本公開的方面涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置陣列的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

比如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)、云存儲(chǔ)系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)和工作站之類的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)典型地包括用于存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可以包括硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)、固態(tài)存儲(chǔ)裝置(SSD)、帶存儲(chǔ)裝置、光存儲(chǔ)裝置、包括旋轉(zhuǎn)和固態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件兩者的混合存儲(chǔ)裝置，及其他大容量存儲(chǔ)裝置。

隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)在數(shù)目和性能上增大，需要不斷增加的存儲(chǔ)容量。數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算設(shè)施及其他規(guī)模級(jí)(at-scale)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)一步增加了對(duì)于能夠傳送和保存巨大量數(shù)據(jù)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的需要。數(shù)據(jù)中心可以以各種機(jī)架安裝的和高密度存儲(chǔ)配置安放該大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。

在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的密度和工作負(fù)荷增加的同時(shí)，任何單獨(dú)的數(shù)據(jù)外殼可能經(jīng)歷較高的功率耗散，這可能導(dǎo)致生成更多的熱量和潛在的數(shù)據(jù)丟失，并且造成增加用于冷卻數(shù)據(jù)中心設(shè)施的成本。在許多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中已經(jīng)包括了一些節(jié)能措施，比如低功率操作、空閑模式及其他功率管理方案。但是，這些方案不能向主系統(tǒng)提供對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的各種具體操作的很多控制。此外，當(dāng)許多存儲(chǔ)裝置包括在存儲(chǔ)系統(tǒng)中時(shí)，每個(gè)存儲(chǔ)裝置可能具有在每個(gè)存儲(chǔ)裝置之間的固有變化，這可能導(dǎo)致降低預(yù)測(cè)存儲(chǔ)裝置的操作的能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和系統(tǒng)的增強(qiáng)操作，在這里提供了各種系統(tǒng)、設(shè)備、方法和軟件。在第一實(shí)例中，呈現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和檢索的介質(zhì)。該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括配置為接收用于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的服務(wù)級(jí)控制的由主系統(tǒng)指示的服務(wù)級(jí)選擇的主接口。該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括配置為根據(jù)服務(wù)級(jí)選擇操作一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)控制系統(tǒng)。

在另一實(shí)例中，提供了操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的方法。該方法包括在多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)，接收用于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的服務(wù)級(jí)控制的由主系統(tǒng)指示的服務(wù)級(jí)選擇，和根據(jù)該服務(wù)級(jí)選擇操作一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。

在另一實(shí)例中，呈現(xiàn)了用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的服務(wù)級(jí)接口。該服務(wù)級(jí)接口包括配置為呈現(xiàn)用于改變與服務(wù)級(jí)接口相關(guān)聯(lián)的至少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的性能和功耗的服務(wù)級(jí)選項(xiàng)的主接口。該主接口配置為接收由主系統(tǒng)指示的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)級(jí)選擇。該服務(wù)級(jí)接口包括配置為根據(jù)一個(gè)或多個(gè)服務(wù)級(jí)選擇至少操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)控制系統(tǒng)。

附圖說明

參考以下附圖可以更好地理解本公開的許多方面。在圖中的組件不必須是按比例的，代替地可以強(qiáng)調(diào)以清楚地圖示本公開的原理。此外，在圖中，類似的附圖標(biāo)記指定遍及幾幅圖的相應(yīng)部分。雖然關(guān)于這些附圖描述了幾個(gè)實(shí)施例，但是本公開不限于在這里公開的實(shí)施例。相反地，意圖是覆蓋所有替換、修改和等效。

圖1是圖示數(shù)據(jù)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。

圖2是圖示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的操作方法的流程圖。

圖3是圖示數(shù)據(jù)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。

圖4是圖示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的操作方法的流程圖。

圖5是服務(wù)級(jí)接口的圖示。

具體實(shí)施方式

比如硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)和具有旋轉(zhuǎn)和固態(tài)存儲(chǔ)元件兩者的混合磁盤驅(qū)動(dòng)器之類的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可以以各種陣列配置包括，比如安放幾十個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器的機(jī)架安裝的外殼。其他設(shè)備可以在外殼中提供，比如向各種存儲(chǔ)裝置提供電力的供電設(shè)備，風(fēng)扇或者冷卻設(shè)備，和可以控制各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的操作的各種存儲(chǔ)控制器或者處理系統(tǒng)。

包括旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，比如硬盤驅(qū)動(dòng)器或者混合磁盤驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)磁介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置也包括各種電動(dòng)機(jī)械元件以將讀/寫頭置于自旋介質(zhì)之上。這些電動(dòng)機(jī)械元件包括電樞、馬達(dá)、致動(dòng)器、音圈、伺服系統(tǒng)、軸或者其他元件和可以具有相關(guān)聯(lián)的功率耗散特性和性能特性的電動(dòng)機(jī)械部件。典型地，存儲(chǔ)裝置盡可能快地將相關(guān)聯(lián)的讀/寫元件置于介質(zhì)的期望部分之上以減少用于數(shù)據(jù)的讀取和寫入的延遲時(shí)間。但是，減小用于數(shù)據(jù)的讀取和寫入的延遲時(shí)間可能導(dǎo)致相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的較高功率耗散。其他特性和因素可能影響功率損耗和性能，如在這里討論的。

一個(gè)這種因素，即到第一位的時(shí)間(TTFB)或者到第一字節(jié)的時(shí)間可能受到存儲(chǔ)裝置的性能和功率耗散特性的變化影響。TTFB指示存儲(chǔ)裝置可以響應(yīng)于數(shù)據(jù)的請(qǐng)求多塊地提供第一條數(shù)據(jù)。其他因素包括用于尋找操作的峰值功率耗散或者峰值電壓，用于軸組件的自旋加快時(shí)間，軸角速度或者每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)和數(shù)據(jù)吞吐量。但是，即使在相同類型的裝置當(dāng)中，每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置也可能具有性能和功率耗散特性的變化。性能和功率耗散特性可能基于許多考慮，比如溫度、制造變化性、軸馬達(dá)扭矩變化、軸角速度變化或者其他因素而在每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中改變。

在這里的實(shí)例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可以包括各種增強(qiáng)特征以在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和特性化性能和功率耗散，以保證相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的精確控制和操作。性能可以在各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置類型、介質(zhì)類型、制造商、制造日期、制造變化性或者其他變化當(dāng)中特性化和可選地歸一化，且該實(shí)際性能或者功率特性可以在各個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中提取，以用于建立實(shí)現(xiàn)期望服務(wù)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化的主服務(wù)級(jí)選項(xiàng)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置也可以呈現(xiàn)用于由主系統(tǒng)選擇和定制的這些標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)級(jí)選項(xiàng)，以根據(jù)期望的性能或者功率耗散來操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。這些增強(qiáng)可以應(yīng)用于包括許多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的整個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)或者應(yīng)用于單獨(dú)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。

作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的第一實(shí)例，呈現(xiàn)了圖1。圖1是圖示系統(tǒng)100的系統(tǒng)圖。系統(tǒng)100包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110和一個(gè)或多個(gè)主系統(tǒng)140。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110和主系統(tǒng)140經(jīng)存儲(chǔ)鏈路130通信。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110可以包括在包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列的環(huán)境中，比如機(jī)架安裝計(jì)算環(huán)境。

在圖1中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110包括部件，部件包括存儲(chǔ)控制器111、外殼113和一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120。每一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120可以包括一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)介質(zhì)，該旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)介質(zhì)包括耦合到相關(guān)聯(lián)的軸的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)和耦合到相關(guān)聯(lián)的電樞部件的讀/寫頭。在某些實(shí)例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中的多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)，且可以省略旋轉(zhuǎn)介質(zhì)。存儲(chǔ)控制器111通信地耦合到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120。雖然存儲(chǔ)控制器111在該實(shí)例中被示為在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110內(nèi)部，應(yīng)當(dāng)理解在其他實(shí)例中，存儲(chǔ)控制器111可以包括在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110外部的其他元件中。

在操作中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110接收由主系統(tǒng)140發(fā)布的經(jīng)存儲(chǔ)鏈路130的讀取或者寫入事務(wù)，比如寫操作131和讀操作132。響應(yīng)于讀操作，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110中單獨(dú)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可以檢索在相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以用于傳送到主系統(tǒng)140。響應(yīng)于寫操作，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110中單獨(dú)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置在相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)理解，在圖1中為了清楚省略了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的其他組件，比如事務(wù)隊(duì)列、底板、電源、風(fēng)扇、互連、讀/寫頭、電樞、介質(zhì)、軸、前置放大器、收發(fā)器、處理器、放大器、馬達(dá)、伺服系統(tǒng)、外殼及其他電氣和機(jī)械元件。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110還包括服務(wù)級(jí)接口115。在某些實(shí)例中，服務(wù)級(jí)接口115由存儲(chǔ)控制器111提供，雖然變化是可能的。服務(wù)級(jí)接口115可以向主系統(tǒng)140提供性能選項(xiàng)133，并從主系統(tǒng)140接收服務(wù)級(jí)選擇134。在某些實(shí)例中，服務(wù)級(jí)接口115可以包括一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器、應(yīng)用編程接口(API)、用戶接口元件、圖形用戶界面元件或者允許一個(gè)或多個(gè)主系統(tǒng)選擇用于操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的元件的性能選項(xiàng)的其他元件。在另外的實(shí)例中，服務(wù)級(jí)模塊125由每一個(gè)存儲(chǔ)裝置120提供。由服務(wù)級(jí)接口115執(zhí)行的功能也可以由服務(wù)級(jí)模塊125執(zhí)行或者與服務(wù)級(jí)模塊125結(jié)合地執(zhí)行。

