使用第一和第二存储装置的磁盘加速制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数据存储装置。一磁盘装置与一非易失性存储器装置结合以提供较一单独磁盘装置所能实现的写入存取时间及数据写入速度更短的写入存取时间及更高的数据写入速度。两个存储装置之间的区段写入交错丛发能够有效消除对所述磁盘装置的搜寻时间的影响。依据一来自一主机系统的非邻接逻辑地址变迁，所述存储控制器能够在所述磁盘装置上实施一先行搜寻作业，同时将当前数据写入至所述非易失性存储器装置。此一系统能够利用一非易失性存储器装置固有的快速写入存取特性，消除通常由磁盘搜寻时间所导致的停滞时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般而言涉及数据存储装置，且更具体而言涉及双媒体存储。
技术介绍
通用计算机需要一海量存储系统。不同于用于直接调处数据的主存储器，海量存储器是用来保存数据。通常，一程序存储于海量存储器内且，当执行所述程序时，将所述整个程序或所述程序的部分复制至主存储器内。一系统能够将所述程序及其相关数据定位且从海量存储装置传输至主存储器的速度是与所述系统的整体速度成一体。常见的海量存储装置包括软盘、硬盘、光盘及磁带。每种装置均在容量、价格、速度及方便性方面各具有其强点及弱点。此外，诸如快闪存储器的其它装置能够提供非易失性存储。快闪存储器是一种电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。尽管快闪存储器通常不像易失性主存储器那样快，但其仍快于硬盘。本专利技术人先前已研究过将多个单独装置整合至一海量存储系统来最大化每一装置的强点及最小化每一装置的弱点的概念。例如，本专利技术人也是1997年12月31日公开的WO97/50035号PCT申请案“存储器装置”的专利技术人，此案以引用的方式并入本文中。所述PCT申请案阐释一种既包括一相对慢存取的海量存储装置(诸如一硬盘)也包括一相对快存取的数据存储装置(诸如一快闪存储器)的存储器系统。一类似概念业已揭示于2000年1月18日颁予Daniel Auclair及Eliyahou Harari的第6,016,530号“既具有固态也具有旋转磁盘型存储器的计算机海量存储系统”的美国专利中，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。通过将一非易失性快闪存储器装置与一非易失性硬盘相组合，一合成海量存储系统的总容量能够大于其全部部件的容量之和。然而，以往，此一存储器系统被限制于始终保持每一数据区段的唯一版本的情形。所述数据区段即可存储在高速存储器内也可存储在一慢存取海量数据存储装置内，由此使逻辑地址空间等于高速存储器及慢存取海量数据存储装置的容量的和。当今，存在多种正使用的在商业上取得成功的非易失性存储器产品，其通常采用一形成于一个或一个以上集成电路芯片上的快闪单元阵列。一通常位于一单独集成电路芯片上的存储器控制器(但非必须)控制所述存储器阵列的运作。此一控制器通常包括一微处理器、某一非易失性只读存储器(ROM)、一易失性随机存取存储器(RAM)及一个或一个以上特殊电路，诸如，一个在数据于程序化及读取运作期间穿过所述控制器时计算所述数据中的错误修正码(ECC)的电路。一典型快闪阵列的存储器单元可划分为多个能够一起擦除的离散存储器单元区块。亦即，所述擦除区块是所述擦除单元--一可同时擦除的最小数量的存储器单元。每一擦除区块通常存储一个或一个以上数据页，可在不同的子阵列或平面内并行编程或读取所述页。每一平面通常存储一个或一个以上数据区段，所述区段的大小是由主机系统来决定。按照一磁盘驱动器所建立的标准，一实例性区段包括512个字节的使用者数据。此等存储器通常配置为每一擦除区块内具有16、32或更多个页，且每一页存储一个或几个主数据区段。