使用停止命令进行电源故障处理制造技术

一种使用命令暂停提供电源故障处理的设备包括非易失性存储器电路和被配置为确定已经发生电源故障事件的控制器。控制器被配置为响应于已经发生电源故障事件的确定，确定哪些非易失性存储器电路正在运行第一类型的存储器命令。控制器也被配置为向所确定的非易失性存储器电路发出停止命令，以停止第一类型的存储器命令的运行。

【技术实现步骤摘要】
使用停止命令进行电源故障处理
本说明书一般涉及数据存储设备内的数据传输，包括使用用于非易失性存储器设备的停止命令的电源故障处理。
技术介绍
使用闪存的固态存储设备提供优于传统硬盘的性能和功耗优势。为了进一步提高性能，许多固态存储设备除了闪存之外还包含并使用易失性存储器，诸如随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)。例如，易失性存储器可以用于高速缓存数据和/或临时存储用于管理存储在闪存中的数据的系统数据。然而，与闪存不同，易失性存储器需要电能来维持其中存储的数据。如果电源中断，则存储在易失性存储器中的任何数据可能会丢失。这种数据丢失可能会通过要求重建丢失的表格来增加固态存储设备中的开销操作。此外，这种数据丢失可能会导致永久丢失电源中断之前尚未存储在闪存中的被高速缓存的数据。
技术实现思路
所公开的主题涉及一种数据存储设备，其包括用于控制器在发生电源故障事件时暂停某些闪存操作的机制。在发生电源故障事件后，保存非易失性存储器中的系统数据和某些情况下的主机数据的时间有限。控制器可以被配置为在已经确定已经发生电源故障事件之后，发出诸如写入命令的某些数据保存命令以存储系统数据。控制器可以被配置为当检测到电源故障事件时首先检测是否正在运行任何不必要的存储器命令。控制器可以被配置为向非易失性存储器电路(例如，闪存)发出停止命令以停止检测到的存储器命令的运行，使得更多的非易失性存储器变得可容易获得，并且能够发出数据保存命令来代替。在另一方面，一种数据存储设备包括非易失性存储器电路和控制器。在一个方面，控制器被配置为确定电源故障事件已经发生。控制器也被配置为响应于已发生电源故障事件的确定，确定哪些非易失性存储器电路正在运行第一类型的存储器命令。控制器也被配置为向所确定的非易失性存储器电路发出停止命令以停止第一类型的存储器命令的运行。在另一方面，一种系统包括多个闪存电路、随机存取存储器(RAM)、以及通信地耦合到多个闪存电路的控制器。在一个方面，控制器被配置为确定已经发生电源故障事件。控制器也被配置为响应于已发生电源故障事件的确定，确定多个闪存电路中的哪些正在运行擦除命令或编程命令。控制器也被配置为基于正向所确定的闪存电路发出的停止命令来停止擦除命令或编程命令的运行。在另一方面，一种方法包括确定已经发生电源故障事件。该方法也包括响应于已经发生电源故障事件的确定，确定数据存储设备中的哪些闪存电路正在运行擦除命令或编程命令。该方法也包括向所确定的闪存电路发出停止命令以终止擦除命令或暂停编程命令。在另一方面，一种系统包括用于确定在闪存中已经发生电源故障事件的部件。该系统还包括用于响应于确定已经发生电源故障事件而确定数据存储设备中的哪些闪存电路正在运行擦除命令或编程命令的部件。该系统也包括用于向所确定的闪存电路发出停止命令以终止擦除命令或暂停编程命令的部件。应该理解，从下面的详细描述中，本主题技术的其他配置对于本领域技术人员来说将变得显而易见，其中本主题技术的各种配置以示例的方式被示出和描述。如将认识到的，本主题技术能够具有其他的和不同的配置，并且其若干细节能够在各种其他方面进行修改，所有这些都不脱离本主题技术的范围。因此，附图和详细描述本质上被认为是说明性的而不是限制性的。附图说明主题技术的某些特征在所附权利要求中阐述。然而，出于解释的目的，在下面的附图中阐述了本技术的若干实施方式。图1示出了根据一个或多个实施方式的可以使用停止命令来实施用于电源故障处理的系统的示例数据存储系统。图2示出了根据一个或多个实施方式的使用停止命令的电源故障处理的示例过程的流程图。图3示出了根据一个或多个实施方式的示例数据存储设备中分布在不同通道上的示例非易失性存储器电路。图4示出了根据一个或多个实施方式的示例数据存储设备中分布在不同通道上的非易失性存储器电路的示例块。具体实施方式以下阐述的详细描述旨在作为对本主题技术的各种配置的描述，而不旨在表示可以实践本主题技术的唯一配置。附图在本文中并入并构成详细描述的一部分。详细描述包括出于提供对主题技术的透彻理解的目的的具体细节。然而，本主题技术不限于本文中阐述的具体细节，并且可以使用一个或多个实施方式来实践。在一个或多个实例中，结构和组件以框图形式示出以避免模糊本主题技术的概念。当存在在事件发生之后的有限时间量以保存存储在易失性存储器中的系统数据和/或主机数据时，处理使用闪存的固态存储设备中的电源故障事件形成重大挑战。如本文中所使用的，例如，术语“系统数据”是指用于管理数据存储设备的数据，包括但不限于到物理块(例如，NAND块)地址映射索引的主机逻辑块号(logicalblocknumber，LBN)、主机LBN到物理块地址映射索引的第二层索引、启动信息、物理块属性(例如，擦除、等待被擦除、在编程中、编程完成)、改变日志信息、主机表格信息、可用物理块的列表、写入/擦除计数、和垃圾收集指标。如本文中所使用的，例如，术语“主机数据”是指从包括内部移动的数据的主机接收和/或向该主机发送的数据。本主题技术涉及电源故障事件后面临数据保存的挑战的两种不同情形。第一种情形包括板载电容器或电池电源，其提供电能以停止现有存储器命令、向非易失性存储器设备发出大量写入命令、以及完成这些写入命令的运行以在电源故障事件后保存系统数据和/或某一主机数据。可能无法使用板载电容器或电池电源的第二种情形，可能在电源故障事件后没有时间发出写入命令来保存存储在易失性存储器中的系统数据。相反，在电源故障事件之后剩余的电量允许优先化要发起的写入命令以及要终止的写入命令，以便在电能完全丢失之前将非易失性存储器置于稳定状态中。当用诸如电容器或电池的板载(或内部)电源电路来处理电源故障事件时，存储在易失性存储器(诸如理想情况的RAM)中的系统数据和某些主机数据(例如，向主机确认回的主机数据)在电能完全丢失之前被保存。主机数据可以是从主机接收并由数据存储设备确认的用于存储在非易失性存储器中的数据。板载电源电路不提供无限制的电能，因此可能需要尽快完成为保存现有系统数据和/或主机数据而发出的任何写入命令。诸如擦除和编程命令的第一类型的存储器命令(例如，要写入的未确认的主机数据)包括相对长的运行序列，因此需要最多的时间来完成。这些第一类型的命令并不理想用于在电源故障事件后进行。在这方面，擦除和编程命令不是关键的，因此当需要在电源故障事件之后运行意在存储系统数据的写入命令时，不需要运行擦除和编程命令。例如，当正运行擦除或编程命令并且已经发生电源故障事件时，运行不可能完成或正确执行的这些类型的命令可能会耗费时间。当在没有板载(或内部)电源电路的情况下处理电源故障事件时，目标转变为通过在电能完全丧失之前将单元设置为稳定状态来保护非易失性存储器设备的单元。电源故障事件可能发生在不同的环境中。例如，当数据存储设备附着到(或连接到)主机设备(例如，计算机)并且主机设备正在丢失电能时，对于电源电压水平下降到低于数据存储设备的操作电压，电源故障事件可能涉及相对较长的时间段。在另一示例中，当数据存储设备被强制从主机设备分开时，对于电压下降到低于数据存储设备的操作电压，电源故障事件可能涉及相对较短的时间段。本主题技术提供了以一致的方式保护非易失性存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据存储设备，包含：非易失性存储器电路；和控制器，被配置为：确定已经发生电源故障事件；响应于所述已经发生电源故障事件的确定，确定哪些所述非易失性存储器电路正在运行第一类型的存储器命令；以及向所确定的非易失性存储器电路发出停止命令，以停止第一类型的存储器命令的运行。

