存儲(chǔ)裝置、存儲(chǔ)系統(tǒng)及存儲(chǔ)裝置的地址信息處理方法
【專利說明】存儲(chǔ)裝置、存儲(chǔ)系統(tǒng)及存儲(chǔ)裝置的地址信息處理方法
[0001]本申請(qǐng)以美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/940，061號(hào)(申請(qǐng)日:2014年2月14日)為基礎(chǔ)并享受其優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過參照該在先申請(qǐng)而包括其全部?jī)?nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及存儲(chǔ)裝置、存儲(chǔ)系統(tǒng)及存儲(chǔ)裝置的地址信息處理方法。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，開發(fā)了在具備磁盤的硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)搭載了比磁盤高速、中或小容量、每位(比特)的單價(jià)高的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體混合驅(qū)動(dòng)器(SSHD)。作為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，例如，可使用NAND型閃存(以下稱為NAND存儲(chǔ)器)。
[0004]通過將NAND存儲(chǔ)器用于SSHD內(nèi)部的數(shù)據(jù)高速緩存用途，而可期待作為存儲(chǔ)裝置的性能提高。例如，存儲(chǔ)裝置通過自己解析、學(xué)習(xí)來自上位控制裝置(主機(jī)裝置)的邏輯區(qū)塊地址(LOGITAL BLOCK ADDRESS) (LBA)的訪問模式以將訪問頻率高的數(shù)據(jù)復(fù)制到NAND存儲(chǔ)器來提高SSHD內(nèi)部的高速緩存數(shù)據(jù)的命中率。
[0005]但是，例如，在企業(yè)市場(chǎng)使用的存儲(chǔ)裝置中的現(xiàn)狀是，為了多種多樣的應(yīng)用工作，而不能適當(dāng)?shù)亟馕?、學(xué)習(xí)LBA的訪問模式，且不能保證在存儲(chǔ)裝置中必定獲得所期待的性倉(cāng)泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供能實(shí)現(xiàn)聞性能化和聞效化的存儲(chǔ)系統(tǒng)。
[0007]實(shí)施方式的存儲(chǔ)裝置包括磁盤與用作所述磁盤的高速緩存的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及與主機(jī)裝置的接口。接口構(gòu)成為將來自主機(jī)裝置的地址信息作為磁盤的地址信息或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的地址信息來處理。
【附圖說明】
[0008]圖1是表示使用實(shí)施例涉及的存儲(chǔ)裝置的系統(tǒng)構(gòu)成的一例的框圖。
[0009]圖2是表示實(shí)施例涉及的存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的一例的框圖。
[0010]圖3表示實(shí)施例涉及的SCSI的Read/Write命令的一例。
[0011]圖4表示圖3的Read/Write命令所形成的Read/Write動(dòng)作的一例。
[0012]圖5A、圖5B表示實(shí)施例涉及的LBA分配方法的一例。
[0013]圖6表不LBA分配用的命令的一例。
[0014]圖7A表示接續(xù)圖6的命令的域名(?'y Ψ )的一例。
[0015]圖7B表示接續(xù)圖7A的域名的區(qū)塊描述符的一例。
[0016]圖7C表不接續(xù)圖7B的區(qū)塊描述符的頁描述符的一例。
[0017]圖8表示DRAM、NAND存儲(chǔ)器的LBA分配的一例。
[0018]圖9表不實(shí)施例涉及的地址空間指定的一例。
[0019]圖10A、圖1OB表示存儲(chǔ)裝置的二重化的一例。
[0020]圖11A、圖1lB表示存儲(chǔ)裝置的三重化的一例。
[0021]圖12A、圖12B表示地址空間的設(shè)定的一例。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面參照附圖來描述多個(gè)實(shí)施例。
[0023]圖1是表示使用實(shí)施例涉及的存儲(chǔ)裝置的系統(tǒng)構(gòu)成的一例的框圖。系統(tǒng)包括作為外部存儲(chǔ)裝置的多個(gè)SSHDiei?16n。一個(gè)SSHD16包括DRAM (RAM盤)20、NAND存儲(chǔ)器22、磁盤(HDD介質(zhì))(HDD Media) 24這三種存儲(chǔ)介質(zhì)。DRAM20為容量小、高速、高價(jià)，用作磁盤24的一級(jí)高速緩存。NAND存儲(chǔ)器22的容量、速度、價(jià)格為DRAM2020和磁盤24之間，用作磁盤24的二級(jí)高速緩存。例如，DRAM20為幾十MB的容量，NAND存儲(chǔ)器22為幾十GB的容量，磁盤24為幾百GB左右的容量。SSHD16是雙端口，包括兩個(gè)接口 26p262。各SSHDiei'162、...16n 的接口分別與串列 SCSI (Serial Attached SCSI (SAS)Expanders) 14” 142 連接。
