專利名稱：電力中斷管理的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體來說涉及半導體存儲器裝置、方法及系統(tǒng)，且更明確地說涉及電力中
斷管理。
背景技術：
通常提供存儲器裝置作為計算機或其它電子裝置中的內(nèi)部半導體集成電路。存在包含易失性及非易失性存儲器在內(nèi)的許多不同類型的存儲器。易失性存儲器可需要電力來維持其數(shù)據(jù)且包含隨機存取存儲器(RAM)、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)及同步動態(tài)隨機存取存儲器(SDRAM)等等。非易失性存儲器可通過在不供電時仍保持所存儲的信息來提供持久數(shù)據(jù)且可包含NAND快閃存儲器、NOR快閃存儲器、只讀存儲器(ROM)、電可擦除可編程 ROM(EEPROM)、可擦除可編程ROM(EPROM)及相變隨機存取存儲器(PCRAM)等等?？蓪⑷舾纱鎯ζ餮b置組合在一起以形成固態(tài)驅(qū)動器(SSD)。固態(tài)驅(qū)動器可包含非易失性存儲器(例如，NAND快閃存儲器及NOR快閃存儲器)及/或可包含易失性存儲器(例如，DRAM及SRAM)以及各種其它類型的非易失性及易失性存儲器。對于寬廣范圍的電子應用，可利用包含浮動柵極快閃裝置及電荷陷阱快閃(CTF)裝置(其使用將信息存儲于氮化物層中的電荷陷阱中的半導體-氧化物-氮化物-氧化物-半導體及金屬-氧化物-氮化物-氧化物-半導體電容器結(jié)構)的快閃存儲器裝置作為非易失性存儲器?？扉W存儲器裝置通常使用允許高存儲器密度、高可靠性及低電力消耗的單晶體管存儲器單元。可使用SSD來替換硬盤驅(qū)動器作為計算機的主要存儲裝置，因為所述固態(tài)驅(qū)動器可在性能、大小、重量、耐用性、操作溫度范圍及電力消耗方面具有優(yōu)于硬驅(qū)動器的優(yōu)點。舉例來說，SSD可在與磁盤驅(qū)動器相比時因其缺乏移動部件而具有優(yōu)越的性能，此可避免搜尋時間、延時及與磁盤驅(qū)動器相關聯(lián)的其它機電延遲。SSD制造商可使用非易失性快閃存儲器來形成可不使用內(nèi)部電池電源的快閃SSD，因此允許所述驅(qū)動器更通用且更小型。SSD可包含若干個存儲器裝置，例如，若干個存儲器芯片(如本文中所使用，“若干個”某物可指此些事物中的一者或一者以上，例如，若干個存儲器裝置可指一個或一個以上存儲器裝置)。如所屬領域的技術人員將了解，存儲器芯片可包含若干個裸片及/或邏輯單元(LUN)。每一裸片上可包含若干個存儲器陣列及外圍電路。所述存儲器陣列可包含組織成若干個物理頁的若干個存儲器單元，且所述物理頁可組織成若干個塊。固態(tài)驅(qū)動器可包含邏輯地址(LA)表，例如邏輯塊地址(LBA)表。LBA表可用以記錄將固態(tài)驅(qū)動器的存儲器陣列中的數(shù)據(jù)的邏輯地址鏈接到所述數(shù)據(jù)的物理位置的信息。所述LBA表可存儲于所述固態(tài)驅(qū)動器中的易失性存儲器中，且所述LBA表的副本還可存儲于所述固態(tài)驅(qū)動器中的非易失性存儲器中。所述LBA表可用以定位所述固態(tài)驅(qū)動器中的數(shù)據(jù)的物理位置以在于所述固態(tài)驅(qū)動器中起始讀取請求時讀取所述數(shù)據(jù)?？捎芍鳈C起始對特定邏輯地址處的數(shù)據(jù)的讀取請求?？稍谒鯨BA表中尋找到所述邏輯地址，且可接著指示對應物理地址。所述固態(tài)驅(qū)動器可從所述所指示的物理地址讀取數(shù)據(jù)以完成對所述固態(tài)驅(qū)動器的所述讀取請求。
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不具有有關于固態(tài)驅(qū)動器中的數(shù)據(jù)的邏輯地址與物理地址之間的關系的當前 (例如，最近)信息的LBA表的固態(tài)驅(qū)動器可使所述固態(tài)驅(qū)動器中的一些數(shù)據(jù)不可存取。因此，期望當前LBA表以完成對固態(tài)驅(qū)動器中的所有數(shù)據(jù)的存取。固態(tài)驅(qū)動器中的LBA表可在電力中斷之后因所述LBA表存儲于易失性存儲器中及/或所述LBA表周期性地存儲于非易失性存儲器中而丟失或不完整。因此，電力中斷可致使固態(tài)驅(qū)動器具有并不具有關于恰好在所述電力中斷之前的時間內(nèi)寫入到所述固態(tài)驅(qū)動器的數(shù)據(jù)的信息的LBA表。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包含用于存儲器中的電力中斷管理的方法及裝置。一個方法實施例包含使用寫入先行信息更新事務日志中的事務日志信息；及使用所述事務日志更新邏輯地址 (LA)表。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的包含至少一個存儲器系統(tǒng)的計算系統(tǒng)的功能性框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的存儲器系統(tǒng)的功能性框圖。