[發明專利]動態預測延遲屬性

在審

• 申請號: 202010557571.0
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN113157469A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: S·貝尼斯特;A·納沃;A·巴扎斯基;J·G·哈恩
• 申請（專利權）人: 西部數據技術公司
• 主分類號: G06F11/00
• 分類號: G06F11/00;G06F11/34
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 李尚穎

本發明題為“動態預測延遲屬性”。本公開整體涉及動態地改變預測延遲相關屬性以增大操作的確定性窗口(DTWIN)。主機設備工作負荷特性以及存儲器設備的當前狀況為該DTWIN的持續時間提供了有價值的信息。如果該存儲器設備接近壽命終點，則該DTWIN持續時間將會更短。另外，如果來自該主機設備的工作負荷很大，則該DTWIN持續時間也將會更短。基于工作負荷和狀況來動態地調整該DTWIN持續時間將提供相對于當前可用的更長DTWIN持續時間隨時間推移逐漸縮短的DTWIN持續時間，而不是基于主機設備工作負荷和存儲器設備狀況的最差情況場景來利用固定的DTWIN持續時間。

背景技術

技術領域

本公開的實施方案整體涉及動態地改變預測延遲相關屬性以增大操作的確定性窗口(DTWIN)。

相關領域的描述

可預測延遲模式(PLM)用于實現NVMe設備中的讀取操作和寫入操作兩者的可預測延遲。當NVMe設備被配置為在該模式下操作時，使用可預測延遲模式配置特征，NVM組中的命名空間為確定性操作和非確定性操作提供不同的單獨操作窗口。一種此類不同窗口是確定性窗口(DTWIN)，該DTWIN是NVM組能夠為讀取操作和寫入操作提供確定性延遲的操作窗口。另一個此類不同窗口是非確定性窗口(NDWIN)，該NDWIN是NVM組由于準備后續確定性窗口而無法為讀取操作和寫入操作提供確定性延遲的操作窗口。

可在NDWIN中執行的示例性動作包括對非易失性介質的后臺操作。NVM組正在其中操作的當前窗口通過主機使用PLM窗口特征而配置或者通過控制器由于自主動作而配置。

每個NVM獲取日志頁面的可預測延遲可用于確定指定NVM組的當前窗口。當支持PLM時，每一個NVM組都有一個日志頁面。日志頁面指示與指定NVM組的DTWIN和NDWIN相關聯的屬性的典型值和可靠估計值。對于DTWIN中的讀取、寫入和時間，在每個NVM獲取日志頁面的可預測延遲中提供兩個值：主機在任何給定的DTWIN期間可消耗的屬性的典型量或最大量；以及在當前DTWIN期間保持待消耗的屬性的量的可靠估計值。

為了保留在DTWIN中，主機設備需要遵循操作規則，以確保某些屬性不超過每個NVM獲取日志頁面的可預測延遲中指示的典型值或最大值。如果屬性超過每個NVM獲取日志頁面的預測延遲中指示的典型值或最大值中的任一個值或者發生確定性偏移，則相關聯的NVM組可以自主地轉變到NDWIN。確定性偏移是NVM子系統中需要控制器立即進行動作的罕見發生。

DTWIN是對數據存儲設備的服務質量(QoS)的約束，這是因為通過假設存儲器設備處于壽命終點(EOL)狀況，數據存儲設備被迫在最壞情況場景下工作。另外，數據存儲設備在主機接口上仍具有大量工作負荷。因此，也必須假設主機工作負荷的最壞情況場景。在大多數情況下，這些約束減小DTWIN并且增大NDWIN。

因此，本領域需要改進存儲設備的DTWIN。

發明內容

本公開整體涉及動態地改變預測延遲相關屬性以增大操作的確定性窗口(DTWIN)。主機設備工作負荷特性以及存儲器設備的當前狀況為該DTWIN的持續時間提供了有價值的信息。如果該存儲器設備接近壽命終點，則該DTWIN持續時間將會更短。另外，如果來自該主機設備的工作負荷很大，則該DTWIN持續時間也將會更短。基于該工作負荷和狀況來動態地調整該DTWIN持續時間將會提供相對于當前可用的更長DTWIN持續時間隨時間推移逐漸縮短的DTWIN持續時間，而不是基于該主機設備工作負荷和存儲器設備狀況的最差情況場景來利用固定的DTWIN持續時間。