[发明专利]具有多个闪存封装的存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及存储系统。

背景技术

闪速存储器，在存储器的特性上，当想要改写数据时无法在原来存储了该数据的物理区域上直接覆盖该数据。在进行数据的改写时，需要在以作为闪速存储器的删除单位的、被称为块的单位执行删除处理后改写数据。对该块的删除处理的执行次数，由于物理的制约而存在极限。闪速存储器的块具有当删除次数超过该极限数时无法在该块中存储数据的性质。

因此，当采取对闪速存储器的各个块固定地分配存储数据的地址的方式时，通常针对每个地址改写频度不同，因此，针对每个块产生了删除次数的波动。因此，当某个特定的块的删除次数超过极限数时，无法存储分配给该块的地址的数据。为了解决以上的问题，作为减少该波动的技术而公开了被称为损耗平衡(wear leveling)的技术(例如专利文献1)。损耗平衡的基本的思路是，作为外侧可见的地址层，在物理的地址之外设置逻辑地址层，通过对被分配给物理地址的逻辑地址进行适当变更，例如对被频繁存取的逻辑地址分配删除次数少的地址，来削减物理块的删除次数的不平衡。另外，即使物理地址进行了变更，由于逻辑地址不改变，因此，从外侧能够以同一地址进行数据存取，因此也可以维持良好的使用便利性。

接着，说明存储容量削减技术。近年来，在存储系统中削减存储容量的技术受到了关注。其代表性的技术之一是容量的虚拟化技术。所谓容量的虚拟化技术，是使主机侧看到比存储系统具有的物理容量大的虚拟容量的技术。这利用了以下特性：在用户实际使用存储系统的情况下，对于由用户定义的用户卷(从用户看到的存储装置)的容量，实际存储的数据的量不轻易达到该定义容量。即，在没有容量虚拟化技术时，在定义卷时确保了所定义的物理的容量，与此相对，在应用了容量虚拟化技术时，当在存储系统中实际存储了数据时，初次确保容量。由此，可以削减存储容量，并且用户不需要严格地定义卷容量，简单定义具有较大余量的值即可，因此，还可以提高使用便利性。在该技术中，当写入数据时确保的物理存储区域被称为页。一般来说，页的大小具有多样性，但是在本发明中，假定页的大小大于作为闪速存储器的删除单位的块的大小。另一方面，在闪速存储器中，一般删除的单位如前所述称为块，与此相对，将块中的读写单位称为页。当然，在闪速存储器中，块的大小大于页的大小。但是，在本发明中，页的表述是指容量虚拟化中的页。另外，如前所述，在本发明中设页的大小大于闪速存储器的块的大小。

但是，成为本发明的对象的存储系统具有上述的容量虚拟化技术未必是必要条件。另一方面，在具有容量虚拟化技术的存储系统中，公开了以页单位使页在存储装置(典型的是HDD(Hard Disk Drive))间移动，实现性能提高的技术(专利文献2)。而且，公开了在性能价格比不同的存储装置间移动页，提高性能价格比的技术。另一方面，通常在HDD中存储用户的数据前以特定的模式、例如全0等进行格式化。还公开了此时在存储系统中检测出由主机写入的该特定模式，释放已经分配的页的技术(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利3507132

专利文献2：日本特开2007-66259号公报

专利文献3：日本特开2007-199922号公报

发明内容

发明要解决的课题

在将成为本发明的对象的闪速存储器作为存储介质的大容量存储系统中，闪速存储器芯片的数量例如达到数万。因此，在存储系统的控制器上连接数百个搭载了数百个芯片的闪存封装成为典型的结构。

关于在本发明中要解决的课题，第一是在将大量的闪速存储器芯片作为存储介质而构成的大规模存储系统中，在存储系统全体中高效率地减少闪速存储器的删除次数的不平衡，第二是削减对闪速存储器的存储数据容量。首先，描述第一课题。在搭载了闪速存储器的存储系统中损耗平衡技术变得十分重要。但是，在具有数万个成为本发明的对象的闪速存储器的存储系统中，当直接应用以往的损耗平衡的思路时，由于要减少数万个的全部闪速存储器芯片的块删除次数的不平衡，因此存在损耗平衡的控制开销增大的课题。