圖3圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的非易失性存儲器中的事務日志、塊表及邏輯塊地址(LBA)表的框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的回收單元的功能性框圖。圖5是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的事務日志的表。圖6是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的塊表的表。圖7是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的邏輯塊地址(LBA)表的表。
具體實施例方式在本發(fā)明的以下詳細描述中，參考形成本發(fā)明的一部分且其中以圖解說明方式展示可如何實踐本發(fā)明的一個或一個以上實施例的附圖。足夠詳細地描述這些實施例以使所屬領域的技術人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明的實施例，且應理解，可利用其它實施例且可在不背離本發(fā)明的范圍的情況下做出工藝、電及/或結(jié)構改變。在本發(fā)明的以下詳細描述中，參考形成本發(fā)明的一部分且其中以圖解說明方式展示可如何實踐本發(fā)明的一個或一個以上實施例的附圖。足夠詳細地描述這些實施例以使所屬領域的技術人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明的所述實施例，且應理解，可利用其它實施例且可在不背離本發(fā)明的范圍的情況下做出工藝、電及/或結(jié)構改變。如本文中所使用，標示符“N”、 “M”及“R” (明確地說關于圖式中的參考編號)指示本發(fā)明的一個或一個以上實施例可包含如此標示的若干個特定特征。本文中的圖遵循其中第一個數(shù)字或前幾個數(shù)字對應于圖式圖編號且剩余數(shù)字識別圖式中的元件或組件的編號慣例。不同圖之間的類似元件或組件可通過使用類似數(shù)字來識別。舉例來說，108可參考圖1中的元件“08”，且在圖2中可將類似元件稱為“208”。如將了解，可添加、調(diào)換及/或去除本文中的各個實施例中所示的元件以提供本發(fā)明的若干個額外實施例。另外，如將了解，圖中所提供的元件的比例及相對標度打算圖解說明本發(fā)明的某些實施例且不應視為限制意義。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的包含至少一個存儲器系統(tǒng)104的計算系統(tǒng)100的功能性框圖。在圖1中所圖解說明的實施例中，存儲器系統(tǒng)104(例如，固態(tài)驅(qū)動器(SSD))可包含物理主機接口 106，控制器(例如，存儲器系統(tǒng)控制電路108)及一個或一個以上固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N。固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N可為所述存儲器系統(tǒng)提供存儲卷(例如，借助格式化到所述存儲器裝置的文件系統(tǒng))。在一個或一個以上實施例中，存儲器系統(tǒng)控制電路108可為耦合到包含物理接口 106及固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N的印刷電路板的專用集成電路(ASIC)。如圖1中所圖解說明，存儲器系統(tǒng)控制電路108可耦合到物理主機接口 106且耦合到固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N。物理主機接口 106可用以在存儲器系統(tǒng)104與另一裝置(例如主機系統(tǒng)102)之間傳達信息。主機系統(tǒng)102可包含存儲器存取裝置，例如， 處理器。所屬領域的技術人員將了解，“處理器”可意指一個或一個以上處理器，例如，并行處理系統(tǒng)、若干個協(xié)處理器等。主機系統(tǒng)的實例包含膝上型計算機、個人計算機、數(shù)碼相機、 數(shù)字記錄及回放裝置、移動電話、PDA、存儲器讀卡器、接口集線器等等。對于一個或一個以上實施例，物理主機接口 106可呈標準化接口的形式。舉例來說，當存儲器系統(tǒng)104用于計算系統(tǒng)100中的數(shù)據(jù)存儲時，物理主機接口 106可為串行高級技術附件(SATA)、快速外圍組件互連(PCIe)或通用串行總線(USB)以及其它連接器及接口。然而，大體來說，物理主機接口 106可提供用于在存儲器系統(tǒng)104與具有用于物理主機接口 106的兼容接收器的主機系統(tǒng)102之間傳遞控制、地址、數(shù)據(jù)及其它信號的接口。