基于小计写入计数器执行混合损耗均衡操作制造技术

将数据从映射的第二多个数据块群组中的第二数据块群组复制到未映射的第一组数据块群组中的第一数据块群组，以将所述第一数据块群组包含在所述映射的第二组数据块群组中。复位与所述第一数据块群组相关联的小计写入计数器。所述小计写入计数器的值指示自所述第一数据块群组包含在所述第二组数据块群组中以来对所述第一数据块群组执行的写入操作的数量。基于所述小计写入计数器对所述第一数据块群组执行损耗均衡操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于小计写入计数器执行混合损耗均衡操作
本公开的实施例总体上涉及存储器子系统，并且更具体地涉及基于小计写入计数器执行混合损耗均衡操作。
技术介绍
存储器子系统可以是如固态驱动器(SSD)或硬盘驱动器(HDD)等存储系统。存储器子系统可以是存储器模块，如双列直插式存储器模块(DIMM)、小外形DIMM(SO-DIMM)或非易失性双列直插式存储器模块(NVDIMM)。存储器子系统可以包含存储数据的一或多个存储器组件。存储器组件可以是例如非易失性存储器组件和易失性存储器组件。通常，主机系统可以利用存储器子系统来将数据存储在存储器组件处并从存储器组件中检索数据。附图说明根据下文给出的详细描述和本公开的各个实施例的附图，将更充分地理解本公开。图1展示了根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统的示例计算环境。图2是根据本公开的一些实施例的用于基于小计写入计数器执行SMU间损耗均衡操作的示例方法的流程图。图3是根据本公开的一些实施例的用于通过将数据从一个数据块群组复制到另一个数据块群组并且复位与所述另一个数据块群组相关联的小计写入计数器来执行SMU间损耗均衡操作的示例方法的流程图。图4A展示了根据本公开的一些实施例的使用一组映射的数据块群组和一组未映射的数据块群组的SMU间损耗均衡。图4B展示了根据本公开的一些实施例的要使用间接映射执行的SMU间损耗均衡。图5是根据本公开的一些实施例的用于通过确定与数据块群组相关联的基址指针的新地址来执行SMU内损耗均衡操作的示例方法的流程图。图6展示了根据本公开的一些实施例的使用与数据块群组相关联的基址指针的SMU内损耗均衡。图7是根据本公开的一些实施例的示例计算机系统的框图。具体实施方式本公开的各方面涉及基于小计写入计数器执行混合损耗均衡操作。存储器子系统在下文中也被称为“存储器装置”。存储器子系统的实例是通过外围互连(例如，输入/输出总线、存储区域网络)耦接到中央处理单元(CPU)的存储装置。存储装置的实例包含固态驱动器(SSD)、闪存驱动器、通用串行总线(USB)闪存驱动器和硬盘驱动器(HDD)。存储器子系统的另一个实例是通过存储器总线耦接到CPU的存储器模块。存储器模块的实例包含双列直插式存储器模块(DIMM)、小外形DIMM(SO-DIMM)、非易失性双列直插式存储器模块(NVDIMM)等。在一些实施例中，存储器子系统可以是混合存储器/存储子系统。通常，主机系统可以利用包含一或多个存储器组件的存储器子系统。主机系统可以提供要存储在存储器子系统处的数据，并且可以请求从存储器子系统中检索的数据。存储器子系统使用的存储器组件可以具有在存储器子系统的操作时提出挑战的特定特性。例如，如非易失性存储器组件等一些存储器组件具有有限的耐久性。在物理损耗导致存储器组件发生故障之前，只能有限次数地写入、读取和/或擦除存储器组件的单独区段、数据单元或块。为了抵消存储器组件的这种有限的耐久性，已经开发了用于管理存储器组件上的损耗的技术。管理常规存储器子系统中耐久性的一种技术是损耗均衡。损耗均衡操作可以尝试跨存储器组件均匀地分布读取、写入和擦除操作并且因此分布对应的物理损耗。一个存储器组件可以分为一定数量的单独的数据单元，如存储器组件的页或块，所述数据单元各自经历物理损耗。这些数据单元可以表示可以在单个操作中写入或擦除的存储器组件的单独的区段。总写入计数(例如，在数据单元的寿命期间对数据单元执行将数据写入数据单元的写入操作的次数)、总读取计数(例如，在数据单元的寿命期间对数据单元执行从数据单元读取数据的读取操作的次数)或总擦除计数(例如，在数据单元的寿命期间对数据单元执行从数据单元擦除数据的擦除操作的次数)可以是对存储器组件的数据单元上的损耗的指示。