针对NAND闪存上数据的存储的架构制造技术

技术编号:10813902 阅读:87 留言:0更新日期:2014-12-24 18:32
本发明专利技术提供了用于处理来自存储介质的数据的系统、方法、装置和技术。读取存储介质上存储的数据的条带,其中条带包括多个数据分配单元(AU)和奇偶校验AU。向多个数据AU的每个数据AU应用纠错解码以产生多个经解码的数据AU。确定多个经解码的数据AU中的字节的值是否满足奇偶校验AU的值。响应于确定多个经解码的数据AU中的字节的值满足奇偶校验AU的值,输出多个经解码的数据AU。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了用于处理来自存储介质的数据的系统、方法、装置和技术。读取存储介质上存储的数据的条带,其中条带包括多个数据分配单元(AU)和奇偶校验AU。向多个数据AU的每个数据AU应用纠错解码以产生多个经解码的数据AU。确定多个经解码的数据AU中的字节的值是否满足奇偶校验AU的值。响应于确定多个经解码的数据AU中的字节的值满足奇偶校验AU的值,输出多个经解码的数据AU。【专利说明】针对NAND闪存上数据的存储的架构相关申请的交叉引用本专利文档要求2012年3月16日提交的第61/612,140号美国临时申请的权益及优先权,其公开内容通过这里整体引用而合并于此。
本公开涉及用于向存储介质高效写入数据的技术,该存储介质包括独立磁盘冗余阵列(RAID)NAND闪速存储介质。
技术介绍
在此提供的
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描述是出于总体上呈现本公开的上下文的目的。本专利技术人的工作,就在本
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部分中所描述的而言,以及就在提交时并适合作为现有技术的描述的方面而言,并不明示或者暗示其为针对本公开的现有技术。 固态驱动器(SSD)可以从诸如NAND闪存设备或动态随机访问存储器(DRAM)设备的设备读取和写入数据,该设备可以使用RAID架构实现。SSD通常包括具有多个数据通道的SSD控制器,用于向NAND闪存以及从其转移数据。此外,SSD控制器通常执行按照被称为分配单元(AU)的固定字节大小单元来管理数据的固件。传统上,数据以单个操作被写入NAND闪存的给定页面并且写入操作包括作为AU大小的整数倍的若干字节。因此,当NAND闪存的页面大小不是AU大小的整数倍时,NAND闪存的存储器可能未被充分使用。
技术实现思路
提供了用于处理来自存储介质的数据的系统、方法、装置和技术。在存储介质上存储的数据的条带被读取,其中条带包括多个数据分配单元(AU)和奇偶校验AU。纠错解码被应用于多个数据AU中的每个数据AU以产生多个经解码的数据AU。确定多个解码数据AU中的字节的值是否满足奇偶校验AU的值。响应于确定多个解码数据AU中的字节的值满足奇偶校验AU的值,输出该多个经解码的数据AU。 在某些实现方式中,确定多个数据AU中的数据AU是否不可读。在某些实现方式中,数据条带的第一部分使用多个数据转移通道中的第一数据转移通道来读取,并且数据条带的第二部分使用多个数据转移通道中的第二数据转移通道来读取。在某些实现方式中,多个数据AU中的数据AU被部分存储在存储介质的第一页面和第二页面中的每个页面中。在某些实现方式中,多个数据AU中的数据AU被部分存储在存储介质的第一数据转移通道和第二数据转移通道中的每个数据转移通道中。在某些实现方式中,奇偶校验AU在给定字节位置中的字节的值通过异或多个数据AU中的每个数据AU中的给定字节位置中的字节的值来生成。 【专利附图】【附图说明】 当与附图结合考虑以下详细描述时,本公开的其他特征、本公开的本质以及各种优势将变得明显,在附图中,相似的参考符号通篇指示相似的元素,并且在附图中: 图1描绘了根据某些实施例的RAID实现的存储介质的NAND页面的说明性阵列。 图2描绘了根据某些实施例的用于向RAID实现的存储介质的NAND页面写入AU的序列的说明性技术。 图3描绘了根据某些实施例的用于向RAID实现的存储介质的NAND页面写入AU的序列的说明性基于条带的技术。 图4描绘了根据某些实施例的用于向RAID实现的存储介质的NAND页面写入AU的序列的另一说明性基于条带的技术。 图5描绘了根据某些实施例用于向RAID实现的存储介质的NAND页面写入AU的序列的又一说明性基于条带的技术。 