用于执行包括环境条件的数据保持的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种固态存储系统，该系统与用于调整数据保持操作频率的方法一起描述。数据保持操作频率可根据各种环境因素例如错误码频率、系统温度、海拔高度和其它运行条件而提高或降低。这些因素可指示故障风险的提高或降低，并因此提供提高或降低的数据保持操作频率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态存储系统。特别地，本专利技术涉及为有最终数据损失倾向的固态存储系统执行数据保持的系统和方法。
技术介绍
固态存储系统通常以各种存储器存储阵列技术存储记忆信息。如果数据在充分长的时段内在一个物理存储位置存储，那么这些存储阵列可以容易受到数据损失。为确保数据保持，数据有时根据基于制造商推荐的规划重定位到新物理位置。附图说明现在参考下面附图描述实施本专利技术的各种特征的系统和方法，其中 图I是根据一实施例的固态存储装置的示意图。图2是使用制造商推荐维护周期的数据保持的处理的示意图。图3是根据一实施例的计算和存储调整后的维护周期的处理的示意图。图4是根据一实施例的使用调整后的维护周期的数据保持的处理的示意图。图5为根据一实施例的由数据保持管理器执行的处理的流程图。具体实施例方式尽管描述本专利技术的某些实施例，但这些实施例仅作为例子存在，并且不意图限制本专利技术的保护范围。当然，在此描述的新颖方法和系统可用各种其它形式实施。此外，可用在此描述的方法和系统的形式做出各种省略、代替和改变而不背离本专利技术的精神。系统综述本专利技术的实施例针对调整制造商维护周期的系统和方法。在通常的存储系统中，如果数据长期存储在相同物理位置中那么固态存储阵列有数据损失的风险。结果，制造商通常建议在固态存储驱动器上间断性地重定位数据的维护周期。该重定位从存储阵列读取数据并重写到存储阵列上的新物理位置。遵循制造商推荐维护周期具有缺陷。例如，如果维护(即数据重定位)过于频繁执行，那么固态装置将执行维护，代替其它控制任务或涉及主机需要的存储器访问。另外，保守的制造商可能推荐比实际需要更频繁的维护。过于频繁的维护也可导致不必要的读/写操作，并且在驱动器上不必要地增加读/写循环。同样，过于频繁执行的维护可能具有数据损失的风险。本公开提供根据固态存储系统的实际操作条件而调节维护周期的技术。如在本申请中使用，“非易失性存储器”通常指代固态存储器，例如NAND闪存。然而，本公开的系统和方法也可在更常规的硬盘驱动器与包括固态和硬盘驱动器组件的混合驱动器中使用。同样，尽管某些内部操作指代通常关联固态驱动器的操作，例如“损耗均衡”和“垃圾收集”，但硬盘驱动器的相似操作也可利用本公开。固态存储器可包含广泛种类的技术，例如闪存集成电路、硫族化物RAM (C-RAM)、相变存储器(PC-RAM或PRAM)、可编程金属化单元 RAM (PMC-RAM 或 PMCm)、Ovonic 统一存储器(0UM)、阻变 RAM (RRAM)、NAND 存储器、NOR存储器、EEPR0M、铁电存储器(FeRAM)，或其它分立NVM (非易失性存储器)芯片。如在本领域中已知，固态存储装置可以物理地分为平面、区块、页面和扇区。存储的其它形式(例如电池后备易失性DRAM或SRAM装置、磁盘驱动器等)可另外或可替换使用。参考图1，根据实施例示出固态存储装置。根据该实施例，非易失性存储装置100可包括控制器110、固态存储阵列120和环境传感器130。控制器110可对应个处理器或一组处理器，并可以部分或全部以硬件实施。控制器110负责接收并响应于主机请求以及访问固态存储阵列120。控制器可通过主机命令管理器112管理和处理主机命令。实施例中的控制器包括向固态存储阵列120发出媒体访问命令的媒体访问管理器111。在该实施例中，数据保持管理器113控制固态存储装置100的策略和数据保持行为。数据保持管理器113可包括健康监控器114，用于监控指示固态存储阵列120上数据损失可能性的数据。例如，健康监控器114可从媒体访问管理器111接收错误码，例如基于在存储器访问操作期间遭遇的错误的纠错码(ECC)。环境数据也可由健康监控器114从环境传感器130接收。