專利名稱：提高非易失性存儲器操作性能的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非易失性存儲器，更具體地涉及提高存儲子系統(tǒng)中執(zhí)行的非易失性存
儲器操作的性能的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
非易失性存儲器(NVM)制造商通常將計時周期固定為適應完成頁編程和塊擦除 操作所需要的時間。對于閃存，典型的頁編程周期可以持續(xù)約200-250iis，最長可持續(xù) 500-750 ii s，而典型的塊擦除周期可持續(xù)約1. 5ms，最長可持續(xù)2ms。但是，物理NVM設備的 計時是不統(tǒng)一的，并且完成頁編程或塊擦除操作所花費的實際時間會發(fā)生變化。因此，在很 多系統(tǒng)中，執(zhí)行這種操作的控制器需要不斷地輪詢編程循環(huán)中的狀態(tài)寄存器，直到操作完 成。在等待狀態(tài)中花費的時間通常是浪費，并且因此影響了系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開了優(yōu)化存儲子系統(tǒng)中非易失性存儲器(NVM)操作的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng) 和方法識別并重獲普通頁編程和塊擦除操作中潛在未使用的處理時間。在一個實施例中， 控制器內(nèi)的表征模塊(characterization module)通過在一陣列中的一個或更多NVM設備 上執(zhí)行隨機頁編程和塊擦除操作來執(zhí)行表征程序。之后，從表征程序獲得的針對NVM設備 的實際時間值被存儲在校準表中?？梢栽趩訒r執(zhí)行表征程序，或者由某些受監(jiān)視事件諸 如通電時間的每第l，OOO個小時，周期性地觸發(fā)來執(zhí)行表征程序，從而校準表中的值反映 各個NVM設備的實際物理狀態(tài)。 任務管理器使用校準表中的這些值評估完成某些存儲器操作所需要的時間?；?評估的完成時間，任務管理器分配將在頁編程和/或塊擦除周期期間執(zhí)行的包括存儲器或 非存儲器操作的某些任務，從而有效利用其他情況下未使用的處理時間。


將參照以下概括附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。提供這些附圖和相關(guān)的描述是為 了圖示說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。
圖1是圖示說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例連接到固態(tài)存儲子系統(tǒng)的主機系統(tǒng)的
框圖。






圖2是顯示典型頁編程操作的流程圖。 圖3是顯示典型塊擦除操作的流程圖。
圖4是圖示說明根據(jù)一個實施例產(chǎn)生校準表的方法的流程圖。
圖5是圖示說明根據(jù)一個實施例的任務管理器的時間分配操作的流程圖。
圖6是圖示說明根據(jù)一個實施例的任務管理器的任務分配操作的流程圖。
圖7是圖示說明根據(jù)一個實施例在頁編程操作期間任務管理器的操作的流程圖,
圖8是圖示說明根據(jù)一個實施例在塊擦除操作期間任務管理器的操作的流程圖,
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖描述提高非易失性存儲器操作的性能的系統(tǒng)和方法。在可能的情 況下，整個附圖中使用相同參考數(shù)字代表相同或類似的組件。本描述意在圖示說明某些優(yōu) 選實施例，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的其他實施例，包括未提供本文記載的 所有優(yōu)點和特征的實施例也屬于本發(fā)明的范圍。因此，此詳細描述中沒有任何內(nèi)容意在表 明任何特定特征或組件是必須的。本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求來限定。l.皿
