[发明专利]用于非易失性存储器的优化的冷引导

说明书

背景技术

当前的固态驱动器（SSD）具有在数秒量级上的启动（boot-up）时间，这意味着驱动器在被通电的数秒之后预备服务于输入/输出（IO）请求。针对SSD的启动时间可以用以下各项的总和表征：（i）硬件加电启动时间；（ii）ROM启动时间；（iii）引导装入程序（boot loader）启动时间；以及（iv）固件初始化时间。以上中的最长时间可能花费在固件初始化阶段中。固件初始化需要较多的时间是因为它需要读入逻辑到物理（L2P）间接表，其可能典型地在数百兆字节的量级上。除了L2P表之外，固件还可能需要恢复描述NAND和固件状态的某些其它数据。该状态数据可以被共同称作为“上下文”。

固件可以在干净关机（clean shutdown）时将上下文保存到非易失性存储器并且可以在加电时读回上下文。L2P表形成压倒性的（overwhelming）上下文块。其余上下文的大小在数百千字节的量级上，其显著小于L2P表的数百兆字节。因此，L2P表加载时间主要包括针对SSD的通电启动时间。

当前SSD在空闲时也消耗数十毫瓦的功率（典型地为100mW），因为SSD内部的SSD控制器和动态随机存取存储器（DRAM）二者必须保持通电以维持SSD状态。因此，可能存在对解决这些和其它问题的改进技术的需要。

附图说明

图1A图示了根据实施例的其中主机可以与固态驱动器（SSD）通信的系统的框图。

图1B图示了根据实施例的其中主机可以与固态驱动器（SSD）通信的系统的框图。

图1C图示了根据实施例的其中主机可以与固态驱动器（SSD）通信的系统的框图。

图2图示了根据实施例的逻辑到物理（L2P）段表的一个实施例。

图3图示了根据实施例的逻辑流的一个实施例。

图4图示了根据实施例的逻辑流的一个实施例。

图5图示了可以适于实现本公开的实施例的系统的实施例。

图6图示了图5的系统可以包含在其中的小形状因子设备的实施例。

具体实施方式

公开了显著加速针对非易失性存储器（NVM）设备（例如SSD）的启动过程并且将NVM设备的空闲功率消耗降低至接近于零的各种实施例。NVM设备可以在系统空闲状态期间断电并且被加电并可以几乎立即开始服务于请求。因为启动时间可以被显著降低，所以对NVM设备进行断电和加电在时间方面可能不成明显的问题。这可能对利用其内的NVM设备的电池供电移动设备尤其具吸引力。

现在对附图做出参考，其中，贯穿各图，相同的附图标记被用来指相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，陈述大量特定细节以便提供其全面的理解。然而，可能显而易见的是，新颖实施例可以在没有这些特定细节的情况下实践。在其它实例中，众所周知的结构和设备以框图形式示出，以便促进其描述。意图是覆盖落在所要求保护的主题的精神和范围内的所有修改、等价物和替换。

图1A图示了根据实施例的其中主机110可以与固态驱动器（SSD）130通信的系统100的框图。主机110可以是较大系统100的一部分并且可以包括处理器115、操作系统（OS）120以及一个或多个应用125。应用125和操作系统120可以在处理器115的控制之下进行操作。系统100还可以包括在SSD控制器155的控制之下的固态驱动器（SSD）130。SSD 130可以包括动态随机存取存储器（DRAM）组件145、引导装入程序135、只读存储器（ROM）140、固件150、逻辑到物理（L2P）间接表165以及NAND（或其它NVM）160。电源105可以被用于向主机110及其组件以及SSD 130及其组件提供电力。

依据本文描述的实施例，SSD 130可以将加载L2P表165 165推迟直到在引导（boot）之后为止。此外，当检测到空闲时间时可以将L2P表165 165出页面到NAND，从而允许在空闲时间期间将SSD 130断电。

L2P表165可以将逻辑块地址（LBA）映射到实际上将数据存储到SSD 130内的存储器中的物理地址。为了将数据存取（例如读取或写入）到存储器中，必须加载L2P表165（其将在函数调用中所使用的LBA映射到数据被或将被存储在的物理存储器地址）。