CN112596667A - 在固态驱动器中组织nand块并放置数据以便于随机写入的高吞吐量的方法和系统 - Google Patents

在固态驱动器中组织nand块并放置数据以便于随机写入的高吞吐量的方法和系统 Download PDF

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Abstract

一个实施例提供了一种用于便于数据放置的系统。所述系统通过计算设备接收要写入非易失性存储器的数据，其中该数据与第一逻辑块地址相关联。所述系统基于第一逻辑块地址在映射表中搜索指示与第一物理单元相关联的第一物理块地址的条目。各个物理单元可以包括跨非易失性存储器的多个通道的多个数据块。所述系统将数据写入第一物理单元中的第二物理块地址。所述系统通过将第一物理块地址替换为第二物理块地址来更新所述条目。

Description

在固态驱动器中组织NAND块并放置数据以便于随机写入的高 吞吐量的方法和系统
技术领域
本公开总体上涉及数据存储领域。更具体地，本公开涉及一种用于固态驱动器中组织NAND块并放置数据以便于随机写入的高吞吐量的方法和系统。
背景技术
互联网和电子商务的激增继续产生大量的数字内容。已经创建了各种分布式存储系统来访问和存储这种数字内容。存储系统可以包括易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM))和多驱动器(例如，具有非与(NAND)闪存的固态驱动器(SSD)或硬盘驱动器(HDD))。常规系统可以基于顺序写入为高吞吐量优化SSD中的NAND闪存。然而，在随机写入中，基于NAND的SSD的吞吐量可以显着低于顺序写入的吞吐量(例如，低一个量级)。此外，随着以太网带宽的增加(例如，增加到大于100GB)，随机写入吞吐量可能成为存储系统性能的瓶颈。
例如，配备有100GB网络接口卡(NIC)的服务器将需要数十个SSD以匹配以太网吞吐量。同时，SSD已发展为包括高容量四级单元(QLC)NAND，因此单个服务器的存储容量可能超过数百TB。如果单个服务器发生故障，则在不可忽略的恢复时间内，大量数据可能变得不可用。这可能会导致系统效率低下、行为不一致以及整个存储系统的性能下降。
发明内容
一个实施例提供了一种用于便于数据放置的系统。所述系统通过计算设备接收要写入非易失性存储器的数据，其中所述数据与第一逻辑块地址相关联。所述系统基于所述第一逻辑块地址在映射表中搜索条目，所述条目指示与第一物理单元相关联的第一物理块地址。各个物理单元可以包括跨所述非易失性存储器的多个通道的多个数据块。所述系统将所述数据写入所述第一物理单元中的第二物理块地址。所述系统通过将所述第一物理块地址替换为所述第二物理块地址来更新所述条目。
在一些实施例中，系统通过在所述第一物理地址所在的同一第一物理单元中选择可用块来确定第二物理块地址，其中与第一逻辑块地址相对应的数据的先前版本被存储在所述第一物理地址。
在一些实施例中，响应于确定所述条目存在于所述映射表中，将数据写入所述第二物理块地址并更新所述条目。所述系统通知主机成功将数据写入所述非易失性存储器。
在一些实施例中，响应于确定所述条目在所述映射表中不存在：所述系统基于顺序写入将数据写入第三物理块地址；然后所述系统在映射表中创建新条目，该新条目将所述第一逻辑块地址映射到第三物理块地址。
在一些实施例中，第三物理块地址由闪存转换层模块基于最近用于将数据放入所述非易失性存储器中的通道的历史来选择。
在一些实施例中，系统识别存储要被擦除的数据的第二物理单元。系统确定所述第二物理单元中数据的一个或更多个当前版本。系统将所述当前数据版本复制到第三物理单元。系统擦除存储在所述第二物理单元中的数据。
在一些实施例中，确定所述第二物理单元中的一个或更多个当前数据版本包括在所述映射表中搜索所述第二物理单元中一个或更多个物理块地址，所述地址对应于给定逻辑块地址的最新数据版本。
