[發(fā)明專利]提高非易失性存儲器操作性能的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010002144.2
• 申請日: 2010-01-07
• 公開（公告）號: CN101794198A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設計）人: W·華生;M·S·迪格斯
• 申請（專利權(quán)）人: 硅系統(tǒng)公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G11C29/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非易失性存儲器，更具體地涉及提高存儲子系統(tǒng)中執(zhí)行的非易失性存儲器操作的性能的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

非易失性存儲器(NVM)制造商通常將計時周期固定為適應完成頁編程和塊擦除操作所需要的時間。對于閃存，典型的頁編程周期可以持續(xù)約200-250μs，最長可持續(xù)500-750μs，而典型的塊擦除周期可持續(xù)約1.5ms，最長可持續(xù)2ms。但是，物理NVM設備的計時是不統(tǒng)一的，并且完成頁編程或塊擦除操作所花費的實際時間會發(fā)生變化。因此，在很多系統(tǒng)中，執(zhí)行這種操作的控制器需要不斷地輪詢編程循環(huán)中的狀態(tài)寄存器，直到操作完成。在等待狀態(tài)中花費的時間通常是浪費，并且因此影響了系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開了優(yōu)化存儲子系統(tǒng)中非易失性存儲器(NVM)操作的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法識別并重獲普通頁編程和塊擦除操作中潛在未使用的處理時間。在一個實施例中，控制器內(nèi)的表征模塊(characterization module)通過在一陣列中的一個或更多NVM設備上執(zhí)行隨機頁編程和塊擦除操作來執(zhí)行表征程序。之后，從表征程序獲得的針對NVM設備的實際時間值被存儲在校準表中。可以在啟動時執(zhí)行表征程序，或者由某些受監(jiān)視事件諸如通電時間的每第1,000個小時，周期性地觸發(fā)來執(zhí)行表征程序，從而校準表中的值反映各個NVM設備的實際物理狀態(tài)。

任務管理器使用校準表中的這些值評估完成某些存儲器操作所需要的時間。基于評估的完成時間，任務管理器分配將在頁編程和/或塊 擦除周期期間執(zhí)行的包括存儲器或非存儲器操作的某些任務，從而有效利用其他情況下未使用的處理時間。

附圖說明

將參照以下概括附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。提供這些附圖和相關(guān)的描述是為了圖示說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。

圖1是圖示說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例連接到固態(tài)存儲子系統(tǒng)的主機系統(tǒng)的框圖。

圖2是顯示典型頁編程操作的流程圖。

圖3是顯示典型塊擦除操作的流程圖。

圖4是圖示說明根據(jù)一個實施例產(chǎn)生校準表的方法的流程圖。

圖5是圖示說明根據(jù)一個實施例的任務管理器的時間分配操作的流程圖。

圖6是圖示說明根據(jù)一個實施例的任務管理器的任務分配操作的流程圖。

圖7是圖示說明根據(jù)一個實施例在頁編程操作期間任務管理器的操作的流程圖。

圖8是圖示說明根據(jù)一個實施例在塊擦除操作期間任務管理器的操作的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖描述提高非易失性存儲器操作的性能的系統(tǒng)和方法。在可能的情況下，整個附圖中使用相同參考數(shù)字代表相同或類似的組件。本描述意在圖示說明某些優(yōu)選實施例，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的其他實施例，包括未提供本文記載的所有優(yōu)點和特征的實施例也屬于本發(fā)明的范圍。因此，此詳細描述中沒有任何內(nèi)容意在表明任何特定特征或組件是必須的。本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求來限定。 1.概述

圖1是圖示說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例連接到固態(tài)存儲子系統(tǒng)112的主機系統(tǒng)110的框圖。主機系統(tǒng)110包括諸如個人計算機的計算機、工作站、路由器、刀片型服務器(blade server)或其他類型的計算設備。例如，主機系統(tǒng)110可以是軍用系統(tǒng)、航程計算機或其他飛行航空電子設備系統(tǒng)、用于軍事應用的可攜式計算機、高速數(shù)據(jù)記錄器、醫(yī)學設備、工業(yè)控制系統(tǒng)、交互式公用電話、個人數(shù)字助理、膝上型計算機、交互式無限通信設備、銷售點零售設備等。固態(tài)存儲子系統(tǒng)112為主機系統(tǒng)110提供數(shù)據(jù)存儲，并且也可以為主機系統(tǒng)110提供操作系統(tǒng)功能和引導過程數(shù)據(jù)。主機系統(tǒng)110執(zhí)行驅(qū)動器程序113，該驅(qū)動器程序113提供與子系統(tǒng)112通信的功能，諸如通過根據(jù)ATA或其他標準發(fā)布命令。