材料選擇，到使用過程中的負載調度，再到廢棄階段的回收和再利用，逐步構建起一套系統的能效管理策略。近年來，隨著人工智能、大數據分析和物聯網技術的發展，ssd的能效管控逐步向智能化、自動化方向發展。通過動態調節工作模式、優化數據存取策略、采用低功耗模式等手段，能顯著降低ssd在使用過程中的能耗。然而，目前傳統的ssd能效研究多集中在單一使用階段，缺乏對整個生命周期的綜合管理，同時在ssd的使用過程中，寫入操作會導致閃存磨損，進而影響設備的性能與能效，近而導致固態硬盤能效管控的效率較低。
技術實現思路
1、基于此，有必要提供一種固態硬盤的全生命周期能耗管控方法及系統，以解決至少一個上述技術問題。
2、為實現上述目的，一種固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，所述方法包括以下步驟：
3、步驟s1：獲取固態硬盤結構數據；對固態硬盤結構數據進行硬盤寫入耐久度評估，生成固態硬盤寫入耐久度評估數據；基于固態硬盤寫入耐久度評估數據對固態硬盤進行時序使用檢測，生成固態硬盤時序使用監測數據；通過固態硬盤時序使用監測數據對固態硬
4、步驟s2：基于固態硬盤生命周期劃分數據利用外置傳感器對固態硬盤進行全生命周期能耗采集，從而得到固態硬盤全生命周期能耗采集數據；根據固態硬盤第一生命周期階段對固態硬盤全生命周期能耗采集數據進行寫入存儲優化，生成固態硬盤寫入緩存優化數據；根據固態硬盤第二生命周期階段對固態硬盤全生命周期能耗采集數據進行磨損均衡優化，生成固態硬盤負載均衡優化數據；
5、步驟s3：根據固態硬盤第三生命周期階段對固態硬盤進行低速讀寫能耗管控，生成固態硬盤低速讀寫能耗管控數據；通過固態硬盤低速讀寫能耗管控數據對固態硬盤進行低功耗運行模式執行，生成固態硬盤低功耗優化數據；
6、步驟s4：根據固態硬盤寫入緩存優化數據、固態硬盤負載均衡優化數據以及固態硬盤低功耗優化數據對固態硬盤生命周期劃分數據分別進行階段能耗自適應策略執行，以執行固態硬盤全生命周期的能耗管控運行作業。
7、本專利技術通過對固態硬盤結構數據進行寫入耐久度評估，可以深入了解硬盤的實際使用情況及剩余壽命，為后續的能效管控提供精準的依據。通過時序使用監測數據結合耐久度評估，可以對固態硬盤進行合理的生命周期劃分，從而根據不同階段的特性采取不同的優化策略，延長硬盤使用壽命并提升能效。通過外置傳感器對硬盤的全生命周期進行能耗采集，可以實時掌握硬盤在各個生命周期階段的能耗變化，幫助發現潛在的能效問題。通過寫入存儲優化（如優化寫入緩存）可以提高數據存儲效率，減少不必要的能耗。通過磨損均衡優化（負載均衡），可防止某些區域過早磨損，從而延長硬盤壽命并提高整體性能，減少因不均衡磨損導致的額外能耗。在硬盤進入第三生命周期階段后，低速讀寫能耗管控有助于通過減少不必要的高能耗操作來節省能源。通過低功耗運行模式的執行，可以降低硬盤空閑或低負載時的能耗，進一步優化系統的整體能效。根據不同生命周期階段的能效需求執行自適應策略，確保硬盤在每個階段的能耗得到優化，避免了固定策略無法適應不同工作負載的情況。能夠根據硬盤的實時狀態和生命周期階段的變化動態調整能效管控方案，從而更精確地控制能耗，提升硬盤的長期能效和使用壽命。因此，本專利技術通過結合固態硬盤的生命周期劃分、寫入耐久度評估與實時能耗優化策略，提供了一個全生命周期自適應的能效管控方法，提高了固態硬盤能效管控的效率。
8、優選的，步驟s1包括以下步驟：
9、步驟s11：獲取固態硬盤結構數據；
10、步驟s12：對固態硬盤結構數據進行固態硬盤閃存單元層級分析，生成固態硬盤閃存單元層級數據；基于固態硬盤閃存單元層級數據對固態硬盤進行硬盤寫入耐久度評估，生成固態硬盤寫入耐久度評估數據；
11、步驟s13：基于固態硬盤寫入耐久度評估數據對固態硬盤進行時序使用檢測，生成固態硬盤時序使用監測數據；對固態硬盤時序使用監測數據進行數據預處理，生成標準固態硬盤時序使用監測數據，其中數據預處理包括數據清洗、數據去噪、數據缺失值填充和數據標準化；
12、步驟s14：通過標準固態硬盤時序使用監測數據對固態硬盤寫入耐久度評估數據進行固態硬盤生命周期劃分，生成固態硬盤生命周期劃分數據，其中固態硬盤生命周期劃分數據包括固態硬盤第一生命周期階段、固態硬盤第二生命周期階段以及固態硬盤第三生命周期階段。
