[發(fā)明專利]用于動(dòng)態(tài)磨損均衡和負(fù)載重定向的方法和固態(tài)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110116013.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN113312276B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尼瑪·艾亞斯;崔昌皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G06F12/02
• 分類號(hào): G06F12/02;G11C16/34
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強(qiáng);張川緒

公開了用于動(dòng)態(tài)磨損均衡和負(fù)載重定向的方法和固態(tài)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)。在一種包括一個(gè)或多個(gè)塊的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)中的用于動(dòng)態(tài)磨損均衡和負(fù)載重定向的方法中，所述方法包括：由控制器接收寫入數(shù)據(jù)的請(qǐng)求；由控制器計(jì)算所述一個(gè)或多個(gè)塊的易損性因子；由控制器從所述一個(gè)或多個(gè)塊中選擇用于接收寫入數(shù)據(jù)的請(qǐng)求的目標(biāo)塊；由控制器基于目標(biāo)塊的易損性因子來確定目標(biāo)塊的狀態(tài)；由控制器基于目標(biāo)塊的狀態(tài)將數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)塊；以及由控制器基于寫入到目標(biāo)塊的數(shù)據(jù)來更新映射表。

本申請(qǐng)要求于2020年2月7日提交的名稱為“基于SSD塊級(jí)故障預(yù)測的動(dòng)態(tài)負(fù)載重定向和磨損均衡(DYNAMIC?LOAD?REDIRECTION?AND?WEAR-LEVELING?BASED?ON?SSD?BLOCK-LEVEL?FAILURE?PREDICTION)”的第62/971,773號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用包含于此。本申請(qǐng)還涉及于2019年12月2日提交的名稱為“基于固件的SSD塊故障預(yù)測和規(guī)避方案(FIRMWARE-BASED?SSD?BLOCK?FAILURE?PREDICTION?ANDAVOIDANCE?SCHEME)”的第16/701,133號(hào)美國專利申請(qǐng)，其全部內(nèi)容通過引用包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

根據(jù)本公開的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面涉及用于存儲(chǔ)裝置塊級(jí)故障預(yù)測的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)可包括大量存儲(chǔ)裝置，諸如，固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)。存儲(chǔ)器系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)SSD可包含多個(gè)閃存芯片，其中，每個(gè)閃存芯片包含多個(gè)塊，并且每個(gè)塊包含多個(gè)頁。頁可以是幾千字節(jié)，并且是用于從SSD讀取數(shù)據(jù)和向SSD寫入數(shù)據(jù)的最小單位。

在本背景技術(shù)部分中公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本公開的背景技術(shù)的理解，因此，它可包含不形成現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實(shí)施例的各方面涉及用于存儲(chǔ)裝置塊級(jí)故障預(yù)測的系統(tǒng)和方法。

根據(jù)本公開的一些示例實(shí)施例，在一種包括一個(gè)或多個(gè)塊的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)中的用于動(dòng)態(tài)磨損均衡和負(fù)載重定向的方法中，所述方法包括：由控制器接收寫入數(shù)據(jù)的請(qǐng)求；由控制器計(jì)算所述一個(gè)或多個(gè)塊的易損性因子；由控制器從所述一個(gè)或多個(gè)塊選擇目標(biāo)塊以接收寫入數(shù)據(jù)的請(qǐng)求；由控制器基于目標(biāo)塊的易損性因子來確定目標(biāo)塊的狀態(tài)；由控制器基于目標(biāo)塊的狀態(tài)將數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)塊；以及由控制器基于寫入到目標(biāo)塊的數(shù)據(jù)來更新映射表。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，所述方法還包括：當(dāng)目標(biāo)塊的易損性因子大于預(yù)定閾值時(shí)，由控制器將數(shù)據(jù)寫入副本塊。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，所述狀態(tài)包括：健康狀態(tài)、易受損狀態(tài)或退役狀態(tài)中的至少一個(gè)。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，映射表包括將寫入到目標(biāo)塊的數(shù)據(jù)的邏輯頁號(hào)映射到寫入到目標(biāo)塊的數(shù)據(jù)的物理頁號(hào)的表。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，基于目標(biāo)塊的易損性因子來選擇目標(biāo)塊。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，選擇具有最小易損性因子的目標(biāo)塊。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，使用從塊級(jí)元數(shù)據(jù)生成的第一組參數(shù)和從驅(qū)動(dòng)器級(jí)元數(shù)據(jù)生成的第二組參數(shù)來計(jì)算易損性因子。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，塊級(jí)元數(shù)據(jù)包括讀取錯(cuò)誤、寫入錯(cuò)誤或擦除錯(cuò)誤中的至少一個(gè)。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)器級(jí)元數(shù)據(jù)包括頁標(biāo)識(shí)、塊標(biāo)識(shí)、時(shí)間戳、基于塊的錯(cuò)誤和驅(qū)動(dòng)器日志數(shù)據(jù)中的一個(gè)或多個(gè)。

根據(jù)本公開的一些示例實(shí)施例，在包括控制器和一個(gè)或多個(gè)塊的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)系統(tǒng)中，其中，控制器被配置為：接收寫入數(shù)據(jù)的請(qǐng)求；計(jì)算所述一個(gè)或多個(gè)塊的易損性因子；從所述一個(gè)或多個(gè)塊選擇目標(biāo)塊以接收寫入數(shù)據(jù)的請(qǐng)求；基于目標(biāo)塊的易損性因子來確定目標(biāo)塊的狀態(tài)；基于目標(biāo)塊的狀態(tài)將數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)塊；以及基于寫入到目標(biāo)塊的數(shù)據(jù)來更新映射表。