[發明專利]存儲設備、存儲系統和操作存儲設備的方法

在審

• 申請號: 202011362480.8
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112988627A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 金鼎勛;金圣訓;金弘國;樸紹正
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G11C29/42;G06F3/06;G11C7/18;G11C8/14;G06F12/0882
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 梁棟國

一種存儲設備，包括：非易失性存儲，其包括第一區域和第二區域；存儲控制器，其控制非易失性存儲的操作；以及緩沖存儲器，其連接到存儲控制器。存儲控制器將從主機設備接收的用戶數據存儲在第二區域中，將與用戶數據的管理相關聯且由主機設備的文件系統生成的元數據存儲在第一區域中，響應于與元數據相關聯的索引節點(inode)的地址信息將元數據從第一區域加載到緩沖器，并使用加載到緩沖存儲器的元數據訪問第二區域中的目標數據。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年12月2日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2019-0158001號的優先權，其主題通過引用合并于此。

背景技術

示例實施例通常涉及數據處理，并且更具體地涉及存儲設備、包括該存儲設備的存儲系統和/或操作該存儲設備的方法。

計算設備可以采取許多形式，包括臺式計算機、筆記本計算機、智能電話、智能平板電腦等。硬盤驅動器(hard disk driver，HDD)傳統上被用作許多計算設備的存儲設備。然而，諸如智能電話的移動設備使用非易失性存儲器設備代替HDD作為存儲設備。非易失性存儲器設備包括(例如)NAND閃存存儲器、相變RAM(phase-change RAM，PRAM)、磁性RAM(magnetic RAM，MRAM)、電阻性RAM(resistive RAM，RRAM)和鐵電RAM(ferroelectric RAM，FRAM)。

當代計算設備訪問存儲設備的頻率正在增加。這種增加的使用頻率給存儲設備帶來了壓力。

與HDD相比，非易失性存儲器設備的使用歷史相對較短。因此，當前用于管理存儲設備的大多數文件系統都被設計為適合HDD的操作特性。由于與HDD相比，非易失性存儲器設備的操作特性有所不同，現有的文件系統無法充分有效地利用非易失性存儲器設備提供的性能。因此，應當仔細考慮用于文件系統、數據傳輸和存儲以及包括非易失性存儲器設備的存儲設備的新方法，以便充分實現非易失性存儲器設備提供的性能優勢。

發明內容

一些示例實施例提供了一種存儲設備，其能夠減少存儲設備與主機設備之間的輸入/輸出(I/O)開銷。

一些示例實施例提供了一種存儲系統，其能夠減少存儲設備與主機設備之間的I/O開銷。

一些示例實施例提供一種操作存儲設備的方法，其能夠減少存儲設備和主機設備之間的I/O開銷。

根據一些示例實施例，一種存儲設備，包括：包括第一區域和第二區域的非易失性存儲，被配置為控制非易失性存儲的存儲控制器以及連接到存儲控制器的緩沖存儲器，其中，存儲控制器被配置為將包括從主機設備接收的目標數據的用戶數據存儲在第二區域中，將與用戶數據的管理相關聯的且由主機設備的文件系統生成的元數據存儲在第一區域中，并且存儲控制器還被配置為響應于與元數據關聯的索引節點(inode)的地址信息將元數據加載到緩沖存儲器，并使用加載到緩沖存儲器的元數據訪問第二區域中的目標數據。

根據一些示例實施例，一種存儲系統包括：主機設備，其包括文件系統，并提供包括目標數據的用戶數據以及與用戶數據的管理相關聯且由文件系統生成的元數據；以及存儲設備，其包括：包括第一區域和第二區域的非易失性存儲，被配置為控制非易失性存儲的操作的存儲控制器以及連接到存儲控制器的緩沖存儲器，其中，存儲控制器被配置為將用戶數據存儲在第二區域中，并將元數據存儲在第一區域中，并且存儲控制器還被配置為響應于與元數據相關聯的索引節點(inode)的地址信息將元數據加載到緩沖存儲器，并使用加載到緩沖存儲器的元數據訪問第二區域中的目標數據。