存储设备以及包括在存储设备中的控制器制造技术

一种存储设备，包括：多个闪速存储器；第一局部控制器，连接到多个闪速存储器当中的第一组闪速存储器；第二局部控制器，连接到多个闪速存储器当中的第二组闪速存储器；以及全局控制器。全局控制器向第一局部控制器和第二局部控制器传送命令。第一局部控制器包括第一处理器，该第一处理器向全局控制器传送关于与在第一组闪速存储器上执行的操作相关联的命令的类型和数量的第一信息。第二局部控制器包括第二处理器，该第二处理器向全局控制器传送关于与在第二组闪速存储器上执行的操作相关联的命令的类型和数量的第二信息。

Storage devices and controllers included in storage devices

A storage device includes: a plurality of flash memories; a first local controller, which is connected to the first set of flash memories in a plurality of flash memories; a second local controller, which is connected to the second set of flash memories in a plurality of flash memories; and a global controller. The global controller transmits commands to the first local controller and the second local controller. The first local controller includes a first processor that transmits first information to the global controller about the type and number of commands associated with operations performed on the first set of flash memories. The second local controller includes a second processor that transmits second information to the global controller about the type and number of commands associated with operations performed on the second set of flash memory.

【技术实现步骤摘要】
存储设备以及包括在存储设备中的控制器本申请要求于2017年9月7日向韩国知识产权局提交的第10-2017-0114772号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体并入于此。
本公开涉及一种存储设备，并且更具体地，涉及一种具有优化的性能和QoS(服务质量)的存储设备。
技术介绍
已经对存储设备进行了开发以提高性能、容量和可靠性。为了提高存储设备的性能以及容量，存储设备需要大量的闪速存储器(例如，NAND闪速存储器)。近来，由于存储设备具有超高容量，所以存储设备中所包括的存储器的数量不断增加。不同的存储设备可能具有客户所需的不同的功耗量。因此，近来，需要一种在客户所需的功耗量内最优地管理存储设备的性能和QoS(服务质量)的技术。当执行诸如顺序读取/写入的操作时，可以同时操作大量的存储器，因此存储设备可能消耗大量的功率。存储设备需要在功耗超过存储设备的功率规格(即，客户所需的功耗)之前执行降低存储设备的性能的操作(例如，延迟操作)。关于这点，如果存储设备中所包括的所有存储器被管理为消耗相同的功率，则存在可能降低存储设备的性能(例如，处理速度)的问题。
技术实现思路
本公开的方面提供了一种具有优化的性能和QoS(服务质量)的存储设备。本公开的目的不限于以上提及的目的。根据以下描述，未提及的其他目的对于本领域技术人员可以是明显的。根据一些实施例，存储设备包括：多个闪速存储器；第一局部(local)控制器，连接到多个闪速存储器当中的第一组闪速存储器；第二局部控制器，连接到多个闪速存储器当中的第二组闪速存储器；以及全局控制器。第二组闪速存储器与第一组闪速存储器不同。全局控制器向第一局部控制器和第二局部控制器中的至少一个传送命令。第一局部控制器包括第一处理器，该第一处理器向全局控制器传送关于与在第一组闪速存储器上执行的操作相关联的命令的类型和数量的第一信息；且第二局部控制器包括第二处理器，该第二处理器向全局控制器传送关于与在第二组闪速存储器上执行的操作相关联的命令的类型和数量的第二信息。根据一些实施例，局部控制器布置在存储设备中并且连接到全局控制器。局部控制器包括：命令接收器，从全局控制器接收一个或多个命令；处理器，在连接到局部控制器的多个闪速存储器上执行与所接收的一个或多个命令相对应的操作；以及自适应功率管理(APM)，从处理器接收关于与在多个闪速存储器上执行的操作相关联的命令的数量和类型的信息。APM基于所接收的信息计算功耗。处理器向全局控制器传送关于与在多个闪速存储器上执行的操作相关联的命令的数量和类型的信息。