DE112010002663T5 - Schreib-Lösch-Ausdauerlebenszeit von Speichervorrichtungen - Google Patents

Schreib-Lösch-Ausdauerlebenszeit von Speichervorrichtungen Download PDF

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Abstract

Ein Speichermanagementsystem und ein Verfahren zum Management von Speicherblöcken einer Speichervorrichtung eines Computers. Das System umfasst eine Struktur freier Datenblöcke umfassend freie Speicherblöcke zum Beschreiben und Sortieren der freien Speicherblöcke in einer vorbestimmten Ordnung basierend auf einem Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer und Empfang neuer Nutzerschreibanfragen zur Aktualisierung existierender Daten und Relokalisierungsanfragen zur Relokalisierung existierender Daten separat voneinander, einen Nutzerschreibblockpool zum Empfang jüngster Blöcke mit Nutzerschreibdaten (das heißt irgendeine Seite, die häufig aktualisiert wird) von der Struktur freier Datenblöcke, einen Relokalisierungsblockpool zum Empfang ältester Blöcke mit Relokalisierung (das heißt irgendeine Seite, die nicht häufig aktualisiert wird) von der Struktur freier Datenblöcke und eine Speicherbereinigungspoolstruktur zur Auswahl zumindest eines Nutzerschreibblocks und Relokalisierungsblocks zur Speicherbereinigung, wobei der ausgewählte Block zurück in die Struktur freier Datenblöcke geschoben wird, wenn er relokalisiert und gelöscht wurde.

Description

  • Hintergrund
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Datenspeichervorrichtungen, genauer gesagt auf ein Speichermanagementsystem und ein Verfahren zur Verbesserung der Schreib-Lösch-Ausdauer einer flashbasierten Solid-State-Laufwerk(Solid State Drive, SSD)-Vorrichtung durch die Anordnung der Daten, Speicherbereinigung und Nutzungsausgleichsprozesse.
  • Gegenwärtig werden SSD-Vorrichtungen, die auf NAND-Flashspeichern basieren, als primäre Speicher in Computerarchitekturen verwendet; dies reicht von Notebooks bis hin zu Speichersystemen von Unternehmen. Diese Vorrichtungen bieten Random-E/A-Performance und Zugriffsverzögerungen, die um mehrere Größenordnungen besser sind als die von rotierenden Festplattenlaufwerken (Hard Disc Drives, HDD). Zudem verringern SSDs den Stromverbrauch signifikant und verbessern die Robustheit und Stoßfestigkeit dramatisch. NAND-Flashspeicher sind blockartig organisiert, wobei jeder Block aus einer festen Anzahl von Seiten besteht und der Block die elementare Einheit für eine Löschoperation ist, wohingegen Lese- und Schreibvorgänge hinsichtlich der Seiten durchgeführt werden. Bevor Daten auf eine Seite in einem Block geschrieben werden können (die Seite wird mit den Daten programmiert), muss der Block zuvor gelöscht werden. Die Verwendung größerer Blöcke als Einheit für das Löschen und kleinerer Seiten als der Einheit des Lesens und Schreibens in einem SSD führt zum „Schreibfaktor” (Write Amplification), wodurch der SSD Overhead-Schreibvorgänge organisieren muss, wenn Nutzerschreibvorgänge vom Hostsystem bearbeitet werden. Die NAND-Flashspeicher haben eine begrenzte Anzahl an Schreib-Lösch-Zyklen. Typischerweise halten Flashchips, die aus Single-Level-Zellen (SLC) bestehen, 105 und die auf Multilevel-Zellen (MLC) basierenden 104 Programmierlöschzyklen aus.
  • Ein Flashspeicher nutzt zum Beispiel aus Performancegründen eine Relokalisierung beim Schreiben (Relocate an Write) (das heißt Schreiben an einem neuen Ort, Out of Place Write). Wenn anstatt dessen das Schreiben am gleichen Ort (Write in Place) verwendet wird, wird der Flash hohe Latenzzeiten wegen des notwendigen Lesens, Löschens und Neuprogrammierens (das heißt Schreiben) des gesamten Blockes, in dem die Daten aktualisiert werden, aufweisen. Das Management von Aktualisierungen an einem neuen Ort umfasst ein Mapping zwischen logischen Blockadressen (LBA), die jedem Nutzerseitenschreibvorgang zugeordnet sind, und physikalischen Blockadressen (PPA), die die physikalischen Seitenadressen im Flashspeicher sind.
  • Die Relokalisierung beim Schreiben erfordert einen Speicherbereinigungsprozess, was zu einem Performanceverlust für zusätzliche Lese- und Schreiboperationen führt. Die Anzahl der aus der Speicherbereinigung resultierenden Lese- und Schreiboperationen hängt von der Blocknutzung ab.
  • Flashspeicherblöcke nutzen sich mit zunehmender Anzahl von Schreiblöschzyklen ab, bis sie nicht mehr gelöscht oder beschrieben werden können. Nutzungsausgleichstechniken werden daher genutzt, um die Anzahl der Zyklen von so vielen Blöcken wie möglich auszuschöpfen, um so viele Nutzerschreibvorgänge wie möglich durchführen zu können (das heißt die Ausdauer zu maximieren). Die SSD-Vorrichtung kann möglicherweise mit einer Anzahl von ungenutzten Zyklen sterben, die noch übrig ist, wenn die Speicherbereinigung nicht mehr einen freien Block ausgeben kann, dies wird auch als „unzureichender Nutzungsausgleich” bezeichnet.