存儲器系統(tǒng)控制電路108可與固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N通信以讀取、寫入及擦除數(shù)據(jù)以及其它操作。存儲器系統(tǒng)控制電路108可具有可為一個或一個以上集成電路及/或離散組件的電路。對于一個或一個以上實施例，存儲器系統(tǒng)控制電路108中的所述電路可包含用于控制跨越固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N的存取的控制電路，及用于在主機系統(tǒng)102與存儲器系統(tǒng)104之間提供翻譯層的電路。因此，存儲器控制器可選擇性地耦合固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N的I/O連接(未在圖1中展示)以在適當時間在適當I/O連接處接收適當信號。類似地，主機系統(tǒng)102與存儲器系統(tǒng)104之間的通信協(xié)議可不同于存取固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N所需的協(xié)議。存儲器系統(tǒng)控制電路108可接著將從主機接收的命令翻譯成適當命令以實現(xiàn)對固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N的所要存取。固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N可包含一個或一個以上存儲器單元(例如，非易失性存儲器單元)陣列。舉例來說，所述陣列可為具有NAND架構的快閃陣列。在NAND 架構中，一“行”的存儲器單元的控制柵極可與存取線(例如，字線)耦合在一起，同時所述存儲器單元可以“串”形式源極到漏極串聯(lián)地耦合于選擇柵極源極晶體管與選擇柵極漏極晶體管之間。所述串可通過所述選擇柵極漏極晶體管連接到數(shù)據(jù)線(例如，位線)。術語 “行”及“串”的使用既不暗示存儲器單元的線性布置又不暗示存儲器單元的正交布置。如所屬領域的技術人員將了解，存儲器單元到位線及源極線的連接方式取決于所述陣列是NAND 架構、NOR架構還是某一其它存儲器陣列架構。固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N可包含可分群組的若干個存儲器單元。如本文中所使用，一群組可包含一個或一個以上存儲器單元，例如，頁、塊、平面、裸片，整個陣列或其它存儲器單元群組。舉例來說，一些存儲器陣列可包含構成存儲器單元塊的若干個存儲器單元頁。若干個塊可包含于一存儲器單元平面中。若干個存儲器單元平面可包含于一裸片上。作為一實例，128GB存儲器裝置可包含每裝置16個平面，每平面2048個塊，每塊128 個頁，及每頁4314個字節(jié)的數(shù)據(jù)。在存儲器裝置中，物理頁可指寫入及/或讀取單位，例如，共同或作為功能性存儲器單元群組寫入及/或讀取的若干個單元。因此，可借助單獨寫入及/或讀取操作寫入及/ 或讀取偶數(shù)頁及奇數(shù)頁。對于包含多位階單元(MLC)的實施例，可將物理頁在邏輯上劃分成上部數(shù)據(jù)頁及下部數(shù)據(jù)頁。舉例來說，一個存儲器單元可將一個或一個以上位貢獻給上部數(shù)據(jù)頁且將一個或一個以上位貢獻給下部數(shù)據(jù)頁。因此，可寫入及/或讀取上部數(shù)據(jù)頁及下部數(shù)據(jù)頁作為一個寫入及/或讀取操作的一部分，因為邏輯上部頁及邏輯下部頁兩者均為相同物理頁的一部分。存儲器系統(tǒng)104可實施損耗均衡以控制固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N上的損耗速率。固態(tài)存儲器陣列在若干個編程及/或擦除循環(huán)之后可經(jīng)歷故障。損耗均衡可減少在特定群組上執(zhí)行的編程及/或擦除循環(huán)的數(shù)目。損耗均衡可包含動態(tài)損耗均衡以最小化經(jīng)移動以回收塊的有效塊的量。動態(tài)損耗均衡可包含稱為無用單元收集的技術，其中通過擦除塊來回收具有閾值量個無效頁以上的塊。舉例來說，無效頁可為已經(jīng)更新并存儲于不同頁中的數(shù)據(jù)頁。靜態(tài)損耗均衡可包含將靜態(tài)數(shù)據(jù)寫入到具有高擦除計數(shù)的塊以延長所述塊的壽命。圖1的實施例可包含未圖解說明以不使本發(fā)明的實施例模糊的額外電路。舉例來說，存儲器系統(tǒng)104可包含地址電路以鎖存經(jīng)由I/O電路經(jīng)由I/O連接提供的地址信號?？赏ㄟ^行解碼器及列解碼器接收并解碼地址信號以存取固態(tài)存儲器裝置110-1、…、1IO-N0所屬領域的技術人員將了解，地址輸入連接的數(shù)目可取決于固態(tài)存儲器裝置110-1、…、110-N 的密度及架構。