使用硬件逻辑的具有减少的通信开销的存储设备制造技术

提供了使用硬件逻辑的具有减少的通信开销的存储设备。所述存储设备包括：输入级，接收第一命令；队列管理器，为所述第一命令分配第一队列条目；预处理器，将所述第一命令存储在所述第一队列条目中，并用所述第一命令更新任务列表；以及核，根据在更新后的所述任务列表中指定的顺序执行所述第一命令。所述队列管理器和所述预处理器中的至少一者以定制的逻辑电路实现。

【技术实现步骤摘要】
使用硬件逻辑的具有减少的通信开销的存储设备相关申请的交叉引用本申请要求于2019年7月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0079067的优先权，通过引用将其全部公开内容合并于此。
本专利技术涉及存储设备。
技术介绍
作为非易失性存储器的闪存即使在电源切断时也保持所存储的数据。近来，作为存储设备的嵌入式多媒体卡(eMMC)、通用闪存(UFS)、固态硬盘(SSD)和存储卡已被广泛使用，并且这些存储设备用于存储或移动大量数据。
技术实现思路
为了改善存储设备的性能，可以通过增加操作频率来改善处理器的每单位时间的处理量。尽管该方法简单，但是由于增加频率存在限制，因此在改善整个存储设备的性能方面存在限制。或者，可以使用多个处理器来改善性能。但是，由于该方法中处理器之间的通信开销，性能无法得到像处理器的数目增加那样的预期改善。本专利技术的各方面提供了一种在使用多个处理器时具有减少的通信开销的存储设备。然而，本专利技术的各方面不限于本文阐述的那些。通过参考下面给出的本专利技术的详细描述，本专利技术的上述以及其他方面对于本专利技术所属领域的普通技术人员将变得更加明显。根据本专利技术构思的示例性实施例，一种存储设备包括：输入级，接收第一命令；队列管理器，为所述第一命令分配第一队列条目；预处理器，将所述第一命令存储在所述第一队列条目中并用所述第一命令更新任务列表；以及核，根据在更新后的所述任务列表中指定的顺序执行所述第一命令。所述队列管理器和所述预处理器中的至少一者以定制的逻辑电路实现。根据本专利技术构思的示例性实施例，一种存储设备包括：命令解析器，接收第一命令、解释所述第一命令并生成所述第一命令的解释结果；队列条目请求器，响应于指示由队列管理器为所述第一命令分配第一队列条目的信号，生成改变指令信号和更新指令信号；数据格式化器，接收所述改变指令信号，并改变存储在所述第一队列条目中的所述第一命令的格式；列表管理器，接收所述更新指令信号，并用所述第一命令更新第一任务列表；以及处理程序，响应于指示所述数据格式化器完成了对所述第一命令的所述格式的改变的信号和指示所述列表管理器完成了对所述第一任务列表的更新的信号，将所述改变的完成和所述更新的完成输出到核，使得所述核根据在更新后的所述第一任务列表中指定的顺序执行所述第一命令。根据本专利技术构思的示例性实施例，一种存储设备包括：第一单元处理器，接收第一命令并输出第二命令；以及第二单元处理器，接收所述第二命令。所述第一单元处理器包括：第一输入级，接收所述第一命令；第一队列管理器，为所述第一命令分配第一队列条目；第一预处理器，将所述第一命令存储在所述第一队列条目中并更新第一任务列表以反映所述第一命令；第一核，根据在更新后的所述第一任务列表中指定的顺序执行所述第一命令，并根据所述第一命令的执行输出第一结果值；以及第一后处理器，基于所述第一结果值根据预设格式生成并输出第二命令。所述第一队列管理器、所述第一预处理器和所述第一后处理器中的至少一者以定制的逻辑电路实现。根据本专利技术构思的示例性实施例，一种存储设备包括存储数据的非易失性存储器和控制所述非易失性存储器的操作的控制器。所述控制器包括被布置为协作执行所述非易失性存储器的所述操作的多个单元处理器，并且每个单元处理器包括定制的逻辑电路和核，所述定制的逻辑电路接收第一命令、用所述第一命令更新任务列表、将所述第一命令改变成具有预设格式并存储所述第一命令，所述核根据在更新后的所述任务列表中指定的顺序来执行所述第一命令。