主机系统与存储器子系统之间的输入/输出大小控制技术方案

一种存储器子系统经配置以基于存储器子系统的媒体物理布局而动态地确定写入命令的输入/输出大小。所述存储器子系统可响应于选择写入命令以供在所述存储器子系统的媒体单元中执行而动态地识别媒体布局的一部分，所述部分从由所述写入命令在逻辑地址空间中识别的逻辑地址映射到所述媒体单元中的存储器单元的物理地址。基于所述媒体布局，识别下一写入命令的输入/输出大小，且将其在响应中发射到所述主机系统。所述主机系统产生所述下一写入命令，且基于基于在所述响应中识别的所述输入/输出大小而配置待经由所述下一写入命令写入的数据量。入的数据量。入的数据量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】主机系统与存储器子系统之间的输入/输出大小控制
[0001]相关申请案
[0002]本申请案主张2019年5月6日申请且标题为“主机系统与存储器子系统之间的输入/输出大小控制(Input/Output Size Control between a Host System and a Memory Sub
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System)”的临时美国专利申请案第62/844,067号和2020年5月1日申请且标题为“主机系统与存储器子系统之间的输入/输出大小控制(Input/Output Size Control between a Host System and a Memory Sub
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System)”的美国专利申请案序列号16/865,247的优先权，所述申请案的全部公开内容特此以引用的方式并入本文中。


