CN106020723B - 一种简化NVMe固态硬盘的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种简化NVMe固态硬盘的方法，其特征在于NVMe固态硬盘的硬盘控制器通过PCIe接口在主机端的内存区域中申请固态硬盘缓存区专门作为硬盘控制器数据缓存，硬盘控制器通过符合PCIe接口标准的NVMe SSD Mem读指令和NVMe SSD Mem写指令访问固态硬盘缓存区，所述固态硬盘缓存区大小根据硬盘控制器工作中所需缓存数据的最大长度确定。通过PCIe接口，将NVMe SSD内部映射表存放到主机的Memory中，可以省掉NVMe SSD电路板上的DRAM颗粒，从而达到降低NVMe SSD功耗，简化NVMe SSD的电路设计，提高产品良率。

Description

一种简化NVMe固态硬盘的方法
技术领域
本发明涉及信息存储领域，尤其涉及简化NVMe固态硬盘的方法。
背景技术
NVMe SSD固态硬盘是采用PCIe接口的非易失性存储器标准的固态硬盘，采用该标准设计的固态硬盘一般都包括实际存储的NAND存储器、用于管理和访问存储器硬盘控制器和用于缓存和保存相关的如地址映射表等信息的SDRAM，和用于SDRAM的驱动等相关驱动电路。因此带有独立的SDRAM的固态硬盘的电路系统更为复杂，增加电路出错的概率、增加固态硬盘的功耗、同时也增加了固态硬盘的成本。
发明内容
针对以上缺陷，本发明目的在于如何简化NVMe固态硬盘的设计,简化电路设计和降低NVMe固态硬盘的功耗。
为了实现上述目的，本发明提供了一种简化NVMe固态硬盘的方法，其特征在于NVMe固态硬盘的硬盘控制器通过PCIe接口在主机端的内存区域中申请固态硬盘缓存区专门作为硬盘控制器数据缓存，硬盘控制器通过符合PC I e接口标准的NVMe SSD Mem读指令和NVMe SSD Mem写指令访问固态硬盘缓存区，所述固态硬盘缓存区大小根据硬盘控制器工作中所需缓存数据的最大长度确定。
所述的简化NVMe固态硬盘的方法，其特征在于NVMe固态硬盘的硬盘控制器通过PCIe接口与主机的根控制器RC相连接，通过主机的根控制器RC实现对固态硬盘缓存区的申请和读写访问。
所述的简化NVMe固态硬盘的方法，其特征在于在硬盘控制器中增加数据读写指令转换操作，具体为将数据读指令转换为NVMe SSD Mem读指令操作和将数据写指令转换为NVMe SSD Mem写指令。
本发明通过PCIe接口，将NVMe SSD内部映射表存放到主机的Memory中，可以省掉NVMe SSD电路板上的DRAM颗粒，从而达到降低NVMe SSD功耗，简化NVMe SSD的电路设计，提高产品良率。
附图说明
图1是现有NVMe固态硬盘实现系统框图；
图2是实现简化NVMe固态硬盘的方法系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是现有NVMe固态硬盘实现系统框图，系统包括主机和NVMe固态硬盘NVMe SSD，主机中的CPU通过根控制器RC采用PCIe协议与NVMe固态硬盘建立通讯并实现对NVMe固态硬盘的读写操作，主机中都设有主机内存Host Memory，也就说主机端的内存；NVMe固态硬盘的硬盘控制器Soc接收到主机中的CPU的读写操作指令后通过建立的内部映射表等信息实际访问NAND的实际物理存储单元，实现实际的读写操作，并将结果反馈给主机。硬盘控制器在建立内部映射表和存储内部映射表等信息都需要使用到缓存DRAM，因此在NVMe固态硬盘中都设有DRAM。图2是实现简化NVMe固态硬盘的方法系统框图，相比于现有NVMe固态硬盘实现系统，省去了NVMe固态硬盘中的DRAM，改为NVMe固态硬盘的硬盘控制器通过PCIe接口在主机端的主机内存Host Memory区域中申请固态硬盘缓存区专门作为硬盘控制器数据缓存，硬盘控制器通过符合PCIe接口标准的NVMe SSD Mem读指令和NVMe SSD Mem写指令访问固态硬盘缓存区，固态硬盘缓存区大小根据硬盘控制器工作中所需缓存数据的最大长度确定。
以下举例具体系统初始化、写内存映射表和读内存映射表说明系统工作过程。
系统初始化：NVMe固态硬盘NVMe SSD上电后，硬盘控制器向主机申请一个NVMeSSD Mem，主机的根控制器RC在收到NVMe SSD申请NVMe SSD Mem请求后，在主机内存HostMemory中开辟一块内存空间作为NVMe SSD Mem；主机申请成功后，返回成功状态，通知NVMeSSD内存申请成功。
写内存映射表：NVMe SSD在运行期间，如果内部发生需要更新内部映射表等信息时，其会通过PCIe总线向主机的根控制器RC发送写NVMe SSD Mem请求；主机的根控制器RC在收到NVMe SSD写NVMe SSD Mem请求后，会将NVMe SSD要求写的数据写入到NVMe SSD Mem中。
读内存映射表：NVMe SSD在运行期间，如果内部发生需要读取内部映射表等信息时，其会通过PCIe总线向主机的根控制器RC发送读NVMe SSD Mem请求；主机的根控制器RC在收到NVMe SSD读NVMe SSD Mem请求后，从NVMe SSD Mem中读取数据；根控制器RC将读取到的数据发送给NVMe SSD。
