[發明專利]存儲設備、包括這種存儲設備的系統及其操作方法

在審

• 申請號: 201911064637.6
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN111143234A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 裵德鎬;金東昱;閔在泓;李庸仁;黃珠榮
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F3/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 楊姍

連接到使用虛擬存儲器的主機的存儲設備包括固態驅動器，所述固態驅動器接收包括邏輯塊地址(LBA)列表和塊大小的流存取命令，并且根據所述LBA列表和所述塊大小從非易失性存儲器設備預取請求的流數據，而無需額外的命令。預取的流數據被順序地加載到緩沖器上，并且存儲設備內計算塊訪問在所述虛擬存儲器上注冊的流區域，來以所述塊大小為單位順序地讀取加載到所述緩沖器上的流數據。所述緩沖器被映射到所述流區域的虛擬存儲器地址。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年11月2日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2018-0133653號以及于2019年3月8日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2019-0027103號的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開涉及電子設備，更具體地，涉及有效地存儲和輸出流數據的存儲設備、包括這種存儲設備的計算系統或電子系統及其操作方法。

背景技術

如今，各種電子設備被廣泛使用，其根據包括在其中的電子電路的操作執行獨特的功能。電子設備可以例如執行獨特的功能以向用戶提供服務。

固態驅動器(以下稱為“SSD”)是存儲設備的示例。響應于外部設備(例如，主機或外圍設備)的請求，SSD可以存儲數據或可以輸出存儲的數據。SSD可以通過將數據存儲在非易失性存儲器設備(NVM)中或輸出存儲在非易失性存儲器設備中的數據來向用戶提供存儲服務。

隨著信息處理技術的發展以及大量數據的生成，一個重要的問題是如何在存儲設備處快速地處理大量數據，同時滿足各種用戶需求，比如存儲設備的性能和容量。具體地，在提供諸如流數據的服務的系統中，流數據的發送和接收可能會導致存儲設備的帶寬的減小，從而明顯降低服務質量。因此，需要改進存儲設備的配置和操作，以滿足使用流數據的系統的各種用戶需求。

發明內容

本發明構思的實施例提供了一種用于在采用接口以應用存儲器資源的共享技術的系統中，最小化在傳輸流數據時發生的帶寬的減小并最小化在傳輸流數據時發生的存儲設備的傳輸延遲時間的技術。

本發明構思的實施例提供了一種連接到使用虛擬存儲器的主機的存儲設備。存儲設備包括固態驅動器和存儲設備內計算塊，所述固態驅動器包括非易失性存儲器設備和緩沖器，所述固態驅動器接收包括邏輯塊地址(LBA)列表和塊大小的流存取命令，根據LBA列表和塊大小從非易失性存儲器塊預取請求的流數據而無需額外的命令，并且將預取的流數據順序地加載到緩沖器上；所述存儲設備內計算塊訪問在虛擬存儲器上注冊的流區域，來以塊大小為單位讀取加載到緩沖器上的流數據。所述緩沖器被映射到所述流區域的虛擬存儲器地址上。

本發明構思的實施例還提供了一種計算系統，所述計算系統包括主機、存儲設備和現場可編程門陣列(FPGA)，其中主機通過使用虛擬存儲器空間來管理存儲器資源；存儲設備包括非易失性存儲器設備和緩沖器，存儲設備接收流存取命令，根據包括在流存取命令中的LBA列表和塊大小從非易失性存儲器設備預取請求的流數據而無需額外的命令，并且將預取的流數據順序地加載到緩沖器上，FPGA訪問在虛擬存儲器空間處注冊的流區域，來以塊大小為單位順序地讀取加載到緩沖器上的流數據。

本發明構思的實施例還提供了一種存儲設備的操作方法，所述存儲設備連接到使用虛擬存儲器空間的主機，并且包括非易失性存儲器設備和緩沖器。該操作方法包括：存儲設備將緩沖器的物理地址映射到與虛擬存儲器空間的流窗口相對應的地址范圍；在存儲設備處接收流存取命令，所述流存取命令包括與流數據相對應的LBA列表和流數據的管理單位；存儲設備根據LBA列表從非易失性存儲器設備預取流數據，來以管理單位將預取的流數據順序地加載到緩沖器上；在目標設備處訪問虛擬存儲器空間的流窗口；將對流窗口的訪問重定向到緩沖器；以及以管理單位將順序加載到所述緩沖器上的流數據傳送到所述目標設備。