為了另外圖示數(shù)據(jù)系統(tǒng)100的操作，提供了圖2。圖2是圖示操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的方法的流程圖。圖2的操作以下以括號(hào)索引。在圖2中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110中存儲(chǔ)和檢索(201)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110經(jīng)主接口130接收讀和寫操作且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中的多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可以處理這些操作，比如通過存儲(chǔ)寫入數(shù)據(jù)或者檢索讀取數(shù)據(jù)。讀操作可以包括由存儲(chǔ)控制器111接收的讀取132，且寫操作可以包括由存儲(chǔ)控制器111接收的寫入131?？梢越邮掌渌聞?wù)或操作以用于由存儲(chǔ)控制器111處理，比如服務(wù)級(jí)選擇、性能命令、功率控制命令、元數(shù)據(jù)操作、維護(hù)操作或者管理操作，等等。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110接收(202)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的服務(wù)級(jí)控制的由主系統(tǒng)140指示的服務(wù)級(jí)選擇。在圖1中，存儲(chǔ)控制器111的服務(wù)級(jí)接口115經(jīng)鏈路130接收服務(wù)級(jí)選擇。主系統(tǒng)140發(fā)布能夠影響數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的性能或者功率耗散的服務(wù)級(jí)選擇。這些服務(wù)級(jí)選擇可以指示服務(wù)級(jí)指定、功率選擇、性能選擇或者其他選擇。這些選擇可以對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110中的所有存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器做出，或者可以基于每個(gè)裝置地做出，例如對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中特定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，或者可以關(guān)于其他粒度做出，例如對(duì)于特定邏輯卷，僅對(duì)于讀操作或者寫操作，對(duì)于特定存儲(chǔ)地址范圍，或者對(duì)于特定的存儲(chǔ)事務(wù)或者存儲(chǔ)操作，以及其他指定和粒度?？梢灾甘居?jì)時(shí)器或者計(jì)數(shù)器以僅應(yīng)用用于預(yù)定持續(xù)時(shí)間或者操作數(shù)目的選擇。

由主系統(tǒng)140選擇的特定服務(wù)級(jí)因素可以包括上述的那些，比如用于TTFB性能、尋找性能、用于軸組件的自旋加快性能、軸RPM性能和數(shù)據(jù)吞吐量性能的選擇，以及其他選擇。主系統(tǒng)140可以指示用于服務(wù)級(jí)因素的特定值或者級(jí)別或者一系列可接受的服務(wù)級(jí)值或者級(jí)別，且服務(wù)級(jí)接口115或者服務(wù)級(jí)模塊125中的多個(gè)服務(wù)級(jí)模塊可以跨越各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120實(shí)現(xiàn)用于服務(wù)級(jí)因素的期望的值或者級(jí)別。替代地，主系統(tǒng)140可以指示用于各種服務(wù)級(jí)因素的期望的功率耗散，且服務(wù)級(jí)接口115、服務(wù)級(jí)模塊125或者存儲(chǔ)控制器111然后可以計(jì)算對(duì)應(yīng)于期望的功率耗散的用于服務(wù)級(jí)因素的相關(guān)聯(lián)的值或者級(jí)別。

按照在定義的時(shí)間窗內(nèi)期望消耗多少能量，可以由主系統(tǒng)140指示功率耗散選擇。例如，主系統(tǒng)140可以指示通過指定“<Y毫秒內(nèi)X焦耳”作為參數(shù)來限制峰值功率耗散，或者指示通過指定“<B小時(shí)內(nèi)A焦耳”來限制平均功率耗散?？梢圆捎闷渌β屎纳⒅付?，比如以瓦特的瞬時(shí)峰值功率耗散。

在某些實(shí)例中，服務(wù)級(jí)接口115向主系統(tǒng)140呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)服務(wù)級(jí)選項(xiàng)133。服務(wù)級(jí)選項(xiàng)133可以經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器接口、軟件接口、用戶界面、控制臺(tái)或者文本接口、API或者其他接口呈現(xiàn)給主系統(tǒng)140。主系統(tǒng)140可以在呈現(xiàn)的服務(wù)級(jí)選項(xiàng)133當(dāng)中進(jìn)行選擇，并選擇期望的服務(wù)級(jí)因素和用于那些因素的期望的值或者級(jí)別。例如，主系統(tǒng)140可以選擇TTFB作為要改變的服務(wù)級(jí)因素，并指示期望的TTFB性能值，比如以時(shí)間為單位。替代地，主系統(tǒng)140可以指定用于TTFB操作的峰值功率耗散并向能夠響應(yīng)地確定相應(yīng)的TTFB性能值或者級(jí)別(比如時(shí)間)以實(shí)現(xiàn)期望的峰值功率耗散的服務(wù)級(jí)接口115指示該峰值功率耗散。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110根據(jù)服務(wù)級(jí)選擇操作(203)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120。如上所述，可以通過在各種性能因素和用于那些因素的級(jí)別或者值當(dāng)中進(jìn)行選擇來實(shí)現(xiàn)期望的服務(wù)級(jí)。替代地或者結(jié)合地，可以選擇功率耗散值。當(dāng)由主系統(tǒng)140指定性能因素和級(jí)別或者值時(shí)，存儲(chǔ)控制器111可以根據(jù)期望的性能級(jí)別或者值來控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。

在某些實(shí)例中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的控制可以通過存儲(chǔ)控制器111和服務(wù)級(jí)模塊125結(jié)合地管理。例如，存儲(chǔ)控制器111可以從主系統(tǒng)140接收服務(wù)級(jí)選擇并將服務(wù)級(jí)選擇中的多個(gè)服務(wù)級(jí)選擇傳送到服務(wù)級(jí)模塊125以用于由相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)控制器111可以標(biāo)識(shí)發(fā)布到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的適當(dāng)?shù)拿钜愿鶕?jù)服務(wù)級(jí)選擇控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120可以接收命令和根據(jù)服務(wù)級(jí)選擇而操作。在另外的實(shí)例中，存儲(chǔ)控制器111可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)級(jí)選擇以直接控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120。特別地，功率級(jí)別可以由主系統(tǒng)140指定，且存儲(chǔ)控制器111可以確定對(duì)應(yīng)于期望的功率級(jí)別的相關(guān)聯(lián)的性能值或者性能級(jí)別，并根據(jù)所確定的性能級(jí)別或者值控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中相關(guān)聯(lián)的多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120。

但是，在許多實(shí)例中，關(guān)于服務(wù)級(jí)因素和性能/功率值或者級(jí)別在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中的多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之間存在變化。例如，每一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120可以具有裝置到裝置變化性，其可能導(dǎo)致裝置組件的各種操作的略微不同的規(guī)格或者功耗。該裝置到裝置變化性可能在相同類型的裝置中發(fā)生，且可能來自制造變化性、溫度變化、負(fù)載級(jí)別、使用期或者年齡或者其他因素。此外，可以采用不同裝置類型，比如品牌、制造商、型號(hào)、制造日期或者介質(zhì)類型，及其他差別。這些差別也可能在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的各個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中導(dǎo)致不同性能結(jié)果和功率耗散。

存儲(chǔ)控制器111或者數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的其他元件可以特性化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的性能和功率耗散以建立服務(wù)級(jí)量度。替代地，每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的服務(wù)級(jí)模塊125可以特性化相關(guān)聯(lián)的性能和功率耗散。該特性化可用于確定對(duì)于各種操作或者活動(dòng)，諸如讀/寫操作、尋找操作、到第一位的時(shí)間操作和數(shù)據(jù)吞吐量等的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中的變化性。

存儲(chǔ)控制器111可以歸一化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中的多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的性能和功率耗散當(dāng)中的變化性，以建立用于由主系統(tǒng)140做出的任何服務(wù)級(jí)選項(xiàng)或者服務(wù)級(jí)選擇的一致的性能或者功率結(jié)果。標(biāo)準(zhǔn)化的一組服務(wù)級(jí)選項(xiàng)可以基于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的可用的或者支持的操作以及所測(cè)量的服務(wù)級(jí)量度而呈現(xiàn)給主系統(tǒng)140。存儲(chǔ)控制器111可以根據(jù)歸一化的服務(wù)級(jí)操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的一致的性能級(jí)別或者功率級(jí)別，同時(shí)向主系統(tǒng)140呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的一組性能選項(xiàng)或者功率選項(xiàng)。

當(dāng)存儲(chǔ)控制器111或者服務(wù)級(jí)接口115接收用于多于一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的服務(wù)級(jí)選擇時(shí)，例如對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的整體，則服務(wù)級(jí)選擇可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中的各個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之上分配或者分布以實(shí)現(xiàn)服務(wù)級(jí)選擇。當(dāng)對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110做出多個(gè)服務(wù)級(jí)選擇時(shí)，則服務(wù)級(jí)選擇可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中的各個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之上集合和分布以實(shí)現(xiàn)服務(wù)級(jí)選擇。例如，當(dāng)對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110指定功率耗散級(jí)別時(shí)，存儲(chǔ)控制器111可以細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120當(dāng)中的功率級(jí)別，以將功率耗散級(jí)別的一部分分配給每一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120并實(shí)現(xiàn)功率耗散級(jí)別。在另一實(shí)例中，當(dāng)對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120指定多于一個(gè)功率耗散級(jí)別時(shí)，比如在由主系統(tǒng)140發(fā)布的多于一個(gè)服務(wù)級(jí)選擇中，存儲(chǔ)控制器111可以集合在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中的服務(wù)級(jí)選擇，以建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120當(dāng)中的功率耗散級(jí)別。其他性能因素可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中分配或者集合。