[0024]主機(jī)裝置10與兩個(gè)SAS控制器12pl22連接。各SAS控制器12工、122與串列SCSIHpH2兩者連接。這樣，SSHD16能進(jìn)行雙端口動(dòng)作。
[0025]圖2是表示一個(gè)SSHD16的構(gòu)成的一例的框圖。SSHD16包括控制DRAM20、NAND存儲(chǔ)器22、磁盤24這三種存儲(chǔ)介質(zhì)的SoC (系統(tǒng)級(jí)芯片)30。SoC30包括伺服CPU34、閃存轉(zhuǎn)換層(FTL)CPU36、主 CPU38 這三種 CPU。FTL CPU36、主 CPU38 與硬盤控制器(hard diskcontroller) (HDC) 32 連接。HDC32 也包括緩沖區(qū)管理(buffer manager (BFMG) )、NAND 控制器(NAND CTLR)。HDC32 與 DRAM20、NAND 存儲(chǔ)器 22、FIFO 存儲(chǔ)器 40、42 連接。FIFO 存儲(chǔ)器40連接于串列SCSIHpH2和HDC32之間。FIFO存儲(chǔ)器42連接于RDC44和HDC32之間，且RDC44訪問磁盤24。伺服CPU34經(jīng)DRV46控制音圈電機(jī)(VCM)50和主軸電機(jī)(SPM)48。
[0026]在該實(shí)施例中，通過將作為現(xiàn)有的外部存儲(chǔ)裝置的HDD用具備包括至少一種是DRAM、NAND存儲(chǔ)器等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器在內(nèi)的兩種以上存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)裝置替換，且主機(jī)裝置能對(duì)兩種以上存儲(chǔ)介質(zhì)的每個(gè)進(jìn)行獨(dú)立的寫入/讀取，而實(shí)現(xiàn)搭載有兩種以上存儲(chǔ)介質(zhì)的外部存儲(chǔ)裝置的階層化。在該實(shí)施例中，雖然接口部是共用的，但是，通過將內(nèi)部的磁盤24、NAND存儲(chǔ)器22、DRAM20的地址空間作為各自的地址空間來控制，而能對(duì)兩種以上的存儲(chǔ)介質(zhì)的每個(gè)給予獨(dú)立的寫入/讀取命令。例如，雖然現(xiàn)有的SSHD使用NAND存儲(chǔ)器僅作為HDD的內(nèi)部高速緩存，但是，在本實(shí)施方式中，可將NAND存儲(chǔ)器22在主機(jī)裝置開放并由主機(jī)裝置作為系統(tǒng)的高速緩存使用。
[0027]此外，也能進(jìn)行適用于來自主機(jī)裝置的文件訪問模式和/或應(yīng)用等級(jí)(7:/ U > 3 > >的系統(tǒng)高速緩存的階層化。另外，也可將內(nèi)部的任意的磁盤24的空間
(HDD空間)的一部分原樣地二重化為NAND存儲(chǔ)器22、DRAM20的空間。
[0028]在現(xiàn)有的階層化系統(tǒng)中，將能高速訪問的SSD和大容量且低價(jià)格的HDD組合而與主機(jī)裝置連接，通過將訪問頻率高的數(shù)據(jù)寫入SSD，且將最終必須保存的數(shù)據(jù)寫入HDD，而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體的性能提高。但是，HDD和SSD的插槽需要是二重的。此外，主機(jī)裝置需要從HDD讀取原始的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)向SSD寫入。此外，在需要從SSD向HDD保存的情況下，主機(jī)裝置也需要從SSD讀取該數(shù)據(jù)、然后在HDD寫入的動(dòng)作。但是，在本實(shí)施例中，接口部是共同的，插槽可以是SSHD —個(gè)，也可以對(duì)磁盤24、NAND存儲(chǔ)器22、DRAM20的每個(gè)給予獨(dú)立的寫入/讀取命令，而且，也能主機(jī)裝置不干預(yù)地從磁盤24向DRAM20、NAND存儲(chǔ)器22傳輸數(shù)據(jù)。
[0029]為了實(shí)現(xiàn)階層化，主機(jī)裝置10向SSHD16內(nèi)的各介質(zhì):DRAM20、NAND存儲(chǔ)器22、磁盤(HDD介質(zhì))24直接訪問的命令的一例在圖3中表示。圖3表示基于小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)的Read/Write命令(read命令其字節(jié)(byte) O的位(bit) O到7的命令碼為88h，write命令其命令碼為8Ah)的實(shí)施例的Read/Write命令的一例。活用SCSI的Read/Write用命令描述區(qū)塊(⑶B)的保留位(Resrved Bit)、具體為字節(jié)1、位O和2 ;字節(jié)14、位6這三個(gè)保留位。在字節(jié)1、位O記述ENAND(能使用NAND地址(Enable NAND Address))，在字節(jié)1、位2記述EDRAM(能使用DRAM地址(Enable DRAM Address))，在字節(jié)14、位6記述SYNC。
[0030]EDRAM( = “I”)表示由字節(jié)2到9記述的邏輯區(qū)塊地址(LBA)和字節(jié)10到13記述的傳輸長(zhǎng)度(TRANSFER LENNGTH)指定的地址空間是DRAM20的地址空間，且R/W動(dòng)作為SSHD16內(nèi)的DRAM20和主機(jī)裝置10之間的數(shù)據(jù)傳輸。ENAND( = “I”)表示由字節(jié)2到9記述的邏輯區(qū)塊地址和字節(jié)10到13記述的傳輸長(zhǎng)度指定的地址空間是NAND存儲(chǔ)器22的地址空間，且R/W動(dòng)作為SSHD16內(nèi)的NAND存儲(chǔ)器22和主