13、本專利技術通過獲取固態硬盤結構數據，為后續分析奠定基礎，確保分析基于真實的設備結構。閃存單元層級分析深入挖掘固態硬盤內部結構，生成閃存單元層級數據，并進行硬盤寫入耐久度評估，這一評估數據可用于預測硬盤性能和壽命，提升管理精準性。通過時序使用檢測動態監控硬盤的使用狀態，并對監測數據進行清洗、去噪、填充和標準化等預處理操作，這些步驟確保了數據的準確性和一致性，減少噪聲干擾，提升分析效率。根據標準時序使用監測數據和寫入耐久度評估結果，精準劃分固態硬盤生命周期階段，這種細化的劃分使得生命周期管理更加科學，有助于預測不同階段的硬盤性能、優化資源分配并規劃替換時間。通過全流程的結構數據獲取、層級分析、耐久度評估、時序監測以及生命周期劃分，為固態硬盤的智能化管理提供了全面的數據支持和分析手段。
14、優選的，步驟s14包括以下步驟：
15、步驟s141：利用固態硬盤內的控制器對固態硬盤進行定期掃描，得到固態硬盤定期掃描數據；對固態硬盤定期掃描數據和標準固態硬盤時序使用監測數據進行硬盤內的存儲單元數量差異對比，生成固態硬盤存儲單元對比值；
16、步驟s142：判斷固態硬盤存儲單元對比值的周期變化趨勢，得到固態硬盤存儲單元浮動數據；基于固態硬盤存儲單元浮動數據對固態硬盤定期掃描數據進行浮動區域標記，得到固態硬盤存儲單元浮動區域；
17、步驟s143：根據固態硬盤存儲單元浮動區域對固態硬盤定期掃描數據進行硬盤存儲壞塊評估，生成硬盤存儲壞塊評估數據；利用硬盤使用耐久度評估公式基于硬盤存儲壞塊評估數據對固態硬盤寫入耐久度評估數據進行固態硬盤實際使用耐久計算，得到固態硬盤實際使用耐久度數據；
18、步驟s144：將固態硬盤實際使用耐久度數據和預設的標準使用耐久度范圍進行對比，當固態硬盤實際使用耐久度數據大于預設的標準使用耐久度范圍時，則生成固態硬盤第一生命周期階段；當固態硬盤實際使用耐久度本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟S1包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟S14包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟S143中的硬盤使用耐久度評估公式如下所示：
5.根據權利要求1所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟S2包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，利用固態硬盤寫入特征數據對固態硬盤全生命周期能耗采集數據進行寫入存儲優化包括：
7.根據權利要求5所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟S24包括以下步驟：
8.根據權利要求1所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟S3包括以下步驟：
9.根據權利要求1所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟S4包括以
10.一種固態硬盤的全生命周期能耗管控系統，其特征在于，用于執行如權利要求1所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，該固態硬盤的全生命周期能耗管控系統包括：
...【技術特征摘要】
1.一種固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟s1包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟s14包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟s143中的硬盤使用耐久度評估公式如下所示：
5.根據權利要求1所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控方法，其特征在于，步驟s2包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的固態硬盤的全生命周期能耗管控...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林樂武，付萬福，黃宣證，陳旭，
申請(專利權)人：深圳市威科偉業電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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