用來(lái)管理高容量?jī)?chǔ)存器裝置的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開通常涉及電子設(shè)備的領(lǐng)域。更特別地，方面通常涉及用來(lái)管理高容量存儲(chǔ)器的設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)存儲(chǔ)器裝置提供高速、非易失性存儲(chǔ)器容量，而不需要移動(dòng)部分。SSD存儲(chǔ)器裝置一般包括存儲(chǔ)器和本地控制器，并且可以被耦合到電子裝置的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。SSD技術(shù)正在迅速前進(jìn)，這將實(shí)現(xiàn)高容量SSD存儲(chǔ)器裝置的引進(jìn)。因此用來(lái)管理高容量存儲(chǔ)器裝置的技術(shù)可以例如在用于電子裝置的存儲(chǔ)器系統(tǒng)中找到效用。
【附圖說(shuō)明】
[0003]參考附圖提供具體的描述。在附圖中，參考數(shù)字的(一個(gè)或多個(gè))最左邊的數(shù)識(shí)別在其中所述參考數(shù)字第一次出現(xiàn)的附圖。相同參考數(shù)字在不同附圖中的使用指示類似的或同樣的項(xiàng)。
[0004]圖1是根據(jù)在本文中討論的各種示例的在其中可以實(shí)施高容量存儲(chǔ)器裝置的設(shè)備的部件的示意性框圖圖解。
[0005]圖2A-2B是根據(jù)在本文中討論的各種示例圖解用來(lái)管理高容量存儲(chǔ)器裝置的方法中的操作的流程圖。
[0006]圖3是根據(jù)在本文中討論的各種示例的在用來(lái)管理高容量存儲(chǔ)器裝置的方法中的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)計(jì)算的示意性圖解。
[0007]圖4A-4B和圖5是根據(jù)在本文中討論的各種示例的在用來(lái)管理高容量存儲(chǔ)器裝置的系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器的示意性圖解。
[0008]圖6-10是根據(jù)在本文中討論的各種示例的可以適于實(shí)施用來(lái)減少針對(duì)部分寫入的功率輸送噪聲的方法的電子裝置的示意性框圖圖解。
【具體實(shí)施方式】
[0009]在下面的描述中，闡述了許多特定的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)各種示例的透徹的理解。然而，在沒有所述特定細(xì)節(jié)的情況下可以實(shí)踐各種示例。在其他實(shí)例中，沒有詳細(xì)描述眾所周知的方法、規(guī)程、部件和電路以致不使特別的示例模糊不清。進(jìn)一步地，可以使用各種構(gòu)件，諸如集成半導(dǎo)體電路(“硬件”)、組成一個(gè)或多個(gè)程序的計(jì)算機(jī)可讀指令(“軟件”)、或硬件和軟件的某一組合，來(lái)執(zhí)行示例的各種方面。為了本公開的目的，對(duì)“邏輯”的提及將意指硬件、軟件或其某一組合。
[0010]圖1是根據(jù)在本文中討論的各種示例的在其中可以實(shí)施高容量存儲(chǔ)器裝置的設(shè)備的部件的示意性框圖圖解。參考圖1，在一些示例中，中央處理單元(CPU)封裝100可以包括耦合到控制集線器120的一個(gè)或多個(gè)CPU 110和本地存儲(chǔ)器130?？刂萍€器120包括存儲(chǔ)器控制器122和存儲(chǔ)器接口 124。在一些示例中，控制集線器120可以與(一個(gè)或多個(gè))處理器110集成。
[0011]存儲(chǔ)器接口124通過(guò)通信總線160被耦合到一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器裝置140。存儲(chǔ)器裝置140可以包括控制器142和存儲(chǔ)器150，所述控制器142可以包括本地存儲(chǔ)器146。