[發(fā)明專利]用于3D閃存的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)填充

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910277645.2
• 申請(qǐng)日: 2019-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN111797028A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路向峰;高會(huì)娟;周寶龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京憶恒創(chuàng)源科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F12/02
• 分類號(hào): G06F12/02;G11C16/04
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11572
• 代理人: 陳變花

提供了用于3D閃存的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)填充方法與存儲(chǔ)設(shè)備。所提供的方法包括，響應(yīng)于開放物理塊的第一區(qū)域被讀取的次數(shù)超過(guò)第一閾值，產(chǎn)生要寫入所述開放物理塊的第一填充數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及存儲(chǔ)技術(shù)，特別地，涉及用于諸如3D NAND閃存的非易失存儲(chǔ)介質(zhì)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)填充方法與存儲(chǔ)設(shè)。

背景技術(shù)

圖1展示了固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備的框圖。固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備102同主機(jī)相耦合，用于為主機(jī)提供存儲(chǔ)能力。主機(jī)同固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備102之間可通過(guò)多種方式相耦合，耦合方式包括但不限于通過(guò)例如SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高級(jí)技術(shù)附件)、SCSI(Small Computer System Interface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)、SAS(Serial AttachedSCSI，串行連接SCSI)、IDE(Integrated Drive Electronics，集成驅(qū)動(dòng)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(lián))、NVMe(NVM Express，高速非易失存儲(chǔ))、以太網(wǎng)、光纖通道、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)等連接主機(jī)與固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備102。主機(jī)可以是能夠通過(guò)上述方式同存儲(chǔ)設(shè)備相通信的信息處理設(shè)備，例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)、平板電腦、服務(wù)器、便攜式計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器、蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理等。存儲(chǔ)設(shè)備102包括接口103、控制部件104、一個(gè)或多個(gè)NVM芯片105以及DRAM(Dynamic Random Access Memory，動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)110。

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

接口103可適配于通過(guò)例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SAS、以太網(wǎng)、光纖通道等方式與主機(jī)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(chǔ)管理、主機(jī)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(guò)軟件、硬件、固件或其組合的多種方式實(shí)現(xiàn)，例如，控制部件104可以是FPGA(Field-programmable gate array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)、ASIC(Application 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(lái)操縱控制部件104的硬件來(lái)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(chǔ)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、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。

在存儲(chǔ)設(shè)備中，利用FTL(Flash Translation Layer，閃存轉(zhuǎn)換層)來(lái)維護(hù)從邏輯地址到物理地址的映射信息。邏輯地址構(gòu)成了操作系統(tǒng)等上層軟件所感知到的固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)空間。物理地址是用于訪問固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備的物理存儲(chǔ)單元的地址。在相關(guān)技術(shù)中還可利用中間地址形態(tài)實(shí)施地址映射。例如將邏輯地址映射為中間地址，進(jìn)而將中間地址進(jìn)一步映射為物理地址。這些情況下，存儲(chǔ)設(shè)備所接收的讀/寫命令指示邏輯地址。

存儲(chǔ)了從邏輯地址到物理地址的映射信息的表結(jié)構(gòu)被稱為FTL表。FTL表是固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備中的重要元數(shù)據(jù)。通常FTL表的條目記錄了存儲(chǔ)設(shè)備中以數(shù)據(jù)頁(yè)為單位的地址映射關(guān)系。