[发明专利]执行微指令的存储控制器

说明书

本申请公开了执行微指令的存储控制器。该存储控制器包括微指令存储器、微指令处理器与接口控制器；所述微指令存储器存储微指令序列；所述微指令处理器从微指令存储器读取微指令序列，所述微指令处理器调度或执行微指令序列，以使所述接口控制器向存储器件发出访问存储器件的命令；处理第一命令时，所述微指令处理器执行与所述第一命令对应的微指令序列；其中，所述第一命令为来自用户或上层系统的命令。

技术领域

本发明涉及固态存储设备(Solid Storage Device,SSD)，更具体地，本发明涉及执行微指令的存储器控制器。

背景技术

同机械式硬盘相类似，固态存储设备(SSD)也是用于计算机系统的大容量、非易失性存储设备。固态存储设备一般以闪存(Flash)作为存储介质。如图1所示，为现有技术的存储系统的框图。其中主要包括主机系统110和固态存储设备120。其中，固态存储设备120包括接口模块130，存储控制器140，以及由多个闪存颗粒150组成的Flash阵列160。其中，接口模块130主要用于实现与主机系统通信的接口协议，例如SATA(Serial AdvancedTechnology Attachment，串行高级技术附件)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、PCIE(Peripheral Component Interconnect Express，快速外围组件互连)、NVMe(NVMExpress)、SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)、IDE(Integrated Drive Electronics，集成驱动器电子)等。通过接口模块130，固态存储设备呈现给主机系统的是拥有一定逻辑地址空间或物理地址空间的标准存储设备。存储控制器140是整个存储设备的控制核心，主要负责接口模块130与闪存阵列160之间的控制信号及数据的传输、闪存管理、主机逻辑地址到闪存物理地址的转换或映射、磨损均衡、和/或坏块管理等。可由软件、硬件、固件或者其组合的多种方式实现存储控制器140。

存储控制器140通过向闪存阵列160中的闪存颗粒150发送命令来访问闪存颗粒150。访问闪存颗粒150的命令包括，例如，读出、编程和/或擦除等。访问闪存颗粒150的命令还包括暂停(suspend)命令，用于临时暂停已发送给闪存颗粒150的命令的执行。

由于编程、擦除等命令的执行时间同读出命令相比相对较长。若读出命令跟在编程或擦除命令之后向闪存颗粒150发出，则读出命令需要等待编程或擦除命令的执行完成后才能得到执行，继而导致读出操作的响应时间较长，并导致存储设备120的读出延迟增大。类似地，若编程命令跟在擦除命令之后向闪存颗粒150发出，编程命令需要等待擦除命令的执行完成后才能执行，继而导致编程命令的响应时间较长。

通过向闪存颗粒150发出暂停(suspend)命令，可以临时暂停编程或擦除命令在闪存颗粒150上的执行，继而闪存颗粒150能够响应读出命令，并在读出命令执行完成后，通过向闪存颗粒150发出恢复(resume)命令，来恢复对被暂停的编程或擦除命令的执行。在闪存颗粒150执行编程或擦除命令期间，可多次接收暂停命令，以及恢复命令，并使同一编程或擦除命令被暂停以及恢复多次。

在公开号为US2013/0198451A1的美国专利申请中，提供了暂停命令的有条件执行。在接收到读/写命令时，基于暂停策略而计算暂停阈值，并判断在前的擦除操作是否满足暂停阈值。若满足暂停阈值，则暂停在前的擦除操作，若不满足暂停阈值，则完成在前的擦除操作。

在公开号为CN1414468A的中国专利申请中，提供了通过执行微指令序列来处理CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)指令的方案。当CPU要处理特定指令时，转换逻辑电路将特定指令转换成与之对应的微指令序列，通过执行微指令序列来实现特定指令的功能。微指令序列或者微指令序列的模板存储在ROM(Read Only Memory，只读存储器)中。在将特定指令转换成微指令序列过程中，可对微指令序列模板进行填充，使之与特定指令相对应。

发明内容