【技术特征摘要】
2017.05.31 US 15/610,4231.一种数据存储设备，包含：非易失性存储器电路；和控制器，被配置为：确定已经发生电源故障事件；响应于所述已经发生电源故障事件的确定，确定哪些所述非易失性存储器电路正在运行第一类型的存储器命令；以及向所确定的非易失性存储器电路发出停止命令，以停止第一类型的存储器命令的运行。2.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中，所述第一类型的存储器命令包含擦除命令。3.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中，所述第一类型的存储器命令包含用于写入第一类型的数据的编程命令。4.根据权利要求3所述的数据存储设备，其中，所述第一类型的数据包含未确认的主机数据。5.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中，所述控制器还被配置为：响应于所发出的停止命令，向所确定的非易失性存储器电路发出第二类型的存储器命令。6.根据权利要求5所述的数据存储设备，其中，所述第二类型的存储器命令包含用于写入第二类型的数据的编程命令。7.根据权利要求6所述的数据存储设备，其中，所述第二类型的数据包含系统数据或确认的主机数据中的一个或多个。8.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中，所述停止命令包含暂停所述第一类型的存储器命令的运行的暂停命令，其中，响应于来自所述控制器的后续命令，恢复所暂停的第一类型的存储器命令。9.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中，所述停止命令包含终止所述第一类型的存储器命令的运行的终止命令，其中，所终止的第一类型的存储器命令不响应于来自所述控制器的后续命令而恢复。10.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中，所述控制器还被配置为：在来自内部电源的电能下降到低于预定阈值之前，将来自易失性存储器的数据写入到所述非易失性存储器电路，当已经发生所述电源故障事件时，所述非易失性存储器电路由内部电源供电。11.根据权利要求10所述的数据存储设备，其中，所述内部电源包括电池或电容元件。12.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中，基于所发出的停止命令，所确定的非易失性存储器电路从编程状态转变到暂停状态，其中，基于来自所述控制器的后续编程命令，所确定的非易失性存储器电路从暂停状态转变回到编程状态。13...

【专利技术属性】
技术研发人员：季永立，Y帕夫连科，宋锦贞，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US