具有由主机选择的控制水平的基于分区的设备制造技术

本公开总体涉及主机数据存储设备系统的柔性或软架构解决方案。允许主机对存储器管理承担不同的中间级别的责任。存储器设备的存储器管理中的不同主机参与级别是现有分区命名空间(ZNS)解决方案和开放信道解决方案之间的任何级别。数据存储设备提供对主机设备的特定存储器管理选项的选择。然后，主机设备选择期望的存储器管理水平并配置该数据存储设备以满足存储器管理选择。在这样做时，主机设备控制存储器管理的主机设备开销和主机设备灵活性之间的权衡。性之间的权衡。性之间的权衡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有由主机选择的控制水平的基于分区的设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年4月27日提交的美国申请第16/859,940号的优先权，该申请全文以引用方式并入本文。

技术介绍


[0003]本公开的实施方案总体涉及根据主机特定需要允许存储器管理的主机开销和主机灵活性之间的权衡。
[0004]相关领域的描述
[0005]分区命名空间(ZNS)是存储领域的新方向，其中数据存储设备限制写入顺序分区。ZNS旨在通过将主机写入模式与内部设备几何结构对准并减少对不直接链接到主机写入的设备侧写入的需要，从而减少设备侧写入放大和过度预配。
[0006]ZNS提供许多益处，包括：由于每个SSD的最小DRAM要求而降低了TCO；由于减少了对NAND介质的过度预配的需要而潜在地节省；通过减少写入放大而获得更好的SSD寿命；显著降低的延迟；显著改善的吞吐量；以及具有实现强大软件和硬件外部系统的标准化接口。
[0007]在开放信道环境中，主机设备跨多个设备执行闪存管理的许多方面，并且设备向主机设备呈现其内部几何结构。为了减少设备侧写入放大和过度预配，ZNS和开放信道架构均提供主机设备对数据存储设备责任增强的解决方案。ZNS和开放信道架构之间的主要差异是，在开放信道中，主机设备知道数据存储设备的物理结构(例如，信道、管芯、平面和块的数目)，并且主机设备负责处理存储器维护，诸如垃圾收集、数据重新定位等。分区抽象可以直接或间接地映射到特定的设备结构。
[0008]ZNS和开放信道提出两个不同的解决方案，每个解决方案都具有在数据存储设备上的主机设备的固定控制水平。这些方法中的每一种方法都具有相关缺点。对于开放信道，主机设备的灵活性更高，但代价是存储器维护的主机设备开销更高。对于ZNS，减少了主机对存储器维护的责任，但是主机设备被迫遵守ZNS上对写入模式的严格限制。
[0009]因此，本领域需要一种灵活的系统架构解决方案，其允许根据主机特定需要在存储器管理的主机设备开销和主机设备灵活性之间进行权衡。