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的存儲器系統(tǒng)204的功能性框圖。存儲器系統(tǒng)204可包含存儲器系統(tǒng)控制電路208。存儲器系統(tǒng)控制電路208可耦合到一個或一個以上固態(tài)存儲器裝置，例如，非易失性存儲器210及/或易失性存儲器212。存儲器系統(tǒng)204及存儲器系統(tǒng)控制電路208可分別類似于圖1中所圖解說明的存儲器系統(tǒng)104及存儲器系統(tǒng)控制電路108。存儲器系統(tǒng)控制電路208可包含主機接口電路214，主機-存儲器翻譯電路216， 存儲器管理電路218，開關220，非易失性存儲器控制電路222及/或易失性存儲器控制電路224。如本文中所描述，存儲器系統(tǒng)控制電路208可以ASIC的形式提供，然而，實施例并不限于此。主機接口電路214可耦合到主機-存儲器翻譯電路216。主機接口電路214可耦合到主機系統(tǒng)的物理接口及/或與主機系統(tǒng)的物理接口并在一起，例如圖1中所圖解說明的物理接口 106。大體來說，主機接口電路214負責將從主機系統(tǒng)(例如，從PCIe總線)接收的命令包轉(zhuǎn)換成用于主機-存儲器翻譯電路216的命令指令且負責將存儲器響應轉(zhuǎn)換成主機系統(tǒng)命令以供傳輸?shù)秸埱蟮闹鳈C。舉例來說，主機接口電路214可從基于PCIe的事務層包構造SATA命令包。主機-存儲器翻譯電路216可耦合到主機接口電路214，耦合到存儲器管理電路 218，及/或耦合到開關220。主機-存儲器翻譯電路216可經(jīng)配置以將邏輯(例如，主機) 地址(例如，與所接收命令相關聯(lián))翻譯為物理存儲器地址。舉例來說，主機-存儲器翻譯電路216可將主機扇區(qū)讀取及寫入命令轉(zhuǎn)換為指向非易失性存儲器210的特定部分的命令。每一主機操作可被翻譯成單扇區(qū)或多扇區(qū)非易失性存儲器210操作。存儲器管理電路218可耦合到主機-存儲器翻譯電路216及/或耦合到開關220。 存儲器管理電路218可控制若干個過程，包括但不限于初始化、損耗均衡(例如，無用單元收集及/或塊回收)及錯誤校正(例如，經(jīng)由處理器228的操作)。存儲器管理電路218 可存取群組(例如，塊表236)以確定損耗均衡的候選者。當將與邏輯地址相關聯(lián)的數(shù)據(jù)寫入到新物理地址(例如，作為損耗均衡的一部分或?qū)λ鰯?shù)據(jù)的更新)時，存儲器管理電路 218可用對應于所述邏輯地址的所述新物理地址更新LBA表(例如，LBA表234)。存儲器管理電路218可(例如，作為靜態(tài)損耗均衡操作的一部分)在塊表236中搜尋具有高擦除計數(shù)的塊。所述存儲器管理電路可比較特定塊的擦除計數(shù)與閾值計數(shù)。舉例來說，可從所述特定塊減去具有最低擦除計數(shù)的塊的擦除計數(shù)。如果所述差大于所述閾值計數(shù)，那么可將所述特定塊指示為塊回收的候選者。存儲器管理電路218可(例如，作為動態(tài)損耗均衡操作的一部分)搜尋其中具有無用單元收集閾值量的無效(例如，未使用)部分(例如，頁)的塊。存儲器管理電路218 可包含回收電路230?；厥諡榭捎纱鎯ζ鞴芾黼娐?18因為無用單元收集而調(diào)用的過程。 回收可涉及在擦除欲擦除的塊之前將來自所述塊中的位置的所有有效數(shù)據(jù)移動到另一塊中的位置。開關220可耦合到主機-存儲器翻譯電路216、存儲器管理電路218、非易失性控制電路222及/或易失性存儲器控制電路224。開關220可為縱橫開關且可包含及/或耦合到一個或一個以上緩沖器，例如，靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)緩沖器。開關220可在存儲器系統(tǒng)控制電路208的各個組件之間提供接口。開關220可計及經(jīng)定義信令協(xié)議的變化， 所述經(jīng)定義信令協(xié)議可與存儲器系統(tǒng)控制電路208的不同組件相關聯(lián)以便在組件之間提供一致存取及實施方案。在一個或一個以上實施例中，開關220可為直接存儲器存取(DMA) 模塊?？刂破?例如，非易失性存儲器控制電路22 可耦合到開關220且耦合到一個或一個以上非易失性存儲器裝置210。除其它信息之外，一個或一個以上非易失性存儲器裝置 210還可存儲事務日志238、邏輯地址(LA)表(例如邏輯塊地址(LBA)表234-C)及/或群組表(例如塊表236-C)的副本，如本文中所描述。在一些實施例中，存儲器系統(tǒng)控制電路 208可包含用于所有存儲器通道的一個非易失性存儲器控制器。在其它實施例中，每一存儲器通道均耦合到離散非易失性存儲器控制器。易失性存儲器控制電路2M可耦合到開關220且耦合到一個或一個以上易失性存儲器裝置212。除其它信息之外，所述一個或一個以上易失性存儲器裝置還可存儲LBA表 234及/或塊表236。