【技术实现步骤摘要】
本申请涉及存储技术，特别地，涉及智能存储设备。
技术介绍
1、图1a展示了固态存储设备的框图。固态存储设备102同主机相耦合，用于为主机提供存储能力。主机同固态存储设备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(serial advanced technology attachment，串行高级技术附件)、scsi(small computer system interface，小型计算机系统接口)、sas(serial attachedscsi，串行连接scsi)、ide(integrated drive electronics，集成驱动器电子)、usb(universal serial bus，通用串行总线)、pcie(peripheral component interconnectexpress,pcie，高速外围组件互联)、nvme(nvm express，高速非易失存储)、以太网、光纤通道、无线通信网络等连接主机与固态存储设备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芯片105以及dram(dynamic random access memory，动态随机访问存储器)110。
2、nand闪存、相变存储器、feram(ferroelectric ram，铁电存储器)、mram(magneticrand
3、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。
4、控制部件104用于控制在接口103、nvm芯片105以及dram 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。控制部件104可通过软件、硬件、固件或其组合的多种方式实现，例如，控制部件104可以是fpga(field-programmable gate array，现场可编程门阵列)、asic(application specificintegrated circuit，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，在处理器或控制器中执行软件来操纵控制部件104的硬件来处理io(input/output)命令。控制部件104还可以耦合到dram 110，并可访问dram 110的数据。在dram可存储ftl表和/或缓存的io命令的数据。
5、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。
6、在存储设备中，利用ftl(flash translation layer，闪存转换层)来维护从逻辑地址到物理地址的映射信息。逻辑地址构成了操作系统等上层软件所感知到的固态存储设备的存储空间。物理地址是用于访问固态存储设备的物理存储单元的地址。在相关技术中还可利用中间地址形态实施地址映射。例如将逻辑地址映射为中间地址，进而将中间地址进一步映射为物理地址。这些情况下，存储设备所接收的读/写命令指示逻辑地址。
7、存储了从逻辑地址到物理地址的映射信息的表结构被称为ftl表。ftl表是固态存储设备中的重要元数据。通常ftl表的条目记录了存储设备中以数据页为单位的地址映射关系。
8、一些存储设备的ftl由存储设备所耦合的主机提供，由主机的存储器存储ftl表，主机的cpu执行软件提供ftl。还有一些被设置在主机与存储设备之间的存储管理装置提供ftl。这些情况下，存储设备所接收的读/写命令指示物理地址。
9、主机提供给存储设备的命令可能访问ftl表的一个或多个条目所对应的逻辑地址空间。以及控制部件可能将从接口103接收的命令改变形态(例如，根据ftl条目所对应的逻辑地址空间大小切分命令)，并处理改变形态的命令。为了清楚的目的，在本文中，以存储设备接收的读/写命令访问单一ftl条目为例来描述。
10、图1b展示了存储设备的控制部件的详细的框图。
11、主机以遵循存储协议的io命令访问存储设备。控制部件根据来自主机的io命令，生成一个或多个存储命令并提供给介质接口控制器。介质接口控制器根据存储命令生遵循nvm芯片的接口协议的存储介质访问命令(例如，编程命令、读命令、擦除命令)。控制部件还跟踪从一个io命令生成的所有存储命令都被执行完成，并向主机指示io命令的处理结果。
12、参看图1b，控制部件包括例如主机接口、主机命令处理单元、存储命令处理单元、介质接口控制器(或称闪存接口控制器、闪存通道控制器)与存储介质管理单元。主机接口获取主机提供的io命令，并生成存储命令提供给存储命令处理单元。存储命令例如访问相同大小的存储空间，例如4kb。将nvm芯片中记录的对应一个存储命令所访问数据的数据单元称为数据帧。物理页记录一个或多个数据帧。例如，物理页的大小17664字节，而数据帧大小为4kb，则一个物理页能存储4个数据帧。
13、存储介质管理单元为每个存储命令维护逻辑地址到物理地址的转换。例如，存储介质管理单元包括ftl表。对于读命令，存储介质管理单元输出存储命令所访问的逻辑地址对应的物理地址，对于写命令，存储介质管理单元为其分配可用的物理地址，并记录其访问的逻辑地址与分配的物理地址的映射关系。存储介质管理单元还维护诸如垃圾回收、磨损均衡等管理nvm芯片所需的功能。
14、存储命令处理单元根据存储介质管理单元提供的物理地址，操作介质接口控制器向nvm芯片发出存储介质访问命令。为了清楚的目的，将存储命令处理单元发送给介质接口控制器的命令称为介质接口命令，而将介质接口控制器发送给nvm芯片的命令称为存储介质访问命令。存储介质访问命令遵循nvm芯片的接口协议。
15、存储设备可以存储各种各样类型的数据，而key-value型数据(简称kv键值对)是存储设备所存储的常见类型的数据；其中，key表示关键字；value表示关键字对应的值。常见的kv存储系统采用例如rocks db或者level db系统来存储kv键值对；其中，rocks db提供了键值存储接口的存储引擎库；level db是一种kv数据库。
16、图1c展示了现有存储设备采用rocks db系统来存储kv键值对的示意图。
17、如图1c所示，在主机操作系统上部署rocks db系统，用户例如通过应用程序向主机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种存储设备，其特征在于，包括控制部件与存储器；所述控制部件包括：第一CPU组和第二CPU组，其中；
2.如权利要求1所述的存储设备，其特征在于，其中，
3.如权利要求1或2所述的存储设备，其特征在于，还包括：
4.如权利要求1-3任一项所述的存储设备，其特征在于，还包括：
5.如权利要求4所述的存储设备，其特征在于，其中，
6.如权利要求1-5任一项所述的存储设备，其特征在于，还包括：硬件加速器；其中，
7.如权利要求6所述的存储设备，其特征在于，其中，
8.如权利要求7所述的存储设备，其特征在于，其中，
9.如权利要求1-8任一项所述的存储设备，其特征在于，
10.一种访问存储设备的方法，其特征在于，该方法包括：
【技术特征摘要】
1.一种存储设备，其特征在于，包括控制部件与存储器；所述控制部件包括：第一cpu组和第二cpu组，其中；
2.如权利要求1所述的存储设备，其特征在于，其中，
3.如权利要求1或2所述的存储设备，其特征在于，还包括：
4.如权利要求1-3任一项所述的存储设备，其特征在于，还包括：
5.如权利要求4所述的存储设备，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王祎磊，程雪，孙唐，
申请(专利权)人：上海忆芯实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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