專利名稱：用于減小固態(tài)器件中的寫入放大的容器標(biāo)記方案的制作方法
用于減小固態(tài)器件中的寫入放大的容器標(biāo)記方案背景技術(shù)
示例性實(shí)施例涉及固態(tài)器件，更具體地說(shuō)，涉及固態(tài)存儲(chǔ)器件的數(shù)據(jù)放置、垃圾收集和耗損平衡方案。
與傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)相比，固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)器件(例如NAND閃存)能夠提供 10-100倍的性能改進(jìn)。在典型組織中，按照塊組織NAND閃存，并且每個(gè)塊通常包括64個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)，每個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)4KB。按照頁(yè)處理讀取和寫入。必須首先擦除數(shù)據(jù)頁(yè)，然后才可以在其上寫入數(shù)據(jù)。
由于閃存的特殊特性，固態(tài)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)面臨的一個(gè)問(wèn)題是寫入放大(write amplification)。必須首先擦除閃存，然后其才可以被重用以供寫入，擦除操作以塊為基礎(chǔ)而寫入在小得多的數(shù)據(jù)頁(yè)級(jí)別執(zhí)行。在可以擦除塊之前，必須將該塊上的所有有效數(shù)據(jù)頁(yè)重定位到其他位置，這導(dǎo)致寫入放大。可以通過(guò)過(guò)度供應(yīng)(即，僅將原始閃存空間的一部分暴露給用戶空間)來(lái)降低寫入放大的影響。過(guò)度供應(yīng)導(dǎo)致較高的成本。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種固態(tài)存儲(chǔ)器件。多個(gè)塊被配置為固態(tài)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器，并且每個(gè)塊均包括多個(gè)頁(yè)?？刂破鞅慌渲脼椴僮魉龉虘B(tài)存儲(chǔ)器件。所述多個(gè)塊中的每個(gè)空閑塊在被寫入之前由所述控制器分配標(biāo)記級(jí)別，具體地說(shuō)，具有較低程序/ 擦除循環(huán)或相當(dāng)于具有較長(zhǎng)剩余耐久壽命(endurance lifetime)的塊被分配指示較高動(dòng)態(tài)性(dynamicity)的標(biāo)記，并且反之亦然，以實(shí)現(xiàn)耗損平衡目的。對(duì)于所述多個(gè)頁(yè)中的特定頁(yè)，每個(gè)特定數(shù)據(jù)頁(yè)被寫入所述多個(gè)塊中具有與所述控制器針對(duì)該特定頁(yè)計(jì)算的動(dòng)態(tài)性級(jí)別對(duì)應(yīng)的標(biāo)記級(jí)別的一個(gè)塊。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種固態(tài)存儲(chǔ)器件。多個(gè)塊被配置為所述固態(tài)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器。控制器被配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件。當(dāng)寫入尋址到邏輯塊地址的數(shù)據(jù)時(shí)，所述控制器可操作以通過(guò)將所述邏輯塊地址的先前標(biāo)記級(jí)別增加1或更多，來(lái)確定所述邏輯塊地址的當(dāng)前標(biāo)記級(jí)別，并且將所述數(shù)據(jù)寫入所述多個(gè)塊中具有相同標(biāo)記級(jí)別的一個(gè)空閑塊。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種固態(tài)存儲(chǔ)器件。多個(gè)塊被配置為所述固態(tài)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器，并且控制器被配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件。當(dāng)執(zhí)行重定位所述多個(gè)塊中的一個(gè)塊的有效數(shù)據(jù)頁(yè)的寫入請(qǐng)求時(shí)，所述控制器可操作以通過(guò)將所述多個(gè)塊中的該塊的先前標(biāo)記級(jí)別減小1或更多，來(lái)確定所述多個(gè)塊中的該塊的當(dāng)前標(biāo)記級(jí)別，并且將所述有效數(shù)據(jù)頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中具有相同標(biāo)記級(jí)別的一個(gè)空閑塊。