存儲器系統及非易失性存儲器的控制方法技術方案

本發明專利技術的實施方式提供一種能夠向主機提供與數據的更新頻率相關的信息的存儲器系統及非易失性存儲器的控制方法。實施方式的存儲器系統具備非易失性存儲器、及控制器。所述控制器從主機接收包含邏輯塊地址的寫入命令。所述控制器取得從向所述邏輯塊地址的前次寫入到向所述邏輯塊地址的本次寫入為止由所述主機寫入到所述非易失性存儲器中的數據的總量、或與向所述邏輯塊地址的前次寫入到向所述邏輯塊地址的本次寫入為止的時間經過相關的值。所述控制器將所述數據的總量、或與所述時間經過相關的值作為對所述接收到的寫入命令的響應而通知給所述主機。

Memory system and control method for non-volatile memory

Embodiments of the present invention provide a memory system and a non-volatile memory control method capable of providing information to the host about the update frequency associated with the data. The memory system of the embodiment has a non-volatile memory, and a controller. The controller receives a write command containing a logical block address from the host. The controller obtained from to the logical block address to write to the previous address of the logic block this written so far by the host is written to the nonvolatile memory in the amount of data, or to the logical block address is written to the previous to the logical block address the write time after the related value. The controller notifies the host of the total amount of data or the relevant value associated with the time as a response to the received write command.

