使用區(qū)段重定位對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的制作方法
【專利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(Data Storage Device，DSD)常常用于將數(shù)據(jù)記錄到存儲(chǔ)媒介上或者再現(xiàn)來(lái)自存儲(chǔ)媒介的數(shù)據(jù)。一種存儲(chǔ)媒介類型包括旋轉(zhuǎn)磁盤，其中DSD的磁頭能夠在磁盤表面上的磁道中讀取并寫入數(shù)據(jù)。
[0002]為了從磁盤的表面存取數(shù)據(jù)，磁頭在尋道操作期間搜尋數(shù)據(jù)在磁盤上的位置。長(zhǎng)久的尋道操作由于較長(zhǎng)時(shí)間從磁盤存取數(shù)據(jù)，能夠?qū)е翫SD的性能降低。
【附圖說(shuō)明】
[0003]根據(jù)下文結(jié)合附圖闡述的【具體實(shí)施方式】，本公開的實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。提供附圖和相關(guān)描述以示出本公開的實(shí)施例并不限制所要求保護(hù)的范圍。
[0004]圖1是描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(DSD)的框圖。
[0005]圖2示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)區(qū)段的存取計(jì)數(shù)的一個(gè)示例直方圖。
[0006]圖3描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的磁盤媒介上的初始區(qū)段位置。
[0007]圖4描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施例在重定位之后的圖3的區(qū)段。
[0008]圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的區(qū)段重定位過(guò)程的流程圖。
[0009]圖6A描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有其相應(yīng)存取計(jì)數(shù)的區(qū)段的區(qū)塊。
[0010]圖6B描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖6A的區(qū)段的區(qū)塊的再劃分。
[0011]圖6C描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施例識(shí)別具有大于或等于閾值的存取計(jì)數(shù)的區(qū)段。
[0012]圖7A描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖6C的識(shí)別區(qū)段的物理映射的初始邏輯。
[0013]圖7B示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例、在更新映射以考慮數(shù)據(jù)的重定位之后圖6C的識(shí)別區(qū)段的物理映射的邏輯。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在下面的【具體實(shí)施方式】中，闡述許多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本公開的完整理解。但是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言明顯的是，所公開的各種實(shí)施例可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些的情況下實(shí)踐。在其它實(shí)例中，為避免不必要地模糊各種實(shí)施例，熟知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)將不被詳細(xì)示出。
[0015]圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)100，該系統(tǒng)100包括主機(jī)101和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(DSD) 106ο系統(tǒng)100能夠是，例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(例如，服務(wù)器、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)/膝上型電腦、平板電腦、智能電話等)或者其它電子設(shè)備，諸如數(shù)字視頻錄像機(jī)(DVR)。鑒于此，系統(tǒng)100可以是單機(jī)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，系統(tǒng)100和DSD 106能夠包括比圖1所示的那些元件多或少的元件，并且所公開的過(guò)程能夠在其它環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。
[0016]在圖1的示例實(shí)施例中，DSD 106包括固態(tài)存儲(chǔ)器128和磁盤150兩者以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。鑒于此，DSD 106能夠被稱為固態(tài)混合驅(qū)動(dòng)器(Solid-state Hybrid Drive，SSHD)，其包括固態(tài)非易失性存儲(chǔ)器(NVM)媒介和磁盤NVM媒介兩者。在其它實(shí)施例中，磁盤150或固態(tài)存儲(chǔ)器128中的每個(gè)可以分別由多個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器(Hard Disk Drive,HDD)或多個(gè)固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(Solid-State Drive，SSD)代替，使得DSD 106包括HDD或SSD的合并體。在又一些實(shí)施例中，DSD 106的NVM媒介可以只包括磁盤150而不包括固態(tài)存儲(chǔ)器128。