圖1是圖示說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例連接到固態(tài)存儲子系統(tǒng)112的主機系統(tǒng) 110的框圖。主機系統(tǒng)110包括諸如個人計算機的計算機、工作站、路由器、刀片型服務器 (blade server)或其他類型的計算設備。例如，主機系統(tǒng)110可以是軍用系統(tǒng)、航程計算 機或其他飛行航空電子設備系統(tǒng)、用于軍事應用的可攜式計算機、高速數(shù)據(jù)記錄器、醫(yī)學設 備、工業(yè)控制系統(tǒng)、交互式公用電話、個人數(shù)字助理、膝上型計算機、交互式無限通信設備、 銷售點零售設備等。固態(tài)存儲子系統(tǒng)112為主機系統(tǒng)110提供數(shù)據(jù)存儲，并且也可以為主 機系統(tǒng)110提供操作系統(tǒng)功能和引導過程數(shù)據(jù)。主機系統(tǒng)110執(zhí)行驅(qū)動器程序113，該驅(qū)動 器程序113提供與子系統(tǒng)112通信的功能，諸如通過根據(jù)ATA或其他標準發(fā)布命令。
在一個實施例中，固態(tài)存儲子系統(tǒng)112包括控制器114和非易失性存儲器(NVM) 陣列116?？梢岳肗AND存儲器組件實現(xiàn)NVM陣列116，但不是必須的。與常規(guī)的一樣，控 制器114被配置成(通常通過固件)向NVM陣列116寫數(shù)據(jù)以及從NVM陣列116讀數(shù)據(jù)來 響應來自主機110的命令?？刂破骺梢詫崿F(xiàn)損耗均衡(wear-leveling)算法在NVM陣列 116的存儲塊間分配寫操作。存儲子系統(tǒng)112的形式可以是可拆設備的形式并且可以與任 何標準或獨特的通信接口通信，通信接口包括但是不限于并行ATA、串行ATA、 RS232/423、 PCMCIA、 USB、火線(IEEE-1394)、光纖通道、PCI Express總線、SD/匪C、 SCSI或SAS。存儲 子系統(tǒng)112也可以通過該接口自主機110接收電力。 如以下的詳細描述，控制器114執(zhí)行到NVM陣列116的寫操作時，其用使用統(tǒng)計信 息更新該陣列的非用戶數(shù)據(jù)區(qū)(即未暴露給主機操作系統(tǒng)的區(qū)域)，所述使用統(tǒng)計信息反 映已經(jīng)執(zhí)行的編程/擦除周期的數(shù)目。該信息優(yōu)選包括一組計數(shù)器，不同的計數(shù)器對應存 儲器陣列的不同的塊或區(qū)域；但是，可以以多種格式中的任一種來保持該使用統(tǒng)計。當制 造或首次初始化該設備時，這些計數(shù)器最初被設為零(或某一其他選擇的起始值)，在執(zhí)行 編程/擦除周期時這些計數(shù)器隨著時間的推移而增大。在一些實施例中，存儲在存儲器子 系統(tǒng)112中的使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)還包括從主機接收的時間戳或其他時間數(shù)據(jù)。該時間數(shù)據(jù)可用 于以時間(例如，天和小時)計算子系統(tǒng)112的可用壽命，這對于一些應用來說是令人期望 的。 例如，存儲子系統(tǒng)112可以是插入到主系統(tǒng)110的槽中并且符合以下卡規(guī) 范中至少 一 種的固態(tài)存儲卡CompactFlash、 PCMCIA、 SmartMedia、 MultiMediaCard、 SecureDigital、 Memory Stick(存儲棒)和ATA/ATAPI。存儲子系統(tǒng)112可例如具有外殼 和符合以下規(guī)范之一的信號接口 低于1英寸硬盤驅(qū)動、1.8英寸硬盤驅(qū)動、2.5英寸硬盤驅(qū) 動和3. 5英寸硬盤驅(qū)動?？梢蕴娲褂枚ㄖ频男螤钜蜃雍?或信號接口 。
