[发明专利]用于无DRAM SSD的企业主存储器缓冲区

说明书

本发明涉及存储系统，该存储系统包括一个或多个数据存储设备、耦接到一个或多个数据存储设备的PCIe交换机以及耦接到PCIe交换机的控制器单元。该一个或多个数据存储设备是无DRAM的。控制器单元包括动态随机存取存储器(DRAM)主存储器缓冲区(HMB)控制器和DRAM池或控制器存储器缓冲区(CMB)控制器、根复合体/端口和DRAM池。该DRAM池包括一个或多个DRAM设备。该一个或多个数据存储设备被配置成与控制器单元交互并将数据存储到控制器单元的DRAM池的DRAM。

相关申请的交叉引用

本申请是2021年12月6日提交的共同未决的美国专利申请序列号17/543,473的部分继续申请，该专利申请以引用方式并入本文。

背景技术

技术领域

本公开的实施方案总体涉及无DRAM数据存储设备，诸如无DRAM固态驱动器(SSD)，并且更具体地，涉及经由无DRAM数据存储设备与主机设备之间的接口使用外部存储设备。

相关领域的描述

企业SSD具有特定要求，以便集成到数据中心环境中。例如，要求可以包括用于读取操作的可预测性和短延迟，并且维持来自SSD的逻辑地址范围的任何部分的读取的相同的服务质量(QoS)水平。由于所述要求，逻辑块地址(LBA)到物理块地址(PBA)(L2P)表可以存储在DRAM中，其中DRAM容量可以呈1:1000比率(例如，2TB SSD＝2GB DRAM，针对L2P表高速缓存)。在一些示例中，由于增加的间接，以性能为代价，比率可以更大(例如，1:2000)。因此，随着SSD容量增加，SSD中包含的DRAM的容量也增加，这可能增加SSD的成本。

用于企业存储系统的数据存储设备可以基于每天驱动写入(DWPD)数目来评定驱动器的寿命。客户可以选择超过数据存储设备的DWPD，以更快地磨损设备为代价。因此，数据存储设备的成本转换为写入循环(例如，程序擦除循环(PEC))数目。因为DRAM不以与非易失性存储器(例如NAND存储器)相同的速度磨损，大容量数据存储设备可以具有不均匀的存储器使用，使得非易失性存储器可以在需要使DRAM退役之前退役。

因此，本领域需要用于更好地集成到数据中心环境中的改进的存储系统。

发明内容

本公开总体涉及无DRAM数据存储设备，诸如无DRAM固态驱动器(SSD)，并且更具体地，涉及经由无DRAM数据存储设备与主机设备之间的接口使用外部存储设备。存储系统包括一个或多个数据存储设备、耦接到一个或多个数据存储设备的PCIe交换机以及耦接到PCIe交换机的控制器单元。一个或多个数据存储设备是无DRAM的。控制器单元包括动态随机存取存储器(DRAM)主存储器缓冲区(HMB)控制器和DRAM池或控制器存储器缓冲区(CMB)控制器、根复合体/端口和DRAM池。DRAM池包括一个或多个DRAM设备。一个或多个数据存储设备被配置成与控制器单元交互并将数据存储到控制器单元的DRAM池的DRAM。

在一个实施方案中，存储系统包括一个或多个数据存储设备、耦接到一个或多个数据存储设备的PCIe交换机以及耦接到PCIe交换机的控制器单元。一个或多个数据存储设备是无DRAM的。控制器单元包括动态随机存取存储器(DRAM)主存储器缓冲区(HMB)控制器和DRAM池。DRAM池包括一个或多个DRAM设备。

在另一实施方案中，存储系统包括第一数据存储设备、第二数据存储设备、耦接到第一数据存储设备和第二数据存储设备的PCIe交换机、以及耦接到第一数据存储设备和第二数据存储设备的控制器单元。第一数据存储设备和第二数据存储设备是无DRAM的。控制器单元包括动态随机存取存储器(DRAM)主存储器缓冲区(HMB)控制器和DRAM池。DRAM池包括一个或多个DRAM设备。