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種固態(tài)存儲(chǔ)器件。多個(gè)塊被配置為所述固態(tài)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器，并且控制器被配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件。通過(guò)上述算法，已寫入數(shù)據(jù)的每個(gè)塊均具有容器標(biāo)記級(jí)別，所述級(jí)別指示該塊上的所有數(shù)據(jù)頁(yè)的動(dòng)態(tài)-靜態(tài)級(jí)別。所述算法和對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)放置使能將具有類似更新頻率的數(shù)據(jù)頁(yè)放置在同一塊上，從而相應(yīng)地減小寫入放大。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種固態(tài)存儲(chǔ)器件。多個(gè)塊被配置為所述固態(tài)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器，并且控制器被配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件。所述控制器通過(guò)確定要寫入的每個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)的當(dāng)前容器標(biāo)記，來(lái)估計(jì)所述數(shù)據(jù)頁(yè)的動(dòng)態(tài)-靜態(tài)級(jí)別，并在DRAM高速緩存上而不是在閃存塊上存儲(chǔ)高度動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)頁(yè)。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種固態(tài)存儲(chǔ)器件。多個(gè)塊被配置為所述固態(tài)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器，并且控制器被配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件。所述控制器通過(guò)確定要寫入的每個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)的當(dāng)前容器標(biāo)記，來(lái)估計(jì)所述數(shù)據(jù)頁(yè)的動(dòng)態(tài)-靜態(tài)級(jí)別，并在上而不是在閃存塊上存儲(chǔ)高度動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)頁(yè)。
通過(guò)本公開的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了附加特性。在此詳細(xì)描述了根據(jù)其他實(shí)施例的其他系統(tǒng)、方法、裝置和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品并且它們被視為要求保護(hù)的發(fā)明的一部分。參考說(shuō)明書和附圖可更好地理解示例性實(shí)施例和特性。


在說(shuō)明書結(jié)尾處的權(quán)利要求書中具體指出并明確要求保護(hù)被視為本發(fā)明的主題。 從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明，本公開的上述和其他特性是顯而易見(jiàn)的，這些附圖是
圖1示出了具有可包括在示例性實(shí)施例中的功能的計(jì)算機(jī)的一個(gè)實(shí)例；
圖2示出了寫入放大的一個(gè)實(shí)例；
圖3示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的固態(tài)存儲(chǔ)器件的方塊圖4示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的用戶寫入請(qǐng)求的方法；
圖5示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的重定位寫入請(qǐng)求的方法；
圖6是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的結(jié)合容器標(biāo)記方案使用寫入高速緩存以實(shí)現(xiàn)寫入減少的方塊圖7示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的結(jié)合容器標(biāo)記方案使用MRAM和/或!^eRAM以改善耐久性的一個(gè)實(shí)例；