在一個實施例中，控制器114執(zhí)行固件程序以執(zhí)行本文描述的過程并包括ATA閃 盤控制器，例如商用ATA閃盤控制器?？梢允褂昧硪活愋偷脑O備諸如專用集成電路(ASIC)替代地實現(xiàn)控制器114，或者該控制器114可包括多個不同器件。而且，盡管控制器114優(yōu) 選執(zhí)行固件，但是可使用不執(zhí)行固件程序的控制器。 NVM陣列116包括連接到控制器114的多個固態(tài)存儲設備118。固態(tài)存儲設備118 可包括，例如閃存集成電路、硫系化合物隨機存取存儲器(C-RAM)、相變存儲器(PC-RAM或 PRAM)、可編程金屬單元隨機存取存儲器(PMC-RAM或PMCm)、奧弗辛斯基電效應統(tǒng)一存儲器 (0UM)、電阻隨機存取存儲器(RRAM) 、NAND存儲器、NOR存儲器、EEPROM、鐵電存儲器(FeRAM) 或其他不連續(xù)的NVM芯片。固態(tài)存儲設備118可以在物理上分成多塊、多頁和多個區(qū)，這是 本領(lǐng)域熟知的。 主機系統(tǒng)110與控制器114交換控制信號122，以協(xié)調(diào)自固態(tài)存儲(NVM)設備118 讀數(shù)據(jù)和向其寫數(shù)據(jù)?？刂破?14通過向NVM陣列116發(fā)送存儲器控制信號120來處理讀 操作和寫操作。控制信號122可包括，例如，讀命令和寫命令。控制信號122可以用于發(fā)送 選自例如工業(yè)標準命令集的命令，諸如ATA、 CF卡或PC卡標準提供的工業(yè)標準命令集的命 令，以自標準存儲設備讀數(shù)據(jù)或向標準存儲設備寫數(shù)據(jù)。主機系統(tǒng)110也與控制器114交 換數(shù)據(jù)信號124。數(shù)據(jù)信號可包括例如將要寫入NVM陣列116的數(shù)據(jù)、自NVM陣列讀取的數(shù) 據(jù)以及渉及NVM陣列的被監(jiān)視狀態(tài)和使用統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。2.典型頁編稈和擦除塊操作中的處 理時間 主要的NVM制造商通常將計時周期固定，以適應完成頁編程和塊擦除操作所需要 的時間。對于閃存，典型的頁編程周期持續(xù)約200-250 ii s，最長可持續(xù)500-750 ii s，而典型 的塊擦除周期可持續(xù)約1. 5ms，最長可持續(xù)2ms。圖2是顯示編程一頁的典型方法200的流 程圖。 一旦控制器114啟動頁編程功能，它就在狀態(tài)202和204循環(huán)重復輪詢狀態(tài)寄存器 直至編程完成。塊擦除操作中也發(fā)生類似的情形。圖3是顯示擦除塊的典型方法300的流 程圖。正擦除存儲器中的塊的控制器114在狀態(tài)302和循環(huán)中還需要輪詢狀態(tài)寄存器直到 操作在狀態(tài)304完成。 在上述兩個操作中，由于等待頁編程或塊擦除操作完成的原因，控制器中大量的 處理器時間未使用。由于在每個操作的典型計時和最長計時之間存在很大的不同，所以控 制器無法預計這個等待時間會持續(xù)多長并且因此不能有效使用"浪費的"處理器時間。這 里公開的系統(tǒng)和方法使處理器能夠在這些存儲器操作正在進行時執(zhí)行其他任務，包括存儲 器或非存儲器操作。 頁編程和塊擦除操作僅僅作為示例示出。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認識到本發(fā)明的實 施例也可應用到其他存儲器或非存儲器操作。3.NVM設備的特征 在一個實施例中，NVM設備的特征由控制器114內(nèi)的表征模塊126表征，從而測量 頁編程和塊擦除操作中涉及的實際時間。使用記錄的實際時間值，控制器可以由此預見到 這些操作期間期望的等待時間并且可以在頁編程和塊擦除操作期間執(zhí)行后臺任務，諸如整 理數(shù)據(jù)和精簡數(shù)據(jù)。 一個實施例提供上電和/或某個其他時間運行的表征功能。在一個實 施例中，為了測試的目的，表征功能在存儲子系統(tǒng)內(nèi)的每個NVM設備上執(zhí)行抽樣的頁編程 和塊擦除命令，并且將執(zhí)行時間存儲在校準表中。在另一實施例中，表征模塊126觀察并記 錄與在存儲子系統(tǒng)的正常操作過程期間發(fā)生的存儲器操作有關(guān)的執(zhí)行時間數(shù)據(jù)。在其他實 施例中，表征模塊126可以存儲與特定塊的存儲器操作有關(guān)的單獨的執(zhí)行時間數(shù)據(jù)。這些 編程和擦除時間用于粗略估計實際操作所需的時間。圖4示出了在存儲子系統(tǒng)中的四個示例NVM設備上執(zhí)行的表征操作的示例。例如，如校準表404中所示，序號為1的NVM設備記
錄的擦除時間為1. 5ms，記錄的編程時間為240 ii s。在一個實施例中，校準表404中記錄的
時間是從表征操作獲得的時間的平均值。在一個實施例中，獲得加權(quán)平均，其中給予在最近