根据一些实施例，全局控制器布置在存储设备中并且连接到第一局部控制器和第二局部控制器，第一局部控制器和第二局部控制器在物理上彼此分离。全局控制器包括：队列区域，其中与下一周期相关联的一个或多个命令在当前周期期间被排队；功率控制器，具有分发给第一局部控制器和第二局部控制器中的每个的预定数量的功率令牌；以及命令分析器，检查关于在当前周期期间在队列区域中排队的一个或多个命令的第一个信息。功率控制器从第一局部控制器接收关于与在当前周期期间在连接到第一局部控制器的第一组闪速存储器上执行的操作相关联的命令的类型和数量的第二信息。功率控制器从第二局部控制器接收关于与在当前周期期间在连接到第二局部控制器的第二组闪速存储器上执行的操作相关联的命令的类型和数量的第三信息。第二组闪速存储器与第一组闪速存储器不同。第三信息与第一信息不同且与第二信息不同。然而，本公开的方面不限于本文中所陈述的那些。通过参考以下给出的本公开的详细描述，本公开的上述和其他方面对于本公开所属领域的普通技术人员将变得更加明显。附图说明通过参考附图详细描述本公开的示例性实施例，本公开的上述的和其他的方面和特征将变得更加明显，在附图中：图1是用于示出根据本公开的一些示例性实施例的存储设备的框图；图2是用于示出根据本公开的一些示例性实施例的存储设备中所包括的全局控制器的框图；图3是用于示出根据本公开的一些示例性实施例的存储设备中所包括的局部控制器的框图；图4是用于示出根据本公开的一些示例性实施例的在存储设备中确定多个局部控制器中的每个的操作中所消耗的功率并且调整多个局部控制器中的每个的命令处理速度的方法的示例的流程图；图5A、图5B以及图6至图8是用于示出根据本公开的一些示例性实施例的在存储设备中确定多个局部控制器中的每个的操作中所消耗的功率的方法的示例的图；图9和图10示出了根据本公开的一些示例性实施例的用于在存储设备中当在当前周期期间在队列区域中排队的命令多于全局控制器的功率控制器中所包括的功率令牌时分发功率令牌的方法的示例；图11和图12示出了根据本公开的一些示例性实施例的用于当识别出在存储设备中所包括的全局控制器的队列区域中不存在将在下一周期期间由第二局部控制器处理的命令时分发功率令牌的方法的示例；图13是用于示出根据本公开的一些示例性实施例的在存储设备中从局部控制器向全局控制器传送信息的方法的示例的图；以及图14是用于示出使用图1的SSD的服务器系统的框图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例。图1是用于示出根据本公开的一些示例性实施例的存储设备的框图。图2是用于示出根据本公开的一些示例性实施例的存储设备中所包括的全局控制器的框图。图3是用于示出根据本公开的一些示例性实施例的存储设备中所包括的局部控制器的框图。根据本公开的一些示例性实施例的存储设备1可以是但不限于固态驱动(SSD)设备。参考图1，根据本公开的一些示例性实施例的存储设备1包括SSD控制器100、主机接口逻辑200、随机存取存储器(RAM)缓冲器300以及多个闪速存储器410和420。图1中所示的元件对于实现存储设备1不是必要的。在一些实现方式中，存储设备1可以包括与以上列举的元件相比更多或更少的元件。SSD控制器100可以包括处理器110、缓冲器管理器120、全局控制器130和多个局部控制器(例如，第一局部控制器140a和第二局部控制器140b)。处理器110可以经由主机接口逻辑200从主机接收命令。处理器110可以处理所接收的命令，并且可以控制缓冲器管理器120、全局控制器130、局部控制器140a和140b等。主机接口逻辑200可以布置在主机与SSD控制器100之间，以将命令从主机递送到SSD控制器100，或者将响应从SSD控制器100递送到主机。在本公开的一些示例性实施例中，主机接口逻辑200可以根据例如串行ATA(SATA)接口、快速PCI(PCIExpress)接口、串行连接SCSI(SAS)接口等来实现。RAM缓冲器300可以包括安装在包括DRAM(动态RAM)的SSD控制器100外部的易失性存储器。RAM缓冲器300可以用作高速缓存，或者可以用于存储关于在闪速存储器400中所存储的数据的映射信息。多个闪速存储器410和420中的每个可以包括一个或多个闪速存储器芯片。例如，闪速存储器芯片可以是NAND闪速存储器芯片。全局控制器130可以连接到处理器110和多个局部控制器140a和140b。处理器110可以将从主机接口逻辑200所接收的命令传送到全局控制器130。传送到全局控制器130的命令可以包括读取命令、写入命令、擦除命令本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储设备，包括：多个闪速存储器；第一局部控制器，连接到所述多个闪速存储器当中的第一组闪速存储器；第二局部控制器，连接到所述多个闪速存储器当中的第二组闪速存储器，其中，所述第二组闪速存储器与所述第一组闪速存储器不同；和全局控制器，配置为向所述第一局部控制器或所述第二局部控制器中的至少一个传送命令，其中：所述第一局部控制器包括第一处理器，所述第一处理器配置为向所述全局控制器传送关于与在所述第一组闪速存储器上执行的操作相关联的命令的类型和数量的第一信息；以及所述第二局部控制器包括第二处理器，所述第二处理器配置为向所述全局控制器传送关于与在所述第二组闪速存储器上执行的操作相关联的命令的类型和数量的第二信息。

