[发明专利]存储装置及其数据控制方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用于闪存中存储的数据的均衡处理技术，该闪存构成存储装置的存储介质。

背景技术

当重写闪存时，必须首先执行称作“擦除”作为闪存的存储单元的块中的数据的操作，然后将数据重写入该块中。每个块具有由于物理限制导致的对于该擦除操作的有限生命周期，并且有限的数目擦除对于多层单元(Multi Level Cell，MLC)型闪存是大约5,000次而对于单层单元(Single Level Cell，SLC)型存储器是大约100,000次。

当将数据重写入闪存的每个块中时，擦除数目在不同块之间变化，并且因此，不能有效地使用闪存。存在一种称作“磨损均衡”(“wear leveling”)的技术来均衡该不平衡。在多种磨损均衡系统中，一种代表性的磨损均衡系统称作“热-冷(HC)磨损均衡”，用于在擦除数目大的“热”块和擦除数目小的“冷”块之间切换数据(见非专利文献1)。

在这些磨损均衡系统中，均衡了装备有多个闪存块的闪存包中的数据。

此外，建议了一种磨损均衡系统，在该磨损均衡系统中，将多个闪存模块处理作为存储装置中的一个组(见专利文献1)。在该系统中，通过将多个闪存模块处理作为一个组来进行上述的磨损均衡。

[相关现有文献]

[专利文献1]日本专利申请公开(Kokai)No.2007-265265

[非专利文献1]关于大规模闪存存储系统的有效磨损均衡(On efficient Wear-leveling for Large Scale Flash Memory Storage System)http:/www.cis.nctu.edu.tw/～lpchang/papers/crm_sac07.pdf

发明内容

如果专利文件1中描述的系统中的闪存模块(闪存包)故障且故障的闪存模块被新的闪存模块替代，则当从闪存模块中将具有小擦除数目的块选择作为磨损均衡对象块时，存在以下可能性：所选择的要进行磨损均衡的块可以集中在该新的闪存模块的闪存中，且作为结果，替代后的闪存模块中的数据可能不会被充分地均衡。

换句话说，当在现有技术中在多个闪存模块中替代闪存模块或将闪存模块追加到多个闪存模块中时，闪存的寿命可能会因为擦除数目不平衡而在不同闪存模块中变化。

针对上述现有技术中的问题做出本发明，且本发明的目的是提供一种存储装置及其数据控制方法，使得能在包括新追加的替代闪存包的多个闪存包中进行有效均衡。

为了获得上述目的，本发明的特征在于，将多个闪存包中的数据的特性处理为属性并基于该属性在闪存数据包之间迁移数据，以避免集中在选择来在包括新追加的替代闪存包的多个闪存包中被均衡的块。

发明效果

本发明可以在包括新追加的替代闪存包的多个闪存包中有效执行均衡。

附图说明

图1是描述依据本发明实施例的存储装置的物理结构以及与该存储装置连接的装置的物理结构的结构图；

图2是描述依据该实施例的存储装置的逻辑结构以及与该存储装置连接的装置的逻辑结构的结构图；

图3是依据该实施例的PDEV-FMPK表的结构图，PDEV-FMPK表示出了闪存包与作为该闪存包的管理单元的物理设备之间的对应关系；

图4是依据该实施例的PDEV格式表的结构图，PDEV格式表用于管理作为闪存包的管理单元的PDEV中的闪存块；

图5是依据该实施例的列设备表的结构图，列设备表定义了当交换或追加包时在FM与PK之间的数据迁移的范围；

图6是依据该实施例的RAID组表的结构图，RAID组表示出了提供有RAID保护的PDEV组；

图7是依据该实施例的L_SEG-P_BLK表的结构图，L_SEG-P_BLK表示出了逻辑设备(LDEV)中的存储区域与PDEV中的块之间的对应关系；

图8是依据该实施例的映射表的结构图，映射表示出了逻辑单元(LU)与用于逻辑设备与外部主机之间的连接的端口之间的关系；

图9是依据该实施例的用于解释由存储维护人员对存储装置操作的初始化处理的流程图；

图10是依据该实施例的用于解释由存储维护人员或管理员操作来在存储装置中生成LDEV的处理的流程图；

图11是依据该实施例的用于解释将数据写入FMPK的操作的流程图；

图12是依据该实施例的用于解释从FMPK读出数据的操作的流程图；