改進在低隊列深度工作負載中的混合隨機性能的方法技術

一種用于能夠改進在存儲裝置(例如，包括多個非易失性存儲器單位，諸如一個或多個閃存裝置)中的低隊列深度工作負載中的混合隨機性能的系統、方法和/或裝置。在一個方面，方法包含(1)保持相應于來自主機的寫入命令的寫入緩存，(2)根據來自主機的命令確定工作負載，(3)根據確定工作負載是不合格的工作負載，安排寫入緩存的定期沖洗，以及(4)根據確定工作負載是合格的工作負載，安排寫入緩存的優化的沖洗。

Method for improving hybrid random performance in low queue depth workload

For can be improved in a storage device (e.g., includes a plurality of nonvolatile memory units, such as one or more flash memory device) in low queue depth working load of the mixed random performance system, method and / or device. In one aspect, methods include (1) keep the write cache corresponding to write commands from the host, (2) according to the command from the host to determine the work load (3) is determined according to the work load is substandard work load, arrange the write cache flushing regularly, and (4) according to the work load is determined qualified work load, arrangement of flushing write cache optimization.

【技術實現步驟摘要】

公開的實施例一般涉及存儲器系統，尤其涉及，改進在存儲裝置(例如，包括一個或多個閃存裝置)中的低隊列深度工作負載中的混合隨機性能。
技術介紹
包含閃存的半導體存儲器裝置通常利用存儲器單元存儲數據為電值(諸如電荷或電壓之類)。閃存單元，例如，包含具有浮置柵極的單個晶體管，該浮置柵極用于存儲代表數據值的電荷。閃存是可以被電擦除和重編程的非易失性數據存儲裝置。更一般地，與易失性存儲器相反，非易失性存儲器(例如，閃存，以及使用各種各樣的技術的任何一種實現的其它類型的非易失性存儲器)即使不供電也保留存儲的信息，這需要電力以保持存儲的信息。由于一些存儲器命令(例如，讀取和/或寫入命令)需要在預定數量的時間內完成(例如，為了滿足資格要求)，優化存儲器管理過程以提高存儲器裝置的性能是很重要的。
技術實現思路
所附權利要求的范圍內的各種實施例的系統、方法和裝置每個具有幾個方面，幾個方面中沒有單個的一個獨自負責這里描述的屬性。不限制所附權利要求的范圍，在考慮本公開之后，特別是在考慮部分標題為“具體實施方式”，人們將理解各種實施例的各方面是如何用于能夠改進在低隊列深度工作負載中的混合隨機性能。在一個方面，根據確定工作負載是不合格的工作負載，寫入緩存的定期沖洗被安排，并且根據確定工作負載是合格的工作負載，寫入緩存的優化的沖洗被安排。附圖說明因此本公開可以更詳細地理解，通過參考各種實施例的特征可能具有更特別的描述，其中一些在附圖中說明。附圖，然而，僅僅說明了本公開的相關特征，并且因此不應被認為是限制性的，因為該描述可能允許其它有效的特征。圖1示出了根據一些實施例的數據存儲系統的實現方式的框圖。圖2示出了根據一些實施例的管理模塊的實現方式的框圖。圖3A-3B示出了根據一些實施例的管理存儲系統的方法的流程圖表示。根據慣例，附圖中說明的各種特征可能不按比例繪制。因此，各種特征的尺寸為了清楚可能任意擴大或縮小。此外，附圖的一些可能未描述給定的系統、方法或裝置的所有組件。最后，相同的附圖標記可能用于表示貫穿說明書和附圖的相同的特征。具體實施方式這里所描述的各種實施例包含用于能夠改進在低隊列深度工作負載中的混合隨機性能的系統、方法和/或裝置。包含系統、方法和/或裝置的一些實施例以根據確定工作負載是不合格的工作負載來安排寫入緩存的定期沖洗，并且根據確定工作負載是合格的工作負載來安排寫入緩存的優化的沖洗。(A1)更具體地，一些實施例包含一種管理存儲系統的方法。