[发明专利]用于进行后台操作的控制器和方法

说明书

背景技术

开放式NAND快闪接口（ONFI）协议提供了对于并行访问单个“目标”上的多个NAND裸芯（或“逻辑单元”（LUN））或者单个共享的ONFI通道（channel）上的NAND多芯片堆叠的支持。例如，如图8所示，对于包含4个NAND裸芯（LUN0-3）的目标ONFI器件，擦除、编程或者读取操作可以由主机控制器发出并且在这些LUN中的三个上执行，而命令仍在第四个LUN上进行。这提供了在主机控制命令到达时对所有四个裸芯的重叠阵列访问（最佳利用）。但是，注意，这些命令中的仅一个可以一次在共享通道上发送或接收其数据。

在通常的大容量存储应用中，比如固态盘（SSD）中，中央主机控制器将在其串行高级技术附连（SATA）接口上接收命令，并且翻译它们以分发并发布到多个ONFI目标NAND多芯片堆叠。除了将主机命令分派到意图的存储器裸芯之外，主机控制器还可以进行存储器管理/存储优化功能，这通常包括在NAND裸芯的池之间的不小的量的数据移动/复制。无论主机控制器正在向每个LUN分派主机命令还是存储器管理/存储优化命令，该命令都在该LUN上不被中断地运行直到完成。

发明内容

本发明由权利要求定义，并且此部分不应被当作是对那些权利要求的限制。

通过介绍，以下描述的实施例提供了用于进行后台操作的控制器和方法。在一个实施例中，为控制器提供接口，通过这些接口与主机和多个快闪存储器器件通信。该控制器包含操作以进行从主机接收的前台命令的处理器，其中该处理器不中断地进行该前台命令直到完成。该处理器还操作以进行在控制器的存储器中存储的后台命令或操作，其中该处理器进行该后台命令直到完成或者被前台命令占先（preempt）。如果后台命令被占先，则处理器可以在稍后的时间恢复进行该后台命令直到完成。

公开了其他实施例，每个实施例可以单独使用或者组合在一起使用。现在将参考附图描述这些实施例。

附图说明

图1是一个实施例的示例控制器的框图。

图2是一个实施例的固态盘的框图。

图3是例示在前台和后台命令之间区分的一般概念的一个实施例的框图。

图4是一个实施例的示例状态寄存器的例示。

图5是一个实施例的控制器中的一致性规则的使用的例示。

图6是在LUN到LUN复制的一个实施例中在示例的复制操作期间的一致性规则的另外的例示。

图7是一个实施例的示例控制器的框图。

图8是现有技术的主机控制器和ONFI目标的框图。

具体实施方式

介绍

一些实施例针对用于进行后台操作的控制器和方法。如上所述，尽管ONFI协议提供了对于并行访问多个NAND LUN的支持以允许在等到主机控制器命令到达时利用多个NAND LUN，但是在进行中的命令必须不被中断地运行直到完成，即使进行中的命令比到来的命令有更低的优先级。这可能发生在例如进行中的命令是用于快闪器件管理的操作、而到来的命令是用于读取或写入用户数据。在这样的情况下性能可能极大降低。

为了克服此问题并改善性能，以下实施例提供了可以在用于应该被不被中断进行地直到完成的操作的命令（“前台命令”）和用于可以被前台命令占先/中断并且在稍后的时间继续的操作的命令（“后台命令”）之间区分的控制器。以此方式，不像通常具有预定的完成时间的前台命令那样，后台命令依赖于它们被前台命令中断了多少而可能具有不确定的完成时间。这些实施例还利用了主机控制器通常将不消耗到/来自所有NAND LUN的全部并行带宽的事实。这些实施例还提供了具有利用“空转”时间来进行后台命令的机制和规则的分割前台/后台协议。在一个优选实施例中，这些机制被设计为与支持当前的ONFI标准性能的主机控制器兼容。

在转向与前台和后台命令的使用有关的示例实施例之前，以下部分讨论用于与NAND接口和NAND接口协议一起使用的示例的控制器架构。

示例控制器架构和NAND接口及协议