[发明专利]用于管理数据存储设备中的映射数据的装置和方法

说明书

本发明题为“用于管理数据存储设备中的映射数据的装置和方法”。可编程处理器发出查找命令以定位映射结构的所请求的映射页面并将所请求的映射页面放置到第一高速缓存中以服务接收到的主机命令。不可编程的硬件电路搜索转发表以确定所请求的映射页面是否位于第二高速缓存中，若是，将所述映射页面加载到所述第一高速缓存。否则，所述硬件电路从后端处理器请求所请求的映射页面，所述后端处理器从诸如闪存存储器阵列的非易失性存储器(NVM)中检索所请求的映射页面。所述硬件电路搜索倒排表和所述第一高速缓存以在所述第二高速缓存中为从所述NVM检索的所请求的映射页面选择候选位置，并引导所请求的映射页面的副本在所述候选位置处的存储。

相关专利申请

本专利申请根据35U.S.C.119(e)要求于2017年3月24日提交的美国临时专利申请62/476,178的国内优先权，该专利申请的内容以引用方式并入本文。

技术领域

本主题公开涉及用于管理数据存储设备中的映射数据的装置和方法。

背景技术

发明内容

本发明的各种实施方案通常涉及数据存储设备中的数据管理。

在一些实施方案中，装置具有作为多个映射页面存储在非易失性存储器(NVM)中的映射结构，所述多个映射页面将用户数据块的逻辑地址与NVM中存储用户块的物理地址相关联。第一高速缓存存储NVM中存储的映射页面的第一子组的副本，第二高速缓存存储NVM中存储的映射页面的第一子组的副本以及映射页面的第二子组的副本。

可编程处理器具有存储在相关联的存储器中的编程，所述编程在被执行时发出查找命令以定位与接收到的主机命令相关联的所请求的映射页面并将所请求的映射页面放置到第一高速缓存中。不可编程的硬件电路被配置为响应于查找命令，从NVM引导所请求的映射页面的检索，访问存储器中的倒排表以识别存储在第二高速缓存中选择的物理地址处的潜在替换映射页面，以及响应于由不可编程的硬件电路确定该潜在替换映射页面不在第一高速缓存中的映射页面的第一子组中，引导所请求的映射页面的副本到第二高速缓存中的选择的物理地址的写入。

根据以下详细论述和附图，可以理解表征本公开的各种实施方案的这些和其他特征和优点。

附图说明

图1提供了根据本公开的各种实施方案的示例性数据存储设备的功能块表示。

图2示出了根据一些实施方案的被配置为固态驱动器(SSD)的图1的数据存储设备的各个方面。

图3是图2的示例性SSD的核心控制器的功能块表示。

图4示出了一些实施方案中的多级映射结构的示例性格式。

图5示出了映射结构的第二级映射(SLM)的示例性格式。

图6示出了映射结构的第一级映射(FLM)的示例性格式。

图7图示了一些实施方案中的SSD的各种存储器和它们的内容。

图8是一些实施方案中的图3的核心控制器的核心中央处理单元(CPU)可编程处理器与基于非处理器的卸载映射硬件辅助(MHA)管理器之间的通信的功能块表示。

图9A和图9B提供了用于说明根据本公开的各种实施方案执行的步骤的数据处理例程的流程图。

具体实施方式

本公开整体涉及数据存储，并且更具体地涉及用于使用硬件电路管理数据存储设备中的映射数据以从可编程处理器卸载高速缓存管理任务的方法和装置。