的表征操作中獲得的值較大加權(quán)。其他實施例記錄來自表征操作的最快或最慢時間。 由于頁編程和塊擦除操作的計時會隨著NVM設備的壽命而變化或者由于操作環(huán)
境而變化，所以可以以定期的間隔運行表征功能，使得存儲在校準表中的值一直反映設備
的實際運行時間。例如，重新表征可以和與NVM有關(guān)的監(jiān)視裝置一起使用，以便重新表征由
一件或一件以上的受監(jiān)視事件觸發(fā)，例如 1)當存在溫度變化時，例如每變化10°C， 2)當NVM使用增長或降低時，例如，每增長或降低10%， 3)當NVM陣列在某時間段內(nèi)一直運行時(例如，上電時間的每第1000個小時)，
4)當NVM陣列已經(jīng)上電(加電)達到某一數(shù)目時(例如，每第10次上電)，和/ 或 5)當提供給NVM陣列的電源電壓電平變化某一閾值量時(例如，標準3. 3V電源電 壓每變化0. IV)。 2006年5月8日提交的共同待決的美國專利申請11/429， 936號完整地描述了觸 發(fā)器事件的進一步示例和NVM的示例性監(jiān)視裝置，該申請的公開內(nèi)容通過引用全部并入本 文。在一個實施例中，表征模塊126和任務管理器128為不同的被監(jiān)視環(huán)境狀態(tài)分別存儲 和使用不同的校準數(shù)據(jù)集。例如，對于每個塊，表征模塊126可存儲兩組執(zhí)行時間，一組針 對第一溫度范圍，另一組針對第二溫度范圍。4.時間和任務分配功能 在一個實施例中，任務管理器128執(zhí)行兩種基本功能時間分配功能和任務分配 功能。圖5示出了根據(jù)一個實施例的時間分配功能?？刂破?14可在任務表402中具有多 個預定執(zhí)行的任務。在一個實施例中，任務表402包括控制器需要在正常操作過程期間執(zhí) 行的較低優(yōu)先級任務。低優(yōu)先級任務的示例包括計算使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)、預處理排隊的命令、對 排列的命令劃分優(yōu)先級等。如所示的，時間分配功能承擔任務表402中的任務并且查找校 準表404中記錄的執(zhí)行時間。例如，任務表402中顯示的第一任務是針對存儲子系統(tǒng)116中 序列號為1的NVM設備的塊擦除操作408。時間分配功能在校準表404中找到對應的時間， 該時間為1.5ms。之后，使用位于校準表404中的時間更新任務表402中的條目410。在一 個實施例中，校準表404可包括具有并非通過表征獲得的預設值的NVM操作。例如，校準表 404顯示了 NVM操作，諸如"其他功能1"和"其他功能2"。 圖6圖示說明根據(jù)一個實施例的任務分配功能600的操作。在狀態(tài)602，任務管理 器128基于即將發(fā)生的當前NVM操作確定可用時間間隙的持續(xù)時間。當前操作可以是不在 任務表402中的操作，但是在一些實施例中，當前操作可以是任務表402中的任務。在一個 實施例中，控制器114啟動任務管理器128并且為任務管理器提供當前NVM操作的預期持 續(xù)時間。預期的持續(xù)時間可以從任務表402獲得。例如，任務表402中最上面的操作是花 費1. 5ms的塊擦除操作。因此，為任務管理器128提供1. 5ms的值。在另一實施例中，任務 管理器128通過直接從任務表402獲得該值確定持續(xù)時間。 之后，在狀態(tài)604，任務管理器128從任務表402選擇要在當前NVM操作的執(zhí)行期 間執(zhí)行的一個或一個以上任務。在上述示例中，任務管理器找到在分配的1.5ms內(nèi)要執(zhí)行的任務。在狀態(tài)606，任務管理器確定分配的時間內(nèi)是否有剩余的時間用于另外的任務。在 一個實施例中，添加另外的任務直到?jīng)]有留下在剩余的時間內(nèi)可以執(zhí)行的任務。 一旦添加 了最后一項任務，任務管理器128導致所選任務在狀態(tài)608處執(zhí)行。在一個實施例中，只要 任務表中的任務可以在可用的時間間隙內(nèi)執(zhí)行，則可以不按順序選擇任務表中的任務。例 如，任務管理器128可選擇要在分配的1. 5ms內(nèi)執(zhí)行的"其他功能l"和"其他功能2"，因為 這些任務加起來需要1. 25ms (700 y s+550 y s)。 