[發明專利]協同存儲架構

在審

• 申請號: 202110790098.5
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113515236A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 本杰明·詹姆斯·克爾;尼塔爾·潘卡伊庫馬爾·帕特瓦
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 周亞榮;鄧聰惠

本公開涉及協同存儲架構。一種互連架構使得能夠在計算系統中的數據存儲驅動器之間進行通信和/或數據傳輸。每個數據存儲驅動器中的閃存轉換層(FTL)可以以協同方式操作，其允許跨來自計算系統中實現的數據存儲驅動器的每個的存儲器陣列的通信和/或數據傳輸?？梢詥⒂糜嬎阆到y中的數據存儲驅動器之間的直接通信和/或數據傳輸，而無需推遲回到計算系統中的主機計算設備。因此，減少了對于主機計算設備的計算負載并且增加了在計算系統中擴展存儲裝置的靈活性。

技術領域

本公開涉及協同存儲架構。

背景技術

與硬盤驅動器(HDD)相比，基于NAND閃速存儲器的固態驅動器(SSD)因其更高的帶寬和更低的延遲而廣泛用于各種應用中。通常，與可比較的HDD相比，SSD提供更快的訪問時間和更低的功耗。經常在主機計算設備和固態驅動器(SSD)之間使用互連協議來促進信號和數據傳輸。主機計算設備充當向用戶或網絡上的其他節點提供信息資源、服務、命令和/或應用的服務器。主機計算設備管理SSD以從SSD訪問數據，例如讀取或寫入數據以用于操作和存儲，并且提供諸如自動分層和全局磨損級別管理的服務。

近年來，多個固態驅動器(SSD)經常用于提供多個存儲陣列以在計算系統中構建大型數據存儲裝置。結果，中央主機(諸如主機計算系統)與固態驅動器(SSD)之間的通信和/或連接變得復雜并且有時擁塞。由于在目前的互連協議下需要將來自固態驅動器(SSD)的數據通信和/或信號傳輸延遲回主機計算系統以進行管理，因此隨著存儲裝置大小的增長，添加到主機計算機設備的計算負載和存儲器帶寬負載顯著增加。當主機計算設備達到其最大計算負載和存儲器帶寬負載時，主機計算設備下允許的固態驅動器的數量也達到其極限，從而限制了存儲裝置的容量的進一步增長。

發明內容

本公開提供了一種互連架構，其使能在計算系統中的數據存儲驅動器之間的通信和/或數據傳輸，而具有來自計算系統中的主機計算設備的最少參與。每個數據存儲驅動器中的閃存轉換層(FTL)可以以協同方式操作，其允許跨來自在計算系統中實現的數據存儲驅動器的每個的存儲器陣列的通信和/或數據傳輸。在一個示例中，這里描述的本公開的一個方面包括一種在計算系統中處理命令的方法。該方法包括：由一個或多個處理器在布置在計算系統中的第一數據存儲驅動器中接收操作命令；響應于該操作命令，由第一數據存儲驅動器直接與布置在計算系統中的第二數據存儲驅動器通信；并且由一個或多個處理器基于該通信，確定計算系統中的數據存儲驅動器以處理該操作命令。

在一個示例中，數據存儲驅動器的確定進一步基于操作命令的類型。當該操作命令是讀取命令時，數據存儲驅動器的確定基于閃存轉換層指示數據在第一數據存儲驅動器和/或第二數據存儲驅動器中的何處駐留。當該操作命令是寫入命令時，數據存儲驅動器的確定基于分配表包括全局驅動器屬性或全局驅動器磨損統計中的至少一個。全局驅動器屬性包括容量或磨損能力中的至少一個。與第二數據存儲驅動器的直接通信進一步包括在不與計算系統中的主機計算設備通信的情況下進行直接通信。第一和第二數據存儲驅動器是固態驅動器。該操作命令包括數據寫入命令、數據讀取命令、數據編程命令或數據擦除命令。

在一個示例中，在第一數據存儲驅動器中接收操作命令進一步包括：由一個或多個處理器，通過配置在第一數據存儲驅動器中的第一緩沖器管理器處理該操作命令；以及由所述一個或多個處理器，從第一緩沖器管理器向配置在第二數據存儲驅動器中的第二緩沖器管理器進行直接通信。

在一個示例中，數據塊被定義在布置在第一數據存儲驅動器或第二數據存儲驅動器中的多個非易失性存儲器或多個易失性存儲器中。所述多個非易失性存儲器為多個NAND閃速存儲器。在另一示例中，所述多個易失性存儲器是多個DRAM。第一固態驅動器和第二固態驅動器之間的直接通信通過在第一固態驅動器和第二固態驅動器之間定義的互連鏈路協議傳送。該互連鏈路協議使能在第一數據存儲驅動器和第二數據存儲驅動器之間的直接通信，而無需與計算系統中的主機計算設備進行通信。