[发明专利]垃圾数据回收控制方法及其装置

说明书

本申请涉及存储设备，尤其涉及一种垃圾数据回收的方法及其装置，包括：GC控制决策模块和GC控制执行模块，所述GC控制决策模块根据存储设备的工作状态生成GC控制参数，所述GC控制执行模块根据接收的GC控制参数控制GC流和/或用户数据流。通过本申请中对GC流和/或用户数据流控制，实现对垃圾数据回收过程的有效控制，降低了写放大参数(WA)，减少GC过程对存储设备性能的影响，提高了固态存储设备的寿命，还合理分配了带宽，提升存储设备对IO请求处理的服务质量。

技术领域

本申请涉及存储设备，尤其涉及固态存储设备的垃圾回收过程的控制。

背景技术

固态存储设备是一种具有存储能力的设备，通常同主机相耦合，用于为主机提供存储能力。图1展示了存储设备的框图，主机同固态存储设备100之间可通过多种方式相耦合，耦合方式包括但不限于通过例如SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高级技术附件)、SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)、SAS(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI)、IDE(Integrated Drive Electronics，集成驱动器电子)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、PCIE(Peripheral ComponentInterconnect Express,PCIe，高速外围组件互联)、NVMe(NVM Express，高速非易失存储)、以太网、光纤通道、无线通信网络等连接主机与固态存储设备100。主机可以是能够通过上述方式同存储设备相通信的信息处理设备，例如，个人计算机、平板电脑、服务器、便携式计算机、网络交换机、路由器、蜂窝电话、个人数字助理等。存储设备100包括接口110、控制部件120、一个或多个NVM芯片130以及DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机访问存储器)140。

NAND闪存、相变存储器、FeRAM(Ferroelectric RAM，铁电存储器)、MRAM(MagneticRandom Access Memory，磁阻存储器)、RRAM(Resistive Random Access Memory，阻变存储器)等是常见的NVM。

接口110可适配于通过例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SAS、以太网、光纤通道等方式与主机交换数据。

控制部件120用于控制在接口110、NVM芯片130以及DRAM 140之间的数据传输，还用于存储管理、主机逻辑地址到闪存物理地址映射、擦除均衡、坏块管理等。控制部件120可通过软件、硬件、固件或其组合的多种方式实现，例如，控制部件120可以是FPGA(Field-programmable gate array，现场可编程门阵列)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，应用专用集成电路)或者其组合的形式。控制部件120也可以包括处理器或者控制器，在处理器或控制器中执行软件来操纵控制部件120的硬件来处理IO(Input/Output)命令。控制部件120还可以耦合到DRAM 140，并可访问DRAM 140的数据。在DRAM可存储FTL表和/或缓存的IO命令的数据。

控制部件120包括闪存接口控制器(或称为介质接口控制器、闪存通道控制器)，闪存接口控制器耦合到NVM芯片130，并以遵循NVM芯片130的接口协议的方式向NVM芯片130发出命令，以操作NVM芯片130，并接收从NVM芯片130输出的命令执行结果。已知的NVM芯片接口协议包括“Toggle”、“ONFI”等。