在描述了任務管理器128的兩種主要功能后，圖7示出了示例性頁編程操作700， 其中根據(jù)一個實施例執(zhí)行任務管理器128。 一旦執(zhí)行頁編程操作，控制器114就啟動或?qū)?致任務管理器在狀態(tài)702執(zhí)行?；谝粋€實施例中從校準表404獲得的值，任務管理器被 賦予期望的執(zhí)行頁編程命令的時間。任務管理器128從任務表402選擇一個或一個以上任 務，這些任務可以在示出的所記錄的示例頁編程操作的執(zhí)行時間330iis內(nèi)執(zhí)行。例如，根 據(jù)圖6所示方法選擇任務。之后執(zhí)行這些所選任務，并且一旦完成這些任務，控制器114則 在狀態(tài)704輪詢狀態(tài)寄存器。由于任務管理器128選擇控制器114可以在頁編程操作期間 執(zhí)行的適當任務，因此使控制器114在狀態(tài)704輪詢狀態(tài)寄存器必須花費的等待時間最少。 當頁編程操作在狀態(tài)706完成時，操作結(jié)束。控制器的性能由于利用了之前未使用的等待 時間執(zhí)行NVM任務而得以改善。 圖8示出塊擦除操作800，其中根據(jù)一個實施例執(zhí)行任務管理器128。 一旦執(zhí)行塊 擦除操作，控制器114啟動或?qū)е氯蝿展芾砥?28在狀態(tài)802執(zhí)行。任務管理器基于在一 個實施例中從校準表404中獲得的值被賦予塊擦除命令的預期執(zhí)行時間。任務管理器128 從任務表402選擇可以在所示記錄的示例性塊擦除操作的執(zhí)行時間1. 4ms內(nèi)執(zhí)行的一個或 一個以上的任務。這些任務根據(jù)例如圖6所示的方法來選擇。之后，執(zhí)行這些選擇的任務， 并且一旦完成這些任務，控制器114則在狀態(tài)804輪詢狀態(tài)寄存器。由于任務管理器128 選擇控制器114可以在塊擦除操作期間執(zhí)行的適當任務，所以使控制器114在狀態(tài)804輪 詢狀態(tài)寄存器必須花費的等待時間最少。當頁編程操作在狀態(tài)806完成時，該操作結(jié)束。 5.結(jié)論 本發(fā)明的實施例可以并且通常能在存儲子系統(tǒng)中單獨實現(xiàn)，從而不需要向主機添 加特定硬件或軟件。可替代地，上述所有方法和過程可以在一個或一個以上通用計算機或 處理器執(zhí)行的軟件代碼模塊中體現(xiàn)，并且通過該軟件代碼模塊實現(xiàn)完全自動化。這些代碼 模塊可以存儲在任意類型的計算機可讀介質(zhì)或其他計算機存儲設備中。一些或所有這些方 法可以替代地在專用計算機硬件中體現(xiàn)。此外，本文提及的組件可以在硬件、軟件、固件或 其組合中實現(xiàn)。 通常，本文使用的詞語"模塊"是指在硬件和/或固件中體現(xiàn)的邏輯，或者軟件指 令的集合，可能具有入口和出口點，使用編程語言書寫，諸如，Java、 Lua、(:或0++。軟件模 塊可以編譯并鏈接成可執(zhí)行程序，安裝在動態(tài)鏈接庫中，或者可以使用解釋性編程語言書 寫，諸如BASIC、 Perl或Python。應當理解軟件模塊可以從其他模塊調(diào)用或者自身調(diào)用， 并且/或者可以響應檢測到的事件或中斷而被啟用。軟件指令可以嵌入在固件中，諸如 EPROM中。還應當理解硬件模塊可以由連接的邏輯單元構(gòu)成，諸如多個門電路和觸發(fā)電路 (flip-flop)，和/或可以由可編程單元構(gòu)成，諸如可編程門陣列或處理器。本文描述的模 塊可以在硬件(通用或?qū)Ｓ?、軟件和/或固件中實現(xiàn)。通常，本文描述的模塊是指可以與
8其他模塊結(jié)合或分成多個子模塊而不考慮其物理組織或存儲的邏輯模塊。 除非特別指出或者根據(jù)所使用的環(huán)境的理解外，條件語言，諸如"可"、"可以"、"可
能"等通常意在表明某些實施例包括而其他實施例不包括的某些特征、元件和/或步驟。因
此，通常，這種條件語言并非暗示這些特征、元件和/或步驟對于一個或一個以上實施例是
需要的，或者一個或一個以上實施例必然包括在有或沒有用戶輸入或提示時用于判定在任
何特殊實施例中是否包括或者將執(zhí)行這些特征、元件和/或步驟的邏輯。 本文描述的和/或附圖中描述的流程圖中的任何過程描述、元件或塊應當理解為
潛在表示包括用于實現(xiàn)過程中具體邏輯功能或步驟的一個或一個以上可執(zhí)行指令的代碼