以上所揭露的仅为本发明一种实施例而已，当然不能以此来限定本之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种简化NVMe固态硬盘的方法，其特征在于NVMe固态硬盘的硬盘控制器通过PCIe接口在主机端的内存区域中申请固态硬盘缓存区专门作为硬盘控制器数据缓存，硬盘控制器通过符合PCIe接口标准的NVMe SSD Mem读指令和NVMe SSD Mem写指令访问固态硬盘缓存区，所述固态硬盘缓存区大小根据硬盘控制器工作中所需缓存数据的最大长度确定；具体包括系统初始化、写内存映射表和读内存映射表:
系统初始化：NVMe固态硬盘NVMe SSD上电后，硬盘控制器向主机申请一个NVMe SSDMem，主机的根控制器RC在收到NVMe SSD申请NVMe SSD Mem请求后，在主机内存HostMemory中开辟一块内存空间作为NVMe SSD Mem；主机申请成功后，返回成功状态，通知NVMeSSD内存申请成功；
写内存映射表：NVMe SSD在运行期间，如果内部发生需要更新内部映射表信息时，通过PCIe总线向主机的根控制器RC发送写NVMe SSD Mem请求；主机的根控制器RC在收到NVMeSSD写NVMe SSD Mem请求后，会将NVMe SSD要求写的数据写入到NVMe SSD Mem中；
读内存映射表：NVMe SSD在运行期间，如果内部发生需要读取内部映射表信息时，通过PCIe总线向主机的根控制器RC发送读NVMe SSD Mem请求；主机的根控制器RC在收到NVMeSSD读NVMe SSD Mem请求后，从NVMe SSD Mem中读取数据；根控制器RC将读取到的数据发送给NVMe SSD。
2.根据权利要求1所述的简化NVMe固态硬盘的方法，其特征在于NVMe固态硬盘的硬盘控制器通过PCIe接口与主机的根控制器RC相连接，通过主机的根控制器RC实现对固态硬盘缓存区的申请和读写访问。
3.根据权利要求2所述的简化NVMe固态硬盘的方法，其特征在于在硬盘控制器中增加数据读写指令转换操作，具体为将数据读指令转换为NVMe SSD Mem读指令操作和将数据写指令转换为NVMe SSD Mem写指令。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201818248A (zh) * 2016-11-15 2018-05-16 慧榮科技股份有限公司 可應用於資料儲存裝置之記憶體管理方法
US10282094B2 (en) * 2017-03-31 2019-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for aggregated NVME-over-fabrics ESSD
CN107491271A (zh) * 2017-09-25 2017-12-19 郑州云海信息技术有限公司 一种缓存数据管理的方法及装置
CN107943715B (zh) * 2017-10-12 2021-10-01 记忆科技(深圳)有限公司 一种提升NVMe固态硬盘读缓存命中的方法
CN109634875A (zh) * 2018-12-12 2019-04-16 深圳忆联信息系统有限公司 命令数据缓存处理方法、装置、计算机设备和存储介质
CN110471619A (zh) * 2019-07-05 2019-11-19 深圳市金泰克半导体有限公司 固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘及主机
CN111078148B (zh) * 2019-12-17 2022-10-14 江苏芯盛智能科技有限公司 基于ssd的缓存方法、装置、ssd和计算机可读存储介质
CN114996172B (zh) * 2022-08-01 2022-11-01 北京得瑞领新科技有限公司 基于ssd访问主机内存的方法及系统
CN115454359B (zh) * 2022-11-10 2023-03-24 苏州浪潮智能科技有限公司 固态硬盘访问控制方法、装置和计算机设备和存储介质
CN115878051B (zh) * 2023-03-03 2023-06-09 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种数据同步方法、数据同步系统、存储介质和电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102541760A (zh) * 2012-01-04 2012-07-04 记忆科技(深圳)有限公司 基于固态硬盘的计算机系统
CN103885728A (zh) * 2014-04-04 2014-06-25 华中科技大学 一种基于固态盘的磁盘缓存系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9189385B2 (en) * 2010-03-22 2015-11-17 Seagate Technology Llc Scalable data structures for control and management of non-volatile storage

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102541760A (zh) * 2012-01-04 2012-07-04 记忆科技(深圳)有限公司 基于固态硬盘的计算机系统
CN103885728A (zh) * 2014-04-04 2014-06-25 华中科技大学 一种基于固态盘的磁盘缓存系统

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