【技術實現步驟摘要】
存儲器系統及非易失性存儲器的控制方法[相關申請]本申請享有以日本專利申請2015-242998號(申請日：2015年12月14日)為基礎申請的優先權。本申請通過參照該基礎申請而包含基礎申請的全部內容。
本專利技術的實施方式涉及一種存儲器系統及非易失性存儲器的控制方法。
技術介紹
近年來，具備非易失性存儲器的存儲器系統廣泛普及。作為這種存儲器系統之一，眾所周知有基于NAND(NotAND，與非)閃存技術的固態驅動器(SSD，SolidStateDrives)。SSD因其低耗電、高性能等特征，而被用作各種計算機的主存儲器。最近，開始嘗試通過來自主機的控制而謀求SSD的性能改善。但是，為了能夠改善SSD的性能，要求實現用來向主機提供用于性能改善的有用信息的新功能。
技術實現思路
本專利技術的實施方式提供一種能夠向主機提供與數據的更新頻率相關的信息的存儲器系統及非易失性存儲器的控制方法。實施方式的存儲器系統具備非易失性存儲器、及電連接于所述非易失性存儲器的控制器。所述控制器從主機接收包含邏輯塊地址的寫入命令。所述控制器取得從向所述邏輯塊地址的前次寫入到向所述邏輯塊地址的本次寫入為止由所述主機寫入到所述非易失性存儲器中的數據的總量、或與向所述邏輯塊地址的前次寫入到向所述邏輯塊地址的本次寫入為止的時間經過相關的值。所述控制器將所述數據的總量、或與所述時間經過相關的值作為對所述接收到的寫入命令的響應而通知給所述主機。附圖說明圖1是說明實施方式的存儲器系統的構成例的框圖。圖2是所述實施方式的存儲器系統執行的無用存儲單元收集次數管理動作和無用存儲單元收集動作的說明圖。圖3是所述實施方式的存儲器系統中使用的無用存儲單元收集(GC)次數管理列表的例的說明圖。圖4是所述實施方式的存儲器系統基于無用存儲單元收集次數管理列表而執行的無用存儲單元收集對象塊選擇動作的說明圖。圖5是所述實施方式的存儲器系統執行的無用存儲單元收集動作的說明圖。圖6是寫入所述實施方式的存儲器系統的多種數據的例的說明圖。圖7是無用存儲單元收集次數和多種數據間的數據量比例的關系的例的說明圖。圖8是說明所述實施方式的存儲器系統執行的無用存儲單元收集動作的次序的流程圖。圖9是所述實施方式的存儲器系統執行的包含將具有不同無用存儲單元收集次數的2個塊組的有效數據合并的處理的無用存儲單元收集動作的說明圖。圖10是說明所述實施方式的存儲器系統執行的包含將具有不同無用存儲單元收集次數的2個塊組的有效數據合并的處理的無用存儲單元收集動作的次序的流程圖。圖11是只對特定的無用存儲單元收集次數以上的塊組允許合并處理的動作的說明圖。圖12是說明包含只對特定的無用存儲單元收集次數以上的塊組允許合并處理的動作的無用存儲單元收集動作的次序的流程圖。圖13是所述實施方式的存儲器系統執行的對主機的數據寫入用依次分配空閑塊的動作的說明圖。圖14是所述實施方式的存儲器系統使用的塊使用順序管理列表的例的說明圖。圖15是請求向相同LBA(LogicBlockAddress，邏輯塊地址)寫入時所述實施方式的存儲器系統執行的累計數據寫入量算出動作的說明圖。圖16是所述實施方式的存儲器系統執行的累計數據寫入量響應處理的處理序列的說明圖。圖17是說明所述實施方式的存儲器系統執行的累計數據寫入量響應處理的次序的流程圖。圖18是所述實施方式的存儲器系統執行的累計數據寫入量響應處理的其他處理序列的說明圖。圖19是說明所述實施方式的存儲器系統執行的累計數據寫入量響應處理的其他次序的流程圖。圖20是所述實施方式的存儲器系統使用的查找表的例的說明圖。圖21是說明請求向相同LBA寫入時所述實施方式的存儲器系統執行的時間經過響應處理的次序的流程圖。圖22是說明基于從所述實施方式的存儲器系統接收的累計數據寫入量/時間經過信息而由主機執行的處理的次序的例的流程圖。圖23是說明主機的構成例的框圖。圖24是表示包含所述實施方式的存儲器系統和主機的計算機的構成例的圖。具體實施方式以下，參照附圖來說明實施方式。首先，參照圖1來說明包含一實施方式的存儲器系統的信息處理系統1的構成。該存儲器系統是半導體存儲裝置，構成為向非易失性存儲器寫入數據，并從非易失性存儲器讀取數據。該存儲器系統例如作為基于NAND閃存技術的固態驅動器(SSD)3而實現。信息處理系統1包含主機(主機裝置)2和SSD3。主機2是比如服務器、個人計算機這樣的信息處理裝置。SSD3能夠被用作作為主機2發揮功能的信息處理裝置的主存儲器。SSD3可以內置于信息處理裝置，也可以通過纜線或者網絡連接于信息處理裝置。作為用來將主機2和SSD3相互連接的接口，可使用SCSI(SmallComputerSystemInterface，小型計算機系統接口)、SerialAttachedSCSI(SAS，串行連接SCSI)、ATA(AdvancedTechnologyAttachment，高級技術附件)、SerialATA(SATA)、PCIExpress(PCIe)、Ethernet(注冊商標)、Fibrechannel(光纖信道)等。SSD3具備控制器4、非易失性存儲器(NAND存儲器)5、及DRAM(DynamicRandomAccessMemory，動態隨機存取存儲器)6。NAND存儲器5并無限定，可以包含多個NAND閃存存儲芯片。NAND存儲器5包含多個NAND塊(塊)B0～Bm-1。塊B0～Bm-1作為擦除單位發揮功能。塊也被稱為“物理塊”或者“擦除塊”。塊B0～Bm-1包含多個頁(物理頁)。即，塊B0～Bm-1的每一個包含頁P0～Pn-1。NAND存儲器5中，數據的讀取及數據的寫入是以頁單位執行。數據的擦除是以塊單位執行。控制器4經由如Toggle、ONFI之類的NAND接口13，電連接于作為非易失性存儲器的NAND存儲器5。控制器4能作為構成為執行NAND存儲器5的數據管理和NAND存儲器5的塊管理的閃存轉換層(FTL)發揮功能。數據管理包含(1)表示邏輯塊地址(LBA)和物理地址之間的對應關系的映射信息的管理、(2)用來隱藏頁單位的讀取/寫入和塊單位的擦除動作的處理等。LBA和物理地址之間的映射的管理是使用作為邏輯物理地址轉換表發揮功能的查找表(LUT)33而執行。查找表(LUT)33以規定的管理大小單位管理LBA和物理地址之間的映射。來自主機2的寫入命令大多數是請求4K字節的數據寫入。因此，查找表(LUT)33也可以用例如4K字節單位管理LBA和物理地址之間的映射。對應于某個LBA的物理地址表示寫入該LBA的數據的NAND存儲器5內的物理存儲位置。物理地址包含物理塊地址和物理頁地址。物理頁地址對所有頁分配，且物理塊地址對所有塊分配。向頁的數據寫入在1個擦除循環中只能進行一次。因此，控制器4將向相同LBA的寫入(覆寫)映射到NAND存儲器5上的其他頁。即，控制器4向所述其他頁寫入數據。然后，控制器4更新查找表(LUT)33，將該LBA關聯于所述其他頁，并將原來的頁(即曾關聯該LBA的舊數據)無效化。塊管理包含不良塊的管理、損耗平均、和無用存儲單元收集動作等。損耗平均是用來使各物理塊的編程/擦除次數平準化的動作。無用存儲單元收集動作是用來作出NAND存儲器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種存儲器系統，其特征在于：具備非易失性存儲器及控制器，所述控制器電連接于所述非易失性存儲器，且以如下方式構成，從主機接收包含邏輯塊地址的寫入命令，取得從向所述邏輯塊地址的前次寫入到向所述邏輯塊地址的本次寫入為止由所述主機寫入到所述非易失性存儲器中的數據的總量、或與向所述邏輯塊地址的前次寫入到向所述邏輯塊地址的本次寫入為止的時間經過相關的值，將所述數據的總量、或與所述時間經過相關的值作為對所述接收到的寫入命令的響應而通知給所述主機。

