增强型主机接口制造技术

一种与使用不同协议的主机兼容的存储器系统包含用于所述不同协议的协议适配器。协议适配器允许将常用的后端系统用于以不同格式提供的数据。协议适配器产生对主机的响应并在适当时产生针对后端的命令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
无
技术介绍
本申请案涉及例如半导体快闪存储器的可重新编程的非易失性存储器系统的操作，且更具体地说，涉及主机装置与存储器之间的接口的管理。本文引用的所有专利、专利申请案、文章和其它出版物、文档和事物(包含上文在“相关申请案的交叉参考”下引用的所有申请案)出于所有目的在此以全文引用的方式并入本文中。在早一代商业快闪存储器系统中，将矩形存储器单元阵列划分为大量单元群组，每一者存储标准磁盘驱动器扇区的数据量，即512个字节。每个群组中还通常包含例如16个字节的额外数据量，以存储错误校正码(ECC)和可能的与用户数据和/或其中存储用户数据的存储器单元群组相关的其它开销数据。每个此群组中的存储器单元是可共同擦除的最小数目的存储器单元。也就是说，擦除单位有效地是存储一个数据扇区和所包含的任何开销数据的大量存储器单元。此类型的存储器系统的实例描述于第5,602,987号和第6,426,893号美国专利中。需要在用数据对其再编程之前擦除存储器单元是快闪存储器的特性。最常见以存储器卡或快闪驱动器的形式提供快闪存储器系统，所述存储器卡或快闪驱动器与例如个人计算机、相机等多种主机可移除地连接，但也可嵌入在这些主机系统内。当向存储器写入数据时，主机通常向存储器系统的连续虚拟地址空间内的扇区、群集或其它数据单位指派唯一的逻辑地址。类似于磁盘操作系统(DOS)，主机向存储器系统的逻辑地址空间内的地址写入数据以及从其读取数据。存储器系统内的控制器将从主机接收的逻辑地址转译为实际存储数据的存储器阵列内的物理地址，且接着跟踪这些地址转译。存储器系统的数据存储容量至少与在为存储器系统界定的整个逻辑地址空间上可寻址的数据量一样大。在较晚的几代快闪存储器系统中，擦除单位的大小增加到足够的存储器单元的区块以存储多个数据扇区。尽管与存储器系统连接的主机系统可以例如扇区的较小的最小单位来编程和读取数据，但大量扇区存储在快闪存储器的单个擦除单位中。常见的是区块内的一些数据扇区在主机更新或替换逻辑数据扇区时变过时。由于必须在可对区块中存-->储的任何数据进行覆写之前擦除整个区块，因此新的或更新的数据通常存储在已经擦除且具有用于数据的剩余容量的另一区块中。此过程清空了带有占据存储器内有价值的空间的过时数据的原始区块。但如果其中保留有任何有效数据，那么无法擦除所述区块。因此，为了更好地利用存储器的存储容量，常常合并或收集有效部分区块数据量，这通过以下方式完成：将数据复制到经擦除的区块中使得这些复制的数据所来自的区块接着可经擦除且其整个存储容量可再使用。还期望对数据进行复制以便按区块内数据扇区的逻辑地址的次序对其进行分组，因为这增加读取数据并将读取的数据传送到主机的速度。如果这种数据复制的发生过于频繁，那么存储器系统的操作性能可能降级。在存储器的存储容量几乎与主机通过系统的逻辑地址空间可寻址的数据量没有差别的情况(典型情况)下，这尤其影响存储器系统的操作。在此情况下，在可执行主机编程命令之前可能需要进行数据合并或收集。因此编程时间增加。在连续几代存储器系统中，区块的大小逐渐增加，以便增加给定半导体面积中可存储的数据位的数目。存储256个数据扇区和更多数据扇区的区块变得常见。另外，常常将不同阵列或子阵列的两个、四个或更多区块逻辑上链接在一起成为元区块，以便增加数据编程和读取时的并行性程度。与这种大容量操作单位一起出现的是有效地对其进行操作的挑战。随着新的革新允许较大的存储器容量和速度，通常需要提供使用此类革新但仍与不使用此类革新的产品兼容的产品。这意味着新产品可利用技术革新但仍向后兼容，使得其可与使用较老技术的产品一起使用。这种向后兼容性对于可在具有多种不同技术的多种配置中使用的便携式产品来说尤其重要。此便携式产品的一个实例是可移除快闪存储器卡。
技术实现思路
