通过预测损坏的m-页提高闪存利用率的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通过预测损坏的m-页提高闪存利用率的方法和系统，其涉及一种用于管理持久性存储器的方法。该方法包括选择用于主动读请求的页，其中，该页位于持久性存储器中。该方法还包括：向该页发布主动读请求，响应于该主动读请求而接收用于存储在该页上的数据的位错误值(BEV)，获得用于该页的BEV阈值(T)，其中，使用与该页相关联的编程/擦除循环值和存储在该页上的数据的保持时间来确定T，进行BEV大于T的第一确定，基于该第一确定：识别m-页，其中，m-页是一组页，其中，该页在该一组页中，以及将该m-页设定为对未来操作不可分配。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的实施方式总体上涉及用于提高闪存利用率的方法和系统。更具体地，本文公开的实施方式涉及一种用于管理持久性存储器的方法以及与该方法相关联的一种系统和一种非临时计算机可读介质。
技术介绍
用于存储系统的一个重要性能度量是与检索存储在存储系统中的数据有关的延迟。存储系统的性能随着读取延迟的减小而改善。如果存储系统能够可靠地从存储介质中检索无错误数据，则可以减小用于存储系统的读取延迟。当未检索到无错误数据时，存储系统可执行附加动作以便从检索数据去除错误。例如，存储系统可使用诸如纠错码(ECC)和/或RAID之类的纠错机制来从检索数据去除错误或者另外生成无错误数据。纠错机制的使用导致读取延迟的增加，其伴随有相应的性能下降。
技术实现思路
总体上，在一方面，本专利技术涉及一种用于管理持久性存储器的方法，该方法包括：选择用于主动读请求的页，其中，该页位于持久性存储器中；向该页发布主动读请求；响应于该主动读请求而接收用于存储在该页上的数据的位错误值(BEV)；获得用于该页的BEV阈值(T)，其中，使用与该页相关联的编程/擦除循环值和存储在该页上的数据的保持时间来确定T；进行BEV大于T的第一确定；基于该第一确定：识别m-页，其中，m-页是一组页，其中，该页在该一组页中；将该m-页设定为对未来操作不可分配。总体上，在一方面，本专利技术涉及一种系统，该系统包括：包括存储模块控制器和持久性存储器的存储模块；以及被操作连接到存储模块和客户端的控制模块，其中，该控制模块执行至少以下步骤：选择用于主动读请求的页，其中，该页位于持久性存储器中；向该页发布主动读请求；响应于该主动读请求而接收用于存储在该页上的数据的位错误值(BEV)；获得用于该页的BEV阈值(T)，其中，使用与该页相关联的编程/擦除循环值和存储在该页上的数据的保持时间来确定T；进行BEV大于T的第一确定；基于该第一确定：识别m-页，其中，m-页是一组页，其中，该页在该一组页中；以及将该m-页设定为对未来操作不可分配。总体上，在一方面，本专利技术涉及一种包括计算机可读程序代码的非临时计算机可读介质，该计算机可读程序代码在被计算机处理器执行时使得计算机处理器能够：选择用于主动读请求的页，其中，该页位于持久性存储器中；向该页发布主动读请求；响应于该主动读请求而接收用于存储在该页上的数据的位错误值(BEV)；获得用于该页的BEV阈值(T)，其中，使用与该页相关联的编程/擦除循环值和存储在该页上的数据的保持时间来确定T；进行BEV大于T的第一确定；基于该第一确定：识别m-页，其中，m-页是一组页，其中，该页在该一组页中；以及将该m-页设定为对未来操作不可分配。根据以下描述和所附权利要求，本专利技术的其它方面将是显而易见的。附图说明图1A—1C示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的系统。图2示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的存储设备。图3示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的存储模块。图4示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的各种部件之间的关系。图5示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的用于处理主动读请求的方法。图6示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的用于处理主动读请求的方法。图7A—D示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的示例。具体实施方式现在将参考附图来详细地描述本专利技术的特定实施方式。在本专利技术的实施方式的以下详细描述中，阐述了许多特定细节以便提供本专利技术的更透彻理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是可在没有这些特定细节的情况下实施本专利技术。在其它情况下，并未详细地描述众所周知的特征以避免不必要地使本描述复杂化。在图1—7D的以下描述中，在本专利技术的各种实施方式中，相对于附图描述的任何部件可等价于相对于任何其它图描述的一个或多个类似名称的部件。为了简便起见，将不会对每个图的这些部件重复描述。因此，通过引用而结合每个图的部件的每个实施方式并假定为可选地存在于具有一个或多个类似名称的部件的每个图内。另外，根据本专利技术的各种实施方式，图的部件的任何描述将被解释为除相对于任何其它图中的相应类似名称部件所述的实施方式之外、与之相结合或作为其替代可实现的可选实施方式。一般地，本专利技术的实施方式涉及通过主动地识别固态存储器中的页来增加固态储存器的利用率，对于该页而言，存在先前存储的数据在随后被请求时将不可检索的高可能性。换言之，本专利技术的实施方式主动地识别将来可能出故障的页，其中，此类故障很可能触发诸如RAID(廉价磁盘冗余陈列)方案之类的纠错机制的执行。本专利技术的实施方式基于用于主动读取页上的数据的位错误值(BEV)是否大于阈值(T)来主动地识别很可能出故障的页，其中，T取决于页的P/E循环值(p)和主动读取页上的数据的保持时间(t)。