虚拟LUN管理制造技术

提供了虚拟LUN管理方法与装置。所公开的访问固态存储设备的NVM芯片的方法，包括：获取访问NVM芯片的消息；根据所述消息中的虚拟LUN号和/或与虚拟块号获取所述消息要访问的物理LUN；向同所述物理LUN关联的CE端口发出有效的芯片使能信号；以及向所述物理LUN发出访问NVM芯片的命令。

【技术实现步骤摘要】
虚拟LUN管理
本申请涉及存储技术，尤其涉及在固态存储设备中使用虚拟LUN提供存储空间和/或闪存通道管理。
技术介绍
参看图1，展示了存储设备的框图。存储设备102同主机相耦合，用于为主机提供存储能力。主机同存储设备102之间可通过多种方式相耦合，耦合方式包括但不限于通过例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe(NVMExpress)、SAS、以太网、光纤通道、无线通信网络等连接主机与存储设备102。主机可以是能够通过上述方式同存储设备相通信的信息处理设备，例如，个人计算机、平板电脑、服务器、便携式计算机、网络交换机、路由器、蜂窝电话、个人数字助理等。存储设备102包括接口103、控制部件104、一个或多个NVM(非易失存储器，Non-VolatileMemory)芯片105以及可选地固件存储器110。接口103可适配于通过例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SAS、以太网、光纤通道等方式与主机交换数据。控制部件104用于控制在接口103、NVM芯片105以及固件存储器110之间的数据传输，还用于存储管理、主机逻辑地址到闪存物理地址映射、擦除均衡、坏块管理等。可通过软件、硬件、固件或其组合的多种方式实现控制部件104。控制部件104可以是FPGA(Field-programmablegatearray，现场可编程门阵列)、ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，应用专用集成电路)或者其组合的形式。控制部件104也可以包括处理器或者控制器。控制部件104在运行时从固件存储器110加载固件。固件存储器110可以是NOR闪存、ROM、EEPROM，也可以是NVM芯片105的部分。控制部件104包括闪存接口控制器(或称为介质接口控制器、闪存通道控制器)，闪存接口控制器耦合到NVM芯片105，并以遵循NVM芯片105的接口协议的方式向NVM芯片105发出命令，以操作NVM芯片105，并接收从NVM芯片105输出的命令执行结果。已知的NVM芯片接口协议包括“Toggle”、“ONFI”等。存储器目标(Target)是NAND闪存封装内的共享芯片使能(CE,ChipEnable)信号的一个或多个逻辑单元(LogicUnit)。每个逻辑单元具有逻辑单元号(LUN,LogicUnitNumber)。NAND闪存封装内可包括一个或多个管芯(Die)。典型地，逻辑单元对应于单一的管芯。逻辑单元可包括多个平面(Plane)。逻辑单元内的多个平面可以并行存取，而NAND闪存芯片内的多个逻辑单元可以彼此独立地执行命令和报告状态。在可从http://www.micron.com/～/media/Documents/Products/Other％20Documents/ONFI3_0Gold.ashx获得的“OpenNANDFlashInterfaceSpecification(Revision3.0)”中，提供了关于目标(target)、逻辑单元、LUN、平面(Plane)的含义，其为现有技术的一部分。存储介质上通常按页来存储和读取数据。而按块来擦除数据。块(也称物理块)包含多个页。块包含多个页。存储介质上的页(称为物理页)具有固定的尺寸，例如17664字节。物理页也可以具有其他的尺寸。在公开号为CN1414468A的中国专利申请中，提供了通过执行微指令序列来处理CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)指令的方案。当CPU要处理特定指令时，转换逻辑电路将特定指令转换成与之对应的微指令序列，通过执行微指令序列来实现特定指令的功能。微指令序列或者微指令序列的模板存储在ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)中。在将特定指令转换成微指令序列过程中，可对微指令序列模板进行填充，使之与特定指令相对应。在中国专利申请CN201610009789.6与CN201510253428.1中提供了用于闪存接口控制器的微指令执行方法与装置，中国专利申请CN201610861793.5提供了微指令序列的调度方法与装置，中国专利申请CN201611213754.0提供了IO命令处理方法与固态存储设备，中国专利申请CN201611213755.5提供了大容量NVM接口控制器，将其全文合并于此。闪存接口控制器通常耦合到多个NVM芯片，NVM芯片包括多个LUN(LogicUNit，逻辑单元)或管芯，多个LUN和管芯可以并行响应及访问NVM命令。又由于每个LUN或管芯上可以有多个待处理的NVM命令，因此NVM控制器需要对多个NVM命令的处理过程进行调度，以维护多个在处理中或待处理的NVM命令，或者维护多段用于生成和处理NVM命令的微指令序列的执行。在大容量固态硬盘中，控制器需要连接更多的NVM芯片。而在单一NVM芯片内也可包括了多个管芯或目标。由于NVM芯片上的每个管芯或目标都具有芯片使能(ChipEnable，CE)引脚，并且在操作每个管芯或目标时，要向其施加单独的CE信号，以同固态硬盘中的其它NVM芯片/管芯/目标的操作相区分。然而众多的CE信号需要消耗控制器的大量的IO引脚资源。图2为中国专利CN201632269U的具有芯片使能信号扩展的存储系统的示意图。图2示出的存储系统包含存储器控制器210(也称为固态硬盘控制器)和闪存通道1(230)到闪存通道m(233)，每个闪存通道上包括一片或多片闪存芯片(未示出)。在图2的存储系统中，还包括CE扩展器220。CE扩展器220连接到存储器控制器210。CE扩展器220与存储器控制器210的连接，在CE扩展器220与存储器控制器210之间传输数据。在图2的实施例中，闪存通道230与233共用数据信号线和除芯片使能之外的控制信号线。CE扩展器220通过多条芯片使能(CE)信号线，与闪存通道1(230)到闪存通道m(233)上的多个闪存芯片或闪存管芯的芯片使能(CE)端口相连接，这些芯片使能(CE)信号线在图2中用“闪存通道1-CE1”、“闪存通道1-CEn”、“闪存通道m-CE1”以及“闪存通道m-CEn”指出。在图2的实施例中，存储系统中有m个闪存通道，每个闪存通道上有1个闪存芯片，每个闪存芯片包含n个管芯以及与该n个管芯相对应的n个芯片使能(CE)端口，因而总共需要用到n*m个CE信号线。将这些n*m个CE信号端口均连接到CE扩展器220，而CE扩展器220与存储器控制器210之间通过较少的信号线进行通信(例如，图2中的CE数据信号线和CE控制信号线)。例如，存储器控制器210向CE扩展器220指示要使能闪存通道233上的第一个闪存芯片的第一管芯，则CE扩展器220在相应的“闪存通道m-CE1”芯片使能信号线上产生有效的使能信号，而在其他芯片使能信号线上不产生有效的使能信号。依然可以理解的，可提供多个CE扩展器，用于使存储器控制器能够访问更多的闪存芯片。以及中国专利CN201632269U提供的技术可应用于访问其他NVM芯片。
技术实现思路
本申请的目的包括在固态存储设备中提供虚拟LUN以屏蔽通道、NVM芯片的多样性引起的复杂度，为固态存储设备的控制部件提供统一的虚拟LUN接口。从而在固态存储设备中，有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种访问固态存储设备的NVM芯片的方法，包括：获取访问NVM芯片的消息；根据所述消息中的虚拟LUN号和/或与虚拟块号获取所述消息要访问的物理LUN；向同所述物理LUN关联的CE端口发出有效的芯片使能信号；以及向所述物理LUN发出访问NVM芯片的命令。

