[发明专利]固态硬盘中的有效负载分布

说明书

本发明涉及固态硬盘中的有效负载分布。一种由固态硬盘SSD的控制器执行的方法包括从主机接收将写入数据存储于所述SSD的非易失性半导体存储装置中的写入请求。所述方法还包括识别存储于所述非易失性存储装置中的第一码字及第二码字，所述第一码字及所述第二码字经配置以存储对应于所述写入请求的写入数据。响应于所述写入请求，所述方法包括将所述写入数据的第一部分写入到所述第一码字及将所述写入数据的第二部分写入到所述第二码字以及一旦所述写入数据已被写入到所述非易失性半导体存储装置就发送消息到所述主机。所述第一及第二码字经邻近存储，且所述写入数据具有大于所述第一及第二码字的长度的长度。

技术领域

本公开涉及固态硬盘及方法，其提供依据固态硬盘的码率的变化动态地调整以在处理来自主机的写入请求时实现数据的有效传送的常见基础设施。

背景技术

与常规磁盘驱动器相比，固态硬盘(SSD)通常具有更快的性能、更紧凑且对振动或物理冲击较不敏感。给定这些优势，即使是SSD的每千兆字节存储容量的成本显著高于磁盘驱动器的成本，SSD也代替磁盘驱动器或作为磁盘驱动器的补充被用于越来越多的计算装置及其它消费者产品中。

SSD利用包括非易失性半导体存储装置(例如NAND装置)的物理存储器单元来存储数据。控制器在SSD中用于管理主机与SSD的存储器单元之间的数据传送。将数据写入到SSD的物理存储器单元及从SSD的物理存储器单元读取数据通常涉及重分布(shuffling)各个存储器单元之间的数据。

直到现在，SSD的存储器单元中的存储器页(例如NAND页)的大小已经配置，使得其能够适应存储器页的每数据单元的多个数据有效负载，且错误校正码(ECC)位将位于主要用于处置错误校正的存储器页的保留区中。然而，这已经发生了巨大的变化，因为当前存储器技术越来越倾向于通过向每一存储器单元指派更多数据位来将更多数据挤压到存储器的每一数据页上。同时，存储器内的此类数据页上的位错误率(BER)随着存储器老化而增加，从而使增加可能超过存储器页的保留区中可用的空间的ECC位的数目成为必需。

为了通过执行细致的错误校正来维持有关工作负载的良好处理量及延时而不降低存储器的效率，大量错误校正码(ECC)位被内置到每一数据单元中。增加每数据单元ECC位的量占用了可用于存储来自主机的有效负载的物理空间。虽然存储器中用于来自主机的有效负载数据的物理空间随着时间的推移减小，但有效负载本身的大小未改变。举例来说，在16千字节(KB)NAND存储器页中，BER增加意味着将存在将专用于存储于16KB NAND存储器页中的数据的ECC的所述页的较大部分。此占用了用于有效负载数据的物理NAND存储器空间，其本应是16KB，但现在由于所需的更大ECC大小而显著较小。因此，结果就是每一数据有效负载将溢出存储器中的不止一个数据单元。这对如何在数据传送期间(例如在写入请求期间)管理所存储的数据提出了挑战。

发明内容

根据本公开的实施例，提供一种由固态硬盘的控制器执行的方法。所述方法包括从主机接收将写入数据存储于所述固态硬盘的多个非易失性半导体存储装置中的一或多者中的写入请求。所述方法还包括从存储于所述多个非易失性存储装置中的所述一或多者中的多个码字识别第一码字及第二码字，所述第一码字及所述第二码字经配置以存储对应于所述写入请求的写入数据。响应于所述写入请求，所述方法包括将所述写入数据的第一部分写入到所述第一码字及将所述写入数据的第二部分写入到所述第二码字。此外，所述方法包括一旦所述写入数据已被写入到所述非易失性半导体存储装置就发送消息到所述主机。在此，所述第二码字邻近于如存储于所述多个非易失性存储装置中的所述一或多者中的所述第一码字，且所述写入数据具有大于所述第一码字的第一数据长度或所述第二码字的第二数据长度的数据长度。