相比于传统的磁盘介质,虽然闪存存储设备速度快、耗电低、体积小等优势非常明显,但是其自身有一个非常明显的特性即垃圾回收。垃圾回收操作会导致写悬崖(Write-Cliff)和写放大(Write-Amplification)问题,因此直接影响了闪存的性能和可靠性。另一方面,重复数据删除技术作为一项能大大节省存储空间的优化技术而受到企业界和学术界的广泛关注。重复数据删除技术通过哈希校验删除重复数据的写入,在一定程度上减缓了闪存存储系统中由于垃圾回收导致的写悬崖和写放大效应。但是,随着NVMe和3D XPoint等技术的发展,闪存介质的性能快速提升,在线重复数删除技术反而会影响闪存存储系统的性能。本文基于重复数据删除技术和闪存的垃圾回收技术,将两者结合,提出了一种内容感知的闪存垃圾回收技术(Dedup-Aware GC,简称为DAGC)。传统的基于重复数据删除的闪存存储系统是在数据写入时进行在线重复数据删除,因此哈希计算时延会成为高性能闪存的性能瓶颈。DAGC在写入时并不进行在线重复数据删除,而是在闪存存储系统进行垃圾回收的过程中再进行重复数据删除操作,利用垃圾回收时间长和需要进行有效数据迁移的特点,并行进行哈希计算,从而巧妙隐藏哈希计算时间,同时根据数据引用率对数据块进行标记,高低引用率的数据块分开存储,从而减少闪存垃圾回收过程中的数据迁移量,提高闪存垃圾回收效率,减少写放大和写悬崖效应,提高闪存存储系统性能和可靠性。测试结果表明DAGC系统显著减少了闪存垃圾回收时的块擦除数量和迁移的写页数。