專利名稱：固態(tài)大容量存儲裝置的數(shù)據(jù)串流的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
快閃存儲器裝置通常利用隨同用戶數(shù)據(jù)一起存儲的某些非用戶數(shù)據(jù)(經(jīng)常被稱為元數(shù)據(jù))。舉例來說，由大容量存儲裝置生成的狀態(tài)指示符、錯誤校正碼數(shù)據(jù)、映射信息及類似數(shù)據(jù)可能隨同用戶數(shù)據(jù)一起存儲。一起存儲這兩種數(shù)據(jù)類型導(dǎo)致將所定義單元的用戶數(shù)據(jù)串流到存儲器裝置，然后中斷用戶數(shù)據(jù)的串流，以用元數(shù)據(jù)填充后續(xù)的寫入鎖存器。 一旦將元數(shù)據(jù)寫入存儲器裝置，便可串流另一所定義單元的用戶數(shù)據(jù)。當大容量存儲裝置對至其非易失性存儲區(qū)域的不同數(shù)據(jù)類型之間的業(yè)務(wù)進行管理時，這種用戶數(shù)據(jù)的定期中斷會導(dǎo)致喪失效率。
10010由于以上陳述的原因以及所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀和理解本說明書后將明白的其它原因，此項技術(shù)中需要替代性的大容量存儲裝置數(shù)據(jù)串流控制。

發(fā)明內(nèi)容
無


0011圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的具有至少一個存儲器模塊的電子系統(tǒng)的功能方框圖。圖6為根據(jù)本發(fā)明實施例的從大容量存儲裝置讀取數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
具體實施例方式存儲器模塊106使用內(nèi)部通信總線112耦合到主控制器104。主控制器104與存儲器模塊106之間的通信可通過利用共用總線112 (如圖所示)和/或主控制器104與每一存儲器模塊106之間的離散連接來實施。
0024控制電路110管理非易失性存儲器裝置116對其相應(yīng)存儲器模塊106,到106N的操作。存儲器裝置116可以是快閃存儲器裝置?？刂齐娐?10還可用于翻譯主控制器104用以與存儲器模塊106,到106w進行通信的通信協(xié)議。舉例來說，在本發(fā)明的一個實施例中，主控制器104可利用SATA協(xié)議來與存儲器模塊106,到106n迸行交互。在此實施例中，控制電路110經(jīng)配置以模擬SATA接口?？刂齐娐?10還可管理其它存儲器功能，例如用以調(diào)節(jié)對存儲在存儲器模塊中的數(shù)據(jù)的存取的安全性特征和損耗平衡。鏈接列表協(xié)議通過定義待傳送的數(shù)據(jù)單元的大小及所述數(shù)據(jù)單元的開始地址來提供有效的數(shù)據(jù)串流。以此方式，數(shù)據(jù)可以在開始地址處開始串流，并繼續(xù)通過隨后的連續(xù)地址，直至定義大小的數(shù)據(jù)單元傳送完畢。然后，鏈接列表中的下一個條目定義下一個數(shù)據(jù)單元的大小及其開始地址，并可重復(fù)進行此過程。圖2為展示根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1的主控制器104的額外細節(jié)的方框示意圖。在圖2中，主控制器104包括處理器218。處理器218提供SSD IOO的一般操作。舉例來說，處理器218可以執(zhí)行信號處理以評估從存儲器模塊106中接收的信號，和執(zhí)行損耗平衡以維持各種存儲器裝置的相對均等使用。處理器218可以進一歩解碼從外部裝置接收的命令。對于一個實施例，處理器218如本文所述生成鏈接列表。圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的頁330的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個實施例的表示。頁330具有一個或一個以上用戶數(shù)據(jù)部分332及一個或一個以上元數(shù)據(jù)部分334。元數(shù)據(jù)部分334包含一般不是從外部裝置接收以存儲在存儲器裝置上以供外部裝置隨后檢索的數(shù)據(jù)。實例包括頁330的邏輯地址、ECC數(shù)據(jù)及狀態(tài)指示符等。作為一個實例，每一用戶數(shù)據(jù)部分332包含2,048個字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)，且每一元數(shù)據(jù)部分334包含48個字節(jié)的元數(shù)據(jù)。頁330可進一步包括額外數(shù)據(jù)部分(未圖示)，這些數(shù)據(jù)部分用于設(shè)計者可能選擇實現(xiàn)的其它目的。因為在寫入操作期間向SSD 100提供用戶數(shù)據(jù)的外部裝置一般不知曉元數(shù)據(jù)，所以其通常提供所述用戶數(shù)據(jù)以在一個數(shù)據(jù)流中編程至邏輯地址，例如對應(yīng)于頁330的地址。如上所述，此用戶數(shù)據(jù)流可包含一個或一個以上經(jīng)定義大小的單元，例如數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)個單元。對于各種實施例，響應(yīng)于接收到將用戶數(shù)據(jù)寫入邏輯地址的命令，主控制器104生成鏈接列表，以定義用于存儲用戶數(shù)據(jù)的單元大小和位置。主控制器104在鏈接列表中進一步生成若干條目，以定義用于存儲元數(shù)據(jù)的單元大小和位置。鏈接列表的結(jié)構(gòu)將沿用頁330所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。