附图说明通过参考附图详细描述本专利技术的示例性实施例，本专利技术的以上和其他方面以及特征将变得更加明显，其中：图1是用于说明根据本专利技术的第一实施例的存储设备的框图；图2是用于说明图1的预处理器的示例性框图；图3是用于说明图1的队列管理器的示例性框图；图4是用于说明与命令的类型相对应的队列条目组的示图；图5是用于说明存储器中定义的队列条目组的示图；图6是用于说明图3中的队列条目组管理器的示图；图7是用于说明图3中的队列条目组管理器的操作的示图；图8是用于说明由图2中的列表管理器管理的任务列表的示图；图9是用于说明图1中的核的示例性框图；图10是用于说明图9的后处理器的示例性框图；图11是用于说明根据本专利技术的第二实施例的存储设备的框图；图12是用于说明根据本专利技术的第三实施例的存储设备的框图；图13是用于说明根据本专利技术的第四实施例的存储设备的框图；图14是用于说明根据本专利技术的第五实施例的存储设备的框图；以及图15是用于说明根据本专利技术的第六实施例的存储设备的框图。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本专利技术的各种实施例。图1是用于说明在存储设备的控制器中使用的单元处理器的配置的框图。参照图1，在根据本专利技术的第一实施例的存储设备中，单元处理器10包括预处理器110、队列管理器130、后处理器150、核200、输入级170、输出级180等。第一命令CMD1被提供给输入级170。尽管作为示例在图1中仅示出了一个输入级，但本专利技术不限于此。例如，可以包括两个或更多个输入级。输入级170可以包括诸如焊盘、引线或球的端子。输入级170还可以包括输入缓冲器或输入寄存器。预处理器110解析/解释第一命令CMD1。根据解释的结果，预处理器110要求队列管理器130为第一命令CMD1分配队列条目。在从预处理器110接收到队列条目的分配请求之后，队列管理器130为第一命令CMD1分配队列条目(即，第一队列条目)。预处理器110将第一命令CMD1存储在所分配的第一队列条目中，并更新任务列表，以反映第一命令CMD1(即，用第一命令CMD1更新任务列表)。这里，预处理器110可以通过改变第一命令CMD1的格式并将具有改变后的格式的第一命令CMD1存储在第一队列条目中，来辅助核200的快速执行。核200根据更新后的任务列表的顺序执行第一命令CMD1。核200输出通过执行第一命令CMD1获得的结果值。后处理器150基于结果值根据预设格式生成并输出第二命令CMD2。核200依据第一命令CMD1的内容执行适当的操作，并因此由软件或固件驱动。例如，核200的逻辑元件可以被软件或固件微编程，以响应于第一命令CMD1而操作。在根据本专利技术的第一实施例的存储设备中，预处理器110、队列管理器130和后处理器150中的至少一个是由硬件逻辑HW(例如，定制的逻辑电路)实现的。即，诸如对第一命令CMD1的解释、用于存储第一命令CMD1的第一队列条目的分配、第一命令CMD1在第一队列条目中的存储、第一命令CMD1的格式改变、用于反映第一命令CMD1的任务列表的更新以及第二命令CMD2的生成等处理是由硬件逻辑HW根据预设处理来执行的。例如，预处理器110可以被定制为用于实现预处理器110的功能的预处理器电路，队列管理器130可以被定制为用于执行队列管理器130的功能的队列管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储设备，所述存储设备包括：/n输入级，被配置为接收第一命令；/n队列管理器，被配置为：为所述第一命令分配第一队列条目；/n预处理器，被配置为将所述第一命令存储在所述第一队列条目中并用所述第一命令更新任务列表；以及/n核，被配置为根据在更新后的所述任务列表中指定的顺序执行所述第一命令，/n其中，所述队列管理器和所述预处理器中的至少一者以定制的逻辑电路实现。/n

