优化使用逻辑到物理表搜索的垃圾回收制造技术

本申请涉及优化使用逻辑到物理表搜索的垃圾回收。描述一种方法，其包含通过存储器子系统确定将对存储器装置执行垃圾回收过程，且响应于确定将执行所述垃圾回收过程，选择用于折叠成第一目标块条的第一候选块条。所述方法进一步包含：通过所述存储器子系统确定存储在所述第一候选块条中的物理到逻辑表是不可用的；响应于确定存储在所述第一候选块条中的物理到逻辑表是不可用的，降低写入命令速率，所述写入命令速率控制通过所述存储器子系统实现写入的速率；及使用逻辑到物理表执行将所述第一候选块条折叠成所述第一目标块条。第一候选块条折叠成所述第一目标块条。第一候选块条折叠成所述第一目标块条。

【技术实现步骤摘要】
优化使用逻辑到物理表搜索的垃圾回收
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年7月13日提交的国际申请第PCT/CN2021/105996号的优先权，所述申请特此以引用的方式并入。


[0003]本公开大体上涉及垃圾回收，且更确切地说，涉及优化使用逻辑到物理(L2P)表搜索的垃圾回收。

技术介绍

[0004]存储器子系统可包含存储数据的一或多个存储器装置。存储器装置可为例如非易失性存储器装置和易失性存储器装置。一般来说，主机系统可利用存储器子系统将数据存储在存储器装置处且从存储器装置中检索数据。