在一些实施例中，要写入的数据与多个逻辑块地址相关联。所述系统确定与多个逻辑块地址相关联的数据已成功写入非易失性存储器的第一物理单元和一个或更多个其他物理单元。响应于检测到预定时间段已经过去：系统用哑数据填充第一物理单元；系统会将第一个物理单元标记为已密封。
附图说明
图1A示出了根据现有技术的用于便于数据放置的示例性环境，包括常规量的超额配置(overprovisioning，OP)和频繁的垃圾收集。
图1B示出了根据现有技术的用于便于数据放置的示例性环境，包括增加的超额配置和减少的垃圾收集。
图2示出了根据本申请的实施例的用于便于数据放置的示例性环境，包括跨多个通道存储在物理单元的数据。
图3A示出了根据现有技术的示例性数据放置和先前版本的更新。
图3B示出了根据本申请的实施例的示例性数据放置和先前版本的更新。
图4A呈现了示出根据本申请的实施例的便于数据放置的方法的流程图。
图4B呈现了示出根据本申请的实施例的便于数据放置的方法的流程图。
图5呈现了示出根据本申请的实施例的用于便于垃圾收集过程的方法的流程图。
图6示出了根据本申请的实施例的便于数据放置的示例性计算机系统和存储设备。
图7示出了根据本申请的实施例的便于数据放置的示例性装置。
在附图中，相同的附图标记指代相同的附图元素。
具体实施方式
提供以下描述以使本领域的任何技术人员能够制造和使用实施例，并且在特定应用及其要求的上下文中提供以下描述。对于所公开的实施例的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用。因此，本文描述的实施例不限于所示的实施例，而是应被赋予与本文公开的原理和特征一致的最宽范围。
概述
本文所述的实施例通过将NAND位置划分到多个物理单元并将对先前存储的数据更新存储在同一物理单元中，这使SSD可以在执行垃圾回收时花费更少的资源，从而解决了基于NAND的SSD中的随机写入的吞吐量而产生的瓶颈。
如上所述，基于NAND的SSD中的随机写入吞吐量可能成为存储系统中性能的瓶颈。在随机写入中，与某些逻辑块地址(LBA)相关联的某些数据可能被频繁地更新(例如，“热数据”)。通常，闪存转换层(FTL)模块可以基于SSD接收到具有特定LBA数据的时间的时序来将数据放置在非易失性存储器中。但是，如果所放置的数据对应于先前已存储在非易失性存储器中的数据的更新时，则可能会导致写入放大，因为在非易失性存储器的各个物理位置中可能存储有许多旧的或过期的数据版本。这可能导致SSD花费大量资源来执行垃圾回收(例如，因为各种过期版本可能驻留在标记为在不同时间进行回收和复制的不同区域中，如下文有关图3A所述)。
此外，以太网带宽的增加与存储容量的增加之间的不匹配会导致随机写入操作的吞吐量的性能瓶颈。例如，配备100GB NIC的服务器将需要数十个SSD以匹配以太网吞吐量。同时，例如QLC NAND的高存储容量可能导致单个服务器的存储容量超过数百TB。当单个服务器发生故障时，大量的数据可能会在不可忽略的恢复时间内变得不可用。这可能会导致系统效率低下、行为不一致以及整个存储系统的性能下降。
解决具有随机写入吞吐量的这些问题的当前解决方案涉及增加SSD的超额配置(OP)，这可能导致更多的空闲块来容纳传入的数据并减少垃圾收集的触发。减少垃圾收集的触发可以提高SSD的写入性能。但是，在随机写入的情况下，可以在回收相应的物理位置之前多次更新单个数据扇区。例如，在不同NAND块中具有多个过期版本的NAND闪存中，在所述多个过期版本可被回收之前，可以存在小尺寸数据扇区，并且随着时间的推移，任何空闲块都可能被占用。触发垃圾收集过程时，可能需要先复制各种有效数据，然后才能回收物理位置。这会导致效率低下和性能提升受限。下面结合图1描述现有技术中超额配置的示例。