  • Die ungleichmäßige Abnutzung von Flashspeicherblöcken tritt hauptsächlich an Orten mit hoher Workload auf. Die Abnutzung der Blöcke gerät schrittweise immer weiter aus dem Gleichgewicht. Üblicherweise wird ein statischer Nutzungsausgleich benutzt, um dieser Ursache für ungleiche Abnutzung durch zwangsweise Migration von kalten Daten (das heißt Daten, die nicht häufig aktualisiert werden) von neuen Blocken nach alten Blöcken und das Freimachen der neueren Blöcke zur Aufnahme von heißen Daten zu begegnen. Die Erhöhung des Schreibfaktors wegen statischen Nutzungsausgleiches hängt davon ab, wie häufig die kalten Daten bewegt werden. Sowohl die Speicherbereinigung als auch der Nutzungsausgleich verursachen zusätzlich zu den Nutzerschreibvorgängen weitere Schreibvorgänge. Daher hängt die Schreib-Lösch-Ausdauerlebenszeit, die durch die gesamte Anzahl von Nutzerschreibprozessen, die durchgeführt werden können, gemessen werden kann, von dem gesamten vorhandenen Zyklenbudget, dem Schreibfaktor und den eventuell nicht genutzten Zyklenbudget wegen unzureichendem Nutzungsausgleich ab.
  • Heutzutage wurde der Nutzungsausgleich als ein Standardweg erkannt, um die Ausdauerlebenszeit von flashbasierten SSD-Vorrichtungen zu verbessern. Allerdings hängt die Ausdauerlebenszeit der SSD-Vorrichtung nicht nur vom Nutzungsausgleich, sondern auch von der Datenanordnung und Speicherbereinigung ab.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und ein System zur Verfügung, das die Schreib-Lösch-Ausdauerlebenszeit von einem flashbasierten SSD durch eine Kombination von Datenanordnungen, Speicherbereinigung und Nutzungsausgleichsprozessen verbessert.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Speichermanagementsystem für eine Speichervorrichtung eines Computers zur Verfügung gestellt. Das System umfasst eine Struktur von freien Datenblöcken, die eine Vielzahl von freien Speicherblöcken zum Schreiben umfasst, wobei die Struktur von freien Datenblöcken dazu ausgebildet ist, die freien Speicherblöcke in einer vorbestimmten Ordnung basierend auf einem Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer zu sortieren. Die Struktur von freien Datenblöcken ist ferner dazu ausgebildet, um neue Nutzerschreibanfragen zur Aktualisierung existierender Daten und Relokalisierungsschreibanfragen zur Relokalisierung von existierenden Daten separat zu empfangen, sodass Nutzerschreibdaten von neuen Nutzerschreibanfragen auf die jüngsten freien Speicherblöcke mit dem niedrigsten Blockzyklenzähler für die Schreiblöschausdauer platziert werden, während Relokalisierungsdaten von Relokalisierungsanfragen auf die ältesten freien Speicherblöcke mit einem höheren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer als jener von den jüngsten freien Speicherblöcken platziert werden. Das System umfasst ferner eine Nutzerschreibdatenstruktur, die dazu ausgebildet ist, Nutzerschreibspeicherblöcke zu empfangen, die Nutzerschreibdaten von der Struktur von freien Datenblöcken umfassen, eine Relokalisierungsdatenstruktur, die dazu ausgebildet ist, Relokalisierungsspeicherblöcke mit den Relokalisierungsdaten von der Struktur von freien Datenblöcken zu empfangen, und eine Speicherbereinigungspoolstruktur, die dazu ausgebildet ist, zumindest einen von den Nutzerschreibblöcken und Relokalisierungsblöcken zur Löschung auszuwählen, wobei der ausgewählte Block zu der Struktur der freien Datenblöcke hinzugefügt wird, sobald er gelöscht wurde.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Speichermanagementsystem für eine Speichervorrichtung eines Computers zur Verfügung gestellt. Das System umfasst eine Struktur von freien Datenblöcken umfassend eine Vielzahl von freien Speicherblöcken zum Beschreiben, wobei die Struktur von freien Datenblöcken dazu ausgebildet ist, die freien Speicherblöcke in einer vorbestimmten Ordnung basierend auf einem Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer zu sortieren. Die Struktur der freien Datenblöcke ist auch dazu ausgebildet, neue Nutzerschreibanfragen zur Aktualisierung von existierenden Daten und Relokalisierungsschreibanfragen zur Relokalisierung von existierenden Daten zu empfangen, sodass Nutzerschreibdaten von neuen Nutzerschreibanfragen auf den jüngsten freien Speicherblöcken mit einem niedrigeren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer platziert werden, während Relokalisierungsdaten von Relokalisierungsanfragen auf den ältesten freien Speicherblöcken mit einem höheren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer als jener von den jüngsten freien Speicherblöcken platziert werden. Das System umfasst ferner eine Verzögerungsblockdatenstruktur, die dazu ausgebildet ist, Speicherblöcke mit den Nutzerschreibdaten und Speicherblöcke mit den Relokalisierungsdaten von der Struktur der freien Datenblöcke zu empfangen und die unverzügliche Auswahl dieser Speicherblöcke als Kandidat für eine Speicherbereinigung zu verzögern, und eine Speicherbereinigungspoolstruktur, die dazu ausgebildet ist, Speicherblöcke von der Verzögerungsblockdatenstruktur zu empfangen und zumindest einen der Speicherblöcke für eine Löschung auszuwählen, wobei der ausgewählte Speicherblock der Struktur für die freien Datenblöcke hinzugefügt wird, sobald er gelöscht wurde.
  • Nach noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein computerimplementiertes Verfahren zum Management von Speicherblöcken innerhalb einer Speichervorrichtung eines Computers zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfasst die Pflege von freien Speicherblöcken, das Beschreiben in einer vorbestimmten Ordnung basierend auf einem Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer und den Empfang von neuen Nutzerschreibanfragen zur Aktualisierung existierender Daten und von Relokalisierungsschreibanfragen zur Relokalisierung von existierenden Daten, die Platzierung von Nutzerschreibdaten von den neuen Nutzerschreibanfragen auf den jüngsten freien Speicherblöcken mit einem niedrigeren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer, die Platzierung von Relokalisierungsdaten von den Relokalisierungsschreibanfragen auf die ältesten freien Speicherblöcke mit einem höheren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer als jener der jüngsten freien Speicherblöcke, die Pflege der Nutzerschreibspeicherblöcke mit den Nutzerschreibdaten und der Relokalisierungsspeicherblöcke mit den Relokalisierungsdaten und die Auswahl zumindest eines der Nutzerschreibspeicherblöcke oder der Relokalisierungsspeicherblöcke zur Löschung.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt zur Verfügung gestellt, das das oben erwähnte Verfahren implementiert.
