对固态驱动器再配置数据的存储装置、存储控制器以及方法制造方法及图纸

技术编号:10091170 阅读:185 留言:0更新日期:2014-05-28 14:22
根据实施方式,存储控制器包括访问统计值收集部、选择部和再写入部。访问统计值收集部对构成使用固态驱动器定义的逻辑单元的逻辑区域的多个一定尺寸的小逻辑地址区域各自的写入频度进行收集。选择部从逻辑单元中选择写入频度低的第一小逻辑地址区域的集合。再写入部将第一小逻辑地址区域的集合的数据集中再写入到固态驱动器中,将剩余的第二小逻辑地址区域的集合的数据集中再写入到固态驱动器中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】根据实施方式,存储控制器包括访问统计值收集部、选择部和再写入部。访问统计值收集部对构成使用固态驱动器定义的逻辑单元的逻辑区域的多个一定尺寸的小逻辑地址区域各自的写入频度进行收集。选择部从逻辑单元中选择写入频度低的第一小逻辑地址区域的集合。再写入部将第一小逻辑地址区域的集合的数据集中再写入到固态驱动器中,将剩余的第二小逻辑地址区域的集合的数据集中再写入到固态驱动器中。【专利说明】
本专利技术的实施方式涉及。
技术介绍
近年来,出现了具备固态驱动器(SSD)的存储装置。SSD由可重写的非易失性存储器构成。作为可重写的非易失性存储器一般可使用闪存。SSD与使用磁盘的硬盘驱动器(HDD)相比,由于无需与盘的旋转相伴的机械式的控制所以能进行高速的访问(access)。但是,向SSD (更详细地说是SSD内的闪存)的写入,与向HDD的写入不同,有几个制约。第一是,在对已经写入到SSD中的数据进行重写的情况下,在该SSD内,需要在擦除该数据(也就是说既存的旧的数据)之后写入新的数据的步骤。进而,数据擦除例如只能以被称为几百千字节(KB)程度的尺寸的区块(存储器区块或者物理区块)的单位来执行。因此,一般来说SSD使用比利用该SSD的主机计算机(以下称为主机)所需的(或者所识别的)储存设备的存储容量大的容量的闪存来构成。在具备多个SSD的储存设备中,通过有选择地分配将SSD的存储区域按每一定容量(尺寸)划分而设置的多个物理区块,从而定义(构建)多个逻辑单元(逻辑盘)。主机对逻辑单元进行数据的读出以及写入。SSD被称为物理存储器或物理盘。在由主机向逻辑单元的访问中使用逻辑地址,在向物理存储器的访问中使用物理地址。逻辑地址一般与物理地址不一致。此外,即使设在初始状态中逻辑地址与物理地址一致,当重复逻辑单元的数据的重写(也就是说物理存储器的数据的重写)时,逻辑地址也会变得与物理地址不一致。主机通过使用逻辑地址对逻辑单元进行逻辑访问,从而对物理存储器(SSD)进行访问。为了能够进行来自该主机的访问,例如SDD所内置的控制器对逻辑地址与物理地址的对应关系进行管理。在此,设存储装置处于逻辑地址与物理地址一致的初始状态。在该状态下,设进行了向比区块尺寸小的尺寸的数据的逻辑单元的写入。在这种情况下,SSD不对被分配给进行了写入的逻辑地址的物理区块进行数据的写入,不进行数据的更新。取代不进行该数据的更新,而将更新前的旧数据设为无效进行管理。另一方面,SSD重新将未使用的物理区块分配给所述逻辑地址,对该重新分配的物理区块写入数据。SSD中的无效化后的数据的区域的产生,被称为存储区域(更详细地说是有效的存储区域)的碎片化(fragmentation)。目前,存储区域的碎片化加重,增加了包括无效化后的数据的区域的区块(更详细地说是使用中区块)。在这种情况下,由于在SSD (物理存储器)内能使用的自由区块(未使用的物理区块)减少,所以变得不能进行新的数据写入。因而,SSD自主地将记录在包含无效化后的数据的区域的多个物理区块的有效数据总括起来再写入到未使用的物理区块中。而且,SSD通过该再写入对变为不需要的所述多个物理区块的数据进行擦除。将这样的处理称为碎片化消除处理(碎片整理处理)。通过该碎片化消除处理,所述多个物理区块能作为未使用的区块(自由区块)进行再利用。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4261532号公报专利技术的概要专利技术要解决的课题然而,当在SSD内部执行前述那样的碎片化消除处理的频度变高时,该SSD的访问速度会降低。因此,要求降低在SSD (固态驱动器)内执行碎片化消除处理的频度。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题在于,提供一种以能降低在固态驱动器中执行碎片化消除处理的频度的方式对该固态驱动器再配置数据的存储装置、存储控制器以及方法。