模塊、代碼段或代碼部分。替代實現(xiàn)屬于本文描述的實施例的范圍，其中替代實現(xiàn)可刪除元
件或功能、不以所示順序或討論的順序執(zhí)行，包括實質(zhì)上并行或者以相反的順序執(zhí)行元件
或功能，這取決于涉及的功能，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的。 要強調(diào)的是，可以對上述實施例作出很多變化和修改，這些修改的元素均理解為 處于其他可接受的實施例之中。所有這些變化和修改包含在本公開的范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
一種存儲子系統(tǒng)，包括非易失性存儲器陣列；和控制器，其包括表征模塊，其被配置成在校準表中記錄在所述非易失性存儲器陣列中的多個存儲器設備上執(zhí)行的存儲器操作的執(zhí)行時間；和任務管理器，其使用來自所述校準表的時間選擇在所述控制器正在執(zhí)行當前存儲器操作時要執(zhí)行的一個或一個以上的任務，所選任務的總執(zhí)行時間小于與所述當前存儲器操作關(guān)聯(lián)的所記錄的執(zhí)行時間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲子系統(tǒng)，其中所述存儲器操作是在所述存儲子系統(tǒng)的正 常使用過程期間執(zhí)行的存儲器操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲子系統(tǒng)，其中所述存儲器操作是校準操作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲子系統(tǒng)，其中所述表征模塊被配置成執(zhí)行由監(jiān)視的事件 觸發(fā)的校準操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的存儲子系統(tǒng)，其中所述監(jiān)視的事件是溫度變化一個或一個以 上當前閾值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的存儲子系統(tǒng)，其中所述監(jiān)視的事件是所述存儲子系統(tǒng)的使用 增長閾值量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的存儲子系統(tǒng)，其中所述監(jiān)視的事件是達到閾值量的通電時間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的存儲子系統(tǒng)，其中所述監(jiān)視的事件是達到閾值數(shù)目的上電。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的存儲子系統(tǒng)，其中所述監(jiān)視的事件是電壓電平變化閾值量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲子系統(tǒng)，其中所記錄的時間包括與所述非易失性存儲 器陣列的特定塊關(guān)聯(lián)的執(zhí)行時間數(shù)據(jù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的存儲子系統(tǒng)，其中所記錄的時間包括與所述非易失性存儲器陣列的特定塊關(guān)聯(lián)的單獨執(zhí)行時間數(shù)據(jù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的存儲子系統(tǒng)，其中所記錄的時間是與所述非易失性存儲器 陣列的特定塊的頁編程周期關(guān)聯(lián)的執(zhí)行時間數(shù)據(jù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的存儲子系統(tǒng)，其中所記錄的時間是與所述非易失性存儲器 陣列的特定塊的塊擦除周期關(guān)聯(lián)的執(zhí)行時間數(shù)據(jù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲子系統(tǒng)，其中所記錄的時間包括與所述非易失性存儲 器陣列的不同被監(jiān)視狀態(tài)關(guān)聯(lián)的執(zhí)行時間數(shù)據(jù)。
