存储设备、存储系统以及操作存储系统的方法技术方案

本申请提供一种存储设备、存储系统以及操作该存储系统的方法。该存储系统包括存储设备以及主机，该存储设备具有非易失性存储器，该非易失性存储器具有第一物理地址和第二物理地址该主机被配置为将第一日记逻辑地址和第一目标逻辑地址插入日记映射表。该存储设备包括闪存映射表和电路，该闪存映射表存储映射到第一物理地址的第一日记逻辑地址和映射到第二物理地址的第一目标逻辑地址，该电路被配置为：基于日记记录命令，将第一日记数据写入非易失性存储器的区域，该区域被编址到根据第一映射状态与第一日记逻辑地址对应的第一物理地址，以及基于检查点命令，将闪存映射表的第一映射状态改变为第二映射状态，在第二映射状态中，第一目标逻辑地址被重新映射到第一物理地址。地址。地址。

【技术实现步骤摘要】
存储设备、存储系统以及操作存储系统的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年9月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0119822的权益，其公开内容通过引用全部并入本文。


[0003]专利技术构思涉及一种存储设备、存储系统和/或操作存储系统的方法。

技术介绍

[0004]当文件系统在存储设备中存储文件时，文件系统在存储设备中存储文件数据和元数据。文件数据包括要由用户应用存储的文件的内容，元数据包括文件的属性和存储文件数据的块的位置。另外，当文件系统从存储设备读取文件时，必须从存储设备读取存储的文件数据和元数据。
[0005]同时，文件系统可以支持检查点(checkpointing)功能，以支持存储设备的突然断电。使用检查点功能，当突然断电后再次通电时，文件系统可以快速帮助保证一致性或更快速地帮助保障一致性。