返回到圖1的元件，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110包括多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120。這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置通過一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)鏈路耦合到存儲(chǔ)控制器111，該存儲(chǔ)鏈路可以包括串行ATA接口、串行附屬小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(SAS)接口、集成驅(qū)動(dòng)器電子電路(IDE)接口、高速非易失性存儲(chǔ)器(NVMe)接口、ATA接口、高速外圍組件互連(PCIe)接口、通用串行總線(USB)接口、無線接口、直接介質(zhì)接口(DMI)、以太網(wǎng)接口、聯(lián)網(wǎng)接口或者其他通信和數(shù)據(jù)界面，包括其組合、變化和改進(jìn)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110也可以包括高速緩存系統(tǒng)、底板、外殼、風(fēng)扇、互連、線纜或者其他電路和設(shè)備。

存儲(chǔ)控制器111包括處理電路、通信接口和一個(gè)或多個(gè)非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置。處理電路可以包括檢索和執(zhí)行來自存儲(chǔ)器的固件以用于如在這里討論的操作的一個(gè)或多個(gè)微處理器及其他電路。處理電路可以在單個(gè)處理器件內(nèi)實(shí)現(xiàn)但是也可以跨越合作以執(zhí)行程序指令的多個(gè)處理器件或者子系統(tǒng)分布。處理電路的實(shí)例包括通用中央處理單元、專用處理器和邏輯器件，以及任何其他類型的處理裝置、其組合或者變化。通信接口可以包括用于與主系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等通信的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)接口。通信系統(tǒng)可以包括收發(fā)器、接口電路、連接器、緩沖器、微控制器及其他接口設(shè)備。

外殼113包括安放并在結(jié)構(gòu)上支撐數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的元件的結(jié)構(gòu)元件。外殼113可以包括電源、底板元件、框架、緊固元件、機(jī)架安裝特征、通風(fēng)特征及其他元件。在許多實(shí)例中，外殼113還包括風(fēng)扇或者其他冷卻和通風(fēng)元件以用于向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的元件提供氣流。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120中的每一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括旋轉(zhuǎn)磁存儲(chǔ)介質(zhì)或者固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)，以及其他介質(zhì)類型，包括其結(jié)合。在旋轉(zhuǎn)介質(zhì)類型中，介質(zhì)可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)讀/寫頭和相關(guān)聯(lián)的電動(dòng)機(jī)械元件訪問。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120每個(gè)也可以包括處理電路、通信接口、軸、電樞、前置放大器、收發(fā)器、處理器、放大器、馬達(dá)、伺服系統(tǒng)、外殼及其他電氣和機(jī)械元件。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120每個(gè)可以包括硬盤驅(qū)動(dòng)器、混合磁盤驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器或者其他計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置，包括其組合。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120每個(gè)可以包括另外的元件。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)每個(gè)可以包括旋轉(zhuǎn)磁存儲(chǔ)介質(zhì)，但是可以另外包括其他介質(zhì)，比如固態(tài)驅(qū)動(dòng)元件、高速緩存或者高速緩存系統(tǒng)。這些其他介質(zhì)可以包括固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)、光存儲(chǔ)介質(zhì)、不旋轉(zhuǎn)磁介質(zhì)、相變磁介質(zhì)、基于自旋的存儲(chǔ)介質(zhì)或者其他存儲(chǔ)介質(zhì)，包括其組合、變化和改進(jìn)。在某些實(shí)例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置120每個(gè)包括除旋轉(zhuǎn)磁存儲(chǔ)介質(zhì)之外還采用固態(tài)存儲(chǔ)元件的混合硬盤驅(qū)動(dòng)器。相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)介質(zhì)可以采用各種磁存儲(chǔ)方案，比如隨機(jī)寫入技術(shù)、木瓦磁記錄(SMR)、垂直磁記錄(PMR)或者熱輔助磁記錄(HAMR)，包括其組合、變化和改進(jìn)。

主系統(tǒng)140可以包括處理元件，數(shù)據(jù)傳送元件和用戶接口元件。在某些實(shí)例中，主系統(tǒng)140是計(jì)算裝置或者計(jì)算系統(tǒng)的中央處理單元。在其他實(shí)例中，主系統(tǒng)140還包括存儲(chǔ)器元件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳送元件、控制器元件、邏輯元件、固件、執(zhí)行元件及其他處理系統(tǒng)組件。在其他實(shí)例中，主系統(tǒng)140包括RAID控制器處理器或者存儲(chǔ)系統(tǒng)中央處理器，比如微處理器、微型控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或者其他處理和邏輯器件，包括其組合。主系統(tǒng)140可以包括用戶接口單元或者接口連接用戶接口單元，該用戶接口單元可以允許數(shù)據(jù)系統(tǒng)100的用戶控制數(shù)據(jù)系統(tǒng)100的操作或者監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)系統(tǒng)100的狀態(tài)或操作。這些用戶接口單元可以包括圖形或者文本顯示器、指示燈、網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)接口、軟件接口、用戶輸入裝置或者其他用戶接口元件。主系統(tǒng)140也可以包括用于處理經(jīng)總線130的通信的接口電路與元件，比如邏輯、處理部分、緩存器、收發(fā)器等。

總線130可以包括一個(gè)或多個(gè)串行或并行數(shù)據(jù)鏈路，比如高速外圍組件互連(PCIe)接口、串行ATA接口、串行附屬小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(SAS)接口、集成驅(qū)動(dòng)器電子電路(IDE)接口、ATA接口、通用串行總線(USB)接口、無線接口、直接介質(zhì)接口(DMI)、以太網(wǎng)接口、網(wǎng)絡(luò)接口或者其他通信和數(shù)據(jù)接口，包括其組合、變化和改進(jìn)。雖然圖1中示出一個(gè)總線130，應(yīng)當(dāng)理解在數(shù)據(jù)系統(tǒng)100的元件之間可以采用一個(gè)或多個(gè)分立的鏈路。

作為另一實(shí)例，圖3呈現(xiàn)了采用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。圖3是圖示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)300的系統(tǒng)圖。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)300包括存儲(chǔ)部件310和一個(gè)或多個(gè)主系統(tǒng)350。存儲(chǔ)部件310和主系統(tǒng)350經(jīng)存儲(chǔ)鏈路360通信。存儲(chǔ)部件310的各種元件可以包括在圖1的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110中，雖然變化是可能的。雖然圖3示出一個(gè)存儲(chǔ)部件310，應(yīng)當(dāng)理解多于一個(gè)存儲(chǔ)部件可以被包括和鏈接到主系統(tǒng)350或者其他主系統(tǒng)，比如在采用許多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境中。

存儲(chǔ)部件310可以包括具有相關(guān)聯(lián)的外殼和結(jié)構(gòu)元件的存儲(chǔ)部件，其可插入到可以保持其他存儲(chǔ)部件的機(jī)架中，諸如機(jī)架安裝服務(wù)器環(huán)境。該外殼可以包括安裝多個(gè)存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)元件且也可以包括用于經(jīng)存儲(chǔ)鏈路360通信地耦合存儲(chǔ)部件310的控制系統(tǒng)370或者主接口371的至少一個(gè)外部連接器。

存儲(chǔ)部件310可以包括獨(dú)立盤冗余陣列(RAID)陣列，或者包括可以隔開并向主系統(tǒng)350呈現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)器的多個(gè)獨(dú)立的盤的JBOD裝置(“僅一串盤”)裝置。在某些實(shí)例中，存儲(chǔ)部件310包括在物理存儲(chǔ)裝置和外部接口之間添加一個(gè)或多個(gè)抽象層的虛擬盤串(VBOD)。VBOD可以采用各種類型的磁記錄技術(shù)并根據(jù)特定的記錄技術(shù)提取前端交互。例如，木瓦磁記錄(SMR)硬盤驅(qū)動(dòng)器典型地由于數(shù)據(jù)的相鄰磁道的木瓦性質(zhì)而具有隨機(jī)寫入的無效性。在SMR實(shí)例中，VBOD提取SMR驅(qū)動(dòng)器并允許隨機(jī)寫入和隨機(jī)讀取，同時(shí)仍然具有最終保存相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的下層SMR介質(zhì)?？梢圆捎闷渌涗浖夹g(shù)，這種平行磁記錄(PMR)或者熱輔助磁記錄(HAMR)，包括其變化、改進(jìn)和組合。

存儲(chǔ)鏈路360可以包括一個(gè)或多個(gè)鏈路，雖然圖3示出單個(gè)鏈路。存儲(chǔ)鏈路360可以包括存儲(chǔ)或者盤接口，比如串行附屬ATA(SATA)、串行附屬SCSI(SAS)、FibreChannel(光纖信道)、通用串行總線(USB)、SCSI、InfiniBand(無限帶)、NVMe、高速外圍組件互連(PCIe)、以太網(wǎng)、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)或者其他平行或者串行存儲(chǔ)或者外圍接口，包括其變化和組合。

主系統(tǒng)350可以包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，比如個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、云存儲(chǔ)系統(tǒng)、分組網(wǎng)絡(luò)、管理系統(tǒng)或者其他計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括其組合和變化。在操作中，主系統(tǒng)350經(jīng)存儲(chǔ)鏈路360在可以包括性能選擇、功率控制選擇、控制指令、元數(shù)據(jù)檢索操作、配置指令等的其他命令或操作當(dāng)中，發(fā)布讀和寫命令或操作到存儲(chǔ)部件310。同樣地，存儲(chǔ)部件310可以在比如圖形用戶界面信息、狀態(tài)信息、操作信息、驅(qū)動(dòng)器尋找信息、溫度信息、功率信息、故障通知、警報(bào)等的其它信息當(dāng)中，經(jīng)存儲(chǔ)鏈路360傳送讀取數(shù)據(jù)。