技术实现思路

[0010]本公开总体涉及主机数据存储设备系统的柔性或软架构解决方案。允许主机对存储器管理承担不同的中间级别的责任。存储器设备的存储器管理中的不同主机参与级别是现有分区命名空间(ZNS)解决方案和开放信道解决方案之间的任何级别。数据存储设备提供对主机设备的特定存储器管理选项的选择。然后，主机设备选择期望的存储器管理水平并配置该数据存储设备以满足存储器管理选择。在这样做时，主机设备控制存储器管理的主机设备开销和主机设备灵活性之间的权衡。
[0011]在一个实施方案中，一种数据存储设备包括：存储器设备；和控制器，该控制器耦接到存储器设备，其中该控制器被配置为：将支持特征列表递送到主机设备，其中该支持特征列表包括磨损水平处理、垃圾收集、数据标记、读取清理；以及管理表更新；从主机设备接收对支持特征的选择；以及根据所选支持特征配置数据存储设备。
[0012]在另一个实施方案中，一种数据存储设备包括：存储器设备；和控制器，该控制器耦接到存储器设备，其中该控制器被配置为：将配置选择递送到主机设备，其中该配置选择包括开放信道配置、分区命名空间(ZNS)配置以及在ZNS配置和开放信道配置之间的配置。
[0013]在另一个实施方案中，一种数据存储设备包括：存储器设备；控制器，该控制器耦接到存储器设备；用于接收主机设备指令以在由主机设备选择的配置中配置数据存储设备的装置，其中在接收到主机设备指令之前，数据存储设备能够以开放信道配置、ZNS配置或在开放信道配置和ZNS配置之间的配置操作；和用于将数据存储设备配置为能够操作由主机设备选择的配置的装置。
附图说明
[0014]因此，通过参考实施方案，可以获得详细理解本公开的上述特征的方式、本公开的更具体描述、上述简要概述，所述实施方案中的一些在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本公开的典型实施方案并且因此不应视为限制其范围，因为本公开可以允许其他同等有效的实施方案。
[0015]图1是示出根据本公开的一种或多种技术的具有可以用作主机设备的存储设备的存储设备的存储系统的示意性框图。
[0016]图2A是传统块存储设备的示意图。
[0017]图2B是分区块存储设备的示意图。
[0018]图3A是传统SSD的设备控制的示意图。
[0019]图3B是ZNS SSD的设备控制的示意图。
[0020]图4是SSD中开放信道逻辑并行性的示意图。
[0021]图5是示出允许主机根据主机特定需要调整配置的方法的流程图。
[0022]为了有助于理解，在可能的情况下，使用相同的参考标号来表示附图中共有的相同元件。可以设想是，在一个实施方案中公开的元件可以有利地用于其他实施方案而无需具体叙述。
具体实施方式
[0023]在下文中，参考本公开的实施方案。然而，应当理解的是，本公开不限于具体描述的实施方案。相反，思考以下特征和元件的任何组合(无论是否与不同实施方案相关)以实现和实践本公开。此外，尽管本公开的实施方案可以实现优于其他可能解决方案和/或优于现有技术的优点，但是否通过给定实施方案来实现特定优点不是对本公开的限制。因此，以下方面、特征、实施方案和优点仅是说明性的，并且不被认为是所附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确地叙述。同样地，对“本公开”的引用不应当被解释为本文公开的任何专利技术主题的概括，并且不应当被认为是所附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确地叙述。
[0024]本公开总体涉及主机数据存储设备系统的柔性或软架构解决方案。允许主机对存储器管理承担不同的中间级别的责任。存储器设备的存储器管理中的不同主机参与级别是现有分区命名空间(ZNS)解决方案和开放信道解决方案之间的任何级别。数据存储设备提供对主机设备的特定存储器管理选项的选择。然后，主机设备选择期望的存储器管理水平并配置该数据存储设备以满足存储器管理选择。在这样做时，主机设备控制存储器管理的主机设备开销和主机设备灵活性之间的权衡。
[0025]图1是示出根据本公开的一种或多种技术的存储系统100的示意性框图，其中数据存储设备106可以用作主机设备104的存储设备。例如，主机设备104可以利用包括在数据存储设备106中的NVM 110来存储和检索数据。主机设备104包括主机DRAM 138，该主机DRAM包括读取缓冲器140。读取缓冲器140可用于存储待发送到数据存储设备106的读取命令。在一些示例中，存储系统100可以包括可作为存储阵列工作的多个存储设备，诸如数据存储设备106。例如，存储系统100可以包括多个数据存储设备106，其被配置成共同用作主机设备104的大容量存储设备的廉价/独立磁盘(RAID)冗余阵列。
[0026]存储系统100包括主机设备104，该主机设备可以向一个或多个存储设备诸如数据存储设备106存储数据和/或从其检索数据。如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种数据存储设备，所述数据存储设备包括：存储器设备；和控制器，所述控制器耦接到所述存储器设备，其中所述控制器被配置为：将支持特征列表递送到主机设备，其中所述支持特征列表包括磨损水平处理、垃圾收集、数据标记、读取清理；以及管理表更新；从所述主机设备接收对所述支持特征的选择；以及根据所选支持特征配置所述数据存储设备。2.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中接收对所述支持特征的所述选择包括接收对所述主机设备将管理的所述支持特征的选择。3.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所接收的选择包括为所述主机设备选择足够的支持特征以进行管理，使得所述数据存储设备作为分区命名空间(ZNS)设备操作。4.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所接收的选择包括为所述主机设备选择足够的支持特征以进行管理，使得所述数据存储设备作为开放信道设备操作。5.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器被配置为编码和解码数据。6.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中接收所述支持特征的所述选择包括接收对所述主机设备将管理的所述磨损水平处理和数据标记的选择。7.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器被配置为从所述主机设备接收所述主机设备想要改变对所述支持特征的所述选择的通知。8.根据权利要求7所述的数据存储设备，其中所述控制器被配置为在改变对所述支持特征的所述选择之前等待，直到所述数据存储设备空闲。9.一种数据存储设备，所述数据存储设备包括：存储器设备；和控制器，所述控制器耦接到所述存储器设备，其中所述控制器被配置为：将配置选择递送到主机设备，其中所述配置选择包括开放信道配置、分区命名空间(ZNS)配置以及在所述ZNS配置和所述开放信道配置之间的配置。10.根据权利要求9所述的数据存储设备，其中所述控制器被进一步配置为接收所述主机设...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：