LBA表234可存儲一個或一個以上非易失性存儲器裝置210中的頁的物理地址且包含對應邏輯地址。LBA表234可由相關聯(lián)SATA命令中所含有的LBA來加索弓丨。LBA表234可由主機-存儲器翻譯電路216(例如)用以查找對應于邏輯塊地址的物理頁地址。塊表236可存儲一個或一個以上非易失性存儲器裝置210中的可擦除塊的信息。 存儲于塊表236中的信息可包含有效頁信息、擦除計數(shù)及其它狀態(tài)信息。從塊表236存取的信息可由物理塊地址來加索引。圖3圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的非易失性存儲器310中的事務日志338、塊表334及邏輯塊地址(LBA)表336的框圖。除其它信息之外，所述非易失性存儲器還可將寫入操作信息存儲于LBA表336、塊表334及/或事務日志338中。除其它周期性間隔之外，存儲于易失性存儲器中的LBA表的副本還可(例如)至少每300秒地周期性地存儲為非易失性存儲器310中的LBA表336。舉例來說，LBA表336 可每120秒地存儲于非易失性存儲器310中?？稍诠虘B(tài)驅(qū)動器中的每一寫入之后更新易失性存儲器中的LBA表。除其它因素之外，更新非易失性存儲器裝置中的LBA表的頻率的時間周期還可取決于存儲器系統(tǒng)執(zhí)行寫入的頻率及/或以其寫入數(shù)據(jù)的速度。事務日志338可存儲于所述非易失性存儲器中且用以記錄關于在所述存儲器裝置中發(fā)生的每一寫入的信息。具有若干個存儲器裝置的存儲器系統(tǒng)可包含事務日志，所述事務日志包含關于在所述存儲器裝置中發(fā)生的每一寫入的信息。可跨越存儲器系統(tǒng)中的若干個存儲器裝置將事務日志條帶化(strip)。如所屬領域的技術人員將了解，條帶化包含分割數(shù)據(jù)使得其存儲于一個以上裝置上。條帶化可包含將寫入數(shù)據(jù)(例如事務日志信息)劃分成若干個片段且將至少一個片段存儲于若干個存儲器裝置中的每一者中。在一個或一個以上實施例中，控制器可在于存儲器裝置中執(zhí)行每一寫入時針對每一寫入用事務日志信息更新事務日志。所述事務日志可含有關于在時間周期期間在所述存儲器裝置中發(fā)生的所有寫入的信息。所述事務日志可包含關于從LBA表336最后一次保存于非易失性存儲器310 中之后發(fā)生的到所述存儲器裝置的所有寫入的信息。 在一個或一個以上實施例中，來自事務日志338的信息可用以用關于從LBA表336 最后保存于所述非易失性存儲器中之后的時間(例如，在最后保存與電力中斷之間)在存儲器裝置中發(fā)生的寫入的信息更新LBA表336的副本。非易失性存儲器310中的LBA表 336的副本可原本係遺失信息，因為非易失性存儲器310中的LBA副本336僅具有在將其拷貝到非易失性存儲器中時在易失性存儲器中的LBA表中的信息。同樣，易失性存儲器中的LBA表在電力中斷期間被擦除，因此非易失性存儲器中的LBA副本不可用將已在其最后一次拷貝到非易失性存儲器310與其被擦除時之間存儲于易失性存儲器中的LBA表中的信息以其它方式更新。因此，非易失性存儲器310中的事務日志338可用以更新非易失性存儲器中的LBA表中的信息。事務日志338可含有關于數(shù)據(jù)的位置及將數(shù)據(jù)寫入到存儲器裝置的時間的信息。所述信息可由所述存儲器裝置確認且接著被輸入到LBA表中以更新LBA 表336。在一個或一個以上實施例中，在電力中斷期間事務日志的最后一頁可變毀壞，因此， 事務日志中的最后一頁信息不含有關于寫入到存儲器陣列的一些最近數(shù)據(jù)的信息。
回收單元(如圖4中所示)可使用來自損耗均衡算法(例如，無用單元收集算法) 的信息(例如)形成寫入先行信息。所述寫入先行信息可含有最近寫入數(shù)據(jù)的位置及將已寫入下一數(shù)據(jù)的位置。損耗均衡算法將數(shù)據(jù)移動到存儲器的未使用及/或較少使用的部分，因此形成新近自由塊以供寫入數(shù)據(jù)。損耗均衡算法可包含所述新近自由塊的位置且使控制器接著向所述新近自由塊進行寫入。來自損耗均衡及/或無用單元收集算法的關于所述新近自由塊的位置以及最近已寫入數(shù)據(jù)及接下來將已寫入數(shù)據(jù)的位置的信息包含于寫入先行信息中。控制器可通過檢查由寫入先行信息指示的位置處的修訂號碼來確定數(shù)據(jù)是否在那些位置處及/或何種數(shù)據(jù)(例如有效寫入)在那些位置處。可在與一位置處的數(shù)據(jù)相關聯(lián)的元數(shù)據(jù)中尋找到所述修訂號碼，且所述修訂號碼可指示在一位置處已發(fā)生有效寫入?？捎檬聞招畔⒓霸谀切┪恢锰帉ふ业降臄?shù)據(jù)更新事務日志。寫入先行信息可用以重新形成事務日志中的毀壞的最后一頁信息。可接著用現(xiàn)在完成的事務日志更新非易失性存儲器中的LBA表。在一個或一個以上實施例中，可包含電容器以給予存儲器裝置足夠電力從而在電力中斷的事件中保存事務日志的最后一頁。