存储设备及其存储器管理方法技术

提供了一种存储设备及其存储器管理方法。所述存储设备与主机共享主机存储器。所述存储设备包括接口，所述接口与主机交换数据并实施协议以使用主机存储器的部分区域作为存储设备的缓冲器。所述存储设备的存储控制器监测缓冲器的第一区域的劣化信息，并基于所述监测的结果向主机发送与第一区域相关联的损坏预测通知。

Storage device and its storage management method

【技术实现步骤摘要】
存储设备及其存储器管理方法
本专利技术构思的示例性实施例涉及一种存储设备，更具体地，涉及一种使用主机存储器缓冲器的存储设备以及包括存储设备的存储器管理方法。
技术介绍
基于闪速存储器的大容量存储设备的示例是固态驱动器(在下文中称为“SSD”)。SSD用于各种目的，并且对SSD的需求正在增加。例如，SSD可以用于服务器、客户端、数据中心等。SSD的接口应该为每个目的提供最佳速度和可靠性。为了满足这种需求，正在使用诸如串行高级技术附件(SATA)接口、外围组件互连快速(PCIe)接口和串行附接的小型计算机系统接口(SAS)之类的接口。具体地，正在开发基于PCIe的非易失性存储器快速(NVMe)或基于通用闪存(UFS)的统一存储器扩展(UME)并将其应用于存储设备。该接口提供了设备之间的存储器共享功能。因此，关于使用存储器资源共享方案的存储设备，需要数据管理方法。在使用存储器共享方案的存储设备中，关于对存储设备和主机所共享的存储器的可靠性的管理，可能会出现问题。其原因是主机分配给存储设备的存储器区域包含在主机内但由存储设备管理。另外，用于管理存储设备的数据被加载到主机的存储器区域(在下文中称为“主机存储器缓冲器”)并在其中被更新，该存储器区域被存储设备与主机共享。因此，需要管理被存储在主机存储器缓冲器(HMB)中的数据的可靠性。
技术实现思路
根据本专利技术构思的示例性实施例，提供了一种存储设备，所述存储设备与主机共享主机存储器。所述存储设备包括接口，所述接口与所述主机交换数据并实施协议以使用所述主机存储器的部分区域作为所述存储设备的缓冲器。所述存储设备的存储控制器监测所述缓冲器的第一区域的劣化信息，并基于所述监测的结果向所述主机发送与所述第一区域相关联的损坏预测通知。根据本专利技术构思的示例性实施例，提供了一种存储设备的存储器管理方法，主机的主机存储器被分配给所述存储设备。所述存储器管理方法包括：在所述存储设备处，将所述缓冲器划分成多个缓冲器区域，并检测所述多个缓冲器区域中的每个缓冲器区域的劣化信息。所述存储器管理方法还包括：使用所述存储设备基于检测到的劣化信息来确定第一缓冲器区域是否超过错误阈值。当所述第一缓冲器区域超过所述错误阈值时，向所述主机发送与所述第一缓冲器区域相关联的损坏预测通知。根据本专利技术构思的示例性实施例，提供了一种存储设备，所述存储设备使用主机的主机存储器作为缓冲器。所述存储设备包括：接口，被配置为与所述主机通信；非易失性存储器设备；以及存储控制器，被配置为将通过所述接口从所述主机存储器分配的缓冲器区域划分为多个缓冲器区域。所述存储设备监测所述多个缓冲器区域中的每个缓冲器区域的劣化状态，并且当劣化状态超过阈值时发送损坏通知或损坏预测通知。附图说明根据结合附图的以下详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的上述和其它方面和特征，在附图中：图1是示出了根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备所连接到的计算机系统的框图；图2是示出了图1所示的主机存储器的框图；图3是示出了图1所示的存储控制器的示例性配置的框图；图4示出了根据本专利技术构思的示例性实施例的每个区域HMB的健康状态表；图5是示出了图3所示的HMB控制器或损坏检测模块的操作的流程图；图6是示出了发送损坏通知的存储控制器和主机的相互操作的图；图7是示出了根据本专利技术构思的示例性实施例的HMB控制器的损坏预测模块的操作的流程图；图8是示出了根据本专利技术构思的示例性实施例的主机和损坏预测模块的相互操作的图；图9是示出了根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备的框图，所述存储设备具有用于向主机发送损坏通知或损坏预测通知的单独通道；以及图10是示出了根据本专利技术构思的另一示例性实施例的具有用于发送损坏通知或损坏预测的通道的存储设备的框图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述本专利技术构思的示例性实施例。然而，本专利技术构思可以用多种替代形式来体现，并且不应当解释为只局限于本文阐述的本公开的示例性实施例。应当理解，在整个详细描述和附图中，相同的附图标记可以指代相同的元件。下面，将使用闪速存储器设备的固态驱动器(SSD)用作存储设备的示例来描述本专利技术构思的特征和功能。然而，应该理解，这仅仅是示例性的，并且其他存储器设备可应用于本文所述的专利技术构思。图1是示出了根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备所连接到的计算机系统的框图。参考图1，计算机系统1000包括主机1100和存储设备1200。主机1100可以访问存储设备1200以便在非易失性存储器设备(NVM)1260中存储数据或从非易失性存储器设备(NVM)1260读取数据。存储设备1200响应于主机1100的访问请求在NVM1260中存储数据或从NVM1260读取数据。主机1100的主机存储器1130的部分区域可以分配给存储设备1200，作为HMB1120。存储设备1200可以作为主设备管理HMB1120。主机1100可以在存储设备1200中写入数据或者读取被存储在存储设备1200中的数据。主机1100可以用于在存储设备1200中写入数据的提供命令和地址。主机1100可以向存储设备1200提供用于读取被存储在存储设备1200中的数据的命令和地址。主机1100可以包括处理器1110、主机存储器1130和接口电路1150。可以将应用程序、文件系统、设备驱动程序等加载到主机存储器1130上。可以将在主机1100中驱动的各种软件和数据加载到主机存储器1130上。具体地，主机1100可以为HMB1120分配主机存储器1130的部分区域，用作存储设备1200的缓冲器。分配HMB1120以允许存储设备1200使用主机存储器1130作为缓冲器。HMB1120的区域由存储设备1200监测。存储设备1200可以将HMB1120划分为多个区域并且可以监测每个区域的劣化状态。另外，存储设备1200可以监测被存储在HMB1120的划分区域中的数据的错误率，并且可以确定是否发生了损坏。在从存储设备1200接收到监测结果时，主机1100可以重新分配HMB1120的全部或一部分。例如，在第二HMB1123劣化预定级别或更高的情况下，存储设备1200通知主机1100。响应于存储设备1200的通知，主机1100可以将第二HMB1123重新分配给第一HMB1121。接口电路1150提供处理器1110、主机存储器1130和主机接口1220之间的连接。换言之，接口电路1150可以转换与从主机1100生成的各种访问请求相对应的命令、地址、数据等，以便适于与存储设备1200的接口连接。接口电路1150的协议可以包括通用串行总线(USB)、小型计算机系统接口(SCSI)、PCIe、高级技术附件(ATA)、并行ATA(PATA)、串行ATA(SATA)、SAS和UFS中的至少一个。可以提供存储设备1200作为主机1100的数据存储装置。存储设备1200可以包括主机接口1220、存储控制器1240和非易失性存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储设备，所述存储设备与主机共享主机存储器，所述存储设备包括：/n接口，与所述主机交换数据并实施协议以使用所述主机存储器的部分区域作为所述存储设备的缓冲器；以及/n存储控制器，监测所述缓冲器的第一区域的劣化信息，并基于所述监测的结果向所述主机发送与所述第一区域相关联的损坏预测通知。/n