技术实现思路

[0005]本公开的一方面提供一种方法，其包括：通过存储器子系统确定将对存储器装置执行垃圾回收过程；响应于确定将执行所述垃圾回收过程，通过所述存储器子系统选择用于折叠成第一目标块条的第一候选块条；通过所述存储器子系统确定存储在所述第一候选块条中的物理到逻辑表是不可用的；响应于确定存储在所述第一候选块条中的所述物理到逻辑表是不可用的，通过所述存储器子系统降低写入命令速率，所述写入命令速率控制通过所述存储器子系统实现写入的速率；及通过所述存储器子系统执行使用逻辑到物理表将所述第一候选块条折叠成所述第一目标块条。
[0006]本公开的另一方面提供一种非暂时性计算机可读存储媒体，其包括指令，所述指令在由处理装置执行时使得所述处理装置：确定将对存储器子系统的存储器装置执行垃圾回收过程；响应于确定将执行所述垃圾回收过程，选择用于折叠成第一目标块条的第一候选块条；确定存储在所述第一候选块条中的物理到逻辑表是不可用的；响应于确定存储在所述第一候选块条中的所述物理到逻辑表是不可用的，降低写入命令速率，所述写入命令速率控制通过所述存储器子系统实现写入的速率；及使用逻辑到物理表执行将所述第一候选块条折叠成所述第一目标块条。
[0007]本公开的另一方面提供一种系统，其包括：存储器装置；及处理装置，其以操作方式与所述存储器装置耦合以：确定存储在第一候选块条中的物理到逻辑表是不可用的，其中所述第一候选块条将被折叠成第一目标块条；响应于确定存储在所述第一候选块条中的所述物理到逻辑表是不可用的，降低写入命令速率，所述写入命令速率控制通过所述存储器子系统实现写入的速率；及使用逻辑到物理表执行将所述第一候选块条折叠成所述第一目标块条。
附图说明
[0008]根据下文提供的详细描述和本公开的各种实施例的随附图式将更加全面地理解本公开。然而，图式不应视为将本公开限于特定实施例，而是仅用于解释和理解。
[0009]图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统的实例计算系统。
[0010]图2为根据本公开的一些实施例的使用逻辑到物理(L2P)表和/或物理到逻辑(P2L)表来执行优化的垃圾回收过程实例方法的流程图式。
[0011]图3A展示根据本公开的一些实施例的包含一组L2P条目和L2P搜索过程中的当前位置/定位的实例L2P表。
[0012]图3B展示根据本公开的一些实施例的实例L2P表和L2P搜索过程中更新的定位/位置。
[0013]图4展示根据本公开的一些实施例的L2P候选块条以及几个P2L候选块条的交替处理。
[0014]图5为根据本公开的一些实施例的使用L2P表和/或P2L表来执行优化的垃圾回收过程的另一实例方法的流程图式。
[0015]图6为其中可操作本公开的实施例的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
[0016]本公开的方面涉及优化使用存储器子系统中的逻辑到物理(L2P)表搜索的垃圾回收。存储器子系统可为存储装置、存储器模块或存储装置与存储器模块的混合。下文结合图1描述存储装置和存储器模块的实例。一般来说，主机系统可利用包含一或多个组件(例如存储数据的存储器装置)的存储器子系统。主机系统可提供将存储在存储器子系统处的数据，且可请求将从存储器子系统中检索的数据。
[0017]存储器装置可为非易失性存储器装置。非易失性存储器装置为一或多个管芯的封装。非易失性存储器装置的一个实例为与非(NAND)存储器装置。下文结合图1描述非易失性存储器装置的其它实例。封装中的管芯可分配给一或多个信道以用于与存储器子系统控制器通信。每一管芯可由一或多个平面组成。平面可分组为逻辑单元(LUN)。对于一些类型的非易失性存储器装置(例如，NAND存储器装置)，每一平面由一组物理块组成，所述物理块为用于存储数据的存储器单元的群组。单元为存储信息的电子电路。
[0018]取决于单元类型，单元可存储二进制信息的一或多个位，且具有与正存储的位数相关的各种逻辑状态。逻辑状态可由二进制值(例如“0”和“1”)或这些值的组合表示。存在各种类型的单元，例如单层级单元(SLC)、多层级单元(MLC)、三层级单元(TLC)和四层级单元(QLC)。举例来说，SLC可存储一个信息位且具有两种逻辑状态。
[0019]存储器子系统可由各种层/层级构成，所述层/层级包含操作系统层、文件系统层、闪存转换层(FTL)和NAND闪存层。FTL为文件系统层与NAND闪存层之间的软件层，允许操作系统层以与磁盘驱动器相同的方式读取和写入到NAND闪存层。特定来说，FTL为NAND闪存层的管理提供虚拟到物理地址转换、耗损均衡和垃圾回收。存储器子系统的适当操作依赖于这些服务。举例而言，由与NAND闪存层相关的FTL执行的每一写入或重写需要自由转换单元。特定来说，即使FTL正试图重写当前存储在NAND闪存层的特定转换单元中的数据，FTL也不会将数据写入/重写到此特定转换单元，而是使用自由转换单元来存储数据。此配置需要
在NAND闪存层中随时可用自由转换单元。垃圾回收通过识别块/块条中的无效转换单元帮助NAND闪存层中的自由转换单元可用。
[0020]举例来说，垃圾回收程序可使用有效页(VP)位图，所述位图记录/跟踪用于每一块条的有效转换单元且存储在对应块条外部(例如，管芯可包含500个块条且485个块条专用于用户数据，而15个剩余块条专用于485个用户数据块条的VP位图)。垃圾回收程序通过VP位图识别对应块条中的全部有效转换单元且将这些有效转换单元折叠/复制到目标块条中。因此，先前块条不再具有有效转换单元且可完全擦除且可用于将来的程序/写入操作。
[0021]在另一实例中，垃圾回收程序可使用物理到逻辑(P2L)表，所述物理到逻辑表记录/跟踪对应块条的每一转换单元的逻辑地址且存储在对应块条内。特定来说，垃圾回收程序通过P2L表来确定块条的每一转换单元的逻辑地址且使用逻辑地址从L2P表中获得物理地址。将从L2P表中检索的物理地址与和P2L表一起使用的原始物理地址进行比较以确定匹配。当识别匹配时，已知转换单元有效且将折叠/复制到另一/目标块条。
[0022]如果存储器子系统使用P2L表以用于垃圾回收且存储器子系统还使用多光标策略，所述多光标策略将主机数据(例如，来自主机系统的用户数据)、垃圾回收数据(例如，正折叠/复制到目标块条中的用户数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，其包括：通过存储器子系统确定将对存储器装置执行垃圾回收过程；响应于确定将执行所述垃圾回收过程，通过所述存储器子系统选择用于折叠成第一目标块条的第一候选块条；通过所述存储器子系统确定存储在所述第一候选块条中的物理到逻辑表是不可用的；响应于确定存储在所述第一候选块条中的所述物理到逻辑表是不可用的，通过所述存储器子系统降低写入命令速率，所述写入命令速率控制通过所述存储器子系统实现写入的速率；及通过所述存储器子系统执行使用逻辑到物理表将所述第一候选块条折叠成所述第一目标块条。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定将对所述存储器装置执行所述垃圾回收过程是基于所述存储器装置中的闲置块条的数目未能满足垃圾回收阈值；其中进一步基于所述存储器装置中的所述闲置块条数目未能满足最小阈值而执行降低所述写入命令速率；及其中所述最小阈值小于所述垃圾回收阈值。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：通过所述存储器子系统从一组垃圾回收策略中为所述垃圾回收过程选择第一垃圾回收策略，所述一组垃圾回收策略包含所述第一垃圾回收策略和第二垃圾回收策略，其中所述第一垃圾回收策略包含用于延迟所述存储器子系统中的写入命令的处理的第一写入延迟时间。4.根据权利要求3所述的方法，其中响应于所述存储器装置中的所述闲置块条数目未能满足所述最小阈值，为所述垃圾回收过程选择所述第一垃圾回收策略。5.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：通过所述存储器子系统响应于选择所述第一垃圾回收策略而记录在使用所述逻辑到物理表执行折叠期间，所述逻辑到物理表中的当前位置；及通过所述存储器子系统暂停使用所述逻辑到物理表执行将所述第一候选块条折叠成所述第一目标块条。6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括：响应于选择所述第一垃圾回收策略，通过所述存储器子系统选择用于折叠成第二目标块条的第二候选块条；在暂停执行折叠所述第一候选块条之后，通过所述存储器子系统执行使用存储在所述第二候选块条中的物理到逻辑表将所述第二候选块条折叠成所述第二目标块条；及在完成将所述第二候选块条折叠成所述第二目标块条之后，通过所述存储器子系统恢复使用所述逻辑到物理表执行将所述第一候选块条折叠成所述第一目标块条。7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一候选块条折叠成所述第一目标块条包含将有效页面从所述第一候选块条复制到所述第一目标块条的页面中。8.一种非暂时性计算机可读存储媒体，其包括指令，所述指令在由处理装置执行时使得所述处理装置：确定将对存储器子系统的存储器装置执行垃圾回收过程；
响应于确定将执行所述垃圾回收过程，选择用于折叠成第一目标块条的第一候选块条；确定存储在所述第一候选块条中的物理到逻辑表是不可用的；响应于确定存储在所述第一候选块条中的所述物理到逻辑表是不可用的，降低写入命令速率，所述写入命令速率控制通过所述存储器子系统实现写入的速率；及使用逻辑到物理表执行将所述第一候选块条折叠成所述第一目标块条。9.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中确定将对所述存储器装置执行所述垃圾回收过程是基于所述存储器装置中的闲置块条的数目未能满足垃圾回收阈值；其中进一步基于所述存储器装置中的所述闲置块条数目未能满足最小阈值而执行降低所述写入命令速率；及其中所述最小阈值小于所述垃圾回收阈值。10.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述处理装置进...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏猛，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：