  • Zusätzliche Merkmale und Vorteile werden durch die Techniken der vorliegenden Erfindung realisiert. Andere Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung werden hier im Detail beschrieben und als Teil der beanspruchten Erfindung verstanden. Für ein besseres Verständnis der Erfindung mit den Vorteilen und den Merkmalen wird auf die Beschreibung und die Zeichnungen Bezug genommen.
  • Kurze Beschreibung mehrerer Ansichten der Zeichnungen
  • Der Gegenstand, der als Erfindung betrachtet wird, wird in den Ansprüchen im Anschluss an die Beschreibung besonders klargemacht und deutlich beansprucht. Die vorhergehenden und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlich gemacht, in denen:
  • 1 ein Blockdiagramm ist, das ein Flashspeicher-Managementsystem darstellt, das innerhalb von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Flashspeicher-Managementsystem darstellt, das innerhalb von alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Management von Speicherblöcken in einer Speichervorrichtung darstellt, das innerhalb von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann.
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines Mehrzweckcomputers, der innerhalb von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann.
  • Detaillierte Beschreibung
  • In 1 gibt es ein Flashspeicher-Managementsystem, das innerhalb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nutzt Datenplatzierung, Speicherbereinigung und Nutzungsausgleichsprozesse basierend auf einer Trennung und Vorhersage, um die Schreib/Löschausdauerlebenszeit einer flashbasierten SSD-Vorrichtung zu verbessern. Das System 10 separiert dynamisch Blöcke mit dynamischen Datenseiten von Blöcken mit statischen Datenseiten (das heißt Seiten mit weniger Aktualisierungen). Basierend auf der Vorhersage, dass dynamische Daten tendenziell die Datenblöcke schneller abnutzen als solche mit statischen Daten und daher die dynamischen Datenseiten auf jüngeren Blöcken platziert werden, die den niedrigeren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer haben (das heißt die höhere noch verbleibende Anzahl an unkonsumierten Zyklen) und statische Datenseiten werden auf älteren gespeichert, wann immer dies möglich ist.
  • Wie in 1 gezeigt wird, wird ein Speichermanagementsystem 10 für eine Speichervorrichtung eines Computers (wie in 4 abgebildet) zur Verfügung gestellt. Das System 10 umfasst eine Struktur von freien Datenblöcken 12 (das heißt einen Pool von freien Blöcken), umfassend eine Vielzahl von freien Speicherblöcken 14 zum Beschreiben. Der Pool freier Blöcke 12 sortiert die freien Speicherblöcke 14 in einer vorbestimmten Ordnung basierend auf einem Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer. Die freien Speicherblöcke 14 werden zum Beispiel nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer aufsteigenden Ordnung basierend auf dem Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer sortiert, sodass der äußerst linke freie Speicherblock 14 den niedrigsten Zyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer und der äußerst rechte freie Speicherblock 14 den höchsten Zähler für die Schreib/Löschausdauer hat. Das bedeutet, dass die freien Speicherblöcke 14 von jung nach alt basierend auf dem Blockzähler für die Schreib/Löschausdauer sortiert werden. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung empfängt der Pool freier Blöcke 12 neue Nutzerschreibanfragen von einem Nutzer des Systems 10, um existierende Daten zu aktualisieren, und Relokalisierungsschreibanfragen von einem Speicherbereinigungsprozess (innerhalb des Systems 10), um existierende Daten separat zu relokalisieren. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung teilt das System 10 den Nutzerschreibdatenstrom von dem Relokalisierungsdatenstrom, da die Relokalisierungsdatenseiten als eher „statisch” im Vergleich zu den Nutzerdatenseiten betrachtet werden können.
  • Wenn das System Blöcke mit unterschiedlichen Budgets für die Schreiblöschzyklen umfasst, zum Beispiel wenn es eine Mischung von Single-Level-Zellen-(SLC) und Multilevel-Zellen-(MLC)-Flash gibt, wird nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Pool freier Blöcke 12 nach dem verbleibenden Schreiblösch-Zyklenzähler des Blockes organisiert, wobei der Block mit dem höchsten verbleibenden (unkonsumierten) Schreiblösch-Zyklenzähler sich links befindet (das heißt der jüngste Block).
  • Ferner wird in 1 gezeigt, dass das System 10 eine Nutzerschreibdatenstruktur 16 (das heißt einen Pool von Nutzerschreibblöcken) und eine Relokalisierungsdatenstruktur 20 (das heißt einen Pool von Relokalisierungsblöcken) umfasst. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Speicherblock 14 von dem Pool freier Blöcke 12 entfernt und in den Pool von Nutzerschreibblöcken 16 geschoben, wenn der äußerst linke freie Speicherblock 14 mit Nutzerschreibdatenseiten aufgefüllt wurde. Ferner wird der äußerst rechte Speicherblock 14 von dem Pool freier Blöcke 12 entfernt und in den Relokalisierungsblockpool 20 geschoben, wenn er mit Relokalisierungsdatenseiten befüllt wurde. Nach einer Ausführungsform der Erfindung können sowohl der Nutzerschreibblockpool 16 als auch der Relokalisierungsblockpool 20 durch eine Datenstruktur gemanagt werden, und in der gegenwärtigen Ausführungsform wird der Pool durch eine Schlangendatenstruktur gemanagt, was bedeutet, dass der neu gefüllte Block am Ende jeder Schlange platziert wird. Die Nutzerschreibdatenstruktur 16 empfängt daher Nutzerschreibspeicherblöcke 18, die Nutzerschreibdatenseiten umfassen, von dem freien Blockpool und der Relokalisierungsblockpool 20 empfängt Relokalisierungsspeicherblöcke 22 (das heißt die letzten Speicherblöcke), die Relokalisierungsdatenseiten umfassen, von dem freien Blockpool 12. Mit anderen Worten werden nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Nutzerschreibdatenseiten auf den jüngsten Blöcken und Relokalisierungsdatenseiten auf den ältesten Blöcken in dem freien Blockpool 12 platziert.