[发明专利]存储器控制设备及其操作方法

说明书

本发明提出了一种存储器控制设备及其操作方法，所述存储器控制设备通过传输针对高速缓冲命中数据的读取请求使得该请求不仅在高速缓冲存储器中处理也在硬盘中处理而能够使整个存储设备的吞吐量最大化。

技术领域

本公开涉及存储器控制设备以及该存储器控制设备的操作方法，所述存储器控制设备能够分配对高速缓存命中数据的读取请求，从而允许硬盘以及高速缓冲存储器处理对高速缓存命中数据的读取请求，从而使整个存储设备的吞吐量最大化。

背景技术

与硬盘相比，固态硬盘(SSD)的性能非常出色。然而，从考虑价格的容量和使用寿命的角度来看，SSD的效率不如硬盘。

由于SSD与硬盘相比的所述优点/缺点，存储器系统使用SSD作为硬盘的高速缓存设备，而不是使用SSD作为单个存储设备，以便以低成本构建高效系统。

在将SSD用作高速缓存设备的存储器系统(在下文中，称为基于SSD的高速缓冲存储器)中，将频繁使用的数据加载到基于SSD的高速缓冲存储器中，并将相对不太频繁使用的数据加载到硬盘中。结果，存储器系统可以适当地减轻当硬盘被用作单个存储设备时性能缓慢的问题。另外，存储器系统可以适当地减轻当SSD用作单个存储设备时高成本和有限的使用寿命问题。

因此，在采用基于SSD的高速缓冲存储器的存储器系统中，考虑到系统的性能，将频繁访问(使用)的数据加载到基于SSD的高速缓冲存储器中会是有利的。

由于高速缓冲存储器的特性，在读取小型数据的情况下，存储器系统可以很好地工作。但是，在读取大量数据(诸如，大数据平台)的情况下，存储器系统可能效率低下。

具体而言，当从高速缓冲存储器中读取数据(高速缓存命中数据)时，只从高速缓冲存储器读取高速缓存命中数据，并且在读取期间，硬盘不操作。

因此，当高速缓冲存储器读取大量的高速缓存命中数据时，在从高速缓冲存储器读取大量高速缓存命中数据的相当长的时间内，硬盘持续处于待机状态。由于不能使用用处于待机状态的硬盘，因此在存储设备的吞吐量方面会是低效的。

因此，本公开提出了一种方法，该方法能够从硬盘以及高速缓冲存储器中读取高速缓存命中数据，从而使整个存储设备的吞吐量最大化。

发明内容

技术问题

本公开所要实现的一个方面是提供一种存储器控制设备以及该存储器控制设备的操作方法，该存储器控制设备能够分配/传输针对高速缓存命中数据的读取请求，从而允许硬盘以及高速缓冲存储器处理该读取请求，从而使整个存储设备的吞吐量最大化。

技术方案

根据本公开的实施方式的存储器控制设备包括：激活控制单元，所述激活控制单元被配置为当识别出针对高速缓存命中数据的读取请求时，根据高速缓冲存储器的状态激活分配功能；分配目标识别单元，所述分配目标识别单元被配置为当所述分配功能被激活时，确定产生所述读取请求的处理是否与要被分配的目标处理对应；以及读取请求分配单元，所述读取请求分配单元被配置为当所述处理被识别为所述目标处理时，将所述读取请求分配给硬盘以允许所述硬盘而不是所述高速缓冲存储器处理所述读取请求。

具体地，所述激活控制单元可以被配置为：监视在单位时间间隔期间在所述高速缓冲存储器中处理的请求的平均处理时间间隔；并且当所述平均处理时间间隔等于或大于预定义的阈值时间间隔时，激活所述分配功能。

具体地，所述阈值时间间隔可以等于或大于当根据在所述高速缓冲存储器中在单位时间间隔期间处理的请求的吞吐量的带宽接近于预定最大带宽时测量的最小处理时间间隔。

具体地，所述激活控制单元可以被配置为在激活所述分配功能之后，当所述高速缓冲存储器的带宽变得比所述最大带宽小预定大小或更多时或者当所述硬盘和所述高速缓冲存储器的总带宽小于在激活所述分配功能之前的总带宽时，停用所述分配功能。