在一些實施例中，方法包括：(1)保持相應于來自主機的寫入命令的寫入緩存，存儲系統的存儲裝置被可操作地耦合到主機，存儲裝置包含多個非易失性存儲器單位，其中寫入緩存包含來自主機的、但尚未保存到非易失性存儲器單位的寫入命令，寫入命令被映射用于在多個非易失性存儲器單位中的存儲，(2)根據來自主機的命令確定工作負載，存儲裝置被可操作地耦合到主機，(3)根據確定工作負載是不合格的工作負載，安排寫入緩存的定期沖洗，其中定期沖洗包含從寫入緩存沖洗預定數量的數據到多個非易失性存儲器單位的一個非易失性存儲器單位，以及(4)根據確定工作負載是合格的工作負載，安排寫入緩存的優化的沖洗，其中優化的沖洗包含沖洗第一倍數的預定數量的數據到相應數目的多個非易失性存儲器單位，其中第一倍數是大于1的整數。(A2)在A1的的方法的一些實施例中，定期沖洗包含從寫入命令累積足夠的數據以將預定數量的數據寫入到多個非易失性存儲器單位的一個非易失性存儲器單位，并且優化的沖洗包含從寫入命令累積足夠的數據以將第一倍數的預定數量的數據寫入到相應數目的多個非易失性存儲器單位。(A3)在A1和A2的任一個的方法的一些實施例中，方法還包含，隨后確定工作負載已經從合格的工作負載改變為不合格的工作負載，執行一個或多個定期沖洗，每個定期沖洗包含從寫入緩存沖洗預定數量的數據到多個非易失性存儲器單位的一個非易失性存儲器單位。(A4)在A3的的方法的一些實施例中，執行一個或多個定期沖洗包含并行執行多個定期沖洗。(A5)在A1至A4的任一個的方法的一些實施例中，方法還包含，根據確定主機已經空閑至少預定數量的時間，沖洗寫入緩存到多個非易失性存儲器單位的一個或多個。(A6)在A1至A4的任一個的方法的一些實施例中，方法還包含，根據確定主機已經空閑至少預定數量的時間，并且根據確定寫入緩存含有至少非零整數倍的預定數量的數據，沖洗非零整數倍的預定數量的數據到多個非易失性存儲器單位的一個或多個。(A7)在A1至A6的任一個的方法的一些實施例中，存儲裝置包括一個或多個閃存裝置。(A8)在另一個方面，存儲裝置包含(1)非易失性存儲器(例如，包括一個或多個非易失性存儲裝置，諸如閃存裝置)，(2)一個或多個處理器，以及(3)存儲一個或多個程序的控制器存儲器(例如，在控制器中或耦合到控制器的非易失性存儲器或易失性存儲器)，當該一個或多個程序被一個或多個處理器執行時引起存儲裝置執行或控制這里描述的方法A1至A7的任一個的執行。(A10)在另一個方面，如上的方法A1至A7的任一個由存儲裝置來執行，存儲裝置包含用于執行這里描述的方法的任一個的裝置。(A12)在另一個方面，存儲系統包含(1)存儲介質(例如，包括一個或多個非易失性存儲裝置，諸如閃存裝置)，(2)一個或多個處理器，以及(3)存儲一個或多個程序的存儲器(例如，在存儲系統中的非易失性存儲器或易失性存儲器)，當該一個或多個程序被一個或多個處理器執行時引起存儲系統執行或控制這里描述的方法A1至A7的任一個的執行。(A13)在另一個方面，一些實施例包含非臨時性計算機可讀存儲介質，其存儲配置成通過存儲裝置的一個或多個處理器執行的一個或多個程序，一個或多個程序包含用于執行這里描述的方法的任一個的指令。這里描述了很多的細節以便于提供在附圖中示出的示例的實現例的完全理解。然而，一些實施例可以在沒有很多具體的細節的情況下實施，并且權利要求的保護范圍僅由在權利要求中明確列舉的那些特征和方面來限制。此外，已知的方法、組件和電路沒有以詳盡的細節描述以便不必要地模糊這里描述的實現方式的更多相關的方面。包含下面描述的那些的數據存儲系統使用多種技術以避免由各種故障機制引起的數據丟失，該故障機制包含存儲介質故障、通信故障、和在系統和子系統級上的故障。這些機制的共同特征是使用數據冗余以保護數據，補償實際的和潛本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種管理存儲系統的方法，方法包括：保持相應于來自主機的寫入命令的寫入緩存，存儲系統的存儲裝置被可操作地耦合到主機，所述存儲裝置包含多個非易失性存儲器單位，其中寫入緩存包含來自主機的、但尚未保存到非易失性存儲器單位的寫入命令，所述寫入命令被映射用于多個非易失性存儲器單位中的存儲；根據來自主機的命令確定工作負載，所述存儲裝置被可操作地耦合到主機；根據確定工作負載是不合格的工作負載，安排寫入緩存的定期沖洗，其中所述定期沖洗包含從寫入緩存沖洗預定數量的數據到多個非易失性存儲器單位的一個非易失性存儲器單位；以及根據確定工作負載是合格的工作負載，安排寫入緩存的優化的沖洗，其中優化的沖洗包含沖洗第一倍數的預定數量的數據到相應數目的多個非易失性存儲器單位，其中第一倍數是大于1的整數。