本文描述的实施例通过将NAND位置划分为物理单元并将对先前存储的数据的更新放置在同一物理单元中来解决这些挑战和约束，这允许SSD在执行垃圾收集时花费较少的资源。物理单元可以包括跨NAND闪存的多个通道的多个数据块，如以下关于图2所描述的。通过将对现有数据的更新放在与数据的先前版本相同的物理单元中，系统可以减少垃圾收集的触发，这可以提高随机写入吞吐量的性能，如下关于图3B所述。该系统可以在分布式存储系统中提供更一致的行为和性能，并且可以提高基于NAND的SSD中随机写入操作的吞吐量，这也可以提高分布式存储系统的整体效率和性能。
“存储服务器”或“存储节点”是指可以包括多个存储驱动器的计算设备。分布式存储系统可以包括多个存储服务器。“存储驱动器”是指具有可以提供持久性数据存储的非易失性存储器的设备或驱动器，例如，固态驱动器(SSD)或硬盘驱动器(HDD)。
“物理单元”是指包括跨多个NAND通道的数据块的单元。物理单元可以包括多组数据块，物理单元中的一组数据块可以形成“异或(Exclusive OR)”组或“异或(XOR)”组。XOR组是指一组数据块，这些数据块在XOR组的给定数据块发生故障或无法访问(例如，由于XOR组的给定数据块所在的NAND管芯的故障)的情况下提供一致性和所存储数据的保护。
“超额配置”是指在SSD中包括额外的存储容量，这可能导致随着时间的推移，跨多个NAND闪存块分配写入和擦除总数。例如，制造商可以将驱动器总容量的额外百分比保留用于超额配置，这既可以提高性能，又可以提高SSD的耐用性。
现有技术中用于数据放置的示例性环境
图1A示出了根据现有技术的用于便于数据放置的示例性环境，包括常规量的超额配置和频繁的垃圾收集。图1A描绘了要存储在非易失性存储器(NVM)101中(在时间t0)的新数据(例如新数据A 141到新数据F 146)作为“传入数据”，所述非易失性存储器101包括已使用的块121-128和空闲的块129-132。NVM 101(在时间t0)指示常规量的超额配置块(即，“超额配置”或OP)。在将传入数据(141-146)写入非易失性存储器时，系统必须(通过功能152)对块执行垃圾回收，以释放足够的空间来存储传入数据，从而导致非易失性存储器101(在时间t1)。即，系统可以对已使用的块127和128执行垃圾回收处理，从而导致新数据A141和新数据B 142存储在先前使用的块127和128的新擦除位置中。
NVM 101描绘了常规量的OP，其可以导致频繁触发的垃圾收集。触发垃圾回收时，系统可以将存储有效数据的页面复制到其他物理位置。此复制操作会消耗SSD的内部带宽，从而减少可用于处理传入主机写入的资源量。因此，降低触发垃圾收集的频率可以在高吞吐量和高可靠性方面提高SSD的写入性能。
减少垃圾收集频率的一种当前解决方案是增加OP量。图1B示出了根据现有技术的用于便于数据放置的示例性环境，包括增加量的超额配置和减少的垃圾收集。在图1B中，非易失性存储器(NVM)181(在时间t0)包括已使用的块121-126以及空闲块161、162和129-132。NVM 181(在时间t0)指示增加量的OP(与NVM 101(在时间t0相比))。在将输入数据(141-146)写入非易失性存储器中时，如图1B所示，系统不需要在块上执行垃圾收集。相反，由于通过增加的OP可以使用额外的空间，因此系统可以(通过功能172)直接写入输入数据(141-146)，从而生成NVM 181(在时间t1)。
因此，图1B中的增加的OP提供了足够的空闲块来容纳传入的写操作，而不会触发垃圾回收和回收块，这使得主机数据可以利用SSD的全部资源直接写到NAND闪存，而不会受到频繁触发的垃圾回收引起的内部数据移动的干扰。反过来，这可以导致随机写入吞吐量的性能提高。