【技術特征摘要】
2015.12.14 JP 2015-2429981.一種存儲器系統，其特征在于：具備非易失性存儲器及控制器，所述控制器電連接于所述非易失性存儲器，且以如下方式構成，從主機接收包含邏輯塊地址的寫入命令，取得從向所述邏輯塊地址的前次寫入到向所述邏輯塊地址的本次寫入為止由所述主機寫入到所述非易失性存儲器中的數據的總量、或與向所述邏輯塊地址的前次寫入到向所述邏輯塊地址的本次寫入為止的時間經過相關的值，將所述數據的總量、或與所述時間經過相關的值作為對所述接收到的寫入命令的響應而通知給所述主機。2.根據權利要求1所述的存儲器系統，其特征在于：所述控制器是以將所述數據的總量或與所述時間經過相關的值作為對所述接收到的寫入命令的允許響應而通知給所述主機的方式構成。3.根據權利要求1所述的存儲器系統，其特征在于：所述控制器是以如下方式構成，基于因向所述邏輯塊地址的前次寫入而被寫入數據的所述非易失性存儲器內的第1物理存儲位置、因向所述邏輯塊地址的本次寫入而須被寫入數據的所述非易失性存儲器內的第2物理存儲位置、及在包含所述第1物理存儲位置的第1塊的分配到包含所述第2物理存儲位置的第2塊的分配為止的區間，被分配用于來自所述主機的數據的寫入的塊的數量，取得所述數據的總量，將所述取得的所述數據的總量作為對所述接收到的寫入命令的響應而通知給所述主機。4.根據權利要求3所述的存儲器系統，其特征在于：所述控制器是以通過參照對邏輯塊地址與物理地址之間的映射進行管理的邏輯物理地址轉換表，而取得對所述邏輯塊地址映射的物理地址作為所述第1物理存儲位置的方式構成。5.根據權利要求3所述的存儲器系統，其特征在于：所述控制器是以如下方式構成，分配所述非易失性存儲器內的一個空閑塊作為須寫入來自所述主機的數據的寫入對象塊，一邊更新對邏輯塊地址與物理地址之間的映射進行管理的邏輯物理地址轉換表，一邊將從所述主機接收到的寫入數據依次寫入到所述寫入對象塊的可用頁中，當所述寫入對象塊中沒有可用頁時，分配新的空閑塊作為所述寫入對象塊，對被分配作為所述寫入對象塊的塊分別賦予表示其分配順序的編號，基于對包含所述第1物理存儲位置的第1塊賦予的編號及對包含所述第2物理存儲位置的第2塊賦予的編號，算出在所述第1塊的分配到所述第2塊的分配為止的區間，被分配用于來自所述主機的數據的寫入的所述塊的數量。6.根據權利要求1所述的存儲器系統，其特征在于：所述控制器是以將所述數據的總量或與所述時間經過相關...

【專利技術屬性】
技術研發人員：菅野伸一，
申請(專利權)人：株式會社東芝，
類型：發明
國別省市：日本,JP