用于解决课题的手段根据实施方式,存储装置具备固态驱动器和存储控制器。所述存储控制器对所述固态驱动器进行控制。所述存储控制器具备逻辑单元管理部、访问统计值收集部、选择部和再写入部。所述逻辑单元管理部对具有被分配了所述固态驱动器的物理区域的逻辑区域的逻辑单元进行定义。所述访问统计值收集部对构成所述逻辑单元的所述逻辑区域的多个一定尺寸的小逻辑地址区域各自的写入频度进行收集。所述选择部基于所述写入频度,分别从所述逻辑单元中选择所述写入频度低的第一小逻辑地址区域的集合和除了所述第一小逻辑地址区域的集合之外的第二小逻辑地址区域的集合。所述再写入部执行用于将所述第一小逻辑地址区域的集合的数据集中再写入到所述固态驱动器中的第一再写入、以及用于将所述第二小逻辑地址区域的集合的数据集中再写入到所述固态驱动器中的第二再写入。【专利附图】【附图说明】图1是表示第一实施方式的存储装置的典型的硬件结构的框图。图2是主要表示图1所示的存储控制器的典型的功能结构的框图。图3是用于说明所述第一实施方式中的写入频度低的逻辑地址区域的数据的再写入的图。图4是用于说明所述第一实施方式中的写入频度高的逻辑地址区域的数据的再写入的图。图5是用于说明所述第一实施方式中的逻辑单元的存储区域和逻辑区块和统计区块的关系的图。图6是用于说明所述第一实施方式中的每个统计区块的写入统计值与该统计区块的数据的再配置位置的关系的图。图7是用于说明所述第一实施方式中的写入统计值大的统计区块的数据的再写入的图。图8是用于说明所述第一实施方式中的写入统计值小的统计区块的数据的再写入的图。图9是表示所述第一实施方式中的包含访问统计值的更新的指令处理的步骤的流程图。图10是表示第二实施方式的包含存储装置的储存系统的典型的硬件结构的框图。图11是主要表示图10所示的存储控制器的典型的功能结构的框图。图12是用于说明所述第二实施方式中的再映射处理的图。图13是表示所述再映射处理的步骤的流程图。图14是用于说明所述第二实施方式的变形例中的每个映射单位的分段的图。图15是表示所述变形例中的再写入处理整体的步骤的流程图。图16是表示图15所示的再写入处理中的第一处理的步骤的流程图。图17是表示图15所示的再写入处理中的第二处理的步骤的流程图。【具体实施方式】以下,参照附图对实施方式进行说明。<第一实施方式>图1是表示第一实施方式的存储装置的典型的硬件结构的框图。图1所示的存储装置包括固态驱动器(SSD) 10和主机计算机(以下称为主机)20。SSDlO用作存储装置的物理存储器11。 主机20具备存储控制器21。在第一实施方式中,存储控制器21预先内置于主机20中。但是,存储控制器21也可以配备在安装于主机20的卡插槽使用的卡中。此外,也可以是存储控制器21的一部分内置于主机20中,该存储控制器21的剩余部分配备于所述卡中。存储控制器21利用物理存储器11 (SSDlO)的存储区域对能从主机20进行识别的逻辑单元(以下称为LU) 12进行定义。存储控制器21通过使用逻辑地址对LU12进行逻辑访问,从而对SSDlO (物理存储器11)进行访问。也就是说存储控制器21对SSDlO使用逻辑地址来请求访问。SSDlO (更详细地说是SSDlO中内置的控制器)对LU12的逻辑区域(逻辑地址)与物理存储器11的物理区域(物理地址)的对应关系进行管理。本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种存储装置,具备:第一固态驱动器;以及存储控制器,对所述第一固态驱动器进行控制,所述存储控制器具备:逻辑单元管理部,对逻辑单元进行定义,该逻辑单元具有逻辑区域,该逻辑区域被分配了所述第一固态驱动器的物理区域;访问统计值收集部,对构成所述逻辑单元的所述逻辑区域的多个一定尺寸的小逻辑地址区域各自的写入频度进行收集;选择部,基于所述写入频度,从所述逻辑单元中分别选择第一小逻辑地址区域的集合和第二小逻辑地址区域的集合,所述第一小逻辑地址区域的集合是所述写入频度低的小逻辑地址区域的集合,所述第二小逻辑地址区域的集合是除了所述第一小逻辑地址区域的集合之外的小逻辑地址区域的集合;以及再写入部,执行第一再写入和第二再写入,所述第一再写入用于将所述第一小逻辑地址区域的集合的数据集中再写入到所述第一固态驱动器中,所述第二再写入用于将所述第二小逻辑地址区域的集合的数据集中再写入到所述第一固态驱动器中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:尾形克彦
申请(专利权)人:株式会社东芝东芝解决方案株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1