存儲(chǔ)部件310包括多個(gè)存儲(chǔ)裝置，包括硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)和固態(tài)存儲(chǔ)裝置(SSD)，即HDD 320-321和SSD 322，雖然可以包括任意數(shù)目的存儲(chǔ)裝置。雖然圖3對(duì)于每一個(gè)HDD 320-321指示一個(gè)或多個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器，應(yīng)當(dāng)理解HDD 320-321每個(gè)可以包括一個(gè)或多個(gè)混合磁盤驅(qū)動(dòng)器，該混合磁盤驅(qū)動(dòng)器包括串聯(lián)地工作的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)和和固態(tài)存儲(chǔ)部件。在另外的實(shí)例中，采用另外的SSD、磁性不旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、相變驅(qū)動(dòng)器、光存儲(chǔ)裝置或者其他非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置。HDD 320-321中的每一個(gè)和SSD 322經(jīng)由相關(guān)聯(lián)的控制器380-382通過一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)鏈路耦合到控制系統(tǒng)370，該存儲(chǔ)鏈路在該實(shí)例中包括串行附屬SCSI(SAS)鏈路、SCSI鏈路或者串行ATA(SATA)鏈路，雖然可以采用其他鏈路類型。

HDD 320-321中的每一個(gè)可以包括類似的元件，比如耦合到旋轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)介質(zhì)，耦合到相關(guān)聯(lián)的電樞和驅(qū)動(dòng)元件的讀/寫頭。HDD320-321可以包括另外的元件，比如前置放大器、收發(fā)器、處理器、放大器、馬達(dá)、伺服系統(tǒng)、殼體、密封、外殼、功率傳感器、溫度傳感器、及其他電氣和機(jī)械元件。SSD 322包括一個(gè)或多個(gè)固態(tài)介質(zhì)和相關(guān)聯(lián)的寫和讀電路。SSD 322可以包括閃存存儲(chǔ)器、相變存儲(chǔ)器或者其他不旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)介質(zhì)。

HDD 320-321和SSD 322每個(gè)包括相關(guān)聯(lián)的服務(wù)級(jí)模塊(SLM)330-332。服務(wù)級(jí)模塊330-332每個(gè)可以如在這里描述的操作以用于存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370的部分，比如SL接口376、特性化模塊377或者服務(wù)級(jí)控制模塊378的部分，雖然變化是可能的。HDD 320示出了SLM 330的一個(gè)實(shí)例的具體視圖，特別地是SL接口335、特性化模塊336和服務(wù)級(jí)控制模塊337。在這里描述以用于SL接口376、特性化模塊377或者服務(wù)級(jí)控制模塊378的操作和結(jié)構(gòu)可以在SL接口335、特性化模塊336和服務(wù)級(jí)控制服務(wù)級(jí)控制模塊337中采用。此外，SLM 331-332中的每一個(gè)可以包括類似于SLM 330的元件。

存儲(chǔ)部件310控制系統(tǒng)370?？刂葡到y(tǒng)370包括主接口(I/F)371、處理電路372、驅(qū)動(dòng)控制器380-382和存儲(chǔ)系統(tǒng)374。此外，控制系統(tǒng)370包括固件375，該固件375包括服務(wù)級(jí)協(xié)議(SL)接口376、特性化模塊377和服務(wù)級(jí)控制模塊378，該服務(wù)級(jí)控制模塊378當(dāng)至少由處理電路372執(zhí)行時(shí)操作為如下所述的。

監(jiān)控電路373包括用于測(cè)量存儲(chǔ)部件310，且具體來說HDD 320-321和SSD 322的功率和性能信息的一個(gè)或多個(gè)傳感元件。監(jiān)控的信息可以關(guān)于可由主系統(tǒng)350選擇或者配置的各種服務(wù)級(jí)選項(xiàng)，比如尋找性能、到第一位的時(shí)間性能、軸速度性能、功耗或者其他信息?？梢圆捎霉β蕚鞲衅饕詼y(cè)量存儲(chǔ)部件310的功耗、當(dāng)前移動(dòng)、電壓電平或者其他相關(guān)聯(lián)的關(guān)于功率的性質(zhì)，比如HDD 320-321和SSD 322及與存儲(chǔ)部件310相關(guān)聯(lián)的其他組件的功耗。功率傳感器可以包括電流傳感電阻器、運(yùn)算放大器、比較器、磁電流傳感元件、霍耳效應(yīng)傳感元件、分壓器、運(yùn)算放大器、模擬或者數(shù)字電壓傳感元件，及其他元件。監(jiān)控電路373也可以包括用于傳遞所測(cè)量的信息，比如傳遞到控制系統(tǒng)370的各種接口。這些接口可以包括收發(fā)器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換元件、放大器、濾波器、信號(hào)處理器及其他元件。在某些實(shí)例中，監(jiān)控電路373的元件和功能可以包括在處理電路372中。

在圖3中，HDD 320-321和SSD 322中的每一個(gè)還可選地包括相關(guān)聯(lián)的監(jiān)控元件，該監(jiān)控元件可以包括與監(jiān)控電路373類似的元件。監(jiān)控元件可以包括在相關(guān)聯(lián)的SLM 330-332中或者由相關(guān)聯(lián)的SLM 330-332控制。監(jiān)控元件可以包括在HDD 320-321和SSD 322中的每一個(gè)的電子或者機(jī)械元件當(dāng)中包括的功率監(jiān)視器，且可以測(cè)量與驅(qū)動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的功耗。這些監(jiān)控元件就包括監(jiān)控到第一位的時(shí)間性能、尋找性能、吞吐量性能和軸速度性能及其他性能信息的其他監(jiān)控元件。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器也可以包括經(jīng)相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)接口380-382將由相關(guān)聯(lián)的監(jiān)控元件確定的信息傳送到控制系統(tǒng)370的裝備和電路。

存儲(chǔ)外殼312包括安放和在結(jié)構(gòu)上支撐存儲(chǔ)部件310的元件的結(jié)構(gòu)元件。外殼312可以包括底板元件、框架、緊固元件、機(jī)架安裝特征、通風(fēng)特征及其他元件。在許多實(shí)例中，外殼312還包括風(fēng)扇或者其他冷卻和通風(fēng)元件以用于向存儲(chǔ)部件310的元件提供氣流。外殼312還可以包括電源元件以轉(zhuǎn)換外部電源或者向存儲(chǔ)部件310的元件提供各種形式的電能。

控制系統(tǒng)370處理存儲(chǔ)部件310的存儲(chǔ)操作，比如經(jīng)主接口371中的存儲(chǔ)鏈路360從主系統(tǒng)接收存儲(chǔ)操作?？梢栽谝粋€(gè)或多個(gè)寫操作中接收寫入數(shù)據(jù)361，且可以響應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)讀操作將讀取數(shù)據(jù)362提供給主機(jī)。接口可以提供給主系統(tǒng)，比如單個(gè)(或者冗余)以太網(wǎng)接口、SATA接口、SAS接口、FibreChannel接口、USB接口、SCSI接口、InfiniBand接口、NVMe接口、PCIe接口或者IP接口，該接口允許主系統(tǒng)訪問HDD部件的存儲(chǔ)容量?？刂葡到y(tǒng)370可以建立跨越存儲(chǔ)部件310中的各個(gè)HDD的任意數(shù)目的邏輯卷或者邏輯存儲(chǔ)單元，其可以包括跨距、冗余陣列、條帶化或者其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。

主接口371包括用于至少經(jīng)鏈路360與主系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等通信的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)接口。主接口371可以包括收發(fā)器、接口電路、連接器、緩沖器、微控制器及其他接口設(shè)備。主接口371還可以包括一個(gè)或多個(gè)I/O隊(duì)列，該I/O隊(duì)列經(jīng)鏈路360接收存儲(chǔ)操作并緩存這些存儲(chǔ)操作以用于由處理電路372處理。

控制系統(tǒng)370還包括處理電路372、驅(qū)動(dòng)控制器380-382和存儲(chǔ)系統(tǒng)374。處理電路372可以包括檢索和執(zhí)行來自存儲(chǔ)系統(tǒng)374的固件375的一個(gè)或多個(gè)微處理器及其他電路。處理電路372可以在單個(gè)處理器件內(nèi)實(shí)現(xiàn)但是也可以跨越合作以執(zhí)行程序指令的多個(gè)處理器件或者子系統(tǒng)分布。處理電路372的實(shí)例包括通用中央處理單元、專用處理器和邏輯器件，以及任何其他類型的處理裝置、其組合或者變化。在某些實(shí)例中，處理電路372包括片上系統(tǒng)裝置或者微處理器裝置，比如Intel Atom處理器，MIPS微處理器等。在某些實(shí)例中，控制系統(tǒng)370包括RAID控制器、RAID處理器或者其他RAID電路。在其他實(shí)例中，控制系統(tǒng)370處理特定的記錄技術(shù)，比如SMR或者HAMR技術(shù)的管理。如在這里提到的，驅(qū)動(dòng)控制器380-382的元件和功能可以與處理電路372集成。

驅(qū)動(dòng)控制器380-382每個(gè)可以包括能夠控制存儲(chǔ)部件310的各個(gè)HDD當(dāng)中的各種數(shù)據(jù)處理的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路和處理器。驅(qū)動(dòng)控制器380-382每個(gè)可以包括存儲(chǔ)接口，比如SAS、SCSI或者SATA接口以耦合到存儲(chǔ)部件310中的各個(gè)存儲(chǔ)裝置。在某些實(shí)例中，驅(qū)動(dòng)控制器380-382和處理電路372經(jīng)高速外圍組件互連(PCIe)接口或者其他通信接口通信。在某些實(shí)例中，驅(qū)動(dòng)控制器380-382每個(gè)包括RAID控制器、RAID處理器或者其他RAID電路。在其他實(shí)例中，驅(qū)動(dòng)控制器380-382中的每一個(gè)處理特定的記錄技術(shù)，比如閃存、SMR或者HAMR技術(shù)的管理。