【技術特征摘要】
2014.10.27 US 62/069,241;2015.04.02 US 14/677,6621.一種管理存儲系統的方法，方法包括：
保持相應于來自主機的寫入命令的寫入緩存，存儲系統的存儲裝置被可
操作地耦合到主機，所述存儲裝置包含多個非易失性存儲器單位，其中寫入
緩存包含來自主機的、但尚未保存到非易失性存儲器單位的寫入命令，所述
寫入命令被映射用于多個非易失性存儲器單位中的存儲；
根據來自主機的命令確定工作負載，所述存儲裝置被可操作地耦合到主
機；
根據確定工作負載是不合格的工作負載，安排寫入緩存的定期沖洗，其
中所述定期沖洗包含從寫入緩存沖洗預定數量的數據到多個非易失性存儲
器單位的一個非易失性存儲器單位；以及
根據確定工作負載是合格的工作負載，安排寫入緩存的優化的沖洗，其
中優化的沖洗包含沖洗第一倍數的預定數量的數據到相應數目的多個非易
失性存儲器單位，其中第一倍數是大于1的整數。
2.如權利要求1的方法，其中定期沖洗包含從寫入命令累積足夠的數據
以將預定數量的數據寫入到多個非易失性存儲器單位的一個非易失性存儲
器單位，并且優化的沖洗包含從寫入命令累積足夠的數據以將預定數量的數
據的第一倍數寫入到相應數目的多個非易失性存儲器單位。
3.如權利要求1的方法，還包括，在確定工作負載已經從合格的工作負
載改變為不合格的工作負載之后，執行一個或多個定期沖洗，每個定期沖洗
包含從寫入緩存沖洗預定數量的數據到多個非易失性存儲器單位的一個非
易失性存儲器單位。
4.如權利要求3的方法，其中執行一個或多個定期沖洗包含并行執行多
個定期沖洗。
5.如權利要求1-4的任一項的方法，還包括，根據確定主機已經空閑至
少預定數量的時間，沖洗寫入緩存到多個非易失性存儲器單位的一個或多個。
6.如權利要求1-4的任一項的方法，還包括，根據確定主機已經空閑至
少預定數量的時間，并且根據確定寫入緩存含有至少非零整數倍的預定數量
的數據，沖洗非零整數倍的預定數量的數據到多個非易失性存儲器單位的一
個或多個。
7.如權利要求1-4的任一項的方法，其中存儲裝置包括一個或多個閃存<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S斯普勞斯，SB瓦薩德瓦，R布里特納，
申請(專利權)人：桑迪士克科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US