[發(fā)明專利]用于存儲設(shè)備的寫、讀數(shù)據(jù)方法、存儲控制器以及DMA引擎

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110833112.5
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113721838A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 涂友鋼;黃好城;劉傳杰;張澤
• 申請（專利權(quán)）人: 成都憶芯科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F12/02;G06F12/1009;G06F13/28
• 代理公司: 北京維昊知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11804
• 代理人: 李波

本發(fā)明涉及一種用于存儲設(shè)備的寫、讀數(shù)據(jù)方法、存儲控制器及DMA引擎，用于存儲設(shè)備的寫數(shù)據(jù)方法包括響應(yīng)于接收到與寫命令對應(yīng)的一個或多個DMA命令，根據(jù)所述DMA命令從主機獲取所述DMA命令指示的數(shù)據(jù)；檢測所述數(shù)據(jù)是否為特定數(shù)據(jù)；將非特定數(shù)據(jù)寫入NVM。本申請的技術(shù)方案提升了數(shù)據(jù)讀寫的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于存儲設(shè)備的寫、讀數(shù)據(jù)方法、存儲控制器及DMA引擎。

背景技術(shù)

圖1A展示了存儲設(shè)備的框圖。存儲設(shè)備102同主機相耦合，用于為主機提供存儲能力。主機同存儲設(shè)備102之間可通過多種方式相耦合，耦合方式包括但不限于通過例如SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高級技術(shù)附件)、SCSI(Small ComputerSystem Interface，小型計算機系統(tǒng)接口)、SAS(Serial Attached SCSI，串行連接SCSI)、IDE(Integrated Drive Electronics，集成驅(qū)動器電子)、USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)、PCIE(Peripheral Component Interconnect Express,PCIe，高速外圍組件互聯(lián))、NVMe(NVM Express，高速非易失存儲)、以太網(wǎng)、光纖通道、無線通信網(wǎng)絡(luò)等連接主機與存儲設(shè)備102。主機可以是能夠通過上述方式同存儲設(shè)備相通信的信息處理設(shè)備，例如，個人計算機、平板電腦、服務(wù)器、便攜式計算機、網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器、蜂窩電話、個人數(shù)字助理等。存儲設(shè)備102(下文中，將存儲設(shè)備簡稱為存儲設(shè)備)包括接口103、控制部件104、一個或多個NVM芯片105以及DRAM(Dynamic Random Access Memory，動態(tài)隨機訪問存儲器)110。

上述NVM芯片105包括NAND閃存、相變存儲器、FeRAM(Ferroelectric RAM，鐵電存儲器)、MRAM(Magnetic Random Access Memory，磁阻存儲器)、RRAM(Resistive RandomAccess Memory，阻變存儲器)等是常見的存儲介質(zhì)。

上述接口103可適配于通過例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SAS、以太網(wǎng)、光纖通道等方式與主機交換數(shù)據(jù)。

上述控制部件104用于控制在接口103、NVM芯片105以及DRAM 110之間的數(shù)據(jù)傳輸，還用于存儲管理、主機邏輯地址到閃存物理地址映射、擦除均衡、壞塊管理等。控制部件104可通過軟件、硬件、固件或其組合的多種方式實現(xiàn)，例如，控制部件104可以是FPGA(Field-programmable gate array，現(xiàn)場可編程門陣列)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，應(yīng)用專用集成電路)或者其組合的形式?？刂撇考?04也可以包括處理器或者控制器，在處理器或控制器中執(zhí)行軟件來操縱控制部件104的硬件來處理IO(Input/Output)命令。控制部件104還可以耦合到DRAM 110，并可訪問DRAM 110的數(shù)據(jù)。在DRAM可存儲FTL表和/或緩存的IO命令的數(shù)據(jù)。

控制部件104以遵循NVM芯片105的接口協(xié)議的方式向NVM芯片105發(fā)出命令，以操作NVM芯片105，并接收從NVM芯片105輸出的命令執(zhí)行結(jié)果。已知的NVM芯片接口協(xié)議包括“Toggle”、“ONFI”等。

在存儲設(shè)備102中，利用FTL(Flash Translation Layer，閃存轉(zhuǎn)換層)來維護從邏輯地址(LBA)到物理地址的映射信息。邏輯地址構(gòu)成了操作系統(tǒng)等上層軟件所感知到的存儲設(shè)備的存儲空間。物理地址是用于訪問存儲設(shè)備的物理存儲單元的地址。在相關(guān)技術(shù)中還可利用中間地址形態(tài)實施地址映射。例如將邏輯地址映射為中間地址，進而將中間地址進一步映射為物理地址。存儲了從邏輯地址到物理地址的映射信息的表結(jié)構(gòu)被稱為FTL表。FTL表是存儲設(shè)備中的重要元數(shù)據(jù)。FTL表的數(shù)據(jù)項記錄了存儲設(shè)備中以數(shù)據(jù)單元為單位的地址映射關(guān)系。