例如，环境传感器130可包括温度传感器、海拔高度计和测量运行条件的 其它传感器/仪器。数据保持管理器也可包括错误策略组件115，其可包括确定是否询问固态存储阵列从而确定是否执行数据保持过程的过程。例如，错误策略组件115可从媒体访问管理器111发起读取命令，从而确定是否由读取命令生成任何错误码。如下面进一步详述，数据保持管理器113可使用传感器数据和错误码数据从而调整在固态存储阵列120上执行的数据重定位的频率。制造商维护周期参考图2，根据实施例为根据制造商推荐周期的数据重定位的流程图。在图2中示出的处理，可由例如控制器110和/或数据保持管理器113执行。在方框200，控制器选择一系列区块从而评估数据保持。在方框201，控制器读取数据在这些区块中写入或重定位的最后时间。在方框202，将数据写入或重定位的时间与推荐的制造商维护周期相比较。制造商维护周期可以是静态值(例如每六个月一次)，或可以根据维护曲线是动态的(例如根据固态存储驱动器的使用年限频率增加)。在方框202，基于从数据最后重定位/写入经过的时间是否长于制造商推荐维护周期，确定数据是否需要重定位。如果区块在制造商推荐维护周期内没有重定位/写入，那么区块在方框203重定位。处理可然后确定在方框200评估的新区块。维护因素现在参考图3，图3示出根据一实施例的经调整的维护周期的计算。经调整的维护周期，可提供使用制造商推荐周期的数据保持的替换频率。图3的方法可由例如在图I中示出的控制器110和/或数据保持管理器113执行。在方框300，可查询环境因素，从而确定用于确定维护周期的因素。这些环境因素可包括各种量度。例如，其可包括错误码频率310、系统温度311、老化因素312和其它系统诊断313(例如运行的海拔高度、功率管理参数和时钟频率)。老化因素312可反映在非易失性存储阵列上单独的存储单元例如区块上执行的存储器访问(例如读、写、擦除)的次数，并可包括确定是否具有与在该时段针对非易失性存储阵列上单独的存储单元预期的存储器访问次数相比较而更多或更少的存储器访问。在方框320，可基于收集的环境因素计算维护因素。维护因素，可指示是否预期存储器阵列或多或少可能处于数据损失的风险。例如，如果错误码频率110高于预期、系统温度311高于通常运行温度(或在制造商推荐范围之外)、老化因素反映高次数的访问和/或反映增高的数据损失风险的其它系统诊断，那么维护因素可反映提高的损失风险。相反，如果错误码频率低、系统温度低，和/或其它因素指示降低的损失风险，那么可计算反映降低的损失风险的维护因素。在方框330，通过使用在方框320计算的维护因素，制造商推荐维护周期可调整从而计算调整后的维护周期。该调整后的维护周期可考虑如上面查询的数据损失风险的环境指示器。同样，该调整后的维护周期可说明数据损失的实际风险，而不专门依赖制造商推荐。另外，在方框330中的调整步骤可包括针对性能/可靠性因素的适应。该性能/可靠性因素可以由用户调整或工厂确定，从而进一步确定数据重定位策略的主动性。例如，对于非常敏感的数据，性能/可靠性因素可修改以提高数据可靠性，从而通过提高数据重定位的频率来降低数据损失的风险，而对数据响应性和性能特别敏感的用户可修改性能/可靠性因素从而降低数据重定位频率。另外，用户可以指定性能/可靠性因素，因此存储重要数据(例如操作系统文件)的存储装置的一部分更频繁重定位，从而防止数据损失和/或存储频繁改变/访问的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在存储系统中数据保持的方法，包括：响应于由所述存储系统从主机系统接收的命令，在所述存储系统的固态存储阵列中存储数据，在缺少周期性数据重定位的情况下所述固态存储阵列容易受到数据损失；接收指示数据损失风险的参数；以及在所述固态存储阵列上重定位所述数据，以至少部分由指示所述数据损失风险的所述参数动态确定的频率执行重定位；其中，所述动态确定的频率由所述存储系统的控制器确定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·斯特兰奇，J·A·莫里森，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：