舉例來說，在用戶數(shù)據(jù)部分332a和332b為每一者2,048個字節(jié)，元數(shù)據(jù)部分334a和334b為每一者48個字節(jié)，用戶數(shù)據(jù)單元為每一者512個字節(jié)，且元數(shù)據(jù)單元為每一者48個字節(jié)的情況下，頁330的讀取或?qū)懭腈溄恿斜韺⒁来伟膫€(2，048個字節(jié)/512個字節(jié))用戶數(shù)據(jù)條目、 一個元數(shù)據(jù)條目、四個用戶數(shù)據(jù)條目和一個元數(shù)據(jù)條目。每一用戶數(shù)據(jù)條目會定義512個字節(jié)的大小，且每一元數(shù)據(jù)條目會定義48個字節(jié)的大小。在664處，響應(yīng)于讀取命令而從大容量存儲裝置的存儲器裝置中讀取數(shù)據(jù)， 并根據(jù)針對所述數(shù)據(jù)的鏈接列表條目所定義的地址和單元大小使其串流至易失性存儲 器。舉例來說，讀取命令會導(dǎo)致從存儲器裝置中讀取一頁數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)鏈接列表條 目將此頁數(shù)據(jù)寫入易失性存儲器。舉例來說，如果鏈接列表具有四個每一者為512個字 節(jié)的用戶數(shù)據(jù)條目、 一個48個字節(jié)的元數(shù)據(jù)條目、四個每一者為512個字節(jié)的用戶數(shù) 據(jù)條目及一個48個字節(jié)的元數(shù)據(jù)條目，則第一個2,048個字節(jié)的數(shù)據(jù)根據(jù)前四個用戶 數(shù)據(jù)條目進行存儲，其次48個字節(jié)的數(shù)據(jù)根據(jù)第一個元數(shù)據(jù)條目進行存儲，接下來的 2,048個字節(jié)的數(shù)據(jù)根據(jù)最后四個用戶數(shù)據(jù)條目進行存儲，再接下來的48個字節(jié)的數(shù)據(jù) 根據(jù)最后一個元數(shù)據(jù)條目進行存儲。對于一個實施例，非易失性存儲器控制器經(jīng)配置以 使數(shù)據(jù)從非易失性存儲器裝置串流至易失性存儲器控制器，而不受主控制器的處理器的 干預(yù)。以此方式，當根據(jù)鏈接列表將數(shù)據(jù)批量寫入易失性存儲器時，處理器是空閑的， 可以處理其它任務(wù)，且無需參與至易失性存儲器的數(shù)據(jù)傳送。雖然本文已說明并描述了具體實施例，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，任何 經(jīng)設(shè)計以實現(xiàn)相同目的的布置均可用來代替本文所展示的具體實施例。所屬領(lǐng)域的技術(shù) 人員將容易明白對本發(fā)明的許多改編。因此，本申請案既定涵蓋對本發(fā)明的任何改編或 變動。
權(quán)利要求
1.一種將數(shù)據(jù)寫入到大容量存儲裝置的方法，其包含解碼在所述大容量存儲裝置處接收的寫入命令；響應(yīng)于解碼所述寫入命令而生成鏈接列表，其中所述鏈接列表具有針對待從外部裝置接收的用戶數(shù)據(jù)的一個或一個以上條目、針對由所述大容量存儲裝置生成的元數(shù)據(jù)的一個或一個以上條目，以及所述條目的對應(yīng)于經(jīng)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)定義順序；響應(yīng)于所述寫入命令而從所述外部裝置接收用戶數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述鏈接列表的針對用戶數(shù)據(jù)的所述一個或一個以上條目將所述用戶數(shù)據(jù)存儲至易失性存儲器；根據(jù)所述鏈接列表的針對元數(shù)據(jù)的所述一個或一個以上條目，將與所述接收的用戶數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)存儲至所述易失性存儲器；以及將所述用戶數(shù)據(jù)和所述元數(shù)據(jù)串流至具有所述鏈接列表所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的非易失性存儲器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成鏈接列表包含生成定義對應(yīng)于每一條目的 數(shù)據(jù)單元的大小和其中將存儲所述相應(yīng)數(shù)據(jù)的所述易失性存儲器的開始地址的條 目。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中定義數(shù)據(jù)單元的大小包含定義對應(yīng)于所述寫入 命令的協(xié)議所定義的大小的用戶數(shù)據(jù)單元的大小。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成具有對應(yīng)于經(jīng)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)定義條目 順序的鏈接列表包含生成具有對應(yīng)于所述寫入命令所尋址的所述非易失性存儲器 的頁的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)定義條目順序的鏈接列表。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中存儲元數(shù)據(jù)包含在接收與所述寫入命令相關(guān)聯(lián) 的所有所述用戶數(shù)據(jù)之前存儲所述元數(shù)據(jù)的至少一部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包含響應(yīng)于所述接收的數(shù)據(jù)而生成所述元數(shù)據(jù)的至少一部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中響應(yīng)于所述接收的數(shù)據(jù)而生成所述元數(shù)據(jù)的至 少一部分包含針對所述接收的數(shù)據(jù)生成錯誤校正碼數(shù)據(jù)。