因此，常规损耗均衡技术经常使用分类过程来发现具有高的总读取计数或总写入计数的数据单元和具有低的总读取计数或总写入计数的数据单元。可以将来自具有高的总读取或总写入计数的数据单元的数据与具有低的总读取或总写入计数的数据单元的数据进行交换，以尝试跨存储器组件的数据单元均匀地分布损耗。不同类型的存储器组件可以包含不同数量的数据单元。例如，非易失性存储器单元的交叉点阵列可以具有比基于闪速的存储器组件显著更小的数据单元大小，并且因此对于具有类似容量的存储器组件可以具有显著更大数量的数据单元。非易失性存储器单元的交叉点阵列可以结合可堆叠交叉网格数据存取阵列基于体电阻的变化来执行位存储。另外，与许多基于闪速的存储器相比，交叉点非易失性存储器可以执行写入原地(in-place)操作，其中可以对非易失性存储器单元进行编程而无需先前擦除非易失性存储器单元。因此，此类存储器组件可以执行“原地”数据替换。由于此类存储器组件中的数据单元的数量很大，因此大量计算资源(例如，处理资源和存储器资源)用于检索、存储和分类与存储器组件相关联的各种数据单元。另外，检索、存储和分类所述大量数据单元花费成比例地大量的时间，这对存储器子系统的等待时间有显著贡献。由于某些类型的存储器的大量数据单元，因此可以将数据单元分组为数据单元组中。将数据单元分组在一起的一个目的可以是节省元数据空间并且减少维护和管理大量数据单元的系统开销。数据单元组在本文中可以称为超级管理单元(SMU)、数据管理单元组、超级块或数据块群组。数据单元在本文中可以称为数据管理单元或数据块。在某些类型的存储器中，超额配置提供了比逻辑容量更多的物理块。因此，可以存在一些映射到数据的数据块群组和一些未映射到数据的数据块群组。映射的数据块群组可以包含当前映射到数据(例如，存储数据)的数据块，并且未映射的数据块群组可以包含当前未映射到数据(例如，非存储数据)的数据块。可以将映射的数据块群组组织成一组或池映射的数据块群组，并且可以将未映射的数据块群组组织成一组或池未映射的数据块群组。可以使用各种条件来确定何时通过将数据从所述映射的数据块群组中的数据块群组复制到所述未映射的数据块群组中的数据块群组来将所述映射的数据块群组中的所述数据块群组与所述未映射的数据块群组中的所述数据块群组进行交换。在常规存储器子系统中，所述条件依赖于数据块群组的总计写入计数器(例如，在数据块群组的寿命期间所述数据块群组的历史写入计数)。使用所述数据块群组的总计写入计数器在所述组映射的数据块群组与所述组未映射的数据块群组之间移动数据块群组可以导致写入放大。写入放大可以是指增加执行写入操作的频率。例如，当第一数据块群组变“冷”时，第一条件(例如，最低写入计数条件或“冷”交换条件)可以指定将所述组映射的数据块群组中的第一数据块群组与所述组未映射的数据块群组中的第二数据块群组交换。变“冷”可以是指第一数据块群组相对于所述组映射的数据块群组中的其它数据块群组具有最小总计写入计数器，并且其最小总计写入计数器低于所述第二数据块群组的总计写入计数器，所述第二组数据块的总计写入计数器相对于所述组未映射的数据块群组中的其它数据块群组是最小的。然而，将数据复制到包含在第二数据块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：/n将数据从映射的第二多个数据块群组中的第二数据块群组复制到未映射的第一多个数据块群组中的第一数据块群组，以将所述第一数据块群组包含在所述映射的第二多个数据块群组中；/n复位与所述第一数据块群组相关联的小计写入计数器，其中所述小计写入计数器的值指示自所述数据块群组包含在所述第二多个数据块群组中以来对所述第一数据块群组执行的写入操作的数量；以及/n由处理装置基于所述小计写入计数器对所述第一数据块群组执行损耗均衡操作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181005 US 16/153,0161.一种方法，其包括：
将数据从映射的第二多个数据块群组中的第二数据块群组复制到未映射的第一多个数据块群组中的第一数据块群组，以将所述第一数据块群组包含在所述映射的第二多个数据块群组中；
复位与所述第一数据块群组相关联的小计写入计数器，其中所述小计写入计数器的值指示自所述数据块群组包含在所述第二多个数据块群组中以来对所述第一数据块群组执行的写入操作的数量；以及
由处理装置基于所述小计写入计数器对所述第一数据块群组执行损耗均衡操作。