圖8示出了可在半導(dǎo)體IC邏輯設(shè)計(jì)、仿真、測(cè)試、布圖和/或制造中使用的示例性設(shè)計(jì)流程的方塊圖。
具體實(shí)施方式
示例性實(shí)施例提供了一種被稱為容器標(biāo)記的數(shù)據(jù)放置方案，所述數(shù)據(jù)放置方案可以提高垃圾收集和耗損平衡的效率，這最終導(dǎo)致寫入減少。容器標(biāo)記是更新或更改數(shù)據(jù)頁(yè)的頻繁程度的指示符。示例性實(shí)施例提供了一種例如在控制器中實(shí)現(xiàn)的算法以自適應(yīng)地估計(jì)數(shù)據(jù)頁(yè)的動(dòng)態(tài)級(jí)別，并且所述控制器可以對(duì)相同動(dòng)態(tài)級(jí)別的數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行分組并將它們放置到以對(duì)應(yīng)容器標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記的塊中。具體地說(shuō)，具有較低程序/擦除循環(huán)或相當(dāng)于具有較長(zhǎng)剩余耐久壽命的塊被分配指示較高動(dòng)態(tài)性的標(biāo)記，并且反之亦然，以實(shí)現(xiàn)耗損平衡目的。
示例性實(shí)施例公開了一種機(jī)制(例如控制器)以估計(jì)指示更新數(shù)據(jù)頁(yè)的頻繁程度的動(dòng)態(tài)和/或靜態(tài)級(jí)別，并因此根據(jù)所述動(dòng)態(tài)/靜態(tài)級(jí)別將數(shù)據(jù)頁(yè)放置到固態(tài)存儲(chǔ)器件 (例如閃存)中。此外，示例性實(shí)施例可以將最頻繁更新的頁(yè)存儲(chǔ)到基于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)的寫入高速緩存中，以進(jìn)一步減少閃存上的實(shí)際寫入。
可以實(shí)現(xiàn)這樣的示例性實(shí)施例其中閃存使用寫入時(shí)重定位 (relocate-on-write)(也被稱為異地寫入(out-of-place write))，因?yàn)槿绻褂镁偷貙懭?write-in-place)，則由于對(duì)其中更新數(shù)據(jù)的整個(gè)塊進(jìn)行必要的讀取、擦除和重新編程 (寫入)，閃存可呈現(xiàn)較高延遲。異地更新的管理涉及被分配給每個(gè)用戶頁(yè)寫入的邏輯塊地址(LBA)與是閃存中物理頁(yè)地址的物理塊地址(PBA)之間的映射。寫入時(shí)重定位需要垃圾收集過(guò)程，這可導(dǎo)致額外的讀取和寫入操作。在垃圾收集中用于選擇要回收的塊的策略被稱為垃圾收集策略。垃圾收集通常導(dǎo)致寫入放大。
圖1示出了具有可包括在示例性實(shí)施例中的功能的計(jì)算機(jī)100的一個(gè)實(shí)例。在此討論的各種方法、程序、模塊、流程圖、控制器、技術(shù)等也可以結(jié)合和/或使用計(jì)算機(jī)100的功能?？梢圆捎迷诖擞懻摰娜魏卧貙?shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)100的一個(gè)或多個(gè)功能。
通常，就硬件架構(gòu)而言，計(jì)算機(jī)100可以包括經(jīng)由本地接口(未示出)以通信方式耦合的一個(gè)或多個(gè)處理器110、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器120以及一個(gè)或多個(gè)輸入和/或輸出(I/ 0)設(shè)備170。本地接口例如可以是(但不限于)一條或多條總線或其他有線或無(wú)線連接， 如本領(lǐng)域所公知的。本地接口可以具有諸如控制器、緩沖器(高速緩存)、驅(qū)動(dòng)器、中繼器和接收器之類的其他元件以實(shí)現(xiàn)通信。此外，本地接口可以包括地址、控制和/或數(shù)據(jù)連接以在上述組件之間實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)耐ㄐ拧?br> 處理器110是用于執(zhí)行可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120中的軟件的硬件設(shè)備。處理器110 實(shí)際上可以是任何定制或商用處理器、中央處理單元(CPU)、數(shù)據(jù)信號(hào)處理器(DSP)，或若干處理器中與計(jì)算機(jī)100關(guān)聯(lián)的輔助處理器，并且處理器110可以是基于半導(dǎo)體的微處理器(采取微芯片的形式)或宏處理器。