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das System 10 ferner eine Speicherbereinigungspoolstruktur 24, die zumindest einen Block von einer Kombination einiger der Nutzerschreibblöcke 18 und deren Relokalisierungsspeicherblöcke 22 aus dem Nutzerschreibblockpool 16 oder dem Relokalisierungsblockpool 20 auswählt.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Flashsteuerungseinheit der Speichervorrichtung sowohl die oben erwähnten Datenstrukturen als auch die Funktionen der Speicherbereinigungspoolstruktur 24 steuern. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein mit Fenstern versehener Speicherbereinigungsprozess basierend auf einer vorbestimmten Auswahlregel implementiert. Der Speicherbereinigungsprozess wird durch Überwachung der Anzahl von freien Speicherblöcken 14 im freien Blockpool 12 ausgelöst, um eine Mindestanzahl an freien Speicherblöcken 14 zu garantieren. Der Speicherbereinigungsprozess sucht nach einem Speicherblock innerhalb eines Fensters der Nutzerschreibspeicherblöcke 18 beginnend bei dem äußerst linken in dem Nutzerschreibblockpool 16 und innerhalb eines Fensters der Relokalisierungsspeicherblöcke 20 beginnend bei dem äußerst linken im Relokalisierungsblockpool 22.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die für die Speicherbereinigung auszuwählenden Blöcke entweder von dem Nutzerschreibblockpool 16 oder dem Relokalisierungsblockpool 20 kommen. Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Speicherbereinigungsprozess über ein Fenster von s + t Blöcken durchgeführt werden, wobei s Kandidatenblöcke von dem Nutzerschreibblockpool 16 und t Kandidatenblöcke von dem Relokalisierungsblockpool 20 stammen, und wobei s Blöcke und t Blöcke jeweils von dem Anfang jeder Datenstruktur 16 und 20 stammen, was jene Blöcke sind, die in den Pool zu früheren Zeiten hineingekommen sind. Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Fenstergröße von s Kandidatenblöcken im Nutzerschreibblockpool 16 und die Fenstergröße von t Kandidatenblöcken in dem Relokalisierungsblockpool 20 gleich oder ungleich sein.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Speicherreinigungsprozess durch Auswahl eines Blocks zum Wiederherstellen aus dem Speicherreinigungsfenster von s + t nach einer vorbestimmten Regel ausgewählt. Es gibt mehrere Regeln, die innerhalb von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden können. Zum Beispiel basiert eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf der folgenden Regel, um ein gutes Niveau des Nutzungsausgleiches zu erreichen, während eine hohe Rückgewinnungseffizienz beibehalten wird:
    Wenn alle Blöcke des Systems 10 NP Seiten haben und der durchschnittliche verbleibende (unkonsumierte) Zyklenzähler zum Zeitpunkt der Speicherbereinigung A ist, wird die folgende Regel genutzt, um den j*ten Block für die Speicherbereinigung auszuwählen, sodass j* = argmax(WIj + Dj) für j = 0, ...., (s + t) – 1 wobei W ein passender Gewichtungsfaktor ist, der einen ganzzahligen Wert > 1 annehmen kann und Dj = max(Cj – a, 0) ist, und wobei Ij die Anzahl von ungültigen Datenseiten auf dem jten Block der s + t Blöcke im Speicherbereinigungsfenster ist, wobei j = 0,..., (S + T) – 1 ist und Cj den verbleibenden (unkonsumierten) Ausdauerzyklenzähler des jeweiligen Blockes repräsentiert. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann W durch eine Simulation ausgewählt werden, um die Ausdauerlebenszeit des Systems 10 zu maximieren.
  • Nach Auswahl eines Blockes für die Speicherbereinigung liest die Speicherbereinigung zunächst alle Seiten auf diesem Block, die noch gültige Datenseiten sind und schreibt die Seiten dann auf einen anderen Block. Die Schreibanfragen der Speicherbereinigung werden Relokalisierungsanfragen genannt und werden auf dem ältesten freien Speicherblock 14, wie in 1 dargestellt, platziert. Die LBA-nach-PBA-Map sagt der Speicherbereinigung, welche Datenseiten gültig oder ungültig sind. Eine Datenseite wird ungültig, wenn die Datenseiten durch den Nutzer aktualisiert werden und auf einen anderen Ort geschrieben werden. Sobald alle gültigen Datenseiten des ausgewählten Blockes relokalisiert wurden, wird der ausgewählte Block dann gelöscht. Nach einer erfolgreichen Löschung wird der ausgewählte Block aus dem Nutzerschreibblockpool 16 oder dem Relokalisierungsblockpool 20 entfernt und in den freien Blockpool 12 gesetzt.
  • Die Implementierung eines mit einem Fenster versehenen Speicherbereinigungsprozesses reduziert den Schreibfaktor und einen unzureichenden Nutzungsausgleich, wodurch die Schreib/Löschausdauerlebenszeit einer flashbasierten Speichervorrichtung verbessert wird.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der Kandidatenblöcke aus dem Nutzerschreibblockpool 16 und dem Relokalisierungsblockpool 20 geändert werden. Wenn das System zum Beispiel durch eine hohe Nutzerschreib-Workload beschäftigt ist, kann das Speicherbereinigungsfenster so geändert werden, dass nur Blöcke aus dem Nutzerschreibblockpool 16 umfasst sind, um temporär die Wiederherstellungseffizienz zu maximieren. Auf der anderen Seite kann das Speicherbereinigungsfenster überwiegend aus dem Relokalisierungsblockpool 20 ausgewählte Blöcke und nur wenige aus dem Nutzerschreibblockpool 16 ausgewählte Blöcke umfassen, wenn das System 10 im Leerlauf ist, wodurch der Nutzungsausgleichsprozess verschnellert wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das in 1 gezeigte System beschränkt und kann, wenn notwendig, verändert werden. Ein alternatives Flash-Speichermanagement wird weiter unten mit Bezugnahme auf 2 diskutiert.
