[發明專利]管理命名空間的方法和存儲設備

在審

• 申請號: 202111473853.3
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN116204111A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 張揚;李小鳳;王祎磊
• 申請（專利權）人: 成都憶芯科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;H04L9/06;H04L9/08
• 代理公司: 北京維昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11804
• 代理人: 崔旭東

本申請涉及管理命名空間的方法和存儲設備，所述方法包括接收第一命令；響應于所述第一命令指示了第一命名空間，根據所述第一命名空間的狀態對所述第一命令進行處理，以及改變或保持所述第一命名空間的狀態。本申請的技術方案能夠填補NVMe協議的不足，實現了命名空間的加密管理功能，從而提高了每個命名空間所存儲的數據的安全性和私密性。

技術領域

本申請一般地涉及數據處理技術領域。更具體地，本申請涉及用于管理命名空間的方法、控制器和存儲設備。

背景技術

圖1A展示了固態存儲設備的框圖。固態存儲設備102同主機相耦合，用于為主機提供存儲能力。主機同固態存儲設備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，串行高級技術附件)、SCSI(Small?Computer?System?Interface，小型計算機系統接口)、SAS(Serial?AttachedSCSI，串行連接SCSI)、IDE(Integrated?Drive?Electronics，集成驅動器電子)、USB(Universal?Serial?Bus，通用串行總線)、PCIE(Peripheral?Component?InterconnectExpress,PCIe，高速外圍組件互聯)、NVMe(NVM?Express，高速非易失存儲)、以太網、光纖通道、無線通信網絡等連接主機與固態存儲設備102。主機可以是能夠通過上述方式同存儲設備相通信的信息處理設備，例如，個人計算機、平板電腦、服務器、便攜式計算機、網絡交換機、路由器、蜂窩電話、個人數字助理等。存儲設備102(下文中，將固態存儲設備簡稱為存儲設備)包括接口103、控制部件104、一個或多個NVM芯片105以及DRAM(Dynamic?RandomAccess?Memory，動態隨機訪問存儲器)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。

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

上述控制部件104用于控制在接口103、NVM芯片105以及DRAM?110之間的數據傳輸，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，例如，控制部件104可以是FPGA(Field-programmable?gate?array，現場可編程門陣列)、ASIC(Application?SpecificIntegrated?Circuit，應用專用集成電路)或者其組合的形式。控制部件104也可以包括處理器或者控制器，在處理器或控制器中執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的數據。在DRAM可存儲FTL表和/或緩存的IO命令的數據。

控制部件104以遵循NVM芯片105的接口協議的方式向NVM芯片105發出命令，以操作NVM芯片105，并接收從NVM芯片105輸出的命令執行結果。已知的NVM芯片接口協議包括“Toggle”、“ONFI”等。

在存儲設備102中，利用FTL(Flash?Translation?Layer，閃存轉換層)來維護從邏輯地址(LBA)到物理地址的映射信息。邏輯地址構成了操作系統等上層軟件所感知到的固態存儲設備的存儲空間。物理地址是用于訪問固態存儲設備的物理存儲單元的地址。在相關技術中還可利用中間地址形態實施地址映射。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構被稱為FTL表。FTL表是存儲設備中的重要元數據。FTL表的數據項記錄了存儲設備中以數據單元為單位的地址映射關系。