用于基于數(shù)據(jù)分類將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備的方法和裝置的制造方法
【專利說明】用于基于數(shù)據(jù)分類將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備的方法和裝置
[0001]相關(guān)串請(qǐng)的交叉引用
[0002]本公開要求于2013年I月29日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/757824號(hào)的權(quán)益，其通過引用以其整體被并入于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開總體上涉及固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)和方法，并且尤其涉及基于數(shù)據(jù)分類將信息有效地存儲(chǔ)在固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備中。
【背景技術(shù)】
[0004]在此所提供的背景描述是為了總體上呈現(xiàn)本公開的上下文。發(fā)明人在此的工作，就該工作在本【背景技術(shù)】部分中被描述的程度以及在提交時(shí)可能未以其它方式作為現(xiàn)有技術(shù)的方面，既非明確地也非隱含地被承認(rèn)為針對(duì)本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]典型的固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備(例如，NAND快閃存儲(chǔ)設(shè)備)通過在寫入新的信息之前擦除之前所存儲(chǔ)的信息來操作。這被稱作“垃圾收集”。由于這種類型的操作，向相同范圍的存儲(chǔ)位置存儲(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)致諸如延時(shí)之類的低效率。因此，這些典型設(shè)備低效地處理針對(duì)固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備中的相同范圍的位置的連續(xù)隨機(jī)寫入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]提供了用于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至非易失性存儲(chǔ)設(shè)備的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施例中，接收對(duì)于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的給定地址的請(qǐng)求，該給定地址對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)設(shè)備的多個(gè)區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域。與存儲(chǔ)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的區(qū)域分類映射將分類與多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域相關(guān)聯(lián)?；趨^(qū)域分類映射來確定哪個(gè)分類與多個(gè)區(qū)域中的對(duì)應(yīng)于給定地址的一個(gè)區(qū)域相關(guān)聯(lián)。響應(yīng)于確定多個(gè)區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域與第一分類相關(guān)聯(lián)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至給定地址。響應(yīng)于確定多個(gè)區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域與第二分類相關(guān)聯(lián)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至備選位置。在一些實(shí)施例中，該備選位置是臨時(shí)存儲(chǔ)位置，該臨時(shí)存儲(chǔ)位置與存儲(chǔ)設(shè)備中的與給定地址不同的地址相關(guān)聯(lián)。
[0007]在一些實(shí)施例中，基于在存儲(chǔ)設(shè)備上執(zhí)行的先前存儲(chǔ)操作來生成區(qū)域分類映射。在一些實(shí)施例中，區(qū)域分類映射由從其接收到對(duì)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求的應(yīng)用生成。
[0008]在一些實(shí)施例中，當(dāng)對(duì)于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至對(duì)應(yīng)于該給定區(qū)域的地址的請(qǐng)求的頻率小于閾值時(shí)或者當(dāng)依次接收到對(duì)于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至對(duì)應(yīng)于該給定區(qū)域的地址的閾值數(shù)量的請(qǐng)求時(shí)，存儲(chǔ)設(shè)備的多個(gè)區(qū)域中的給定區(qū)域與第一分類相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)對(duì)于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至對(duì)應(yīng)于該給定區(qū)域的地址的請(qǐng)求的頻率大于閾值時(shí)或者當(dāng)以任意順序接收到對(duì)于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至對(duì)應(yīng)于該給定區(qū)域的地址的閾值數(shù)量的請(qǐng)求時(shí)，存儲(chǔ)設(shè)備的多個(gè)區(qū)域中的給定區(qū)域與第二分類相關(guān)聯(lián)。
[0009]在一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備的給定地址處。數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)至緩沖器中的臨時(shí)存儲(chǔ)位置并且該數(shù)據(jù)從緩沖器被傳輸至存儲(chǔ)設(shè)備。
[0010]在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求被存儲(chǔ)在日志中。日志包括之前接收到的對(duì)于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備中的與第二分類相關(guān)聯(lián)的給定區(qū)域的多個(gè)請(qǐng)求。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求根據(jù)與每個(gè)請(qǐng)求相關(guān)聯(lián)的地址在日志中被順序地排序。多個(gè)請(qǐng)求中的對(duì)于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至相同的地址的數(shù)個(gè)請(qǐng)求被合并為對(duì)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的單個(gè)請(qǐng)求。日志中的經(jīng)排序和合并的請(qǐng)求被存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的與每個(gè)請(qǐng)求相關(guān)聯(lián)的地址處。在一些實(shí)施例中，當(dāng)接收到對(duì)于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備中的與第二分類相關(guān)聯(lián)的給定區(qū)域的閾值數(shù)量的請(qǐng)求后，該排序和合并被執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，非易失性存儲(chǔ)設(shè)備是固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備并且日志在該存儲(chǔ)設(shè)備的專用區(qū)域中。
