對存儲介質訪問的支持人工智能的管理制造技術

本公開描述了用于對存儲介質的支持人工智能的管理的裝置(104?108)和方法(1400?1800)。在一些方面，存儲介質系統(114?122)的介質訪問管理器(130)從主機系統(102)接收用于對存儲介質系統(114)的存儲介質(124)的訪問的主機輸入/輸出命令(I/O)。介質訪問管理器(130)向人工智能引擎(132)提供描述主機I/O的信息，并從人工智能引擎(132)接收對主機系統行為的預測，該預測與存儲介質(124)的后續訪問相關。然后，介質訪問管理器(130)基于對主機系統行為的預測，來調度主機I/O以訪問存儲系統(114)的存儲介質(124)。通過這樣做，主機I/O可以被調度以優化主機系統(102)對存儲介質(124)的訪問，諸如以避免與存儲系統(114)的內部I/O的沖突、或基于即將到來的空閑時間而先占各種閾值。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】對存儲介質訪問的支持人工智能的管理
技術介紹
許多計算和電子設備包括用于存儲設備的軟件、應用或數據的非易失性存儲器。此外，大多數用戶通過數據網絡從各種位置或在移動中利用他們的設備通過流來傳輸數據或訪問服務，諸如多媒體內容或社交介質應用。隨著用戶對數據和服務的不斷增加的需求，存儲提供者已經擴展了存儲驅動器的容量和性能，以支持與用戶和其他數據存儲客戶端的這些活動相關聯的數據訪問。通常，設備的存儲驅動器包括存儲介質，設備的數據向存儲介質寫入、以及從存儲介質讀取。為此，設備可以向存儲驅動器發出數據訪問請求，存儲驅動器進而如每個請求所指定的，將數據寫入存儲介質或從存儲介質讀取數據。因此，存儲驅動器性能總體取決于一速率，存儲驅動器能夠以該速率來完成設備或存儲客戶端的數據訪問請求。存儲驅動器的存儲介質不是僅基于從設備接收的數據訪問請求來訪問。存儲驅動器本身可以實現與存儲介質的健康或維護相關的各種內部操作。在傳統的存儲驅動器中，對與這些內部驅動器操作相關聯的存儲介質的訪問不是計劃的，并且可能與用于服務設備的數據請求的存儲介質的訪問沖突。因此，當存儲驅動器的內部操作導致沖突訪問，并且該沖突訪問干擾設備的數據寫入操作或數據讀取操作時，整體存儲驅動器性能可能隨著數據請求時延增加、以及存儲驅動器的數據吞吐量降低而降級。
技術實現思路
提供本
技術實現思路
是為了介紹在具體實施方式和附圖中進一步描述的主題。因此，本
技術實現思路
不應被視為描述必要特征，也不應用于限制所要求保護的主題的范圍。在一些方面，存儲介質系統的介質訪問管理器實現一種方法，該方法從主機系統并且經由存儲系統的主機接口，接收用于對存儲系統的存儲介質的訪問的主機輸入/輸出(I/O)。介質訪問管理器向與存儲系統相關聯的人工智能引擎提供描述從主機系統接收的主機I/O的信息。介質訪問管理器從人工智能引擎接收對主機系統行為的預測，對主機系統行為的預測與由主機系統對存儲介質的后續訪問相關。基于對主機系統行為的預測，介質訪問管理器調度用于對存儲系統的存儲介質的訪問的主機I/O。在其他方面，一種裝置包括：主機接口，被配置以用于與主機系統通信；存儲介質，用以存儲主機系統的數據；以及介質接口，被配置為支持對存儲介質的訪問。該裝置還包括：人工智能引擎；以及介質訪問管理器，被配置為經由主機接口，從主機系統接收用于對該裝置的存儲介質的訪問的主機輸入/輸出(I/O)。介質訪問管理器向人工智能引擎提供描述從主機系統接收的主機I/O的信息。介質訪問管理器從人工智能引擎接收對主機系統行為的預測，對主機系統行為的預測與由主機系統對存儲介質的后續訪問相關。至少基于對主機系統行為的預測，介質訪問管理器調度用于對存儲系統的存儲介質的訪問的主機I/O。在另外的其他方面，描述了一種片上系統(SoC)，該SoC包括：介質接口，用以訪問存儲系統的存儲介質；主機接口，用以與主機系統通信；以及人工智能引擎。該SoC還包括：基于硬件的處理器；以及存儲器，存儲處理器可執行指令，處理器可執行指令響應于由基于硬件的處理器執行，實現介質訪問管理器，以：經由主機接口，從主機系統接收用于對存儲系統的存儲介質的訪問的主機輸入/輸出(I/O)。介質訪問管理器向人工智能引擎提供描述從主機系統接收的主機I/O的信息。