【技术特征摘要】
2017.09.07 KR 10-2017-01147721.一种存储设备，包括：多个闪速存储器；第一局部控制器，连接到所述多个闪速存储器当中的第一组闪速存储器；第二局部控制器，连接到所述多个闪速存储器当中的第二组闪速存储器，其中，所述第二组闪速存储器与所述第一组闪速存储器不同；和全局控制器，配置为向所述第一局部控制器或所述第二局部控制器中的至少一个传送命令，其中：所述第一局部控制器包括第一处理器，所述第一处理器配置为向所述全局控制器传送关于与在所述第一组闪速存储器上执行的操作相关联的命令的类型和数量的第一信息；以及所述第二局部控制器包括第二处理器，所述第二处理器配置为向所述全局控制器传送关于与在所述第二组闪速存储器上执行的操作相关联的命令的类型和数量的第二信息。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中：所述全局控制器进一步包括：队列区域，在所述队列区域中在第一周期期间对与第二周期相关联的一个或多个命令进行排队，其中，所述第二周期是所述第一周期的下一周期；和命令分析器，配置为检查关于在所述第一周期期间在所述队列区域中排队的一个或多个命令的第三信息，以及所述第三信息是与所述第一信息和所述第二信息不同的信息。3.根据权利要求2所述的存储设备，其中，所述第三信息包括关于在所述第一周期期间在所述队列区域中排队的一个或多个命令的数量的信息、关于在所述第一周期期间在所述队列区域中排队的一个或多个命令的类型的信息以及关于将在所述第二周期期间处理在所述第一周期期间在所述队列区域中排队的一个或多个命令中的每个的局部控制器的信息。4.根据权利要求2所述的存储设备，其中：所述全局控制器进一步包括功率控制器和第三处理器，所述功率控制器配置为：具有预定数量的功率令牌，和基于所述第一信息、所述第二信息和所述第三信息，来向所述第一局部控制器和所述第二局部控制器中的每个分发所述预定数量的功率令牌，所述第三处理器配置为：在所述第二周期期间向所述第一局部控制器传送在所述第一周期期间在所述队列区域中排队的一个或多个命令当中的第一命令，和在所述第二周期期间向所述第二局部控制器传送在所述第一周期期间在所述队列区域中排队的一个或多个命令当中的第二命令，所述第一命令将在所述第二周期期间在所述第一局部控制器处被处理，以及所述第二命令将在所述第二周期期间在所述第二局部控制器处被处理。5.根据权利要求4所述的存储设备，其中：在所述第二周期期间传送到所述第一局部控制器的所述第一命令的数量与在所述第一周期期间分发到所述第一局部控制器的功率令牌的数量相对应，以及在所述第二周期期间传送到所述第二局部控制器的所述第二命令的数量与在所述第一周期期间分发到所述第二局部控制器的功率令牌的数量相对应。6.根据权利要求4所述的存储设备，其中，响应于所述功率控制器识别出在所述第一周期期间在所述队列区域中排队的命令当中不存在将在所述第二周期期间由所述第二局部控制器处理的命令，所述功率控制器进一步配置为基于所述第二信息来确定要分发到所述第二局部控制器的功率令牌的数量。7.根据权利要求6所述的存储设备，其中，所述功率控制器进一步配置为：响应于基于所述第二信息在所述第一周期期间识别出存在在所述第二局部控制器执行的第三操作，向所述第二局部控制器分发一个或多个功率令牌，以及响应于基于所述第二信息在所述第一周期期间识别出不存在在所述第二局部控制器执行的第三操作，不向所述第二局部控制器分发功率令牌。8.根据权利要求4所述的存储设备，其中：所述第一局部控制器进一步包括第一自适应功率管理(APM)，配置为从所述第一处理器接收关于与在所述第二周期期间在所述第一组闪速存储器上执行的第一操作相关联的第一命令的类型和数量的第四信息，并且基于所述第四信息来计算所述第一操作的功耗，以及所述第二局部控制器进一步包括第二APM，配置为从所述第二处理器接收关于与在所述第二周期期间在所述第二组闪速存储器上执行的第二操作相关联的第二命令的类型和数量的第五信息，并且基于所述第五信息来计算所述第二操作的功耗。9.根据权利要求8所述的存储设备，其中：所述第一APM进一步配置为基于所述第一操作的功耗和分发到所述第一局部控制器的功率令牌的数量，来调整所述第一局部控制器的命令处理速度，以及所述第二APM进一步配置为基于所述第二操作的功耗和分发到所述第二局部控制器的功率令牌的数量，来调整所述第二局部控制器的命令处理速度。10.一种布置在存储设备中并且连接到全局控制器的局部控制器，所述局部控制器包括：命令接收器，配置为从所述全局控制器接收一个或多个命令；处理器，配置为在连接到所述局部控制器的多个闪速存储器上执行与所述一个或多个命令相对应的操作；以及自适应功率管理(APM)，配置为从所述处理器接收关于与在所述多个闪速存...

【专利技术属性】
技术研发人员：金宰雄，姜南旭，DW郑，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR