JP6265746B2 - 記憶アドレス空間と不揮発性メモリのアドレス、範囲、および長さとの間のマッピング/変換 - Google Patents

記憶アドレス空間と不揮発性メモリのアドレス、範囲、および長さとの間のマッピング/変換 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願の優先権利益の主張を、(それがある場合には、適宜)添付の出願データシート、請求、または送達状において行う。本出願の種類によって許容される範囲内で、本出願はこの参照によりあらゆる目的で以下の出願を組み込むものであり、以下の出願はすべて、発明がなされた時点において本出願と所有者を同じくするものである。
2010年3月22日付で出願された、Radoslav DANILAKを筆頭発明者とする、「ACCESSING COMPRESSED DATA OF VARYING−SIZED QUANTA IN NON−VOLATILE MEMORY」という名称の、米国仮出願(整理番号第SF−10−02号および出願番号第61/316373号)、
2010年12月1日付で出願された、Jeremy Isaac Nathaniel WERNERを筆頭発明者とする、「DYNAMIC HIGHER−LEVEL REDUNDANCY MODE MANAGEMENT WITH INDEPENDENT SILICON ELEMENTS」という名称の、米国仮出願(整理番号第SF−10−10号および出願番号第61/418846号)、
2011年10月5日付で出願された、Earl T.COHENを筆頭発明者とする、「SELF−JOURNALING AND HIERARCHICAL CONSISTENCY FOR NON−VOLATILE STORAGE」という名称の、米国仮出願(整理番号第SF−10−10号および出願番号第61/543707号)、ならびに
2013年1月22日付で出願された、Earl T.COHENを筆頭発明者とする、「STORAGE ADDRESS SPACE TO NVM ADDRESS, SPAN, AND LENGTH MAPPING/CONVERTING」という名称の、米国仮出願(整理番号第SF−10−12号および出願番号第61/755169号)。
分野:フラッシュメモリ格納技術の進歩が、使用の性能、効率、及び有用性の改善を提供するために必要とされる。
関連技術:公知である、または周知であるものとして明記されない限り、コンテキスト、定義、または比較を目的とするものを含む本明細書における技法および概念の言及は、そのような技法または概念が以前から公知であり、あるいは先行技術の一部であることの容認と解釈すべきではない。特許、特許出願、および出版物を含む、本明細書で引用されるあらゆる参照文献は(それがある場合には)、具体的に組み込まれているか否かを問わず、あらゆる目的で、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものである。
本発明は多くの方法で実施されてよく、例えば、プロセス、製造品、装置、システム、組成物、ならびに、コンピュータ可読記憶媒体(ディスクといった光学的大容量記憶装置および/または磁気的大容量記憶装置、フラッシュストレージといった不揮発性記憶を有する集積回路など)や、プログラム命令が光通信リンクまたは電子通信リンク上で送られるコンピュータネットワークといったコンピュータ可読媒体として実施されてよい。詳細な説明では、上記の分野における使用のコスト、収益性、性能、効率、および有用性の改善を可能にする本発明の1つ若しくはそれ以上の実施形態の説明を行う。詳細な説明は、詳細な説明の残りの部分の理解を容易にするための概説を含む。概説は、本明細書で説明する概念に従うシステム、方法、製造品、およびコンピュータ可読媒体の1つ若しくはそれ以上の例示的実施形態を含む。結論の項でより詳細に論じるように、本発明は、発行される特許請求の範囲内のあらゆる可能な改変形態および変形形態を包含するものである。
図1Aは、アドレスマッピング機能の表内エントリといった、位置関連情報および長さ関連情報を符号化するための様々な技術、ならびにフラッシュメモリといった不揮発性記憶を管理するための回路を使用して、記憶アドレス空間と不揮発性メモリ(Non−Volatile Memory:NVM)アドレス、範囲、および長さとの間のマッピング/変換を実施するソリッドステートディスク/ドライブ(Solid−State Disk/Drive:SSD)コントローラを含むSSDの実施形態の選択された詳細を図示する図である。 図1Bは、図1AのSSDの1つ若しくはそれ以上のインスタンスを含むシステムの様々な実施形態の選択された詳細を示す図である。 図2は、論理ブロックアドレス(Logical Block Address:LBA)の論理ページ番号(Logical Page Number:LPN)部分のマッピングの実施形態の選択された詳細を示す図である。 図3は、読み出し単位の量として測った長さを総体として有する、様々な読み出し単位数として編成された読み出しデータを生成するための読み出し単位アドレスのところの不揮発性メモリ(Non−Volatile Memory:NVM)へのアクセスの実施形態の選択された詳細を示す図である。 図4Aは、読み出し単位の実施形態の選択された詳細を示す図である。 図4Bは、読み出し単位の別の実施形態の選択された詳細を示す図である。 図5は、いくつかのフィールドを有するヘッダの実施形態の選択された詳細を示す図である。 図6は、複数のNVMデバイスのブロック、ページ、および読み出し単位の実施形態の選択された詳細を示す図である。 図7は、第1のレベルのマップ(First−Level Map:FLM)と1若しくはそれ以上の第2のレベルのマップ(Second−Level Map:SLM)ページとを有する2つのレベルのマップを介して、LBAsのNVMに記憶される論理ブロック(Logical Block:LBs)へのマッピングの実施形態の選択された詳細を示す図である。 図8は、データの長さおよび範囲の例、ならびにデータの長さおよび範囲の値を得るための符号化された長さ情報の復号を図示する概念図である。
図面の参照符号の一覧
Figure 0006265746
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本発明の1つ若しくはそれ以上の実施形態の詳細な説明を、以下で、本発明の選択された詳細を図示する添付の図を併用して行う。本発明を実施形態との関連で説明する。実施形態は、本明細書では、単なる例示であると理解されるものであり、本発明は、明確に、本明細書中の実施形態のいずれか若しくは全部に、またはいずれか若しくは全部によって限定されるものではなく、本発明は、多数の代替形態、改変形態、および均等物を包含するものである。説明が単調にならないように、様々な言葉によるラベル(これに限定されるものではないが、最初の、最後の、ある一定の、様々な、別の、他の、特定の、選択の、いくつかの、目立ったなど)が実施形態のセットを区別するために適用される場合がある。本明細書で使用する場合、そのようなラベルは、明確に、質を伝えるためのものでも、いかなる形の好みや先入観を伝えるためのものでもなく、単に、別々のセットを都合よく区別するためのものにすぎない。開示するプロセスのいくつかの動作の順序は本発明の範囲内で変更可能である。多様な実施形態がプロセス、方法、および/またはプログラム命令の各特徴の差異を説明するのに使用される場合は常に、所定の、または動的に決定される基準に従って、複数の多様な実施形態にそれぞれ対応する複数の動作モードの1つの静的選択および/または動的選択を行う他の実施形態が企図されている。以下の説明では、本発明の十分な理解を提供するために、多数の具体的詳細を示す。それらの詳細は例として示すものであり、本発明は、それらの詳細の一部または全部がなくても、特許請求の範囲に従って実施されうる。わかりやすくするために、本発明に関連した技術分野で公知の技術資料は、本発明が不必要に曖昧になることのないように詳細に説明していない。
概説
この概説は、詳細な説明のより迅速な理解を助けるために含まれるにすぎず、本発明は、(それがある場合には、明示的な例を含む)この概説で提示される概念だけに限定されるものではなく、どんな概説の段落も、必然的に、主題全体の縮約された見方であり、網羅的な、または限定的な記述であることを意味するものではない。例えば、以下の概説は、スペースおよび編成によりある一定の実施形態だけに限定される概要情報を提供するものである。特許請求の範囲が究極的にそこに導かれることになる実施形態を含む多くの他の実施形態があり、それらを本明細書の残りの部分にわたって論じる。
頭字語
ここで定義される様々な縮めた表現の略語(例えば、頭字語)の少なくとも一部が本明細書において使用される特定の要素を指す。
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記憶アドレス空間と不揮発性メモリ(NVM)のアドレス、範囲、および長さとの間のマッピング/変換は、ホストからの論理ブロックアドレスをNVMの最小読み出し単位のアドレスに変換するためのマッピング機能を含むソリッドステート記憶システムのためのコントローラによって行われる。マッピング機能は、論理ブロックアドレスに対応する範囲情報および長さ情報を提供する。範囲情報は、ホストに(論理ブロックアドレスに対応する)データを提供するために読み出すべき連続した最小読み出し単位の数を指定する。長さ情報は、連続した最小読み出し単位のうちのいくつがホストに提供されるデータに関するものであるかを指定する。変換アドレスおよび長さ情報は、NVMの不要になった(例えば解放された)部分の再利用を改善するのに使用することができ、停止および/または意図しないサービスの中断からの回復を円滑化するのに使用することができる。様々な実施形態において、マッピング機能は、1若しくはそれ以上のマップによって実装される。
様々な実施形態によれば、マップは、1レベルマップ、2レベルマップ、マルチレベルマップ、ダイレクトマップ、連想マップ、およびホストプロトコルのLBAをNVM内の物理記憶アドレスと関連付ける任意の他の手段のうちの1若しくはそれ以上である。例えば、ある実施形態では、2レベルマップは、LBAの第1の関数を、複数の第2のレベルのマップページのうちの1つのNVM内の個々のアドレスと関連付ける第1のレベルのマップを含み、第2のレベルのマップページの各々は、LBAの第2の関数を、LBAに対応するデータのNVM内の個々のアドレスと関連付ける。別の実施形態では、LBAの第1の関数およびLBAの第2の関数の例は、LBAを、第2のレベルのマップページの各々に含まれるエントリの数と等しい整数で除算するときに得られる商および余りである。複数の第2のレベルのマップページをまとめて第2のレベルのマップと呼ぶ。本明細書では、マップの1若しくはそれ以上のエントリという場合それは、1レベルマップ、2レベルマップの第1のレベル、2レベルマップの第2のレベル、マルチレベルマップ任意のレベル、またはエントリを有する任意の他の種類のマップを含む、任意の種類のマップの1若しくはそれ以上のエントリをいう。
様々な実施形態によれば、マップは、1レベルマップ、2レベルマップ、マルチレベルマップ、直接マップ、連想マップ、およびホストプロトコルのLBAをNVM内の物理的記憶アドレスと関連付ける他の手段のうち1若しくはそれ以上である。例えば、ある実施形態では、2レベルマップは、LBAの第1の関数を、複数の第2のレベル・マップ・ページのうち1つのNVM内のそれぞれのアドレスと関連付ける第1のレベルマップを有し、第2のレベル・マップ・ページの各々は、LBAの第2の関数をLBAに対応するデータのNVM内のそれぞれのアドレスと関連付ける。別の実施形態では、LBAの第1の関数およびLBAの第2の関数の例は、第2のレベル・マップ・ページの各々に含まれる固定数のエントリによって除算されるときに得られる商および余りである。複数の第2のレベル・マップ・ページをまとめて第2のレベルマップと呼ぶ。本明細書では、マップの1若しくはそれ以上のエントリという場合、それは、1レベルマップ、2レベルマップの第1のレベル、2レベルマップの第2のレベル、マルチレベルマップの任意のレベル、またはエントリを有する任意の他の種類のマップを含む、任意の種類のマップの1若しくはそれ以上のエントリをいう。
様々な実施形態によれば、第2のレベルマップ(またはマルチレベルマップの低レベル)のマップページの各々は、マップページの他のものと同数のエントリを含む、マップページの少なくとも他のいくつかと異なる数のエントリを含む、マップページの他のものと同じ粒度のエントリを含む、マップページの他のものと異なる粒度のエントリを含む、すべて同じ粒度ものであるエントリを含む、複数の粒度のものであるエントリを含む、マップページの内容の書式および/またはレイアウトを指定するそれぞれのヘッダを含む、ならびにマップページのエントリを表す任意の他の書式、レイアウト、または編成を有する、のうち1若しくはそれ以上である。例えば、第1の第2のレベル・マップ・ページは、1エントリ当たり4KBの粒度の仕様を有し、第2の第2のレベル・マップ・ページは、1エントリ当たり8KBの粒度、および第1の第2のレベル・マップ・ページの半数だけのエントリの仕様を有する。
別の実施形態では、高レベルマップのエントリは、対応する低レベル・マップページの書式および/またはレイアウト情報を含む。例えば、第1のレベルマップ内のエントリの各々は、関連付けられた第2のレベル・マップ・ページ内のエントリについての粒度仕様を含む。
ある実施形態では、マップは複数のエントリを有し、エントリの各々は、1若しくはそれ以上のLBAを、LBAのデータが記憶されているNVM内のそれぞれの位置を選択的に含む情報と関連付ける。例えば、LBAは512Bのセクタを指定し、マップ内の各エントリは、LBAの並んだ8セクタ(4KB)領域と関連付けられている。
様々な実施形態によれば、マップのエントリの情報は、NVM内の位置、NVM内の読み出し単位のアドレス、NVMに記憶された関連付けられたLBAのデータを取得するために読み出すべき読み出し単位の数、NVMに記憶された関連付けられたLBAのデータのサイズであって、任意選択で、かつ/または選択的に1バイトより大きい粒度を有するサイズ、関連付けられたLBAのデータが切り捨てられているといった理由で、関連付けられたLBAのデータがNVMに存在しないという表示、関連付けられたLBAのデータに適用された任意の非標準変更子を含む、関連付けられたLBAのデータの属性、および関連付けられたLBAのデータの任意の他のメタデータ、属性、または性質のうち1若しくはそれ以上を含む。
ある実施形態では、NVM内のアドレスは、アドレスのうち1つを表すのに必要とされるビット数を低減させるために領域へグループ化される。例えば、入出力装置のLBAが64領域に分割され、NVMが、LBA領域の各々に1つずつ、64領域に分割される場合には、特定のLBAと関連付けられたマップエントリは、必要とするアドレスビット数が6少なくて済む。というのは、NVM内の領域のうち1つが特定のLBAの領域によって決定されうるからである。様々な実施形態によれば、LBAの領域とNVMの領域との間の関連付けは、同等性、1対1数値関数といった直接的関連付け、表ルックアップ、動的マッピング、および2セットの数を関連付ける任意の他の方法のうち1若しくはそれ以上によるものである。
様々な実施形態において、NVM内の位置は、複数の読み出し単位のうちの1つのアドレス、ならびに読み出し単位での長さおよび/または範囲を含む。長さは、NVMに記憶された複数のデータ項目のうちの特定のデータ項目のサイズであり、マップのエントリと関連付けられた特定のデータ項目は長さを含む。様々な実施形態によれば、長さは、1バイト、1より大のバイト、1読み出し単位、読み出し単位の指定の小数部、データ項目のうちの1つの最大許容圧縮率に従った粒度、および記憶使用状態を追跡するのに使用される任意の他の粒度のうちの1若しくはそれ以上の粒度を有する。範囲は、特定のデータ項目を記憶する整数の読み出し単位数であり、例えば、特定のデータ項目は、その数の読み出し単位にアクセスすることによってアクセスされる。別の実施形態および/または使用シナリオでは、読み出し単位の範囲内の最初の読み出し単位および/または読み出し単位の範囲内の最後の読み出し単位は、任意選択で、かつ/または選択的に、データ項目のうちの複数のデータ項目の一部若しくは全部を記憶する。ある実施形態および/または使用シナリオでは、長さおよび/または範囲は、例えば、範囲(長さおよび/または範囲が符号化されるコンテキストではサイズと呼ぶこともある)を長さからのオフセットとして記憶することによって、符号化されて記憶される。ある実施形態および/または使用シナリオでは、長さおよび/または範囲の未使用の符号化が、関連付けられたデータ項目がNVM内に存在するかどうかについての指示といった追加情報を符号化する。
NVM内の位置をアドレスおよび長さに関連した情報として符号化することにより、NVMに記憶されるデータを様々なサイズとすることが可能になる。ある実施形態では、長さは、Xを整数部とし、Yを小数部とする固定小数点数<X.Y>として記憶される。別の実施形態では、長さは、X.Yを、長さを表す固定小数点数とし、Sを「範囲指示」とし、範囲を、X+Sとして符号化したタプル<X.Y,S>として記憶される。様々な実施形態によれば、Sは、0若しくは1を表す1ビット数であり、Sは、−1、0、若しくは1を表す2ビット数であり、Sは、Nビットの符号付き数若しくは符号なし数であり、Sは、所定の量だけオフセットされて記憶された符号付き数若しくは符号なし数である。
例示的実施形態
詳細な説明の概説を終えるにあたり、以下に、例示的実施形態をまとめて示す。これらの例示的実施形態は、少なくとも部分的に「EC」(Example Combinations:ECs)として明示的に列挙されたものを有し、本明細書で説明する概念に従った様々な種類の実施形態の詳細な説明を提供するものである。これらの例は、相互排他的であることも、網羅的であることも、限定的であることも意図されておらず、本発明は、これらの例示的実施形態だけに限定されるものではなく、発行される特許請求の範囲内のすべての可能な改変形態および変形形態を包含するものである。
EC1)方法であって、
記憶アドレス空間内の複数のページの各々を、不揮発性メモリから読み出し可能な複数の最小量の訂正可能データのうちの各データのアドレスにマップする第1のマップする工程と、
前記複数のページの各々を、前記不揮発性メモリから読み出し可能な前記最小量の訂正可能データの整数の数を指定する各範囲にマップする第2のマップする工程と、
前記複数のページの各々を、前記不揮発性メモリから読み出し可能な訂正可能データの最小量よりも高い粒度を有する、各長さの単位にマップする第3のマップする工程と、
前記特定のページの前記各アドレスおよび前記各範囲に少なくとも部分的に基づいて、前記不揮発性メモリに記憶され、前記特定のページと関連付けられたデータを読み出す工程と、
前記特定のページと関連付けられたデータを書き込む工程に応答して、前記特定のページの前記各長さに少なくとも部分的に基づいて不揮発性メモリの容量使用情報を更新する工程と
を有し、
前記特定のページの前記各アドレスおよび前記各範囲によって指定された、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の訂正可能データのうちの1若しくはそれ以上により、前記特定のページと関連付けられたデータ、および前記複数のページのうちの少なくとも1つの他のページと関連付けられた少なくとも一部のデータの両方が同時に記憶されるものである
方法。
EC2)EC1記載の方法において、さらに、
マップ表の複数のエントリのうちの特定のエントリにアクセスする工程であって、前記マップ表は前記複数のページの各々を前記マップ表の複数のエントリの各エントリと関連付けるものであり、前記特定のページは前記マップ表の前記特定のエントリと関連付けられるものである、前記アクセスする工程を有するものであり、
前記アクセスする工程は、前記特定のページの第1のマップする工程と、前記特定のページの第2のマップする工程と、前記特定のページの第3のマップする工程と
を有するものである方法。
EC3)EC2記載の方法において、前記特定のマップエントリは、前記各範囲と、前記各アドレスと、前記各長さとを有するものである方法。
EC4)EC1記載の方法において、前記単位は1バイトの単位よりも粗い粒度の単位である方法。
EC5)EC1記載の方法において、
前記不揮発性メモリは、複数の別々に書き込み可能な不揮発性メモリページを有し、
前記別々に書き込み可能な不揮発性メモリページの各々は、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の訂正可能データのうちの少なくとも一部を有するものである方法。
EC6)EC1記載の方法において、前記データを読み出す工程は、前記特定のページの前記各アドレスおよび前記各範囲によって指定された、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の訂正可能データのうちの1若しくはそれ以上に記憶されたヘッダを解析する工程を有し、前記ヘッダは、前記不揮発性メモリに記憶され、且つ前記特定のページの前記各アドレスおよび前記各範囲によって指定された、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の訂正可能データのうちの1若しくはそれ以上内の特定のページと関連付けられたデータのオフセットを有する方法。
EC7)EC1記載の方法において、さらに、
前記特定のページと関連付けられたデータを書き込む工程に応答して、前記特定のページと関連付けられた前記データの長さに基づいて前記特定のページの前記各長さを更新する工程を有するものである方法。
EC8)EC7記載の方法において、前記特定のページと関連付けられたデータを書き込む工程は、前記特定のページと関連付けられたデータのサイズを縮小する工程を有し、前記特定のページの前記各長さは、前記特定のページと関連付けられたデータの当該縮小されたサイズの長さに基づくものである方法。
EC9)EC8記載の方法において、前記縮小する工程は圧縮する工程を有するものである方法。
EC10)EC8記載の方法において、さらに、
前記特定のページと関連付けられたデータを書き込む工程に応答して、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の訂正可能データの数に従って前記特定のページの前記各範囲を更新し、前記特定のページと関連付けられた前記縮小されたデータの読み出しにアクセスする工程を有するものである方法。
EC11)EC1記載の方法において、さらに、
前記特定のページと関連付けられたデータを書き込む工程に応答して、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の訂正可能データの数に従って前記特定のページの前記各範囲を更新し、前記特定のページと関連付けられた前記縮小されたデータの読み出しにアクセスする工程を有するものである方法。
EC12)EC1記載の方法において、前記複数のページのうちの第1のページと関連付けられたデータのサイズは前記複数のページのうちの第2のページと関連付けられたデータのサイズと異なるものである方法。
EC13)EC1記載の方法において、前記複数のページのうちの第1のページの長さは前記複数のページのうちの第2のページの長さと異なるものである方法。
EC14)EC1記載の方法において、前記複数のページのうちの第1のページの範囲は前記複数のページのうちの第2のページの範囲と異なるものである方法。
EC15)EC1記載の方法において、前記複数のページのうちの第1のページのアドレスは前記複数のページのうちの第2のページと関連付けられたデータのアドレスと等しいものである方法。
EC16)方法であって、
記憶アドレス空間内の複数のページの各々を、複数の読み出し量のうちの各読み出し量のアドレスにマップする第1のマップする工程であって、前記読み出し量の各々は不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の訂正可能データである、前記第1のマップする工程と、
前記複数のページの各々を、前記読み出し量の整数の数を指定する各範囲にマップする第2のマップする工程と、
前記複数のページの各々を、前記最小の訂正可能読み出し量のいずれよりも高い粒度を有する、各長さの単位にマップする第3のマップする工程と、
特定のページのアドレスおよび範囲に少なくとも部分的に基づいて、前記不揮発性メモリに記憶され、当該特定のページと関連付けられたデータを読み出す工程と、
前記特定のページと関連付けられたデータを書き込む工程に応答して、前記特定のページの長さに少なくとも部分的に基づいて前記不揮発性メモリの容量使用情報を更新する工程と
を有し、
前記特定のページのアドレスおよび範囲は、前記データを読み出す工程によってアクセスされる読み出し量のうち特定の読み出し量を指定し、当該特定の読み出し量のうちの少なくとも1つは、前記特定のページと関連付けられたデータのうちの少なくとも一部と、前記複数のページのうちの1つの他のページと関連付けられたデータのうちの少なくとも一部とを含むものである
方法。
EC17)方法であって、
記憶アドレス空間内の複数のページのうち特定のページのページアドレスに少なくとも部分的に基づいて、1若しくはそれ以上の不揮発性メモリの複数の読み出し単位のうち1つの読み出し単位の読み出し単位アドレスを決定する工程と、
前記ページアドレスに少なくとも部分的に基づいて、前記複数の読み出し単位の整数の数を指定する範囲を決定する工程と、
前記ページアドレスに少なくとも部分的に基づいて、前記読み出し単位よりも高い粒度を有する長さの単位を決定する工程と、
前記読み出し単位アドレスおよび前記範囲に少なくとも部分的に基づいて前記特定のページと関連付けられたデータを読み出す工程であって、前記複数の読み出し単位のうちの整数N個の読み出し単位にアクセスする工程を有し、Nは範囲に少なくとも部分的に基づくものである、前記読み出す工程と、
データを書き込む工程に応答して、前記長さに少なくとも部分的に基づいて前記不揮発性メモリの容量使用情報を更新する工程と
を有し、
前記複数の読み出し単位の各々は、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の訂正可能データであり、
前記複数の読み出し単位のうちの整数N個の読み出し単位うちの少なくとも1つは、前記特定のページと関連付けられた前記データのうちの少なくとも一部、および前記ページのうちの少なくとも1つの他のページと関連付けられたデータの少なくとも一部を含むものである、
方法。
EC18)EC17記載の方法において、Nは前記範囲と等しいものである方法。
EC19)EC17記載の方法において、
前記読み出し単位アドレスを決定する工程は、前記複数のページの各々を、前記複数の読み出し単位における各読み出し単位の読み出し単位アドレスにマップする工程を有し、前記読み出し単位アドレスは前記特定のページがマップされる読み出し単位アドレスであり、
前記範囲を決定する工程は、前記複数のページの各々を、前記複数の読み出し単位の整数の数を指定する各範囲にマップする工程を有し、前記範囲は前記特定のページがマップされる範囲であり、
前記長さを決定する工程は、前記複数のページの各々を、前記読み出し単位よりも高い粒度を有する各長さの単位にマップする工程を有し、前記長さは前記特定のページがマップされる長さである方法。
EC20)EC19記載の方法において、さらに、
マップ表の複数のエントリのうちの特定のエントリにアクセスする工程であって、前記マップ表は前記複数のページの各々を前記マップ表の複数のエントリの各エントリと関連付けるものであり、前記特定のページは前記マップ表の前記特定のエントリと関連付けられるものである、前記アクセスする工程を有するものであり、
前記アクセスする工程は、前記特定のページを前記読み出し単位アドレスにマップする工程と、前記特定のページを前記範囲にマップする工程と、前記特定のページを前記長さにマップする工程とを有する方法。
EC21)EC20記載の方法において、前記特定のマップエントリは、前記範囲と、前記アドレスと、前記長さとを有する方法。
EC22)EC17記載の方法において、前記長さ単位は1バイトの単位よりも粗い粒度の単位である方法。
EC23)EC17記載の方法において、
前記不揮発性メモリは、複数の別々に書き込み可能な不揮発性メモリページを有し、
前記別々に書き込み可能な不揮発性メモリページの各々は複数の読み出し単位を有するものである方法。
EC24)EC17記載の方法において、前記データを読み出す工程はアクセスされた読み出し単位に含まれるヘッダを解析する工程を有し、前記ヘッダは前記特定のページと関連付けられたデータを特定するオフセットを有するものである方法。
EC25)EC17記載の方法において、さらに、
前記データを書き込む工程に応答して、前記特定のページと関連付けられた前記データの長さに従って前記長さを更新する工程を有するものである方法。
EC26)EC25記載の方法において、前記データを書き込む工程は、前記特定のページと関連付けられたデータのサイズを縮小する工程を有し、前記特定のページの前記長さは、前記特定のページと関連付けられたデータの縮小サイズの長さに基づくものである方法。
EC27)EC26記載の方法において、前記縮小する工程は圧縮する工程を有する方法。
EC28)EC26記載の方法において、さらに、
前記データを書き込む工程に応答して、前記特定のページと関連付けられた前記縮小されたデータを取り出すのためににアクセスすべき前記読み出し単位の数に従って前記特定のページの前記範囲を更新する工程を有するものである方法。
EC29)EC17記載の方法において、さらに、
前記データを書き込む工程に応答して、前記特定のページと関連付けられた前記縮小されたデータを取り出すのためににアクセスすべき前記読み出し単位の数に従って前記特定のページの前記範囲を更新する工程を有するものである方法。
EC30)EC17記載の方法において、前記複数のページのうちの第1のページと関連付けられたデータのサイズは前記複数のページのうちの第2のページと関連付けられたデータのサイズと異なるものである方法。
EC31)EC17記載の方法において、前記長さは、前記特定のページ以外のページのうちの1つの長さと異なるものである方法。
EC32)EC17記載の方法において、前記範囲は、前記特定のページ以外のページのうちの1つの範囲と異なるものである方法。
EC33)EC17記載の方法において、前記読み出し単位アドレスは、前記特定のページ以外のページのうちの1つの読み出し単位アドレスと等しいものである方法。
EC34)EC33記載の方法において、前記長さは、前記特定のページ以外のページのうちの1つの長さと等しくないものである方法。
EC35)EC34記載の方法において、前記範囲は、前記特定のページ以外のページのうちの1つの範囲と等しいものである方法。
EC36)システムであって、
ホスト記憶容量アドレスを受け取り、ホストアドレスを不揮発性メモリ(Non−Volatile Memory:NVM)の読み出し単位アドレス、および符号化された長さ情報に変換するマッピングモジュールと、
前記読み出し単位アドレスおよび前記符号化された長さ情報を使用して前記不揮発性メモリの未使用容量を回復し、前記不揮発性メモリの空き容量および/または使用容量のカウントを維持する再利用モジュールと
を有するシステム。
EC37)EC36記載のシステムにおいて、さらに、
前記符号化された長さ情報を復号して長さおよび範囲を取得する手段であって、前記長さは所定のバイト数の単位で表される値を有し、前記範囲は所定の読み出し単位数の単位で表される値を有するものである、前記復号する手段を有するものであるシステム。
EC38)EC37記載のシステムにおいて、前記読み出し単位の各々は指定のバイト数であるシステム。
EC39)EC37記載のシステムにおいて、前記所定のバイト数は固定長の読み出し単位のバイト数と等しく、前記長さは前記読み出し単位で表された数値を有するシステム。
EC40)EC37記載のシステムにおいて、前記範囲は前記長さの粒度よりも粗い粒度で表されるシステム。
EC41)EC37記載のシステムにおいて、さらに、
前記読み出し単位アドレスおよび前記範囲を使用して、前記不揮発性メモリの任意数の連続した読み出し単位へのアクセスをスケジューリングするスケジューリングモジュールであって、前記数は前記範囲と等しく、前記範囲は、長さによって指定されるバイト数よりも大きい、またはこれと等しいバイト数を指定するものである、前記スケジューリングモジュールを有するものであるシステム。
EC42)EC36記載のシステムにおいて、前記マッピングモジュールは、さらに、単一レベルマップを有するものであるシステム。
EC43)EC37記載のシステムにおいて、前記マッピングモジュールは二重レベルマップを有するものであるシステム。
EC44)EC43記載のシステムにおいて、前記二重レベルマップは第1のレベルのマップと第2のレベルのマップとを有し、さらに、前記第2のレベルのマップは第2のレベルのマップページに分割され、当該第2のレベルのマップページは所定の整数個のマップ・ページ・エントリを有するシステム。
EC45)EC44記載のシステムにおいて、さらに、
第1のレベルのマップページおよびマップ・ページ・エントリ、ならびに第2のレベルのマップページおよびマップ・ページ・エントリを選択するために使用可能な情報を提供する整数除算器を有するものであるシステム。
EC46)EC45記載のシステムにおいて、前記整数除算器は、前記ホスト記憶容量アドレスを前記第2のレベルのマップページ内の整数の数のエントリで除算し、さらに、整数の商と整数の余りとを算出するものであり、前記整数の商により前記第1のレベルのマップエントリが選択可能となり、前記第1のレベルのマップエントリの一部分により前記第2のレベルのマップページが選択可能となり、前記整数の余りにより前記選択された第2のレベルのマップページ内のエントリを選択可能となり、前記選択された第2のレベルのマップページ内のエントリにより、前記不揮発性メモリの任意数の連続した読み出し単位が選択可能となるものであり、前記数は前記範囲と等しいものであるシステム。
EC47)EC36記載のシステムにおいて、前記マッピングモジュールは、さらに、少なくとも1つの3レベルのマップを有するものであるシステム。
EC48)EC37記載のシステムにおいて、前記長さは、<X.Y>といった、整数部分と小数部分とを有する固定小数点数として符号化されるシステム。
EC49)EC48記載のシステムにおいて、前記長さおよび前記範囲は前記符号化された長さ情報の第1のサブフィールドおよび第2のサブフィールドとして符号化され、一方のサブフィールドは固定小数点の長さ<X.Y>を有し、他方のサブフィールドは範囲オフセットSを有するシステム。
EC50)EC49記載のシステムにおいて、前記範囲は前記長さの整数部分と前記範囲オフセットの値との和と等しい値を有し、よって前記範囲はX+Sと等しいものであるシステム。
EC51)EC49記載のシステムにおいて、前記範囲は長さの整数部分と、整数1と前記範囲オフセットの値との和と等しい値を有し、よって範囲はX+1+Sと等しいものであるシステム。
EC52)EC49記載のシステムにおいて、前記範囲は長さの整数部分と、整数2と、前記範囲オフセットの値との和と等しい値を有し、よって範囲はX+2+Sと等しいものであるシステム。
EC53)EC49記載のシステムにおいて、前記範囲のオフセットは、集合{−1,0,1}の中から選択される整数値を有するものであるシステム。
EC54)EC49記載のシステムにおいて、前記範囲のオフセットは、集合{0,1}の中から選択される整数値を有するものであるシステム。
EC55)EC49記載のシステムにおいて、前記範囲のオフセットは、集合{0,1,2}の中から選択される整数値を有するものであるシステム。
EC56)EC37記載のシステムにおいて、前記範囲は前記符号化された長さ情報において前記読み出し単位の正の整数の数によって表され、前記長さは長さオフセットによって表されるものであるシステム。
EC57)EC56記載のシステムにおいて、前記長さオフセットは、<M.N>といった、整数部分と小数部分とを有する固定小数点の非負実数によって表されるシステム。
EC58)EC56記載のシステムにおいて、前記長さの値は、前記範囲から長さオフセットを減算することによって得られ、よって、長さは(範囲−M.N)と等しいものであるシステム。
EC59)EC36記載のシステムにおいて、前記マッピングモジュールおよび前記再利用モジュールは、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを使用したソリッドステートディスク(Solid−State Disk:SSD)の一部として実装されるものであるシステム。
EC60)EC59記載のシステムにおいて、前記マッピングモジュールおよび前記再利用モジュールは、ソリッドステートディスク(SSD)コントローラを有する単一の集積回路の一部として実装されたシステム。
EC61)EC60記載のシステムにおいて、前記ソリッドステートディスク・コントローラは、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを使用したソリッドステートディスクを制御するために使用されるものであるシステム。
EC62)EC61記載のシステムにおいて、前記フラッシュメモリは複数のダイからなるシステム。
EC63)EC59記載のシステムにおいて、さらに、
前記ソリッドステートディスクを前記コンピューティングホストにインターフェースする手段を有するものであるシステム。
EC64)EC63記載のシステムにおいて、前記ソリッドステートディスクを前記コンピューティングホストにインターフェースする手段はストレージインターフェース規格と適合するものであるシステム。
EC65)EC59記載のシステムにおいて、さらに、
フラッシュメモリとインターフェースする手段を有するものであるシステム。
EC66)EC65記載のシステムにおいて、前記フラッシュメモリとインターフェースする手段はフラッシュ・メモリ・インターフェースを有するシステム。
EC67)EC59記載のシステムにおいて、さらに、
前記ソリッドステートディスクを前記コンピューティングホストにインターフェースする手段と、
前記フラッシュメモリとインターフェースする手段と
を有するものであるシステム。
EC68)EC67記載のシステムにおいて、前記手段は単一の集積回路(IC)にまとめて実装されるものであるシステム。
EC69)EC67記載のシステムにおいて、前記手段はソリッドステートディスク(SSD)に含まれているものであるシステム。
EC70)EC67記載のシステムにおいて、さらに、
前記コンピューティングホストの全部若しくは任意の部分を有するものであるシステム。
EC71)システムであって、
論理ページアドレスを、不揮発性メモリの複数の読み出し単位のうちの1つのアドレスおよび、符号化された長さ情報と関連付けるマッピング表と、
前記読み出し単位アドレスおよび前記符号化された長さ情報を使用して再利用すべき不揮発性メモリの特定のブロックを決定するリサイクラと
を有するシステム。
EC72)EC71記載のシステムにおいて、さらに、
前記符号化された長さ情報を復号して長さおよび範囲を取得する手段であって、前記長さは所定のバイト数の単位で表される値を有し、前記範囲は所定の読み出し単位数の単位で表される値を有するものである、前記復号する手段を有するものであるシステム。
EC73)EC72記載のシステムにおいて前記読み出し単位の各々は指定のバイト数であるシステム。
EC74)EC72記載のシステムにおいて、前記所定のバイト数は固定長の読み出し単位内のバイト数と等しく、前記長さは前記読み出し単位で表された数値を有するものであるシステム。
EC75)EC72記載のシステムにおいて、前記長さは非整数の読み出し単位の数であり、単一の読み出し単位よりも高い粒度で表されるものであるシステム。
EC76)EC72記載のシステムにおいて、前記範囲は長さの粒度よりも粗い粒度で表されるものであるシステム。
EC77)EC72記載のシステムにおいて、さらに、
前記読み出し単位アドレスおよび前記範囲を使用して、前記読み出し単位アドレスに対応する、前記不揮発性メモリ内の位置にある読み出し単位を起点として、前記範囲と等しい合計数にわたって続く所定の連続した読み出し単位にアクセスするスケジューラを有するものであるシステム。
EC78)EC71記載のシステムにおいて、さらに、マッピング表は単一レベルマップを有するものであるシステム。
EC79)EC72記載のシステムにおいて、さらに、前記マッピング表は二重レベルマップを有するものであるシステム。
EC80)EC79記載のシステムにおいて、前記二重レベルマップは第1のレベルのマップと第2のレベルのマップとを有し、さらに、前記第2のレベルのマップは第2のレベルのマップページに分割され、当該第2のレベルのマップページは所定の整数個のマップ・ページ・エントリを有するものであるシステム。
EC81)EC80記載のシステムにおいて、さらに、
第1のレベルのマップページおよびマップ・ページ・エントリならびに第2のレベルのマップページおよびマップ・ページ・エントリを選択するために使用可能な情報を提供する整数除算器を有するものであるシステム。
EC82)EC81記載のシステムにおいて、前記整数除算器は、前記論理ページアドレスを前記第2のレベルのマップページ内のエントリの整数の数で除算し、さらに、整数の商と整数の余りとを算出するものであり、前記整数の商により前記第1のレベルのマップエントリが選択可能となり、前記第1のレベルのマップエントリの一部分により前記第2のレベルのマップページが選択可能となり、前記整数の余りにより前記選択された第2のレベルのマップページ内のエントリが選択可能となり、前記選択された第2のレベルのマップページ内のエントリにより、前記不揮発性メモリの任意数の連続した読み出し単位が選択可能となるものであり、前記数は範囲と等しいものであるシステム。
EC83)EC71記載のシステムにおいて、前記マッピング表は、さらに、少なくとも1つの3レベルマップを有するものであるシステム。
EC84)EC72記載のシステムにおいて、前記長さは、<X.Y>といった、整数部分と小数部分とを有する固定小数点数として符号化されるものであるシステム。
EC85)EC84記載のシステムにおいて、前記長さおよび前記範囲は、固定小数点の長さ表現<X.Y>と範囲オフセットSとを有するタプルとして符号化されるシステム。
EC86)EC85記載のシステムにおいて、前記長さおよび前記範囲は前記符号化された長さ情報の第1のサブフィールドおよび第2のサブフィールドとして符号化され、一方のサブフィールドは固定小数点の長さ<X.Y>を有し、他方のサブフィールドは範囲オフセットSを有するものであるシステム。
EC87)EC86記載のシステムにおいて、前記範囲は長さの整数部分と前記範囲オフセットの値との和と等しい値を有し、よって前記範囲はX+Sと等しいものであるシステム。
EC88)EC86記載のシステムにおいて、前記範囲は長さの整数部分と整数1と前記範囲オフセットの値との和と等しい値を有し、よって前記範囲はX+1+Sと等しいものであるシステム。
EC89)EC86記載のシステムにおいて、前記範囲は長さの整数部分と整数2と前記範囲オフセットの値との和と等しい値を有し、よって前記範囲はX+2+Sと等しいものであるシステム。
EC90)EC86記載のシステムにおいて、前記範囲オフセットは、集合{−1,0,1}の中から選択される整数値を有するシステム。
EC91)EC86記載のシステムにおいて、前記範囲オフセットは、集合{0,1}の中から選択される整数値を有するシステム。
EC92)EC86記載のシステムにおいて、前記範囲オフセットは、集合{0,1,2}の中から選択される整数値を有するシステム。
EC93)EC72記載のシステムにおいて、前記範囲は符号化された長さ情報において前記読み出し単位の正の整数の数によって表され、前記長さは長さオフセットによって表されるものであるシステム。
EC94)EC93記載のシステムにおいて、前記長さオフセットは、<M.N>といった、整数部分と小数部分とを有する固定小数点の非負実数によって表されるものであるシステム。
EC95)EC93記載のシステムにおいて、前記長さの値は、前記範囲から長さオフセットを減算することによって得られ、例えば、長さは(範囲−M.N)と等しいものであるシステム。
EC96)EC71記載のシステムにおいて、前記マッピングモジュールおよび前記再利用モジュールは、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを使用したSSDの一部として実装されるものであるシステム。
EC97)EC71記載のシステムにおいて、前記マッピングモジュールおよび前記再利用モジュールは、ソリッドステートディスク(Solid−State Disk:SSD)コントローラを有する単一の集積回路の一部として実装されるものであるシステム。
EC98)EC97記載のシステムにおいて、ソリッドステートディスク・コントローラは、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを使用したソリッドステートディスクを制御するために使用されるシステム。
EC99)EC98記載のシステムにおいて、前記フラッシュメモリは複数のダイからなるものであるシステム。
EC100)EC96記載のシステムにおいて、さらに、
前記ソリッドステートディスクを前記コンピューティングホストにインターフェースする手段を有するものであるシステム。
EC101)EC100記載のシステムにおいて、前記ソリッドステートディスクを前記コンピューティングホストにインターフェースする手段はストレージインターフェース規格と適合するものであるシステム。
EC102)EC96記載のシステムにおいて、さらに、
フラッシュメモリとインターフェースする手段を有するものであるシステム。
EC103)EC102記載のシステムにおいて、前記フラッシュメモリとインターフェースする手段はフラッシュ・メモリ・インターフェースを有するものであるシステム。
EC104)EC96記載のシステムにおいて、さらに、
前記ソリッドステートディスクを前記コンピューティングホストにインターフェースする手段と、
前記フラッシュメモリとインターフェースする手段と
を有するものであるシステム。
EC105)EC104記載のシステムにおいて、前記手段は単一の集積回路(IC)にまとめて実装されるものであるシステム。
EC106)EC104記載のシステムにおいて、前記手段はソリッドステートディスク(SSD)に含まれているものであるシステム。
EC107)EC104記載のシステムにおいて、さらに、
前記コンピューティングホストの全部若しくは任意の部分を有するものであるシステム。
EC108)方法であって、
ホスト記憶容量アドレスに少なくとも部分的に基づいて、転送量粒度の単位で示される転送量値および空き容量粒度の単位で示される空き容量値を表す要素を決定する工程と、
前記要素に少なくとも部分的に基づいて、前記転送量値および前記空き容量値を決定する工程と、
前記転送量値に少なくとも部分的に基づいて、不揮発性メモリ(NVM)から、前記ホスト記憶容量アドレスに対応するデータを読み出す工程と、
前記空き容量値に少なくとも部分的に基づいて、前記不揮発性メモリの容量使用情報を追跡する工程と
を有し、
前記転送量粒度は空き容量粒度よりも粗いものである方法。
EC109)EC108記載の方法において、前記要素を決定する工程は、少なくとも部分的に、前記ホスト記憶容量アドレスに少なくとも部分的に基づいて、前記要素、および前記不揮発性メモリ内のデータの開始アドレスを提供するマッピングモジュールを介して実行されるものである方法。
EC110)EC109記載の方法において、前記データを読み出す工程は、前記開始アドレスを起点として不揮発性メモリからデータを読み出すものである方法。
EC111)EC109記載の方法において、前記開始アドレスは、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データに対応する粒度を有するものである方法。
EC112)EC111記載の方法において、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データは、生データ部分、および当該生データ部分を保護する検査ビット部分に対応するものである方法。
EC113)EC108記載の方法において、前記転送量値は、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データの整数倍を表すものである方法。
EC114)EC113記載の方法において、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データは、生データ部分、および当該生データ部分と関連付けられた低レベル誤り訂正符号ビットに対応するものである方法。
EC115)EC113記載の方法において、前記要素の第1の下位要素は転送量値を有し、前記要素の第2の下位要素は空き容量値を有するものである方法。
EC116)EC113記載の方法において、前記要素の第1の下位要素は転送量値を示す整数を有し、前記要素の第2の下位要素は、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データよりも少ない量のデータを示す小数部を有し、前記整数および前記小数部の組み合せは前記空き容量値に対応するものである方法。
EC117)EC108記載の方法において、さらに、
前記空き容量値に少なくとも部分的に基づいて、前記不揮発性メモリの各部分の再利用を管理する工程を有するものである方法。
EC118)EC117記載の方法において、さらに、
前記空き容量値に少なくとも部分的に基づいて、前記各部分の特定の部分についての使用容量を決定する工程を有するものである方法。
EC119)EC118記載の方法において、さらに、
前記使用容量に少なくとも部分的に基づいて、前記各部分の特定の部分を選択して再利する工程を有するものである方法。
EC120)EC108記載の方法において、さらに、
前記ホスト記憶容量アドレスを指定するホストからの読み出し要求に応答して、前記データの少なくとも一部分を変換する工程と、前記変換する工程の結果の少なくとも一部分をホストに返す工程とを有するものである方法。
EC121)EC120記載の方法において、前記変換する工程は解凍する工程を有するものである方法。
EC122)EC120記載の方法において、前記変換する工程は解読する工程を有するものである方法。
EC123)処理要素によって実行されると、処理要素に動作を実行させる命令のセットが記憶されている有形の非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記動作は、
ホスト記憶容量アドレスに少なくとも部分的に基づいて、転送量粒度の単位で示される転送量値および空き容量粒度の単位で示される空き容量値を表す要素を決定する動作と、
前記要素に少なくとも部分的に基づいて、前記転送量値および前記空き容量値を決定する動作と、
前記転送量値に少なくとも部分的に基づいて、不揮発性メモリ(NVM)から、前記ホスト記憶容量アドレスに対応するデータを読み出す動作と、
前記空き容量値に少なくとも部分的に基づいて、前記不揮発性メモリの容量使用情報を追跡する動作と
を有し、
前記転送量粒度は前記空き容量粒度よりも粗いものである、
有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC124)EC123記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記要素を決定する動作は、少なくとも部分的に、前記ホスト記憶容量アドレスに少なくとも部分的に基づいて、前記要素、および前記不揮発性メモリ内のデータの開始アドレスを提供するマッピングモジュールを介して実行されるものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC125)EC124記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記データを読み出す動作は、前記開始アドレスを起点として前記不揮発性メモリからデータを読み出すものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC126)EC124記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記開始アドレスは、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データに対応する粒度を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC127)EC126記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データは、生データ部分、および当該生データ部分を保護する検査ビット部分に対応するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC128)EC123記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記転送量値は、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データの整数倍を表すものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC129)EC128記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データは、生データ部分、および当該生データ部分と関連付けられた低レベル誤り訂正符号ビットに対応するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC130)EC128記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記要素の第1の下位要素は転送量値を有し、前記要素の第2の下位要素は空き容量値を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC131)EC128記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記要素の第1の下位要素は転送量値を指示する整数を有し、前記要素の第2の下位要素は、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データより少ない量のデータを示す小数部を有し、前記整数および前記小数部の組み合わせは空き容量値に対応するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC132)EC123記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、さらに、
前記空き容量値に少なくとも部分的に基づいて、前記不揮発性メモリの各部分の再利用を管理する動作を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC133)EC132記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、さらに、
空き容量値に少なくとも部分的に基づいて、前記各部分の特定の部分についての使用容量の量を決定する動作を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC134)EC132記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、さらに、
前記使用容量に少なくとも部分的に基づいて、前記各部分の特定の部分を選択して再利用する動作を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC135)EC123記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、さらに、
前記ホスト記憶容量アドレスを指定するホストからの読み出し要求に応答して、前記データの少なくとも一部分を変換する動作と、前記変換の結果の少なくとも一部分をホストに返す動作とを有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC136)EC135記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記変換する動作は解凍する動作を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC137)EC135記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記変換する動作は解読する動作を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC138)EC123記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記動作は、さらに、要求を前記コンピューティングホストにインターフェースする動作を管理する動作を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC139)EC138記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記要求を前記コンピューティングホストにインターフェースする動作はストレージインターフェース規格と適合するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC140)EC123記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記記憶する動作はフラッシュメモリとインターフェースする動作を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC141)EC140記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記フラッシュメモリとインターフェースする動作はフラッシュ・メモリ・インターフェースを有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC142)EC123記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記動作は、さらに、
少なくとも部分的にコンピューティング・ホスト・インターフェース論理回路を管理する動作によって前記要求を前記コンピューティングホストにインターフェースする動作を管理する動作を有するものであり、
前記記憶する動作は、前記フラッシュメモリとインターフェース可能なフラッシュ・メモリ・インターフェース論理回路を少なくとも部分的に介して実行されるものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC143)EC142記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記コンピューティング・ホスト・インターフェース論理回路および前記フラッシュ・メモリ・インターフェース論理回路は、単一の集積回路(IC)にまとめて実装される有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC144)EC142記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記コンピューティング・ホスト・インターフェース論理回路および前記フラッシュ・メモリ・インターフェース論理回路は、ソリッドステートディスク(SSD)に含まれているものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC145)EC123記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記動作は、さらに、
前記コンピューティングホストの全部若しくは任意の部分の動作を管理する動作を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC146)EC123記載の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体において、前記動作は、前記フラッシュメモリのうちの少なくとも1つの動作を管理する動作を有するものである有形の非一時的なコンピュータ可読媒体。
EC147)記憶インターフェース規格を有し、または参照する前述のECのうちいずれかであって、記憶インターフェース規格は、
ユニバーサル・シリアル・バス(USB)インターフェース規格、
コンパクトフラッシュ(登録商標)(CF)インターフェース規格、
マルチメディアカード(MMC)インターフェース規格、
組み込みMMC(eMMC)インターフェース規格、
サンダーボルト(Thunderbolt)インターフェース規格、
UFSインターフェース規格、
セキュアディジタル(SD)インターフェース規格、
メモリ・スティック・インターフェース規格、
xDピクチャ・カード・インターフェース規格、
統合ドライブエレクトロニクス(IDE)インターフェース規格、
シリアル・アドバンスド・テクノロジ・アタッチメント(SATA)インターフェース規格、
外部SATA(eSATA)インターフェース規格、
小型コンピュータ・システム・インターフェース(SCSI)インターフェース規格、
シリアル小型コンピュータ・システム・インターフェース(SAS)インターフェース規格、
ファイバ・チャネル・インターフェース規格、
イーサネット(登録商標)(Ethernet(登録商標))インターフェース規格、および
周辺装置相互接続エクスプレス(PCIe)インターフェース規格
のうち1若しくはそれ以上を有するEC。
EC148)フラッシュ・メモリ・インターフェースを有し、または参照する前述のECのうちいずれかであって、フラッシュ・メモリ・インターフェースは、
オープンNANDフラッシュインターフェース(ONFI)、
トグルモードインターフェース、
ダブルデータレート(DDR)同期インターフェース、
DDR2同期インターフェース、
同期インターフェース、および
非同期インターフェース
のうち1若しくはそれ以上と適合するEC。
EC149)コンピューティングホストを有し、または参照する前述のECのうちいずれかであって、コンピューティングホストは、
コンピュータ、
ワークステーションコンピュータ、
サーバコンピュータ、
ストレージサーバ、
ストレージ・アタッチト・ネットワーク(SAN)、
ネットワーク・アタッチト・ストレージ(NAS)デバイス、
ダイレクト・アタッチト・ストレージ(DAS)デバイス、
ストレージアプライアンス、
パーソナルコンピュータ(PC)、
ラップトップコンピュータ、
ノートブックコンピュータ、
ネットブックコンピュータ、
タブレット機器またはタブレットコンピュータ、
ウルトラブックコンピュータ、
電子読み出し装置(e−reader)、
携帯情報端末(PDA)
ナビゲーションンシステム
(ハンドヘルド型)全地球測位システム(GPS)機器、
自動通信路制御システム、
自動車媒体制御システムまたは自動車媒体制御コンピュータ、
プリンタ、コピー機またはファックス機またはオールインワン機器、
販売時点POS機器、
金銭登録機、
メディアプレーヤ、
テレビ、
メディアレコーダ、
ディジタル・ビデオ・レコーダ(DVR)、
ディジタルカメラ、
セルラハンドセット、
コードレス電話機ハンドセット、および
電子ゲーム
のうち1若しくはそれ以上を有するEC。
EC150)少なくとも1つのフラッシュメモリを有し、または参照する前述のECのうちいずれかであって、少なくとも1つのフラッシュメモリの少なくとも一部分は、
NANDフラッシュ技術記憶セル、および
NORフラッシュ技術記憶セル
のうち1若しくはそれ以上を有するEC。
EC151)少なくとも1つのフラッシュメモリを有し、または参照する前述のECのうちいずれかであって、少なくとも1つのフラッシュメモリの少なくとも一部分は、
シングルレベルセル(SLC)フラッシュ技術記憶セル、および
マルチレベルセル(MLC)フラッシュ技術記憶セル
のうち1若しくはそれ以上を有するEC。
EC152)少なくとも1つのフラッシュメモリを有し、または参照する前述のECのうちいずれかであって、少なくとも1つのフラッシュメモリの少なくとも一部分は、
多結晶シリコン技術ベースの電荷蓄積セル、および
シリコン窒化膜技術ベースの電荷蓄積セル
のうち1若しくはそれ以上を有するEC。
EC153)少なくとも1つのフラッシュメモリを有し、または参照する前述のECのうちいずれかであって、少なくとも1つのフラッシュメモリの少なくとも一部分は、
2次元技術ベースのフラッシュメモリ技術、および
3次元技術ベースのフラッシュメモリ技術
のうち1若しくはそれ以上を有するEC。
システム
ある実施形態では、SSDといった入出力装置がSSDコントローラを有する。SSDコントローラはホストインターフェースとSSDの不揮発性メモリ(NVM)との間のブリッジとして働き、SSDのホストインターフェースを介してコンピューティングホストから送られるホストプロトコルのコマンドを実行する。コマンドの少なくとも部分的に、SSDに、コンピューティングホストから送られたデータおよびコンピューティングホストに送られるデータについて、それぞれ、NVMの書き込みおよび読み出しを行うよう指図する。別の実施形態では、SSDコントローラは、マップを使用してホストプロトコルのLBAとNVM内の物理的記憶アドレスとを変換することができるようになっている。別の実施形態では、マップの少なくとも一部分が、入出力装置の専用記憶(コンピューティングホストからは見えない)に使用される。例えば、コンピューティングホストからアクセスできないLBAの部分が、入出力装置によって、ログ、統計、または他の専用データへのアクセスを管理するのに使用される。
ある実施形態では、NVM内の様々なサイズの量の圧縮データにアクセスすることにより、ある使用シナリオでは記憶効率が改善される。例えば、SSDコントローラは、コンピューティングホストから(例えばディスク書き込みコマンドに関連した)(圧縮されていない)データを受け取り、データを圧縮し、データをフラッシュメモリへ記憶する。コンピューティングホストからの(例えばディスク読み出しコマンドに関連した)後続の要求に応答して、SSDコントローラはフラッシュメモリから圧縮データを読み出し、圧縮データを解凍し、解凍されたデータをコンピューティングホストに提供する。圧縮データは、様々なサイズの量に従ってフラッシュメモリに記憶され、各量のサイズは、例えば、圧縮アルゴリズム、動作モード、様々なデータに関する圧縮有効性により変動する。SSDコントローラは、部分的に、含まれるマップ表を調べて(1つまたは複数の)ヘッダがフラッシュメモリのどこに記憶されているか確認することによってデータを解凍する。SSDコントローラは、適切な(圧縮)データがフラッシュメモリのどこに記憶されているか確認するためにフラッシュメモリから得た(1つまたは複数の)ヘッダを解析する。SSDコントローラは、コンピューティングホストに提供すべき解凍データを生成するために、フラッシュメモリからの適切なデータを解凍する。本出願では、「解凍する(uncompress)」(およびその変形)は、「伸張する(decompress)」(およびその変形)と同義である。
様々な実施形態では、SSDコントローラは、コンピューティングホストとインターフェースするためのホストインターフェースと、フラッシュメモリといったNVMとインターフェースするためのインターフェースと、各インターフェースを制御し、圧縮および解凍と共に、低レベル冗長性および/または誤り訂正、高レベル冗長性および/または誤り訂正、ならびに独立シリコン素子を用いた動的高レベル冗長性モード管理を行う(かつ/または行うことの様々な態様を制御する)ための回路とを有する。
様々な実施形態によれば、あるホストインターフェースは、USBインターフェース規格、CFインターフェース規格、MMCインターフェース規格、eMMCインターフェース規格、サンダーボルトインターフェース規格、UFSインターフェース規格、SDインターフェース規格、メモリ・スティック・インターフェース規格、xDピクチャ・カード・インターフェース規格、IDEインターフェース規格、SATAインターフェース規格、SCSIインターフェース規格、SASインターフェース規格、およびPCIeインターフェース規格のうち1若しくはそれ以上と適合する。様々な実施形態によれば、コンピューティングホストは、コンピュータ、ワークステーションコンピュータ、サーバコンピュータ、ストレージサーバ、SAN、NASデバイス、DASデバイス、ストレージアプライアンス、PC、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレット機器またはタブレットコンピュータ、ウルトラブックコンピュータ、電子読み出し装置(e−readerなど)、PDA、ナビゲーションンシステム、(ハンドヘルド型)GPS機器、自動通信路制御システム、自動車媒体制御システムまたはコンピュータ、プリンタ、コピー機またはファックス機またはオールインワン機器、POS機器、金銭登録機、メディアプレーヤ、テレビ、メディアレコーダ、DVR、ディジタルカメラ、セルラハンドセット、コードレス電話機ハンドセット、および電子ゲームのうち全部または任意の部分である。ある実施形態では、インターフェースホスト(SAS/SATAブリッジなど)は、コンピューティングホストおよび/またはコンピューティングホストへのブリッジとして動作する。
様々な実施形態では、SSDコントローラは、1若しくはそれ以上のプロセッサを有する。プロセッサは、SSDコントローラの動作を制御し、かつ/または行うためにファームウェアを実行する。SSDコントローラは、コマンドおよび/または状況ならびにデータを送り、受け取るためにコンピューティングホストと通信する。コンピューティングホストは、オペレーティングシステム、ドライバ、およびアプリケーションのうち1若しくはそれ以上を実行する。コンピューティングホストによるSSDコントローラとの通信は、任意選択で、かつ/または選択的に、ドライバおよび/またはアプリケーションによるものである。第1の例では、SSDコントローラへのすべての通信がドライバによるものであり、アプリケーションは、ドライバに高レベルコマンドを提供し、ドライバがそれをSSDコントローラのための特定のコマンドに変換する。第2の例では、ドライバはバイパスモードを実施し、アプリケーションは、ドライバを介してSSDコントローラに特定のコマンドを送ることができるようになっている。第3の例では、PCIe SSDコントローラが1若しくはそれ以上の仮想機能(Virtual Functions:VFs)をサポートし、アプリケーションが、一度構成されると、ドライバをバイパスしてSSDコントローラを直接通信することを可能にする。
様々な実施形態によれば、あるSSDは、HDD、CDドライブ、DVDドライブといった磁気的不揮発性記憶および/または光学的不揮発性記憶によって使用されるフォームファクタ、電気的インターフェース、および/またはプロトコルと適合する。様々な実施形態では、SSDは、0以上のパリティ符号、0以上のRS符号、0以上のBCH符号、0以上のビタビ符号または他のトレリス符号、および0以上のLDPC符号の様々な組み合わせを使用する。
図1Aに、アドレスマッピング機能(図1Aのマップ141など)の表内エントリといった、位置関連情報および長さ関連情報を符号化するための様々な技術、ならびにフラッシュメモリといった不揮発性記憶を管理するための回路を使用して、記憶アドレス空間と不揮発性メモリ(NVM)のアドレス、範囲、および長さとの間のマッピング/変換を実施するSSDコントローラを含むSSDの実施形態の選択された詳細を図示する。SSDコントローラは、例えばNVM素子(フラッシュメモリなど)によって実装される不揮発性記憶を管理するためのものである。SSDコントローラ100は、1若しくはそれ以上の外部インターフェース110を介してホスト(図示せず)に通信可能に結合されている。様々な実施形態によれば、外部インターフェース110は、SATAインターフェース、SASインターフェース、PCIeインターフェース、ファイバ・チャネル・インターフェース、イーサネット(登録商標)インターフェース(10ギガビットイーサネット(登録商標)など)、前述のインターフェースのいずれかの非標準バージョン、カスタムインターフェース、または記憶装置および/若しくは通信装置および/若しくはコンピューティング機器を相互接続するのに使用される任意の他の種類のインターフェースのうちの1若しくはそれ以上である。例えば、ある実施形態では、SSDコントローラ100は、SATAインターフェースおよびPCIeインターフェースを含む。
SSDコントローラ100は、さらに、1つ若しくはそれ以上のデバイスインターフェース190を介して、1つ若しくはそれ以上のフラッシュデバイス192といった、1つ若しくはそれ以上の記憶デバイスを含むNVM199に通信可能に結合されている。様々な実施形態によれば、デバイスインターフェース190は、非同期インターフェース、同期インターフェース、シングルデータレート(SDR)インターフェース、ダブルデータレート(DDR)インターフェース、DRAM互換DDR若しくはDDR2同期インターフェース、ONFI2.2やONFI3.0互換インターフェースといったONFI互換インターフェース、トグルモード互換フラッシュインターフェース、上記のインターフェースのいずれかの非標準バージョン、カスタムインターフェース、または記憶デバイスに接続するのに使用される任意の他の種類のインターフェースのうちの1つ若しくはそれ以上である。
各フラッシュデバイス192は、一部の実施形態では、1つ若しくはそれ以上の個々のフラッシュダイ194を有する。フラッシュデバイス192のうちの特定のフラッシュデバイスの種類に従って、特定のフラッシュデバイス192内の複数のフラッシュダイ194に、並列に、任意選択で、かつ/または選択的にアクセスすることができる。フラッシュデバイス192は、単に、SSDコントローラ100に通信可能に結合することができるようにした記憶デバイスの一種を表しているにすぎない。様々な実施形態では、SLC NANDフラッシュメモリ、MLC NANDフラッシュメモリ、NORフラッシュメモリ、多結晶シリコン若しくはシリコン窒化膜技術ベースの電荷蓄積セルを使用したフラッシュメモリ、2次元若しくは3次元技術ベースのフラッシュメモリ、読み出し専用メモリ、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ、強磁性メモリ、相変化メモリ、レーストラックメモリ、ReRAM、または任意の他の種類のメモリデバイス若しくは記憶媒体といった、任意の種類の記憶デバイスを使用することができる。
様々な実施形態によれば、デバイスインターフェース190は、1つのバスにつき1つ若しくはそれ以上のフラッシュデバイス192を有する1つ若しくはそれ以上のバス;グループ内のバスにおおむね並列にアクセスさせる、1つのバスにつき1つ若しくはそれ以上のフラッシュデバイス192を有する1つ若しくはそれ以上のバスグループ;またはデバイスインターフェース190上へのフラッシュデバイス192の1つ若しくはそれ以上のインスタンスの任意の他の編成として編成される。
引き続き図1Aにおいて、SSDコントローラ100は、ホストインターフェース111、データ処理121、バッファ131、マップ141、リサイクラ151、ECC161、デバイスインターフェース論理191、CPU171といった1つ若しくはそれ以上のモジュールを有する。図1Aに図示する具体的なモジュールおよび相互接続は、単に、一実施形態を表すにすぎず、これらのモジュールの一部または全部、および図示されていないさらに別のモジュールの多くの配置および相互接続が考えられる。第1の例として、一部の実施形態では、デュアルポーティングを提供するための2つ以上のホストインターフェース111がある。第2の例として、一部の実施形態では、データ処理121および/またはECC161がバッファ131と組み合わされている。第3の例として、一部の実施形態では、ホストインターフェース111がバッファ131に直接結合されており、データ処理121が、バッファ131に記憶されたデータに任意選択で、かつ/または選択的に作用する。第4の例として、一部の実施形態では、デバイスインターフェース論理191がバッファ131に直接結合されており、ECC161が、バッファ131に記憶されたデータに任意選択で、かつ/または選択的に作用する。
ホストインターフェース111は、外部インターフェース110を介してコマンドおよび/またはデータを送受信し、一部の実施形態では、タグ追跡113によって個々のコマンドの進捗を追跡する。例えば、コマンドは、読み出すべきアドレス(LBAなど)およびデータの量(LBA量、例えばセクタの数など)を指定する読み出しコマンドを含み、これに応答してSSDは、読み出し状況および/または読み出しデータを提供する。別の例として、コマンドは、書き込むべきアドレス(LBAなど)およびデータの量(LBA量、例えばセクタの数など)を指定する書き込みコマンドを含み、これに応答してSSDは、書き込み状況を提供し、かつ/または書き込みデータを要求し、任意選択でその後に書き込み状況を提供する。さらに別の例として、コマンドは、もはや割り振られる必要のなくなった1つ若しくはそれ以上のアドレス(1つ若しくはそれ以上のLBAなど)を指定する割り振り解除コマンド(trimコマンドなど)を含み、これに応答してSSDは、マップをしかるべく変更し、任意選択で割り振り解除状況を提供する。あるコンテキストでは、ATA互換TRIMコマンドが割り振り解除コマンドの例である。さらに別の例として、コマンドは、超コンデンサ・テスト・コマンドまたはデータハーデニング成功問い合わせを含み、これに応答してSSDは、適切な状況を提供する。一部の実施形態では、ホストインターフェース111は、SATAプロトコルと適合し、NCQコマンドを使用して、最高32までの未処理のコマンドを有することができるようになっており、各コマンドは0から31までの数として表された一意のタグを有する。一部の実施形態では、タグ追跡113は、外部インターフェース110を介して受け取ったコマンドのための外部タグを、SSDコントローラ100による処理の間にコマンドを追跡するのに使用される内部タグと関連付けることができるようになっている。
様々な実施形態によれば、データ処理121は、任意選択で、かつ/または選択的に、バッファ131と外部インターフェース110との間で送られる一部または全部のデータを処理する、およびデータ処理121は、任意選択で、かつ/または選択的に、バッファ131に記憶されたデータを処理する、以下のうちの1つ若しくはそれ以上が行われる。一部の実施形態では、データ処理121は、1つ若しくはそれ以上のエンジン123を使用して、書式設定、書式設定の変更、符号変換、ならびに他のデータ処理および/または操作タスクのうちの1つ若しくはそれ以上を行う。
バッファ131は、外部インターフェース110からデバイスインターフェース190へ/デバイスインターフェース190から外部インターフェース110へ送られたデータを記憶する。一部の実施形態では、バッファ131は、さらに、SSDコントローラ100によって1つ若しくはそれ以上のフラッシュデバイス192を管理するのに使用される、一部または全部のマップ表といったシステムデータも記憶する。様々な実施形態では、バッファ131は、データの一時記憶に使用されるメモリ137、バッファ131への、かつ/またはバッファ131からのデータの移動を制御するのに使用されるDMA133、ならびに高レベル誤り訂正および/または冗長性機能と、他のデータ移動および/または操作機能とを提供するのに使用されるECC−X135のうちの1つ若しくはそれ以上を有する。高レベル冗長性機能の一例がRAID様の能力(RASIEなど)であり、ディスクレベルではなく、フラッシュ・デバイス(フラッシュデバイス192のうちの複数のものなど)レベルおよび/またはフラッシュダイ(フラッシュダイ194など)レベルの冗長性を備える。
様々な実施形態によれば、以下のうちの1つ若しくはそれ以上である。ECC161は、任意選択で、かつ/または選択的に、バッファ131とデバイスインターフェース190との間で送られる一部または全部のデータを処理する;およびECC161は、任意選択で、かつ/または選択的に、バッファ131に記憶されたデータを処理する。一部の実施形態では、ECC161は、例えば1つ若しくはそれ以上のECC技法に従った低レベル誤り訂正および/または冗長性機能を提供するのに使用される。一部の実施形態では、ECC161は、CRC符号、ハミング符号、RS符号、BCH符号、LDPC符号、ビタビ符号、トレリス符号、硬判定符号、軟判定符号、消去ベースの符号、任意の誤り検出および/または訂正符号、ならびに上記の任意の組み合わせのうちの1つ若しくはそれ以上を実施する。一部の実施形態では、ECC161は、1つ若しくはそれ以上の復号器(LDPC復号器など)を含む。
デバイスインターフェース論理191は、デバイスインターフェース190を介してフラッシュデバイス192のインスタンスを制御する。デバイスインターフェース論理191は、フラッシュデバイス192のプロトコルに従ってフラッシュデバイス192のインスタンスへ/からデータを送ることができるようになっている。デバイスインターフェース論理191は、デバイスインターフェース190を介したフラッシュデバイス192のインスタンスの制御を選択的に配列するスケジューリング193を含む。例えば、一部の実施形態では、スケジューリング193は、フラッシュデバイス192のインスタンスへの操作を待ち行列に入れ、フラッシュデバイス192(またはフラッシュダイ194)のインスタンスの個々のインスタンスへの操作を、フラッシュデバイス192(またはフラッシュダイ194)のインスタンスの個々のインスタンスが利用可能になるに従って選択的に送ることができるようになっている。
マップ141は、外部インターフェース110上で使用されるデータアドレス指定と、デバイスインターフェース190上で使用されるデータアドレス指定との間の変換を行い、表143を使用して外部データアドレスからNVM199内の位置へマップする。例えば、一部の実施形態では、マップ141は、外部インターフェース110上で使用されるLBAを、表143によって提供されるマッピングにより、1つ若しくはそれ以上のフラッシュダイ194を対象とするブロックおよび/またはページアドレスに変換する。ドライブ製造または割り振り解除以来一度も書き込まれていないLBAでは、マップは、LBAが読み出された場合に返すべきデフォルト値を指し示す。例えば、割り振り解除コマンドを処理するときに、マップは、割り振り解除されたLBAに対応するエントリがデフォルト値のうちの1つを指し示すように変更される。様々な実施形態では、様々なデフォルト値があり、各々が対応するポインタを有する。複数のデフォルト値は、ある(例えば第1の範囲内の)割り振り解除されたLBAを1つのデフォルト値として読み出し、ある(例えば第2の範囲内の)割り振り解除されたLBAを別のデフォルト値として読み出すことを可能にする。デフォルト値は、様々な実施形態では、フラッシュメモリ、ハードウェア、ファームウェア、コマンドおよび/若しくはプリミティブ引数および/若しくはパラメータ、プログラマブルレジスタ、またはそれらの様々な組み合わせによって定義される。
一部の実施形態では、マップ141は、表143を使用して、外部インターフェース110上で使用されるアドレスと、デバイスインターフェース190上で使用されるデータアドレス指定との間の変換を行い、かつ/またはルックアップする。様々な実施形態によれば、表143は、1レベルマップ、2レベルマップ、マルチレベルマップ、マップキャッシュ、圧縮マップ、あるアドレス空間から別のアドレス空間への任意の種類のマッピング、および上記の任意の組み合わせのうちの1つ若しくはそれ以上である。様々な実施形態によれば、表143は、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ、NVM(フラッシュメモリなど)、キャッシュメモリ、オンチップメモリ、オフチップメモリ、および上記の任意の組み合わせのうちの1つ若しくはそれ以上を含む。
一部の実施形態では、リサイクラ151は、不要部分の整理を行う。例えば、一部の実施形態では、フラッシュデバイス192のインスタンスは、ブロックが書き換え可能になる前に消去されなければならないブロックを含む。リサイクラ151は、例えば、マップ141によって維持されるマップをスキャンすることによって、フラッシュデバイス192のインスタンスのどの部分が実際に使用されているか(例えば、割り振り解除されているのではなく割り振られていること)を判定し、フラッシュデバイス192のインスタンスの未使用の(例えば割り振り解除された)部分を消去することによって書き込みに利用できるようにすることができるようになっている。別の実施形態では、リサイクラ151は、フラッシュデバイス192のインスタンスのより大きい連続した部分を書き込みに利用できるようにするために、フラッシュデバイス192のインスタンス内に記憶されたデータを移動することができるようになっている。
一部の実施形態では、フラッシュデバイス192のインスタンスは、異なる種類および/または属性のデータを記憶するための1つ若しくはそれ以上のバンドを保持するように、選択的に、かつ/または動的に構成され、管理され、かつ/または使用される。バンドの数、配置、サイズ、および種類は、動的に変更可能である。例えば、コンピューティングホストからのデータはホット(アクティブな)バンドに書き込まれ、リサイクラ151からのデータはコールド(あまりアクティブではない)バンドに書き込まれる。ある使用シナリオでは、コンピューティングホストが長い順次のストリームを書き込む場合には、ホットバンドのサイズが増大し、コンピューティングホストがランダムな書き込みを行い、またはわずかな書き込みしか行わない場合には、コールドバンドのサイズが増大する。
CPU171は、SSDコントローラ100の様々な部分を制御する。CPU171は、CPUコア172を含む。CPUコア172は、様々な実施形態によれば、1つ若しくはそれ以上のシングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサである。CPUコア172内の個々のプロセッサコアは、一部の実施形態では、マルチスレッド化されている。CPUコア172は、命令および/またはデータのキャッシュおよび/またはメモリを含む。例えば、命令メモリは、CPUコア172が、SSDコントローラ100を制御するためのプログラム(ファームウェアとも呼ばれるソフトウェアなど)を実行することを可能にする命令を含む。一部の実施形態では、CPUコア172によって実行されるファームウェアの一部または全部が、(例えば、図1BのNVM199のファームウェア106として図示されている)フラッシュデバイス192のインスタンス上に記憶される。
様々な実施形態では、CPU171は、外部インターフェース110を介して受け取られるコマンドを、コマンドが進行している間に追跡し、制御するコマンド管理173、バッファ131の割り振りおよび使用を制御するバッファ管理175、マップ141を制御する変換管理177、データアドレス指定の整合性を制御し、例えば、外部データアクセスと再利用データアクセスとの間の矛盾を回避するコヒーレンシ管理179、デバイスインターフェース論理191を制御するデバイス管理181、識別情報の変更および通信を制御する識別情報管理182、ならびに、任意選択で、他の管理部をさらに含む。CPU171によって果たされる管理機能は、そのいずれか、若しくは全部が、ハードウェア、ソフトウェア(CPUコア172上や、外部インターフェース110を介して接続されたホスト上で実行されるファームウェアなど)、またはそれらの任意の実施形態によって制御され、かつ/または管理され、あるいは、そのどれも、制御も管理もされないものである。
一部の実施形態では、CPU171は、性能統計の収集および/または報告、SMARTの実施、電源逐次開閉機構の制御、電力消費の制御および/または調整、電源障害への応答、クロック速度の制御および/またはモニタリングおよび/または調整、ならびに他の管理タスクのうちの1つ若しくはそれ以上といった、他の管理タスクを行うことができるようになっている。
様々な実施形態は、SSDコントローラ100と同様の、例えば、ホストインターフェース111および/または外部インターフェース110の適応による、様々なコンピューティングホストを用いた動作と適合するコンピューティングホスト・フラッシュ・メモリ・コントローラを含む。様々なコンピューティングホストは、コンピュータ、ワークステーションコンピュータ、サーバコンピュータ、ストレージサーバ、SAN、NASデバイス、DASデバイス、ストレージアプライアンス、PC、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレット機器またはタブレットコンピュータ、ウルトラブックコンピュータ、電子読み出し装置(e−readerなど)、PDA、ナビゲーションンシステム、(ハンドヘルド型)GPS機器、自動通信路制御システム、自動車媒体制御システムまたはコンピュータ、プリンタ、コピー機またはファックス機またはオールインワン機器、POS機器、金銭登録機、メディアプレーヤ、テレビ、メディアレコーダ、DVR、ディジタルカメラ、セルラハンドセット、コードレス電話機ハンドセット、および電子ゲームのうちの1つまたはそれらの任意の組み合わせを含む。
様々な実施形態では、SSDコントローラ(またはコンピューティングホスト・フラッシュ・メモリ・コントローラ)の全部または任意の部分が、単一のIC、マルチダイICの単一のダイ、マルチダイICの複数のダイ、または複数のIC上で実施される。例えば、バッファ131は、SSDコントローラ100の他の要素と同じダイ上に実施される。別の例では、バッファ131は、SSDコントローラ100の他の要素と異なるダイ上に実施される。
図1Bに、図1AのSSDの1つ若しくはそれ以上のインスタンスを含むシステムの様々な実施形態の選択された詳細を図示する。SSD101は、デバイスインターフェース190を介してNVM199に結合されたSSDコントローラ100を含む。図には、様々な種別の実施形態、すなわち、ホストに直接結合された単一のSSD、各々がそれぞれの外部インターフェースを介してホストに直接それぞれ結合されている複数のSSD、および様々な相互接続要素を介してホストに間接的に結合された1つ若しくはそれ以上のSSDが示されている。
ホストに直接結合された単一のSSDの例示的実施形態としては、SSD101の1つのインスタンスが、外部インターフェース110を介してホスト102に直接結合される(例えば、スイッチ/ファブリック/中間コントローラ103が省かれ、バイパスされ、またはパススルーされる)。各々がそれぞれの外部インターフェースを介してホストに直接結合されている複数のSSDの例示的実施形態としては、SSD101の複数のインスタンスの各々が、外部インターフェース110のそれぞれのインスタンスを介してホスト102に直接それぞれ結合される(例えば、スイッチ/ファブリック/中間コントローラ103が省かれ、バイパスされ、またはパススルーされる)。様々な相互接続要素を介してホストに間接的に結合された1つ若しくはそれ以上のSSDの例示的実施形態としては、SSD101の1つ若しくはそれ以上のインスタンスの各々が、ホスト102に間接的にそれぞれ結合される。各間接結合は、スイッチ/ファブリック/中間コントローラ103に結合された外部インターフェース110のそれぞれのインスタンス、およびホスト102に結合する中間インターフェース104を介したものである。
スイッチ/ファブリック/中間コントローラ103を含む実施形態の一部は、メモリインターフェース180を介して結合された、SSDによってアクセス可能なカードメモリ112Cも含む。様々な実施形態では、SSD、スイッチ/ファブリック/中間コントローラ、および/またはカードメモリのうちの1つ若しくはそれ以上が、物理的に識別可能なモジュール、カード、または差し込み可能な要素(入出力カード116など)上に含まれる。一部の実施形態では、SSD101(またはその変形)は、ホスト102として動作するイニシエータ(開始プログラム)に結合されたSASドライブまたはSATAドライブに対応する。
ホスト102は、OS105、ドライバ107、アプリケーション109、マルチデバイス管理ソフトウェア114の様々な組み合わせといった、ホストソフトウェア115の様々な要素を実行することができるようになっている。点線矢印107Dは、ホストソフトウェア←→入出力装置通信、例えば、SSD101のインスタンスのうちの1つ若しくはそれ以上から/へ、ドライバ107を介したOS105、ドライバ107、および、ドライバ107を介して、またはVFとして直接アプリケーション109のうちの任意の1つ若しくはそれ以上へ/から送られ/受け取られるデータを表す。
OS105は、SSDとインターフェースするための(概念的にはドライバ107によって図示されている)ドライバを含み、かつ/またはそのようなドライバを用いて動作することができるようになっている。Windows(登録商標)の様々なバージョン(95、98、ME、NT、XP、2000、サーバ、Vista、および7など)、Linux(登録商標)の様々なバージョン(Red Hat、Debian、およびUbuntuなど)、ならびにMacOSの様々なバージョン(8、9およびXなど)がOS105の例である。様々な実施形態では、ドライバは、SATA、AHCI、NVM Expressといった標準のインターフェースおよび/またはプロトコルを用いて動作する標準のドライバおよび/または汎用のドライバ(「シュリンクラップされた(市販の)」または「プリインストールされた」ともいう)であり、あるいは、任意選択で、SSD101に特有のコマンドの使用を可能にするようにカスタマイズされており、かつ/またはベンダ特有のものである。あるドライブおよび/またはドライバは、アプリケーションレベルのプログラム、例えば最適化NANDアクセス(Optimized NAND Access)(ONAともいう)または直接NANDアクセス(Direct NAND Access)(DNAともいう)の各技法によるアプリケーション109などが、コマンドをSSD101に直接伝えることを可能にするパススルーモードを有し、カスタマイズされたアプリケーションが、汎用ドライバとでさえもSSD101に特有のコマンドを使用することを可能にする。ONAの技法は、非標準変更子(hints)の使用、ベンダ特有のコマンドの使用、非標準の統計の通信、例えば圧縮可能性に従った実際のNVMの使用、および他の技法のうちの1つ若しくはそれ以上を含む。DNAの技法は、NVMへのマップされていない読み出し、書き込み、および/または消去アクセスを提供する非標準のコマンドまたはベンダ特有の(コマンド)の使用、例えば、入出力装置が通常は行うはずのデータの書式設定をバイパスすることによる、NVMへのより直接的なアクセスを提供する非標準の、またはベンダ特有のコマンドの使用、および他の技法のうちの1つ若しくはそれ以上を含む。ドライバの例は、ONAまたはDNAサポートなしのドライバ、ONA使用可能ドライバ、DNA使用可能ドライバ、ONA/DNA使用可能ドライバである。ドライバの別の例は、ベンダ提供ドライバ、ベンダ開発ドライバ、および/またはベンダ拡張ドライバ、ならびにクライアント提供ドライバ、クライアント開発ドライバ、および/またはクライアント拡張ドライバである。
アプリケーションレベルのプログラムの例は、ONAまたはDNAサポートなしのアプリケーション、ONA使用可能アプリケーション、DNA使用可能アプリケーション、およびONA/DNA使用可能アプリケーションである。点線矢印109Dは、アプリケーション←→入出力装置通信(ドライバによるバイパスや、アプリケーションのためのVFによるバイパスなど)、例えば、OSを仲介として使用するアプリケーションなしでSSDと通信するONA使用可能アプリケーションおよびONA使用可能ドライバなどを表す。点線矢印109Vは、アプリケーション←→入出力装置通信(アプリケーションのためのVFによるバイパスなど)、例えば、OSまたはドライバを仲介として使用するアプリケーションなしでSSDと通信するDNA使用可能アプリケーションおよびDNA使用可能ドライバなどを表す。
NVM199の1つ若しくはそれ以上の部分が、一部の実施形態では、ファームウェア記憶、例えばファームウェア106に使用される。ファームウェア記憶は、1つ若しくはそれ以上のファームウェアイメージ(またはその部分)を含む。ファームウェアイメージは、例えばSSDコントローラ100のCPUコア172によって実行される、例えばファームウェアの1つ若しくはそれ以上のイメージを有する。ファームウェアイメージは、別の例では、例えばファームウェア実行時にCPUコアによって参照される、定数、パラメータ値、NVMデバイス情報の1つ若しくはそれ以上のイメージを有する。ファームウェアのイメージは、例えば、現在のファームウェアイメージおよび0以上の(ファームウェア更新に対して)前のファームウェアイメージに対応する。様々な実施形態では、ファームウェアは、汎用動作モード、標準動作モード、ONA動作モード、および/またはDNA動作モードを提供する。一部の実施形態では、ファームウェア動作モードのうちの1つ若しくはそれ以上が、ドライバによって任意選択で伝えられ、かつ/または提供される、鍵または様々なソフトウェア技法によって使用可能とされる(例えば、1つ若しくはそれ以上のAPIが「ロック解除」される)。
スイッチ/ファブリック/中間コントローラを欠く一部の実施形態では、SSDは、外部インターフェース110を介して直接ホストに結合される。様々な実施形態では、SSDコントローラ100は、RAIDコントローラといった他のコントローラの1つ若しくはそれ以上の中間レベルを介してホストに結合される。一部の実施形態では、SSD101(またはその変形)は、SASドライブまたはSATAドライブに対応し、スイッチ/ファブリック/中間コントローラ103は、イニシエータにさらに結合されたエキスパンダに対応し、あるいは、スイッチ/ファブリック/中間コントローラ103は、エキスパンダを介してイニシエータに間接的に結合されたブリッジに対応する。一部の実施形態では、スイッチ/ファブリック/中間コントローラ103は、1つ若しくはそれ以上のPCIeスイッチおよび/またはファブリックを含む。
様々な実施形態、例えば、コンピューティングホストとしてのホスト102(コンピュータ、ワークステーションコンピュータ、サーバコンピュータ、ストレージサーバ、SAN、NASデバイス、DASデバイス、ストレージアプライアンス、PC、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、および/またはネットブックコンピュータなど)を有する実施形態のあるものでは、コンピューティングホストは、任意選択で、1つ若しくはそれ以上のローカルサーバおよび/またはリモートサーバ(例えば、任意選択のサーバ118)と(例えば、任意選択の入出力装置/リソースおよび記憶装置/リソース117および任意選択のLAN/WAN119を介して)通信することができるようになっている。通信は、例えば、SSD101要素のうちの任意の1つ若しくはそれ以上のローカルおよび/またはリモートのアクセス、管理、および/または使用を可能にする。一部の実施形態では、通信は、全部または一部がイーサネット(登録商標)(Ethernet(登録商標))によるものである。一部の実施形態では、通信は、全部または一部がファイバチャネルによるものである。LAN/WAN119は、様々な実施形態では、1つ若しくはそれ以上のローカル・エリア・ネットワークおよび/または広域ネットワーク、例えば、サーバファーム内のネットワーク、サーバファームを結合するネットワーク、メトロエリアネットワーク、およびインターネットのうちの任意の1つ若しくはそれ以上を表す。
様々な実施形態では、1つ若しくはそれ以上のNVMと組み合わされたSSDコントローラおよび/またはコンピューティングホスト・フラッシュ・メモリ・コントローラが、USB記憶コンポーネント、CF記憶コンポーネント、MMC記憶コンポーネント、eMMC記憶コンポーネント、サンダーボルト記憶コンポーネント、UFS記憶コンポーネント、SD記憶コンポーネント、メモリスティック記憶コンポーネント、xDピクチャカード記憶コンポーネントといった不揮発性記憶コンポーネントとして実施される。
様々な実施形態では、SSDコントローラ(またはコンピューティングホスト・フラッシュ・メモリ・コントローラ)の全部またはいずれかの部分、またはその機能が、コントローラが結合されるべきホスト(図1Bのホスト102など)において実施される。様々な実施形態では、SSDコントローラ(若しくはコンピューティングホスト・フラッシュ・メモリ・コントローラ)の全部またはいずれかの部分、またはその機能が、ハードウェア(論理回路など)、ソフトウェアおよび/若しくはファームウェア(ドライバソフトウェア若しくはSSD制御ファームウェアなど)、またはそれらの任意の組み合わせによって実施される。例えば、(例えば図1AのECC161および/またはECC−X135と同様の)ECC部の、またはECC部と関連付けられた機能が、部分的にホスト上のソフトウェアによって、部分的にSSDコントローラ内のファームウェアとハードウェアとの組み合わせによって実施される。別の例として、(例えば図1Aのリサイクラ151と同様の)リサイクラ部の、またはリサイクラ部と関連付けられた機能が、部分的にホスト上のソフトウェアによって、部分的にコンピューティングホスト・フラッシュ・メモリ・コントローラ内のハードウェアによって実施される。
マッピング操作
図2に、LBAのLPN部分のマッピングの実施形態の選択された詳細を図示する。一部の実施形態では、読み出し単位は、NVMのページの部分といった、独立に読み出すことのできるNVMの最も細かい粒度である。別の実施形態では、読み出し単位は、検査ビットによって保護されるすべてのデータに(低レベル)誤り訂正符号の検査ビット(冗長性ともいう)を加えたものに対応する。例えば、図1AのECC161は、検査ビットによる、例えばLDPC符号による誤り訂正を実施し、読み出し単位は、LDPC符号化ビットによって保護されるデータビットにLDPC符号を加えたものを実施する符号化ビットに対応する。
一部の実施形態では、マップ141は、LBA211のLPN213部分を、例えば(図1Aに図示される)表143によって、LPNのためのマップ情報221にマップする。LPNのためのマップ情報(例えばLPNのためのマップ情報221)をマップエントリともいう。マップ141は、LPNを対応するマップエントリと関連付けるといわれる。様々な実施形態では、マッピングは、1つ若しくはそれ以上の連想ルックアップ、1つ若しくはそれ以上の非連想ルックアップ、および/または1つ若しくはそれ以上の他の技法によるものである。
一部の実施形態では、SSDコントローラ100は、潜在的に、かつ/またはアクティブに使用されているLPNごとに1つのマップエントリを維持する。
一部の実施形態では、LPNのためのマップ情報221は、それぞれの読み出し単位アドレス223および読み出し単位での長さ225を含む。一部の実施形態では、長さおよび/または範囲は、例えば、読み出し単位での長さ225の全部またはいずれかの部分において、例えば、長さを範囲からのオフセットとして記憶することによって、符号化して記憶される。別の実施形態では、第1のLPNは第1のマップエントリと関連付けられており、(第1のLPNと異なるが、第1のLPNによって参照される論理ページと同サイズの論理ページを参照する)第2のLPNは第2のマップエントリと関連付けられており、第1のマップエントリのそれぞれの読み出し単位での長さは、第2のマップエントリのそれぞれの読み出し単位での長さと異なる。
様々な実施形態では、同じ時点において、第1のLPNは第1のマップエントリと関連付けられており、(第1のLPNと異なる)第2のLPNは第2のマップエントリと関連付けられており、第1のマップエントリのそれぞれの読み出し単位アドレスは、第2のマップエントリのそれぞれの読み出し単位アドレスと同じである。別の実施形態では、第1のLPNと関連付けられたデータおよび第2のLPNと関連付けられたデータは、どちらも、NVM199内の同じデバイスの同じ物理ページに記憶されている。
様々な実施形態によれば、読み出し単位アドレス223は、NVM内の開始アドレス、NVM内の終了アドレス、上記のいずれかのオフセット、およびLPN213と関連付けられたNVMの部分を識別するための任意の他の技法のうちの1つ若しくはそれ以上と関連付けられている。
図3に、読み出し単位の量で測った長さを総体として有する、様々な読み出し単位として編成された読み出しデータを生成するための、読み出し単位アドレスのところのNVMへのアクセスの実施形態の選択された詳細を図示する。様々な実施形態によれば、最初の読み出し単位313は、NVMのアドレス空間における最低のアドレスを有する読み出しデータ311内の読み出し単位のうちの1つ、読み出し単位のうちの固定された1つ、読み出し単位のうちの任意の1つ、読み出し単位のうちの可変の1つ、および任意の他の技法によって選択される読み出し単位のうちの1つのうちの1つ若しくはそれ以上である。様々な実施形態では、SSDコントローラ100は、NVM199にアクセスし、読み出し単位での長さ225によって指定される数以下の数の読み出し単位を読み出すことによって読み出しデータ311を生成することができるようになっている。
図4Aに、(図3の読み出し単位313や読み出し単位315といった)読み出し単位の実施形態の選択された詳細を読み出し単位401Aとして図示する。様々な実施形態および/または使用シナリオにおいて、ヘッダ1 411AからヘッダN 419Aは連続しており、ヘッダの各々によって(例えばそれぞれのオフセットにより)識別されるそれぞれのデータ領域は、ヘッダの最後のものに後に続いて連続している。各データ領域は総体としてデータバイト421Aを形成している。各データ領域は、各ヘッダが記憶される位置順と一致した位置順で記憶される。例えば、読み出し単位の先頭のところの第1のヘッダを考えると、第2のヘッダおよび第3のヘッダは、第1のヘッダのすぐ後に続く。(第1のヘッダ内の第1のオフセットによって識別される)第1のデータ領域は第3のヘッダのすぐ後に続く。(第2のヘッダ内の第2のオフセットによって識別される)第2のデータ領域は第1のデータ領域のすぐ後に続く。同様に、(第3のヘッダ内によって識別される)第3データ領域も第2のデータ領域のすぐ後に続く。
図4Bに、(図3の読み出し単位313や読み出し単位315といった)読み出し単位の別の実施形態の選択された詳細を読み出し単位401Bとして図示する。様々な実施形態および/または使用シナリオにおいて、ヘッダマーカ(HM)410Bは、後に続く連続したヘッダ(ヘッダ1 411B、ヘッダ2 412B...ヘッダN 419B)の数を指示する任意選択の最初のフィールド(例えば1バイトのフィールド)である。データ領域(データバイト421B、データバイト422B...データバイト429B)は、それぞれ、ヘッダ(ヘッダ1 411B、ヘッダ2 412B...ヘッダN 419B)によって識別され、ヘッダが記憶される位置順とは逆の位置順で記憶される。ヘッダは読み出し単位の先頭から開始し、対応するデータ領域は読み出し単位の末尾から開始する。一部の実施形態では、データ領域内のデータバイト(例えば、データバイト421B、データバイト422B...データバイト429B)は、前方順(位置順と一致するバイト順)に配置され、別の実施形態では、データバイトは、逆順(位置順に対して反転されたバイト順)に配置される。一部の実施形態では、ヘッダマーカが、(例えば図4Aに示すように)ヘッダおよびデータバイトが同じ位置順で記憶されている読み出し単位で使用される。
一部の実施形態では、任意選択のパディングバイト431A(または431B)は、特定のLPNと関連付けられたデータの粒度に従ったものである。例えば、一部の実施形態では、データバイト421A(またはデータバイト421B、データバイト422B...データバイト429Bの総体)が、ヘッダ1 411AからヘッダN 419Aまで(またはヘッダ1 411B、ヘッダ2 412B...ヘッダN 419B)の最後のヘッダを除くすべてのヘッダと関連付けられたデータを記憶した後で、決まった量、例えば8バイトより少ない残りのスペースを有する場合には、最後のヘッダと関連付けられたLPNのデータは後続の読み出し単位において開始する。別の実施形態では、最後のヘッダ内の特定のオフセット値(例えばすべて1)が、最後のヘッダと関連付けられたLPNのデータが後続の読み出し単位において開始することを指示する。
図5に、いくつかのフィールドを有するヘッダ(例えば、図4Aのヘッダ1 411AからヘッダN 419Aまでや、図4Bのヘッダ1 411Bからヘッダ 419Bまでのいずれか)の実施形態の選択された詳細を図示する。一部の実施形態では、ヘッダは固定長である(例えば、各ヘッダは同じバイト数の長さである)。ヘッダ501は、種類511、最終標識513、フラグ515、LPN517、長さ519、およびオフセット521の各フィールドを含む。種類フィールドは、データバイトのカテゴリを識別する。例えば、種類フィールドは、データバイトのカテゴリが、ホストデータ(論理ページデータなど)またはシステムデータ(マップ情報やチェックポイント情報など)の1つであることを指示する。最終フィールドは、ヘッダがデータバイトの前の最終ヘッダであることを指示する。ヘッダマーカを用いる一部の実施形態では、最終フィールドは任意選択で割愛される。LPNフィールドは、ヘッダが関連付けられているLPNである。LPNフィールドは、特定のLPNと関連付けられたヘッダのうちの特定のヘッダを、例えば、特定のLPNと一致するLPNフィールドを有するヘッダを求めてヘッダをサーチすることによって決定するためのヘッダのパーシングを可能にする。長さフィールドは、データバイトのバイト単位の長さ(例えば、ヘッダ501と関連付けられたデータバイト421Aに何バイトのデータがあるか)である。一部の実施形態では、オフセットフィールド内のオフセットは、特定の粒度(8バイトの粒度など)に従って丸められる。
様々な実施形態では、特定のLPNと関連付けられた一部または全部の情報が、特定のLPNと関連付けられたマップエントリ、特定のLPNと関連付けられたヘッダ、またはその両方に記憶される。例えば、一部の実施形態では、長さ519の一部または全部が、ヘッダではなくマップエントリに記憶される。
図6に、論理スライスおよび/またはセクションとして管理される複数のNVMデバイス(1若しくはそれ以上のフラッシュダイおよび/またはフラッシュチップなど)のブロック、ページ、および読み出し単位の実施形態の選択された詳細を示す。管理機能は、読み出し機能、再利用機能、消去機能、プログラミング/書き込み機能、および他の管理機能のうちの任意の1若しくはそれ以上を含む。論理スライスおよび/またはセクションはR−ブロックと呼ばれることもある。図には、66個のフラッシュダイを有する実施形態が示されている。フラッシュダイのうちの3つは明示的に図示されており(フラッシュダイ610.65、610.1、および610.0)、フラッシュダイのうちの63個は暗黙的に図示されている(610.64...610.2)。
フラッシュダイの各々(フラッシュダイ610.65...610.1、および610.0のうちの任意の1つなど)は、ブロック(フラッシュダイ610.65のブロック610.65BB...610.65B1、および610.65B0;フラッシュダイ610.0のブロック610.0BB...610.0B1、および610.0B0;以下同様など)として編成された記憶を提供する。各ブロックはさらに、ページ(ブロック610.65B0のページ610.65PP...610.65P1、および610.65P0;ブロック610.0B0のページ610.0PP...610.0P1、および610.0P0;以下同様など)を含む。各ページはさらに、読み出し単位(ページ610.65P0の読み出し単位610.65RR...610.65R1、610.65R0;ページ610.0P0読み出し単位610.0RR...610.0R1、610.0R0;以下同様など)を含む。
ある実施形態では、各フラッシュダイは整数個のブロック(N個のブロックなど)を含み、1ブロックは消去の最小量である。ある実施形態では、各ブロックは整数個のページを含み、1ページは書き込みの最小量である。様々な実施形態によれば、以下のうちの1若しくはそれ以上が該当する:読み出し単位は読み出しおよび誤り訂正の最小量である;各ページは整数個の読み出し単位を含む;関連付けられた2若しくはそれ以上のページのグループは整数個の読み出し単位を含む;ならびに読み出し単位は、任意選択で、かつ/または選択的にページ境界にまたがる。
様々な実施形態において、様々なNVM管理機能(読み出し、再利用、消去、および/またはプログラミング/書き込みなど)はR−ブロック単位で行われる。R−ブロックは、フラッシュメモリなどのすべてのダイにまたがる論理スライスまたはセクションとして例示される。例えば、R個のフラッシュダイを有し、各フラッシュダイがN個のブロックを有するフラッシュメモリにおいて、各R−ブロックは、合計でN/2個のR−ブロックについて、フラッシュダイの各々からの第iおよび第(i+1)のブロックである。さらに別の例では、複数のデュアルプレーンデバイスを有するフラッシュメモリにおいて、各R−ブロックは、デュアルプレーンデバイスの各々からの第iの偶数ブロックおよび第iの奇数ブロックである。さらに別の例では、複数のマルチプレーンデバイスを有するフラッシュメモリにおいて、各R−ブロックは、マルチプレーンデバイスによって提供される(例えばプログラミング時の)並列性を最大化するように選択されたブロックを含む。前述のデュアルプレーンデバイスにおけるR−ブロックの例では、デュアルプレーンデバイスはマルチプレーンデバイスの例であり、デュアルプレーンデバイスの各々からの第iの偶数ブロックおよび第iの奇数ブロックであるR−ブロックは、並列性を最大化するように選択されたブロックを含むR−ブロックの例であることに留意されたい。最後の例としては、R個のフラッシュダイを有するフラッシュメモリにおいて、R−ブロックは、R個のフラッシュダイの各々からのブロックi、ブロックi、...、ブロックiといった、k個の非隣接ブロックである。
R−ブロック形成の一部としてブロックが対または他の関連付けられたグループとして処理される様々な実施形態において、ブロックの関連付けられたグループの各ブロックからのそれぞれのページは、より大きいマルチブロックページを形成する、少なくとも書き込みのための単位としても扱われる。例えば、前述のデュアルプレーンの例を続けると、偶数ブロックのうちの特定の1つの第1ページおよび奇数ブロックの関連付けられた1つの第1ページは、書き込みの単位として扱われ、任意選択で、かつ/または選択的に、読み出しの単位としても扱われる。同様に、特定の偶数ブロックの第2ページおよび関連付けられた奇数ブロックの第2ページも単位として扱われる。様々な実施形態によれば、本明細書で使用するNVMのページは、NVMの単一のページ、NVMのマルチブロックページ、任意選択で、かつ/または選択的に読み出しのための1若しくはそれ以上の個別ページとして扱われる書き込みのためのNVMのマルチブロックページ、およびNVMのページの任意の他のグループ化または関連付けのうちの1若しくはそれ以上を指す。
図には、複数の例示的R−ブロックが示されており、そのうちの3つ(660.0、660.1、および660.R)が明示されている。各例示的R−ブロックは、フラッシュダイの各々からの第iのブロックを合わせたものである。例えば、R−ブロック660.0は、フラッシュダイ610.65からのブロック610.65B0、フラッシュダイ610.64からのブロック0(明示的に図示されていない)、以下同様にフラッシュダイ610.1のブロック610.1B0、およびラッシュダイ610.0のブロック610.0B0までである。1フラッシュダイ当たりN個のブロックがあるため、合計でN個のR−ブロック(R−ブロック660.R...R−ブロック660.1、およびR−ブロック660.0)がある。
R−ブロックの別の例が、フラッシュダイの各々からの第iおよび第(i+1)のブロックを合わせたものである(例えば、フラッシュダイ610.65からのブロック610.65B0および610.65B1、フラッシュダイ610.64からのブロック0および1(明示的に図示されていない)、以下同様にフラッシュダイ610.1からのブロック610.1B0および610.1B1、ならびにフラッシュダイ610.0からのブロック610.0B0および610.0B1まで)。よって、各フラッシュダイにN個のブロックがある場合には、N/2個のR−ブロックがある。R−ブロックのさらに別の例は、複数のデュアルプレーンデバイスの各々からの第iの偶数ブロックおよび第iの奇数ブロックである。R−ブロックとしての管理のためのフラッシュ・ダイ・ブロックの他の構成も企図されており、これは、たとえいくつかのブロックが動作不能であってもR−ブロックが各ダイからの1ブロックを有するようにするための仮想ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの間のマッピングを含む。様々な実施形態において、各フラッシュダイ内のN個のブロックのうちのあるものは、仮想ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの間のマッピングが、R−ブロック内のブロックのうちの欠陥のあるブロックを置き換えるための予備の(通常は使用されない)ブロックを有するように予備として使用される。
様々な実施形態において、フラッシュダイ内の情報の読み出しおよび/または書き込みは、「読み出し単位優先」順や「ページ優先」順といった順序に従って行われる。図に示す読み出し単位についての読み出し単位優先順の一例は、読み出し単位610.0R0から開始し、その後に、610.1R0...610.65R0、610.0R1、610.1R1...610.65R1が続き、以下同様に続いて610.65RRで終了する。図に示す読み出し単位についてのページ優先順の一例は、読み出し単位610.0R0から開始し、その後に、610.0R1...610.0RR、610.1R0、610.1R1...610.1RR...610.65R0、610.65R1が続き、以下同様に続いて610.65RRで終了する。
様々な実施形態において、R−ブロック内のデータの書き込みおよび/またはストライピングの順序は(例えば最低から最高への)ページ優先で、すべてのデバイスに及び(例えば、ストライピング方向600で概念的に示唆するように、最低番号のデバイスから最高番号のデバイスへ)、次いで、次に高いページへ進み(すべてのデバイスに及び)、以下同様に、R−ブロックの最後のページまで続く。具体的には、R−ブロック660.0に関して、順序の一例は、ページ610.0P0(フラッシュダイ610.0の第1ブロック内の第1ページ)から開始し、その後に、ページ610.1P0(フラッシュダイ610.1の第1ブロック内の第1ページ)が続き、以下同様に、ページ610.65P0(フラッシュダイ610.65の第1ブロック、およびR−ブロック660.0の最後のブロック内の第1ページ)まで続く。この順序の例は続いてページ610.0P1(フラッシュダイ610.0の第1ブロック内の第2ページ)に進み、その後に、ページ610.1P1(フラッシュダイ610.1の第1ブロック内の第2ページ)が続き、以下同様に、ページ610.65P1(フラッシュダイ610.65の第1ブロック内の第2ページ)まで続く。例は同一の順で続く。この順序の例は、ページ610.0PP(フラッシュダイ610.0の第1ブロック内の最後のページ)に進み、その後に、ページ610.1PP(フラッシュダイ610.1の第1ブロック内の最後のページ)が続き、以下同様に、ページ610.65PP(フラッシュダイ610.65の第1ブロック内の最後のページ、およびR−ブロック660.0の最後のブロック内の最後のページ)で終了して完了する。
様々な実施形態において、フラッシュダイ610.65...610.1、および610.0は、図1Aの1若しくはそれ以上の個別フラッシュダイ194のそれぞれのものに対応する。ある実施形態では、フラッシュダイ610.65...610.1、および610.0は、NVM199の全部ではない部分である。例えば、様々な実施形態において、データはフラッシュダイの複数のグループに亘って独立的にストライピングされ、フラッシュダイのグループの各々は独立にアクセス可能である。
図7に、LBAからNVMへの位置マッピング700として、FLMと1若しくはそれ以上のSLMページとを有する2レベルマップによる、LBAからNVMに記憶されたLBへのマッピングの実施形態の選択された詳細を図示する。2レベルマップは、(概念的には単一の要素SLMページ720として図示されている)1若しくはそれ以上の第2のレベル要素に結合された第1のレベル要素(FLM710)によって実施される。FLMは複数のエントリ(SLMページ/長さ710.1...SLMページ/長さ710.M)を有する。FLMのエントリの各々はSLMページのうちの1つ(例えばSLMページ720)を指し示す。SLMページは複数のエントリ(LBページ/長さ720.1...LBページ/長さ720.N)を有する。SLMページのエントリの各々は、データが開始するNVM内の位置(例えば、少なくとも、LBAについてのホスト書き込みデータの先頭を記憶している読み出し単位など)を指し示す。除算器(整数除算器722)は、例えば、プログラマブル・ハードウェア・レジスタ(SLMエントリ/SLMページ(CSR)723)からパラメータを受け取って、入ってくるLBAを除算して、どのFLMエントリを選択すべきか、および(選択されたFLMエントリによって指し示されたSLMページ内の)どのSLMエントリを選択すべきか決定する。除算器は、FLMとSLMページとに結合されている。
様々な実施形態では、図は、図1Aのマップ141および/若しくは表143の、またはそれらに関連した選択された詳細を示す。例えば、ある実施形態では、マップ141および/または表143は、例えば、FLMの1若しくはそれ以上のエントリおよび/またはSLMの1若しくはそれ以上のエントリといったマッピング情報の1若しくはそれ以上のキャッシュを実施する。FLMおよび/またはSLMの全体イメージは、NVM(図1AのNVM199など)の一部分に維持され、例えば、キャッシュが前にキャッシュされたFLMおよび/またはSLMエントリを置き換えるときに更新される。ある実施形態では、FLMおよび/またはSLMの全体イメージは、ローリングチェックポイントまたはピンポンチェックポイントによって実施され、チェックポイントの各々はそれぞれの全体マップイメージの一部分である。
動作に際して、LBA721が整数除算器722に提示される。除算器はLBAを、SLMエントリ/SLMページ(CSR)723によって提供される、1SLMページ当たりのSLMエントリ数で除算し、結果として商(FLMインデックス722Q)および余り(SLMページインデックス722R)を得る。商はFLMエントリのうちの1つを選択するのに使用され、選択されたFLMエントリのページフィールドが読み出される(SLMポインタ710S)。ページフィールドはSLMページのうちの1つ(SLMページ720など)を選択するのに使用され、余りは選択されたSLMページのエントリを選択するのに(オフセットなどとして)使用される。選択されたSLMページエントリのページフィールドは、提示されたLBAに対応するLBの少なくとも始まりが記憶されている(LBポインタ720L)、特定の読み出し単位といったNVM内の特定の位置を選択するのに使用される。様々な実施形態において、LBポインタは、NVMの読み出し単位のアドレス(図2の読み出し単位アドレス223など)を含む。ある実施形態では、個々のSLMエントリの各々は、例えば、個々のSLMエントリの個々のLBのデータと関連付けられた長さおよび/または範囲などを符号化したフィールドを含む。例えば、範囲は、個々のLBの(誤り訂正)データを決定するためのすべての情報(未訂正データおよび関連付けられた誤り訂正検査ビット)を得るのにいくつの(連続した)読み出し単位がアクセスされるかを記述する。引き続きこの例では、長さは、(例えば、図2の読み出し単位での長さ225によって例示されるような、読み出し単位での)読み出された情報のうちのどれほどの情報が個々のLBのデータに対応するかを記述する。ある実施形態では、個々のFLMエントリの各々は、例えば、FLMエントリのページフィールドによって指定される個々のSLMページ全体の読み出しと関連付けられた長さおよび/または範囲などを符号化したフィールドを含む。例えば、範囲は、個々のSLMページの(誤り訂正)データを決定するためのすべての情報(未訂正データおよび関連付けられた誤り訂正検査ビット)を得るのにいくつの(連続した)読み出し単位がアクセスされるかを記述する。引き続きこの例では、長さは、(例えば、図2の読み出し単位での長さ225によって例示されるような、読み出し単位での)読み出された情報のうちのどれほどの情報が個々のSLMページのデータに対応するかを記述する。
様々な実施形態では、商は、キャッシュ、例えば、SLMページのフル・アソシアティブ・キャッシュにアクセスするためのキーとして使用される。キャッシュに特定のSLMページについてのヒットがある場合には、特定のSLMページの最も遅いコピーがNVMにアクセスせずにキャッシュ内で見つかる。複数のSLMページへの高速アクセスを提供することにより、一部の実施形態および/または使用シナリオでは、NVMへのランダムアクセスおよび/または複数の独立ストリームのより効率的な処理(例えば、LBAの第1の領域への順次データアクセスの第1のストリームに、LBA第2の領域への順次データアクセスの第2のストリームを割り込ませるなど)が可能になる。
読み出し単位長さ関連情報の符号化
ホスト論理ブロックアドレスとNVM論理ページアドレスとの間のマッピングに使用されるデータ構造は、例えば、図2の読み出し単位での長さ225など、SSDコントローラ100とNVM199との間で転送されるデータの連続した読み出し単位の数を制御するのに使用されるデータ長さ関連情報を含む。図2〜図5および図7に関連して前述したように、マッピング構造はホスト記憶アドレスを、NVM読み出し単位のアドレスを指定するNVM論理ページ番号(LPN)に変換する。読み出し単位の非ヘッダデータの最初のバイトの位置は、各読み出し単位の始まりのところのヘッダ情報によって指定される(図4A、図4B)。ある実施形態および/または使用シナリオでは、例えば、NVM空間再利用(R−ブロック再利用)が使用するための、相対的により厳密な長さ情報を提供することにより、性能および/または効率が改善される。様々な実施形態において、相対的により厳密な長さ情報は、相対的により厳密なデータサイズと、すべてのデータを確実に得るために転送すべき連続した読み出し単位の数の両方を指定するマップエントリによって提供される。様々な実施形態に関連した選択された詳細が図8に図示されており、図8は、データの長さおよび範囲の例、ならびにデータの長さおよび範囲の値を得るための符号化された長さ情報の復号を図示した概念図である。
図8の上部分は図2と概念的に対応したものである(同一の参照符号は同一の要素に対応する)。しかし、図8で図示する実施形態は、読み出し単位での長さ225の代わりに、またはこれに加えて、符号化された長さ情報822を含む。図8の中央部分には、符号化された長さ情報822を長さ数834Aおよび範囲数832Aに変換する長さ/範囲復号830が図示されている。ある実施形態および/または使用シナリオでは、図2の読み出し単位での長さ225は範囲数832Aの実施形態である。
図8の下部には、データイメージ854を含む7個の連続した読み出し単位シーケンス(RU852、データ850としても図示されている)が図示されている。「データイメージ」という語句は、図8に図示するように、ある使用シナリオでは読み出し単位境界と整列し、別の使用シナリオでは読み出し単位境界と整列しない、対象となる特定のデータバイトを指す。図8の下部分には、「長さ」および「範囲」の各用語の例が、それぞれ、長さ834および範囲832として図示されている。「範囲」数とは、概念的グループ(RU852)としてSSDコントローラ100とNVM199との間で転送される連続した読み出し単位の数を指す。転送された読み出し単位は、対象となるデータバイト、例えばデータイメージなどを含む。長さ数は、他方では、転送された読み出し単位内に含まれるデータイメージ854のサイズを指す。ある条件では、図8に図示するように、データイメージのサイズは、データイメージを含む連続した読み出し単位のサイズよりも小さい。いくつの読み出し単位を転送すべきかに関する情報、例えば転送の範囲などは、例えば、図1Aのデバイスインターフェース論理191のスケジューリングモジュール193などによって、データ転送を開始し、制御するのに使用される。データイメージ854のサイズに関する情報、例えばデータイメージの長さなどは、例えば、図1Aのリサイクラ151などによって、R−ブロックを再利用するときに空きNVM空間および使用NVM空間を追跡するのに使用される。
様々な実施形態において、読み出し単位は固定サイズ、例えば、512バイトや2048バイトなどを有する。別の実施形態では、NVMは1若しくはそれ以上の領域を有し、各領域内の読み出し単位は個々の固定サイズを有するが、領域のうちの第1の領域内の読み出し単位の個々の固定サイズは、領域のうちの第2の領域内の読み出し単位の個々の固定サイズと異なる。固定サイズの読み出し単位では、長さおよび範囲は、ある数の読み出し単位として、例えば、図8に図示するように、長さ=6.1読み出し単位、範囲=7読み出し単位として表される。例えば、範囲は、正の整数の読み出し単位の数(例えば7個の連続したRU852など)として表され、長さは、非負実数の読み出し単位の数(例えば、データイメージ854の長さの約6.1読み出し単位など)として表される。
ある条件では、データイメージ(データイメージ854など)は、読み出し単位境界ときっちりと整列せず(例えば、読み出し単位の最初と最後のバイトなど)、読み出し単位開始境界の後から開始し、読み出し単位終了境界の前で終了する。ある実施形態および/または使用シナリオでは、非整列データイメージは相互に近接して位置し(例えば、あるデータイメージの終わりが別のデータイメージの始まりに近いなど)、無駄になるNVM空間を最小化することによってNVM内でデータがより密にパックされることを可能にする。非整合は、データイメージの最初のバイト(あるいは、ある実施形態では同様に最後のバイト)の正確な位置を識別する必要を生じる。図4A、図4B、および図5には、データイメージが読み出し単位内のどこから開始するか厳密に指示するための読み出し単位の始まりのところのヘッダの使用が図示されており、単一の読み出し単位内に複数のデータイメージを含むことが可能であることが図示されている。
前述の概念の4つの例を考察する。例の各々について、NVMの読み出し単位は512Bの固定長を有する。例1では最初の4KB領域が400B(400バイト)のサイズに圧縮される。400Bは(残りの空間を用いて)単一の読み出し単位内に記憶可能である。記憶データ(データイメージ)は、400Bが単一の読み出し単位内に完全に含まれるため、1読み出し単位の範囲を有するという(例えば、記憶データを読み出すのに単一の読み出し単位が読み出される)。記憶データは約0.8読み出し単位の長さを有する。
例2では、4KBの領域が圧縮不能であり、8個の連続した読み出し単位内に記憶される。記憶データは8個の連続した読み出し単位の全部若しくは部分を占める(8読み出し単位の範囲に対応し、例えば、記憶データを読み出すのに8個の連続した読み出し単位が読み出される)。記憶データは4KBの長さを有し、4KBの長さは、読み出し単位数で表されるときに、約7.8読み出し単位と等しい。例3では、2KBの領域が1KBのサイズに圧縮され、2個の連続した読み出し単位内に記憶され(2読み出し単位の範囲に対応し、例えば、記憶データを読み出すのに2個の連続した読み出し単位が読み出される)、約2.0読み出し単位の長さを有する。最後に、例4では、1KBの領域が圧縮不能であり、3個の連続した読み出し単位内に記憶され、例えば、記憶データは、第1の読み出し単位の途中から開始し、第2の読み出し単位の最初から最後までに及び、第3の読み出し単位内で終了する。データは3個の連続した読み出し単位内に完全に含まれ(3読み出し単位の範囲に対応し、例えば、記憶データを読み出すために3個の連続した読み出し単位が読み出される)、2.0読み出し単位弱の長さを有する。
ある実施形態では、長さおよび範囲は符号化された長さ情報822内の別個の数として完全に符号化され、様々な別の実施形態では、数ビットを使用して長さを符号化し、ごく少数のビットを使用して範囲オフセットを符号化するのがより効率的であり、かつ/または、より高い精度の長さ測定を可能にする。実際の範囲数(例えば、転送された連続した読み出し単位の数など)は、その場合、より厳密な長さ数を様々な所定のやり方で範囲オフセットと組み合わせることによって導出される。
様々な実施形態および/または使用シナリオにおいて、長さは、<X.Y>の形式を有する固定小数点実数として符号化され、Xは読み出し単位の整数の個数を表し、Yは読み出し単位の端数を表す。前述の長さの表現は、圧縮データをより正確にR−ブロック再利用に利用させることのできる粒度を可能にする。ある実施形態では、小数部Yを符号化するのに使用されるビット数kは、2^k個の圧縮論理ブロックが単一の読み出し単位内に収まるように選択され、別の実施形態では、小数部Yのビット数は、2^(k−1)個の圧縮論理ブロックが単一の読み出し単位内に収まるように選択される。一具体例では、4ビットを使用してX部が表され、別の4ビットがY部に使用される。
ある実施形態では、範囲オフセットは、記号Sで指定され、符号化された長さ情報822の1ビットサブフィールドとして符号化される。よってSは{0,1}の中から選択された値を有する。実際の範囲数(転送すべき連続した読み出し単位の数など)を決定するには、オフセットSの値がX+1の値に加算され、Xは長さ数<X.Y>の整数部である。長さ数の整数部と範囲数との差は1と2との間で可変であるため、結果として得られる範囲数によっては追加の読み出し単位が転送されることになる場合もある。以下の例を考察する。第1の例では、長さは6.1読み出し単位である(図8、データイメージ854)。範囲数はX+1+S=6+1+S=7読み出し単位である。その場合Sは0の値を有する。第2の例では、長さは7.0読み出し単位(図示せず)であり、範囲数はX+1+Sである。その場合、たとえS=0であっても、1つ追加の読み出し単位が転送される。第3の例では、長さは5.1読み出し単位であり、データイメージは、第1の読み出し単位の終わりの近くで開始し、最後の読み出し単位の始まりの近くで終了する。範囲数はX+1+S=5+1+S=7読み出し単位である。したがって、範囲オフセットSの値は1である。1ビットの範囲オフセットを使用した実施形態では、場合によっては追加の読み出し単位を転送することと、より少数のビットを使用してオフセットを表すこととのトレードオフが行われ、長さ表現への追加ビットの使用が許容される。
別の実施形態では、範囲オフセットSは符号化された長さ情報822の2ビットのサブフィールドによって表され、{0,1,2}の中から選択された値を有する。範囲数の値は、Xの値を範囲オフセットの値に加算することによって得られ、よって、Xが範囲と等しくS=0である場合、およびXが範囲より2小さくS=2である場合が可能になる。
さらに別の実施形態では、範囲オフセットSは符号化された長さ情報822の2ビットのサブフィールドによって表され、{−1,0,1}の中から選択された値を有する。範囲数の値は、X+1の値を範囲オフセットの値に加算することによって得られる。(上記の一例と同様に)Xの値が範囲の値よりも2小さいときには、S=1を使用可能にすることによって正しい数の読み出し単位が転送されることになり、(上記の別の例と同様に)Xの値が範囲の値と等しいときには、S=(−1)を使用可能にすることによって正しい数の読み出し単位が転送されることになる。
ある実施形態では、範囲数の値は、X+2の値を範囲オフセットの値に加算することによって得られる。よって、範囲オフセットの符号化に応じて、ある組み合わせは最小限の数の読み出し単位が転送される結果となり、別の組み合わせは1つ追加の読み出し単位が転送される結果となる。
別の実施形態および/または使用シナリオでは、符号化範囲は正の整数の読み出し単位の数であり、符号化長さは、データイメージの読み出し単位の長さの値を得るために範囲の値から減算される<N.M>読み出し単位の形式の固定小数点オフセットである。よって、長さ=(範囲−N.M)読み出し単位である。
<X.Y>形式の小数Y部の粒度は、具体的な実施形態および/または使用シナリオに従って変動する。NVM空間を無駄にしないある実施形態では、粒度は1バイトもの低さに設定可能である。記憶容量を減らしてアドレス操作効率を高めるある実施形態では、Yの粒度は読み出し単位の何分の1か、例えば1/2読み出し単位、または1/2読み出し単位未満、例えば1/4読み出し単位などである。
ある実施形態、例えば、すべての読み出し単位が同じサイズであるとは限らない実施形態では、範囲は読み出し単位で測定され、長さは固定サイズ単位、例えば読み出し単位の名目単位で測定される。例えば、長さは、64Bの小数部粒度を有する2KB単位の数として表され、範囲は、データイメージを含む読み出し単位の数である。読み出し単位の各々の個別サイズは、例えば、ECC要件に従って変動する。固定サイズの単位の長さを維持することは、あるシナリオでは、使用容量計算の正確さを高める。読み出し単位での単位の範囲を維持することは、特定のデータイメージを取り出すのにNVMからの最小限の量のデータを転送することを可能にする。
以上、長さ、あるいは長さオフセットが固定小数点数として符号化される実施形態を説明した。長さ、あるいは長さオフセットが浮動小数点数、または任意の他の符号化として符号化される別の実施形態も企図されている。
圧縮データのための長さ符号化
NVM(図1AのNVM199など)に記憶されたデータを圧縮することは、ある実施形態および/または使用シナリオでは、改善された(より低い)書き込み増幅を可能にする。圧縮データは対応する解凍データよりも小さいため、データの位置の追跡および空き容量の量の追跡は、より小さい圧縮データに見合うものになる。
セクタベースのシステム、例えば、SATAソリッドステートディスク(図1AのSSD101など)は、固定サイズの単位、例えばセクタ単位でデータを書き込む。セクタサイズの例は、512バイト、520バイト、および528バイトであり、様々な実施形態では別のサイズである。ある実施形態では、SATA SSDは、例えば、SSD内のセクタ位置追跡のオーバーヘッドを低減させるために、8個の連続したセクタといった複数の連続したセクタを1単位、例えば論理ページ(Lpage)などとして記憶する。Lpageの一部、例えば1セクタの書き込みは、例えば、SSDの読み出し−変更−書き込みなどによって行われる(また、ある動作コンテキストでは、先行する読み出しなしの書き込みよりも低い性能である)。適切なLpageサイズを選択することにより、論理ページ未満のサイズの書き込みの回数(データ書き込みにおける性能)対システムの複雑さおよびマップ動作の性能のトレードオフが行われる。(Lpageが小さいほど、読み出し−変更−書き込み回数は少なくなるが、マップのサイズおよびマップアクティビティの量は増加する。)
あるSSDは固定サイズのマッピングを有する。すなわち、セクタのグループがLpageとして扱われ、LpageはSSDによって制御されるNVM(図1AのNVM199など)内の(ECCおよびシステムオーバーヘッドを無視した)同じサイズの記憶量に(図1Aのマップ141などによって)マップされる。
あるSSDは、例えば可逆的圧縮などによるLpageのデータの圧縮を提供し、よって、Lpageのサイズを可変的に縮小する。NVMの可変サイズの領域への(例えば図1Aのマップ141などによる)マッピングが可変サイズ縮小に対応する。ある実施形態では、マッピングは、Lpageの可変サイズにもかかわらず空間が無駄にならないようなバイト粒度でのものである。別の実施形態では、マッピングは、別の粒度(例えば、1/4読み出し単位や1/2読み出し単位など)でのものである。
NVM内の厳密な位置の指定は、(NVMの相対的に大きいサイズのために)相対的に大きいアドレスを必要とする。よって、可変サイズのLpageを(空間を無駄いしないように)NVM内の細かい粒度にマップすることは、(例えば、図示されていないが、各エントリが完全なNVMバイトアドレスを記憶する必要がある)比較的大きいマップを必要とするはずである。マップのサイズを増加させると追加オーバーヘッドが課される。というのは、マップは、ある実施形態では、データの何倍もオーバープロビジョニングされ、よって、マップのサイズを増加させるコストは、オーバープロビジョニングの量によって倍増する。例えば、ある実施態様では、マップは300%(マップの必要記憶の4倍)オーバープロビジョニングされる。
ある実施形態では、NVMは、読み出し単位(図6の読み出し単位610.0R0、610.0R1、610.0RR、610.1R0、610.1R1、610.1RR、610.65R0、610.65R1、および610.65RRなど)といった単位として実装され、かつ/または操作される。読み出し単位は、ある実施形態では、(例えばECCといった低レベルの)誤り訂正ありで読み出し可能なNVMの最も細かい粒度である。様々な実施形態において、読み出し単位のユーザ(非ECC)部分は、512バイトサイズ、1KBサイズ、2KBサイズ、任意の他のサイズ、および可変サイズのうちの1若しくはそれ以上である。ある実施形態では、読み出し単位は、読み出し単位を含むNVMのブロックの摩耗やビット誤り率履歴といった要因に基づく可変サイズ(図示せず)である。
読み出し単位に、読み出し単位で開始する各Lpageのヘッダといった追加情報を記憶することによって、マップのサイズが縮小される(図4A、図4B、および図5)。追加情報は、(追加のNVMアドレス情報を記憶するためのマップ部分に対して)NVM記憶全体のデータ部分を使用してヘッダを記憶するが、ある実施形態ではマップの読み出し/書き込みの効率のためにマップのサイズを縮小させることが好ましい(図1Aのマップ141、および表143)。
(ある場合)読み出し単位内で開始するLpageを指示し、Lpageの最初のバイトが位置する(図4Bおよび図5)各読み出し単位(図4Aおよび図4B)に0若しくはそれ以上のヘッダを記憶することによって、マップは、バイトアドレスではなくNVM内の読み出し単位アドレスによってLpageを参照することができるようになり、マップのサイズが縮小される。読み出し単位全体が(訂正するために)読み出されなければならないため、読み出し単位内のすべてのヘッダが利用可能であり、ヘッダは、(例えば、図4A、図4B、および図5に関連して図示するように)読み出し単位内で開始する個別Lpageがどこに位置するかに関するバイト粒度(または他の粒度)の情報を提供することができる。