計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器120可以包括易失性存儲(chǔ)元件(例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)等)和非易失性存儲(chǔ)元件(例如ROM、可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PR0M)、磁帶、光盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、閃存、磁盤、軟盤、盒帶、卡帶等)的任何一個(gè)或組合。此外，存儲(chǔ)器120可以結(jié)合電、磁、光和/或其他類型的存儲(chǔ)介質(zhì)。要指出的是，存儲(chǔ)器120可以具有分布式架構(gòu)，其中各種組件相互遠(yuǎn)離，但可以由處理器110訪問(wèn)。
計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器120中的軟件可以包括一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的程序，每個(gè)程序包括用于實(shí)現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的有序列表。存儲(chǔ)器120中的軟件包括適合的操作系統(tǒng) (0/S) 150、編譯器140、源代碼130以及示例性實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用160。如所示出的， 應(yīng)用160包括多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)示例性實(shí)施例的特性、過(guò)程、方法、功能和操作的功能組件。計(jì)算機(jī)100的應(yīng)用160可以表示多個(gè)應(yīng)用、代理、軟件組件、模塊、接口、控制器等，如在此所討論的，但應(yīng)用160并不意味著限制。
操作系統(tǒng)150可以控制其他計(jì)算機(jī)程序的執(zhí)行，并提供調(diào)度、輸入-輸出控制、文件和數(shù)據(jù)管理、存儲(chǔ)器管理以及通信控制和相關(guān)服務(wù)。
應(yīng)用(多個(gè))160可以采用面向服務(wù)的架構(gòu)，所述架構(gòu)可以是相互通信的服務(wù)的集合。此外，面向服務(wù)的架構(gòu)允許兩個(gè)或更多服務(wù)協(xié)調(diào)和/或執(zhí)行活動(dòng)(例如相互代表)。服務(wù)之間的每個(gè)交互可以是自足和松散耦合的，以便每個(gè)交互獨(dú)立于任何其他交互。
此外，應(yīng)用160可以是源程序、可執(zhí)行程序(目標(biāo)代碼)、腳本和/或任何其他包括一組要執(zhí)行的指令的實(shí)體。如果為源程序，則通常通過(guò)編譯器(例如編譯器140)、匯編器、解釋器等轉(zhuǎn)換該程序，所述編譯器、匯編器、解釋器等可以包括也可以不包括在存儲(chǔ)器120 中，以便與0/S 150結(jié)合地正確運(yùn)行。此外，應(yīng)用160可以被編寫為(a)面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，此語(yǔ)言具有數(shù)據(jù)類和方法，或(b)過(guò)程編程語(yǔ)言，此語(yǔ)言具有例程、子例程和/或函數(shù)。
I/O設(shè)備170可以包括輸入設(shè)備(或外圍設(shè)備)，例如但不限于鼠標(biāo)、鍵盤、掃描器、麥克風(fēng)、照相機(jī)等。此外，I/O設(shè)備170還可以包括輸出設(shè)備(或外圍設(shè)備)，例如但不限于打印機(jī)、顯示器等。最后，I/O設(shè)備170還可以包括傳送輸入和輸出的設(shè)備，例如但不限于NIC或調(diào)制器/解調(diào)器(用于訪問(wèn)遠(yuǎn)程設(shè)備、其他文件、設(shè)備、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò))、射頻(RF) 或其他收發(fā)器、電話接口、網(wǎng)橋、路由器等。I/O設(shè)備170還包括用于通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)(如因特網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng))通信的組件。I/O設(shè)備170可以使用藍(lán)牙連接和電纜(例如經(jīng)由通用串行總線(USB)端口、串行端口、并行端口、火線、HDMI(高清晰度多媒體接口)等)與處理器110 相連和/或通信。
當(dāng)計(jì)算機(jī)100運(yùn)行時(shí)，處理器110被配置為執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120內(nèi)的軟件以將數(shù)據(jù)傳入和傳出存儲(chǔ)器120，并且通常根據(jù)軟件控制計(jì)算機(jī)100的運(yùn)行。應(yīng)用160和0/S 150被處理器110全部或部分地讀取，可能被緩沖在處理器110內(nèi)，然后被執(zhí)行。
