断写缓解制造技术

断写减缓电路决定存储器的写入操作在确定存储器的写入操作是否在功率损失时正在进行。响应于所述写入操作在或大约功率损失时正在进行，断写减缓电路使得断写数据和元数据被存储到非易失性高速缓存。所述断写数据包含由于功率损失导致的留在退化或不可校正的状态的数据。所述元数据描述断写数据。

【技术实现步骤摘要】
断写缓解专利技术概述本公开的一些实施例涉及用于数据存储装置中“断写”或“写剪接”缓解的方法、设备和系统。一些方法包括检测存储器的断电。响应于存储器的写入操作正在执行或大约在断电的时间，将断写数据存储到非易失性高速缓存。断写数据包括由于断电导致的留在降级或无法纠正的状态的数据。此外，元数据被存储在描述该断写数据的非易失性缓存中。一些实施例涉及包含断写缓解电路的装置。该断写缓解电路经配置以确定存储器的写入操作是否正在进行中或约存储器功率损失的时间。响应于写入操作正在执行或大约在断电时，断写缓解电路使得断写数据和元数据被存储到非易失性高速缓存中。断写数据包括由于断电导致的留在降级或无法纠正的状态的数据。元数据描述断写数据。一些实施例针对包括存储器和非易失性高速缓存的数据存储系统。该系统包括功率损失检测电路，经配置以检测存储器的功率损失。该系统进一步包括断写缓解电路，经配置以确定存储器的写入操作是否正在进行或大约在断电时。响应于写入操作正在执行或大约在断电时，断写缓解电路使得断写数据和元数据被存储到非易失性高速缓存中。断写数据包括由于断电导致的留在降级或无法纠正的状态的数据。元数据描述断写数据。鉴于下文的详细讨论和附图，可以理解这些和其它特征以及各种实施例的各方面。附图简述在下面的图中，相同的附图标记可用于识别在多个附图中类似/相同的部件。图1是根据一些实施例，能够实现断写缓解处理的系统的框图；图2示出扇区在断电发生时正写入存储器的扇区；图3是说明根据一些实施例，用于在断写缓解过程中保存数据的处理的流程图；图4是说明根据一些实施例，用于在断写缓解过程中恢复数据的处理的流程图；图5是说明根据一些实施例，用于在断写缓解过程中保存数据的处理的流程图；图6是说明按照一些实施例，用于在断写缓解过程中恢复数据的处理的流程图；和图7是根据一些实施例的能够实现断写缓解过程的系统的框图序。专利技术详述在各种示例实施例的以下描述中，参考了形成本文一部分的附图，并且其中通过图示示出各种示例性实施例的方式。但是应当理解的是，其他实施例可以被利用，因为在不背离所附的权利要求的范围下可以做出结构和操作上的改变。在写入到数据存储设备的非易失性存储器期间，例如，硬盘驱动器(1100)或混合硬盘(--))的磁介质，或固态驱动器(330)或冊0的电子非易失性存储器(例如，嫩冊闪存)，供给功率的意外失去(例如，从主机提供给数据存储设备的非易失性存储器的电源)可导致被介质上留下不可恢复的或退化的数据。例如，如果写入操作在或大约功率损失发生的时间执行以便写入(程序)数据到存储器，当前正在执行的到存储介质的写入操作由于缺乏功率不能完成。即使数据被写入到存储器，数据可没有被验证。例如，在硬盘驱动器(^00)中，数据可已被偏离磁迹写入，并且该驱动器不能旋转到下一个伺服楔，以便确认轨对齐。对于另一个例子，在固态驱动器(330)中，^^0闪存的存储单元可不会达到其预定电荷电平，从而当从存储器读出数据时防止数据的恢复。这些故障条件都统称为“断写”，虽然其他类似术语和描述经常在同行业中用于描述相同的现象，诸如“写接头”、“中断写”、“写不完整”或“部分写入”。术语“在断电时”和“或约断电时”都在本文中用来指可导致断写数据的存储器的功率损失之前、期间和/或之后的时间周期。并不总是足够早地能检测功率损失以便足够量的功率仍然可用来完成正在积极写入的存储器的写入操作。这更加剧了从具有短扇区大小(例如，512字节)的存储器过渡到具有较大扇区大小(例如，4096字节)的存储器的过渡。功率损失通常意味着没有任何错误恢复的足够时间，以及错误扇区或多个扇区可仍然错误。此外，诸如偏离轨道错误的错误条件可由电源的损失加剧。在存储设备是硬盘驱动器的情况下，当功率损失发生时，数据错误可由于头部的水平和/或垂直位移而发生。在功率损失时，供电电压的降低会以多种途径影响系统，导致所存储数据的劣化。例如，电压下降可导致驱动器移动偏离轨道，以及偏离轨道写入的数据可受到影响，甚至不可恢复的地步。在一些配置中，中止正在进行的到特定存储器(例如，多级单元(11^)闪存)的写入操作，并存储该断写数据到同一类型的存储器的不同的配置和/或在不同类型的存储器是有利的。作为一个例子，假设内存是闪存，以不同的配置存储断写数据可涉及存储断写数据到单级模式(单模级单元闪存)使用的闪存单元中。作为另一个例子，假设存储器是闪存，在多个不同类型的存储器中存储断写数据可涉及在自旋力矩随机存取存储器中存储断写数据。功率损失的检测可以依靠系统电源供应的电压降(损失率)行为。该电压降行为取决于电源或主机系统制造商而有所不同，如果活跃的写入操作在断电期间正在进行，从而导致错误发生前剩余时间量的不确定性。本文所述的系统通常不敏感于的压降速率。在许多实施方式中，数据存储设备存储每个主机的逻辑块作为存储器的较大存储器扇区的一部分。例如，每个逻辑块(例如，主机或其它地方的逻辑块)可以是512个字节，但被存储在41(8的磁盘扇区或快闪中，常规地连同七个其他主机的逻辑块组合。如果存储到存储器的存储器扇区和逻辑块的大小相同，功率损失可只造成正在积极写入的逻辑块的不可恢复的扇区。然而，如果该数据存储设备具有大于正存储的逻辑块大小的存储扇区或页面大小，写入操作可导致断写不仅影响被写入的逻辑块，但在同一存储扇区(或页面)内存储的其他的逻辑块。对于“静止”数据的这种额外的风险尤其不可取。如所提到的，在与写入操作相关联的一些逻辑块已被写入到存储器但还没验证之后，当功率损失发生时，断写状态可发生。这些逻辑块可不直接关联于突出的写入命令，特别是因为它们已被写入到存储器。关联于写入操作的主机(或其它地方)的一些逻辑块可还没有被写入到存储器。这些逻辑块将与突出的写入命令相关联。断写可导致没有与突出的写入命令相关联的逻辑块的损坏。术语“断写数据” 一般指的是由于断电导致的可留在退化或不可校正的状态下的数据，包括:1)和已写入存储器但没通过验证的写入操作相关联的数据的块(或其他单元)，2)和还没写入到存储器的写入操作相关联的数据的块(或其他单元)，3)被部分写入到存储器的数据的块(或其他单元)，4)和在或大约功率损失时写入的数据块组合的数据的关联块(或其他单元)，其中，相关逻辑块需要被重写，作为中断写入正写入块的结果，以及5)与由内部数据存储设备背景在或大约主机功率损失时进展导致的存储器写入关联的块(或其他单元)，例如，在330/--中的垃圾收集、内部数据存储设备或系统文件/文件元数据更新，等。这里所描述的实施例涉及用于消除或大大减少因断写引起的不可恢复的错误的方法。根据这些实施例，响应于功率损失的检测，断写数据(包括功率损失导致的可留在降级或无法纠正的状态的数据)将保存到非易失性高速缓存以及描述所保存扇区的元数据。非易失性高速缓存是指更适合于在功率损失时存储的存储介质。在硬盘驱动器中，非易失性高速缓存通常被体现为电子顯I？或嫩冊闪速存储器。在固态驱动器中，非易失性高速缓存通常体现为^^0闪存，优选为预先擦除的，常在单级电荷(10模式下操作。所述存储器可以是单独的管芯，也可以是主存储器的专用区域或分区。它也可以是完全不同类型的存储器，诸如磁性随机存取存储器(1狀的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：检测存储器的功率损失；响应于存储器的写入操作在或大约功率损失时正在进行，存储断写数据到非易失性缓存，断写数据包括功率损失导致的留在降级或无法纠正的状态的数据；和在非易失性高速缓存中存储描述断写数据的元数据。

