[发明专利]支持加速数据库操作的数据存储设备

说明书

技术领域

本公开涉及非易失性数据存储设备以及用于加速在这样的设备中的数据操作的方法。

背景技术

经常在执行速度非常重要的环境中执行数据库操作。诸如返回查询结果和进行索引等的常见操作通常是I/O密集的并且在主机系统(例如，计算设备)与这样的操作在其上执行的数据存储设备之间消耗大的数据带宽。

附图说明

现在将参照下面的附图来描述实现本发明的各种实施例的各种特征的系统和方法，在附图中：

图1A示出了根据本发明的一个实施例的示例数据存储设备。

图1B示出了根据本发明的一个实施例的示例数据库操作加速方法。

图2示出了根据一个实施例的数据存储设备的内部数据布局。

图3A和3B是示出了根据一个实施例的数据库元素的示例布局的框图。

图4A和4B是示出了根据一个实施例的可以如何执行过滤读(filtered read)操作的流程图。

图5是示出了根据一个实施例的可以如何执行索引操作的流程图。

具体实施方式

本公开的一些实施例涉及被配置为加速数据库操作的数据存储设备(例如，固态驱动器(SSD))。在实施例中，数据存储设备支持可变大小的逻辑页，该逻辑页的大小可以被定制以与数据库数据结构内的各个数据单元(例如，元组)相匹配。其结果是，一些数据库操作可以被加速，这是因为可以略过一些数据的逻辑地址范围以减少从存储介质读出并且传送到主机的数据量，这实现了更加高效的数据库操作。

尽管描述了本公开的一些实施例，但这些实施例仅以示例的方式给出，而不是要限制本公开的范围。事实上，本文所描述的新颖的方法和系统可以以各种其它形式来实现。此外，可以在本文所描述的方法和系统的形式上做出各种省略、替代和变化，而不偏离本公开的精神。

数据存储系统概述

图1A示出了根据本发明的一个实施例的示例数据存储设备120。如图所示，数据存储设备120(例如，固态驱动器、混合驱动器等)包括控制器130和非易失性固态存储器140，非易失性固态存储器140包括一个或多个存储单元，例如存储块。图1A示出了块被标识为块“A”142到块“N”的示例。尽管为方便起见，示出了单个的非易失性固态存储器140，但存储设备可以包括多个这样的存储器。非易失性固态存储器140的每个块包括多个闪速页(F页)。例如，图1A的块A 142包括多个F页，被标识为F页A 143、B、到N。在一些实施例中，每个“F页”是非易失性固态存储器140中能够在单个的操作中被编程或者被作为单元被编程的存储器单元的最小分组。替代非易失性固态存储器140或者除了非易失性固态存储器140之外，可以使用磁旋转介质和/或诸如MRAM和/或相变存储器之类的其它非易失性存储器。

控制器130可以从主机系统110中的存储接口112(例如，设备驱动器)接收数据和/或存储访问命令。由存储接口112传送的存储访问命令可以包括由主机系统110发出的写命令和读命令。命令可以指定数据存储设备120中的逻辑块地址，并且控制器130可以在非易失性固态存储器140中执行接收到的命令。在混合硬盘驱动器中，除了非易失性固态存储器140以外，数据可以存储在磁介质存储部件(未在图1A中示出)中。

数据存储设备120可以存储从主机系统110接收到的数据，以使得数据存储设备120可以充当主机系统110的存储器存储设备。为便于该功能，控制器130可以实现逻辑接口。逻辑接口可以将存储设备的存储器向主机系统110呈现为可以在其中存储数据的逻辑地址的集合(例如，连续地址)。在内部，控制器130可以将逻辑地址映射到非易失性固态存储器140和/或其它(多个)存储器模块中的各种物理存储器地址。