用于管理多个顺序写入流的技术制造技术

示例可以包括用于管理去往固态驱动器（SSD）的多个顺序写入流的技术。可以确定每一个顺序写入流的卷绕时间。可以针对顺序写入流中的至少一些而改变每一个顺序写入流的相应卷绕时间，以使多个顺序写入流具有匹配的卷绕时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理多个顺序写入流的技术
本文描述的示例总体涉及管理去往固态驱动器的多个顺序写入流。
技术介绍
写入放大是用于描述与非易失性存储器的类型相关联的技术问题的术语，非易失性存储器包括但不限于在固态驱动器（SSD）中使用的NAND闪存。写入放大被描述为在SSD处向非易失性存储器提交的写入与来自主机计算平台的写入之比。当不采用数据压缩技术时，1.0左右的比值或写入放大值是理想的。典型地，在SSD处向非易失性存储器的写入可以在诸如4千字节（KB）页面之类的非易失性存储器的相对小部分上进行。然而，诸如NAND闪存之类的非易失性类型的存储器在将数据重写到存储器单元之前擦除这些存储器单元中存储的数据时，擦除通常被称作块的大得多的部分。可擦除块可以包括64个或更多个页面（256KB）。由于该差异，如果块的一些页面中的数据不再被需要（例如，无效/过时），则可以使用被称作垃圾收集的技术，并且然后可以将有效或良好数据重写到另一先前擦除的空块中。垃圾收集的更高量导致用于写入放大的更高值。写入放大对于单个顺序写入流而言可能不是问题，单个顺序写入流导致向第一块中所包括的页面的顺序写入且然后在第一块中的所有页面被写入到时移动到第二块。而且，针对SSD的存储器容量可以以一定方式布置以使得：一旦该单个顺序写入流到达块序列的结尾，写入流就卷绕（wraparound）或环回到该序列的开始。在一些示例中，如果充足的存储器容量可用，则到该单个顺序写入流卷绕的时候，在该序列开始处被写入到块的页面的数据已经全部变成无效的或过时的。换言之，不需要垃圾收集，并且可以维持1.0的写入放大。然而，写入放大对于向SSD的随机写入而言可能是问题。当随机写入流最终卷绕时，随机写入可能导致块部分地失效的发生率更高，并且，可能需要潜在地大量的垃圾收集来重写有效或良好数据以收回该有效数据。向SSD的随机写入可能导致针对SSD的更坏情况写入放大。高写入放大可能降低针对SSD的写入性能，且还可能增大非易失性存储器单元上的耗损，其然后导致降级的耐久性。附图说明图1图示了示例第一系统。图2图示了示例第一场景。图3图示了示例第二场景。图4图示了示例第三场景。图5图示了设备的示例框图。图6图示了逻辑流程的示例。图7图示了储存介质的示例。图8图示了示例计算平台。具体实施方式如在本公开中想到的那样，单个顺序写入流可以具有约1.0的写入放大，而随机写入可能导致针对SSD的更坏情况写入放大（例如，可能大幅高于1.0的值），SSD包括非易失性类型的存储器，诸如但不限于NAND闪存。然而，如果多个顺序写入流被同时提供给SSD且被合并在一起，则与单个顺序写入流相比与随机写入更相似的结果可能出现。然而，多个顺序写入流可以具有不同变量，该不同变量可能导致不同卷绕或循环时间。因此，一些顺序写入流可能使一些块既具有有效数据又具有无效数据，从而导致针对垃圾收集的需要增加，并且，这可能导致高写入放大值。正是关于这些和其他挑战，需要本文描述的示例。可以经由一个或多个示例方法来实现用于管理去往SSD的多个顺序写入流的技术。示例方法可以包括：监视去往SSD的分离写入速率。对于这些示例，分离写入速率可以用于在第一时间间隔内写入到SSD的许多顺序写入流中的每一个顺序写入流。该示例方法还可以包括：基于相应的所监视的分离写入速率来确定每一个顺序写入流的分离卷绕时间。该示例方法还可以包括：使每一个顺序写入流的分离卷绕时间针对在第一时间间隔之后向SSD的后续写入基本上匹配。图1图示了示例系统100。在一些示例中，如图1中所示，系统100包括耦合到固态驱动器（SSD）120的主机计算平台110。而且，如图1中所示，主机计算平台110可以包括存储器112和电路114。对于这些示例，电路114可能能够执行在存储器112内维持的主机计算平台110的各种功能元件。电路114可以包括：主机处理电路，其包括一个或多个中央处理单元（CPU）以及关联的芯片集和/或控制器。存储器112可以包括易失性类型的存储器，诸如动态随机存取存储器（DRAM）。