[發(fā)明專利]具有帶有非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280069362.5
• 申請(qǐng)日: 2012-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN104106038A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木進(jìn);本間繁雄;松井佑光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;黃倩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有帶有非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

存儲(chǔ)系統(tǒng)一般向更高層設(shè)備(例如主機(jī))提供基于由多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備配置的RAID(獨(dú)立盤冗余陣列)創(chuàng)建的邏輯卷。近年來，除HDD(硬盤驅(qū)動(dòng))之外或者作為HDD的替代，還運(yùn)用帶有多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器芯片的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備作為存儲(chǔ)設(shè)備中的每個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備。例如帶有多個(gè)閃存芯片(下文為“FM芯片”)的閃存設(shè)備被運(yùn)用為非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備。例如已知在專利文獻(xiàn)1中描述的技術(shù)為具有這樣的閃存設(shè)備的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

引用列表

專利文獻(xiàn)

PTL1：美國專利申請(qǐng)?zhí)?011/0231594(說明書)

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

例如在閃存設(shè)備中，需要刷新或者回收與邏輯地址數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的頁面的數(shù)據(jù)(有效數(shù)據(jù))。換而言之，執(zhí)行從頁面數(shù)據(jù)讀取有效數(shù)據(jù)、然后向其它頁面中寫入有效數(shù)據(jù)的過程。

在一些情況下，有效數(shù)據(jù)在閃存設(shè)備的更高層設(shè)備中變成非必需。然而閃存設(shè)備本身不能掌握這樣的情況并且繼續(xù)管理非必需數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)。換而言之，雖然有效數(shù)據(jù)不再必需，但是數(shù)據(jù)被作為將刷新和回收的數(shù)據(jù)而被管理。這使非必需數(shù)據(jù)被寫入頁面中從而減少閃存設(shè)備的操作壽命。

以上描述的問題適用于具有除了閃存設(shè)備之外的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

對(duì)問題的解決方案

一種耦合到主機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)具有非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備和耦合到該半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)控制器，該非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備包括由多個(gè)頁面配置的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。在多個(gè)頁面中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是非必需的情況下，這多個(gè)頁面是基于非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備的邏輯卷的區(qū)域的基礎(chǔ)，存儲(chǔ)控制器向非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)送對(duì)于減少頁面數(shù)目的非必需減少請(qǐng)求，這些頁面是其中存儲(chǔ)非必需數(shù)據(jù)的區(qū)域的基礎(chǔ)。響應(yīng)于該非必需減少請(qǐng)求，非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備使多個(gè)頁面無效，這多個(gè)頁面是其中存儲(chǔ)非必需數(shù)據(jù)的區(qū)域的基礎(chǔ)。

附圖說明

[圖1]圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的配置示例。

[圖2]圖2示出根據(jù)實(shí)施例的RAID控制器的配置示例。

[圖3]圖3示出根據(jù)實(shí)施例的閃存設(shè)備的配置示例。

[圖4]圖4示出根據(jù)實(shí)施例的閃存封裝的配置示例。

[圖5]圖5示出根據(jù)實(shí)施例的閃存芯片的配置示例。

[圖6]圖6是用于圖示如何更新根據(jù)實(shí)施例的閃存芯片的數(shù)據(jù)的圖。

[圖7]圖7是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的頁面的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的圖。

[圖8]圖8是用于圖示如何擦除根據(jù)實(shí)施例的閃存芯片的數(shù)據(jù)的圖。

[圖9]圖9是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的回收的圖。

[圖10]圖10是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的塊的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的圖。

[圖11]圖11是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)區(qū)域分配過程的圖。

[圖12]圖12是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)盤區(qū)區(qū)域分配過程的圖。

[圖13]圖13是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的層間動(dòng)態(tài)遷移的圖。

[圖14]圖14是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的在層間動(dòng)態(tài)遷移之后執(zhí)行的固定模式數(shù)據(jù)寫入過程的圖。

[圖15]圖15是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的固定模式數(shù)據(jù)寫入過程的第一示例的圖。

[圖16]圖16是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的固定模式數(shù)據(jù)寫入過程的第二示例的圖。

[圖17]圖17是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的固定模式數(shù)據(jù)寫入過程的第三示例的圖。

[圖18]圖18是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的固定模式數(shù)據(jù)寫入過程的第四示例的圖。

[圖19]圖19是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的取消映射請(qǐng)求的圖。

[圖20]圖20是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的快照創(chuàng)建過程的圖。

[圖21]圖21是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的快照創(chuàng)建過程的另一示例的圖。

[圖22]圖22是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的在快照是刪除時(shí)生成的非必需數(shù)據(jù)的圖。

[圖23]圖23是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的在快照刪除之后執(zhí)行的固定模式數(shù)據(jù)寫入過程的圖。

[圖24]圖24示出根據(jù)實(shí)施例的邏輯物理轉(zhuǎn)換表的示例。

[圖25]圖25示出根據(jù)實(shí)施例的物理-邏輯轉(zhuǎn)換表的示例。

[圖26]圖26示出根據(jù)實(shí)施例的池管理表的示例。

[圖27]圖27示出根據(jù)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)區(qū)域分配表的示例。

[圖28]圖28示出根據(jù)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)盤區(qū)區(qū)域分配表的示例。