驅(qū)動(dòng)控制器380-382還能夠幫助特性化各個(gè)附屬存儲(chǔ)裝置的性能，比如建立各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)級(jí)選項(xiàng)的值，比如功率或者性能。驅(qū)動(dòng)控制器380-382每個(gè)可以向處理電路372提供關(guān)于功率耗散、性能、性能的特性化、性能的歸一化或者其他操作的信息。如在這里提到的，驅(qū)動(dòng)控制器380-382的元件和功能可以與處理電路372集成或者包括在存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器本身之內(nèi)。

存儲(chǔ)系統(tǒng)374可以包括可由處理電路372或者驅(qū)動(dòng)控制器373讀取且能夠存儲(chǔ)固件375的任何非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)系統(tǒng)374可以包括以用于信息的存儲(chǔ)的任何方法或者技術(shù)實(shí)現(xiàn)的易失性和非易失性的、可拆卸和不可拆卸介質(zhì)，該信息比如是計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或者其他數(shù)據(jù)。除存儲(chǔ)介質(zhì)之外，在一些實(shí)現(xiàn)中，存儲(chǔ)系統(tǒng)374還可以包括通信介質(zhì)，經(jīng)該通信介質(zhì)可以傳遞固件375。存儲(chǔ)系統(tǒng)374可以實(shí)現(xiàn)為單個(gè)存儲(chǔ)裝置，但是也可以跨越關(guān)于彼此共同定位或者分布的多個(gè)存儲(chǔ)裝置或者子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)系統(tǒng)374可以包括能夠與處理電路372通信的附加元件，比如控制器。存儲(chǔ)系統(tǒng)374的存儲(chǔ)介質(zhì)的實(shí)例包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、磁盤、光盤、閃存存儲(chǔ)器、SSD、相變存儲(chǔ)器、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)設(shè)備或者其他磁存儲(chǔ)裝置，或者可用于存儲(chǔ)期望的信息且可以由指令執(zhí)行系統(tǒng)訪問的任何其他介質(zhì)，以及其任何組合或者變型，或者任何其他類型的存儲(chǔ)介質(zhì)。

固件375可以以程序指令實(shí)現(xiàn)，且在其他功能當(dāng)中，當(dāng)總的來說由控制系統(tǒng)370或者具體來說由處理電路372執(zhí)行時(shí)，指導(dǎo)控制系統(tǒng)370或者處理電路372如在這里描述的那樣操作。固件375可以包括附加處理、程序或元件，比如操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件或者應(yīng)用軟件。固件375也可以包括可由處理電路372執(zhí)行的軟件或者某些其它形式的機(jī)器可讀處理指令。

在至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，程序指令可以包括第一程序指令，該第一程序指令引導(dǎo)控制系統(tǒng)370處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中的讀和寫操作，測(cè)量、監(jiān)控和控制存儲(chǔ)部件310中包括的各個(gè)存儲(chǔ)裝置(服務(wù)級(jí)控制模塊378)的性能信息，特性化各個(gè)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中性能或者功耗的差別和歸一化各個(gè)存儲(chǔ)裝置(特性化模塊377)當(dāng)中的性能，并向主系統(tǒng)呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口以允許性能或者功率選項(xiàng)的選擇(SL接口376)及其他操作。

總的來說，固件375當(dāng)載入處理電路372中并被執(zhí)行時(shí)，可以將處理電路372總體從通用計(jì)算系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為定制以如在這里描述的那樣操作的專用計(jì)算系統(tǒng)。在存儲(chǔ)系統(tǒng)374上編碼固件375可以轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)系統(tǒng)374的物理結(jié)構(gòu)。該物理結(jié)構(gòu)的特定轉(zhuǎn)換可以取決于該描述的不同實(shí)現(xiàn)中的各種因素。這種因素的實(shí)例可以包括，但不限于用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)374的存儲(chǔ)介質(zhì)的技術(shù)和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)是否被特性化為初級(jí)或者次級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備。例如，如果計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)被實(shí)現(xiàn)為基于半導(dǎo)體的存儲(chǔ)器，則固件375可以當(dāng)在其中編碼程序時(shí)轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的物理狀態(tài)。例如，固件375可以轉(zhuǎn)換構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的晶體管、電容器或者其他分立電路元件的狀態(tài)?？梢韵鄬?duì)于磁或者光介質(zhì)發(fā)生類似的轉(zhuǎn)換。物理介質(zhì)的其他轉(zhuǎn)換是可能的而不脫離本描述的范圍，提供前述實(shí)例僅為了促進(jìn)該討論。

為了進(jìn)一步圖示系統(tǒng)300和存儲(chǔ)部件310的操作，呈現(xiàn)了圖4。圖4是圖示存儲(chǔ)部件310的操作方法的流程圖。圖4的操作以下以括號(hào)索引。對(duì)于圖4在這里描述的各個(gè)操作可以由存儲(chǔ)部件310中的元件，比如處理電路372、監(jiān)控電路373、驅(qū)動(dòng)控制器380-382，或者由HDD 320-321和SSD 322的SLM元件及系統(tǒng)300的其他元件的任何組合執(zhí)行。

存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370確定(401)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件的存儲(chǔ)裝置的服務(wù)級(jí)特性，并歸一化(402)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件的存儲(chǔ)裝置當(dāng)中的服務(wù)級(jí)特性。在某些實(shí)例中，存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370特性化存儲(chǔ)陣列310中一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的功耗和性能以建立用于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的性能和功率量度。存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370然后可以歸一化跨越一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的變化當(dāng)中的性能和功率量度，并基于歸一化的量度建立用于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的每一個(gè)的性能或者功率目標(biāo)，其中該目標(biāo)由存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370使用以根據(jù)由主系統(tǒng)做出的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)級(jí)選擇操作一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置?？梢圆捎锰匦曰K377以確定服務(wù)級(jí)特性和歸一化或者標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)級(jí)特性?？梢栽诟鱾€(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置類型、介質(zhì)類型、制造商、制造日期、制造變化性(variability)或者其他變化當(dāng)中特性化和歸一化HDD 320-321和SSD 322的性能或者功耗，以從主選擇提取各種的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的實(shí)際性能以用于實(shí)現(xiàn)期望的性能。

在其他實(shí)例中，HDD 320-321和SSD 322中的每一個(gè)可以在SLM330-332中相關(guān)聯(lián)的一個(gè)，比如SLM 330的特性化模塊336中特性化他們自己的功耗和性能特性。HDD 320-321和SSD 322中的每一個(gè)然后可以向存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370提供關(guān)于功耗和性能特性的量度。在另外的實(shí)例中，HDD320-321和SSD 322中的每一個(gè)不向存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370提供這些量度，且代替地當(dāng)接收到各種服務(wù)級(jí)命令時(shí)根據(jù)該量度監(jiān)控和調(diào)整他們自己活動(dòng)，如以下進(jìn)一步討論的。

在存儲(chǔ)部件310中采用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之間可以存在變化。例如，HDD320可以包括第一類型的HDD的多于一個(gè)HDD的陣列，且HDD 320中的每一個(gè)可以在確切的性能規(guī)范或者功耗方面具有裝置到裝置的變化，即使HDD 320是相同制造商、類型或者型號(hào)。同樣地，HDD 321和SSD 322的裝置到裝置變化性可以存在且允許脫離由制造商指定的性能規(guī)范或者功耗。該裝置到裝置變化性可能是由于存儲(chǔ)容量、制造變化性、制造日期、溫度變化、裝載級(jí)別、使用期或者年齡、介質(zhì)缺陷量或者其他因素。除相同類型的裝置當(dāng)中的裝置到裝置變化性之外，裝置到裝置變化性也可能由于采用不同裝置類型而存在，比如具有用于HDD 320、HDD 321和SSD 322的裝置的不同類型、型號(hào)或者制造商。另外，裝置到裝置變化性可能根據(jù)采用的不同或者介質(zhì)類型發(fā)生，比如磁性或者固態(tài)的，及其他差別。

結(jié)合旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，比如硬盤驅(qū)動(dòng)器或者混合磁盤驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)磁介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置也包括各種電動(dòng)機(jī)械元件以將讀/寫頭置于自旋介質(zhì)之上。這些電動(dòng)機(jī)械元件包括電樞、馬達(dá)、致動(dòng)器、音圈、伺服系統(tǒng)、軸或者可以對(duì)于多個(gè)服務(wù)級(jí)因素具有關(guān)聯(lián)的功率耗散特性和性能特性的其他元件。包括固態(tài)介質(zhì)(比如閃存介質(zhì)或者其他固態(tài)介質(zhì))的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可以具有與此關(guān)聯(lián)的其他服務(wù)級(jí)因素，比如峰值功率耗散、寫入電壓、耗損級(jí)別性能、吞吐量或者其他服務(wù)級(jí)因素。

這些服務(wù)級(jí)因素被特性化以標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)值或者量度。該特性化可以包括與制造商指定值的偏離，或者建立用于各種服務(wù)級(jí)因素的新基線值。典型地，特定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置將具有由制造處理或者由于設(shè)計(jì)選擇而標(biāo)識(shí)和指定的許多這些服務(wù)級(jí)因素。但是，相同類型的裝置和不同類型的裝置之間的變化性可能導(dǎo)致性能因素的不精確的或者低效率的控制。此外，當(dāng)前條件可能提示服務(wù)級(jí)因素的改變并創(chuàng)建裝置當(dāng)中的變化性，比如溫度的改變、負(fù)載的改變及其他操作和環(huán)境條件。