然而，在随机写入操作的情况下，可能会出现挑战，因为单个数据扇区可能会在擦除多个过期版本的相应物理位置之前被更新多次(导致多个过期版本)。例如，给定小尺寸I/O数据(例如4千字节)，常规系统可能会将小尺寸数据均匀地放置到活动通道上，其中单个小尺寸数据可能会在最近写入到非易失性存储器后立即被更新。因此，在垃圾回收过程可以回收每个不同的NAND块之前，由于跨不同NAND块存储的多个过期版本，NAND闪存中可能存在一小部分数据。结果，空闲或OP块可能会逐渐被占用。通过增加OP，系统可以提高性能，但是仍然存在优化效率的挑战。也就是说，系统可以通过增加到更高的OP百分比来进行调整，但是由于许多小型扇区随机位于非易失性存储器中并且无法及时回收，因此系统的性能仍然受到限制。
使用跨多个通道的物理单元便于数据放置的示例性环境
本文中所描述的实施例通过提供一种系统来解决上述挑战，该系统在SSD中使用有限量的OP来减轻与随机写入操作相关的写入放大，从而提高了随机写入吞吐量。该系统使用用户管理的闪存转换层，通过将每个物理单元分布在多个NAND闪存通道上，将对现有数据的更新放入存储数据的先前版本的同一物理单元中。每个物理单元还可以包括多个XOR组，以保护和保持数据的一致性。
在操作期间，当系统接收到输入的写入请求时，系统可以评估输入的数据的逻辑块地址(LBA)，以确定该写入是否与更新相关联，例如，通过执行搜索相应的闪存转换层(FTL)模块管理的映射表中的有效条目。如果存在有效条目，则系统可以将输入的写入放置在与对应于相同LBA的数据的先前版本相同的物理单元中，如以下关于3B和4A所述。通过将更新放置在与先前过期版本相同的物理单元中，系统可以消除由于随机写入操作而在不同NAND块之间创建的多个“孔洞”的混乱情况。这允许将与单个LBA相对应的所有过期版本的数据作为一个整体物理单元擦除或回收，从而可以改善整个存储系统。
图2示出了根据本申请的实施例的用于便于数据放置的示例性环境200，包括跨多个通道存储于物理单元的数据。环境200描绘非易失性存储器，其包括多个物理单元，例如物理单元291、294和297。每个物理单元可以包括多个XOR组，并且每个XOR组可以包括跨非易失性存储器的多个通道的数据块。例如，物理单元291可以包括XOR组292和293。XOR组292可以包括块211、221、231、241、251、261、271和281，它们分别在多个通道210、220、230、240、250、260、270和280上分布或通过多个通道210、220、230、240、250、260、270和280访问。
将常规方法与图2中描绘的物理单元和环境进行比较的示例在下面结合3A和3B描述。
现有技术中的示例性数据放置和先前版本的更新与将更新的版本写入相同的物理单 元
图3A示出了根据现有技术的示例性数据放置和先前版本的更新。请参考图3，描绘了跨多个物理单元的小尺寸扇区的多个过期版本的挑战，例如，不同物理NAND块中的过期版本形成的“孔洞”不能被有效地回收。为了回收图3A中描绘的块，由于许多随机孔散布在整个NAND块中，因此系统必须复制大量有效数据，这会消耗SSD的整体带宽，增加写入放大率，从而降低SSD的性能和使用寿命。
图3A描绘了几个物理单元301、302和303，每个物理单元包括与多个数据的多个版本相对应的数据扇区或块。分布在所有物理单元上的这些多个版本可以包括以前的过期版本以及最新的或当前的版本。给定LBA的最新版本或当前版本以对角右斜线阴影表示。例如，给定数据的LBA为“x”：版本1(LBA_x，V1 312)可以存储在物理单元301上的第一组，而版本2(LBA_x，V2 316)可以存储在物理单元301上的第二组。版本3(LBA_x，V3 332)可以存储在物理单元302上的第一组中，版本n+1(LBA_x，Vn+1 334；对角右斜线表示的最新版本)可以是存储在物理单元302上的第二组；并且版本n(LBA_x，Vn 344)可以存储在物理单元303上。类似地，对于具有“w”、“y”和“z”的LBA的数据(例如，LBA_w，LBA_y和LBA_z)，那些LBA相对应的数据的多个版本跨如图3A中的多个物理单元存储。当执行垃圾收集时，图3A的系统回收多个NAND块时可能会遇到困难，因为跨多个物理单元存储的过期版本可能会消耗SSD的带宽和资源，如前所述，尤其是在系统继续寻找可用的NAND块执行随机写入时。
