[發明專利]改進的混合驅動器

無效

• 申請號: 200910178442.4
• 申請日: 2009-09-27
• 公開（公告）號: CN101714062A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: S·阿亞;F·L·林
• 申請（專利權）人: 美商矽儲科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;姜華

技術領域

本發明涉及一種改進的存儲裝置，該裝置包括硬盤驅動器和非易失性存儲器高速緩存。

背景技術

在本領域中混合驅動器為公知的。混合驅動器包括具有用作高速緩沖存儲器的固態驅動器(SSD)的硬盤驅動器(HDD)。混合驅動器所吸引人的地方在于將從HDD中頻繁存取的數據或程序存儲在SSD的非易失性存儲器中，而SSD擔當HDD的高速緩存。因此，在理論上認為混合驅動器可以提高性能，縮短存取時間并且降低功率。然而，出于多種原因，混合驅動器還不能滿足這種期望。

典型地，在現有技術中，混合驅動器和常規高速緩沖存儲器幾乎一樣地運行。首先，當從HDD中檢索或讀取數據塊時，也將其存儲在SSD中。如果后續讀取請求是針對同一塊，則從SSD讀取數據。然而，如果后續讀取請求是針對不同塊，則從不同塊讀取數據并將其同時存儲在SSD中。一旦SSD被填寫并且作出向HDD后續讀取請求，則典型地，將從向HDD的最近請求中讀取的數據存儲在SSD的特定位置中，及時替換在SSD中存取最早的數據塊。這個理論是，如果SSD中的數據塊已沒被存取持續最長時間，則其將被替換。

在一些混合驅動器中，SSD存儲器的一部分專門用于存儲始終被使用的操作系統程序或類似物，并且無論它們使用得多么不頻繁也永遠不被替換。

然而，混合驅動器無法實現它們的期望，這是因為發現在SSD中頻繁使用的程序和數據經常不夠。這一部分是由于在SSD中使用的非易失性存儲器花費太高所引起。因此用在SSD中的總存儲器的量小。此外，用于SSD的優化使用的常規方法依賴于用于HDD的靜態存儲器高速緩存的SSD。

因此，需要提高混合驅動器的性能。

發明內容

因此，在本發明中，非易失性存儲系統包括硬盤驅動器(HDD)，該硬盤驅動器具有在多個塊中的第一容量用于在其中存儲信息。該存儲系統還包括非易失性固態存儲器(SSD)，該非易失性固態存儲器具有小于該第一存儲容量的第二存儲容量，用于在其中存儲信息。最后，該存儲系統包括控制器，該控制器具有易失性存儲器和用于控制該HDD的讀操作和該SSD的讀/寫操作。該控制器在第一時間段內將從HDD中讀取的塊的地址存儲在該易失性存儲器中，并在該第一時間段內確定多個最頻繁讀取的塊。隨后該控制器引起SSD存儲來自該HDD的該最頻繁讀取的塊的信息，之后當該存儲系統被請求存取來自該最頻繁讀取的塊的信息時，從該SSD中讀取信息。該控制器在第二時間段之后重置易失性存儲器中的該最頻繁讀取的塊的身份，其中該第二時間段比所述第一時間段長。

本發明還涉及讀取存儲在前述的非易失性存儲系統的數據的方法。

附圖說明

圖1為本發明的改進的存儲系統的塊級圖；

圖2為用在圖1所示的控制器中的緩沖器的一個實施例的示意圖。

具體實施方式

參考圖1，其示出了本發明的改進的非易失性存儲系統10的塊級圖。該系統包括連接于主機設備12的控制器20。主機設備12典型地為處理器或計算機。控制器20包括易失性存儲器30、微處理器22和非易失性存儲器(NVM)24。該NVM?24存儲由微處理器22執行的程序。當然，存儲在該NVM?24的所存儲的程序還可以由主機設備12更新。微處理器22接收來自NVM?24的存儲的程序和執行其上的指令并且控制易失性存儲器30。此外，該控制器連接至硬盤驅動器(HDD)40。最后，該系統10包括固態驅動器(SSD)50，該固態驅動器還被連接到控制器20并在控制器20的控制下。根據以下描述的本發明，在執行來自NVM?24的所存儲的程序中的微處理器22還控制HDD?40和SSD?50以及易失性存儲器30的運行。

HDD?40是常規磁盤驅動器，同時SSD?50也是常規固態驅動器，其包括非易失性固態存儲器集成電路芯片。

在系統10的運行中，當接通電源時易失性存儲器30被“重置”，這是因為通過限定當關斷電源時易失性存儲器30“丟失”存儲在其中的所有內容。起初，當主機12向系統10請求讀操作時，控制器讀取HDD?40并且從中檢索數據。控制器20將HDD?40劃分成多個塊。從其中一個塊中讀取由主機12請求的特定數據。該塊的地址隨后被存儲在易失性存儲器30中，其中由主機12請求從該地址讀取數據。與請求從中讀取數據的該塊的該地址相關聯的還有表示從HDD?40中讀取塊的數據的次數的計數器。