[发明专利]固态存储器容量管理系统和方法

说明书

本发明有助于高效且有效的信息存储装置操作。在一个实施方式中，方法包括：接收与第一组逻辑存储地址块相关联的第一量的原始信息；将第一量的原始信息压缩成第一量的压缩信息，其中第一量的压缩信息的大小小于第一量的原始信息，并且差为第一节省容量；将第一量的压缩信息存储在第一组物理存储地址块中；跟踪第一节省容量；以及将第一节省容量的至少一部分用于存储活动，存储活动不同于用于第一量的原始信息的直接联系的地址协调空间。

技术领域

本发明涉及信息存储器容量调整管理的领域。

背景技术

诸如数字计算机、计算器、音频装置、视频设备和电话系统的多种电子技术，有助于在大多数商业、科学、教育和娱乐领域内分析和传递数据及信息方面提高生产率并减少成本。这些活动经常涉及大量信息的传递和存储，并且执行这些活动的网络和系统的复杂度及成本可能是极大的。固态驱动器(SSD)常常用于在各种环境(例如，数据中心、服务器群、云中，等等)中提供固定存储空间(例如，类似于使用一些硬盘驱动器(HDD)的方式)。

NAND闪存SSD通常有助于相对迅速地访问所存储的信息，但倾向于具有可能不利地影响整体性能的其他特性。例如，闪存装置信息更新通常涉及可能不利地影响装置的有效寿命并消耗带宽的写入放大。由于写入放大引起的不利影响的程度和数据写入操作的大小之间通常是对应的。当使用小的数据存储块大小时，在随机写入的应用中SSD写入放大常常不是重要的。然而，存在很多使用大的块大小的原因。许多系统仍使用传统大块顺序写入(例如，以符合形式上与HDD等相关联的每秒输入/输出(IOPS)需求)。而且，分布式文件系统经常合并输入/输出(I/O)以形成用来刷新存储器的大小很大的块。

在减小写入大小的努力中，一些传统系统尝试压缩数据。然而，可能存在与数据压缩相关联的成本或不利影响，这会导致整体性能的减弱或劣化(例如，在被压缩部件消耗的芯片面积、信息吞吐量、功耗等的方面)。因此，常常在与数据压缩相关联的成本或不利影响和压缩关于消减写入放大而具有的益处之间存在折衷。因此，已在SSD中尝试了压缩，但考虑到了的压缩的较高成本和不利影响，仍未在SSD中广泛使用。

发明内容

本发明有助于高效且有效的信息存储装置操作。在一个实施方式中，额外(bonus)容量法包括：接收与第一组逻辑存储地址块相关联的第一量的原始信息；将第一量的原始信息压缩成第一量的压缩信息，其中，第一量的压缩信息的大小小于第一量的原始信息，并且差值为第一节省容量；将第一量的压缩信息存储在第一组物理存储地址块中；跟踪第一节省容量；以及将第一节省容量的至少一部分用于存储活动，存储活动不同于用于第一量的原始信息的直接联系的地址协调空间(direct bonding address coordinationspace)。除了直接联系地址协调空间之外的存储活动可包括各种活动(例如，将第一节省容量转换到新的额外驱动器(new bonus drive)中、用于新的额外卷(new bonus volume)、冗余容量(over-provisioning)等)。

第一节省容量的跟踪和第一节省容量到新的额外驱动器或卷的转换对主机是透明的，并且主机继续将物理块地址视为分配给原始数据。在一个实施方式中，在逻辑块地址层和闪存转译层(flash translation layer，闪存转换层)之间的中间转译层中执行额外映射关系(bonus mapping relation)。可在实际的原位数据压缩期间执行调整新的额外驱动器。可在使用额外块(bonus block)期间在线建立逻辑块地址和物理块地址之间的额外映射关系。当与压缩相关联的压缩增益低于阈值时，省略压缩。