【技术特征摘要】
2013.08.07 US 13/961,7551.一种方法，包括: 检测存储器的功率损失； 响应于存储器的写入操作在或大约功率损失时正在进行， 存储断写数据到非易失性缓存，断写数据包括功率损失导致的留在降级或无法纠正的状态的数据；和 在非易失性高速缓存中存储描述断写数据的元数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中，存储所述断写数据包括提供备用电源，并同时存储断写数据到非易失性高速缓存中。3.根据权利要求1所述的方法，其中断写数据进一步包括被安排要被写入到存储器、与功率损失之前尚未写存储器的数据的一个或多个扇区。4.根据权利要求1所述的方法，其中: 该存储器包括旋转磁盘、磁带、NOR闪存、非易失性静态随机存取存储器(NVSRAM)、NAND闪存、磁阻随机存取存储器(MRAM)、相变存储器(PCM)、自旋力矩随机存取存储器(STRAM)、电阻随机存取存储器(RRAM)和电池备份的RAM中的一个或多个；和 非易失性高速缓存包括NOR闪存、NVSRAM、NAND闪存、MRAM、PCM、STRAM、电阻式记忆体及电池供电的RAM中的一个或多个。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:从所述非易失性缓存读取断写数据，并在功率恢复之后将断写数据写入到存储器。6.根据权利要求1所述的方法，在功率恢复之后: 从非易失性高速缓存读取元数据； 使用元数据识别存储的位置，以恢复断写数据；和 重写断写数据到存储器的位置。7.根据权利要求1所述的方法，其中，存储所述断写数据包括:识别已被写入到存储器，但为其没有生成反馈信号的扇区，该反馈信号指示该扇区是可恢复的。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述反馈信号是基于伺服采样处理，其确认在气缸限制上轨道内的存储器的驱动磁头。9.如权利要求1所述的方法，其中，存储所述断写数据到非易失性高速缓存，包括: 确定损失断写数据是否是冗余存储的； 响应于所述断写数据不是冗余存储的，存储该断写数据到非易失性高速缓存；和 响应于所述断写数据是冗余存储的，不存储所述断写数据到非易失性缓存。10.根据权利要求1所述的方法，其中: 存储所述元数据包括:存储关于存储器中的跳过扇区的信息；和进一步包括:在恢复功率之后，使用关于跳过扇区的信息从非易失性高速缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·盖尔特纳，J·珊萨姆，V·克里希纳穆尔蒂，S·法伍尔赫伯，Y·杨，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US