[0017]DSD 106包括控制器120，其包括電路，諸如用于執(zhí)行指令的一個(gè)或更多個(gè)處理器，并且能夠包括微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、硬連線邏輯件、模擬電路和/或它們的組合。在一種實(shí)施方式中，控制器120能夠包括片上系統(tǒng)(SoC)。
[0018]主機(jī)接口 126被配置成將DSD 106與主機(jī)101接口，并且可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(諸如，例如PCIe總線接口(PCI express)、串行高級(jí)技術(shù)附件(SATA)、或串行連接SCSI (SAS))進(jìn)行接口。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，主機(jī)接口 126能夠被包括作為控制器120的部分。
[0019]在圖1的示例中，磁盤150通過(guò)主軸電機(jī)(未示出)旋轉(zhuǎn)。DSD 106還包括連接到致動(dòng)器130的遠(yuǎn)端的磁頭136，該磁頭136通過(guò)音圈電機(jī)(VCM) 132旋轉(zhuǎn)，以便相對(duì)于磁盤150定位磁頭136?？刂破?20能夠使用VCM控制信號(hào)30和SM控制信號(hào)34分別控制磁頭136的位置和磁盤150的旋轉(zhuǎn)。
[0020]如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的，磁盤150可以構(gòu)成磁盤組的部分，其中附加的磁盤在磁盤150下方徑向?qū)R。另外，磁頭136可以構(gòu)成包括附加磁頭的磁頭堆疊組件的部分，其中每個(gè)磁頭經(jīng)布置以從磁盤組中磁盤的對(duì)應(yīng)表面讀取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)寫入到所述對(duì)應(yīng)表面。
[0021]磁盤150包括若干徑向隔開的同心磁道(未示出)，以便在磁盤150的表面上將數(shù)據(jù)從磁盤150的內(nèi)徑(ID)部分存儲(chǔ)到外徑(OD)部分。在圖1的示例中，磁盤150上的磁道被分組成區(qū)段152，其中每個(gè)磁道被劃分為沿磁道周向隔開的若干扇區(qū)。在其它實(shí)施例中，區(qū)段152可以包括磁道內(nèi)的扇區(qū)組而不是磁道組。
[0022]磁盤150還包括多個(gè)成角度地隔開的伺服楔子(servo wedge) 154Q_154N，每個(gè)伺服楔子可以包括嵌入的伺服信息，該伺服信息能夠由磁頭136讀取以確定磁頭136在磁盤150上方的位置。例如，每個(gè)伺服楔子154。-15\可以包括交替磁轉(zhuǎn)換的圖案(伺服脈沖)，其可以由磁頭136讀取并用于估計(jì)磁頭136相對(duì)于磁盤200的位置。
[0023]除磁盤150以外，DSD 106的NVM媒介還包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的固態(tài)存儲(chǔ)器128。雖然本文的描述一般涉及固態(tài)存儲(chǔ)器，但應(yīng)當(dāng)理解，固態(tài)存儲(chǔ)器可以包括多種類型的存儲(chǔ)器設(shè)備中的一種或更多種，諸如快閃集成電路、硫系RAM(C-RAM)、相變存儲(chǔ)器(PC-RAMSPRAM)、可編程金屬化單元RAM(PMC-RAM或PMCM)、奧沃尼克統(tǒng)一存儲(chǔ)器(Ovonic UnifiedMemory, 0UM)、電阻式RAM (RRAM)、NAND存儲(chǔ)器(例如，單級(jí)單元(SLC)存儲(chǔ)器、多級(jí)單元(MLC)存儲(chǔ)器、或它們的任何組合)、NOR存儲(chǔ)器、EEPR0M、鐵電存儲(chǔ)器(FeRAM)、磁阻RAM(MRAM)、其他分立的NVM芯片、或它們的任何組合。
[0024]易失性存儲(chǔ)器140能夠包括例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)，其能夠由DSD 106用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器140中的數(shù)據(jù)能夠包括從NVM媒介(例如，磁盤150或固態(tài)存儲(chǔ)器128)讀取的數(shù)據(jù)、將被寫入到NVM媒介的數(shù)據(jù)、從DSD 106的固件加載以便由控制器120執(zhí)行的指令、或在執(zhí)行DSD 106的固件時(shí)使用的數(shù)據(jù)。
[0025]如圖1的實(shí)施例所示，易失性存儲(chǔ)器140存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換表22，該轉(zhuǎn)換表22提供主機(jī)101使用以尋址數(shù)據(jù)的邏輯塊地址(LBA)和指示磁盤150上或固態(tài)存儲(chǔ)器128中的物理位置的物理地址(例如，物理塊地址(PBA))之間的映射。在一個(gè)實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)換表的備份副本存儲(chǔ)在磁盤150上，該副本被更新以說(shuō)明存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器140中的轉(zhuǎn)換表22的變化。在其它實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換表22可以存儲(chǔ)在不同位置，諸如在固態(tài)存儲(chǔ)器128中。轉(zhuǎn)換表22在下面參考圖7A和圖7B更詳細(xì)描述。
[0026]在操作時(shí)，主機(jī)接口 126經(jīng)由主機(jī)接口 126