[發明專利]存儲設備的擴展地址空間

有效

• 申請號: 201811074911.3
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN110865945B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 代亮亮;高鵬;湯峰
• 申請（專利權）人: 上海憶芯實業有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F12/1009
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 陳變花

提供了存儲設備的擴展地址空間。提供的訪問存儲設備的擴展地址空間的方法，包括：獲取訪問擴展地址空間的寫擴展區命令；將寫擴展區命令對應的數據寫入第一物理地址；根據寫擴展區命令生成寫鏡像區命令；將寫鏡像區命令對應的數據寫入第二物理地址；以及指示寫擴展區命令處理完成。

技術領域

本申請涉及存儲設備，具體地，涉及管理與使用存儲設備的擴展地址空間。

背景技術

圖1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。

存儲介質上通常按頁來存儲和讀取數據。而按塊來擦除數據。塊(也稱物理塊)包含多個頁。塊包含多個頁。存儲介質上的頁(稱為物理頁)具有固定的尺寸，例如17664字節。物理頁也可以具有其他的尺寸。