様々な実施形態において、Lpageのために読み出すべき読み出し単位の数は、(例えば、Lpageの開始を含む読み出し単位内のヘッダだけにではなく)マップに記憶され、例えば、Lpageのすべての読み出しを並列に開始することを可能にする。ある実施形態では、マップは、Lpageごとに、Lpageの開始を含む読み出し単位アドレス、および、例えば範囲(図8の範囲832A参照)などの連続した読み出し単位の数といった読み出すべき読み出し単位の数を記憶する。
ある使用コンテキストでは、Lpageが書き込まれるときに、Lpageが前のR−ブロック位置で消費した空間が前のR−ブロックの合計使用容量から減分され(減算され)、Lpageの新しいコンテンツによって使用される空間が、Lpageの新しいコンテンツが書き込まれる新しいR−ブロックの合計使用容量に増分される(加算される)(図6を全体として参照)。減分および増分は、Lpageの前の長さおよびLpageの新しい長さを使用する。ある実施形態では、マップはLpage長さ情報も記憶する(図8の符号化された長さ情報822など)。
様々な実施形態によれば、R−ブロック内の合計利用可能空間は、すべてのR−ブロックについて一定、大部分のR−ブロックについて一定であるがあるR−ブロックについては異なる、R−ブロックごとに変動する、のうちの1若しくはそれ以上である。例えば、第1の実施形態では、不良ブロックは物理ブロックマッピングを使用して(良好なブロックで)置き換えられる。第1の実施形態では、R−ブロックは一定のサイズである。第2の例示的実施形態では、R−ブロック内の不良ブロックはアドレス指定シーケンスにおいて飛ばされ、R−ブロックのサイズは異なる。第3の例示的実施形態では、符号化率が、摩耗、ブロック/領域の誤り履歴、ブロック/領域のサンプリングビット誤り率といった要因に基づいて、各ブロックで(または、ある粒度の領域について、SSDの各領域で)変動する。符号化率が変動することにより、1読み出し単位当たりのユーザデータの量が変動し、よって、各R−ブロックの合計サイズが変動する。
データがセクタベースであり、圧縮されないある実施形態および/または使用シナリオでは、使用容量のカウントがセクタ単位で累積される。データがLpageベースであり、圧縮されないある実施形態および/または使用シナリオでは、使用容量のカウントがLpage単位(8セクタ単位など)で累積される。Lpageが圧縮して記憶されるある実施形態および/または使用シナリオでは、Lpageまたはセクタベースの粒度の空間追跡の結果として、R−ブロック内の使用容量の計算に際して相対的に大きい誤りを生じる。ある状況では、不要部分整理を使用してR−ブロックの実際の利用状況を判定し、再利用のための最適な、または相対的により最適なR−ブロックを選択することができるために、これらの誤りは性能に対して相対的に大きい影響を及ぼす結果になる。
さらに別の実施態様/実施形態の情報
様々な実施形態において、図2から図8によって図示されるような動作および/または機能の全部若しくは任意の部分は、例えば、1若しくはそれ以上の状態機械によって実装される。状態機械の例示的実装形態には、ハードウェア(論理ゲートおよび/または回路、専用状態機械回路、配線による制御回路など)、ソフトウェア(ファームウェアやマイクロコードなど)、あるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせが含まれる。ある実施形態では、状態機械のうちの1若しくはそれ以上が、少なくとも部分的に、ファームウェア、ドライバ、および/またはアプリケーションによって実装される。様々な実施形態において、状態機械のうちの1若しくはそれ以上は、一部が図1AのSSDコントローラ100によって、一部がCPUコア172によって実行されるファームウェアによって、一部が図1Bのファームウェア106によって、一部がドライバ107によって、かつ/または一部がアプリケーション109によって実装される。
様々な実施形態において、図2から図8によって図示される動作および/または機能の全部若しくは任意の部分は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェアの技術の任意の実施形態によって、図1Aのコヒーレンシ管理179、変換管理177、および/またはマップ141のうちのいずれか1若しくはそれ以上によって、これらの制御下で、かつ/またはこれらに従って実施される。
例示的実装技術
ある実施形態では、記憶アドレス空間とNVMアドレス、範囲、および長さとの間のマッピング/変換を実施するために行われる動作の全部若しくは部分の様々な組み合わせは、例えば、アドレスマッピング機能(図1Aのマップ141など)の表内エントリといった長さ関連情報を符号化するための様々な技術、コンピューティングホストのフラッシュ・メモリ・コントローラ、および/若しくは(図1AのSSDコントローラ100といった)SSDコントローラ、ならびに、プロセッサ、マイクロプロセッサ、システム・オン・チップ、特定用途向け集積回路、ハードウェアアクセラレータの部分、または前述の動作の全部若しくは部分を提供する他の回路を使用して、コンピュータシステムによる処理と適合した仕様によって指定される。仕様は、ハードウェア記述言語、回路記述、ネットリスト記述、マスク記述、レイアウト記述といった様々な記述に従ったものである。記述の例には、Verilog、VHDL、SPICE、PSpiceといったSPICEの変形、IBIS、LEF、DEF、GDS−II、OASIS、または他の記述が含まれる。様々な実施形態において、処理は、1若しくはそれ以上の集積回路上に含めるのに適した論理および/または回路を製造し、検証し、または指定するための解釈、コンパイル、シミュレーション、および合成の任意の組み合わせを含む。各集積回路は、様々な実施形態によれば、様々な技術に従って設計可能であり、かつ/または製造可能である。技術には、プログラマブル技術(フィールド若しくはマスク・プログラマブル・ゲート・アレイ集積回路など)、セミカスタム技術(全部若しくは一部がセルベースの集積回路など)、およびフルカスタム技術(おおむね特化された集積回路など)、これらの任意の組み合わせ、または集積回路の設計および/若しくは製造と適合した任意の他の技術が含まれる。
ある実施形態では、命令のセットを記憶しているコンピュータ可読媒体によって記述される動作の全部または部分の様々な組み合わせが、1若しくはそれ以上のプログラム命令の実行および/若しくは解釈によって、1若しくはそれ以上のソースおよび/若しくはスクリプト言語命令文の解釈および/若しくはコンパイルによって、または、プログラミングおよび/若しくはスクリプティング言語命令文で表現された情報をコンパイルし、変換し、かつ/または解釈することによって生成されるバイナリ命令の実行によって実行される。命令文は任意の標準のプログラミングまたはスクリプティング言語(例えば、C、C++、Fortran、Pascal、Ada、Java(登録商標)、VBscript、Shell)と適合する。プログラム命令、言語命令文、またはバイナリ命令のうち1若しくはそれ以上が、任意選択で、1若しくはそれ以上のコンピュータ可読記憶媒体要素上に記憶される。様々な実施形態では、プログラム命令の一部、全部、または様々な部分が、1若しくはそれ以上の関数、ルーチン、サブルーチン、インラインルーチン、プロシージャ、マクロ、またはそれらの部分として実現される。
結論
ある特定の選択が、説明において、テキストおよび図面を作成するに際の単なる便宜のためになされており、別の指示がない限り、それらの選択は、それ自体で、前述の実施形態の構造または動作に関する追加情報を伝えるものと解釈すべきではない。選択の例には、図の符番に使用される呼称の特定の編成または割り当て、および実施形態の特徴および要素を識別し、参照するのに使用される要素識別子(コールアウトや数値識別子など)の特定の編成または割り当てが含まれる。
「includes」または「including」という語は、開放型範囲の論理集合を記述する抽象概念として解釈されるべきことが明確に意図されており、後に続けて「within」という語が明示されない限り物理的包含を伝えるためのものではない。
前述の実施形態は、説明および理解の明確さのためにある程度詳細に説明されているが、本発明は提示した詳細だけに限定されるものではない。本発明の多くの実施形態がある。開示の実施形態は例示であり、限定ではない。
説明と整合性を有する、構成、配置、および使用における多くの変形が可能であり、それらの変形は、発行される特許の特許請求の範囲内にあることが理解されるであろう。例えば、相互接続および機能ユニットのビット幅、クロック速度、および使用される技術の種類は、各構成要素ブロックにおける様々な実施形態に従って変わりうる。相互接続および論理に与えられた名称は、単なる例であり、説明した概念を限定するものと解釈すべきではない。フローチャートおよび流れ図のプロセス、動作、および機能要素の順序および配置は、様々な実施形態に従って変わりうる。また、特に別に指定しない限り、指定される値範囲、使用される最大値および最小値、または他の特定の仕様(例えば、フラッシュメモリ技術の種類、レジスタおよびバッファ内のエントリまたは段の数)は、単に前述の実施形態のものにすぎず、実施技術の改善および変更を追跡することが見込まれるものであり、限定として解釈すべきではない。
当分野で公知の機能的に等価の技法を、様々なコンポーネント、サブシステム、動作、関数、ルーチン、サブルーチン、インラインルーチン、プロシージャ、マクロ、またはそれらの部分を実施するのに、前述の技法の代わりに用いることができる。また、実施形態の多くの機能的態様を、より高速な処理(以前にハードウェアにあった機能のソフトウェアへの移行を円滑化する)およびより高い集積密度(以前にソフトウェアにあった機能のハードウェアへの移行を円滑化する)の実施形態に依存する設計制約条件および技術傾向に応じて、選択的に、ハードウェア(おおむね専用の回路など)で、またはソフトウェアで(例えば、プログラムされたコントローラ若しくはプロセッサのある方式によって)実現できることも理解される。様々な実施形態の具体的な変形は、これに限定されるものではないが、分割の違い、フォームファクタおよび構成の違い、異なるオペレーティングシステムおよび他のシステムソフトウェアの使用、異なるインターフェース規格、ネットワークプロトコル、または通信リンクの使用、本明細書で説明した概念を、特定の用途の固有の技術的業務的制約条件に従って実施するときに予期されるべき他の変形を含む。
各実施形態は、前述の各実施形態の多くの態様の最小限の実施に必要とされるものを大きく超えた詳細および環境的コンテキストと共に説明されている。ある実施形態は、残りの要素間での基本的協働を変更せずに開示の構成要素または機能を割愛することを当業者は理解するであろう。よって、開示の詳細の多くが前述の実施形態の様々な態様を実施するのに必要ではないことが理解される。残りの要素が先行技術と区別できる範囲内で、割愛される構成要素および特徴は本明細書で説明した概念を限定するものではない。
設計におけるすべてのそのような変形は、前述の実施形態によって伝えられる教示に対する実質的な変更ではない。また、本明細書で説明した実施形態は、他のコンピューティング用途およびネットワーキング用途に幅広い適用性を有し、前述の実施形態の特定の用途または産業だけに限定されるものではないことも理解される。よって本発明は、発行される特許の特許請求の範囲内に包含されるあらゆる可能な改変形態および変形形態を含むものと解釈すべきである。

Claims (20)

  1. 方法であって、
    記憶容量アドレス内の複数のページのうち特定のページのページアドレスに少なくとも部分的に基づいて、1若しくはそれ以上の不揮発性メモリの複数の読み出し単位のうち1つの読み出し単位の読み出し単位アドレスを決定する工程と、
    前記ページアドレスに少なくとも部分的に基づいて、前記複数の読み出し単位の整数の数を指定する範囲(span)を決定する工程と、
    前記ページアドレスに少なくとも部分的に基づいて、前記読み出し単位よりも高い粒度を有する長さの単位を決定する工程と、
    前記読み出し単位アドレスおよび前記範囲に少なくとも部分的に基づいて前記特定のページと関連付けられたデータを読み出す工程であって、前記複数の読み出し単位のうちの整数N個の読み出し単位にアクセスする工程を有し、Nは前記範囲に少なくとも部分的に基づくものである、前記読み出す工程と、
    データを書き込む工程に応答して、前記長さに少なくとも部分的に基づいて前記不揮発性メモリの容量使用情報を更新する工程とを有し、
    前記複数の読み出し単位の各々は、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の訂正可能データであり、
    前記複数の読み出し単位のうちの前記整数N個の読み出し単位うちの少なくとも1つは、前記特定のページと関連付けられた前記データのうちの少なくとも一部、および前記ページのうちの少なくとも1つの他のページと関連付けられたデータの少なくとも一部を含むものである、方法。
  2. 請求項1記載の方法において、
    前記読み出し単位アドレスを決定する工程は、前記ページの各々を、前記複数の読み出し単位における各読み出し単位の読み出し単位アドレスにマップする工程を有し、前記読み出し単位アドレスは前記特定のページがマップされる読み出し単位アドレスであり、
    前記範囲を決定する工程は、前記ページの各々を、前記複数の読み出し単位の各整数の数を指定する各範囲にマップする工程を有し、前記範囲は前記特定のページがマップされる範囲であり、
    前記長さを決定する工程は、前記ページの各々を、前記読み出し単位よりも高い粒度を有する各単位の長さにマップする工程を有し、前記長さは前記特定のページがマップされる長さである方法。
  3. 請求項2記載の方法において、さらに、
    マップ表の複数のエントリのうちの特定のエントリにアクセスする工程であって、前記マップ表は前記複数のページの各々を前記マップ表の複数のエントリの各エントリと関連付けるものであり、前記特定のページは前記マップ表の前記特定のエントリと関連付けられるものである、前記アクセスする工程を有するものであり、
    前記アクセスする工程は、前記特定のページを前記読み出し単位アドレスにマップする工程と、前記特定のページを前記範囲にマップする工程と、前記特定のページを前記長さにマップする工程とを有し、前記特定のマップエントリは、前記範囲と、前記アドレスと、前記長さとを有する方法。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法において、
    前記不揮発性メモリは、複数の別々に書き込み可能な不揮発性メモリページを有し、
    前記別々に書き込み可能な不揮発性メモリページの各々は複数の前記読み出し単位を有するものである方法。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法において、前記データを読み出す工程はアクセスされた読み出し単位に含まれるヘッダを解析する工程を有し、前記ヘッダは前記特定のページと関連付けられた前記データを特定するオフセットを有するものである方法。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法において、さらに、
    前記データを書き込む工程に応答して、前記特定のページと関連付けられた前記データの長さに従って前記長さを更新する工程を有するものである方法。
  7. 請求項6記載の方法において、前記データを書き込む工程は、前記特定のページと関連付けられた前記データのサイズを縮小する工程を有し、前記特定のページの前記長さは、前記特定のページと関連付けられた前記データの当該縮小されたサイズの長さに基づくものである方法。
  8. 請求項7記載の方法において、前記縮小する工程は圧縮する工程を有するものである方法。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法において、さらに、
    前記データを書き込む工程に応答して、前記特定のページと関連付けられた前記データを取り出すためにアクセスすべき前記読み出し単位の数に従って前記特定のページの前記範囲を更新する工程を有するものである方法。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法において、前記特定のページは第1のページであり、前記長さは第1の長さであり、前記第1の長さは前記ページの第2のページと関連付けられた第2の長さと異なるものである方法。
  11. 方法であって、
    ホスト記憶容量アドレスに少なくとも部分的に基づいて、転送量粒度の単位で示される転送量値および空き容量粒度の単位で示される空き容量値を表す要素を決定する工程と、
    前記要素に少なくとも部分的に基づいて、前記転送量値および前記空き容量値を決定する工程と、
    前記転送量値に少なくとも部分的に基づいて、不揮発性メモリ(Non−Volatile Memory:NVM)から、前記ホスト記憶容量アドレスに対応するデータを読み出す工程と、
    前記空き容量値に少なくとも部分的に基づいて、前記不揮発性メモリの容量使用情報を追跡する工程とを有し、
    前記転送量粒度は前記空き容量粒度よりも大きいものである、方法。
  12. 請求項11記載の方法において、前記転送量値は、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データの整数倍を表すものである方法。
  13. 請求項12記載の方法において、前記不揮発性メモリから読み出し可能な前記最小量の誤り訂正可能データは、生データ部分、および当該生データ部分と関連付けられた低レベル誤り訂正符号ビットに対応するものである方法。
  14. 請求項11〜13のいずれか1項に記載の方法において、さらに、
    前記ホスト記憶容量アドレスを指定する前記ホストからの読み出し要求に応答して、前記データの少なくとも一部分を変換する工程と、前記変換する工程の結果の少なくとも一部分を前記ホストに返す工程とを有するものである方法。
  15. 請求項14記載の方法において、前記変換する工程は解凍する工程および解読する工程のうちの少なくとも1つを有するものである方法。
  16. 処理要素によって実行されると、当該処理要素に動作を実行させる命令のセットが記憶されている非一時的な有形のコンピュータ可読媒体であって、前記動作は、
    ホスト記憶容量アドレスに少なくとも部分的に基づいて、転送量粒度の単位で示される転送量値および空き容量粒度の単位で示される空き容量値を表す要素を決定する動作と、
    前記要素に少なくとも部分的に基づいて、前記転送量値および前記空き容量値を決定する動作と、
    前記転送量値に少なくとも部分的に基づいて、不揮発性メモリ(NVM)から、前記ホスト記憶容量アドレスに対応するデータを読み出す動作と、
    前記空き容量値に少なくとも部分的に基づいて、前記不揮発性メモリの容量使用情報を追跡する動作とを有し、
    前記転送量粒度は前記空き容量粒度よりも大きいものである、非一時的な有形のコンピュータ可読媒体。
  17. 請求項16記載の非一時的な有形のコンピュータ可読媒体において、前記転送量値は、前記不揮発性メモリから読み出し可能な最小量の誤り訂正可能データの整数倍を表すものである非一時的な有形のコンピュータ可読媒体。
  18. 請求項17記載の非一時的な有形のコンピュータ可読媒体において、前記不揮発性メモリから読み出し可能な前記最小量の誤り訂正可能データは、生データ部分、および当該生データ部分と関連付けられた低レベル誤り訂正符号ビットに対応するものである非一時的な有形のコンピュータ可読媒体。
  19. 請求項17または18記載の非一時的な有形のコンピュータ可読媒体において、前記要素の第1の下位要素は前記転送量値を有し、前記要素の第2の下位要素は前記空き容量値を有するものである非一時的な有形のコンピュータ可読媒体。
  20. 請求項17または18記載の非一時的な有形のコンピュータ可読媒体において、前記要素の第1の下位要素は前記転送量値を示す整数を有し、前記要素の第2の下位要素は、前記不揮発性メモリから読み出し可能な前記最小量の誤り訂正可能データよりも少ない量のデータを示めす小数部を有し、前記整数および前記小数部の組み合わせは前記空き容量値に対応するものである非一時的な有形のコンピュータ可読媒体。
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