图6描绘了根据某些实施例用于向RAID实现的存储介质的NAND页面写入AU的序列的附加说明性基于条带的技术。 图7描绘了根据某些实施例的用于从存储介质的一个或多个条带读取数据的说明性过程。 【具体实施方式】 这里公开了用于以基于条带的逻辑结构为基础提高存储介质的利用的技术,该存储介质包括基于RAID的NAND闪速存储介质。如这里所述,条带被限定为存储介质上存储的AU的汇集。基于条带的方法允许AU跨页面边界写入,因此提高了存储介质的利用。此夕卜,如这里所述,基于条带的逻辑架构在基于RAID的实现方式中具有优势,这是因为RAID的一个磁盘(或设备)出现的故障通常不会影响RAID的其他磁盘(或设备)上存储的不可覆盖的相关数据。 图1描绘了根据某些实施例的RAID实现的存储介质的NAND页面的说明性阵列。SSD控制器的固件可以基于根据通道、页面、逻辑单元号(LUN)和物理设备(例如,硅片)的存储器位置的参数化来访问RAID实现的存储介质的存储器位置。具体地,说明100示出了NAND页面的阵列使用x+1数据转移通道可寻址,该数据转移通道分别被标为CH0102至CHx104。说明100详细描绘了数据转移通道CH0102和CHx 104的结构。 说明100中描绘的每个数据转移通道可以用于访问多个物理设备(或“目标”),例如,硬盘驱动。例如,数据转移通道CH0102可以用于与目标0106和目标1108对接。此夕卜,说明100的每个目标包括多个LUN。例如,目标1108包括LUN 0110和LUN 1112。每个LUN可以对应于例如虚拟硬盘驱动分区。每个LUN可以包括多个平面,其中每个平面由不同的功率资源集供电。例如,LUN 0110包括平面0114和平面1116。最后,NAND页面的阵列可以包括任意数目的页面118。 本领域技术人员可以理解,基于这里的公开和教导图1中所绘RAID实现的存储介质的NAND页面的阵列仅是说明性的并且这里公开的技术可以应用于任意适当的NAND阵列。例如,这里公开的技术可以应用于包括每页面和数据转移通道多于两个目标的NAND阵列和/或应用于包括多于两个平面的LUN。 图2描绘了根据某些实施例的用于向RAID实现的存储介质的NAND页面写入AU的序列的说明性技术。具体地,图示200描绘了 32个连续AU如何被写入跨存储介质的各通道和平面的页面。如在说明200中所绘,SSD控制器的固件被编程用于向RAID实现的存储介质的通道0,平面O和页面O写入32个AU的序列中的第一 AU和第二 AU。类似地,SSD控制器的固件被编程用于向RAID实现的存储介质的通道0,平面I和页面O写入32个AU的序列中的第十七AU和第十八AU。类似地,32个AU的序列中的其余AU中的每个AU的准确位置(在通道、平面和页面号方面)由图2框之一中显示的对应数值表示。 图2中所绘的每个AU单独编码有纠错码(ECC),S卩,AU的一部分字节是ECC编码字节。然而,通常ECC码仅可以完全纠正其中少数字节毁坏的码字,而不能完全纠正其中大部分码字的字节毁坏或丢失的码字。因此,图2中所绘用于生成写入模式的SSD控制器要求给定AU完全写入存储设备的单个页面。此要求在图2中被反映,其示出了每个AU完全包含在单个页面(即,单个矩形框)内。 系统可以要求每个AU完全包含在单个页面内的一个原因是防止“级联错误”。具体地,考虑到在系统中,单个页面仅包含一个或多个AU的一部分(这些AU的每个AU因此具本文档来自技高网
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针对NAND闪存上数据的存储的架构

【技术保护点】
一种用于处理来自存储介质的数据的系统,所述系统包括:读取电路,被配置为读取在所述存储介质上存储的数据的条带,所述条带包括多个数据分配单元(AU)和奇偶校验AU;解码电路,被配置为向所述多个数据AU中的每个数据AU应用纠错解码以产生多个经解码的数据AU;奇偶校验电路,被配置为确定所述多个经解码的数据AU中的字节的值是否满足所述奇偶校验AU的值;以及数据转移电路,被配置为响应于确定所述多个经解码的数据AU中的字节的所述值满足所述奇偶校验AU的所述值而输出所述多个经解码的数据AU。

【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:SH·F·奥孙飞申呟锡李智刚
申请(专利权)人:马维尔国际贸易有限公司
类型:发明
国别省市:巴巴多斯;BB

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