技术实现思路

[0006]一些示例实施例提供了一种通过重新映射闪存映射表来执行检查点的存储设备。
[0007]一些示例实施例还提供了一种存储系统和/或操作该存储系统的方法，该存储系统包括通过重新映射闪存映射表来执行检查点的存储设备。
[0008]然而，示例实施例不限于本文所述的实施例。通过参考下面给出的对专利技术构思的详细描述，示例实施例所属领域的普通技术人员将更加清楚地了解专利技术构思的上述和其他方面。
[0009]根据一些示例实施例，一种存储系统包括存储设备和主机，所述存储设备包括非易失性存储器，所述非易失性存储器被配置为在物理地址处存储数据，所述物理地址包括第一物理地址和第二物理地址，所述主机包括主机处理电路，所述主机处理电路被配置为：(A)将第一日记(journal)逻辑地址和第一目标逻辑地址插入到日记映射表中，(B)通过按扇区在日志(log)页中布置第一日记数据来生成日记记录命令，所述扇区被编址到(addressed to)所述第一目标逻辑地址，以及(C)生成包括所述第一目标逻辑地址和所述第一日记逻辑地址的检查点命令。所述存储设备包括闪存映射表和存储设备处理电路，所述闪存映射表被配置为存储第一映射状态，在该第一映射状态中，所述第一日记逻辑地址映射到所述第一物理地址，并且所述第一目标逻辑地址映射到所述第二物理地址，所述存储设备处理电路被配置为：(D)响应于所述日记记录命令，将按扇区布置的所述第一日记数据写入所述非易失性存储器的区域，该区域被编址到根据所述第一映射状态与所述第一日记逻辑地址对应的所述第一物理地址，以及(E)响应于所述检查点命令，将所述闪存映射表的所述第一映射状态改变为第二映射状态，在该第二映射状态中，所述第一目标逻辑地址
被重新映射到所述第一物理地址。
[0010]根据一些示例实施例，一种操作存储系统的方法包括：将第一日记逻辑地址、第一目标逻辑地址、第二日记逻辑地址和第二目标逻辑地址插入到主机中的日记映射表中；通过按扇区布置第一日记数据和第二日记数据来生成日志页，所述扇区被编址到所述第一目标逻辑地址和所述第二目标逻辑地址；将包括在所述日志页中的所述第一日记数据写入非易失性存储器的被编址到第一物理地址的区域，该第一物理地址根据闪存映射表被映射到所述第一日记逻辑地址；将包括在所述日志页中的所述第二日记数据写入所述非易失性存储器的被编址到第二物理地址的区域，该第二物理地址根据所述闪存映射表被映射到所述第二日记逻辑地址；生成包括所述第一目标逻辑地址、所述第一日记逻辑地址、所述第二目标逻辑地址和所述第二日记逻辑地址的检查点命令；以及响应于所述检查点命令，通过将所述第一物理地址重新映射到所述第一目标逻辑地址以及将所述第二物理地址重新映射到所述第二目标逻辑地址来更新所述闪存映射表。
[0011]根据一些示例实施例，一种存储设备包括非易失性存储器以及存储器控制器电路，所述非易失性存储器被配置为在物理地址处存储数据，所述物理地址包括第一物理地址和第二物理地址，所述存储器控制器电路包括存储第一映射状态的闪存映射表，在该第一映射状态中，第一日记逻辑地址被映射到所述第一物理地址，并且第一目标逻辑地址被映射到所述第二物理地址。所述非易失性存储器被配置为：接收包括第一日记数据的日志页，并且将所述第一日记数据写入根据存储在所述闪存映射表中的所述第一映射状态与所述第一日记逻辑地址对应的所述第一物理地址，所述存储器控制器电路被配置为：接收包括所述第一日记逻辑地址和所述第一目标逻辑地址的检查点命令，并且响应于所述检查点命令，将所述闪存映射表的所述第一映射状态改变为第二映射状态，在该第二映射状态中，所述第一目标逻辑地址被重新映射到所述第一物理地址。
附图说明
[0012]通过结合附图对一些示例实施例的以下描述，这些和/或其他方面将变得明显并且更容易理解，其中：
[0013]图1是根据一些示例实施例的存储系统的框图；
[0014]图2是图1的主机的框图；
[0015]图3是图1的存储器控制器的框图；
[0016]图4是图1的非易失性存储器的框图；
[0017]图5示出了适用于图1的非易失性存储器的3D V
‑
NAND结构；
[0018]图6示出了适用于图1的非易失性存储器的BVNAND结构；
[0019]图7到图10是用于说明根据一些示例实施例的存储系统的图；
[0020]图11到图12和图14到图16是用于说明根据一些示例实施例的存储设备的操作的框图；
[0021]图13是用于说明存储设备的操作的框图；
[0022]图17A到图18B是用于说明根据一些示例实施例的存储系统的效果的图；以及
[0023]图19示出了应用了根据一些示例实施例的存储设备的数据中心。
具体实施方式
[0024]图1是根据一些示例实施例的存储系统的框图。
[0025]参照图1，根据一些示例实施例的存储系统可以包括主机100和存储设备200。
[0026]主机100可以包括存储引擎123。存储引擎123可以根据从存储设备200读取数据和/或向存储设备200写入数据的查询来生成命令。主机100可以向存储设备200提供命令。
[0027]存储设备200可以包括存储器控制器202、缓冲存储器204和非易失性存储器(NVM)300。
[0028]存储设备200可以包括用于根据来自主机100的请求存储数据的存储介质。存储设备200可以包括例如固态硬盘(SSD)、嵌入式存储器和可移除外部存储器中的至少一种。当存储设备200是或包括SSD时，存储设备200可以是或包括符合快速非易失性存储器(NVMe)标准的设备。当存储设备200是或包括嵌入式存储器或外部存储器时，存储设备200可以是符合通用闪存(UFS)或嵌入式多媒体卡(eMMC)标准的设备。主机100和存储设备200中的每一者可以根据所采用的标准协议生成和/或发送包(packet)。