为提高并行度，一般会将所述阵列划分为通常称作平面的子阵列。每一平面均可包括其自己的数据寄存器及允许并行运作的其它电路，以便可将所述数据区段同时编程至所有平面内或从所有平面读取。一单个集成电路上的阵列可物理上划分为多个平面，或每一平面可由单独的一个或一个以上集成电路芯片形成。此一存储器构建方案的实例阐释于1998年8月25日颁予Lee等人的第5,798,968号美国专利“平面解码/虚拟区段构造”，及1999年3月30日颁予Lee等人的第5,890,192号美国专利“将多个资料区块并行写入快闪EEPROM的多个子阵列”中，所述两个专利的全文以引用的方式并入本文中。为进一步有效管理存储器，擦除区块可连接在一起形成虚拟区块或元区块。亦即，可规定每一元区块包括一来自每一平面的擦除区块。所述元区块的使用阐释于2002年7月25日公开的第WO02/058074号PCT专利申请案“一非易失性存储器内的部分区块数据编程及读取运作”中，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。所述元区块由一主机逻辑区块地址识别为一编程及读取数据的目的地。同样，一元区块的全部擦除区块能够一起擦除。一存储器系统内由这些大区块及/或元区块运作的控制器需执行大量功能，其中包括接收自一主机的逻辑区块地址(LBAs)与存储器单元阵列内物理区块编号(PBNs)之间的转换。所述区块内的个别页通常是通过所述区块地址内的偏置来识别。此类型的快闪存储器系统通常在可携式应用中用作海量存储装置。所述快闪存储器装置使用一诸如ATA的协议经由一逻辑接口与一主机系统进行通讯，且常常呈一可移动卡的形式。某些市面出售的卡是CompactFlashTM(CF)卡、多媒体卡(MMC)、安全数字(SD)卡、智能媒体卡、个人信息卡(P-Tag)及存储器卡。主机包括个人计算机、笔记本计算机、个人数字助理(PDAs)、各种数据通讯系统、及类似形式的设备。除存储器卡实施方案外，此类型的存储器也可嵌装于各种类型的主机系统内。至今，人们仍在不断努力改进海量存储装置。
技术实现思路
本专利技术提供一种数据存储系统，其通常包括一第一存储装置、一第二存储装置及一存储控制器。所述第二存储装置具有一比所述第一存储装置慢的平均存取时间及一高的容量。平均存取时间是所述装置能够开始读取或写入数据之前必需的平均延迟。于一实施例中，所述存储控制器可运作以将数据的第一部分引导至所述第一存储装置及将数据的第二部分引导至所述第二存储装置。于另一实施例中，存储控制器可运作以从所述第一存储装置检索数据的第一部分及从所述第二存储装置检索数据的第二部分。通常，所述数据的第一部分是一连续数据流内数据的第一部分。同样，所述数据的第二部分是来自所述数据流的剩余数据。通常使用一表来包含关于所述数据的第一部分的位置及所述数据的第二部分的位置的信息。于另一实施例中，首先通过从一主机系统总线接收一写入指令将数据写入至一数据地址来存储所述数据。然后，将所述数据的第一部分存储于所述第一存储装置内。在所述数据的第一部分完全存储入所述第一装置内之前，所述第二存储装置业已做好写入数据的准备。在所述第二存储装置准备就绪后，将所述数据的剩余部分存储入所述第二存储装置内。于再一实施例中，首先从所述主机系统总线接收一读取指令。然后，所述数据存储系统决定所述数据的第一部分是否驻存于所述第一存储装置上。如果所述数据确实驻存于所述第一存储装置上，则从所述第一存储装置读取所述数据的第一部分；在完成读取所述数据的第一部分之前，所述第二存储装置做好读取所述数据的剩余部分的准备；及从第二存储装置读取所述数据的剩余部分。否则，如果所述数据的一部分并未驻存于所述第一存储装置上，则从所述第二存储装置读取所述数据的第一部分及所述数据的剩余部分二者。通过结合以举例方式图解说明本专利技术原理的附图来阅读下述详细说明，本专利技术的其它方面及优点将显而易见。