當(dāng)應(yīng)用160在軟件中實(shí)現(xiàn)時(shí)，應(yīng)指出的是，應(yīng)用160實(shí)際上可以存儲(chǔ)在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上以便由任何計(jì)算機(jī)相關(guān)的系統(tǒng)或方法使用或與任何計(jì)算機(jī)相關(guān)的系統(tǒng)或方法結(jié)合。在本文檔的上下文中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是能夠包含或存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序以便由計(jì)算機(jī)相關(guān)的系統(tǒng)或方法使用或與計(jì)算機(jī)相關(guān)的系統(tǒng)或方法結(jié)合的電、磁、光或其他物理設(shè)備或裝置。
應(yīng)用160可以包含在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)120中以便由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置、服務(wù)器或設(shè)備(例如可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取回指令并執(zhí)行指令的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包含處理器的系統(tǒng)或其他系統(tǒng))使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置、服務(wù)器或設(shè)備結(jié)合。在本文檔的上下文中，“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”可以是任何能夠存儲(chǔ)、讀取、寫入、傳送或傳輸由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備結(jié)合的程序的裝置。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如可以是(但不限于)電、磁、光或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置或器件。
計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)120的更具體的實(shí)例(非窮舉列表)將包括以下項(xiàng)具有一條或多條線的電連接(電子)、便攜式計(jì)算機(jī)軟盤(磁或光)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)(電子)、 只讀存儲(chǔ)器(ROM)(電子)、可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM、EEPROM或閃存)(電子)、光纖(光學(xué))和便攜式光盤存儲(chǔ)器(CDROM、CD R/W)(光學(xué))。要指出的是，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可以是程序被打印或穿孔在其上的紙張或其他適合的介質(zhì)，因?yàn)樗龀绦蚩梢酝ㄟ^(guò)例如光掃描所述紙張或其他介質(zhì)被電子地捕獲，然后被編譯、解釋或另外以適合的方式被處理(如果必要)，然后被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。
在其中應(yīng)用160在硬件中實(shí)現(xiàn)的示例性實(shí)施例中，應(yīng)用160可以通過(guò)以下技術(shù)的任何一種或組合實(shí)現(xiàn)，其中每種技術(shù)都是本領(lǐng)域公知的具有用于針對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門的離散邏輯電路(多個(gè))、具有適當(dāng)?shù)慕M合邏輯門的專用集成電路(ASIC)、可編程門陣列(PGA)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)等。
現(xiàn)在參考圖2，圖2示出了例如垃圾收集期間的寫入放大的一個(gè)實(shí)例。在塊200 中，假設(shè)I個(gè)頁(yè)已被重新寫入，因此在選擇此塊200進(jìn)行垃圾收集之前，這些頁(yè)在塊200中已被無(wú)效。在可以擦除并回收塊200之前，塊200仍具有V個(gè)必須被重定位到另一個(gè)塊205的有效頁(yè)，其中V+I =np。換言之，為了(重新)寫入塊200的I個(gè)用戶頁(yè)，必須被寫入的物理頁(yè)數(shù)(np)為V+I。因此，寫入放大(wa)如下