  • Anstatt den Nutzerschreibblockpool 16 und den Relokalisierungsblockpool 20 wie in 1 gezeigt separat zu managen, können diese beiden Pools 16, 20 zusammengefasst und zusammen wie in 2 gezeigt nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie weiter unten diskutiert zusammen gemanagt werden.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Flashspeicher-Managementsystem darstellt, das innerhalb alternativer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann. Wie in 2 gezeigt, hat ein Flashspeicher-Managementsystem 100 eine Verzögerungsblockdatenstruktur (das heißt eine First-in-First-out (FIFO) Schlange), die zur Verfügung gestellt wird, um den Eintritt eines neuen beschriebenen Blockes in die Speicherbereinigungspoolstruktur zu verzögern. Das Flashspeicher-Managementsystem 100 umfasst eine Struktur 112 von freien Datenblöcken umfassend eine Vielzahl von freien Datenblöcken 114 zum Schreiben von Daten. Die Struktur freier Datenblöcke 112 wird ähnlich wie die in 1 gezeigte konfiguriert. Die Struktur freier Datenblöcke 112 sortiert die freien Speicherblöcken 114 in einer vorbestimmten Ordnung basierend auf einem Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer und empfängt Nutzerschreibanfragen, um existierende Daten zu aktualisieren und Relokalisierungsschreibanfragen, um existierende Daten auf freie Speicherblöcke 114 zu relokalisieren. Ferner umfasst das System 110 eine Verzögerungsblockdatenstruktur 116, die erste (das heißt die jüngsten) Speicherblöcke 118, die Nutzerschreibdatenseiten (die dynamischer sein können) umfassen, und die letzten (die ältesten) Speicherblöcke 120, die Relokalisierungsdatenseiten umfassen (die vergleichsweise eher statisch sind), von der Struktur 112 freier Datenblöcke empfängt. Wie bereits oben erwähnt, kann die Verzögerungsblockdatenstruktur 116 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine FIFO-Schlange sein, in der ein neu gefüllter Block 118 entweder mit Nutzerschreibdatenseiten oder Relokalisierungsdatenseiten auf die Verzögerungsblockdatenstruktur 116 auf eine Seite geschoben wird. Jedes Mal, wenn es einen Block 118 gibt, der auf die Verzögerungsblockdatenstruktur 116 auf eine Seite geschoben wird, wird ein Block 118 aus der Verzögerungsblockdatenstruktur 116 von der anderen (das heißt gegenüberliegenden) Seite hinausgeschoben; und dieser Block 118 tritt in eine Speicherbereinigungspoolstruktur 122 wie in 2 dargestellt ein. Die Speicherbereinigungspoolstruktur 122 empfängt daher Speicherblöcke 118 von der Verzögerungsblockdatenstruktur 116 und wählt zumindest einen der Speicherblöcke 118 zur Speicherbereinigung aus. Wenn Datenseiten relokalisiert wurden und der Block 118 gelöscht wurde, wird der ausgewählte Block 118 zur Struktur freier Datenblöcke 112 zum Schreiben von Daten geschoben. Ein Verfahren zum Management von Speicherblöcken innerhalb einer Speichervorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf 3 weiter unten beschrieben.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Management von Speicherblöcken in einer Speichervorrichtung darstellt, das innerhalb von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann. In 3 werden freie Speicherblöcke bei Schritt 300 zum Schreiben in einer vorbestimmten Ordnung gepflegt (von dem jüngsten zum ältesten zum Beispiel) basierend auf einem Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer. Neue Nutzerschreibanfragen, um existierenden Daten zu aktualisieren, werden zusammen mit Relokalisierungsschreibanfragen, um existierende Daten auf die freien Speicherblöcke zu relokalisieren, empfangen. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden freie Speicherblöcke dadurch gepflegt, dass sie in einer aufsteigenden Ordnung basierend auf dem Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer sortiert werden, sodass der äußerst linke freie Speicherblock der jüngste ist und der äußerst rechte freie Speicherblock der älteste ist, nämlich der mit dem niedrigsten verbleibenden (unkonsumierten) Zyklenzähler.
  • Von Schritt 300 geht der Prozess zu Schritt 310 über, bei dem Nutzerschreibdaten von den neuen Nutzerschreibanfragen auf den jüngsten freien Speicherblöcken platziert werden. Wenn der jüngste freie Speicherblock mit Nutzerschreibseiten gefüllt wurde, wird der jüngste Speicherblock (das heißt nun ein Nutzerschreibspeicherblock) von dem freien Blockpool entfernt und in einen Nutzerschreibblockpool geschoben, wo er gepflegt wird. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geht innerhalb des freien Blockpools der zweitjüngste Speicherblock nun als der jüngste Speicherblock hervor und wird zur Aufnahme von Nutzerschreibanfragen genutzt.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann bestimmt werden, ob eine beteiligte Datenseite häufig aktualisiert wird oder nicht. Im Falle, dass eine Datenseite nicht häufig aktualisiert wird, wird die Seite ähnlich wie bei den Relokalisierungsanfragen auf den ältesten freien Speicherblöcken platziert.
  • Von Schritt 310 geht der Prozess über zu Schritt 312, in dem Relokalisierungsdatenseiten von den Relokalisierungsanfragen auf den ältesten freien Speicherblöcken platziert werden, die Daten umfassen, die am wenigsten häufig aktualisiert werden. Sobald der älteste freie Speicherblock mit Relokalisierungsdatenseiten gefüllt wurde, wird der älteste freie Speicherblock (das heißt nun ein Relokalisierungsspeicherblock) aus dem freien Blockpool entfernt und in einen Relokalisierungsblockpool geschoben, in dem er gepflegt wird.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann sowohl der Nutzerschreibblockpool als auch der Relokalisierungsblockpool durch eine Schlangendatenstruktur gemanagt werden, was bedeutet, dass die neu gefüllten Blocks von einem Ende der Schlange eintreten und das Speicherbereinigungsfenster auf das andere Ende der Schlange gesetzt wird.
  • Von Schritt 312 geht der Prozess über zu Schritt 314, indem zumindest einer der Speicherblöcke der Nutzerschreibspeicherblöcke und der Relokalisierungsspeicherblöcke zur Speicherbereinigung ausgewählt wird. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der zumindest eine Speicherblock mit einem Fenster zur Löschung basierend auf einer vorbestimmten Regel ausgewählt. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der zumindest eine Speicherblock aus einem Fenster von Nutzerspeicherblöcken und einem Fenster von Relokalisierungsblöcken, die separat gemanagt werden, ausgewählt. Nach einer anderen Ausführungsform wird der zumindest eine Speicherblock aus einem Fenster ausgewählt, das durch eine Kombination von Nutzerschreibspeicherblöcke und Relokalisierungsspeicherblöcken besteht, die zusammen gemanagt werden. Das bedeutet, wie in 2 gezeigt wird, dass der Nutzerschreibblockpool mit dem Relokalisierungsblockpool zusammengelegt wird.
