基于存储业务模式检测的改进的存储器装置性能制造方法及图纸

一种系统，其包括存储器装置(305)和耦合到所述存储器装置的控制器，所述存储器装置包括能够操作为单层级单元(SLC)和多层级单元(MLC)的存储器单元。所述存储器装置经配置以：监测传入命令以确定所述存储器装置的日志区域；响应于确定所述日志区域，将对所述日志区域的后续写入引导到保留用于对所述日志区域的写入的SLC虚拟块(334)且实施特定针对于所述日志区域的垃圾收集策略；以及使到所述日志区域的额外命令优先于到所述存储器装置的不同区域的不同命令。同区域的不同命令。同区域的不同命令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于存储业务模式检测的改进的存储器装置性能


[0001]本公开的实施例大体上涉及存储器子系统，且更具体地说，涉及基于存储业务模式检测的改进的存储器装置性能。

技术介绍

[0002]存储器子系统可包含存储数据的一或多个存储器装置。存储器装置可以例如是非易失性存储器装置和易失性存储器装置。一般来说，主机系统可以利用存储器子系统以在存储器装置处存储数据且从存储器装置检索数据。
附图说明
[0003]根据下文给出的实施方式且根据本公开的各种实施例的附图将更加充分地理解本公开。
[0004]图1示出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。
[0005]图2为示出根据本公开的一些实施例的命令序列所针对的LBA的图表。
[0006]图3示出根据本公开的一些实施例的实例虚拟块。
[0007]图4为根据本公开的一些实施例的用于基于存储业务模式检测的改进的存储器装置性能的实例方法的流程图。
[0008]图5为本公开的实施例可在其中操作的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
[0009]本公开的各种实施例涉及用于基于存储业务模式检测的改进的存储器装置性能的存储器子系统。存储器子系统可以是存储装置、存储器模块或存储装置和存储器模块的混合。下文结合图1来描述存储装置和存储器模块的实例。一般来说，主机系统可利用存储器子系统，所述存储器子系统包含一或多个存储器装置，例如存储数据的存储器装置。主机系统可以提供待存储于存储器子系统处的数据，且可以请求从存储器子系统检索数据。
[0010]主机系统可将存取请求(例如，写入命令、读取命令)发送到存储器子系统，以便将数据存储在存储器子系统的存储器装置上以及从存储器装置读取数据。如由主机请求指定，待读取或写入的数据在下文中被称作“主机数据”或“用户数据”。主机请求可包含主机数据的逻辑地址信息(例如，逻辑块地址(LBA)、名字空间)，其为主机系统与主机数据关联的位置。主机系统可实施文件系统以将主机数据/用户数据存储在存储器子系统中。如本文中所使用，文件系统可包括实施以控制存储数据和/或从存储器子系统检索数据的方式的软件。
[0011]用于特定文件系统的写入序列可包含用于存储元数据的存储器的一部分的写入命令。对逻辑块地址(LBA)的写入命令可存储在高速缓存器中。周期性地，存储到高速缓存器的数据可提交到存储器子系统的存储器装置。一些系统(例如，第四扩展(EXT4)文件系统)阻止对存储装置的操作，直到从高速缓存器到存储器装置的数据和相关元数据移动成
功完成为止。无法在存储器子系统处处理命令可能导致用户所感知的系统滞后。举例来说，对文件系统的一些存取可能暂时不可用(例如，被阻止)，直到可能被视为系统关键的特定操作成功完成为止。这类操作可包含对特定元数据区域的写入，所述特定元数据区域可能与设计成例如维持数据完整性的日志提交操作或其它操作相关联。因此，当服务特定元数据写入时，用于处理用户级命令的文件系统的不可用性可被视为系统滞后，这可降低用户体验。
[0012]本公开的各种实施例解决以上和其它缺陷。举例来说，数个实施例可提供针对与文件系统相关联的元数据区域的改进的操作时延，由此改进用户体验。举例来说，多个实施例可包含基于输入/输出(IO)模式识别特定文件系统。还可识别用于存储文件系统的元数据的存储器装置的特定区域(例如，LBA范围)，且可采取动作以便改进对所识别元数据区域的存取的时延。举例来说，存储器装置的块可保留用于元数据区域，可针对元数据区域实施垃圾收集策略，和/或对元数据区域的存取可优先于各种其它操作，例如包含垃圾收集操作的后台和/或内务处理操作。
[0013]如本文中所使用，元数据是指描述不同数据的数据。元数据可包含描述文件结构的数据和/或描述文件系统的数据。举例来说，元数据可用于数据完整性。元数据可包含可描述内部文件系统结构(例如，EXT4日志)的专用数据结构。元数据区域描述用于存储元数据的存储器装置的一部分(例如，LBA范围)。
[0014]本文中的图式遵循编号规定，其中第一一或多个数字对应于图式编号，且剩余的数字标识图式中的元件或组件。可通过使用类似数字来识别不同图之间的类似元件或组件。举例来说，105可表示图1中的元件“05”，且类似元件可表示为图3中的305。可使用连字符和额外数字或字母指代图式内的类似元件。参见例如图2中的元件226
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1、...、226
