JP2017027387A - メモリシステム - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1を参照して、一実施形態に係るメモリシステムを含む情報処理システム1の構成を説明する。
「SSDにライトされたデータの総量」は、ホストからSSDにライトされたデータの総量とガベージコレクション等によって内部的にSSDにライトされたデータの総量との和に相当する。
したがって、単一階層ストレージシステムを適用すれば、SSDに必要とされる容量は大幅に増加するものの、SSDに必要とされる耐久性は低下される。低価格・大容量のSSDの実現には、MLC−SSDまたはTLC−SSDが好適である。MLC−SSD/TLC−SSDのライト速度は、SLC−SSDのライト速度よりも遅いが、MLC−SSD/TLC−SSDのリード速度はSLC−SSDと同程度である。したがって、低価格・大容量のSSDを使用する単一階層ストレージシステムであっても、複数の階層間の耐久性の関係を最適化するための機能を追加することによって、階層化ストレージシステムとほぼ同等の耐久性・性能を得ることができる。
このことは、原理的には、領域51〜55に論理的に分割されたSSD3(SSD#1)は、大容量・低価格のSSDによって実現可能であることを意味する。
(2)LBA範囲
(3)物理リソースサイズ
(4)tier属性(オプショナル)
作成/削除のパラメータの値0hは、ネームスペースの作成をSSD3に要求する。作成/削除のパラメータの値1hは、ネームスペースの削除をSSD3に要求する。ネームスペースの削除を要求する場合には、削除対象のネームスペースのIDを示すパラメータが拡張ネームスペース管理コマンドに設定される。
001: Warm
010: Middle
011: Cool
100: Cold
図7は、ホスト2とSSD3とによって実行される物理リソース割り当て処理のシーケンスを示す。
(2)論理ブロックの数
(3)ネームスペースID
先頭LBAのパラメータは、書き込まれるべきデータの先頭LBAを示す。
コントローラ4は、ホスト2によってネームスペース(NS#2)にライトされたデータの量(カウンタ63のカウント値)を取得する(ステップS64)。コントローラ4は、ネームスペース(NS#2)のガベージコレクション動作によってネームスペース(NS#2)にライトされたデータの量(カウンタ64のカウント値)を取得する(ステップS65)。コントローラ4は、カウンタ63のカウント値とカウンタ64のカウント値とに基づいて、ネームスペース(NS#2)のライトアンプリフィケーションを算出する(ステップS66)。ネームスペース(NS#2)のライトアンプリフィケーション(NS#2−WA)は、次のように得られる。
コントローラ4は、ホスト2によってネームスペース(NS#n)にライトされたデータの量(カウンタ65のカウント値)を取得する(ステップS67)。コントローラ4は、ネームスペース(NS#n)のガベージコレクション動作によってネームスペース(NS#n)にライトされたデータの量(カウンタ66のカウント値)を取得する(ステップS68)。コントローラ4は、カウンタ65のカウント値とカウンタ66のカウント値とに基づいて、ネームスペース(NS#n)のライトアンプリフィケーションを算出する(ステップS69)。ネームスペース(NS#n)のライトアンプリフィケーション(NS#n−WA)は、次のように得られる。
ネームスペースそれぞれのライトアンプリフィケーションを要求するWAゲットコマンドがホスト2から受信された時(ステップS70のYES)、コントローラ4は、ホスト2に図16に示すリターンデータを送出して、ネームスペースそれぞれのライトアンプリフィケーションをホスト2に通知する(ステップS71)。
(2)フリーブロックの量
(3)タイマ
ネームスペースIDのパラメータは、ガベージコレクションが実行されるべき対象ネームスペースのIDを示す。
Claims (13)
- 複数の物理ブロックを含む不揮発性メモリと、
異なる更新頻度を有する複数種のデータをそれぞれ格納するための複数のネームスペースであって、少なくとも第1種類のデータを格納するための第1ネームスペースと、前記第1種類のデータよりも低い更新頻度を有する第2種類のデータを格納するための第2ネームスペースとを含む複数のネームスペースを管理するコントローラとを具備し、
前記コントローラは、確保すべき物理リソースの量をネームスペース毎に指定するホストデバイスからの要求に基づいて、第1の個数の物理ブロックを前記第1ネームスペース用の物理リソースとして割り当て、第2の個数の物理ブロックを前記第2ネームスペース用の物理リソースとして割り当てるように構成されている、メモリシステム。 - 前記コントローラは、
前記第1の個数の物理ブロックの容量から前記第1ネームスペースのユーザ領域の容量を引いた残りの容量を前記第1ネームスペース用のオーバープロビジョン領域のために割り当て、
前記第2の個数の物理ブロックの容量から前記第2ネームスペースのユーザ領域の容量を引いた残りの容量を前記第2ネームスペース用のオーバープロビジョン領域のために割り当てる請求項1記載のメモリシステム。 - 前記第2ネームスペースのユーザ領域の容量に対する前記第2ネームスペース用のオーバープロビジョン領域の容量の比率は、前記第1ネームスペースのユーザ領域の容量に対する前記第1ネームスペース用のオーバープロビジョン領域の容量の比率よりも低い請求項2記載のメモリシステム。
- 前記コントローラは、
前記第1ネームスペースのIDに関連付けられたライトデータを前記第1ネームスペースに前記第1種類のデータのデータとしてライトし、