8. —種將數(shù)據(jù)寫入到大容量存儲裝置的方法，其包含解碼在所述大容量存儲裝置處接收的寫入命令；響應(yīng)于解碼所述寫入命令而生成鏈接列表，其中所述鏈接列表具有針對待從外部裝置接收的用戶數(shù)據(jù)的兩個或兩個以上條目、針對由所述大容量存儲裝置生成 的元數(shù)據(jù)的兩個或兩個以上條目，以及所述條目的對應(yīng)于經(jīng)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)定 義順序；響應(yīng)于所述寫入命令而從所述外部裝置接收用戶數(shù)據(jù)的第一和第二部分，并根 據(jù)所述鏈接列表的針對用戶數(shù)據(jù)的所述兩個或兩個以上條目將所述用戶數(shù)據(jù)存儲 至易失性存儲器；生成與所述接收的第一部分用戶數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的第一元數(shù)據(jù)，所述第一元數(shù)據(jù)包 含狀態(tài)指示符、錯誤校正碼數(shù)據(jù)和映射信息中的至少一者；生成與所述接收的第一部分用戶數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的第二元數(shù)據(jù)，所述第二元數(shù)據(jù)包 含狀態(tài)指示符、錯誤校正碼數(shù)據(jù)和映射信息中的至少一者；在接收所述用戶數(shù)據(jù)的所有所述第二部分之前，根據(jù)所述鏈接列表的針對元數(shù) 據(jù)的所述兩個或兩個以上條目，將所述第一元數(shù)據(jù)存儲至所述易失性存儲器；在接收所述用戶數(shù)據(jù)的所述第二部分之后，根據(jù)所述鏈接列表的針對元數(shù)據(jù)的 所述兩個或兩個以上條目將所述第二元數(shù)據(jù)存儲至所述易失性存儲器；以及將所述用戶數(shù)據(jù)和所述元數(shù)據(jù)串流到具有所述鏈接列表所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的非 易失性存儲器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中生成鏈接列表包含生成定義對應(yīng)于每一條目的 數(shù)據(jù)單元的大小及其中將存儲所述相應(yīng)數(shù)據(jù)的所述易失性存儲器的開始地址的條 目，且其中用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元的大小不同于元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元的大小。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中生成具有對應(yīng)于經(jīng)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)定義條目 順序的鏈接列表包含生成具有對應(yīng)于所述寫入命令所尋址的所述非易失性存儲器 的頁的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)定義條目順序的鏈接列表，且其中所述非易失性存儲器的所 述頁的所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括與用戶數(shù)據(jù)部分交錯的元數(shù)據(jù)部分。
11. 一種從大容量存儲裝置讀取數(shù)據(jù)的方法，其包含解碼在所述大容量存儲裝置處接收的讀取命令；響應(yīng)于解碼所述讀取命令而生成鏈接列表，其中所述鏈接列表具有針對用戶數(shù) 據(jù)的一個或一個以上條目、針對元數(shù)據(jù)的一個或一個以上條目，以及所述條目的 對應(yīng)于所述大容量存儲裝置的非易失性存儲器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)定義順序；響應(yīng)于所述讀取命令而從所述非易失性存儲器讀取數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述鏈接列表 而將所述數(shù)據(jù)存儲至易失性存儲器；以及將所述數(shù)據(jù)的至少一部分輸出至外部裝置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中生成鏈接列表包含生成定義對應(yīng)于每一條目的 數(shù)據(jù)單元的大小和其中將存儲所述相應(yīng)數(shù)據(jù)的所述易失性存儲器的開始地址的條 目。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中定義數(shù)據(jù)單元的大小包含定義對應(yīng)于所述讀取 命令的協(xié)議所定義的大小的用戶數(shù)據(jù)單元的大小。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中生成具有對應(yīng)于經(jīng)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)定義條目 順序的鏈接列表包含生成具有對應(yīng)于所述讀取命令所尋址的所述非易失性存儲器 的頁的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)定義條目順序的鏈接列表。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中將所述數(shù)據(jù)的至少一部分輸出至外部裝置包含 僅輸出所述數(shù)據(jù)中的對應(yīng)于從外部裝置接收的數(shù)據(jù)的一部分且不輸出所述數(shù)據(jù)中 的由所述大容量存儲裝置生成的一部分。