附图说明结合附图参照以下说明可最佳地理解本专利技术，图式中图1A描绘一能够使用本专利技术的实例性通用计算机系统；图1B描绘一图1A的通用计算机系统的抽象示意图；图2A描绘根据本专利技术一实例性实施例的改进型海量存储装置；图2B描绘根据本专利技术另一实例性实施例的改进型海量存储装置；图3A描绘一硬盘驱动器地址空间及一快闪地址空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据存储系统，其包括：一第一非易失性存储装置；一具有比所述第一存储装置慢的平均存取时间及高的容量的第二非易失性存储装置，其中所述较慢的平均存取时间是所述第二非易失性存储装置开始写入数据之前必须的平均延迟；及一可运 作用来将数据的一第一部分引导至所述第一存储装置及将数据的一第二部分引导至所述第二存储装置的存储控制器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-2-4 10/772,7891.一种数据存储系统，其包括一第一非易失性存储装置；一具有比所述第一存储装置慢的平均存取时间及高的容量的第二非易失性存储装置，其中所述较慢的平均存取时间是所述第二非易失性存储装置开始写入数据之前必须的平均延迟；及一可运作用来将数据的一第一部分引导至所述第一存储装置及将数据的一第二部分引导至所述第二存储装置的存储控制器。2.如权利要求1所述的数据存储系统，其中所述存储控制器可运作以指挥所述第二装置保留足够的空间来容纳所述数据的第一部分。3.如权利要求2所述的数据存储系统，其中所述存储控制器可运作以指挥所述第一存储装置将所述数据的所述第一部分发送至所述第二存储装置内所述所保留的空间。4.如权利要求1所述的数据存储系统，其中所述第一非易失性存储装置在所述存储控制器正将所述数据的第二部分引导至所述第二存储装置时，执行非直接与所述数据存储相关的作业。5.如权利要求4所述的数据存储系统，其中非直接与所述数据存储相关的作业包括垃圾收集。6.如权利要求1所述的数据存储系统，其中所述第二存储装置在所述数据的整个第一部分被引导至所述第一存储装置之前开始经历其延迟。7.如权利要求1所述的数据存储系统，其中所述第一存储装置将数据存储于物理地址的一环形缓冲区布置内。8.如权利要求1所述的数据存储系统，其中所述第一存储装置将数据存储于逻辑地址的一循环缓冲区布置内。9.如权利要求1所述的数据存储系统，其中所述存储控制器可额外运作以从所述第一存储装置检索数据的一第一部分及从所述第二存储装置检索数据的一第二部分。10.如权利要求1所述的数据存储系统，其中所述第一非易失性存储装置是一固态存储器；及所述第二非易失性存储装置是一硬磁盘。11.如权利要求10所述的数据存储系统，其中所述固态存储器是一快闪存储器系统。12.一种数据存储系统，其包括一第一非易失性存储装置；一具有比所述第一存储装置慢的平均存取时间及高的容量的第二非易失性存储装置，其中所述较慢的平均存取时间是所述第二非易失性存储装置开始读取数据之前必须的平均延迟；及一可运作以从所述第一存储装置检索数据的一第一部分及从所述第二存储装置检索数据的一第二部分的存储控制器。13.一种数据存储系统，其包括一可运作以存储磁头数据的第一存储装置，所述磁头数据是一邻接数据流中的数据的一第一部分；一具有比所述第一存储装置慢的平均存取时间及高的容量的第二存储装置，所述第二存储装置可运作以存储主体数据，所述主体数据是一邻接数据流中的数据的一剩余部分；一可运作以包含关于所述磁头数据的位置及所述主体数据的位置的信息的磁头表；及一可运作以通过使用所述磁头表来满足数据存储请求的存储控制器。14.一种用于存储数据的方法，其包括从一主机系统总线接收一写入指令以写至一数据地址；从所述主机系统总线接收一数据...

【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]