【技术特征摘要】
20181114 KR 10-2018-01401661.一种存储设备，所述存储设备与主机共享主机存储器，所述存储设备包括：
接口，与所述主机交换数据并实施协议以使用所述主机存储器的部分区域作为所述存储设备的缓冲器；以及
存储控制器，监测所述缓冲器的第一区域的劣化信息，并基于所述监测的结果向所述主机发送与所述第一区域相关联的损坏预测通知。


2.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述存储控制器包括主机存储器缓冲器控制器，所述主机存储器缓冲器控制器检测被存储在所述第一区域中的数据的错误率、所述第一区域的读取计数或所述第一区域的写入计数作为所述劣化信息。


3.根据权利要求2所述的存储设备，其中，所述主机存储器缓冲器控制器包括：
损坏检测模块，被配置为参考所述错误率来检测被存储在所述第一区域中的数据的损坏；
损坏预测模块，监测所述读取计数或所述写入计数，并预测所述第一区域的损坏的发生；以及
健康状态表，被配置为存储和更新所述第一区域的所述错误率、所述读取计数和所述写入计数。


4.根据权利要求3所述的存储设备，其中，当参考所述健康状态表，所述读取计数和所述写入计数中的至少一个超过阈值时，所述主机存储器缓冲器控制器向所述主机发送损坏预测通知。


5.根据权利要求3所述的存储设备，其中，当参考所述健康状态表，所述错误率超过阈值时，所述主机存储器缓冲器控制器向所述主机发送损坏通知。


6.根据权利要求3所述的存储设备，其中，当检测到被存储在所述第一区域中的数据的损坏时，所述主机存储器缓冲器控制器请求将所述主机存储器的所述第一区域重新分配到所述主机存储器的第二区域。


7.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述存储控制器通过所述接口的消息传输通道向所述主机发送所述损坏预测通知。


8.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述存储控制器通过所述主机的引脚向所述主机发送所述损坏预测通知。


9.一种存储设备的存储器管理方法，主机的主机存储器被分配给所述存储设备作为缓冲器，所述方法包括：
在所述存储设备处，将所述缓冲器划分成多个缓冲器区域，并检测所述多个缓冲器区域中的每个缓冲器区域的劣化信息；
使用所述存储设备基于检测到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东栗，李鋧株，沈载镐，严基哲，林晓泽，
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