[发明专利]用于预测和改进启动序列的系统和方法

说明书

技术领域

本申请总地涉及改进启动序列，并且更具体地涉及通过在非易失性闪存存储器的控制器中预测页读取来改进计算机系统中的启动序列。

背景技术

例如闪存存储器的非易失性存储器系统已经被广泛采用于在消费产品中使用。例如闪存存储器装置和其他存储器装置的存储器装置已经被广泛采用于在消费产品中使用，并且具体地，在移动装置和使用固态盘驱动器的计算机中使用。

可以找到的不同形式闪存存储器，例如可以在主机装置之间携带或作为嵌入在主机装置中的固态驱动器(SSD)的便携式存储器卡的形式。在闪存存储器中找到的两种通常的存储器单元架构包括NOR和NAND。在典型的NOR架构中，存储器单元被连接在以列方向延伸的相邻位线的源极和漏极扩散区(diffusion)之间，并且控制栅极被连接到沿单元的行延伸的字线。存储器单元包括位于源极和漏极之间的单元通道区域的至少一部分上的至少一个存储元件。因此，存储元件上的电荷的编程水平控制单元的操作特性，其可以随后通过将适当电压施加于地址存储器单元来读取。

典型的NAND架构利用与单独的位线和参考电势之间的一个或多个选择晶体管一起连接的多于两个(例如16或32个)串联的存储器单元的串，以形成单元的列。字线延伸跨过在这些列中的许多列内的单元。通过使得串中的剩余单元接通使得流过串的电流取决于寻址的单元中存储的电荷的水平，来在编程期间读取和验证一列内的单独的单元。

NAND闪存存储器可以以单级单元闪存存储器的形式制造，所述单级单元闪存存储器也被称为SLC或二进制闪存，其中每一个单元存储一位二进制信息。NAND闪存存储器还可以被制造为每单元存储多个状态，使得可以存储二进制信息的两位或多位。该更高的存储密度闪存存储器被称为多级单元或MLC闪存。MLC闪存存储器可以提供更高密度的存储并且减少与存储器相关联的成本。在单元可以在其用坏之前可以处理的写入/擦除周期的数目方面，MLC闪存的更高密度的存储可能倾向于具有比SLC闪存更少的耐用性的缺点。MLC还可以具有与更昂贵和典型地更持久的SLC闪存存储器相比更慢的读取和写入速率。例如SSD的存储器装置可以包括两种类型的存储器。

计算机系统、蜂窝电话或其他移动装置的启动是重要的用户考虑，并且对于用户关于装置的速度的满意度具有大的影响。在第一次启动和第二次启动之间在主机命令序列中存在相当大的差异。然而，从第二次启动开始，在启动序列中存在很少差异或没有差异。部分地，这是因为在第一次启动期间创建各种文件和文件夹，并且执行其他整理(housekeeping)任务，其在后续启动期间可能不被执行。

发明内容

根据本发明的一方面，一种存储器存储系统，其被操作为与主机接口，并且包括：存储器系统控制器；非易失性数据存储器，其操作地耦接到所述存储器系统控制器；以及数据预测表，其能由所述存储器系统控制器获取。

根据本发明的一方面，存储器系统控制器具有非易失性数据存储器和数据预测表，并且所述控制器与主机装置通信。一种用于优化计算机系统的启动序列的方法，包括：在主机空闲时间期间或在与先前的主机读取命令对应的数据传输期间：基于先前确定的偏移值从所述数据预测表获得预测的读取地址；从所述非易失性数据存储器预取与从所述数据预测表获得的读取地址对应的数据；在临时存储器中保存所述预取的数据。

所述方法还包括接收由所述主机发出的当前读取命令，并且如果与所述当前读取命令对应的所述读取地址匹配所述预测的读取地址，则向所述主机提供保存在临时存储器中的所述预取的数据，并且指示匹配。但是如果并未指示匹配，则从与所述当前读取命令的读取地址对应的所述非易失性数据存储器获得当前数据，并且向所述主机提供所述当前数据。根据所述方法，如果并未指示匹配，则搜索所述数据预测表以查找与所述当前读取命令对应的读取地址匹配的所述预测的读取地址，并且如果在所述数据预测表中找到，则记录所述偏移值。

根据本发明的其他方面，所述方法进一步包括通过将由所述主机装置发出的读取命令的序列记录到所述存储器系统控制器来初始化所述数据预测表，其中所述读取命令的序列对应于第二启动序列。

所述方法进一步包括在所述数据预测表中记录由所述主机发出的读取命令的序列，包括与每一个读取命令相关联的存储器地址和对应的数据计数或扇区计数。

此外，本发明的多个方面包括识别与上电复位或从休眠唤醒对应的有效启动序列，其中，有效启动序列排除软启动序列和从待机模式恢复。