在此些實施例中，使用來自所述電容器的電力完成將恰好在電力中斷之前發(fā)生的更新保存到事務日志，因此所述事務日志具有關于從 LBA表最后保存于非易失性存儲器中之后發(fā)生的寫入的信息且可用以更新所述LBA表。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的回收單元430的功能性框圖。在圖 4中，回收單元430可包含損耗均衡單元444。回收單元430可使用來自損耗均衡單元444 的信息形成寫入先行信息446。寫入先行信息446可為指示存儲器陣列中執(zhí)行最后寫入及 /或?qū)⒁褕?zhí)行下一寫入的位置的數(shù)據(jù)。所述寫入先行信息可由回收單元444用以確定電力中斷之前最后數(shù)據(jù)寫入的位置并用所述信息更新事務日志。用電力中斷之前數(shù)據(jù)的位置更新的事務日志可用以更新LBA表以包含關于LBA表最后保存于非易失性存儲器中與電力中斷的時間之間的寫入的信息。圖5是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的事務日志538的表。在圖5中，事務日志538可包含事務日志信息，所述事務日志信息包含存儲器裝置中的數(shù)據(jù)的物理地址550及邏輯地址552。事務日志538可記錄在存儲器裝置中發(fā)生的每一寫入的位置，且事務日志538可存儲于所述存儲器裝置中。所述事務日志可跨越存儲器系統(tǒng)中的若干個存儲器裝置加以條帶化。在一個或一個以上實施例中，事務日志可將在存儲器裝置中發(fā)生的每一事務記入日志且可為所述存儲器裝置及/或在所述存儲器裝置上執(zhí)行的事務的控制器的參考?？稍谟诜且资源鎯ζ髦挟a(chǎn)生來自易失性存儲器的LBA表的副本之后擦除所述事務日志?？捎脤谠诓脸鍪聞杖罩局蟀l(fā)生的事務的新條目更新所述事務日志ο在圖5中，事務日志538可包含指示已在存儲器裝置中發(fā)生的每一事務的若干個條目 556-1、556-2、556-3、…、556-N。事務日志 538 中的條目 556_1、556-2、556_3、…及 556-N可包含針對事務的命令550(例如寫入、讀取或擦除)、事務的物理地址552及事務的邏輯地址554。圖6是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的塊表634的表。塊表634 可存儲關于存儲器裝置中的塊的信息。存儲于塊表634中的信息可包含數(shù)據(jù)有效性信息 660、擦除計數(shù)662及狀態(tài)信息664。塊表6；34可包含若干個條目666-1、666_2、666_3、…及 666-M。塊表634中的每一條目可包含數(shù)據(jù)(例如數(shù)據(jù)塊及/或數(shù)據(jù)頁)的物理地址652、 數(shù)據(jù)有效性信息660、擦除計數(shù)662及狀態(tài)信息664。塊表634中的數(shù)據(jù)有效性信息660可包含關于塊中的每一頁的有效性(例如，數(shù)據(jù)是有效的還是無效的)的信息。塊表634中的擦除計數(shù)662可指示塊已被擦除的次數(shù)。塊表634中的狀態(tài)信息664可指示是否擦除塊及/或是否含有數(shù)據(jù)以及塊的其它狀態(tài)指示符。圖7是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的邏輯塊地址(LBA)表736的表。LBA表736可存儲存儲器裝置中的每一數(shù)據(jù)條目的邏輯地址752及物理地址750，且可提供存儲器裝置中每一數(shù)據(jù)條目的邏輯地址752到物理地址750的翻譯。LBA表736可由所述LBA針對到所述存儲器裝置的每一寫入加索引，且可包含包含LBA表736中的每一數(shù)據(jù)條目的邏輯地址7M及物理地址752的若干個條目770-1、770-2、770-3、…及770-R。 所述LBA可用以查找存儲每一條目中的數(shù)據(jù)的對應物理地址。所述LBA表可存儲于存儲器系統(tǒng)的易失性存儲器中，且可在周期性基礎上于非易失性存儲器中產(chǎn)生易失性存儲器中的 LBA表的副本。一旦于非易失性存儲器中產(chǎn)生所述LBA表的副本，便可擦除易失性存儲器中的所述LBA表且將用對應于在擦除易失性存儲器中的LBA表之后發(fā)生的事務的新條目更新易失性存儲器中的LBA表。Mlt本發(fā)明包含用于存儲器中的電力中斷管理的方法及裝置。一個方法實施例包含使用寫入先行信息更新事務日志中的事務日志信息；及使用所述事務日志更新邏輯地址 (LA)表。雖然本文中已圖解說明且描述了特定實施例，但所屬領域的技術人員將了解，可用經(jīng)計算以實現(xiàn)相同結(jié)果的布置來替代所示特定實施例。本發(fā)明打算涵蓋對本發(fā)明的一個或一個以上實施例的更改或變化。應理解，已以說明性方式而非限定性方式做出以上描述。 在審閱以上描述之后，所屬領域的技術人員將明了，在本文中未具體描述以上實施例的組合及其它實施例。本發(fā)明的一個或一個以上實施例的范圍包含其中使用以上結(jié)構及方法的其它應用。因此，應參考所附權利要求書連同此權利要求書授權的等效內(nèi)容的全部范圍來確定本發(fā)明的一個或一個以上實施例的范圍。在前述實施方式中，出于簡化本發(fā)明的目的而將一些特征共同集合于單個實施例中。不應將本發(fā)明的此方法解釋為反映本發(fā)明的所揭示實施例必須使用比每一權利要求中明確陳述的特征多的特征的意圖。而是，如以上權利要求書反映發(fā)明性標的物在于少于單個所揭示實施例的所有特征。因此，以上權利要求書借此并入到實施方式中，其中每一權利要求獨立地作為單獨實施例。