相反，图3B示出了根据本申请的实施例的示例性数据放置和先前版本的更新。如图3B所示，系统在同一物理单元中放置与同一LBA相对应的多个数据版本。通过以这种方式将过期版本收集在一起，系统可以降低垃圾收集的成本，即降低垃圾收集的触发频率，这可以提高随机写入操作的吞吐量的性能。
如图3B所示，物理单元351包括与LBA“x”和“y”相对应的数据，并且还包括与那些各个LBA相对应的多个先前过期的版本和最新版本或当前的版本。对于LBA x，物理单元351分别包括版本1、2、3，n和n+1，分别为：LBA_x，V1 362；LBA_x，V2 366；LBA_x，V3 368；LBA_x，Vn 370；LBA_x,Vn+1 372。类似地，对于LBA y，物理单元351分别包括版本n，n+1和n+j，分别为：LBA_y，Vn 364；LBA_y，Vn+i 374；以及LBA_y，Vn+j 376。当系统确定要在物理单元351上执行垃圾收集过程时(例如，该物理单元351将被回收)，仅对应于LBA x和y的最新版本的数据需要复制出来(即：LBA_x，Vn+1 372；和LBA_y，Vn+j 376)。这允许系统随后通过仅复制最小数量的有效块来擦除并回收物理单元351的整体，这与保留多个过期版本的数据并分布在多个NAND块中等待回收和占用关键空间(如上面关于图3A所述)相反。
因此，如本文所述，通过基于减少的垃圾收集触发来减少内部写入操作的数量，系统可以为随机写入操作提供改进的吞吐量，这可以使得更有效的整体存储系统。
促进数据放置的示例性方法
图4A呈现了示出根据本申请的实施例的用于便于数据放置的方法的流程图400。在操作期间，系统通过计算设备接收要写入非易失性存储器的数据，其中，该数据与第一逻辑块地址(LBA)相关联(操作402)。该系统基于第一逻辑块地址，在映射表中搜索条目，该条目指示与第一物理单元相关联的第一物理块地址(操作404)。在一些实施例中，各个物理单元包括跨非易失性存储器的多个通道的多个数据块。映射表可以由计算设备的闪存转换层(FTL)模块维护和/或搜索。如果该条目在映射表中不存在(判定406)(即，指示要写入的数据是先前尚未为其创建条目的新数据)，则操作在图4A的标签A处继续。
如果该条目存在于映射表中(判定406)(即，指示要写入的数据是对已经存储在非易失性存储器中的数据的更新)，所述系统确定在第一物理单元中的第一物理块地址(操作408)。例如，系统选择与从映射表搜索返回的表示的第一物理块地址相同的物理单元中的可用块。系统将数据写入第一物理单元中的第二物理地址(操作410)。系统通过将第一物理块地址替换为第二物理块地址来更新条目(操作412)(例如，FTL模块更新映射表)。系统通知主机成功将数据写入非易失性存储器(操作414)，并且该操作在图4B的标签B处继续。
图4B呈现了示出根据本申请的实施例的用于便于数据放置的方法420的流程图。系统通过闪存转换层模块基于最近用于将数据放置在非易失性存储器中的通道的历史选择第三物理块地址(操作422)。系统基于顺序写入将数据写入第三物理块地址(操作424)。系统在映射表中创建将第一逻辑块地址映射到第三物理块地址的新条目(操作426)，并且该操作在图4A的操作414处继续。
图5呈现了示出根据本申请的实施例的用于便于垃圾收集过程的方法500的流程图。在操作期间，系统识别存储要被擦除的数据的第二物理单元(操作502)。系统通过在映射表中搜索第二物理单元中一个或更多个物理块地址来确定第二物理单元中一个或更多个当前数据版本，该地址对应于给定逻辑块地址的最新数据版本(操作504)。系统将数据的当前版本复制到第三物理单元(操作506)。系统擦除存储在第二物理单元中的数据(操作508)，并且该操作返回。