  • Im Allgemeinen werden die Flashspeicher-Managementsysteme und das Verfahren zum Management von Speicherblöcken innerhalb einer Speichervorrichtung nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wie hier beschrieben mit einem Mehrzweckcomputer durchgeführt und das Verfahren kann als ein Satz von Instruktionen auf beweglichen oder harten Medien zur Verwendung durch einen Mehrzweckcomputer codiert sein. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Mehrzweckcomputers, der zur Ausführung der vorliegenden Erfindungsausführungsformen ausgebildet ist. In 4 hat ein Computersystem 400 zumindest einen Mikroprozessor oder eine zentrale Prozessoreinheit (Central Processing Unit, CPU) 405. Die CPU 405 ist über einen Systembus 410 mit einem Random Access Memory (RAM) 415 zu einem Read Only Memory (ROM) 420, einem Eingabe-Ausgabe-(E/A)-Adapter 425 zur Verbindung einer entfernbaren Daten- und/oder Programmspeichervorrichtung 430 und einer Massendaten- und/oder Programmspeichervorrichtung 435, einem Nutzerschnittstellenadapter 440 zur Verbindung mit einer Tastatur 445 und einer Maus 450, einem Anschlussadapter 455 zur Verbindung mit einem Anzeigeadapter 465 zur Verbindung mit einer Anzeigevorrichtung 470 verbunden.
  • Der ROM 420 umfasst das grundlegende Betriebssystem für das Computersystem 400. Das Betriebssystem kann alternativ auf dem RAM 415 oder anderswo wie im Stand der Technik bekannt vorhanden sein. Beispiele für die entfernbare Daten- und/oder Programmspeichervorrichtung 430 umfassen magnetische Medien wie zum Beispiel Floppy-Laufwerke und Bandlaufwerke und optische Medien wie zum Beispiel CDROM-Laufwerke. Beispiele für die Massendaten und/oder Programmspeichervorrichtung 435 umfassen Festplattenlaufwerke und nichtflüchtige Speicher wie zum Beispiel Flashspeicher. Zusätzlich zur Tastatur 445 und zur Maus 450 können andere Nutzereingabevorrichtungen wie zum Beispiel Trackbälle, Schreibtablets, Druckpads, Mikrofone, Lichtstifte und positionssensitive Bildschirmanzeigen mit der Nutzerschnittstelle 440 verbunden sein. Beispiele für Anzeigevorrichtungen umfassen Kathodenstrahlröhren (CRT) und Flüssigkristallanzeigen (LCDs).
  • Ein Computerprogramm mit einer passenden Anwendungsschnittstelle kann durch einen Fachmann erstellt und auf dem System oder einer Daten- und/oder Programmspeichervorrichtung gespeichert werden, um die Ausführung dieser Erfindung zu vereinfachen. Im Betrieb werden Informationen für die vorliegende Erfindung oder das Computerprogramm, das zur Ausführung der vorliegenden Erfindung erzeugt wurde, auf der passenden entfernbaren Daten- und/oder Programmspeichervorrichtung 430 geladen, über den Datenanschluss 460 weitergeleitet oder unter Verwendung der Tastatur 445 eingetippt.
  • In Anbetracht der obigen Ausführungen kann die vorliegende Verfahrensausführungsform die Form von Computer oder Steuerungseinheit implementierten Prozessen und Vorrichtungen zur Ausführung der Prozesse annehmen. Die Offenbarung kann auch in der Form von Computerprogrammcode ausgeführt werden, der Instruktionen auf physischen Medien wie zum Beispiel Floppydisketten, CD-ROMs, Festplatten oder irgendeinem anderen computerlesbaren Speichermedium umfassen, wobei der Computer eine Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung wird, wenn der Computerprogrammcode in den Computer oder die Steuerungseinheit geladen wird und durch sie ausgeführt wird. Die Offenbarung kann auch in Form von Computerprogrammcodes oder Signalen ausgeführt werden, zum Beispiel gespeichert auf einem Speichermedium, geladen in und/oder ausgeführt durch einen Computer oder eine Steuerungseinheit oder übertragen über ein Übertragungsmedium wie zum Beispiel über elektrische Kabel oder Drähte, über Glasfaserkabel oder über elektromagnetische Strahlung, wobei der Computer eine Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung ist, wenn der Computerprogrammcode in den Computer geladen wird und durch ihn ausgeführt wird. Bei Implementierung auf einem Mehrzweckmikroprozessor konfigurieren die Computerprogrammcodesegmente den Mikroprozessor zur Erzeugung spezifischer logischer Schaltkreise. Ein technischer Effekt der ausführbaren Instruktionen ist die Implementierung des beispielhaften oben beschriebenen Verfahrens.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen ein Flashspeicher-Managementsystem und ein Verfahren zum Management von Speicherblöcken innerhalb einer Speichervorrichtung eines Computersystems über Datenplatzierung (das heißt Separierung und Sortierung, Speicherbereinigung und Nutzungsausgleich). Daher bietet die vorliegende Erfindung die Vorteile der Reduzierung des Schreibfaktors, da das System offenbart, statische Daten auf Blöcke zu verschieben, die relativ alt sind und dynamisch Daten auf Blöcke zu verschieben, die relativ jung sind. Die vorliegende Erfindung erreicht auch einen Nutzungsausgleich durch Ausgleich der Verwendung der Zyklenzähler der verschiedenen Blöcke und durch Korrigieren irgendeines möglichen Ungleichgewichtes, während die Performance der Speichervorrichtung und die Ausdauerlebenszeit der Speichervorrichtung durch Reduzierung der notwendigen Schreibvorgänge verbessert wird.
