[發明專利]云計算與霧計算系統中的KV存儲設備

有效

• 申請號: 201810286986.1
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN110324381B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 古進
• 申請（專利權）人: 北京憶芯科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04N7/18;G06F12/1009;G06F3/06
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

本申請公開了云計算與霧計算系統中的KV存儲設備。所提供的KV存儲設備，包括：主機接口、KV FTL單元、CPU子系統、錯誤校驗單元與用于訪問NVM芯片的介質接口，主機接口用于同主機交換命令與數據，KV FTL單元運行在CPU子系統中，錯誤校驗單元對寫入NVM存儲介質和從NVM存儲介質讀取的數據進行錯誤校驗。本申請主要用于KV存儲設備。

技術領域

本申請涉及KV存儲系統，具體地，涉及云計算與霧計算系統中的KV存儲設備。

背景技術

圖1A展示了固態存儲設備的框圖。固態存儲設備102同主機相耦合，用于為主機提供存儲能力。主機同固態存儲設備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，串行高級技術附件）、SCSI（Small Computer System Interface，小型計算機系統接口）、SAS（Serial AttachedSCSI，串行連接SCSI）、IDE（Integrated Drive Electronics，集成驅動器電子）、USB（Universal Serial Bus，通用串行總線）、PCIE（Peripheral Component InterconnectExpress, PCIe，高速外圍組件互聯）、NVMe（NVM Express，高速非易失存儲）、以太網、光纖通道、無線通信網絡等連接主機與固態存儲設備102。主機可以是能夠通過上述方式同存儲設備相通信的信息處理設備，例如，個人計算機、平板電腦、服務器、便攜式計算機、網絡交換機、路由器、蜂窩電話、個人數字助理等。存儲設備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（Magnetic Random Access Memory，磁阻存儲器）、RRAM（Resistive Random AccessMemory，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、光纖通道等方式與主機交換數據。

控制部件104用于控制在接口103、NVM芯片105以及DRAM 110之間的數據傳輸，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，例如，控制部件104可以是FPGA（Field-programmable gate array，現場可編程門陣列）、ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，應用專用集成電路）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的數據。在DRAM可存儲FTL表和/或緩存的IO命令的數據。

控制部件104包括閃存接口控制器（或稱為介質接口控制器、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的接口協議的方式向NVM芯片105發出命令，以操作NVM芯片105，并接收從NVM芯片105輸出的命令執行結果。已知的NVM芯片接口協議包括“Toggle”、“ONFI”等。

存儲器目標（Target）是NAND閃存封裝內的共享CE（, Chip Enable，芯片使能）信號的一個或多個邏輯單元（LUN，Logic UNit）。NAND閃存封裝內可包括一個或多個管芯（Die）。典型地，邏輯單元對應于單一的管芯。邏輯單元可包括多個平面（Plane）。邏輯單元內的多個平面可以并行存取，而NAND閃存芯片內的多個邏輯單元可以彼此獨立地執行命令和報告狀態。