[发明专利]用于在固态驱动器中适应垃圾收集资源分配的机制有效

专利信息
申请号: 201680012303.2 申请日: 2016-02-18
公开(公告)号: CN107408018B 公开(公告)日: 2021-01-19
发明(设计)人: N·R·米耶尔克;M·A·戈莱斯;D·J·佩尔斯特;P·D·鲁比;X·郭 申请(专利权)人: 英特尔公司
主分类号: G06F3/06 分类号: G06F3/06
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 刘瑜;王英
地址: 美国加*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 固态 驱动器 适应 垃圾 收集 资源 分配 机制
【说明书】:

描述了与用于快速适应将到来的I/O(输入/输出)工作负载的垃圾收集资源分配的机制相关的方法和装置。在一个实施例中,非易失性存储器存储与第一工作负载和第二工作负载相对应的数据。在非易失性存储器中一个或多个资源的分配是至少部分地基于一个或多个块的平均有效性的确定而确定的,其中一个或多个候选带将在第一工作负载或第二个工作负载的操作期间被处理。其他实施例也被公开并且被要求保护。

相关申请

本申请要求根据35U.S.C.365(b)的在2015年3月27日提交的美国申请No.14/672,084的权益。所述申请No.14/672,084的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本公开大体上涉及电子的领域。更具体地,一些实施例大体上涉及用于管理固态驱动器(SSD)中的存储器分配的机制。

背景技术

通常,用于将数据存储在计算系统中的存储器可以是易失性的(用于存储易失性信息)或非易失性的(用于存储持久的信息)。存储在易失性存储器中的易失性数据结构通常用于在程序的运行时期间支持程序的功能所需的临时或中间信息。另一方面,存储在非易失性(或持久的)存储器中的持久的数据结构在程序的运行时之外是可用的,并且可以被重复使用。此外,在用户或程序员决定使数据变得持久之前,新数据通常首先被生成作为易失性数据。例如,程序员或用户可以引起由处理器直接可存取的易失性主存储器中的易失性结构的映射(即实例化)。另一方面,持久的数据结构被实例化在非易失性存储设备(如附接到输入/输出(I/O或IO)总线的旋转磁盘)或基于非易失性存储器的设备(如闪存或固态驱动器)上。

附图说明

参考附图来提供详细的描述。在附图中,附图标记的最左边的数字标识其中附图标记首次出现的图像。在不同的附图中使用相同的附图标记指示类似或相似的项目。

图1和图4-图6示出了可以被用于实现本文讨论的各种实施例的计算系统的实施例的框图。

图2A和图2C示出了根据一些实施例的用于计算用于垃圾收集的资源分配的不同方法的框图。

图2B、图2D、图2E和图2F示出了根据一些实施例的样本曲线的图。

图3示出了根据实施例的固态驱动器的各种组件的框图。

具体实施方式

在下面的描述中,阐述了许多具体细节,以便提供对各种实施例的全面的理解。然而,可以在没有具体细节的情况下实施各种实施例。在其他实例中,未详细描述公知的方法、过程、组件和电路,以免使特定实施例难以理解。此外,可以使用以下各种单元来执行实施例的各种方面,例如集成半导体电路(“硬件”)、组织成一个或多个程序(“软件”)的计算机可读指令、或硬件和软件的某些组合。针对本公开的目的,对“逻辑”的引用可以表示硬件、软件、固件或其某种组合。

通常,当SSD为空的时,随机写入带宽可以人为地是高的。空的表示刚刚开箱的或紧随安全擦除操作之后的。SSD处于空状态时,在数据被写入SSD之前通常后台清理(垃圾收集(garbage collection))不会被执行。当数据被写入驱动器时,它将达到称为稳态的级别,其中写入和垃圾收集被适当地平衡以测量SSD的性能。此外,其中驱动器被写入的方式是HDD(硬盘驱动器)和SSD之间的主要区别。通过更换盘片上的磁信息,数据可以在任何时间被覆写到HDD。使用SSD,信息不能被覆写,这是因为SSD是由NAND闪存组成的。通常,NAND存储器被布置为页面;页面被布置为块。数据只能被写入到空的或(例如新的)被擦除的页面中。当驱动器是新的,所有页面都是空的并因此可以被快速写入。当被写入到驱动器的页面中的大部分或全部已满时,因此块被擦除,以便针对将被写入的新数据留出空间。擦除只能以块而不是单个页面为单位发生。为了使数据的擦除和移动成为可能,SSD具有不被计算到驱动器的所宣称的容量中的额外的NAND。这样的额外的NAND的量因驱动模型号而不同。额外的NAND或备用区域被使用,因此驱动器可以执行写入,即使驱动器已充满数据时。

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