[發(fā)明專利]控制密集型控制系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710204980.0
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN108345428B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈飛;王晨陽;伍德斌
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門旌存半導(dǎo)體技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇;張會會

公開了控制密集型控制系統(tǒng)及其方法。所公開的方法包括第一處理器生成第一命令并發(fā)送給第二處理器；在第二處理器中由第一線程處理第一命令；第一線程生成第一存儲器訪問命令；響應(yīng)于所生成的第一存儲器訪問命令被填充至提交隊列，所述第一線程讓步(yield)；第一存儲器訪問命令處理完成后，恢復(fù)生成所述第一存儲器訪問命令的所述第一線程；以及第一線程使用所述第一存儲器訪問命令的處理結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及固態(tài)存儲設(shè)備(Solid Storage Device,SSD)，更具體地，本申請涉及改進存儲器控制器的大并發(fā)IO處理能力。

背景技術(shù)

參看圖1，展示了存儲設(shè)備的框圖。固態(tài)存儲設(shè)備102同主機相耦合，用于為主機提供存儲能力。主機同固態(tài)存儲設(shè)備102之間可通過多種方式相耦合，耦合方式包括但不限于通過例如SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高級技術(shù)附件)、SCSI(Small Computer System Interface，小型計算機系統(tǒng)接口)、SAS(Serial AttachedSCSI，串行連接SCSI)、IDE(Integrated Drive Electronics，集成驅(qū)動器電子)、USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)、PCIE(Peripheral Comp onent InterconnectExpress,PCIe，高速外圍組件互聯(lián))、NVMe(NVM Express，高速非易失存儲)、以太網(wǎng)、光纖通道、無線通信網(wǎng)絡(luò)等連接主機與固態(tài)存儲設(shè)備102。主機可以是能夠通過上述方式同存儲設(shè)備相通信的信息處理設(shè)備，例如，個人計算機、平板電腦、服務(wù)器、便攜式計算機、網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器、蜂窩電話、個人數(shù)字助理等。存儲設(shè)備102包括接口103、控制部件104、一個或多個NVM芯片105以及DRAM(Dynamic Random Access Memory，動態(tài)隨機訪問存儲器)110。

NAND閃存、相變存儲器、FeRAM(Ferroelectric RAM，鐵電存儲器)、MRAM(MagneticRandom Access Memory，磁阻存儲器)、RRAM(Resistive Random Access Memory，阻變存儲器)等是常見的NVM。

接口103可適配于通過例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SAS、以太網(wǎng)、光纖通道等方式與主機交換數(shù)據(jù)。

控制部件104用于控制在接口103、NVM芯片105以及DRAM 110之間的數(shù)據(jù)傳輸，還用于存儲管理、主機邏輯地址到閃存物理地址映射、擦除均衡、壞塊管理等。控制部件104可通過軟件、硬件、固件或其組合的多種方式實現(xiàn)，例如，控制部件104可以是FPGA(Field-programmable gate array，現(xiàn)場可編程門陣列)、ASIC(App lication SpecificIntegrated Circuit，應(yīng)用專用集成電路)或者其組合的形式。控制部件104也可以包括處理器或者控制器，在處理器或控制器中執(zhí)行軟件來操縱控制部件104的硬件來處理IO(Input/Output)命令。控制部件104還可以耦合到DRAM 110，并可訪問DRAM 110的數(shù)據(jù)。在DRAM可存儲FTL表和/或緩存的IO命令的數(shù)據(jù)。

控制部件104包括閃存接口控制器(或稱為介質(zhì)接口控制器、閃存通道控制器)，閃存接口控制器耦合到NVM芯片105，并以遵循NVM芯片105的接口協(xié)議的方式向NVM芯片105發(fā)出命令，以操作NVM芯片105，并接收從NVM芯片105輸出的命令執(zhí)行結(jié)果。已知的NVM芯片接口協(xié)議包括“Toggle”、“ONFI”等。

在控制部件104中運行的軟件和/或固件(下面統(tǒng)稱為“固件”)可被存儲在NVM芯片105或另外的固件存儲器中。在固態(tài)存儲設(shè)備102上電時，從固件存儲器將固件加載到DRAM110和/或控制部件104內(nèi)部的存儲器中。可選地，通過接口103或調(diào)試接口接收并加載固件。控制部件104通過閃存接口控制器向NVM芯片105發(fā)送的命令包括，例如，讀出、編程和/或擦除等。命令還包括暫停(suspend)命令，用于臨時暫停已發(fā)送給NVM芯片105的命令的執(zhí)行。