在各種示例中，存儲(chǔ)器150中的至少一些可以使用固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)來(lái)實(shí)施，所述固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)包括非易失性存儲(chǔ)器，例如相變存儲(chǔ)器、NAND(閃速)存儲(chǔ)器、鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(FeTRAM)、基于納米線的非易失性存儲(chǔ)器、包含憶阻器技術(shù)的存儲(chǔ)器、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、三維(3D)交叉點(diǎn)存儲(chǔ)器諸如相變存儲(chǔ)器(PCM)、自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲(chǔ)器(STT-RAM)或NAND存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器150在(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140中的特定配置不是關(guān)鍵的。在這樣的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器接口可以包括串行ΑΤΑ接口、PCI Express(PCIE)-100接口等。
[0012]如以上所描述的那樣，在一些示例中，在存儲(chǔ)器控制器122中的邏輯代表消耗存儲(chǔ)器150的應(yīng)用來(lái)管理向(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140的寫入操作。更特別地，在一些示例中在存儲(chǔ)器控制器122中的邏輯接收來(lái)自在(一個(gè)或多個(gè))CPU 110上執(zhí)行的應(yīng)用的存儲(chǔ)器存取請(qǐng)求并且實(shí)施涉及存儲(chǔ)器裝置140的存儲(chǔ)器操作。
[0013]在本文中描述的一些示例中，存儲(chǔ)器控制器142包括邏輯，所述邏輯允許控制器142擴(kuò)充32位存儲(chǔ)器映射方案，所述映射方案正常能夠映射高達(dá)兩太字節(jié)(2TB)的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于測(cè)得在512字節(jié)與528字節(jié)之間的扇區(qū)中，要映射高達(dá)8太字節(jié)(8TB)的數(shù)據(jù)要求35位映射方案。通過(guò)用在由控制器142維持的間接表中的塊地址來(lái)交叉參考在存儲(chǔ)器操作中已參考的扇區(qū)的邏輯塊地址(LBA)，控制器142能夠從32位LBA重建35位LBA。這允許控制器142在存儲(chǔ)器150中儲(chǔ)存32位LBA，由此為誤差校正控制(ECC)位等節(jié)省存儲(chǔ)器空間。
[0014]將參考附圖2A-2B和3-5來(lái)描述由控制器142實(shí)施的操作。首先參考圖2A，在操作210處，存儲(chǔ)器控制器142在寫入操作中接收數(shù)據(jù)。例如，在操作210中，存儲(chǔ)器控制器122接收來(lái)自主機(jī)(例如來(lái)自在CPU 110或耦合到控制集線器120的另一個(gè)處理器上執(zhí)行的應(yīng)用)的請(qǐng)求以將數(shù)據(jù)寫入到(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140。來(lái)自存儲(chǔ)器控制器122的寫入請(qǐng)求可以識(shí)別用于寫入操作的命名空間和邏輯塊地址(LBA)并且可以包含將被寫入到(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)有時(shí)稱為有效載荷。存儲(chǔ)器控制器122可以包括一個(gè)或多個(gè)映射表，所述映射表將與從控制器122接收的寫入操作相關(guān)聯(lián)的邏輯塊地址(LBA)轉(zhuǎn)化為在(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140中的物理地址。
[0015]在操作215處，控制器142針對(duì)在寫入操作中接收的數(shù)據(jù)計(jì)算第一系統(tǒng)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。參考圖3，在一個(gè)示例中，通過(guò)對(duì)命名空間ID 310、有效載荷CRC 315以及用寫入操作接收的邏輯塊地址420施加X0R操作來(lái)計(jì)算第一系統(tǒng)CRC 415。在本文中描述的一些示例中，LBA可以是35位LBA，其在本文中可以稱為擴(kuò)充的LBA。