【技术特征摘要】
1.一种访问固态存储设备的NVM芯片的方法，包括：获取访问NVM芯片的消息；根据所述消息中的虚拟LUN号和/或与虚拟块号获取所述消息要访问的物理LUN；向同所述物理LUN关联的CE端口发出有效的芯片使能信号；以及向所述物理LUN发出访问NVM芯片的命令。2.根据权利要求1所述的方法，其中第一虚拟LUN被映射到两个或更多物理LUN，第一虚拟LUN的虚拟块数量是所述物理LUN的物理块数量的2倍；以及通过LUN映射表依据虚拟LUN号获得所述两个或更多物理LUN，以及依据虚拟块号与物理LUN的物理块数量的模，从所述两个或更多物理LUN中选择所述消息要访问的物理LUN。3.根据权利要求1所述的方法，其中第一虚拟LUN与第二虚拟LUN被映射到第一物理LUN，第一物理LUN的物理块数量是所述虚拟LUN的虚拟块数量的2倍；以及通过LUN映射表依据虚拟LUN号获得所述消息要访问的物理LUN，以及依据虚拟块号与虚拟LUN号获得所述消息要访问的物理LUN的物理块号。4.根据权利要求1所述的方法，其中第一虚拟LUN被映射到两个或更多物理LUN，第一虚拟LUN的虚拟块数量是所述两个或更多物理LUN的物理块数量的和；以及通过LUN映射表依据虚拟LUN号获得所述两个或更多物理LUN，以及依据虚拟块号作为索引，从所述两个或更多物理LUN中选择所述消息要访问的物理LUN。5.根据权利要求1所述的方法，其中根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德领，袁戎，徐凯，王祎磊，
申请(专利权)人：北京忆恒创源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11