[0003]本文所公开的至少一些实施例大体上涉及存储器系统，且更明确地说，涉及但不限于主机系统与存储器子系统之间的输入/输出大小控制。

技术介绍

[0004]存储器子系统可以包含存储数据的一或多个存储器装置。存储器装置可为例如非易失性存储器装置和易失性存储器装置。一般来说，主机系统可利用存储器子系统以在存储器装置处存储数据且从存储器装置检索数据。
附图说明
[0005]实施例是借助于实例而非限制在附图的图中来说明的，在附图中相似参考指示类似元件。
[0006]图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统的实例计算系统。
[0007]图2展示控制主机系统与存储器子系统之间的输入/输出的粒度的输入/输出大小管理器。
[0008]图3展示具有动态数据放置和输入/输出大小控制的存储器子系统的实例。
[0009]图4说明经配置以支持动态数据放置和输入/输出大小控制的数据结构的实例。
[0010]图5展示输入/输出大小控制的方法。
[0011]图6是其中可操作本公开的实施例的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
[0012]本公开的至少一些方面涉及用于主机系统将数据写入到存储器子系统中的输入/输出大小控制。存储器子系统可为存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的混合。下文结合图1描述存储装置和存储器模块的实例。一般来说，主机系统可利用包含存储数据的一或多个组件(例如存储器装置)的存储器子系统。主机系统可提供数据以存储于存储器子系统处，且可请求从存储器子系统检索数据。
[0013]传统上，主机系统可将写入命令发送到存储器子系统以按固定的预定大小或粒度写入数据。举例来说，待经由来自主机系统的每一写入命令存储到存储器子系统中的数据
用于相同、固定、预定量/大小的数据。然而，在一些情形中，固定输入/输出大小可导致相当大的性能损耗、在存储器子系统中缓冲的数据的寿命增加，和/或在存储器子系统中使用替代的、效率较差的数据编程方法。
[0014]本公开的至少一些方面经由在主机系统与存储器子系统之间实施的输入/输出大小控制机制来解决以上和其它不足。举例来说，基于用于将数据放置在存储器子系统的媒体中的媒体布局的当前状态，输入/输出大小控制器可确定用于下一写入命令的输入/输出的优选大小。优选大小等于存储器子系统可在单一原子操作中编程到媒体单元中的数据量。举例来说，存储器子系统可具有NAND(“与非”)闪存存储器。使用单遍编程技术，NAND装置中的原子写入操作可将数据编程/存储到单平面页、双平面页、四平面页或多平面页中。使用多遍编程技术，NAND装置中的原子写入操作可将数据编程/存储到SLC(单层级单元)模式中的页、MLC(多层级单元)模式中的页、TLC(三层级单元)模式中的页或QLC(四层级单元)模式中的页中。在原子写入操作中编程的页可在不同模式中具有不同大小。举例来说，使用多通编程方法，SLC页可具有64千字节(KB)的大小，TLC页可具有128KB的大小，且QLC页可具有64KB的大小。当不同编程序模式的不同写入流的数据页在NAND装置中交错时，主机系统可能不能够预测适合于写入流中的下一写入命令的大小。存储器子系统可基于媒体布局的状态确定优选的输入/输出大小，且将所述大小传达到主机系统(例如，响应于当前命令经由状态字段传达)。在响应中提供的输入/输出大小可用于配置下一写入命令。在一些情况下，当来自主机系统的写入命令的输入/输出大小并非优选的(例如，不与用于下一写入操作的优选大小匹配)时，存储器子系统可将具有优选大小的错误状态传达到主机系统以致使主机系统将其写入命令调整到优选大小。
[0015]图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统110的实例计算系统100。存储器子系统110可包含媒体，例如一或多个易失性存储器装置(例如，存储器装置102)、一或多个非易失性存储器装置(例如，存储器装置104)，或这些的组合。
[0016]存储器子系统110可为存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的混合。存储装置的实例包含固态驱动器(SSD)、闪存驱动器、通用串行总线(USB)闪存驱动器、嵌入式多媒体控制器(eMMC)驱动器、通用闪存存储(UFS)驱动器、安全数字(SD)卡和硬盘驱动器(HDD)。存储器模块的实例包含双列直插式存储器模块(DIMM)、小外形DIMM(SO
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DIMM)和各种类型的非易失性双列直插式存储器模块(NVDIMM)。
[0017]计算系统100可为例如以下各者的计算装置：台式计算机、膝上型计算机、网络服务器、移动装置、运载工具(例如，飞机、无人机、火车、汽车或其它运输工具)、支持物联网(IoT)的装置、嵌入式计算机(例如，包含在运载工具、工业设备或联网商用装置中的计算机)，或包含存储器和处理装置的计算装置。
[0018]计算系统100可包含耦合到一或多个存储器子系统110的主机系统120。图1说明耦合到一个存储器子系统110的主机系统120的一个实例。如本文所使用，“耦合到”或“与...耦合”通常是指组件之间的连接，其可为间接通信连接或直接通信连接(例如，没有中间组件)，无论是有线还是无线的，包含例如电连接、光学连接、磁连接等的连接。
[0019]主机系统120可包含处理器芯片组(例如，处理装置118)和由处理器芯片组执行的软件堆栈。处理器芯片组可包含一或多个核心、一或多个高速缓存器、存储器控制器(例如，控制器116)(例如，NVDIMM控制器)和存储协议控制器(例如，外围组件互连高速
(Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)控制器、串行高级技术附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)控制器)。主机系统120使用存储器子系统110，以例如将数据写入到存储器子系统110以及从存储器子系统110读取数据。
[0020]主机系统120可经由物理主机接口耦合到存储器子系统110。物理主机接口的实例包含(但不限于)串行高级技术附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括：在存储器子系统中从主机系统接收写入命令；基于媒体物理布局识别来自所述主机系统的下一写入命令的第一输入/输出大小；从所述存储器子系统向所述主机系统发射经配置以识别至少所述第一输入/输出大小的响应，其中所述主机系统经配置以基于在所述响应中识别的所述第一输入/输出大小而产生所述下一写入命令；以及在所述存储器子系统中接收所述下一写入命令，其指示所述存储器子系统将根据所述第一输入/输出大小配置的数据量写入到所述存储器子系统中。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：响应于选择所述写入命令以供在所述存储器子系统的媒体单元中执行而动态地产生且存储所述媒体物理布局的一部分，所述部分从由所述写入命令在逻辑地址空间中识别的逻辑地址映射到所述媒体单元中的存储器单元的物理地址；其中所述响应经配置以包含在所述存储器子系统中处理的第一写入命令的状态。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：确定所述第一写入命令具有不同于所述第一输入/输出大小的第二输入/输出大小，其中所述响应经配置以指示所述第二输入/输出大小不正确。4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述下一写入命令从所述主机系统发射到所述存储器子系统以替换所述第一写入命令。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一输入/输出大小基于所述媒体物理布局而确定为可在原子写入操作中写入到所述媒体单元中的一者中的数据的大小。6.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一输入/输出大小确定为接下来的可用存储器页的最小大小，所述接下来的可用存储器页中的每一者可基于所述媒体物理布局在原子写入操作中写入所述媒体单元中的一者中。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述最小大小是基于在可在所述媒体单元中的一者中以原子方式编程的下一可用存储器页中编程数据的模式。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述模式为在所述存储器子系统中支持的多个模式中的一者；且所述多个模式包含：单层级单元(SLC)模式；多层级单元(MLC)模式；三层级单元(TLC)模式；以及四层级单元(QLC)模式。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述下一可用存储器页为可经由多遍编程技术编程的NAND闪存存储器页。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述NAND闪存存储器页包含NAND存储器单元的多个平面。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述媒体物理布局的所述部分包含命名空间中的逻辑块寻址(LBA)地址与单独的集成电路裸片中的NAND存储器的块之间的映射；且所述输入/输出大小是基于识别NAND存储器单元的块中的所述下一可用页的所述模式的页映射的条目而确定。
12.一种存储指令的非暂时性计算机存储媒体，所述指令在存储器子系统中执行时致使所述存储器子系统执行方法，所述方法包括：在所述存储器子系统中从主机系统接收写入命令；基于媒体物理布局识别来自所述主机的下一写入命令的第一输入/输出大小；从所述存储器子系统向所述主机系统发射经配置以识别至少所述第一输入/输出大小的响应，其中所述主机系统经配置以基于在所述响应中识别的所述第一输入/输出大小而产生所述下一写入命令；以及在所述存储器子系统中接收所述下一写入命令，其指示所述存...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：