  • Die hier verwendete Terminologie dient nur dem Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll nicht die Erfindung beschränken. Die Singularformen ein, eines, einer und der/die/das sollen, wenn sie hier verwendet werden, die Pluralformen auch beinhalten, es sei denn, dass der Kontext klar anderes anzeigt. Es wird ferner verstanden, dass die Terme umfassen und/oder umfassend, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit des angegebenen Merkmals, der ganzen Zahlen, der Schritte, der Operationen, der Elemente und/oder der Komponenten spezifizieren, aber nicht die Anwesenheit oder Hinzufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
  • Die entsprechenden Strukturen, Materialien, Durchführungen und Äquivalente aller Merkmale oder Schritte plus funktionaler Elemente in den unten angegebenen Ansprüchen sind dazu gedacht, irgendeine Struktur, Material oder Ausführung zur Durchführung der Funktionen in Kombination mit anderen spezifisch beanspruchten Elementen zu umfassen. Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde zum Zwecke der Darstellung und Beschreibung präsentiert. Sie ist allerdings nicht dazu gedacht, voll ausschöpfend zu sein oder die Erfindung in der offenbarten Form zu begrenzen. Viele Modifizierungen und Variationen sind für den Fachmann bekannt ohne von dem Schutzbereich und dem Geiste der Erfindung abzuweichen. Die Ausführungsform wurde ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und die praktische Anwendung am besten zu erklären und um anderen Fachleuten das Verständnis der Erfindung für verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Modifizierungen wie sie für den bestimmten Gebrauch sinnvoll erscheinen, zu ermöglichen.
  • Die hier dargestellten Flussdiagramme sind nur ein Beispiel. Es kann viele verschiedene Variationen des hier beschriebenen Diagramms oder der Schritte (oder Betriebsarten) geben, ohne dass von dem Geiste der Erfindung abgewichen wird. Zum Beispiel können die Schritte in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden oder Schritte können hinzugefügt, gelöscht oder verändert werden. Alle diese Variationen werden als Teil der beanspruchten Erfindung betrachtet.
  • Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, wird verstanden, dass ein Fachmann sowohl jetzt als auch in der Zukunft verschiedene Verbesserungen und Hinzufügungen durchführen kann, die innerhalb des Schutzbereiches der Ansprüche, die folgen, fallen. Diese Ansprüche sollen dazu ausgelegt werden, den richtigen Schutzumfang für die zuerst beschriebene Erfindung zu bestimmen.

Claims (19)

  1. Speichermanagementsystem für eine Speichervorrichtung eines Computers, wobei das System folgendes umfasst: eine Struktur freier Datenblöcke umfassend eine Vielzahl von freien Speicherblöcken zum Beschreiben, wobei die Struktur freier Datenblöcke dazu ausgebildet ist, die freien Speicherblöcke in einer vorbestimmten Ordnung basierend auf einem Blockzyklenzähler für eine Schreib/Löschausdauer zu sortieren und neue Nutzerschreibanfragen zur Aktualisierung existierender Daten und Relokalisierungsschreibanfragen zur Relokalisierung existierender Daten separat zu empfangen, sodass Nutzerschreibdaten von neuen Nutzerschreibanfragen auf jüngste freie Speicherblöcke mit niedrigeren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer platziert werden, Relokalisierungsdaten von Relokalisierungsanfragen auf ältesten freien Speicherblöcken platziert werden, die höhere Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer haben als die der jüngsten freien Speicherblöcke, eine Nutzerschreibdatenstruktur, die dazu ausgebildet ist, Nutzerschreibdatenblöcke von der Struktur freier Datenblöcke zu empfangen, die die Nutzerschreibdaten umfassen; eine Relokalisierungsdatenstruktur, die dazu ausgebildet ist, Relokalisierungsspeicherblöcke von der Struktur freier Datenblöcke zu empfangen, die die Relokalisierungsdaten umfassen; und eine Speicherbereinigungspooltruktur, die dazu ausgebildet ist, zumindest einen der Nutzerschreibblöcke und der Relokalisierungsblöcke zum Löschen auszuwählen, wobei der ausgewählte Block zu der Struktur freier Datenblöcke geschoben wird, sobald er gelöscht wurde.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Nutzerschreibspeicherblöcke in der Nutzerschreibdatenstruktur einen höchsten verbleibenden unkonsumierten Zyklenzähler für die verbleibende Ausdauer haben und die Relokalisierungsspeicherblöcke in der Relokalisierungsdatenstruktur einen niedrigsten verbleibenden unkonsumierten Zyklenzähler für die Ausdauer haben.
  3. System nach Anspruch 1, wobei der ausgewählte Block für die Speicherbereinigung basierend auf einer vorbestimmten Regel ausgewählt wird.
  4. System nach Anspruch 3, wobei der ausgewählte Block von einem Fenster der Nutzerschreibspeicherblöcke und einem Fenster der Relokalisierungsspeicherblöcke ausgewählt wird.
  5. System nach Anspruch 4, wobei eine Größe des Fensters der Nutzerschreibspeicherblöcke gleich einer Größe des Fensters der Relokalisierungsspeicherblöcke ist.
  6. System nach Anspruch 4, wobei eine Größe des Fensters der Nutzerschreibblöcke ungleich einer Größe des Fensters der Relokalisierungsspeicherblöcke ist.
  7. Speichermanagementsystem für eine Speichervorrichtung eines Computers, wobei das System Folgendes umfasst: eine Struktur freier Datenblöcke umfassend eine Vielzahl von freien Speicherblöcken zum Beschreiben, wobei die Struktur freier Datenblöcke dazu ausgebildet ist, die freien Speicherblöcke in einer vorbestimmten Ordnung basierend auf einem Blockzyklenzähler für eine Schreib/Löschausdauer zu sortieren und neue Nutzerschreibanfragen zur Aktualisierung existierender Daten und Relokalisierungsschreibanfragen zu Relokalisierung existierender Daten zu empfangen, sodass die Nutzerschreibdaten von den neuen Nutzerschreibanfragen auf jüngsten freien Speicherblöcken mit niedrigeren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer platziert werden, während die Relokalisierungsdaten von Relokalisierungsanfragen auf ältesten freien Speicherblöcken platziert werden, die einen höheren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer als der der jüngsten freien Speicherblöcke haben; eine Verzögerungsblockdatenstruktur, die dazu ausgebildet ist, Speicherblöcken mit den Nutzerschreibdaten und Speicherblöcken mit den Relokalisierungsdaten von der Struktur freier Datenblöcke zu empfangen und die unverzügliche Auswahl der Speicherblöcken als Kandidat für eine Speicherbereinigung zu verzögern; und eine Speicherbereinigungspoolstruktur, die dazu ausgebildet ist, Speicherblöcken von der Verzögerungsblockdatenstruktur zu empfangen und zumindest einen der Speicherblöcken zum Löschen auszuwählen, wobei der ausgewählte Speicherblock in die Struktur freier Datenblöcke geschoben wird, wenn er gelöscht wurde.
