控制器、包括该控制器的存储设备和该控制器的操作方法技术

提供了用于执行命令调度的控制器、包括该控制器的存储设备以及该控制器的操作方法。所述存储设备与生成原始数据包的主机设备通信。存储设备包括存储器件和控制器，存储器件包括具有多个平面的裸片。控制器包括：操作检查器，其接收指示同时并行工作请求的原始数据包，所述同时并行工作请求占用多个平面当中的至少两个平面，其中操作检查器设置与原始数据包相关联的同时并行标识符，以生成修改后的数据包；操作分配器，其将修改后的数据包存储在虚拟队列集群中的至少一个虚拟输出队列中；以及调度器，其根据调度策略，向所述多个平面当中的由所述同时并行工作请求占用的至少一个平面发送修改后的数据包。面发送修改后的数据包。面发送修改后的数据包。

【技术实现步骤摘要】
控制器、包括该控制器的存储设备和该控制器的操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年10月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0141571的优先权，其主题通过引用合并于此。


[0003]本专利技术构思涉及控制器，并且更具体地，涉及能够执行命令调度的控制器。本专利技术构思还涉及包括这种类型的控制器的存储设备，以及用于该控制器的相关操作方法。

技术介绍

[0004]存储设备可以使用各种调度策略来有效地调度从主机设备接收的命令。
[0005]调度策略应当确保多个主机之间的公平性，并防止在处理特定命令期间可能发生的队头(head
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of
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the
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line，HOL)阻塞。然而，如果接收到如下命令
‑
该命令的执行将占用多个资源，并且如果在调度该命令的过程中未适当考虑该命令在其他命令中的调度优先级，则可能会出现与该命令相关联的资源匮乏现象(在下文中被称为“资源匮乏”)。