[0029]存储器控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储系统，所述存储系统包括：存储设备，所述存储设备包括非易失性存储器，所述非易失性存储器被配置为在物理地址处存储数据，所述物理地址包括第一物理地址和第二物理地址；以及主机，所述主机包括主机处理电路，所述主机处理电路被配置为：(A)将第一日记逻辑地址和第一目标逻辑地址插入到日记映射表中，(B)通过按扇区在日志页中布置第一日记数据来生成日记记录命令，所述扇区被编址到所述第一目标逻辑地址，以及(C)生成包括所述第一目标逻辑地址和所述第一日记逻辑地址的检查点命令，其中，所述存储设备包括：闪存映射表，所述闪存映射表被配置为存储第一映射状态，在该第一映射状态中所述第一日记逻辑地址映射到所述第一物理地址，并且所述第一目标逻辑地址映射到所述第二物理地址，和存储设备处理电路，所述存储设备处理电路被配置为：(D)响应于所述日记记录命令，将按扇区布置的所述第一日记数据写入所述非易失性存储器的区域，该区域被编址到根据所述第一映射状态与所述第一日记逻辑地址对应的所述第一物理地址，以及(E)响应于所述检查点命令，将所述闪存映射表的所述第一映射状态改变为第二映射状态，在该第二映射状态中所述第一目标逻辑地址被重新映射到所述第一物理地址。2.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述物理地址还包括第三物理地址和第四物理地址，所述日志页包括第一扇区和第二扇区，所述第一扇区和所述第二扇区按扇区布置，所述主机处理电路还被配置为：(A)将第二日记逻辑地址和第二目标逻辑地址插入所述日记映射表中，以及(B)通过将大小小于每个扇区的第一日记数据布置在所述第一扇区中以及将大小小于每个扇区的第二日记数据布置在所述第二扇区中来生成所述日志页，(C)生成所述检查点命令，其中，所述检查点命令包括所述第二目标逻辑地址和所述第二日记逻辑地址，所述第一映射状态还对应于所述第二日记逻辑地址映射到所述第三物理地址并且所述第二目标逻辑地址映射到所述第四物理地址的状态，所述存储设备处理电路被配置为：将包括在所述日志页中的所述第二日记数据写入所述非易失性存储器的根据所述第一映射状态与所述第二日记逻辑地址对应的所述第三物理地址，所述第二映射状态还对应于所述第二目标逻辑地址重新映射到所述第三物理地址的状态。3.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述物理地址还包括第三物理地址和第四物理地址，所述日志页包括第一扇区、第二扇区和第三扇区，所述第一扇区、所述第二扇区和所述第三扇区中的每个扇区按扇区布置，所述主机处理电路还被配置为：将第二日记逻辑地址插入到所述日记映射表中，将第二目标逻辑地址插入到所述日记映射表中，通过将大小小于每个扇区的第一日记数据布置在所述第一扇区中以及将大小大于每个扇区的第二日记数据布置在所述第二扇区和所述第三扇区中，来生成所述日志页，所述主机处理电路进一步被配置为：生成还包括所述第二目标逻辑地址和所述第二日
记逻辑地址的所述检查点命令，所述第一映射状态还对应于所述第二日记逻辑地址映射到所述第三物理地址以及所述第二目标逻辑地址映射到所述第四物理地址的状态，所述存储设备处理电路还被配置为：将包括在所述日志页中的所述第二日记数据写入所述非易失性存储器的区域，该区域被编址到根据所述第一映射状态与所述第二日记逻辑地址对应的所述第三物理地址，所述第二映射状态还对应于所述第二目标逻辑地址重新映射到所述第三物理地址的状态。4.根据权利要求3所述的存储系统，其中，所述主机处理电路被配置为：在所述第二扇区的起点处布置所述第二日记数据。5.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述日志页包括第一扇区和第二扇区，所述第一扇区和所述第二扇区按扇区布置，所述第一日记数据的大小大于每个扇区，并且所述主机处理电路被配置为在所述第一扇区的起点处布置所述第一日记数据。6.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述主机处理电路被配置为生成包括所述第一日记数据和所述第一目标逻辑地址的输入查询，并且响应于所述输入查询生成所述日志页。7.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述第一日记数据的大小不是每个扇区大小的整数倍。8.根据权利要求7所述的存储系统，其中，所述主机处理电路被配置为：生成输入查询，该输入查询包括所述第一日记数据和与所述第一日记数据对应的第一关键字，将所述第一关键字映射到所述第一目标逻辑地址，以及响应于所述输入查询，生成所述日志页。9.根据权利要求8所述的存储系统，其中，所述主机处理电路被配置为将所述输入查询生成为关键字
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值结构，在该关键字
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值结构中，值被存储在与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹周亨，鲁元宇，郑园燮，
申请(专利权)人：延世大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：