[发明专利]管理逻辑到物理转换信息的备份以控制引导时间和写入放大

说明书

本发明涉及管理逻辑到物理转换信息的备份以控制引导时间和写入放大。公开了一种装置，该装置包括接口和处理器。接口被配置为与非易失性存储器进行通信。处理器被配置为保持在逻辑地址和非易失性存储器中的相应的物理地址之间进行映射的转换表，以将转换表的基线版本以一个或多个体块备份到非易失性存储器，还将一个或多个增量更新备份到非易失性存储器，该一个或多个增量更新指定由后续存储操作所导致的相对于转换表的基线版本的变化，确定在与基线版本一起从非易失性存储器恢复并在处理器中重播的情况下满足转换表的目标恢复时间的增量更新的最大数量，以及将所备份增量更新的数量设定为不超过最大数量。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2016年3月21日提交的美国临时专利申请62/310,832的权益，该专利申请以引用方式并入本文。

技术领域

本文所述实施方案整体涉及数据存储，并且具体涉及用于管理逻辑到物理映射信息的存储以控制引导时间和写入放大的方法和系统。

背景技术

在各种存储系统中，根据逻辑地址空间操作的存储器控制器将数据存储在根据物理地址空间操作的一个或多个非易失性存储器设备中。存储器控制器通常在易失性存储器中保持逻辑到物理映射表用于在逻辑地址和物理地址之间转换。为了保护转换信息免于丢失，例如在电源关闭的情况下，存储器控制器通常在非易失性存储器设备中备份转换表。

用于保存和恢复逻辑到物理转换信息的方法在本领域中是已知的。例如，美国专利申请公布2009/0327589，其公开内容以引用方式并入本文，该专利申请描述了一种包括易失性存储器和多个非易失性数据块的闪存存储设备中的表日志的方法。所述方法包括以下步骤：在存储于易失性存储器中的寻址表的多个非易失性数据块中的一个或多个第一非易失性数据块中创建第一副本，将事务日志数据写入到多个非易失性数据块中的一个或多个第二非易失性数据块中，以及在多个非易失性数据块中的一个或多个第二非易失性数据块已被事务日志数据填充之后基于存储于易失性存储器中的寻址表的变化来更新寻址表的第一副本。

美国专利8,909,851的公开内容以引用方式并入本文，其描述了一种操作存储控制系统的方法，该方法包括提供存储器控制器；由存储器控制器访问易失性存储器表；将易失性存储器表中的持续变化写入非易失性半导体存储器；以及在电源循环之后，通过从最近使用列表中利用逻辑到物理分区还原随机存取存储器来还原易失性存储器表中的逻辑到物理表。

发明内容

本文所述的一种实施方案提供一种包括接口和处理器的装置。接口被配置为与非易失性存储器进行通信。处理器被配置为保持在逻辑地址和非易失性存储器中相应的物理地址之间映射的转换表，将转换表的基线版本以一个或多个体块备份到非易失性存储器，再将一个或多个增量更新备份到非易失性存储器，该一个或多个增量更新指定由后续存储操作所导致的相对于转换表的基线版本的变化，确定在与基线版本一起从非易失性存储器恢复并在处理器中重播的情况下满足转换表的目标恢复时间的增量更新的最大数量，以及将所备份增量更新的数量设定为不超过最大数量。

在一些实施方案中，处理器被配置为在连续体块的保存之间备份增量更新。在其它实施方案中，处理器被配置为假设整个基线版本已被加载的情况下，通过评估目标恢复时间的用于加载和重播增量更新的剩余时间来确定最大数量。在另外的实施方案中，处理器被配置为基于体块大小选择在连续体块之间允许的增量更新的差别数量，以便满足目标恢复时间并维持与处理器进行通信的主机的工作负荷性能。

在一个实施方案中，处理器被配置为基于转换表的分片程度来选择差别数量。在另一个实施方案中，处理器被配置为通过计算由体块所覆盖逻辑地址的范围和体块大小之间的比率来估计分片程度。在另一个实施方案中，处理器被配置为从主机接收数据用以存储，所述主机的写入活动概况包括随机活动和顺序活动的混合，并且处理器被进一步配置为基于写入活动概况选择在体块的连续存储之间的增量更新的允许数量。