[0016]參考圖2A和4A，在操作220處，控制器142將第一系統(tǒng)CRC 415、擴(kuò)充的LBA 420以及有效載荷數(shù)據(jù)435儲(chǔ)存在本地存儲(chǔ)器146中?？刂破?42也可以將漢明(hamming)奇偶校驗(yàn)碼430與所述數(shù)據(jù)一起儲(chǔ)存到本地存儲(chǔ)器。可以例如用零或一來(lái)填補(bǔ)任何剩余的空間。
[0017]現(xiàn)參考圖2A和4B，在操作225處，控制器142將第一系統(tǒng)CRC415和有效載荷數(shù)據(jù)435寫入到在(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140中的存儲(chǔ)器150?？刂破?42將截?cái)嗟腖BA 460寫入到存儲(chǔ)器150。在一些示例中，控制器142通過(guò)從儲(chǔ)存在本地存儲(chǔ)器146上的擴(kuò)充的LBA420除去三個(gè)最低有效位(S卩，位2:0)來(lái)產(chǎn)生截?cái)嗟腖BA 460。在儲(chǔ)存器介質(zhì)中，這提供三個(gè)額外的位，所述額外的位可以用ECC奇偶校驗(yàn)位465來(lái)填充以增強(qiáng)ECC能力。
[0018]圖2B呈現(xiàn)響應(yīng)于來(lái)自存儲(chǔ)器控制器122的讀取操作由控制器142實(shí)施的操作。參考圖2B，在操作240處，控制器122從存儲(chǔ)器控制器122接收讀取操作。讀取操作包括擴(kuò)充的LBA420，所述LBA 420識(shí)別請(qǐng)求的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器150上駐留在其中的邏輯塊。
[0019]在操作245處，控制器122從存儲(chǔ)器150取回有效載荷數(shù)據(jù)435、系統(tǒng)CRC 415以及截?cái)嗟腖BA 460。
[0020]在操作250處，控制器122從取自存儲(chǔ)器150的截?cái)嗟腖BA 460確定擴(kuò)充的LBA。在一個(gè)示例中，控制器122通過(guò)交叉參考由控制器122維持的間接表來(lái)確定擴(kuò)充的LBA的三個(gè)最低有效位。圖5是儲(chǔ)存器介質(zhì)的映射(由控制器122維持的間接表)的示意性圖解。
[0021]例如，參考圖5，存儲(chǔ)器150可以被映射到邏輯塊510中，所述邏輯塊510中的每個(gè)的尺寸被制成保持八個(gè)(8)扇區(qū)和相關(guān)聯(lián)的開銷數(shù)據(jù)，如在圖4B中所圖解的那樣。間接表包含對(duì)每個(gè)塊510的開始的存儲(chǔ)器定位的指針?？刂破?22能夠使用通過(guò)讀取請(qǐng)求接收的LBA以交叉參考間接表從而得到塊510的開始的存儲(chǔ)器定位，所述塊510包含在讀取操作中請(qǐng)求的扇區(qū)。然后能夠倒數(shù)扇區(qū)以確定扇區(qū)在塊中落在何處并且將與扇區(qū)的數(shù)字相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)字附加到截?cái)嗟腖BA以形成第二擴(kuò)充的LBA。
[0022]例如，間接系統(tǒng)可以被配置有在長(zhǎng)度上近似是4K字節(jié)的塊510使得每個(gè)塊510能夠保持如在圖4B中描繪的那樣配置的八個(gè)扇區(qū)。如果控制器122接收涉及由參考數(shù)字530識(shí)別的LBA的讀取操作，則控制器122能夠交叉參考間接表以得到塊510的定位，然后能夠確定扇區(qū)數(shù)字。在這個(gè)示例中，LBA參考在塊510中的扇區(qū)5，因此控制器122將把二進(jìn)制的5 (101)附加到取自存儲(chǔ)器150的截?cái)嗟腖BA 460以形成第二擴(kuò)充的LBA。
[0023]回去參考圖2B，在操作255處，控制器122使用有效載荷數(shù)據(jù)435、命名空間ID315以及在操作250中確定的第二擴(kuò)充的LBA來(lái)計(jì)算第二系統(tǒng)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)值。例如，可以使用在圖3A中圖解的CRC功能來(lái)確定第二