[發明專利]使用地址屏障增強存儲設備訪問FTL表的并行性

在審

• 申請號: 201911365280.5
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN113051190A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 劉玉進;王樹珂;侯俊偉;孫清濤;路向峰
• 申請（專利權）人: 北京憶恒創源科技有限公司
• 主分類號: G06F12/1009
• 分類號: 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

本申請提供使用地址屏障無鎖訪問FTL表的方法，涉及存儲技術。無鎖訪問方法包括響應于收到寫命令，若該寫命令訪問的邏輯地址同邏輯地址屏障記錄的邏輯地址范圍存在重疊，暫存該寫命令而不開始對該寫命令的處理；第一任務從FTL表第一條目中獲取地址的舊值，將所述地址的舊值對應的數據寫入第一新地址中；第一任務比較FTL表的第一條目中的地址與存儲的所述地址的舊值，根據比較結果確定是否用第一新地址更新FTL表所述第一條目。采用本申請提供的無鎖訪問方法能夠減少多任務并發處理時導致的資源訪問沖突問題，提高存儲設備任務處理的并行性。

技術領域

本申請涉及存儲技術，具體地，涉及使用地址屏障增強存儲設備訪問FTL(閃存轉換層，Flash Translation Table)表的并行性。

背景技術

以存儲設備為例，圖1展示了存儲設備的框圖。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(MagneticRandom Access Memory，磁阻存儲器)、RRAM(Resistive Random Access Memory，阻變存儲器)、XPoint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?？刂撇考?04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。