存储器112的DRAM类型可以包括但不限于各种类型的同步双数据速率DRAM（DDRDRAM）。存储器112中所包括的这些各种类型的DDRDRAM可以与多种存储器技术兼容，该多种存储器技术诸如但不限于：双数据速率版本3（DDR3），最初由联合电子设备工程联合会（JEDEC）于2007年6月发布，当前处于版本21；DDR版本4（DDR4），由JEDEC于2012年9月公布的初始规范；低功率DDR版本3（LPDDR3），JESD209-3B，由JEDEC于2013年8月公布；LPDDR版本4（LPDDR4），JESD209-4，最初由JEDEC于2014年8月公布；或者宽I/O2（WIO2），JESD229-2，最初由JEDEC于2014年8月公布。根据一些示例，主机计算平台110可以包括但不限于服务器、服务器阵列或服务器场、web服务器、网络服务器、因特网服务器、工作站、小型计算机、大型计算机、超级计算机、网络器具、web器具、分布式计算系统、多处理器系统、基于处理器的系统或其组合。对于这些示例，主机计算平台110的操作系统（OS）111可以至少暂时地在存储器112中维持，且可以由电路114执行。在一些示例中，OS111和电路114可能能够支持一个或多个多线程程序（未示出）。对于这些示例，（一个或多个）文件系统113可以由OS111实现，并且该一个或多个多线程程序可以利用（一个或多个）文件系统113。如图1中所示，在一些示例中，（一个或多个）文件系统113可以响应于由该一个或多个多线程程序对（一个或多个）文件系统113的利用，生成在图1中被示作写附加（W-A）数据113-1至113-n的许多或多个W-A数据流，其中“n”是大于2的任何正整数。对于这些示例，（一个或多个）文件系统113可能能够或被布置成使用写附加技术，以首先将数据写入到在主机计算平台110的存储器112中维持的W-A数据113-1至113-n，且然后使W-A数据113-1至113-n经由相应的顺序写入流115-1至115-n而写入到SSD120。能够使用写附加技术的（一个或多个）文件系统113可以包括文件系统类，诸如但不限于ZFSTM或OpenZFS、写任意文件布局（WAFL）或垃圾收集对象储存文件系统。根据一些示例，OS111可能能够实现调度器117，调度器117可能能够将顺序写入流115-1至115-n合并成经合并的写入流126。调度器117然后可以与（一个或多个）文件系统113和/或在SSD120处或与SSD120一起定位的控制器112通信，以便于将经合并的写入流126写入到SSD120处的（一个或多个）非易失性存储器设备124。根据一些示例，可以通过I/O接口103来路由调度器117与控制器122之间的通信以及经合并的写入流126的写入。I/O接口103可以被布置为串行高级技术附件（SATA）接口以将主机计算平台110耦合到SSD120。在另一示例中，I/O接口103可以被布置为串行附件小型计算机系统接口（SCSI）（或简称SAS）接口以将主机计算平台110耦合到SSD120。在另一示例中，I/O接口103可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：针对与固态驱动器（SSD）耦合的主机计算平台的电路；供所述电路执行的监视器模块，其监视被合并以用于在第一时间间隔内写入到所述SSD的许多顺序写入流中的每一个顺序写入流的分离写入速率；供所述电路执行的时间模块，其基于由所述监视器模块监视的相应分离写入速率来确定每一个顺序写入流的分离卷绕时间；以及供所述电路执行的匹配模块，其使每一个顺序写入流的分离卷绕时间针对在所述第一时间间隔之后向所述SSD的后续写入基本上匹配。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.09 US 14/565,3191.一种设备，包括：针对与固态驱动器（SSD）耦合的主机计算平台的电路；供所述电路执行的监视器模块，其监视被合并以用于在第一时间间隔内写入到所述SSD的许多顺序写入流中的每一个顺序写入流的分离写入速率；供所述电路执行的时间模块，其基于由所述监视器模块监视的相应分离写入速率来确定每一个顺序写入流的分离卷绕时间；以及供所述电路执行的匹配模块，其使每一个顺序写入流的分离卷绕时间针对在所述第一时间间隔之后向所述SSD的后续写入基本上匹配。2.