  8. System nach Anspruch 7, wobei die Verzögerungsblockdatenstruktur eine First-in-First-Out (FIFO) Schlange ist.
  9. System nach Anspruch 8, wobei entweder ein Speicherblock mit Nutzerschreibseiten oder ein Speicherblock mit Relokalisierungsdatenseiten an einer Seite der Verzögerungsblockdatenstruktur empfangen wird und entweder ein Speicherblock mit Nutzerschreibseiten oder ein Speicherblock mit Relokalisierungsdatenseiten aus der Verzögerungsblockdatenstruktur auf eine gegenüberliegende Seite der Verzögerungsblockdatenstruktur und in die Speicherbereinigungspoolstruktur geschoben wird.
  10. Computerimplementiertes Verfahren zum Management von Speicherblöcken innerhalb einer Speichervorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Pflege von freien Speicherblöcken zum Beschreiben in einer vorbestimmten Ordnung basierend auf einem Blockzyklenzähler für eine Schreib/Löschausdauer und Empfang neuer Nutzerschreibanfragen zur Aktualisierung existierender Daten und Relokalisierungsschreibanfragen zur Relokalisierung existierender Daten; Platzieren von Nutzerschreibdaten von den neuen Nutzerschreibanfragen auf jüngsten freien Speicherblöcken mit niedrigen Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer; Platzieren von Relokalisierungsdaten von den Relokalisierungsschreibanfragen auf den ältesten freien Speicherblöcken mit höheren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer als jener der jüngsten freien Speicherblöcke; Pflege der Nutzerschreibspeicherblöcke mit den Nutzerschreibdaten und der Relokalisierungsspeicherblöcke mit den Relokalisierungsdaten; und Auswahl zumindest eines der Nutzerschreibspeicherblöcke oder der Relokalisierungsspeicherblöcke zur Löschung.
  11. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Auswahl zumindest eines der Nutzerschreibspeicherblöcke oder der Relokalisierungsspeicherblöcke Folgendes umfasst: Auswahl zumindest eines Speicherblockes aus einem Fenster von Nutzerschreibspeicherblöcken und einem Fenster von Relokalisierungsspeicherblöcken, die separat voneinander gemanagt werden.
  12. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Auswahl zumindest eines der Nutzerschreibspeicherblöcke oder der Relokalisierungsspeicherblöcke Folgendes umfasst: Auswahl zumindest eines Blockes aus einem Fenster, das aus einer Kombination von Nutzerschreibspeicherblöcke und Relokalisierungsspeicherblöcken besteht.
  13. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 11, wobei eine Größe des Fensters der Nutzerschreibspeicherblöcke gleich einer Größe des Fensters der Relokalisierungsspeicherblöcke ist.
  14. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 11, wobei eine Größe des Fensters der Nutzerschreibspeicherblöcke ungleich einer Größe des Fensters der Relokalisierungsspeicherblöcke ist.
  15. Computerprogrammprodukt umfassend ein computerverwendbares Medium umfassend ein computerlesbares Programm, wobei das computerlesbare Programm bei Ausführung auf einem Computer den Computer zur Implementierung eines Verfahrens zum Management von Speicherblöcken innerhalb einer Speichervorrichtung veranlasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Pflege von freien Speicherblöcken zum Beschreiben in einer vorbestimmten Ordnung basierend auf einem Blockzyklenzähler für eine Schreib/Löschausdauer und Empfang neuer Nutzerschreibanfragen zur Aktualisierung existierender Daten und Relokalisierungsschreibanfragen zur Relokalisierung existierender Daten; Platzieren von Nutzerschreibdaten von den neuen Nutzerschreibanfragen auf jüngsten freien Speicherblöcken mit niedrigen Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer; Platzieren von Relokalisierungsdaten von den Relokalisierungsschreibanfragen auf den ältesten freien Speicherblöcken mit höheren Blockzyklenzähler für die Schreib/Löschausdauer als jener der jüngsten freien Speicherblöcke; Pflege der Nutzerschreibspeicherblöcke mit den Nutzerschreibdaten und der Relokalisierungsspeicherblöcke mit den Relokalisierungsdaten; und Auswahl zumindest eines der Nutzerschreibspeicherblöcke oder der Relokalisierungsspeicherblöcke zur Löschung.
  16. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15, wobei die Auswahl zumindest eines der Nutzerschreibspeicherblöcke oder der Relokalisierungsspeicherblöcke Folgendes umfasst: Auswahl zumindest eines Speicherblockes aus einem Fenster von Nutzerschreibspeicherblöcken und einem Fenster von Relokalisierungsspeicherblöcken, die separat voneinander gemanagt werden.
  17. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15, wobei die Auswahl zumindest eines der Nutzerschreibspeicherblöcke oder der Relokalisierungsspeicherblöcke Folgendes umfasst: Auswahl zumindest eines Blockes aus einem Fenster, das aus einer Kombination von Nutzerschreibspeicherblöcke und Relokalisierungsspeicherblöcken besteht.
  18. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 16, wobei eine Größe des Fensters der Nutzerschreibspeicherblöcke gleich einer Größe des Fensters der Relokalisierungsspeicherblöcke ist.
  19. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 16, wobei eine Größe des Fensters der Nutzerschreibspeicherblöcke ungleich einer Größe des Fensters der Relokalisierungsspeicherblöcke ist.
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