2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述小计写入计数器对所述第一数据块群组执行所述损耗均衡操作进一步包括当所述小计写入计数器的值超出阈值写入值时，确定所述第一数据块群组满足阈值损耗条件。


3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
执行一或多个写入以将数据写入到所述第一数据块群组；以及
基于所述一或多个写入一或多次递增所述小计写入计数器的所述值；以及
当所述小计写入计数器的所述值超出阈值时，对所述第一数据块群组执行所述损耗均衡操作。


4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于与所述第一数据块群组相关联的所述小计写入计数器和总计写入计数器来对所述第一数据块群组执行所述损耗均衡操作，其中所述总计写入计数器的值指示对所述第一数据块群组执行的写入操作的总数，其中写入操作的所述总数基于在所述第一数据块群组包含在所述第二多个数据块群组中之前对所述第一数据块群组执行的写入操作的数量和自所述第一数据块群组包含在所述第二多个数据块群组中以来对所述第一数据块群组执行的写入操作的另一个数量。


5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：
确定所述总计写入计数器的所述值超出另一个数据块群组的另一个总计写入计数器的值第一阈值，其中所述总计写入计数器的所述值是相对于与其它数据块群组相关联的总计写入计数器的值的最大值，并且所述另一个总计写入计数器的所述值是相对于与所述其它数据块群组相关联的所述总计写入计数器的所述值的最小值；
确定所述小计写入计数器的所述值超出第二阈值；以及
响应于确定所述总计写入计数器的所述值超出所述另一个数据块群组的所述另一个总计写入计数器的所述值所述第一阈值并且所述小计写入计数器的所述值超出所述第二阈值而执行所述损耗均衡操作。


6.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述小计写入计数器对所述第一数据块群组执行所述损耗均衡操作进一步包括：
将所述第一数据块群组的数据复制到所述第一多个数据块群组中的另一个数据块群组，以将所述另一个数据块群组包含在所述第二多个数据块群组中；
复位与所述另一个数据块群组相关联的第二小计写入计数器，其中所述第二写入计数器的值指示自所述另一个数据块群组包含在所述第二多个数据块群组中以来对所述另一个数据块群组执行的写入操作的数量。


7.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述小计写入计数器对所述第一数据块群组执行所述损耗均衡操作进一步包括确定所述第一数据块群组内的基址指针的新地址，其中所述基址指针表示与所述第一数据块群组相关联的多个索引中的第一索引。


8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括基于所述第一数据块群组内的所述基址指针的所述新地址而将数据存储在所述第一数据块群组处。


9.一种系统，其包括：
存储器组件；以及
处理装置，所述处理装置与所述存储器组件操作性地耦接以用于：
将数据从映射的第二多个数据块群组中的第二数据块群组复制到未映射的第一多个数据块群组中的第一数据块群组，以将所述第一数据块群组包含在所述映射的第二多个数据块群组中；
复位与所述第一数据块群组相关联的小计写入计数器，其中所述小计写入计数器的值指示自所述第一数据块群组包含在所述第二多个数据块群组中以来对所述第一数据块群组执行的写入操作的数量；以及
基于所述小计写入计数器对所述第一数据块群组执行损耗均衡操作。


10.根据权利要求9所述的系统，其中，为了基于所述小计写入计数器对所述第一数据块群组执行所述损耗均衡操作，当所述小计写入计数器的值超出阈值写入值时，所述处理装置进一步用于确定所述第一数据块群组满足阈值损耗条件。


11.根据权利要求9所述的系统，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱方芳，J·朱，陈宁，戴颖煜，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US