如权利要求1所述的设备，所述时间模块基于下述内容来确定分离卷绕时间：给定卷绕时间是将数据写入到所述SSD处的存储器的给定块的第一时间与使数据失效的第二时间之间的时间差。3.如权利要求1所述的设备，所述许多顺序写入流由一个或多个文件系统生成，所述一个或多个文件系统由所述主机计算平台的操作系统实现，所述一个或多个文件系统能够使用写附加技术来将数据写入到所述主机计算平台的存储器，且然后经由所述许多顺序写入流使写附加数据被写入到所述SSD。4.如权利要求3所述的设备，所述操作系统由针对所述主机计算平台的电路执行，所述监视器模块、所述时间模块和所述匹配模块组成由所述操作系统实现的调度器，所述调度器能够合并所述许多顺序写入流以用于写入到所述SSD。5.如权利要求1所述的设备，包括：所述匹配模块，其使每一个顺序写入流的分离卷绕时间基本上匹配，使得向所述SSD的实际写入与来自所述许多顺序写入流的写入之比基本上等于值1.0。6.如权利要求1所述的设备，所述匹配模块使每一个顺序写入流的分离卷绕时间基本上匹配包括：所述匹配模块导致在所述许多顺序写入流之间对要在第二时间间隔内写入到所述SSD的数据的量进行负载平衡，使得所述许多顺序写入流中的具有不同写入速率的第一和第二写入流由所述匹配模块进行负载平衡，从而使要由相应第一和第二写入流在所述第二时间间隔内写入到所述SSD的数据的量被调整，经调整的数据量能够使卷绕时间针对第一和第二写入流基本上匹配。7.如权利要求1所述的设备，所述匹配模块使每一个顺序写入流的分离卷绕时间基本上匹配包括：所述匹配模块导致对所述许多顺序写入流中的至少一些写入流的写入速率进行节流，使得所述许多顺序写入流中的第一写入流具有经节流的写入速率，第一写入流与所述许多顺序写入流中的第二写入流相比具有更短第一卷绕时间，经节流的写入速率能够使卷绕时间针对第一和第二写入流基本上匹配。8.如权利要求1所述的设备，所述匹配模块使每一个顺序写入流的分离卷绕时间基本上匹配包括：所述匹配模块导致对被分配给被合并以用于写入到所述SSD的每一个顺序写入流的所分配部分的调整，使得更大部分被分配给所述许多顺序写入流中的第一写入流，第一写入流与所述许多顺序写入流中的第二写入流相比具有更短所确定卷绕时间，给第一写入流分配的更大部分能够使卷绕时间针对第一和第二写入流基本上匹配。9.如权利要求8所述的设备，包括：所述监视器模块，其监视被合并以用于在第二时间间隔内写入到所述SSD的所述许多顺序写入流中的每一个顺序写入流的分离写入速率；所述时间模块，其基于由所述监视器模块在所述第二时间间隔内监视的相应分离写入速率来确定每一个顺序写入流的分离卷绕时间的第二集合；以及所述匹配模块，其使每一个顺序写入流的分离卷绕时间的第二集合针对在所述第二时间间隔之后向所述SSD的写入基本上匹配。10.如权利要求1所述的设备，包括：所述SSD包括下述各项中的至少一个：3维交叉点存储器、闪存、铁电存储器、硅氧化氮氧化硅（SONOS）存储器、聚合物存储器、纳米线、铁电晶体管随机存取存储器（FeTRAM或FeRAM）、纳米线或电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）。11.一种方法，包括：监视被合并以用于在第一时间间隔内写入到固态驱动器（SSD）的许多顺序写入流中的每一个顺序写入流的向所述SSD的分离写入速率；基于相应的所监视的分离写入速率来确定每一个顺序写入流的分离卷绕时间；以及使每一个顺序写入流的分离卷绕时间针对在所述第一时间间隔之后向所述SSD的后续写入基本上匹配。12.如权利要求11所述的方法，所述许多顺序写入流由一个或多个文件系统生成，所述一个或多个文件系统由主机计算平台的操作系统实现，所述一个或多个文件系统能够使用写附加技术来将数据写入到所述主机计算平台的存储器，且然后经由所述许多顺序写入流使写附加数据被写入到所述SSD。13.如权利要求11所述的方法，包括：使每一个顺序写入流的分离卷绕时间基本上匹配，使得向所述SSD的实际写入与来自所述许多顺序写入流的写入之比基本上等于值1.0。14.如权利要求11所述的方法，使每一个顺序写入流的分离卷绕时间基本上匹配包括：在所述许多顺序写入流之间对要在第二时间间隔内写入...

【专利技术属性】
技术研发人员：K格里姆斯鲁德，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US