主动地识别在将来具有高故障可能性的页的能力导致限制此类页存储数据，并且因此限制了调用纠错机制以读取已存储数据的需要。由于RAID(或其它纠错机制)被调用的可能性降低，所以系统的性能增加(即，存在用于对读请求提供服务的较低读延迟)。以下对用于实现本专利技术的一个或多个实施方式的一个或多个系统和方法进行描述。图1A—1C示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的系统。参考图1A，该系统包括被操作连接到存储设备102的一个或多个客户端(客户端A100A、客户端M100M)。在本专利技术的一个实施方式中，客户端100A、100M对应于包括向存储设备102发布读请求和/或向存储设备102发布写请求的功能的任何物理系统。虽然在图1A中未示出，但客户端100A、100M中的每一个可包括客户端处理器(未示出)、客户端存储器(未示出)以及实现本专利技术的一个或多个实施方式所需的任何其它软件和/或硬件。在本专利技术的一个实施方式中，客户端100A—100M被配置为执行包括文件系统的操作系统(OS)。文件系统提供了用于从存储设备102进行文件的存储和检索的机制。更具体地，文件系统包括执行所需动作以向存储设备发布读请求和写请求的功能。文件系统还提供了编程界面以使得能够创建和删除文件、读和写文件、在文件内执行查找、创建和删除目录、管理目录内容等。另外，文件系统还提供了管理界面以创建和删除文件系统。在本专利技术的一个实施方式中，为了访问文件，操作系统(经由文件系统)通常提供文件操作界面以打开、关闭、读和写每个文件内的数据和/或操作相应的元数据。继续图1A的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理持久性存储器的方法，所述方法包括：选择用于主动读请求的页，其中，所述页位于所述持久性存储器中；向所述页发布所述主动读请求；响应于所述主动读请求而接收用于存储在所述页上的数据的位错误值BEV；获得用于所述页的BEV阈值T，其中，使用与所述页相关联的编程/擦除循环值和存储在所述页上的所述数据的保持时间来确定T；进行所述BEV大于T的第一确定；基于所述第一确定：识别m‑页，其中，所述m‑页是一组页，其中，所述页在所述一组页中；将所述m‑页设定为对未来操作不可分配。

【技术特征摘要】
2014.09.30 US 14/501,9171.一种用于管理持久性存储器的方法，所述方法包括：
选择用于主动读请求的页，其中，所述页位于所述持久性存储器中；
向所述页发布所述主动读请求；
响应于所述主动读请求而接收用于存储在所述页上的数据的位错误值
BEV；
获得用于所述页的BEV阈值T，其中，使用与所述页相关联的编程/擦除
循环值和存储在所述页上的所述数据的保持时间来确定T；
进行所述BEV大于T的第一确定；
基于所述第一确定：
识别m-页，其中，所述m-页是一组页，其中，所述页在所述一组页中；
将所述m-页设定为对未来操作不可分配。
2.根据权利要求所述1的方法，还包括：
进行所述页上的所述数据为能够使用纠错码修正的第二确定；
基于所述第二确定：
将所述页上的所述数据调度为被写入到所述持久性存储器中的新的可分
配页。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
在所述调度之后：
将所述页上的所述数据作为垃圾收集操作的一部分写入到所述新的可分
配页。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
进行所述页上的所述数据为不能够使用纠错码修正的第二确定；
基于所述第二确定，进行使用RAID修正机制来主动地修正所述页上的所
述数据的第三确定。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第三确定将持久性存储器中的
至少一个其它页的BEV考虑在内，其中，所述页和所述至少一个其它页是RAID
条带的一部分。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，未来操作包括选自由写操作和垃圾
收集操作组成的组的至少一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述BEV指定所述页中不正确的
位的百分比。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述BEV指定所述页中不正确的
位的数目。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，使用纠错码来确定所述BEV。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述页位于所述持久性存储器中
的固态存储器模块上，其中，所述固态存储器模块包括多层单元。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，使用数据被写入到所述页的第一
时间和与所述主动读请求相关联的第二时间来确定所述保持时间。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，从存储器中的存储器内数据结
构获得所述第一时间，其中，所述存储器位于控制模块中。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述编程/擦除循环值是编程/擦
除循环值范围。
14.一种系统，包括：
存储模块，所述存储模块包括存储模块控制器和持久性存储器；以及
控制模块，所述控制模块被操作连接到所述存储模块和客户端，
其中，所述控制模块执行以下步骤：
选择用于主动读请求的页，其中，所述页位于所述持...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·塔巴雷茨，R·阿加瓦尔，J·P·费雷拉，J·S·邦威克，M·W·夏皮罗，
申请(专利权)人：EMC公司，
类型：发明
国别省市：美国;US