技术实现思路

[0006]本专利技术构思的实施例提供了一种能够通过考虑指示占用多个资源的同时并行工作的命令的优先级来执行命令调度的控制器。本专利技术构思的实施例还提供了包括这种类型的控制器的存储设备，以及用于该控制器的相关操作方法。
[0007]根据本专利技术构思的一方面，提供了一种与生成原始数据包的主机设备通信的存储设备。所述存储设备包括存储器件和控制器，所述存储器件包括具有多个平面的裸片。所述控制器包括：操作检查器，所述操作检查器接收指示同时并行工作请求的所述原始数据包，所述同时并行工作请求占用所述多个平面当中的至少两个平面，其中，所述操作检查器设置与所述原始数据包相关联的同时并行标识符，以生成修改后的数据包；操作分配器，所述操作分配器将所述修改后的数据包存储在虚拟队列集群的至少一个虚拟输出队列中；以及调度器，所述调度器根据调度策略，向所述多个平面当中的由所述同时并行工作请求占用的至少一个平面发送所述修改后的数据包。
[0008]根据本专利技术构思的一方面，提供了一种存储设备中的控制器，所述存储设备被配置为与多个主机设备通信，其中，所述多个主机设备中的每个主机设备被配置为生成指示工作请求的原始数据包。所述控制器包括：操作检查器，所述操作检查器被配置为确定从所述多个主机设备中的一个主机设备接收的工作请求是同时并行工作请求还是单工作请求，以及一旦确定从所述一个主机设备接收到的所述工作请求是同时并行工作请求，就通过将同时并行标识符添加到所述原始数据包来生成修改后的数据包；虚拟队列集群，所述虚拟队列集群包括第一虚拟输出队列和第二虚拟输出队列；队列控制器，所述队列控制器被配置为基于与所述修改后的数据包相关联的信息，将所述修改后的数据包存储在所述第一虚拟输出队列中；以及调度器，所述调度器被配置为根据调度策略将所述修改后的数据包存
储在存储器件中，其中，所述调度策略由下述中的至少一项限定：所述同时并行标识符的状态、与从所述一个主机设备接收到的所述工作请求相关联的信息、与所述第一虚拟输出队列和所述第二虚拟输出队列中的至少一者相关联的通道信息、与所述存储器件的多个平面相关联的平面信息，其中，所述同时并行工作请求的执行占用所述多个平面当中的至少两个平面，并且所述单工作请求的执行仅占用所述多个平面当中的单个平面。
[0009]根据本专利技术构思的一方面，提供了一种操作存储设备中的控制器的方法，所述存储设备与生成原始数据包的主机设备通信，其中，所述存储设备包括存储器件和控制器，所述存储器件包括具有多个平面的裸片。所述方法包括：接收指示同时并行工作请求的原始数据包；将同时并行标识符添加到所述原始数据包，以生成修改后的数据包；将所述修改后的数据包存储在虚拟队列集群的至少一个虚拟输出队列中；以及根据调度策略，向所述多个平面当中的至少一个平面发送所述修改后的数据包，其中，所述同时并行工作请求的执行占用所述多个平面当中的至少两个平面。
附图说明
[0010]通过结合附图考虑以下详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的实施例，在附图中：
[0011]图1是示出根据本专利技术构思的实施例的数据处理系统10的框图；
[0012]图2是在一个示例中进一步示出图1的存储设备2000的框图；
[0013]图3是在一个示例中进一步示出图1和图2的封装件400的概念图；
[0014]图4是在一个示例中进一步示出的图2的裸片控制器200的框图；
[0015]图5是在一个示例中示出根据本专利技术构思的实施例的操作存储控制器的方法的流程图；
[0016]图6和图7是在不同示例中示出根据本专利技术构思的实施例的数据包结构的概念图；
[0017]图8是在一个示例中示出根据本专利技术构思的实施例的操作分配器的操作方法的概念图；
[0018]图9是在一个示例中示出图4的裸片控制器200的调度器250的框图；
[0019]图10是进一步示出图9的调度管理器253的操作方法的概念图；
[0020]图11是在一个示例中进一步示出图1的数据处理系统10的各个组件的操作方法的信令图，其与关于图2至图9描述的实施例一致；以及
[0021]图12是示出根据本专利技术构思的实施例的数据处理系统的框图。
具体实施方式
[0022]在下文中，将参照附图更详细地描述本专利技术构思的实施例。
[0023]图1是示出根据本专利技术构思的实施例的数据处理系统10的框图。
[0024]参照图1，数据处理系统10通常可以包括主机设备1000和存储设备2000，其中，存储设备2000可以包括存储控制器100和存储器件300。
[0025]主机设备1000可以响应于一个或更多个用户请求而与存储设备2000通信(例如，发送和/或接收)一个或更多个命令(CMD)。响应于命令，存储设备2000可以执行一个或更多个操作。这里，术语“命令”应当被广义地解释为不仅包括通常在数据处理系统中使用的各
种类型的命令，而且还包括(一个或更多个)工作请求。
[0026]存储设备2000可以包括存储介质，可以响应于从主机设备1000接收到的(一个或更多个)命令而将数据存储(例如，编程或写入)在该存储介质中。在一些实施例中，存储设备2000可以包括一个或更多个固态硬盘(SSD)。当存储设备2000包括SSD时，存储器件300可以包括分别能够以非易失性方式存储数据的多个闪存芯片(例如，NAND存储芯片)。因此，在各种实施例中，存储器件300可以包括单个闪存芯片、多个闪存芯片和/或包括一个或更多个闪存芯片的存储卡。
[0027]对于存储设备2000包括闪存的实施例，闪存可以被布置为二维(2D)NAND存储阵列或3D(或垂直)NAND(VNAND)存储阵列。这里，3DNAND存储阵列可以作为与具有有源区并布置在硅衬底上的存储单元阵列的操作或存储单元的操作有关的电路，单片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储设备，所述存储设备与生成原始数据包的主机设备通信，所述存储设备包括：存储器件，所述存储器件包括具有多个平面的裸片；和控制器，其中，所述控制器包括：操作检查器，所述操作检查器接收指示同时并行工作请求的所述原始数据包，所述同时并行工作请求占用所述多个平面当中的至少两个平面，其中，所述操作检查器设置与所述原始数据包相关联的同时并行标识符，以生成修改后的数据包；操作分配器，所述操作分配器将所述修改后的数据包存储在虚拟队列集群中的至少一个虚拟输出队列中；以及调度器，所述调度器根据调度策略，向所述多个平面当中的由所述同时并行工作请求占用的至少一个平面发送所述修改后的数据包。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中，与指示来自所述主机设备的单工作请求的单工作数据包相比，所述调度策略向所述修改后的数据包分配更高的优先级，所述单工作请求仅占用所述多个平面当中的单个平面。3.根据权利要求2所述的存储设备，其中，所述操作检查器确定所述原始数据包是所述单工作数据包还是指示所述同时并行工作请求的同时并行工作数据包，并且一旦确定所述原始数据包是所述同时并行工作数据包，就设置所述同时并行标识符。4.根据权利要求3所述的存储设备，其中，所述操作检查器通过将单个位添加到所述原始数据包来设置所述同时并行标识符并生成所述修改后的数据包。5.根据权利要求3所述的存储设备，其中，所述操作分配器基于与所述修改后的数据包相关联的信息，将所述修改后的数据包存储在所述至少一个虚拟输出队列中。6.根据权利要求5所述的存储设备，其中，所述信息包括标识所述多个平面当中的被所述同时并行工作请求的执行占用的至少一个平面的平面信息。7.根据权利要求5所述的存储设备，其中，所述信息包括与位于所述至少一个虚拟输出队列的头部处的所述修改后的数据包相关联的头部信息。8.根据权利要求5所述的存储设备，其中，所述信息包括与所述原始数据包相关联的命令的类型。9.根据权利要求1所述的存储设备，其中，一旦将所述修改后的数据包存储在所述至少一个虚拟输出队列中，所述调度器就从所述虚拟队列集群接收与所述至少一个虚拟输出队列的头部的改变相关的头部改变信息。10.根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述调度器还从所述裸片接收平面状态信息。11.根据权利要求10所述的存储设备，其中，所述平面状态信息包括用于所述多个平面当中的当前正在执行另外操作的一个平面的忙碌信号，以及用于所述多个平面当中的未执行另外操作的另外平面的空闲信号。12.根据权利要求10所述的存储设备，其中，所述调度器响应于所述头部改变信息和所述平面状态信息而生成所述调度策略。13.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述调度策略防止在所述同时并行工作请
求的执行期间的资源匮乏。14.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：金荣一，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：