[發明專利]處理具有非易失性存儲器的系統的動態和靜態數據

有效

• 申請號: 201110463227.6
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102693184A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: D·J·波斯特;N·J·瓦克拉特
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鮑進

技術領域

本公開一般涉及處理具有非易失性存儲器的系統的動態和靜態數據。

背景技術

NAND閃存和其他類型的非易失性存儲器(“NVM”)通常用于海量存儲。例如，諸如便攜式媒體播放器的消費電子設備經常包括閃存以存儲音樂、視頻和其他媒體。

NVM可包括電子設備所需的數據(例如，“有效數據”)和電子設備不再需要的數據(例如，“無效數據”)。在NVM中存儲的有效數據可被進一步劃分成頻繁更新或變化的數據(例如，“動態數據”)和極少更新或變化的數據(例如，“靜態數據”)。常規地，NVM中數據的放置是相當任意的，以至可在NVM的單個塊中存儲動態數據和靜態數據的混合。

某些NVM被配置成在塊中的任意存儲位置可被重新編程之前，需要擦除已編程存儲位置塊。因此，電子設備通常執行被稱作“垃圾收集”(“GC”)的操作以釋放供擦除和重新編程的塊。為了釋放該塊中的所有存儲位置以便擦除，電子設備可將塊的有效數據復制到另一塊的存儲位置中。因為塊上存在動態數據和靜態數據的混合，所以GC的效率可能低下，這是由于必須要復制的有效數據的數量可能是相當大的。

此外，通過使用被稱作“磨損均衡(wear?leveling)”的操作，電子設備有時可以對塊執行GC。磨損均衡通常用于擴展NVM的有用壽命。時常地，系統可執行NVM的不必要的磨損均衡，事實上這可能導致NVM的更多磨損。

發明內容

公開了處理具有非易失性存儲器的系統的動態和靜態數據的系統和方法。通過確定正被寫入NVM的數據是否是動態的，系統的NVM接口可確定最初將數據放置在NVM上的什么地方。此外，這允許NVM接口提高垃圾收集和磨損均衡的效率。

附圖說明

一旦結合附圖考慮下述詳細說明，本發明的上述和其他的方面和優點將變得更加明顯，附圖中同樣的附圖標記始終指代同樣的部件，在附圖中：

圖1和2是根據本發明各種實施例配置的電子設備的框圖；

圖3是根據本發明各種實施例的邏輯塊地址到物理頁的示例性映射的框圖；

圖4是根據本發明各種實施例的用于提供邏輯到物理地址映射的示例性樹的框圖；

圖5是根據本發明各種實施例的可與用戶數據關聯的元數據的圖形視圖；

圖6是根據本發明各種實施例的將數據編程到非易失性存儲器的示例性過程的流程圖；

圖7是根據本發明各種實施例的在非易失性存儲器上執行垃圾收集的示例性過程的流程圖；以及

圖8是根據本發明各種實施例的用于確定是否在非易失性存儲器上執行磨損均衡的示例性過程的流程圖。

具體實施方式

本公開提供了處理具有非易失性存儲器(“NVM”)的系統的動態和靜態數據的系統和方法。通過確定正被寫入NVM的數據是否是動態的，系統的NVM接口可確定最初將數據放置在NVM上的什么地方。此外，這允許NVM接口提高垃圾收集(“GC”)和磨損均衡的效率。

例如，響應于接收到對應于邏輯塊地址(“LBA”)范圍的寫入請求，NVM接口可確定與LBA范圍相關的數據是否是動態的。在某些實施例中，基于從樹或元數據獲得的一個或多個參數，NVM接口可做出該確定。一個或多個參數可以是任意適當的參數，諸如，例如指示特定LBA范圍已被寫入的次數的計數器，指示數據何時由應用程序和/或操作系統最后寫入到LBA范圍的用戶編織序列(weave?sequence)，指示數據何時由任意源(例如，由GC進程，或由應用程序或操作系統)最后寫入到LBA范圍的編織序列，和/或其任意組合。基于對于與LBA范圍相關聯的數據是否是動態的確定，NVM接口可將數據編程到動態流塊或靜態流塊。

如此處所使用的那樣，“動態流塊”可以是已由NVM接口指定為動態流的一部分的任意適當的NVM塊。被分類為動態的輸入數據可被選擇性地置于一個或多個動態塊上。同樣地，如此處所使用的那樣，“靜態流塊”可以是由NVM接口指定為靜態流的一部分的任意適當的NVM塊。被分類為靜態的輸入數據可被選擇性地置于一個或多個靜態塊上。

通過將輸入數據分割成兩個單獨的寫入流，GC寫入放大可被降低而GC的效率可因此得到提高。此外，對于數據是否是動態的確定允許NVM接口避免不必要的NVM磨損均衡。

圖1例示了電子設備100的框圖。在某些實施例中，電子設備100可以是或者可以包括便攜式媒體播放器、蜂窩電話機、口袋大小的個人電腦、個人數字助理(“PDA”)、臺式機、膝上型電腦以及任意其他合適類型的電子設備。