存储设备上的原子跨介质写入制造技术

示例包括用于实现对存储设备中的两个或更多个存储器设备的写入事务的技术。在一些示例中，写入事务包括从在计算平台上执行的应用或操作系统到与计算平台耦合的存储设备的原子写入事务。对于这些示例，存储设备包括存储控制器，其用于接收用于写入第一数据和第二数据的原子多介质写入事务请求；同时且原子地使第一数据存储在第一存储器设备中并使第二数据存储在第二存储器设备中。

【技术实现步骤摘要】
存储设备上的原子跨介质写入
概括而言，本文描述的示例涉及用于向存储设备写入事务的技术。
技术介绍
在一些示例中，文件系统、数据库或磁盘高速缓存可以与计算系统中的不同类型的应用或操作系统(OS)相关联。对于这些示例，应用或OS可以向被包括在存储设备中的非易失性存储器发布诸如一组一个或多个写入操作之类的事务请求(例如，写入事务)。应用或OS通常需要确保写入事务在发布下一事务之前完成。如果计算系统需要确保写入事务完成，则计算系统可以将与这些类型的写入事务相关联的操作表征为原子写入事务。当诸如文件系统、数据库和磁盘高速缓存之类的应用更新存储设备上的数据时，它们还必须更新一些元数据以允许将来正确地查找/恢复数据。许多存储设备不提供每输入/输出(I/O)请求的原子元数据，这导致需要复杂的日志记录或记录机制以及用于断电处理的对应的复杂且昂贵的恢复方法。这需要执行另外的I/O请求。在一些计算环境中，可以组合这样的日志/元数据写入以减少另外的I/O请求(例如，仅在OS刷新时写入它们)，然而其他场景(例如，当用户/管理员禁用易失性写入高速缓冲时，这通常在数据中心解决方案中完成)每数据写入操作需要另外的元数据写入操作。这使对存储设备的写入操作数量翻倍，从而导致性能、电力和耐久性劣化。在一些计算环境中，应用或OS可以合成它们各自所需的原子性保证，以通过使用已知技术中的一个或多个(例如，复制和更新、日志记录、有序更新、两次通过写入、顺序的附加元数据写入等)在HDD或SSD上不可分割地写入任意大小且任意分散的数据。这些技术通常也使对存储设备的写入操作的数量翻倍，并且因此可能显著地损害存储设备的性能和耐久性。如非易失性存储器(NVM)快速标准(版本1.3，可在nvmexpress.org处获得)中描述的融合的命令不足以解决该问题。这些融合的命令不保证全有或全无(all-or-none)原子行为，需要顺序操作，并且还必须具有相同的逻辑块地址(LBA)，这对于这样的应用通常是不可能的。附图说明图1示出了示例性第一系统。图2示出了示例性第一过程。图3示出了示例性第二系统。图4示出了用于装置的示例性框图。图5示出了第一逻辑流的示例。图6示出了第二逻辑流的示例。图7示出了第三逻辑流的示例。图8示出了示例性存储介质。图9示出了示例性存储设备。图10示出了示例性计算平台。具体实施方式如在本公开内容中所预期的，与文件系统、数据库或磁盘高速缓存相关联的应用或OS可以需要确保对存储设备的写入事务在发布下一事务之前完成。确保写入事务完成需要逻辑上原子的写入事务，以为这些应用或OS的用户提供数据一致性。逻辑上原子的写入事务可以允许多个操作被分组到单个逻辑实体中，该逻辑实体可以使这些应用或OS能够看到所有写入事务已完成或者没有任何写入事务完成。在实施例中，在原子写入事务中，数据可以被存储在存储设备中的一种类型的存储器中，并且相关联的元数据可以被存储在存储设备中的另一种类型的存储器中。图1示出了示例性系统100。在一些示例中，如图1所示，系统100包括通过I/O接口103和I/O接口123耦合到存储设备120的主机计算平台110。此外，如图1所示，主机计算平台110可以包括OS111、一个或多个系统存储器设备112、电路116和一个或多个应用117。对于这些示例，电路116可以是能够执行主机计算平台110的各种功能元素的，所述功能元素例如OS111和应用117，其可以至少部分地在系统存储器设备112内被维护。电路116可以包括主机处理电路以包括一个或多个中央处理单元(CPU)和相关联的芯片组和/或控制器。根据一些示例，如图1所示，OS111可以包括文件系统113和存储设备驱动程序115，并且存储设备120可以包括存储控制器124、一个或多个存储存储器设备122和存储器126。OS111可以被布置为实现存储设备驱动程序115以协调文件113-1至113-n之中的文件的数据至少临时存储到存储存储器设备122，其中，“n”是任何正整数>1。数据例如可以源自或关联于执行应用117和/或OS111的至少部分。如下面更详细描述的，OS111与存储设备120通信一个或多个命令和事务以向存储设备120写入数据。可以通过存储设备120处的逻辑和/或特征来组织和处理命令和事务，以实现原子写入事务以将数据写入存储设备120。在一些示例中，存储控制器124可以包括用于接收对存储设备120处的存储存储器设备122的原子写入事务的写入事务请求的逻辑和/或特征。对于这些示例，原子写入事务可以由诸如应用117之类的应用启动或源自所述应用，所述应用利用文件系统113以通过输入/输出(I/O)接口103和123将数据写入存储设备120。在一些示例中，存储器126可以包括易失性类型的存储器，包括但不限于RAM、D-RAM、DDRSDRAM、SRAM、T-RAM或Z-RAM。易失性存储器的一个示例包括DRAM或诸如SDRAM之类的某个变体。如本文描述的存储器子系统可以与多种存储器技术兼容，例如DDR4(DDR版本4，由JEDEC于2012年9月发布的初始规范)、LPDDR4(低电力双数据速率(LPDDR)版本4)、JESD209-4(最初由JEDEC于2014年8月发布)、WIO2(WideI/O2(WideIO2))、JESD229-2(最初由JEDEC于2014年8月发布)、HBM(高带宽存储器DRAM)、JESD235(最初由JEDEC于2013年10月发布)、DDR5(目前由JEDEC讨论的DDR版本5)、LPDDR5(目前由JEDEC讨论的LPDDR版本5)、HBM2(目前由JEDEC讨论的HBM版本2)和/或其他技术以及基于这样的规范的衍生物或扩展的技术。然而，示例不限于此方式，并且在一些实例中，存储器126可以包括非易失性类型的存储器，即使存储器126的电力被中断，所述非易失性类型的存储器的状态也是确定的。在一些示例中，存储器126可以包括非易失性类型的存储器，其是块可寻址的，例如NAND或NOR技术。因此，存储器126还可以包括未来代类型的非易失性存储器，例如3维交叉点存储器(可从英特尔公司商购获得的3DXPointTM)，或其他字节可寻址的非易失性类型的存储器。根据一些示例，存储器126可以包括非易失性存储器的类型，其包括硫属化物玻璃、多门限级NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、单级或多级相变存储器(PCM)、电阻存储器、纳米线存储器、FeTRAM、包括了忆阻器技术的MRAM、或STT-MRAM、或上述技术中的任何一种的组合、或其他存储器。在一些示例中，存储存储器设备122可以是用于存储来自写入事务和/或写入操作的数据的设备。存储存储器设备122可以包括具有门的一个或多个芯片或管芯，所述门可以个别地包括一种或多种类型的非易失性存储器，以包括但不限于NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、3-D交叉点存储器(3DXPointTM)、铁电存储器、SONOS存储器、铁电聚合物存储器、FeTRAM、FeRAM、双向存储器、纳米线、EEPROM、相变存储器、忆阻器或STT-MRAM。对于这些示例，存储设备120可以被布置或配置为固态驱动器(SSD)。数据可以以块的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：两个或更多个存储器设备；以及存储控制器，其包括用于执行以下操作的逻辑：接收用于写入第一数据和第二数据的原子多介质写入事务请求；以及同时且原子地使所述第一数据存储在第一存储器设备中并使所述第二数据存储在第二存储器设备中。

