[发明专利]用于存储器设备中位置检测的系统和方法

说明书

本发明公开了用于确定相对于先前所识别的写入或读取流的传入命令的位置的系统和方法。NVM Express(NVMe)实现了配对提交队列和完成队列机制，其中主机设备上的主机软件将命令放入多个提交队列中。存储器设备从多个提交队列中获取命令，这导致传入命令的散布。为了确定是否应该将所述传入命令分配给先前识别的读取或写入流，分析传入命令相对于先前识别的读取或写入流的位置。位置的一个示例是地址空间中的接近度。响应于确定位置，将传入命令分配给各种流。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2017年3月24日提交的美国专利申请No.15/468,620和2017年4月26日提交的美国申请No.15/497,547的优先权，这两个申请全文据此以引用方式并入本文。

背景技术

NVM Express(NVMe)是访问经由PCI Express(PCIe)总线附接的非易失性存储介质的标准。NVMe可与各种非易失性存储介质一起使用，诸如固态驱动器(SSD)。NVMe的一个关注点涉及主机设备(其可访问和/或写入非易失性存储介质)与存储器设备(其包括非易失性存储介质)之间的I/O通信。在这方面，NVMe实现了配对的提交队列和完成队列机制，其中主机设备上的主机软件将命令放入提交队列中。存储器设备控制器将完成的命令放置在相关联的完成队列上。

附图说明

包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的各个方面，并与说明书一起用于解释其原理。在方便的情况下，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的元件。

图1A是示例性非易失性存储器系统的框图。

图1B是包括多个非易失性存储器系统和主机的存储模块的框图。

图1C是分级存储系统的框图。

图2A是图1A的非易失性存储器系统的控制器的示例性部件的框图。

图2B是图1A的非易失性存储器系统的非易失性存储器裸片的示例性部件的框图。

图3是主机设备和NVMe控制器的框图，示出了主机设备和存储器设备请求和处理NVMe命令的序列。

图4是示出NVMe平台中的命令流的图。

图5是主机系统和存储器设备的其他示例性部件的框图。

图6是使用来自不同命令的LBA范围的位置确定的图示。

图7A-C是SDM的第一示例操作方法的流程图。

图8是SDM的第二示例操作方法的流程图。

图9是读取数据操作的示例方法的流程图。

图10是流检测条目结构的表。

图11是流检测条目字段描述的表。

具体实施方式

发明内容

如背景技术中所讨论的，NVMe标准实现了配对的提交队列和完成队列机制，具有提交-完成队列的多个配对。例如，一种类型的提交-完成队列是用于对存储器设备的管理命令的管理提交-完成队列，而另一种类型的提交-完成队列用于其他类型的命令，诸如读取或写入命令。如下文进一步讨论的，来自多个提交队列的命令被提取，导致来自多个队列的命令的散布。由于该散布，识别命令流诸如读取流或写入流可能是困难的。

在一个具体实施中，存储器设备分析传入命令(例如，由存储器设备从提交队列提取的命令)，以确定命令彼此的位置或接近度。响应于存储器设备确定传入命令接近先前分配给所识别的流的一个或多个命令(称为一个或多个流命令)，将传入命令分配给所识别的流。因此，在第一特定具体实施中，分析传入读取命令的存储器设备检测读取流。在第二特定具体实施中，分析传入写入命令的存储器设备检测写入流。