一种存储器系统包含与主机通信的接口层以及将数据存储在存储器阵列中的后端。在所述接口层与所述后端之间，转译层根据主机使用的不同协议将由所述接口层接收的数据和命令转换为后端可理解的格式。因此，转译层允许常用的后端与使用多种协议的多种主机一起使用。这对于可移除存储器卡中的存储器系统来说是尤其有用的。转译层含有一个或一个以上协议适配器。协议适配器根据主机所使用的协议接收来自主机的通信(命令和数据)，且作为响应为后端转换所述数据和命令。协议适配器还可对主机产生信号，其中这些信号是主机协议的一部分。一种存储器系统包含对象协议适配器，其将根据对象协议发送的数据和命令转换成-->与非易失性存储器中的基于文件的存储装置兼容的格式。特定来说，对象协议适配器在接收对象之前接收关于对象的元数据。对象的大小包含在元数据中。对象协议适配器通过将所接收数据量与元数据信息所指示的大小进行比较来确定何时已接收到整个对象。当对象协议适配器确定已接收到整个对象时，其产生对主机的响应并对存储器系统的后端产生文件结束指示符，使得文件被后端关闭。这允许后端调度文件以进行垃圾收集，并因而允许更有效地存储和管理文件数据。一种存储器系统包含LBA协议适配器，其将根据LBA协议的数据和命令转换成与非易失性存储器中的基于文件的存储装置兼容的数据和命令。在一个实例中，将所接收的具有由主机从为存储器系统界定的逻辑地址空间指派的逻辑地址的数据映射到逻辑文件。逻辑文件接着由后端以与其它文件相同的方式处理。逻辑文件通常占据整个元区块，使得其不会与其它数据共享元区块。然而，相同的区块可在一个时间用于逻辑文件且在其它时间用于其它文件，使得存储器阵列在不同类型的文件之间没有硬划分。一种存储器系统包含文件协议适配器，其将根据文件协议的数据和命令转换成与非易失性存储器中的基于文件的存储装置兼容的数据和命令。在后端使用与主机相同的协议的情况下(例如，均使用直接数据文件协议)，可能不必需要转译。然而在主机使用不同的文件协议的情况下，文件协议适配器做出适当的转译。在一些情况下，存储器系统可能与使用一个以上协议适配器的一个以上主机通信。在所述情况下，转译层可每次选择一个协议适配器来与后端通信。在一些情况下，转译层可通过交替选择不同的协议适配器在不同的主机之间进行仲裁，以提供对后端的交错存取。接口层包含与多个主机兼容的逻辑接口。在一些情况下，可能存在单独的物理接口用于与主机装置上的相应接口进行连接。然而这不是必要的，且在一些情况下，提供例如USB连接器的单个物理接口并由所有逻辑接口使用。接口层和转译层功能可由专用电路执行或可由控制器上的固件执行。这可以是管理存储器阵列的存储器控制器。存储器阵列可以是NAND存储器阵列且可形成于一个或一个以上半导体芯片上。存储器系统可包含在在不同时间连接到不同主机的可移除卡中。后端系统可将数据作为文件来管理，所述文件在一些情况下对应于主机文件(但在一些情况下，没有与主机文件的一一对应)。基于文件的后端系统的一个实例是第11/060,174、11/060,248和11/060,249号美国专利申请案以及第60/705,388号临时专利申请案中描述的直接数据文件后端。-->附图说明图1示意性说明目前实施的主机和连接的非易失性存储器系统；图2是用作图1的非易失性存储器的示范性快闪存储器系统的框图；图3是可在图2的系统中使用的存储器单元阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在非易失性存储器阵列中存储数据的存储器系统，所述存储器系统接收来自一个或一个以上应用程序的不同逻辑格式的数据，并以常用逻辑格式将数据存储在所述存储器阵列中，所述存储器系统包括：　　　　第一协议适配器，其接收来自第一应用程序的第一数据作为第一主机文件，在所述文件之前是所述第一主机文件长度的指示，并将所述第一数据发送到所述非易失性存储器阵列，其中所述第一数据存储在使用第一文件识别符记录的位置处；　　　　第二协议适配器，其接收来自第二应用程序的第二数据作为识别为第二主机文件的数据的数据流而没有所述第二主机文件长度的指示，并将所述第二数据发送到所述非易失性存储器阵列，其中所述第二数据存储在使用第二文件识别符记录的位置处；以及　　　　第三协议适配器，其接收来自第三应用程序的第三数据作为具有来自为所述存储器系统界定的逻辑地址范围的个别逻辑地址的多个扇区，并将所述第三数据发送到所述非易失性存储器阵列，其中所述第三数据存储在使用第三文件识别符记录的位置处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-8-3 60/705,388;US 2005-12-21 11/316,577;US1.一种用于在非易失性存储器阵列中存储数据的存储器系统，所述存储器系统接收来自一个或一个以上应用程序的不同逻辑格式的数据，并以常用逻辑格式将数据存储在所述存储器阵列中，所述存储器系统包括：第一协议适配器，其接收来自第一应用程序的第一数据作为第一主机文件，在所述文件之前是所述第一主机文件长度的指示，并将所述第一数据发送到所述非易失性存储器阵列，其中所述第一数据存储在使用第一文件识别符记录的位置处；第二协议适配器，其接收来自第二应用程序的第二数据作为识别为第二主机文件的数据的数据流而没有所述第二主机文件长度的指示，并将所述第二数据发送到所述非易失性存储器阵列，其中所述第二数据存储在使用第二文件识别符记录的位置处；以及第三协议适配器，其接收来自第三应用程序的第三数据作为具有来自为所述存储器系统界定的逻辑地址范围的个别逻辑地址的多个扇区，并将所述第三数据发送到所述非易失性存储器阵列，其中所述第三数据存储在使用第三文件识别符记录的位置处。