介質訪問管理器從人工智能引擎接收對主機系統行為的預測，對主機系統行為的預測與由主機系統對存儲介質的后續訪問相關。至少基于對主機系統行為的預測，介質訪問管理器調度用于對存儲系統的存儲介質的訪問的主機I/O。一個或多個實現的細節在附圖和下面的描述中闡述。其他特征和優點將從說明書和附圖以及權利要求書中顯而易見。附圖說明對存儲介質訪問的支持人工智能(支持AI)的管理的一個或多個實現的細節在附圖和下面的詳細描述中闡述。在附圖中，附圖標記的最左邊的數字標識附圖標記首次出現的附圖。在說明書和附圖中的不同實例中使用相似的附圖標記表示相似的元件：圖1示出了根據本公開的一個或多個方面的具有支持AI的存儲介質控制器被實現在其中的設備的示例操作環境。圖2示出了圖1所示的存儲控制器的介質訪問管理器和AI引擎的示例配置。圖3示出了用于實現存儲介質控制器的AI引擎的各種硬件和固件組件的示例配置。圖4示出了用于實現多個AI模型的AI引擎和持久存儲器的示例配置。圖5示出了高速緩存存儲器和存儲存儲器的示例配置，對存儲介質訪問的支持AI的管理的各方面通過其可以被實現。圖6示出了利用存儲系統控制器的AI引擎來實現的預測性垃圾收集的示例。圖7示出了根據本公開的一個或多個方面由AI引擎調度的內部I/O操作的示例。圖8示出了根據本公開的一個或多個方面對預測主機系統行為的AI模型有用的示例主機I/O事件類型。圖9示出了被配置為預測主機I/O行為的各方面的AI模型的示例實現。圖10示出了包括各種I/O或空閑時間的預測的主機行為的示例。圖11示出了支持對主機行為的多階段預測的AI模型的示例實現。圖12示出了可用于基于事件概率確定預測主機行為的路徑的示例集束搜索(beamsearch)。圖13示出了用于AI模型的在線再訓練或在線精化的操作的示例時間線。圖14描繪了根據本公開的一個或多個方面的用于對存儲介質訪問的支持AI的管理的示例方法。圖15描繪了基于對主機系統行為的預測來延遲存儲系統的內部操作的示例方法。圖16描繪了用于基于主機系統行為的預測來提前存儲系統的內部操作的示例方法。圖17描繪了用于基于主機系統行為的預測來更改針對設備級管理的閾值的示例方法。圖18描繪了用于利用AI模型的多個實例來運行推理以使得能夠進行在線再訓練或精化的示例方法。圖19示出了示例片上系統(SoC)環境，在該環境中，對存儲介質訪問的支持AI的管理的各方面可以被實現。圖20示出了根據本公開的一個或多個方面的AI引擎在其中可以被實現的示例存儲系統控制器。具體實施方式用于管理對存儲介質的訪問的傳統技術經常導致沖突或低效的存儲介質訪問，這會使存儲驅動器性能降級。通常，存儲驅動器固件用于諸如通過轉換從設備接收的數據命令，以按端到端的方式來管理存儲驅動器的數據路徑，數據命令請求對存儲介質上的數據的訪問。在操作期間，如果出現存儲介質健康或存儲介質維護問題，則存儲驅動器的固件通常調度存儲介質訪問，以相對于與設備的數據命令相關聯的存儲介質訪問而促進這些內部任務。利用存儲介質資源的設備的數據命令還可以進一步影響存儲介質的任何正在進行的健康或維護問題。換言之，傳統技術經常基于存儲介質健康或存儲介質維護的當前狀態，來調度對存儲介質的訪問，這是對存儲驅動器需求和性能的短期或狹隘視角。因此，用于管理訪問的傳統技術經常導致對存儲介質的沖突訪問或低效訪問，這會使存儲驅動器的性能降級或減少。本公開描述了用于對存儲介質訪問的支持AI的管理的裝置和技術。與傳統的存儲介質訪問技術相比，所描述的裝置和技術可以實現對存儲介質訪問的支持AI的管理，以用于針對優化的存本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于對存儲介質訪問的支持人工智能的管理的方法，包括：/n從主機系統并且經由存儲系統的主機接口接收用于對所述存儲系統的存儲介質的訪問的主機輸入/輸出(I/O)；/n向與所述存儲系統相關聯的人工智能引擎提供描述從所述主機系統接收的所述主機I/O的信息；/n從所述人工智能引擎接收對主機系統行為的預測，對主機系統行為的所述預測與由所述主機系統對所述存儲介質的后續訪問相關；以及/n基于對主機系統行為的所述預測，調度用于對所述存儲系統的所述存儲介質的訪問的所述主機I/O。/n