15. —種為存儲子系統(tǒng)優(yōu)化由控制器執(zhí)行的存儲器操作的方法，其包括 在存儲子系統(tǒng)中的多個存儲器設備上執(zhí)行多個存儲器操作； 記錄所述多個存儲器操作的執(zhí)行時間；選擇一個或一個以上任務用于執(zhí)行，其總的記錄的執(zhí)行時間小于當前存儲器操作的記 錄的執(zhí)行時間；禾口在執(zhí)行所述當前存儲器操作時執(zhí)行所選擇的任務。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述存儲器操作是在所述存儲子系統(tǒng)的正常使 用過程期間執(zhí)行的存儲器操作。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述存儲器操作是校準操作。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述存儲器操作是頁編程操作。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述當前存儲器操作是塊擦除操作。<
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述執(zhí)行和記錄在由被監(jiān)視的事件觸發(fā)時執(zhí)行。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述監(jiān)視的事件是溫度變化一個或一個以上當 前閾值。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述監(jiān)視的事件是所述存儲子系統(tǒng)的使用增長閾值量。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述監(jiān)視的事件是達到閾值量的通電時間。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述監(jiān)視的事件是達到閾值數(shù)目的上電。
25. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述監(jiān)視的事件是電壓電平變化閾值量。
26. —種其上存儲可執(zhí)行代碼的計算機可讀介質(zhì)，該代碼由計算機執(zhí)行時導致該計算 機執(zhí)行權(quán)利要求15所述的方法。
27. —種存儲子系統(tǒng)，其包括 固態(tài)非易失性存儲器陣列，禾口控制器，其可操作用于向所述固態(tài)非易失性存儲器寫數(shù)據(jù)以及自所述固態(tài)非易失性存儲器讀數(shù)據(jù)以響應從主機系統(tǒng)接收的存儲器存取命令，所述控制器還可操作用于為所述非 易失固態(tài)存儲器陣列的多個區(qū)域的每個區(qū)域記錄反映各自區(qū)域的存儲器存取操作執(zhí)行時 間的執(zhí)行時間數(shù)據(jù)，所述控制器進一步可操作用于使用所記錄的執(zhí)行時間選擇任務以和由 所述主機系統(tǒng)啟動的特定存儲器存取操作同時執(zhí)行。
全文摘要
本文公開了識別和重獲非易失性存儲器(NVM)設備內(nèi)典型頁編程和塊擦除操作中潛在未使用的處理時間的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，控制器內(nèi)的表征模塊通過在陣列中的一個或一個以上NVM設備上執(zhí)行頁編程和塊擦除操作以及將操作的執(zhí)行時間數(shù)據(jù)存儲在校準表中來執(zhí)行表征過程。該過程可以在啟動時執(zhí)行以及/或周期性地執(zhí)行，以便時間值反映各個NVM設備的實際物理狀態(tài)。任務管理器使用存儲的時間值估計完成其任務表中的特定存儲器操作所需的時間?；诠烙嫷耐瓿蓵r間，任務管理器分配在頁編程和/或塊擦除周期期間要執(zhí)行的任務，以便可以利用其他情況下未使用的處理時間。
文檔編號G11C29/00GK101794198SQ20101000214
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者M·S·迪格斯, W·華生 申請人:硅系統(tǒng)公司