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)存儲(chǔ)器件，包括多個(gè)塊，其配置為固態(tài)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器，每個(gè)塊包括多個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)；以及控制器，其配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件；其中所述控制器將作為標(biāo)記級(jí)別的整數(shù)數(shù)字分配給所述多個(gè)塊中的空閑塊； 其中對(duì)于所述多個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)中的特定數(shù)據(jù)頁(yè)，每個(gè)特定數(shù)據(jù)頁(yè)被寫入所述多個(gè)塊中具有與所述控制器針對(duì)該特定數(shù)據(jù)頁(yè)計(jì)算的動(dòng)態(tài)性級(jí)別對(duì)應(yīng)的標(biāo)記級(jí)別的塊；其中該塊的標(biāo)記級(jí)別指示存儲(chǔ)在該塊上的所有數(shù)據(jù)頁(yè)的動(dòng)態(tài)性，即指示被更新的頻率；以及其中具有相同動(dòng)態(tài)性的數(shù)據(jù)頁(yè)被放置在一起。
2.一種固態(tài)存儲(chǔ)器件，包括多個(gè)塊，其配置為固態(tài)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器；以及控制器，其配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件；其中當(dāng)寫入尋址到邏輯塊地址的數(shù)據(jù)時(shí)，所述控制器可操作以確定所述邏輯塊地址的先前標(biāo)記級(jí)別；以及將所述數(shù)據(jù)寫入所述多個(gè)塊中的空閑塊，所述空閑塊具有所述先前標(biāo)記級(jí)別增加1或更多的標(biāo)記級(jí)別。
3.如權(quán)利要求2中所述的器件，其中所述控制器可操作以使用在兩個(gè)或更多級(jí)別中從高度靜態(tài)變化為高度動(dòng)態(tài)的標(biāo)記級(jí)別來(lái)標(biāo)記所述多個(gè)塊中的每個(gè)塊。
4.如權(quán)利要求2中所述的器件，其中所述控制器可操作以根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)的相應(yīng)標(biāo)記級(jí)別將數(shù)據(jù)頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中的塊。
5.如權(quán)利要求2中所述的器件，其中所述控制器可操作以將最頻繁更新的數(shù)據(jù)頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中具有最高動(dòng)態(tài)標(biāo)記級(jí)別的塊。
6.如權(quán)利要求2中所述的器件，其中所述控制器可操作以將最不頻繁更新的頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中具有最高靜態(tài)標(biāo)記級(jí)別的塊。
7.如權(quán)利要求2中所述的器件，其中所述控制器可操作以導(dǎo)致所述多個(gè)塊中具有最高動(dòng)態(tài)標(biāo)記級(jí)別的塊比所述多個(gè)塊中具有最高靜態(tài)標(biāo)記級(jí)別的塊具有更多無(wú)效數(shù)據(jù)頁(yè)。
8.如權(quán)利要求2中所述的器件，其中當(dāng)寫入沒(méi)有先前標(biāo)記級(jí)別的數(shù)據(jù)時(shí)，所述控制器可操作以將所述數(shù)據(jù)寫入所述多個(gè)塊中具有中等標(biāo)記級(jí)別的塊。
9.如權(quán)利要求2中所述的器件，其中當(dāng)連續(xù)接收尋址到所述邏輯塊地址的寫入請(qǐng)求時(shí)，所述控制器可操作以將所述先前標(biāo)記級(jí)別連續(xù)增加1 ；以及確定所述多個(gè)塊中具有與連續(xù)增加的先前標(biāo)記級(jí)別相等的標(biāo)記級(jí)別的空閑塊；以及其中響應(yīng)于連續(xù)接收尋址到所述邏輯塊地址的寫入請(qǐng)求，所述控制器可操作以將所述數(shù)據(jù)寫入所述多個(gè)塊中具有與所述連續(xù)增加的先前標(biāo)記級(jí)別相等的標(biāo)記級(jí)別的空閑塊。
10.如權(quán)利要求9中所述的器件，其中所述控制器可操作以將所述先前標(biāo)記級(jí)別連續(xù)增加1，直至達(dá)到最高動(dòng)態(tài)標(biāo)記級(jí)別，其中響應(yīng)于所述先前標(biāo)記級(jí)別達(dá)到所述最高動(dòng)態(tài)標(biāo)記級(jí)別，所述控制器可操作以將所述數(shù)據(jù)寫入所述多個(gè)塊中具有所述最高動(dòng)態(tài)標(biāo)記級(jí)別的空閑塊。
