[發(fā)明專利]固態(tài)存儲器、包含其的計算機系統(tǒng)和操作其的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310293519.9
• 申請日: 2008-05-27
• 公開（公告）號: CN103400598A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳文旭;金道根;樸贊益
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G11C16/10
• 分類號: G11C16/10;G06F12/02;G06F12/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張泓

本申請是申請日為2008年5月27日、申請?zhí)枮?00810108579.8、發(fā)明名稱為“固態(tài)存儲器、包含其的計算機系統(tǒng)和操作其的方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及存儲器系統(tǒng)，更具體地，本發(fā)明涉及一種固態(tài)存儲器（solid?state?memory，SSM）、包含SSM的計算機系統(tǒng)、以及操作SSM的方法。SSM的示例包括計算機系統(tǒng)的主存儲器和計算機系統(tǒng)的固態(tài)驅(qū)動器（SSD）。

背景技術(shù)

固態(tài)驅(qū)動器（SSD）是典型地模擬傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器（HDD）的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，因此易于在大部分應用中替代HDD。與HDD的旋轉(zhuǎn)磁盤介質(zhì)相反，SSD利用固態(tài)存儲器存儲數(shù)據(jù)。由于沒有移動部件，SSD大大消除了與傳統(tǒng)HDD相關(guān)的搜索時間、延遲時間以及其它機電延遲和故障。

SSD一般由NAND閃存（非易失性）或者SDRAM（易失性）組成。

基于例如SDRAM的易失性存儲器的SSD的特征在于快速的數(shù)據(jù)存取，并且其主要被用以加速否則可能會被磁盤驅(qū)動的延遲時間所抑制的應用程序。基于DRAM的SSD的易失性存儲器典型地需要包含內(nèi)部電池和備份磁盤系統(tǒng)以確保數(shù)據(jù)一致性。如果電源掉電的話，所述電池為將數(shù)據(jù)從SDRAM拷貝到備份磁盤系統(tǒng)維持足夠長時間的供電。一旦供電恢復，數(shù)據(jù)被從備份磁盤拷貝回SDRAM，此時SSD恢復正常工作。

然而，大多數(shù)SSD生產(chǎn)商使用非易失性快閃存儲器來制造比基于DRAM的SSD更穩(wěn)定和小型化的SSD。這些基于快閃存儲器的SSD也被稱為快閃驅(qū)動器，它不需要電池，允許制造商更容易地復制標準硬盤驅(qū)動器。另外，非易失性快閃SSD在掉電期間保持存儲。

正如本領(lǐng)域所熟知，單級單元（SLC）快閃的每個存儲單元可以存儲一個比特，而多級單元（MLC）快閃的每個存儲單元可以存儲兩個或更多個比特。這樣，為了增加容量，快閃SSD可以利用多級單元（MLC）存儲器組。然而，快閃SSD通常遭受相對較低的隨機寫入速度，并且這個操作缺點進一步加劇了MLC快閃的相對較低的速度。這樣，已建議為SSD配備兩種類型的快閃存儲器媒介——低容量的SLC存儲器組和高容量的MLC存儲器組。利用這種配置，可以將頻繁使用的數(shù)據(jù)（例如，目錄和/或日志信息）存儲在更快的SLC組中，而可以將較不頻繁使用的數(shù)據(jù)（例如，音樂文件、圖像等）存儲在更慢的MLC組中。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，數(shù)據(jù)被存儲在包括第一和第二存儲器層的固態(tài)存儲器中。執(zhí)行第一評估以確定所接收數(shù)據(jù)是熱數(shù)據(jù)還是冷數(shù)據(jù)。將在第一評估期間被評估為熱數(shù)據(jù)的所接收數(shù)據(jù)存儲在第一存儲器層中，以及將在第一評估期間被評估為冷數(shù)據(jù)的所接收數(shù)據(jù)存儲在第二存儲器層中。進一步地，執(zhí)行第二評估以確定在第一存儲器層中存儲的數(shù)據(jù)是熱數(shù)據(jù)還是冷數(shù)據(jù)。然后將在第二評估期間被評估為冷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)從第一存儲器層遷移到第二存儲器層。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種在固態(tài)存儲器中存儲所接收數(shù)據(jù)的方法包括：最初將熱數(shù)據(jù)存儲在高速存儲器層中，然后將高速存儲器層中存儲的部分數(shù)據(jù)遷移到用于存儲冷數(shù)據(jù)的低速存儲器層中。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種固態(tài)存儲器系統(tǒng)包括第一存儲器層、第二存儲器層和存儲控制器。所述存儲控制器被配置為：執(zhí)行關(guān)于所接收數(shù)據(jù)是熱數(shù)據(jù)還是冷數(shù)據(jù)的第一評估；將在第一評估期間被評估為熱數(shù)據(jù)的所接收數(shù)據(jù)存儲在第一存儲器層中；以及將在第一評估期間被評估為冷數(shù)據(jù)的所接收數(shù)據(jù)存儲在第二存儲器層中。所述存儲控制器進一步被配置為：執(zhí)行關(guān)于第一存儲器層中存儲的數(shù)據(jù)是熱數(shù)據(jù)還是冷數(shù)據(jù)的第二評估；以及將在第二評估期間被評估為冷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)從第一存儲器層遷移到第二存儲器層。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種固態(tài)存儲器系統(tǒng)被配置為可操作地連接到計算機操作系統(tǒng)并且其包括第一和第二存儲器層。第一存儲器層的運行速度高于第二存儲器層的運行速度，并且當固態(tài)存儲器被連接到計算機操作系統(tǒng)時，對于該計算機操作系統(tǒng)可操作地隱藏第一存儲器區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種計算機系統(tǒng)包括處理器和存儲器。固態(tài)存儲器包括高速存儲器層和低速存儲器層，并且對于所述處理器隱藏高速存儲器區(qū)域。

附圖說明

通過參考附圖的以下詳細描述，本發(fā)明的以上和其它方面和特征將變得顯而易見，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)驅(qū)動器（SSD）的框圖；

圖2和圖3是用于描述在根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1的SSD中的非易失性存儲媒介的框圖；

圖4和圖5是用于描述在根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1的SSD中耦接非易失性存儲介質(zhì)與接口的替換方法的框圖；