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5。如将了解，可添加、交换和/或去除本文中的各种实施例中展示的元件，以提供本公开的数个额外实施例。另外，如应了解，图中提供的元件的比例和相对标度意图说明本专利技术的某些实施例，并且不应以限制性意义理解。
[0015]图1示出根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统103的实例计算系统100。存储器子系统103可包含媒体，例如一或多个易失性存储器装置(例如，存储器装置106)、一或多个非易失性存储器装置(例如，存储器装置105)，或其组合。
[0016]存储器子系统103可为存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的混合。存储装置的实例包含固态硬盘(SSD)、快闪驱动器、通用串行总线(USB)快闪驱动器、嵌入式多媒体控制器(eMMC)驱动器、通用快闪存储(UFS)驱动器、安全数字(SD)卡，以及硬盘驱动器(HDD)。存储器模块的实例包含双列直插式存储器模块(DIMM)、小型DIMM(SO
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DIMM)，和各种类型的非易失性双列直插式存储器模块(NVDIMM)。
[0017]计算系统100可以是计算装置，例如台式计算机、膝上型计算机、网络服务器、移动装置、运载工具(例如，飞机、无人机、火车、汽车或其它运输工具)、支持物联网(IoT)的装置、嵌入式计算机(例如，运载工具、工业设备或联网商业装置中包含的嵌入式计算机)，或包含存储器和处理装置的此类计算装置。
[0018]计算系统100可包含耦合到一或多个存储器子系统103的主机系统102。在一些实施例中，主机系统102耦合到不同类型的存储器子系统103。图1示出耦合到一个存储器子系统103的主机系统102的实例。如本文所用，“耦合到”或“与...耦合”一般是指组件之间的连
接，所述连接可以是间接通信连接或直接通信连接(例如，无中间组件)，无论有线还是无线，包含例如电连接、光学连接、磁性连接等。
[0019]主机系统102可包含处理器芯片组和由所述处理器芯片组执行的软件栈。处理器芯片组可包含一或多个核心、一或多个高速缓存器、存储器控制器(例如，NVDIMM控制器)和存储协议控制器(例如，外围组件互连高速(PCIe)控制器、SATA控制器)。主机系统102使用存储器子系统103，例如，将数据写入到存储器子系统103以及从存储器子系统103读取数据。
[0020]主机系统102可经由物理主机接口耦合到存储器子系统103。物理主机接口的实例包含但不限于串行高级技术附件(SATA)接口、PCIe接口、通用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：存储器装置；以及耦合到所述存储器装置的控制器，其包括能够操作为单层级单元(SLC)和多层级单元(MLC)的存储器单元，其中所述存储器装置经配置以：监测传入命令以确定所述存储器装置的日志区域；以及响应于确定所述日志区域，将对所述日志区域的后续写入引导到保留用于对所述日志区域的写入的SLC虚拟块。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器进一步经配置以：确定到开始逻辑块地址(LBA)和结束LBA的所述传入命令是否为写入命令；响应于确定所述传入命令为写入命令，确定所述传入命令是否为强制单元存取命令。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述控制器进一步经配置以：响应于确定所述写入命令为所述强制单元存取命令，响应于所述开始LBA到所述结束LBA被存取阈值次数，将所述开始LBA到所述结束LBA标记为所述存储器装置的所述日志区域，其中所述日志区域为第四扩展(EXT4)文件系统日志区域。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制器进一步经配置以将所述日志区域的所述存储器单元配置为包含所述日志区域的所述开始LBA和所述结束LBA的虚拟块。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器进一步经配置以配置所述虚拟块的所述存储器单元，其中所述虚拟块包括来自包含所述存储器装置的多个存储器装置的块。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述控制器进一步经配置以将来自所述多个存储器装置的所述虚拟块配置为包括来自所述多个存储器装置中的每一者的相同块。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述多个存储器装置为受管理NAND装置且其中所述多个存储器装置中的每一者为NAND装置。8.一种方法，其包括：监测传入命令以确定存储器装置的日志区域；以及响应于确定所述日志区域，实施特定针对于所述日志区域的垃圾收集策略。9.根据权利要求8所述的方法，其中相比于特定针对非日志区域的不同垃圾收集策略，实施特定针对所述日志区域的所述垃圾收集策...

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