【技术特征摘要】
20190702 KR 10-2019-00790671.一种存储设备，所述存储设备包括：
输入级，被配置为接收第一命令；
队列管理器，被配置为：为所述第一命令分配第一队列条目；
预处理器，被配置为将所述第一命令存储在所述第一队列条目中并用所述第一命令更新任务列表；以及
核，被配置为根据在更新后的所述任务列表中指定的顺序执行所述第一命令，
其中，所述队列管理器和所述预处理器中的至少一者以定制的逻辑电路实现。


2.根据权利要求1所述的存储设备，
其中，在所述核执行所述第一命令的时间期间，
所述队列管理器为除所述第一命令之外的第二命令分配第二队列条目，并且
所述预处理器将所述第二命令存储在所述第二队列条目中，并用存储在所述第二队列条目中的所述第二命令更新所述任务列表。


3.根据权利要求1所述的存储设备，
其中，所述核被配置为根据所述第一命令的执行生成第一值，
所述存储设备还包括后处理器，所述后处理器被配置为基于所述第一值根据预设格式生成并输出第二命令，并且
所述后处理器以定制的逻辑电路实现。


4.根据权利要求3所述的存储设备，
其中，所述第一值的包结构与所述第二命令的包结构不同。


5.根据权利要求3所述的存储设备，所述存储设备还包括：
存储器，被配置为存储更新后的所述任务列表中的头任务和更新后的所述任务列表中的尾任务，
其中，所述核被配置为响应于开始执行所述头任务而指示所述预处理器删除所述任务列表中的所述头任务。


6.根据权利要求1所述的存储设备，
其中，所述预处理器包括：
命令解析器，被配置为对从所述输入级提供的所述第一命令进行解释，并生成对所述第一命令的解释结果；
队列条目请求器，被配置为根据所述第一命令的所述解释结果，请求为所述第一命令分配所述第一队列条目，
其中，所述队列管理器被配置为响应于来自所述队列条目请求器的分配请求来分配所述第一队列条目；以及
数据格式化器，被配置为改变由所述队列管理器分配的所述第一队列条目中的所述第一命令的格式。


7.根据权利要求6所述的存储设备，
其中，所述预处理器还包括：
列表管理器，被配置为更新所述任务列表，
其中，所述队列条目请求器被配置为响应于接收到指示所述队列管理器分配了所述第一队列条目的信号，请求所述列表管理器更新所述任务列表，并且
所述列表管理器被配置为在所述数据格式化器改变并存储所述第一命令的所述格式期间更新所述任务列表。


8.根据权利要求7所述的存储设备，
其中，所述预处理器还包括：
处理程序，被配置为响应于指示所述数据格式化器完成对所述第一命令的所述格式的改变的信号和指示所述列表管理器完成对所述任务列表的更新的信号，向所述核输出所述改变的完成和所述更新的完成。


9.根据权利要求6所述的存储设备，所述存储设备还包括：
预设存储器，包括多个队列条目组，所述多个队列条目组中的每个队列条目组包括多个队列条目，并且
其中，所述队列管理器被配置为：
基于由所述命令解析器对所述第一命令的所述解释结果确定所述第一命令的类型，
根据确定出的所述第一命令的类型，确定所述多个队列条目组中的对应的队列条目组，以及
将所述对应的队列条目组中的所述多个队列条目中的处于空闲状态的队列条目分配为所述第一队列条目。


10.根据权利要求9所述的存储设备，
其中，所述多个队列条目组包括第一队列条目组和第二队列条目组，所述第一队列条目组包括均具有第一大小的多个队列条目，所述第二队列条目组包括均具有与所述第一大小不同的第二大小的多个队列条目。


11.根据权利要求9所述的存储设备，
其中，所述预处理器还包括生成并更新多个任务列表的列表管理器，
其中，所述列表管理器被配置为：
依据由所述队列管理器确定的所述对应的队列条目组，确定所述多个任务列表中的要更新的任务列表，并且
用所述第一命令更新所确定的任务列表。

【专利技术属性】
技术研发人员：崔完守，金荣昱，申东殷，曹容灿，
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