11.一種固態(tài)存儲(chǔ)器件，包括多個(gè)塊，其配置為固態(tài)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器；以及控制器，其配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件；其中執(zhí)行重定位所述多個(gè)塊中的一個(gè)塊的有效數(shù)據(jù)頁(yè)的寫入請(qǐng)求時(shí)，所述控制器可操作以確定所述多個(gè)塊中的該塊的先前標(biāo)記級(jí)別；以及將所述有效數(shù)據(jù)頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中的空閑塊，所述空閑塊具有所述先前標(biāo)記級(jí)別減小1或更多的標(biāo)記級(jí)別。
12.如權(quán)利要求11中所述的器件，其中所述控制器可操作以使用在兩個(gè)或更多級(jí)別中從高度靜態(tài)變化為高度動(dòng)態(tài)的標(biāo)記級(jí)別來(lái)標(biāo)記所述多個(gè)塊中的每個(gè)塊。
13.如權(quán)利要求11中所述的器件，其中所述控制器可操作以根據(jù)每個(gè)有效數(shù)據(jù)頁(yè)的相應(yīng)標(biāo)記級(jí)別將所述有效數(shù)據(jù)頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中的塊。
14.如權(quán)利要求11中所述的器件，其中所述控制器可操作以將最不頻繁更新的有效頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中具有最高靜態(tài)標(biāo)記級(jí)別的塊。
15.如權(quán)利要求11中所述的器件，其中所述控制器可操作以導(dǎo)致所述多個(gè)塊中具有最高動(dòng)態(tài)標(biāo)記級(jí)別的塊比所述多個(gè)塊中具有最高靜態(tài)標(biāo)記級(jí)別的塊具有更多無(wú)效數(shù)據(jù)頁(yè)。
16.如權(quán)利要求11中所述的器件，其中當(dāng)連續(xù)接收重定位所述多個(gè)塊中的該塊的有效數(shù)據(jù)頁(yè)的寫入請(qǐng)求時(shí)，所述控制器可操作以連續(xù)減小所述多個(gè)塊中的該塊的先前標(biāo)記級(jí)別；以及確定所述多個(gè)塊中具有與連續(xù)減小的先前標(biāo)記級(jí)別相等的標(biāo)記級(jí)別的空閑塊；以及其中響應(yīng)于連續(xù)接收重定位所述多個(gè)塊中的該塊的有效數(shù)據(jù)頁(yè)的寫入請(qǐng)求，所述控制器可操作以將所述有效數(shù)據(jù)頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中具有與所述連續(xù)減小的先前標(biāo)記級(jí)別相等的標(biāo)記級(jí)別的空閑塊。
17.如權(quán)利要求16中所述的器件，其中所述控制器可操作以將所述先前標(biāo)記級(jí)別連續(xù)減小1，直至達(dá)到最高靜態(tài)標(biāo)記級(jí)別，其中響應(yīng)于所述先前標(biāo)記級(jí)別達(dá)到所述最高靜態(tài)標(biāo)記級(jí)別，所述控制器可操作以將所述有效數(shù)據(jù)頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中具有所述最高靜態(tài)標(biāo)記級(jí)別的空閑塊。
18.一種用于固態(tài)存儲(chǔ)器件中的標(biāo)記方案的方法，包括接收寫入尋址到計(jì)算機(jī)的固態(tài)存儲(chǔ)器件的邏輯塊地址的數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，所述固態(tài)存儲(chǔ)器件具有被配置為存儲(chǔ)器的多個(gè)塊，其中控制器被配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件；確定所述邏輯塊地址的先前標(biāo)記級(jí)別；以及將所述數(shù)據(jù)寫入所述多個(gè)塊中的空閑塊，所述空閑塊具有所述先前標(biāo)記級(jí)別增加1或更多的標(biāo)記級(jí)別。
19.如權(quán)利要求18中所述的方法，還包括當(dāng)連續(xù)接收尋址到所述邏輯塊地址的寫入請(qǐng)求時(shí)，將所述1先前標(biāo)記級(jí)別連續(xù)增加1 ；確定所述多個(gè)塊中具有與連續(xù)增加的先前標(biāo)記級(jí)別相等的標(biāo)記級(jí)別的空閑塊；以及響應(yīng)于連續(xù)接收尋址到所述邏輯塊地址的寫入請(qǐng)求，將所述數(shù)據(jù)寫入所述多個(gè)塊中具有與所述連續(xù)增加的先前標(biāo)記級(jí)別相等的標(biāo)記級(jí)別的空閑塊。