第一服務(wù)級(jí)因素包括尋找時(shí)間性能因素。旋轉(zhuǎn)介質(zhì)存儲(chǔ)裝置的電樞將相關(guān)聯(lián)的讀/寫元件置于介質(zhì)對(duì)應(yīng)于要寫入或者讀取的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置的期望部分之上。將讀/寫頭置于介質(zhì)上的適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)位置的延遲被稱為尋找時(shí)間。典型地，盡可能快地移動(dòng)讀/寫頭以減小用于數(shù)據(jù)的讀取和寫入的尋找時(shí)間。但是，減小用于數(shù)據(jù)的讀取和寫入的尋找時(shí)間可能導(dǎo)致關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的較高功率耗散。此外，當(dāng)采用音圈電路來移動(dòng)電樞和放置讀/寫頭時(shí)，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓激勵(lì)音圈。峰值電壓的增加對(duì)應(yīng)于更快的尋找時(shí)間，和因此更快的電樞運(yùn)動(dòng)。這些增加的峰值電壓也可以對(duì)應(yīng)于增加的功率耗散和增加的尋找性能。

第二服務(wù)級(jí)因素包括到第一位的時(shí)間(TTFB)或者到第一字節(jié)時(shí)間性能因素。TTFB指示存儲(chǔ)裝置可以響應(yīng)于數(shù)據(jù)的請(qǐng)求多快地提供數(shù)據(jù)的第一位或者第一字節(jié)。TTFB可以包括用于將介質(zhì)加快自旋到預(yù)定義轉(zhuǎn)速和將讀/寫頭移動(dòng)到介質(zhì)上適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)位置的延遲。與TTFB時(shí)間減小對(duì)應(yīng)的TTFB性能的增加可能導(dǎo)致存儲(chǔ)裝置增加的功率耗散。

第三服務(wù)級(jí)因素可以包括用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的軸組件的自旋加快時(shí)間。在具有旋轉(zhuǎn)介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，比如硬盤驅(qū)動(dòng)器中，使用耦合到介質(zhì)以及向介質(zhì)提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)元件將旋轉(zhuǎn)介質(zhì)自旋。典型地，介質(zhì)盡可能快地加快自旋到預(yù)定角速度以減小從空閑模式的啟動(dòng)時(shí)間、喚醒時(shí)間或者尋找時(shí)間的滯后。更快的自旋加快時(shí)間對(duì)應(yīng)于馬達(dá)/軸組件的增加的功率耗散，且更慢的自旋加快時(shí)間對(duì)應(yīng)于減小的功率耗散。

第四服務(wù)級(jí)因素可以包括由相關(guān)聯(lián)的軸/馬達(dá)提供的介質(zhì)的角速度或者轉(zhuǎn)速。例如，硬盤驅(qū)動(dòng)器可以具有以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)的指定角速度，比如5400RPM、7200RPM或者10000RPM等。該角速度典型地對(duì)于特定硬盤驅(qū)動(dòng)器預(yù)定，且選擇各種電動(dòng)機(jī)械組件以支持該特定速度。但是，制造和操作條件的變化性可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)速的略微變化，這可能偏離預(yù)定轉(zhuǎn)速。此外，在可以對(duì)于不同類型的裝置使用不同轉(zhuǎn)速的裝置中，可以在存儲(chǔ)部件310中采用多于一個(gè)預(yù)定轉(zhuǎn)速。

第五服務(wù)級(jí)因素可以包括數(shù)據(jù)吞吐量。數(shù)據(jù)吞吐量可以基于許多因素改變，且可能受上面描述的其他因素的影響，比如尋找時(shí)間、TTFB、自旋加快時(shí)間和轉(zhuǎn)速及可能基于制造、當(dāng)前條件改變的其他因素，或者數(shù)據(jù)吞吐量可以在不同類型的裝置當(dāng)中改變。即使由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的制造商指定讀取或者寫入吞吐量，也可能發(fā)生變化。

其他服務(wù)級(jí)因素包括從理想化或者制造商指定的因素或者量度變化的實(shí)際功率耗散。上面描述的全部因素可以具有相關(guān)聯(lián)的功率耗散。還存在對(duì)于相同類型或者以相同性能值操作的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的功率耗散的裝置到裝置變化性。這些功率耗散也可以基于上面描述的各種操作和制造變化性，而逐驅(qū)動(dòng)器或者逐裝置地變化。

為了提供存儲(chǔ)部件310中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的一致和精確控制和對(duì)于主機(jī)呈現(xiàn)一致的服務(wù)級(jí)接口以控制存儲(chǔ)部件的各種性能因素和功率耗散，處理電路372標(biāo)識(shí)或者確定(401)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件的存儲(chǔ)裝置的服務(wù)級(jí)特性。處理電路372可以存儲(chǔ)在特性化模塊377中的這些服務(wù)級(jí)特性或者與其關(guān)聯(lián)并在存儲(chǔ)系統(tǒng)374中存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

在某些實(shí)例中，存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370可以特性化HDD 320-321和SSD 322的性能和功率耗散以建立服務(wù)級(jí)量度。替代地，HDD 320-321和SSD 322中的每一個(gè)可以確定他們自己的服務(wù)級(jí)因素，比如他們自己的性能和功率特性，并在包括在其中的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中存儲(chǔ)服務(wù)級(jí)因素。在圖3中，HDD 320-321和SSD 322的服務(wù)級(jí)模塊(SLM)330-331可以確定相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)裝置的性能和功率特性，并將這些性能和功率特性報(bào)告給特性化模塊377。這些特性化可用于確定對(duì)于各種操作或者活動(dòng)，比如讀/寫操作、尋找操作、到第一位的時(shí)間操作和數(shù)據(jù)吞吐量等的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的變化性。

上述的各種服務(wù)級(jí)因素可以由存儲(chǔ)部件310的元件測(cè)量和量化，以建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的實(shí)際服務(wù)級(jí)特性?？梢圆捎酶鞣N傳感器、傳感元件、處理和監(jiān)控元件及其他元件來測(cè)量和量化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的服務(wù)級(jí)特性。例如，可以在每個(gè)存儲(chǔ)裝置或者在存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370中采用功率傳感器以測(cè)量各種操作的功耗，以確定服務(wù)級(jí)特性或者從供應(yīng)服務(wù)級(jí)特性的制造商的偏離。

一旦已經(jīng)測(cè)量、確定或者以其他方式標(biāo)識(shí)了實(shí)際的服務(wù)級(jí)特性，則可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件310的存儲(chǔ)裝置當(dāng)中可選地歸一化這些服務(wù)級(jí)特性。存儲(chǔ)裝置當(dāng)中的變化和從指定服務(wù)級(jí)特性的制造商的偏離可以被標(biāo)準(zhǔn)化為服務(wù)級(jí)性能因素，以呈現(xiàn)一致或者標(biāo)準(zhǔn)化的面向主機(jī)的服務(wù)級(jí)因素選項(xiàng)。例如，如果某些存儲(chǔ)裝置對(duì)于第一操作，比如尋找操作消耗第一功率量，且另一些存儲(chǔ)裝置對(duì)于第一操作消耗第二功率量，則存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370可以歸一化在各種存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器當(dāng)中對(duì)于第一操作的功耗。以該方式，對(duì)于整個(gè)存儲(chǔ)部件接收的服務(wù)級(jí)命令可以跨越存儲(chǔ)部件的所有存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器相同地或者智能地集合或者分配。

如以下討論的，主機(jī)可以在用于存儲(chǔ)部件310的服務(wù)級(jí)選項(xiàng)當(dāng)中進(jìn)行選擇。但是，在該實(shí)例中，提供一致的面向主機(jī)的接口，其允許主機(jī)從列表當(dāng)中或者從服務(wù)級(jí)因素的范圍當(dāng)中選擇服務(wù)級(jí)值。該主接口和服務(wù)級(jí)因素的列表/范圍基于所測(cè)量的服務(wù)級(jí)特性被標(biāo)準(zhǔn)化，該服務(wù)級(jí)特性可選地跨越存儲(chǔ)部件310中的存儲(chǔ)裝置歸一化。因此，如果存在單獨(dú)的存儲(chǔ)裝置的性能或者功率耗散的變化，比如由于不同裝置類型或者在主機(jī)選擇服務(wù)級(jí)值之后引入的替代裝置，則從主機(jī)屏蔽該變化。從主接口提取存儲(chǔ)裝置的實(shí)際的性能或者功率耗散，且主機(jī)可以維持服務(wù)級(jí)值/范圍的選擇的一致性。

例如，如果第一存儲(chǔ)裝置具有不同于第二存儲(chǔ)裝置的第一功耗，則該功耗可以被歸一化為標(biāo)準(zhǔn)化的值并呈現(xiàn)為可由主機(jī)選擇的標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)級(jí)因素。因此，主機(jī)不需要知道下層存儲(chǔ)裝置的實(shí)際的服務(wù)級(jí)特性，且代替地可以從各種性能特性或者功率耗散當(dāng)中選擇。

處理電路372向主機(jī)呈現(xiàn)(403)服務(wù)級(jí)接口以用于服務(wù)級(jí)選項(xiàng)的選擇，比如由圖3中的性能選項(xiàng)342和功率選項(xiàng)343指示的服務(wù)級(jí)選項(xiàng)。服務(wù)級(jí)(SL)接口376可以呈現(xiàn)用于主系統(tǒng)350或者其他主系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)接口，以選擇包括功率耗散或者其他性能選項(xiàng)的服務(wù)級(jí)選項(xiàng)。SL接口376可以包括在主系統(tǒng)350上安裝以用于接口連接存儲(chǔ)部件310的驅(qū)動(dòng)器，比如接口連接主系統(tǒng)310的內(nèi)核程序或者操作系統(tǒng)軟件的軟件元件。SL接口376可以呈現(xiàn)主系統(tǒng)350可以在其中選擇的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)級(jí)選項(xiàng)的列表，并選擇相關(guān)聯(lián)的服務(wù)級(jí)值。