示例性计算机系统和设备
图6示出了根据本申请的实施例的便于数据放置的示例性计算机系统。
计算机系统600包括处理器602、控制器604、易失性存储器606和存储设备608。易失性存储器606可包括例如随机存取存储器(RAM)，该随机存取存储器用作管理存储器，并可用于存储一个或更多个内存池。存储设备608可以包括可以通过控制器604管理或访问的持久性存储器。此外，计算机系统600可以连接到外围输入/输出(I/O)用户设备610，例如显示设备611、键盘612和指示设备614。存储设备608可以存储操作系统616、内容处理系统618和数据632。
内容处理系统618可以包括指令，该指令在由计算机系统600执行时可以使计算机系统600执行本公开中描述的方法和/或过程。具体地，内容处理系统618可以包括用于接收和发送数据包组的指令，该数据包包括要被读取或写入的数据，输入/输出(I/O)请求(例如，读取请求或写入请求)以及与I/O请求相关联的数据(通信模块620)。
内容处理系统618可以包括用于由计算设备接收要被写入非易失性存储器的数据的指令，其中，该数据与第一逻辑块地址相关联(通信模块620)。内容处理系统618可以包括用于基于第一逻辑块地址在映射表中搜索条目的指令，该条目指示与第一物理单元相关联的第一物理块地址(表搜索模块622)。内容处理系统618可以包括用于将数据写入第一物理单元中的第二物理块地址的指令(数据写入模块624)。内容处理系统618可以包括用于通过用第二物理块地址替换第一物理块地址来更新条目的指令(表更新模块626)。
内容处理系统618可以包括用于确定条目是否存在于映射表中的指令(表搜索模块622)。内容处理系统618可以包括用于标识存储要擦除的数据的第二物理单元的指令(垃圾收集模块628)。内容处理系统618可以包括用于确定第二物理单位表中的数据的一个或更多个当前版本的指令(表搜索模块622)。内容处理系统618可以包括用于将数据的当前版本复制到第三物理单元的指令(数据写入模块624)。内容处理系统618可以包括用于擦除存储在第二物理单元中的数据的指令(数据处理模块630)。
数据632可以包括本公开中描述的方法和/或过程作为输入所需或作为输出生成的任何数据。具体而言，数据632可以至少存储：数据；请求；读取请求；写入请求；输入/输出(I/O)请求；与读取请求、写入请求或I/O请求关联的数据；逻辑块地址(LBA)；物理块地址(PBA)；物理单位或通道指示符；XOR组；映射表；映射表中的条目；对应于第一LBA的数据的先前、先前或过期版本；对应于第一LBA的数据的最新或当前版本；可用块；指示写操作成功的通知；新条目；顺序写入；随机写入；闪存转换层模块的指示符；存储要擦除数据的物理单元；哑数据指示符；数据将被回收的指示符或标记；以及物理单元将要被或被密封的指示符或标记。
图7示出了根据本申请的实施例的促进数据放置的示例性装置。装置700可以包括可以经由有线、无线、量子光或电通信信道彼此通信的多个单元或装置。装置700可以使用一个或更多个集成电路来实现，并且可以包括比图7所示的单元或装置更少或更多的单元或装置。另外，装置700可以被集成在计算机系统中，或者被实现为能够与其他计算机系统和/或设备通信的单独的设备。具体地，设备700可以包括执行与图6的计算机系统600的模块620-630相似的功能或操作的单元702-712，包括：通信单元702；表搜索单元704；数据写入单元706；表更新单元708；垃圾收集单元710；数据处理单元712。