【附圖說明】
[0011]一種或多種實(shí)施方式的細(xì)節(jié)在以下的附圖和描述中被闡述。其它特征以及各種優(yōu)勢(shì)在考慮了以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述時(shí)將是更為顯而易見的，在附圖中:
[0012]圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施例的說明性存儲(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)的示圖；以及
[0013]圖2圖示了根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于基于數(shù)據(jù)分類將信息存儲(chǔ)在固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備中的過程。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本公開總體上涉及基于數(shù)據(jù)分類將信息有效地存儲(chǔ)在固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備中。出于說明的目的，本公開在固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備(例如，快閃存儲(chǔ)設(shè)備或基于NAND的存儲(chǔ)設(shè)備)的上下文中進(jìn)行描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本公開能夠應(yīng)用于任何其它類型的非易失性存儲(chǔ)設(shè)備(例如，磁存儲(chǔ)設(shè)備、ROM、PROM, EPROM, EEPROM、nvSRAM、FeRAM、MRAM、PRAM、CBRAM、SONOS、RRAM、NRAM、Millipede存儲(chǔ)器或者全息存儲(chǔ)設(shè)備)。
[0015]圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施例的說明性存儲(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)100的示圖。系統(tǒng)100包括控制電路110、固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備120和日志130。在一些實(shí)施方式中，日志130是存儲(chǔ)設(shè)備120的保留區(qū)域。例如，日志130可以對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)設(shè)備120的預(yù)定數(shù)量的存儲(chǔ)位置(例如，IG字節(jié))，這些存儲(chǔ)位置僅對(duì)于控制電路110可見并且對(duì)于用戶或外部應(yīng)用不可見。在一些實(shí)施方式中，日志130由與存儲(chǔ)設(shè)備120分離的易失性或非易失性存儲(chǔ)設(shè)備(例如，NVRAM、DRAM、SDRAM、SRAM、T-RAM、Z-RAM、TTRAM或者它們的任意組合)來實(shí)施。例如，日志130可以被包括為控制電路110的一部分和/或可以被耦合至控制電路110和存儲(chǔ)設(shè)備120。
[0016]控制電路110可以包括區(qū)域訪問監(jiān)視電路112、區(qū)域特性(分類)映射114、重定向器電路116、基于日志的存儲(chǔ)控制電路117以及直接地址存儲(chǔ)控制電路118。在一些實(shí)施例中，控制電路110可以從另一系統(tǒng)組件(未示出)接收數(shù)據(jù)140。例如，數(shù)據(jù)140可以由應(yīng)用或另一存儲(chǔ)設(shè)備(例如，DRAM)提供。數(shù)據(jù)140可以包括用戶數(shù)據(jù)部分和地址部分。在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)140可以包括指示用戶數(shù)據(jù)為何種類型的分類的分類部分。具體地，指示控制電路110存儲(chǔ)數(shù)據(jù)140的應(yīng)用可以指示該數(shù)據(jù)的分類。例如，數(shù)據(jù)可以為第一分類、第二分類或第三分類。
[0017]“第一分類”可以標(biāo)識(shí)被寫入到隨機(jī)或非順序存儲(chǔ)位置(例如，地址)的數(shù)據(jù)集合或者與被寫入到隨機(jī)或非順序存儲(chǔ)位置(例如，地址)的數(shù)據(jù)集合相關(guān)聯(lián)，其中這樣的存儲(chǔ)位置被頻繁地訪問(例如，向這些位置存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求的數(shù)量超過了預(yù)定閾值)?！暗诙诸悺笨梢詷?biāo)識(shí)被寫入到順序存儲(chǔ)位置(例如，地址)的數(shù)據(jù)集合或者與被寫入到順序存儲(chǔ)位置(例如，地址)的數(shù)據(jù)集合相關(guān)聯(lián)，其中這樣的存儲(chǔ)位置被頻繁地訪問(例如，向這些位置存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求的數(shù)量超過了預(yù)定閾值)?！暗谌诸悺笨梢詷?biāo)識(shí)被寫入到隨機(jī)或非順序存儲(chǔ)位置(例如，地址)的數(shù)據(jù)集合或者與被寫入到隨機(jī)或非順序存儲(chǔ)位置(例如，地址)的數(shù)據(jù)集合相關(guān)聯(lián)，其中這樣的存儲(chǔ)位置被不頻繁地訪問(例如，向這些位置存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求的數(shù)量未超過預(yù)定閾值)。
[0018]控制電路110可以處理數(shù)據(jù)140以標(biāo)識(shí)該數(shù)據(jù)的分類。例如，區(qū)域訪問監(jiān)視電路112可以檢索數(shù)據(jù)140的地址部分并且確定該地址部分對(duì)應(yīng)于第一分類、第二分類還是第三分類。區(qū)域訪問監(jiān)視電路112可以基于數(shù)據(jù)140的地址部分的分類來確定數(shù)據(jù)140的地址部分和用戶數(shù)據(jù)部分應(yīng)當(dāng)被高速緩存以便后續(xù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備120(基于日志的存儲(chǔ))還是數(shù)據(jù)140的用戶數(shù)據(jù)部分應(yīng)當(dāng)被直接地存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備120的由數(shù)據(jù)140的地址部分指定的地址處(直接映射存儲(chǔ))。例如，被確定為具有第一分類的數(shù)據(jù)140可以被選擇用于基于日志的存儲(chǔ)，而被確定為具有第二分類或第三分類的數(shù)據(jù)140可以被選擇用于直接映射存儲(chǔ)。
[0019]在一些實(shí)施方式中，區(qū)域訪問監(jiān)視電路11