在其他實(shí)例中，SL接口376包括應(yīng)用編程接口(API)，該應(yīng)用編程接口呈現(xiàn)用于主系統(tǒng)350的各種輸入和輸出以接口連接存儲(chǔ)部件310。該API可以呈現(xiàn)各種服務(wù)級(jí)選擇選項(xiàng)，包括功率范圍、功率級(jí)別、時(shí)間、時(shí)間范圍、速度、性能模式或者其他服務(wù)級(jí)選項(xiàng)，從服務(wù)級(jí)選項(xiàng)，主系統(tǒng)350可以在其中選擇并將服務(wù)級(jí)值提供到存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370以用于控制多個(gè)存儲(chǔ)裝置。

在另外的實(shí)例中，SL接口376包括用戶界面，比如控制臺(tái)接口、終端接口、文本接口或者圖形用戶界面。用戶界面呈現(xiàn)各種服務(wù)級(jí)選擇選項(xiàng)，包括功率范圍、功率級(jí)別、時(shí)間、時(shí)間范圍、速度、性能模式或者其他服務(wù)級(jí)選項(xiàng)，從服務(wù)級(jí)選項(xiàng)，主系統(tǒng)350可以在其中選擇并將服務(wù)級(jí)值提供到存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370以用于控制多個(gè)存儲(chǔ)裝置。

離散命令可以由主系統(tǒng)350發(fā)布，以控制存儲(chǔ)裝置的操作的特定方面，例如上述的服務(wù)級(jí)選項(xiàng)。一些命令可以指示各種服務(wù)級(jí)選項(xiàng)的功率級(jí)別，而一些命令可以指示各種服務(wù)級(jí)選項(xiàng)的性能級(jí)別。在另外的實(shí)例中，SL接口376包括服務(wù)級(jí)查詢界面，通過該服務(wù)級(jí)查詢界面，主系統(tǒng)350可以查詢各種服務(wù)級(jí)選項(xiàng)和服務(wù)級(jí)值。主系統(tǒng)350可以對(duì)于當(dāng)前服務(wù)級(jí)設(shè)置或者服務(wù)級(jí)選擇，和對(duì)于當(dāng)前可由存儲(chǔ)陣列310支持的服務(wù)級(jí)限制是什么，來查詢對(duì)于其服務(wù)級(jí)選項(xiàng)和服務(wù)級(jí)命令可用的SL接口376。

作為SL接口376的特定實(shí)例，呈現(xiàn)圖5。圖5圖示SL接口500。SL接口500指示三個(gè)列，即服務(wù)級(jí)選項(xiàng)的第一列，服務(wù)級(jí)值類型的第二列和服務(wù)級(jí)值選擇的第三列。服務(wù)級(jí)選項(xiàng)列指示主機(jī)可以在其中選擇以向存儲(chǔ)部件310的控制性能或者功率指示服務(wù)級(jí)值的各種服務(wù)級(jí)選項(xiàng)的列表。服務(wù)級(jí)值類型列指示服務(wù)級(jí)值的單位或者量度，其可以指示各種數(shù)據(jù)類型當(dāng)中的數(shù)據(jù)類型，且可以指示范圍類型、選擇類型或者特定值類型等。在某些實(shí)例中，可以省略服務(wù)級(jí)值類型。服務(wù)級(jí)值選擇列指示可以由主機(jī)定義的每個(gè)服務(wù)級(jí)選項(xiàng)的指定值。

在操作中，可以經(jīng)存儲(chǔ)鏈路360，或者使用安裝到主系統(tǒng)350上的驅(qū)動(dòng)器或者API，向主系統(tǒng)350呈現(xiàn)SL接口500。主系統(tǒng)350可以在各種服務(wù)級(jí)選項(xiàng)當(dāng)中選擇，并指示期望用于每個(gè)服務(wù)級(jí)選項(xiàng)的特定值。在圖5中，第三列指示主機(jī)可配置的值，然而第一和第二列典型地指示存儲(chǔ)陣列定義的標(biāo)簽和類型。

主系統(tǒng)350可以選擇特定的服務(wù)級(jí)選項(xiàng)以修改或者改變值并向存儲(chǔ)部件310指示這些值。在其他實(shí)例中，主系統(tǒng)350可以選擇可以指示預(yù)先選擇的服務(wù)級(jí)選項(xiàng)和服務(wù)級(jí)值的集的服務(wù)級(jí)協(xié)議(SLA)級(jí)別。例如，可以由存儲(chǔ)部件310預(yù)定義三個(gè)SLA級(jí)別，且主系統(tǒng)350可以取決于期望的操作在這三個(gè)級(jí)別當(dāng)中選擇。第一SLA可以對(duì)應(yīng)于高功率、高性能模式，第二SLA可以對(duì)應(yīng)于平衡的功率/性能模式，且第三SLA可以對(duì)應(yīng)于低功率模式或者低性能模式。可以定義其他SLA級(jí)別。另外，主系統(tǒng)350可以在所選的SLA級(jí)別內(nèi)修改服務(wù)級(jí)選項(xiàng)或者服務(wù)級(jí)值，以將SLA定制到主系統(tǒng)350的期望。此外，主系統(tǒng)350可以指定明確地定義要修改哪個(gè)服務(wù)級(jí)選項(xiàng)和服務(wù)級(jí)值的定制模式。

對(duì)于基于時(shí)間的選擇，主系統(tǒng)350可以指示以秒或者時(shí)間范圍為單位的時(shí)間。對(duì)于吞吐量選擇，可以指示以每秒位或者字節(jié)為單位的吞吐量。對(duì)于電壓或者功率選擇，可以指示以瓦特為單位的電壓或者功率。可以基于值類型做出其他選擇，且可以指定范圍或者特定值。選擇可能是離散的、粒狀的、或者連續(xù)的及其他區(qū)別。

處理電路372從主系統(tǒng)350接收(404)服務(wù)級(jí)選擇，比如由圖3的性能選擇340和功率選擇341指示的。由主系統(tǒng)350做出的服務(wù)級(jí)選擇可以經(jīng)鏈路360指示，比如使用一系列命令或者指令，該一系列命令或者指令指示SLA級(jí)別、性能選項(xiàng)或者性能值、功率選項(xiàng)、功率級(jí)別及其他信息。在多數(shù)情況下，服務(wù)級(jí)選擇包括存儲(chǔ)部件310或者存儲(chǔ)部件310中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的功率目標(biāo)。在其它情況下，服務(wù)級(jí)選擇可以包括性能目標(biāo)，比如對(duì)于在這里指示的各種性能因素。這些選擇可以基于每個(gè)陣列或者每個(gè)部件地做出，但是也可以基于裝置地做出，比如對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件中特定的多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件，或者也可以關(guān)于其他粒度做出，對(duì)于特定邏輯卷，僅對(duì)于讀操作或者寫操作，對(duì)于特定存儲(chǔ)地址范圍，或者對(duì)于特定的存儲(chǔ)事務(wù)或者存儲(chǔ)操作，以及其他指定和粒度?？梢灾甘居?jì)時(shí)器或者計(jì)數(shù)器以僅應(yīng)用用于預(yù)定持續(xù)時(shí)間或者操作數(shù)目的選擇。

按照在定義的時(shí)間窗內(nèi)期望消耗多少能量，可以由主系統(tǒng)350指示功率耗散選擇。例如，主系統(tǒng)350可以指示通過指定“<Y毫秒內(nèi)X焦耳”作為參數(shù)來限制峰值功率耗散，或者指示通過指定“<B小時(shí)內(nèi)A焦耳”來限制平均功率耗散。可以采用其他功率耗散指定，比如以瓦特為單位的瞬時(shí)峰值功率耗散。

當(dāng)存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370或者SL接口376接收用于存儲(chǔ)部件310的多于一個(gè)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的服務(wù)級(jí)選擇時(shí)，例如對(duì)于存儲(chǔ)部件310的整體，則服務(wù)級(jí)選擇可以在存儲(chǔ)部件310中的各個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之上分配或者分布以實(shí)現(xiàn)服務(wù)級(jí)選擇。當(dāng)對(duì)于存儲(chǔ)部件310做出多個(gè)服務(wù)級(jí)選擇時(shí)，則服務(wù)級(jí)選擇可以在存儲(chǔ)部件310的各個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之上集合和分布以實(shí)現(xiàn)服務(wù)級(jí)選擇。例如，當(dāng)對(duì)于存儲(chǔ)部件310指定功率耗散級(jí)別時(shí)，存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370可以細(xì)分存儲(chǔ)部件310的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中的功率級(jí)別，以將功率耗散級(jí)別的一部分分配給存儲(chǔ)部件310的每一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置并實(shí)現(xiàn)功率耗散級(jí)別。在其他實(shí)例中，存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中集合服務(wù)級(jí)選擇以建立服務(wù)級(jí)選擇，比如當(dāng)由主系統(tǒng)350指定帶寬或者吞吐量和根據(jù)可支持吞吐量在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中分配吞吐量時(shí)。其他性能因素可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置當(dāng)中分配或者集合。

處理電路372執(zhí)行關(guān)于選擇的有效性檢查(405)，不僅對(duì)于語法錯(cuò)誤等，而且為了確定選擇是否對(duì)應(yīng)于可支持的選擇。在某些實(shí)例中，特定存儲(chǔ)裝置或者性能/功率特性可能不支持由主系統(tǒng)350做出的某些選擇，比如當(dāng)選擇超過各種存儲(chǔ)裝置的性能/功率限制或者超過特性化模塊377或者HDD320-321和SSD 322在操作期間對(duì)于要控制的存儲(chǔ)裝置指出為可能的時(shí)。在某些實(shí)例中，HDD 320-321和SSD 322的SLM 330-332可以接收選擇并確定是否不支持選擇。HDD 320-321和SSD 322然后可以向存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370報(bào)告該信息。

