[發明專利]非順序分區命名空間

在審

• 申請號: 202080006553.1
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN113179658A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: A·D·班尼特;M·比約林;D·L·赫爾米克
• 申請（專利權）人: 西部數據技術公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F3/06;G06F12/1081
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 李英

本公開整體涉及操作存儲設備的方法。存儲設備的控制器被配置為檢索將數據寫入第一分區的一個或多個第一邏輯塊的第一命令，并將與第一命令相關聯的數據直接存儲器訪問(DMA)讀取并寫入第一邏輯塊。第一邏輯塊在第一分區的分區起始點和第一分區的分區容量之間。控制器被配置為檢索將數據寫入第一分區的一個或多個第二邏輯塊的第二命令，并將與第二命令相關聯的數據DMA讀取并寫入第二邏輯塊。第二邏輯塊在第一分區的分區起始和分區容量之間，并且第一邏輯塊與第二邏輯塊是非順序的。

相關申請的交叉引用

本申請要求2019年12月4日提交的美國申請號16/703,643的優先權，該美國申請要求2019年9月12日提交的美國臨時專利申請序列號62/899,717的優先權和權益，這兩個專利申請全文以引用方式并入本文。

背景技術

技術領域

本公開的實施方案整體涉及存儲設備，諸如固態驅動器(SSD)。

相關領域的描述

存儲設備諸如SSD可用于需要相對低延遲和高容量存儲的應用中的計算機中。例如，SSD可表現出比硬盤驅動器(HDD)更低的延遲，尤其是對于隨機讀取和寫入而言。通常，SSD的控制器接收將數據從主機設備讀取或寫入到存儲器設備的命令。存儲器設備的數量被稱為命名空間，并且控制器被配置為從存儲器設備的一個或多個命名空間讀取數據或將數據寫入存儲器設備的一個或多個命名空間。每個命名空間由多個邏輯塊地址(LBA)或扇區構成。控制器可在任何時間訪問任何命名空間內的任何LBA。

然而，當命名空間內的一段連續的LBA(例如，LBA 1-8)已經在存儲數據并且后寫入被接收到該段內的LBA(例如，LBA 4)的所選擇的數據時，控制器必須讀出該段內的所有數據，修改所選擇的數據，并且將與該段的每個LBA相關聯的數據重新寫入新位置。此類讀取-修改-寫入過程可降低存儲設備和主機兩者的性能，以及降低存儲設備的耐久性并增加主機開銷。

因此，需要一種操作存儲設備的新方法。

發明內容

本公開整體涉及操作存儲設備的方法。存儲設備的控制器被配置為檢索將數據寫入第一分區的一個或多個第一邏輯塊的第一命令，并將與第一命令相關聯的數據直接存儲器訪問(DMA)讀取并寫入第一邏輯塊。第一邏輯塊在第一分區的分區起始點和第一分區的分區容量之間。控制器被配置為檢索將數據寫入第一分區的一個或多個第二邏輯塊的第二命令，并將與第二命令相關聯的數據DMA讀取并寫入第二邏輯塊。第二邏輯塊在第一分區的分區起始點和分區容量之間，并且第一邏輯塊與第二邏輯塊是非順序的。

在一個實施方案中，存儲設備包括：介質單元，其中介質單元的容量被劃分為多個分區，每個分區包括多個邏輯塊；以及耦接到介質單元的控制器。控制器被配置為檢索將數據寫入第一分區的第一命令以及直接存儲器訪問(DMA)讀取與第一命令相關聯的數據，識別第一分區的一個或多個第一邏輯塊以寫入與第一命令相關聯的數據，其中一個或多個第一邏輯塊在第一分區的分區起始邏輯塊地址和第一分區的分區容量之間，檢索將數據寫入第一分區的第二命令以及DMA讀取與第二命令相關聯的數據，以及識別第一分區的一個或多個第二邏輯塊以寫入與第二命令相關聯的數據，其中一個或多個第二邏輯塊在第一分區的分區起始邏輯塊地址和第一分區的分區容量之間，并且其中一個或多個第二邏輯塊與一個或多個第一邏輯塊間隔開一個或多個空邏輯塊。