在该详细描述中描述的数据结构和代码通常存储在计算机可读存储介质上，该计算机可读存储介质可以是可以存储由计算机系统使用的代码和/或数据的任何设备或介质。计算机可读存储介质包括但不限于易失性存储器，非易失性存储器，磁和光存储设备，例如磁盘驱动器，磁带，CD(光盘)，DVD(数字通用光盘或数字视频光盘)或其他能够存储的现在已知或以后开发的计算机可读介质。
在详细描述部分中描述的方法和过程可以被体现为代码和/或数据，其可以被存储在如上所述的计算机可读存储介质中。当计算机系统读取并执行存储在计算机可读存储介质上的代码和/或数据时，计算机系统执行体现为数据结构和代码并存储在计算机可读存储介质内的方法和过程。
此外，上述方法和过程可以被包括在硬件模块中。例如，硬件模块可以包括但不限于专用集成电路(ASIC)芯片，现场可编程门阵列(FPGA)以及现在已知或以后开发的其他可编程逻辑设备。激活硬件模块后，硬件模块将执行硬件模块中包含的方法和过程。
仅出于说明和描述的目的给出了本文描述的前述实施例。它们并不旨在穷举或将本文描述的实施例限制为所公开的形式。因此，许多修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。另外，以上公开内容并非旨在限制本文描述的实施例。本文描述的实施例的范围由所附权利要求书限定。

Claims (20)

1.一种用于便于数据放置的计算机实现的方法，包括：
由计算设备接收要写入非易失性存储器的数据，其中，所述数据与第一逻辑块地址相关联；
基于所述第一逻辑块地址，在映射表中搜索用于指示与第一物理单元相关联的第一物理块地址的条目；
将所述数据写入所述第一物理单元中的第二物理块地址；和
通过将所述第一物理块地址替换为所述第二物理块地址来更新所述条目。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过选择所述第一物理地址所在的同一第一物理单元中的可用块来确定所述第二物理块地址，其中，与所述第一逻辑块地址相对应的数据的先前版本存储在所述第一物理地址。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于确定所述条目存在于所述映射表中，将所述数据写入所述第二物理块地址并更新所述条目，并且其中，所述方法还包括：
通知主机成功将数据写入所述非易失性存储器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于确定在所述映射表中不存在所述条目，所述方法还包括：
基于顺序写入将数据写入第三物理块地址；和
在所述映射表中创建新条目，该新条目将所述第一逻辑块地址映射到第三物理块地址。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第三物理块地址由闪存转换层模块基于最近用于将数据放入所述非易失性存储器中的通道的历史来选择。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
识别存储要被擦除的数据的第二物理单元；
确定所述第二物理单元中数据的一个或更多个当前版本；
将所述当前版本的数据复制到第三物理单元；和
擦除存储在所述第二物理单元中的数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其中确定所述第二物理单元中的数据的一个或更多个当前版本包括：
在映射表中搜索所述第二物理单元中一个或更多个物理块地址，所述地址对应于给定逻辑块地址的最新数据版本。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，要写入的所述数据与多个逻辑块地址相关联，并且其中，所述方法还包括：
确定与所述多个逻辑块地址关联的数据被成功写入非易失性存储器的所述第一物理单元和一个或更多个其他物理单元；并且响应于检测到预定时间段已经过去：
用哑数据填充所述第一物理单元；并
将第一个物理单元标记为密封。
9.一种用于便于数据放置的计算机系统，该系统包括：