16. —種從大容量存儲裝置讀取數(shù)據(jù)的方法，其包含解碼在所述大容量存儲裝置處接收的讀取命令；響應(yīng)于解碼所述讀取命令而生成鏈接列表，其中所述鏈接列表具有針對用戶數(shù) 據(jù)的兩個或兩個以上條目、針對元數(shù)據(jù)的兩個或兩個以上條目，以及所述條目的 對應(yīng)于所述大容量存儲裝置的非易失性存儲器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)定義順序；響應(yīng)于所述讀取命令而從所述非易失性存儲器讀取數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述鏈接列表 而將所述數(shù)據(jù)存儲至易失性存儲器；以及將對應(yīng)于針對用戶數(shù)據(jù)的所述鏈接列表條目的數(shù)據(jù)輸出至外部裝置，而不將對 應(yīng)于針對元數(shù)據(jù)的所述鏈接列表條目的數(shù)據(jù)輸出至所述外部裝置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中輸出對應(yīng)于針對用戶數(shù)據(jù)的所述鏈接列表條目 的數(shù)據(jù)包含使用對應(yīng)于針對元數(shù)據(jù)的所述鏈接列表條目的數(shù)據(jù)來校正在讀取所述 數(shù)據(jù)期間生成的錯誤。
18. —種大容量存儲裝置，其包含主控制器；耦合至所述主控制器的易失性存儲器；以及一個或一個以上存儲器模塊，其耦合至所述主控制器且包含非易失性存儲器裝 置；其中所述主控制器經(jīng)配置以響應(yīng)于所接收的讀取或?qū)懭朊疃涉溄恿斜?；其中所述鏈接列表包含針對待從外部裝置接收或待輸出至外部裝置的用戶數(shù)據(jù) 的一個或一個以上條目；其中所述鏈接列表包含針對待由所述大容量存儲裝置生成的元數(shù)據(jù)的一個或一 個以上條目；且其中所述鏈接列表的所述條目具有對應(yīng)于經(jīng)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的順序。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的大容量存儲裝置，其中所述經(jīng)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)于所述接 收的讀取或?qū)懭朊钏鶎ぶ返姆且资源鎯ζ餮b置的物理頁的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的大容量存儲裝置，其中所述經(jīng)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進一步對應(yīng)于 所述讀取或?qū)懭朊畹膮f(xié)議所定義的數(shù)據(jù)單元大小。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的大容量存儲裝置，其中每一鏈接列表條目包含對應(yīng)于所述 條目的數(shù)據(jù)單元的大小和其中將存儲所述相應(yīng)數(shù)據(jù)單元的所述易失性存儲器的開 始地址的指示。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的大容量存儲裝置，其中所述主控制器進一步經(jīng)配置以響應(yīng) 于讀取命令將僅對應(yīng)于針對用戶數(shù)據(jù)的那些鏈接列表條目的數(shù)據(jù)輸出至所述外部 裝置。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的大容量存儲裝置，其中所述主控制器進一步包含處理器、 易失性存儲器控制器和非易失性存儲器控制器，且其中所述非易失性存儲器響應(yīng) 于讀取命令而經(jīng)配置以將數(shù)據(jù)從非易失性存儲器裝置串流至所述易失性存儲器控 制器而無需所述處理器干涉。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的大容量存儲裝置，其中所述主控制器進一步經(jīng)配置以響應(yīng) 于寫入命令生成對應(yīng)于所接收用戶數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述鏈接列表將所述元 數(shù)據(jù)存儲至所述易失性存儲器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的大容量存儲裝置，其中所述主控制器進一歩經(jīng)配置以在已 接收到所有所述用戶數(shù)據(jù)之前存儲所述元數(shù)據(jù)中的對應(yīng)于所接收用戶數(shù)據(jù)的至少 一部分。
全文摘要
本發(fā)明提供多種方法及設(shè)備，其通過生成包含針對用戶數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)兩者的條目的鏈接列表而有助于大容量存儲裝置中的數(shù)據(jù)串流。包含混合數(shù)據(jù)類型的這些鏈接列表有助于接收和輸出用戶數(shù)據(jù)，以及分別插入或忽略對應(yīng)于所述用戶數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)而不會中斷所述用戶數(shù)據(jù)的流動。
文檔編號G06F3/06GK101685381SQ20081021146
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者圓 容, 弗蘭克·陳 申請人:美光科技公司