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】20181030 US 62/752,876;20191025 US 16/664,5281.一種用于對存儲介質訪問的支持人工智能的管理的方法，包括：
從主機系統并且經由存儲系統的主機接口接收用于對所述存儲系統的存儲介質的訪問的主機輸入/輸出(I/O)；
向與所述存儲系統相關聯的人工智能引擎提供描述從所述主機系統接收的所述主機I/O的信息；
從所述人工智能引擎接收對主機系統行為的預測，對主機系統行為的所述預測與由所述主機系統對所述存儲介質的后續訪問相關；以及
基于對主機系統行為的所述預測，調度用于對所述存儲系統的所述存儲介質的訪問的所述主機I/O。


2.根據權利要求1所述的方法，還包括：
確定所述存儲系統具有待定的內部I/O，并且其中所述調度包括：
基于對主機系統行為的所述預測，調度用于對所述存儲系統的所述存儲介質的訪問的、所述主機系統的所述主機I/O和所述存儲系統的所述內部I/O。


3.根據權利要求2所述的方法，其中調度所述存儲系統的所述內部I/O包括：基于對主機系統行為的所述預測，提前或延遲所述存儲系統的所述內部I/O，以減輕用于對所述存儲介質的訪問的、所述內部I/O與所述主機I/O或后續主機I/O之間的爭用。


4.根據權利要求2所述的方法，其中所述內部I/O與所述存儲系統的閃存轉換層的一個或多個任務相對應，一個或多個任務包括垃圾收集、數據遷移或損耗均衡中的一項。


5.根據權利要求1所述的方法，其中從所述人工智能引擎接收的對主機系統行為的所述預測包括以下項的指示：
直到所述主機系統變為空閑的持續時間；
所述主機系統將保持空閑的持續時間；或者
與由所述主機系統發出的下一主機I/O有關的參數。


6.根據權利要求1所述的方法，其中描述所述主機I/O的所述信息包括：針對所述主機I/O中的至少一個主機I/O的以下項的指示：
所述主機I/O的事件類型；
所述主機I/O的事件持續時間；或者
與所述主機I/O相關聯的數據的事件大小。


7.根據權利要求1所述的方法，其中對所述主機I/O的所述調度基于從所述人工智能引擎接收的對主機系統行為的所述預測、以及用于所述存儲介質的熱管理的所述存儲介質的設備級參數。


8.根據權利要求1所述的方法，其中：
所述人工智能引擎執行多個人工智能模型；
所述多個人工智能模型中的至少兩個人工智能模型與由所述存儲系統的設備級管理器或閃存轉換層實現的相應內部任務相關聯；以及
所述方法還包括：在將所述信息提供給所述人工智能引擎之前，將所述多個智能模型中的至少一個智能模型加載到所述人工智能引擎，以使得能夠對所述主機系統行為進行預測。


9.根據權利要求8所述的方法，還包括：經由所述人工智能引擎，并發執行所述多個人工智能模型中的所述至少兩個人工智能模型，以實現所述存儲系統的至少兩個人工智能輔助的內部任務。


10.根據權利要求8所述的方法，還包括：經由所述人工智能引擎，并行執行所述多個人工智能模型中的一個人工智能模型的兩個實例，以使得能夠對所述人工智能模型進行在線再訓練或精化。


11.一種裝置，包括：
主機接口，被配置以用于與主機系統通信；
存儲介質，用以存儲所述主機系統的數據；
介質接口，被配置為支持對所述存儲介質的訪問；
人工智能引擎；以及
介質訪問管理器，被配置為：
經由所述主機接口，從所述主機系統接收用于對所述裝置的所述存儲介質的訪問的主機輸入/輸出(I/O)；
向所述人工智能引擎提供描述從所述主機系統接收的所述主機I/O的信息；
從所述人工智能引擎接收對主機系統行為的預測，對主機系統行為的所述預測與由所述主機系統對所述存儲介質的后續訪問相關；以及
至少基于對主機系統行為的所述預測，調度用于對所述存儲系統的所述存儲介質的訪問的所述主機I/O。


12.根據權利要求11所述的裝置，其中所述介質訪問管理器還被配置為：
確定所述裝置具有用于對存儲介質的訪問的內部I/O，所述內部I/O是待定的；以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C·特雷尼，N·瓦爾尼卡，P·S·阮，
申請(專利權)人：馬維爾國際貿易有限公司，
類型：發明
國別省市：巴巴多斯;BB