是否選擇不是有效的，則SL接口376使用一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)誤消息向主系統(tǒng)350指示錯(cuò)誤狀況(406)，比如通過指示哪個(gè)選擇不是值和當(dāng)前支持哪個(gè)值?？梢韵蛑鳈C(jī)350指示其他錯(cuò)誤指示，且在圖形用戶界面實(shí)例中，可以向用戶示出指示選擇無效的圖形標(biāo)簽或者指示符。

如果選擇有效，則SL接口376可以向處理電路372指示選擇且處理電路372可以根據(jù)性能選擇控制(407)存儲(chǔ)裝置的操作。在圖3中，服務(wù)級(jí)控制模塊378可以與控制器380-382結(jié)合地控制存儲(chǔ)裝置，即HDD 320-321和SSD 322的操作。這些操作可以包括讀和寫操作以及受到如上所述的各種性能因素，即尋找時(shí)間、TTFB因素、軸組件的自旋加快時(shí)間、介質(zhì)的轉(zhuǎn)速、數(shù)據(jù)吞吐量和功率耗散及其他性能因素影響的操作。在另外的實(shí)例中，可以采用適時(shí)(JIT)尋找技術(shù)，或者背景介質(zhì)掃描(BMS)操作的變型以命中性能或者功率耗散目標(biāo)。

在某些實(shí)例中可以由控制模塊378和SLM 330-332組合地管理HDD320-321和SSD 322的控制。例如，控制模塊378可以接收由主系統(tǒng)350傳送的服務(wù)級(jí)選擇，并將服務(wù)級(jí)選擇傳送到SLM 330-332以用于由相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置實(shí)現(xiàn)?？刂颇K378或者控制器380-382可以標(biāo)識(shí)適當(dāng)?shù)拿钜园l(fā)布到HDD 320-321和SSD 322，以根據(jù)服務(wù)級(jí)選擇控制HDD 320-321和SSD 322。HDD 320-321和SSD 322可以根據(jù)服務(wù)級(jí)選擇接收命令和操作。在另外的實(shí)例中，控制模塊378可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)級(jí)選擇以直接控制數(shù)據(jù)HDD320-321和SSD 322。特別地，功率級(jí)別可以由主系統(tǒng)350指定，且控制模塊378可以確定對(duì)應(yīng)于期望的功率級(jí)別的相關(guān)聯(lián)的性能值或者性能級(jí)別，并根據(jù)所確定的性能級(jí)別或者值控制HDD 320-321和SSD 322中相關(guān)聯(lián)的多個(gè)HDD 320-321和SSD 322。在其他實(shí)例中，SLM 330-332可以從存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370接收性能或者功率命令，并根據(jù)指定的服務(wù)級(jí)選擇實(shí)現(xiàn)該性能或者功率命令。

因?yàn)樵谠搶?shí)例中向主系統(tǒng)350呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化或者歸一化的服務(wù)級(jí)選項(xiàng)，所以服務(wù)級(jí)控制模塊378可以翻譯該標(biāo)準(zhǔn)化或者歸一化的服務(wù)級(jí)值或者選擇，以根據(jù)在特性化操作期間確定的裝置的每一特性來控制特定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。服務(wù)級(jí)控制模塊378可以參考存儲(chǔ)在操作401中確定的服務(wù)級(jí)特性化數(shù)據(jù)或者在操作402中確定的歸一化信息的任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并建立用于實(shí)行性能或者功率值或者由主系統(tǒng)350做出的選擇的每一存儲(chǔ)裝置的實(shí)際的控制參數(shù)。

旋轉(zhuǎn)介質(zhì)的尋找時(shí)間可以通過改變相關(guān)聯(lián)的電樞/音圈元件的驅(qū)動(dòng)電壓而控制，且主系統(tǒng)350可以指定以秒(毫秒)為單位的尋找時(shí)間或者通過指定采用的峰值電壓或者峰值功率來在尋找操作期間定位讀/寫頭。可以通過改變旋轉(zhuǎn)介質(zhì)的尋找時(shí)間以及軸自旋加快時(shí)間，及存儲(chǔ)裝置的其他因素來控制TTFB時(shí)間。主系統(tǒng)350可以指定以秒或者毫秒為單位的TTFB，或者可以指定TTFB操作的峰值功率耗散。也可以通過由相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)/軸部件改變功耗來控制軸組件的自旋加快時(shí)間，且主系統(tǒng)350可以指定時(shí)間或者功率值。由存儲(chǔ)控制系統(tǒng)370作用的特定性能控制受到所測(cè)量的性能量度或者性能特性，比如軸速度的實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、最小TTFB、最小尋找時(shí)間及包括每一個(gè)的功率耗散的其他測(cè)量值的影響。

可以通過建立由HDD 320-321和SSD 322服務(wù)讀操作和寫操作的速率，比如每秒鐘目標(biāo)或者最大讀取或者寫入存儲(chǔ)操作來控制吞吐量?？梢栽诳刂葡到y(tǒng)370中處理吞吐量的調(diào)速，比如通過在處理電路372、驅(qū)動(dòng)控制器308-382或者主接口371中管理操作的速率。HDD 320-321和SSD 322也可以由控制系統(tǒng)370指令以符合目標(biāo)吞吐量。在采用其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，比如固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的實(shí)例中，或者也在包括固態(tài)存儲(chǔ)器元件的混合驅(qū)動(dòng)器中，讀/寫吞吐量也可以被控制或者調(diào)速以調(diào)整數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的功耗。

存儲(chǔ)部件310中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的尋找操作可以被修改以改變移動(dòng)或者定位讀/寫頭，比如音圈和電樞元件的各種電動(dòng)機(jī)械元件的峰值速度或者峰值電壓。該峰值速度或者峰值電壓的改變可能導(dǎo)致那些元件的不同功率耗散，每個(gè)存儲(chǔ)裝置的不同功率耗散，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的總計(jì)功率耗散。

可以做出對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的尋找特性的各種調(diào)整。例如，可以對(duì)于減少尋找操作的范圍之上的峰值功率耗散的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置調(diào)整尋找檔案。例如，更短的尋找操作可以比更長(zhǎng)的尋找操作具有跟蹤速度的更小的減少，以提供功率耗散的凈減小。在其他實(shí)例中，所有尋找操作減小預(yù)定量，比如定位相關(guān)聯(lián)的讀/寫頭的速度、時(shí)間、速率、加速度或者功率使用的百分比。

但是，在自旋介質(zhì)中，即使讀/寫頭定位到適當(dāng)?shù)膱A周位置，即數(shù)據(jù)軌道，介質(zhì)也仍然可能需要使得完全旋轉(zhuǎn)的一部分放置讀/寫頭下的期望的數(shù)據(jù)塊。該將讀/寫頭移動(dòng)到期望的軌道位置的處理典型地被稱為尋找操作?？梢詫?duì)于HDD的讀/寫操作采用各種功率控制技術(shù)，比如適時(shí)(JIT)尋找技術(shù)。JIT尋找技術(shù)可以利用將數(shù)據(jù)塊定位在讀/寫頭下的自旋介質(zhì)上的尋找延遲的優(yōu)點(diǎn)，以控制相關(guān)聯(lián)的電樞和定位組件的功率耗散。各種跟蹤算法可以標(biāo)識(shí)自旋介質(zhì)相對(duì)于當(dāng)前讀/寫頭位置的位置，并建立將讀/寫頭移動(dòng)到期望的位置從而在期望的時(shí)間滿足期望的數(shù)據(jù)塊，而沒有在讀/寫頭的定位之后招致的額外旋轉(zhuǎn)延遲的時(shí)間。這些JIT技術(shù)典型地使用比僅以電動(dòng)機(jī)械元件允許的盡快定位讀/寫頭更小的峰值功率。另外，JIT技術(shù)可以包括尋找性能的各種可選擇級(jí)別，比如在某些實(shí)例中256個(gè)級(jí)別，或者其子集。

當(dāng)采用不旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，比如固態(tài)介質(zhì)時(shí)，可以做出性能調(diào)整，比如減小相關(guān)聯(lián)的固態(tài)存儲(chǔ)部件的吞吐量，將固態(tài)介質(zhì)的寫入性能調(diào)速到用于寫操作的極限功率消耗，或者停止到閃存介質(zhì)的寫操作同時(shí)在其他固態(tài)介質(zhì)，比如非易失性存儲(chǔ)器或者易失性存儲(chǔ)器中高速緩存掛起寫入數(shù)據(jù)。

其他調(diào)整包括減少或者停止背景介質(zhì)掃描(BMS)或者數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)完整性檢驗(yàn)。在另外的實(shí)例中，多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可能被斷電或者使得相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)旋轉(zhuǎn)減慢到更慢的速率或者停止操作，以減小存儲(chǔ)陣列310的功耗。可以采用這些技術(shù)的組合，且這些改變可以僅應(yīng)用于所選的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置以及應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的整個(gè)集合。

所包括的描述和附圖示出特定實(shí)施例以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何做出和使用優(yōu)選實(shí)施方式。為了教導(dǎo)發(fā)明原理的目的，已經(jīng)簡(jiǎn)化或者省略了一些現(xiàn)有的方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解從這些實(shí)施例的變化落入本發(fā)明的范圍中。本領(lǐng)域技術(shù)人員也將認(rèn)可上面描述的特征可以以各種方式組合以形成多個(gè)實(shí)施例。結(jié)果，本發(fā)明不限于上面描述的特定實(shí)施例，但是僅由要求和它們的等效限制。