前記第2ネームスペースのIDに関連付けられたライトデータを前記第2ネームスペースに前記第2種類のデータとしてライトするように構成されている請求項1記載のメモリシステム。 - 前記コントローラは、
ネームスペースの作成を要求するネームスペース管理コマンドを前記ホストデバイスから受信し、前記ネームスペース管理コマンドは、確保されるべき物理ブロックの個数を指定するパラメータを含み、
ネームスペースを作成し、
前記パラメータによって指定された個数の物理ブロックを、前記作成されたネームスペースに割り当てるように構成されている請求項1記載のメモリシステム。 - 前記コントローラは、
前記パラメータによって指定された個数の物理ブロックの割り当てが可能か否かを、前記不揮発性メモリの残り物理ブロックの個数に基づいて判定し、
前記指定された個数の物理ブロックの割り当てが可能でない場合、エラーのレスポンスを前記ホストデバイスに通知するように構成されている請求項5記載のメモリシステム。 - 前記コントローラは、
前記ホストデバイスによって前記第1ネームスペースにライトされたデータの量と前記第1ネームスペースのガベージコレクション動作によって前記第1ネームスペースにライトされたデータの量とをカウントすることによって前記第1ネームスペースのライトアンプリフィケーションを算出し、
前記ホストデバイスによって前記第2ネームスペースにライトされたデータの量と前記第2ネームスペースのガベージコレクション動作によって前記第2ネームスペースにライトされたデータの量とをカウントすることによって前記第2ネームスペースのライトアンプリフィケーションを算出し、
前記第1ネームスペースおよび前記第2ネームスペースにそれぞれ対応するライトアンプリフィケーションを前記ホストデバイスに提供するように構成されている請求項1記載のメモリシステム。 - 前記コントローラは、
対象ネームスペースのガベージコレクションの開始を要求する制御コマンドを、前記ホストデバイスから受信し、
前記対象ネームスペース用の物理ブロック群から、ガベージコレクションの対象物理ブロック群を選択し、
有効データを前記対象物理ブロック群からコピー先フリーブロックにコピーするガベージコレクション動作を実行するように構成されている請求項1記載のメモリシステム。 - 前記コントローラは、
ネームスペース毎に実行されるガベージコレクション動作によって作り出されたフリーブロック群を前記複数のネームスペースの共有フリーブロック群として管理し、
前記フリーブロック群から最小のプログラム/イレーズ回数のフリーブロックを選択し、
前記選択されたフリーブロックを、前記対象ネームスペースに対応する領域の前記コピー先フリーブロックとして割り当てるように構成されている請求項8記載のメモリシステム。 - 前記コントローラは、メモリセルの消耗を抑制するための第1のコーディングを使用してライトデータをエンコードして第1符号化データを生成し、前記第1符号化データにエラー訂正コードを付加することによって第2符号化データを生成し、前記第2符号化データを物理ブロックにライトするように構成され、
前記コントローラは、さらに、前記第1符号化データと前記エラー訂正コードと比率を、ライトデータがライトされるべきネームスペースに応じて、変更するように構成されている請求項1記載のメモリシステム。 - 前記コントローラは、
前記ライトデータが前記第1ネームスペースにライトされるべきライトデータである場合、第1の長さの第1符号化データと第2の長さのエラー訂正コードとを含む第2符号化データが得られるように前記第1符号化データと前記エラー訂正コードの比率を制御し、
前記ライトデータが前記第2ネームスペースにライトされるべきライトデータである場合、前記第1の長さよりも短い第3の長さの第1符号化データと前記第2の長さよりも長い第4の長さのエラー訂正コードとを含む第2符号化データが得られるように前記第1符号化データと前記エラー訂正コードの比率を制御するように構成されている請求項10記載のメモリシステム。 - 前記コントローラは、不揮発性メモリを各々が含む複数のストレージデバイスに、データを分散させるためのストライピング制御を実行するように構成され、
前記複数のネームスペースの各々は前記複数のストレージデバイスに跨がって配置されている請求項1記載のメモリシステム。 - 複数の物理ブロックを含む不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリを、異なる更新頻度を有する複数種のデータをそれぞれ格納するための複数の領域であって複数のネームスペースにそれぞれ関連付けられている複数の領域に論理的に分割するように構成されたコントローラであって、前記複数の領域は、少なくとも、第1ネームスペースに関連付けられ、第1種類のデータを格納するための第1領域と、第2ネームスペースに関連付けられ、前記第1種類のデータよりも低い更新頻度を有する第2種類のデータを格納するための第2領域とを含む、コントローラとを具備し、
前記コントローラは、
確保すべき物理リソースの量をネームスペース毎に指定するホストデバイスからの要求に基づいて、第1の個数の物理ブロックを前記第1領域に割り当て、第2の個数の物理ブロックを前記第2領域に割り当て、
前記第1ネームスペースのIDに関連付けられたライトデータを前記第1領域に前記第1種類のデータとしてライトし、
前記第2ネームスペースのIDに関連付けられたライトデータを前記第2領域に前記第2種類のデータとしてライトするように構成されている、メモリシステム。
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