權利要求
1.一種用于存儲器中的電力中斷管理的方法，其包括使用寫入先行信息更新事務日志中的事務日志信息；及使用所述事務日志信息更新邏輯地址LA表。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述寫入先行信息包含關于存儲器系統(tǒng)中接下來將已寫入數(shù)據(jù)的位置的信息。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述寫入先行信息包含關于存儲器系統(tǒng)中最近已寫入數(shù)據(jù)的位置的信息。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括使用來自損耗均衡算法的關于最近已寫入及接下來將已寫入數(shù)據(jù)的所述位置的信息形成寫入先行信息。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括使用來自無用單元收集算法的關于最近已寫入及接下來將已寫入數(shù)據(jù)的所述位置的信息形成寫入先行信息。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包含通過拷貝易失性存儲器中的LA表而將所述LA表周期性地存儲于非易失性存儲器中。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其進一步包含將所述事務日志信息記錄于所述事務日志中，其中所述事務日志信息包含關于易失性存儲器中的所述LA表最后一次拷貝于非易失性存儲器中之后在包含所述非易失性存儲器的存儲器系統(tǒng)中發(fā)生的寫入的信息。
8.根據(jù)權利要求1到7中任一權利要求所述的方法，其中更新所述事務日志包括重新形成事務日志信息頁。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中所述方法包含使用所述寫入先行信息尋找存儲器中的位置，并通過定位與所述位置處的所述數(shù)據(jù)相關聯(lián)的修訂號碼來檢驗在所述位置處發(fā)生的有效寫入。
10.一種用于操作存儲器系統(tǒng)的方法，其包括形成寫入先行信息；使用所述寫入先行信息更新事務日志；及使用所述經(jīng)更新的事務日志更新非易失性存儲器中的邏輯地址LA表。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其進一步包括在電力中斷之前，在周期性基礎上將所述LA表存儲于非易失性存儲器中，所述所存儲的LA表為易失性存儲器中的LA表的副本。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中在所述存儲器系統(tǒng)中的每一寫入操作之后更新易失性存儲器中的所述LA表。
13.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中在更新所述LA表之前，非易失性存儲器中的所述LA表不包含關于所述LA表最后一次存儲于非易失性存儲器中與電力中斷之間發(fā)生的寫入操作的信息。
14.根據(jù)權利要求10所述的方法，其進一步包括在電力中斷之后在存儲器系統(tǒng)的加電后即刻將所述經(jīng)更新的LA表拷貝到易失性存儲器。
15.根據(jù)權利要求10到14中任一權利要求所述的方法，其中形成寫入先行信息包括使用損耗均衡算法形成所述寫入先行信息。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中所述寫入先行信息包含關于所述存儲器系統(tǒng)中接下來將已寫入數(shù)據(jù)的位置的信息。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中所述方法包含通過識別與固態(tài)驅(qū)動器中接下來將已寫入數(shù)據(jù)的位置處的所述數(shù)據(jù)相關聯(lián)的修訂號碼來檢驗在所述位置處發(fā)生的有效寫入。