20.一種用于固態(tài)存儲(chǔ)器件中的標(biāo)記方案的方法，包括接收重定位計(jì)算機(jī)的固態(tài)存儲(chǔ)器件的多個(gè)塊中的一個(gè)塊的有效數(shù)據(jù)頁(yè)的寫入請(qǐng)求，所述固態(tài)存儲(chǔ)器件具有被配置為存儲(chǔ)器的多個(gè)塊，其中控制器被配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件；確定所述多個(gè)塊中的該塊的先前標(biāo)記級(jí)別；以及將所述有效數(shù)據(jù)頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中的空閑塊，所述空閑塊具有所述先前標(biāo)記級(jí)別減小1或更多的標(biāo)記級(jí)別。
21.如權(quán)利要求20中所述的方法，還包括當(dāng)連續(xù)接收重定位所述多個(gè)塊中的該塊的有效數(shù)據(jù)頁(yè)的寫入請(qǐng)求時(shí)，連續(xù)減小所述多個(gè)塊中的該塊的先前標(biāo)記級(jí)別；以及確定所述多個(gè)塊中具有與連續(xù)減小的先前標(biāo)記級(jí)別相等的標(biāo)記級(jí)別的空閑塊；以及響應(yīng)于連續(xù)接收重定位所述多個(gè)塊中的該塊的有效數(shù)據(jù)頁(yè)的寫入請(qǐng)求，將所述有效數(shù)據(jù)頁(yè)寫入所述多個(gè)塊中具有與所述連續(xù)減小的先前標(biāo)記級(jí)別相等的標(biāo)記級(jí)別的空閑塊。
22.如權(quán)利要求2中所述的器件，其中響應(yīng)于所述控制器確定所述邏輯塊地址的先前標(biāo)記級(jí)別是最高標(biāo)記級(jí)別，所述控制器可操作以確定所述邏輯塊地址的當(dāng)前數(shù)據(jù)頁(yè)與所述邏輯塊地址的先前數(shù)據(jù)頁(yè)之間的差異；以及將具有所述當(dāng)前數(shù)據(jù)頁(yè)與所述先前數(shù)據(jù)頁(yè)之間的差異的數(shù)據(jù)寫入高速緩存。
23.如權(quán)利要求2中所述的器件，其中響應(yīng)于所述控制器確定所述邏輯塊地址的先前標(biāo)記級(jí)別是相對(duì)較高的標(biāo)記級(jí)別，所述控制器可操作以將所述數(shù)據(jù)寫入所述多個(gè)塊中與磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的空閑塊。
24.一種固態(tài)存儲(chǔ)器件，包括多個(gè)塊，其配置為固態(tài)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器，每個(gè)塊包括多個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)；以及控制器，其配置為操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件；其中所述控制器實(shí)施數(shù)據(jù)放置方案，使得具有類似更新頻率，即具有類似動(dòng)態(tài)性的數(shù)據(jù)頁(yè)被分組并寫入同一塊，且每個(gè)塊均具有指示存儲(chǔ)在該塊上的數(shù)據(jù)頁(yè)的動(dòng)態(tài)性的標(biāo)記； 以及其中所述控制器將每個(gè)塊的標(biāo)記保存在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)中或?qū)⑺鰳?biāo)記存儲(chǔ)在該塊上。
全文摘要
本發(fā)明提供了固態(tài)存儲(chǔ)器件(300)和方法。配置多個(gè)塊(310、315)作為固態(tài)存儲(chǔ)器件(300)的存儲(chǔ)器，且每個(gè)塊包括多個(gè)頁(yè)。配置控制器(305)以操作所述固態(tài)存儲(chǔ)器件(300)。所述控制器(305)將標(biāo)記級(jí)別分配給所述多個(gè)塊中的一個(gè)空閑塊(310)。對(duì)于所述多個(gè)頁(yè)中的特定頁(yè)，每個(gè)特定數(shù)據(jù)頁(yè)被寫入所述多個(gè)塊中具有與所述控制器(305)針對(duì)該特定頁(yè)計(jì)算的動(dòng)態(tài)性級(jí)別對(duì)應(yīng)的標(biāo)記級(jí)別的塊(300)。
文檔編號(hào)G11C16/34GK102498522SQ201080040772
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者E·S·埃萊夫特里烏, R·哈斯, 胡曉宇 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司