【技术特征摘要】
2017.12.06 US 15/833,9551.一种装置，包括：两个或更多个存储器设备；以及存储控制器，其包括用于执行以下操作的逻辑：接收用于写入第一数据和第二数据的原子多介质写入事务请求；以及同时且原子地使所述第一数据存储在第一存储器设备中并使所述第二数据存储在第二存储器设备中。2.如权利要求1所述的装置，包括所述装置与主机计算平台耦合，其中，所述原子多介质写入事务请求的源是在所述主机计算平台处执行的应用和操作系统中的至少一个。3.如权利要求1所述的装置，其中，所述存储器设备包括非易失性存储器。4.如权利要求3所述的装置，其中，所述第一存储器设备包括NAND存储器，并且所述第二存储器设备包括电力受保护的DRAM存储器。5.如权利要求3所述的装置，其中，所述第一存储器设备包括NAND存储器，并且所述第二存储器设备包括相变存储器。6.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一数据包括主用户数据，并且所述第二数据包括与所述第一数据的存储相关联的元数据。7.如权利要求1所述的装置，其中，使所述第一数据存储在所述第一设备中包括执行第一写入介质操作以使所述第一数据存储在所述第一存储器设备中的第一粒度的第一命名空间中，并且其中，使所述第二数据存储在所述第二设备中包括执行第二写入介质操作以使所述第二数据存储在所述第二存储器设备中的第二粒度的第二命名空间中。8.如权利要求1所述的装置，还包括断电迫近(PLI)电力保护组件，其用于在到所述装置的电力中断时完成所述原子多介质事务请求。9.如权利要求1所述的装置，其中，所述逻辑包括：请求组件，其用于接收用于写入第一数据和第二数据的所述原子多介质写入事务请求；存储数据组件，其用于将所述第一数据存储在所述第一存储器设备中；存储元数据组件，其用于将所述第二数据存储在所述第二存储器设备中；以及电力故障组件，其用于在检测到的电力故障事件之后使所述第一数据和所述第二数据被保留。10.一种方法，包括：在存储设备的存储控制器处接收原子多介质写入事务请求，所述请求用于将第一数据和第二数据分别写入第一存储器设备和第二存储器设备；向所述原子多介质写入事务请求的源发送对所述原子多...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·N·特丽卡，李鹏，J·B·卡恩，M·勒文，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US