2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述存储器系统包含在可通过标准化连接以可移除方式连接到主机系统的存储器卡中。3.根据权利要求2所述的存储器系统，其中所述第一应用程序在第一主机系统上运行，所述存储器卡在第一时间连接到所述第一主机系统；所述第二应用程序在第二主机系统上运行，所述存储器卡在第二时间连接到所述第二主机系统；且所述第三应用程序在第三主机系统上运行，所述存储器卡在第三时间连接到所述第三主机系统。4.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述第一、第二和第三数据的位置是用指示所述存储器阵列中对应于所述第一、第二和第三文件识别符中每一者的一个或一个以上区块的条目来记录的。5.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述第一协议适配器向所述主机产生所述第一主机文件已被接收的指示。6.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述第一协议适配器产生所述第一主机文件结束的指示符，所述指示符致使调度所述第一数据以进行垃圾收集。7.一种实施在可移除存储器卡上的存储器系统，所述可移除存储器卡连接到主机接口并存储通过所述主机接口接收的数据，所述存储器系统包括：非易失性存储器阵列；后端存储器管理系统，其将所述非易失性存储器阵列内的数据作为文件来管理；接口层，其与主机通信；转译层，其位于所述接口层与所述后端存储器管理系统之间，所述转译层接收来自所述接口层的主机命令，所述主机命令遵守对象协议，且响应于接收到所述主机命令，所述转译层向所述后端存储器管理系统产生经转译的命令，所述经转译的命令不遵守所述对象协议。8.根据权利要求7所述的存储器系统，其中所述对象协议是媒体传输协议(MTP)。9.根据权利要求7所述的存储器系统，其中主机在发送对象之前发送包含所述对象的大小的指示的元数据，且所述转译层根据所述指示确定何时已从所述主机接收到整个对象。10.根据权利要求9所述的存储器系统，其中响应于确定已接收到所述整个对象，所述转译层产生发送到所述主机的响应，并产生发送到所述后端存储器管理系统的文件结束指示符。11.根据权利要求7所述的存储器系统，其中所述转译层进一步包含：文件协议适配器，其将来自使用主机文件协议的第二主机的通信转译到所述后端文件协议；以及LBA协议适配器，其将来自使用逻辑地址协议的第三主机的通信转译到所述后端文件协议。12.根据权利要求11所述的存储器系统，其中所述LBA协议适配器从为所述存储器系统界定的逻辑地址空间接收具有由所述第三主机分配的逻辑地址的数据扇区，并将所述扇区映射到在大小上等于所述存储器阵列的元区块的容量的虚拟文件。13.一种用于在非易失性存储器阵列中存储数据的存储器系统，所述存储器系统接收来自一个或一个以上应用程序的不同逻辑格式的数据，并以常用逻辑格式将数据存储在所述存储器阵列中，所述存储器系统包括：第一协议适配器，其接收来自第一应用程序的第一数据作为第一主机文件，在所述文件之前是所述第一主机文件长度的指示，并将所述第一数据发送到所述非易失性存储器阵列，其中所述第一数据存储在使用第一文件识别符记录的位置处；以及第二协议适配器，其接收来自第二应用程序的第二数据作为识别为第二主机文件的数据的数据流而没有所述第二主机文件长度的指示，并将所述第二数据发送到所述非易失性存储器阵列，其中所述第二数据存储在使用第二文件识别符记录的位置处。14.根据权利要求13所述的存储器系统，其中所述存储器系统包含在可通过标准化连接以可移除方式连接到主机系统的存储器卡中。15.根据权利要求14所述的存储器系统，其中所述第一应用程序在第一主机系统上运行，所述存储器卡在第一时间连接到所述第一主机系统；且所述第二应用程序在第二主机系统上运行，所述存储器卡在第二时间连接到所述第二主机系统。16.根据权利要求13所述的存储器系统，其中所述第一和第二数据的位置是用指示所述存储器阵列中对应于所述第一和第二文件识别符中每一者的一个或一个以上区块的条...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦韦尔什辛克莱，
申请(专利权)人：桑迪士克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]