18.一種用于存儲器系統(tǒng)中的電力中斷管理的方法，其包括使用寫入先行信息尋找關于不在非易失性存儲器中的事務日志或邏輯地址LA表中的寫入操作的信息；通過識別與所述寫入操作信息相關聯(lián)的修訂號碼來檢驗所述寫入操作信息是有效的；使用所述尋找到的寫入操作信息更新事務日志；使用所述經(jīng)更新的事務日志更新非易失性存儲器中的所述LA表；及在電力中斷之后將所述LA表存儲于易失性存儲器中。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中尋找關于所述寫入操作的信息包含依據(jù)所述寫入先行信息確定所述存儲器系統(tǒng)中接下來將已寫入數(shù)據(jù)的位置。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中確定接下來將已寫入所述數(shù)據(jù)的所述位置包括使用損耗均衡算法。
21.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中更新所述事務日志包括更新所述事務日志中的在所述電力中斷之后變毀壞的最后一頁。
22.根據(jù)權利要求18到21中任一權利要求所述的方法，其中所述方法包含在周期性基礎上將易失性存儲器中的所述LA表的副本存儲于所述非易失性存儲器中。
23.根據(jù)權利要求18到21中任一權利要求所述的方法，其中所述方法包含針對在將所述LA表的副本存儲于所述非易失性存儲器中之后發(fā)生的操作將關于讀取及寫入操作的信息記錄于所述事務日志中。
24.根據(jù)權利要求18到21中任一權利要求所述的方法，其中使用所述經(jīng)更新的事務日志更新非易失性存儲器中的所述LA表包括添加關于所述LA表最后一次拷貝到所述非易失性存儲器中與所述電力中斷之間發(fā)生的寫入的信息。
25.一種存儲器系統(tǒng)，其包括固態(tài)非易失性存儲器，其經(jīng)配置以存儲邏輯地址LA表及事務日志；及控制器，其經(jīng)配置以使用寫入先行信息更新所述事務日志中的事務日志信息；及使用所述事務日志信息更新所述LA表。
26.根據(jù)權利要求25所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述事務日志經(jīng)配置以記錄關于在將所述LA表存儲于非易失性存儲器中之后在所述存儲器系統(tǒng)中正發(fā)生的寫入的信息。
27.根據(jù)權利要求25所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述控制器經(jīng)配置以使用所述寫入先行信息重新形成所述事務日志中的最后一頁事務日志信息。
28.根據(jù)權利要求25所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述控制器經(jīng)配置以使用損耗均衡算法形成所述寫入先行信息。
29.根據(jù)權利要求25到觀中任一權利要求所述的存儲器系統(tǒng)，其中電容器耦合到所述非易失性存儲器以在電力中斷之后向所述存儲器系統(tǒng)臨時提供電力。
30.一種存儲器系統(tǒng)，其包括固態(tài)非易失性存儲器，其中所述非易失性存儲器經(jīng)配置以存儲邏輯地址LA表及事務日志；及控制器，其經(jīng)配置以使用寫入先行信息重新形成事務日志信息；及使用所述事務日志信息更新所述LA表以用在電力中斷之后從所述LA表中遺失的信息重建所述LA表。
31.根據(jù)權利要求30所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述LA表在非易失性存儲器中，且其中所述控制器進一步經(jīng)配置以將所述經(jīng)更新的LA表的副本存儲于易失性存儲器中。
32.根據(jù)權利要求31所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述控制器經(jīng)配置以至少每300秒一次地將易失性存儲器中的所述經(jīng)更新的LA表的副本存儲于所述非易失性存儲器中。
33.根據(jù)權利要求30到32中任一權利要求所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述控制器經(jīng)配置以使用損耗均衡算法形成所述寫入先行信息。
34.根據(jù)權利要求33所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述控制器經(jīng)配置以使用所述損耗均衡算法確定所述存儲器系統(tǒng)中接下來將已寫入數(shù)據(jù)之處。
35.根據(jù)權利要求30到32中任一權利要求所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述LA表為邏輯塊地址LBA表。
全文摘要
本發(fā)明包含用于操作存儲器系統(tǒng)的方法及存儲器系統(tǒng)。一個此種方法包含使用寫入先行信息更新事務日志中的事務日志信息；及使用所述事務日志更新邏輯地址LA表。
文檔編號G06F13/10GK102576332SQ201080043757
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月20日 優(yōu)先權日2009年10月1日
發(fā)明者約瑟夫·M·杰德羅 申請人:美光科技公司