[发明专利]使用交叉写入分开晶片平面

说明书

本发明题为“使用交叉写入分开晶片平面”。在一个实施方案中，固态设备包括控制器和非易失性存储器。非易失性存储器包括多个晶片。每个晶片包括多个平面。第一超平面块是由多个晶片的第一平面结构化。第二超平面块是由多个晶片的第二平面结构化。多个存储器操作指令在被控制器执行时使控制器接收第一数据流、将第一数据流写入第一超平面块、接收第二数据流以及将第二数据流写入第二超平面块。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2018年10月18日提交的美国临时专利申请序列号62/747,525的权益，该美国临时专利申请以引用方式并入本文。

背景技术

技术领域

本公开的实施方案整体涉及用于写入多个数据流的非易失性存储器(NVM)块的固态设备(SSD)管理。

相关技术的描述

SSD由于NAND操作的块擦除性质而受到写入放大的负面影响。SSD通过垃圾回收过程释放无效页面所消耗的存储空间。为了释放既具有有效(现有)数据又具有无效数据(被标记为要擦除的数据)的块中的空间，SSD擦除整个块并将有效数据移动或重写入新的块。与SSD的逻辑容量相比，重写有效数据的过程消耗更多物理容量，并放大SSD所执行的总写入。SSD被预留空间，来补偿这个与逻辑容量相比更多物理容量的需求。根据SSD上预留空间的量，写入放大因子可以从几乎1到无穷大的任何位置。

数据流是SSD从主机接收的顺序工作负荷，用于提高SSD的吞吐量。但是，如果多个数据流被一起写入SSD的同一块池或超块，则顺序工作负荷改变成随机化工作负荷，从而导致SSD性能劣化以及SSD的写入放大增大。因此，需要SSD的NVM块的经改进结构以及操作SSD的经改进方法。

发明内容

本文实施方案通常包括到超平面块的多个数据流的工作负荷跨越用户数据晶片和/或一个或多个XOR晶片的不同平面。

在一个实施方案中，固态设备包括控制器和非易失性存储器。非易失性存储器包括多个晶片。每个晶片包括多个平面。第一超平面块是由多个晶片的第一平面结构化。第二超平面块是由多个晶片的第二平面结构化。多个存储器操作指令在被控制器执行时使控制器接收第一数据流、将第一数据流写入第一超平面块、接收第二数据流以及将第二数据流写入第二超平面块。

在另一实施方案中，固态设备包括控制器、数据流支持装置、和多个存储器操作指令。数据流支持装置用于在NAND闪存存储器上同时写入分开的数据。多个存储器操作指令在被控制器执行时使控制器同时将分开的数据写入数据流支持装置。

在一个实施方案中，一种操作固态设备的方法包括将非易失性存储器结构化成第一超平面块和第二超平面块。第一超平面块由多个晶片的第一平面结构化，并且第二超平面块由多个晶片的第二平面结构化。第一数据流被写入第一超平面块。第二数据流被写入第二超平面块。

在另一实施方案中，一种操作固态设备的方法包括提供包括具有多个平面的多个晶片的非易失性存储器。该非易失性存储器被结构化成多个超平面块。每个超平面块跨越多个晶片的分开的平面。多个数据流被写入到多个超平面块中。

在另外一实施方案中，一种操作固态设备的方法包括提供包括多个用户数据晶片和XOR晶片的非易失性存储器。第一数据流的奇偶校验信息被写入在第一平面上或者XOR晶片的第一组平面上。第二数据流的奇偶校验信息被写入在第二平面上或者XOR晶片的第二组平面上。

附图说明

因此，通过参考实施方案，可以获得详细理解本公开的上述特征的方式、本公开的更具体描述、上述简要概述，所述实施方案中的一些在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本公开的典型实施方案并且因此不应视为限制其范围，因为本公开可以允许其他同等有效的实施方案。

图1是示出包括主机和固态设备的系统的某些实施方案的示意图。