处理器；和
存储器，连接到所述处理器并存储指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行一种方法，其中，所述计算机系统是存储设备，该方法包括：
由计算机系统接收要写入非易失性存储器的数据，其中，所述数据与第一逻辑块地址相关联；
基于所述第一逻辑块地址，在映射表中搜索用于指示与第一物理单元相关联的第一物理块地址的条目；
将所述数据写入所述第一物理单元中的第二物理块地址；和
通过将所述第一物理块地址替换为所述第二物理块地址来更新所述条目。
10.根据权利要求9所述的计算机系统，其中，所述方法还包括：
通过选择所述第一物理地址所在的同一第一物理单元中的可用块来确定所述第二物理块地址，其中，与所述第一逻辑块地址相对应的数据的先前版本存储在所述第一物理地址。
11.根据权利要求9所述的计算机系统，其中，响应于确定所述条目存在于所述映射表中，将所述数据写入所述第二物理块地址并更新所述条目，并且其中，所述方法还包括：
通知主机成功将数据写入所述非易失性存储器。
12.根据权利要求9所述的计算机系统，其中，响应于确定在所述映射表中不存在所述条目，所述方法还包括：
基于顺序写入将数据写入第三物理块地址；和
在所述映射表中创建新条目，该新条目将所述第一逻辑块地址映射到第三物理块地址。
13.根据权利要求12所述的计算机系统，其中所述第三物理块地址由闪存转换层模块基于最近将数据放入所述非易失性存储器中的通道的历史来选择。
14.根据权利要求9所述的计算机系统，其中，所述方法还包括：
识别存储要擦除的数据的第二物理单元；
确定所述第二物理单元中数据的一个或更多个当前版本；
将所述当前版本的数据复制到第三物理单元；和
擦除存储在所述第二物理单元中的数据。
15.根据权利要求14所述的计算机系统，其中确定所述第二物理单元中的数据的一个或更多个当前版本包括：
在映射表中搜索所述第二物理单元中一个或更多个物理块地址，所述地址对应于给定逻辑块地址的最新数据版本。
16.根据权利要求9所述的计算机系统，其中，要写入的所述数据与多个逻辑块地址相关联，并且其中，所述方法还包括：
确定与所述多个逻辑块地址相关联的数据被成功写入所述非易失性存储器的所述第一物理单元和一个或更多个其他物理单元；和
响应于检测到预定时间段已过去：
用哑数据填充所述第一物理单元；以及
将所述第一个物理单元标记为密封。
17.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储指令，该指令在由所述计算机执行时使所述计算机执行一种方法，该方法包括：
由所述计算机接收要写入非易失性存储器的数据，其中，所述数据与第一逻辑块地址相关联；
基于所述第一逻辑块地址，在映射表中搜索用于指示与第一物理单元相关联的第一物理块地址的条目；
将所述数据写入所述第一物理单元中的第二物理块地址；和
通过将所述第一物理块地址替换为所述第二物理块地址来更新所述条目。
18.根据权利要求17所述的存储介质，其中，所述方法还包括：
通过选择所述第一物理地址所在的同一第一物理单元中的可用块来确定所述第二物理块地址，其中，与所述第一逻辑块地址相对应的数据的先前版本存储在所述第一物理地址处。
19.根据权利要求17所述的存储介质，其中，响应于确定所述条目存在于所述映射表中，将所述数据写入所述第二物理块地址并更新所述条目，并且其中，所述方法还包括：
通知主机成功将数据写入所述非易失性存储器。
20.根据权利要求17所述的存储介质，其中，所述方法还包括：
识别存储要被擦除的数据的第二物理单元；
确定所述第二物理单元中数据的一个或更多个当前版本；
将当前版本的数据复制到第三物理单元；和
擦除存储在所述第二物理单元中的数据。
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