[發明專利]固態驅動器的主動回收

有效

• 申請號: 201310409598.5
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN104424110B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 許鵬;馬利昭
• 申請（專利權）人: LSI公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F3/06
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 王田

技術領域

本發明涉及數據存儲領域，特別是固態存儲設備。

背景技術

固態驅動器（SSD）是一種數據存儲設備，其使用集成電路組件作為存儲器永久存儲數據。與傳統的機電式磁盤（如硬盤驅動器或軟盤）的區別是，固態驅動器（SSD）沒有運動機械部件。與機電磁盤相比，SSD通常不易受物理撞擊，運行更安靜，有較低的訪問時間以及更短的延遲。

發明內容

本公開的一個實施例涉及一種用于固態驅動器的主動回收的方法。所述固態驅動器包括的多個塊（block），所述多個塊中的每一個塊包括多個頁（page）。該方法的步驟包括：從數據請求者接收一讀請求；識別包含所述讀請求所請求的數據的至少一個頁；確定是否所述至少一個頁屬于被識別為主動回收的塊；當所述至少一個頁屬于被識別為主動回收的所述塊時，將所述至少一個頁寫入一不同的塊；以及響應所述讀請求，將所述至少一個頁發送至所述數據請求者。

本發明的另一個實施例涉及一種固態驅動器。所述固態驅動器包括用于提供數據存儲的多個塊，其中，所述多個塊中的每一個塊包括多個頁。所述固態驅動器還包括一控制器，用于控制所述固態驅動器的操作，其中，一旦從數據請求者接收一讀請求，所述控制器被構形用以：識別包含所述讀請求所請求的數據的至少一個頁；確定是否所述至少一個頁屬于被識別為主動回收的塊；當所述至少一個頁屬于被識別為主動回收的所述塊時，將所述至少一個頁寫入一不同的塊；以及響應所述讀請求，將所述至少一個頁發送至所述數據請求者。

本公開的再一實施例涉及一種固態驅動器。所述固態驅動器包括用于提供數據存儲的多個塊，其中，所述多個塊中的每一個塊包括多個頁。所述固態驅動器還包括一有效的頁計數表，用于保持所述固態驅動器的所述多個塊中的每一個塊的有效頁計數；一主動回收表，用于識別被考慮主動回收的所述多個塊的一子集，其中，基于所述多個塊的每一個塊的所述有效頁計數識別所述被考慮主動回收的所述塊的所述子集；以及一控制器，用于控制所述固態驅動器的操作。一旦從數據請求者接收一讀請求，所述控制器被構形用以：識別包含所述讀請求所請求的數據的至少一個頁；確定是否所述至少一個頁屬于被識別為主動回收的塊；當所述至少一個頁屬于被識別為主動回收的所述塊時，將所述至少一個頁寫入一不同的塊；以及響應所述讀請求，將所述至少一個頁發送至所述數據請求者。

應理解的是，前面的一般描述和下面的詳細描述是示例性和說明性的不應限制本發明的權利。附圖說明圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，說明本發明的實施例，并與一般的描述一起用于解釋本發明原理。

附圖說明

本發明的眾多優點可以被本領域技術人員更好地理解，在本領域中，通過參考附圖進一步詳細說明：

圖1圖示了固態驅動器的數據塊和固態驅動器利用的地址映射；

圖2圖示了固態驅動器的垃圾回收過程；

圖3是說明用于提供固態驅動器的主動回收的方法的流程圖；以及

圖4是描繪了圖3的固態驅動器的方框圖。

具體實施方式

參考下面進行詳細說明，對本發明的優選實施例，其示例在附圖中示出本發明。

固態驅動器（SSD）使用集成電路組件作為存儲器來存儲永久數據。例如，閃存設備（例如，NAND型閃存等），可以作為存儲介質。NAND閃存由浮柵晶體管將信息存儲在存儲單元陣列。在傳統的單級單元（SLC）的裝置中，每個單元只存儲一個比特的信息。一些較新閃速存儲器，被稱為多級單元（MLC）的設備，包括三重級單元（TLC）的設備，通過在應用于其單元的浮柵的多能級電荷之間選擇，可以每單元存儲一個以上比特（bit）。

典型的閃存由多個塊（block）組成，每個塊包含多個頁（page）?；镜拈W存存儲器讀/寫單元是頁，這通常是在一個示例性實施8KB。在常規實施中，數據在被寫入到一特定的頁之前，該頁必須先被擦除，擦除過程是一次執行一個塊。因此，當新的數據需要被改寫到一個特定的頁時，包含該特定的頁的整個塊必須首先被擦除?？梢栽O想，上述提及的頁可以使用上物理頁地址方案或邏輯頁地址（LPA）方案編址。