用于主机管理的存储的卸载碎片整理操作制造技术

主机管理的存储设备包括卸载功能，该卸载功能使主机可以将全部或部分碎片整理操作卸载到存储设备。主机不发出读、写或复制操作和命令以将数据重定位到主机的DRAM，而是为存储设备控制器组装碎片整理操作命令描述符。该命令描述符包括碎片整理位图，可以由存储设备控制器直接访问该碎片整理位图，从而以带粒度级完全在存储设备上进行碎片整理操作，而不会占用主机CPU周期或主机存储器。通过将碎片整理卸载到存储设备上所实现的主机操作/命令的减少至少减少了千倍。

【技术实现步骤摘要】
用于主机管理的存储的卸载碎片整理操作
本文描述的示例通常涉及用于主机管理的存储设备的存储系统。
技术介绍
对于诸如固态存储器(SSD)的包含非易失性存储器(NVM)的主机管理的存储设备，诸如NAND页面的存储器页面被组织为多个组(或带)。每个组/带内的NAND页面通常按顺序编程。主机级别的存储基本单元是使用逻辑块寻址可进行块寻址的。例如，可以通过将每个逻辑带映射到逻辑块寻址(LBA)的范围而使用逻辑块寻址来映射存储器的逻辑带。另外，通过将每个逻辑带直接映射到存储设备的物理带(例如，物理扇区)，可以使用存储设备物理带来映射逻辑带。因此，可以将LBA映射到物理NAND页面或存储的其他类型的物理区域。为了高效地管理存储设备，主机通常维护逻辑到物理地址(L2P)间接表，以将LBA映射到物理NAND页面地址。L2P间接表中的每个条目都将逻辑地址索引与物理NAND页面地址相关联，其中该物理NAND页面地址与连续的LBA单元(称为间接单元(IU))对准。每个IU包含N个连续的LBA，其中N表示映射粒度或IU粒度。较大的N可以有助于减少L2P表的存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.存储器设备电路，包括：/n用于控制非易失性存储器(“NVM”)的控制器；以及/n存储器，其用于存储所述NVM的源带内的连续存储块的物理地址到所述连续存储块中包含的数据的状态的映射，所述状态为有效状态和无效状态之一；并且/n所述控制器用于基于所述映射将所述源带碎片整理到与所述源带分开的目标带，包括将具有所述有效状态的数据从所述源带内的所述连续存储块重定位到所述目标带内的另一连续存储块。/n

【技术特征摘要】
20190629 US 16/457,9821.存储器设备电路，包括：
用于控制非易失性存储器(“NVM”)的控制器；以及
存储器，其用于存储所述NVM的源带内的连续存储块的物理地址到所述连续存储块中包含的数据的状态的映射，所述状态为有效状态和无效状态之一；并且
所述控制器用于基于所述映射将所述源带碎片整理到与所述源带分开的目标带，包括将具有所述有效状态的数据从所述源带内的所述连续存储块重定位到所述目标带内的另一连续存储块。


2.根据权利要求1所述的存储器设备电路，其中：
所述连续存储块是所述源带内的多个单元的连续逻辑块地址(LBA)中的一个单元；以及
所述映射是位图，所述位图存储在受断电中断(PLI)保护的所述存储器的区域中，所述位图的条目对应于所述源带内的所述多个单元的连续LBA中的一个单元。


3.根据权利要求2所述的存储器设备电路，其中：
所述源带和所述目标带均包含所述NVM中的物理页带，
所述多个单元的连续LBA中的每个单元是在所述NVM中的物理页带中的物理页的物理地址处对准的间接单元(IU)；以及
所述位图的每个条目对应于在其处IU对准的物理地址，一个条目指示IU中包含的数据的状态，所述状态为所述有效状态和所述无效状态中的任何一种。


4.根据权利要求3所述的存储器设备电路，其中，为了基于所述映射将所述源带碎片整理到所述目标带，所述控制器用于：
基于对应于源物理地址的所述位图的条目，确定在所述源物理地址处对准的IU中包含的数据的状态；
将被确定为具有所述有效状态的数据重定位到与目标物理地址对准的IU；以及
将与所述源物理地址相对应的所述位图的条目更新为无效状态。


5.根据权利要求2-4中的任一项所述的存储器设备电路，其中，所述控制器响应于从主机接收到的对所述源带进行碎片整理的命令而对所述源带进行碎片整理，所述命令指定所述源带、可用目标带中的任何一个或多个和所述位图，所述位图包括存储在所述主机中存储器的上下文安全区域中的位图。


6.根据权利要求5所述的存储器设备电路，其中，所述控制器还用于：
通知所述主机对所述源带进行碎片整理的所述命令已完成；
生成将IU中的多个单元的连续LBA的逻辑地址索引与所述IU中的数据被重定位到的所述目标物理地址进行映射的列表；以及
将所述列表提供给所述主机。


7.根据权利要求5所述的存储器设备电路，其中，在从所述主机接收的所述命令中指定的所述源带是基于以下项的：
间接表，其用于将LBA的逻辑地址索引映射到包含所述LBA的IU在其处对准的物理地址，所述逻辑地址索引表示所述NVM中的逻辑块地址；
无效表，其用于跟踪所述源带的无效级别，所述无效级别基于与所述有效状态相比，有多少IU与映射到所述无效状态的源物理地址对准，并且
所述主机已经确定所述源带的无效级别触发了对所述源带进行碎片整理的请求；以及
此外，其中，所述列表使所述主机能够使用将IU中的数据重定位到的所述目标物理地址来更新所述间接表。


8.根据权利要求5所述的存储器设备电路，其中，从所述主机接收的所述命令是命令描述符，其包括以下任一项：
所述控制器和所述主机两者能够访问的存储器区域的偏移量，
所述命令的大小，
要进行碎片整理的所述源带的索引，
数据要重定位到的所述目标带的索引，以及
所述目标带的索引的偏移量。


9.根据权利要求8所述的存储器设备电路，其中，从所述主机接收的所述命令描述符被存储在能够经由直接存储器访问(DMA)由所述控制器和所述主机两者访问的存储器区域中。


10.根据权利要求1-9中的任一项所述的存储器设备电路，其中，所述NVM被布置在固态存储设备(SSD)和混合SSD的任何一个中。


11.根据权利要求1-9中的任一项所述的存储器设备电路，所述控制器还用于：
在所述NVM的断电中断(PLI)安全区域中存储所述目标带的索引；
在检测到PLI时擦除重定位到所述目标带的任何数据；以及
通知所述主机对所述源带进行碎片整理的所述命令未完成。


12.根据权利要求11所述的存储器设备电路，其中，所述NVM的PLI安全区域包括DRAM区域、SRAM区域和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，J·B·卡恩，S·N·特丽卡，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US