[发明专利]存储系统以及用于存储系统中的方法

说明书

本发明提供了一种存储系统以及用于存储系统中的方法。为了将数据写入到例如闪存的存储装置中或从所述存储装置读出数据，随机存取存储器(RAM)常常用于管理映射表。为了防止所述映射表因任何原因(例如，电源故障)被损坏，磁性随机存取存储器(MRAM)用于将所述映射表保留在磁域中，而所述RAM仅用于更新所述映射表的内容。这样，不仅RAM的容量明显地降低，而且当数据被写入到所述存储装置中或从所述存储装置读出时，所述映射表在磁性随机存取存储器(MRAM)中被安全地维护并且可供RAM使用。

技术领域

本发明大体上涉及用于存储的数据管理的领域，更确切地说，涉及数据管理的控制器和存储装置，尤其是闪存。

背景技术

信息化时代每时每刻都在创建各种电子数据，因此数据存储需求极速增长。目前已经开发了各种技术和装置来存储数据。数据存储器常常包含硬件组件和存储数据的存储介质。存储介质的实例包含穿孔卡片、硬盘、软盘、磁带、光盘及半导体。在基于半导体的存储介质当中，闪存是一种类型的非易失性存储器，其可以电气方式被擦除和重新编程并且用于许多应用程序中。闪存的一个普遍应用是固态驱动器(SSD，俗称固态硬盘)，其可以极小的尺寸容纳庞大数量的数据，从而为许多工业级乃至消费级用户提供各种新的应用。

然而，随机存取存储器(RAM)常常用于SSD装置中的控制器中。它们用于管理映射表来维护数据从本地地址转换到闪存中的物理地址的关系。尽管RAM和闪存两者均属于固态存储器，并由固态芯片制成，但它们的制造方式、性能规范及相对成本使得它们在电子系统中具有完全不同的作用。从其本质上讲，闪存及RAM两者都比诸如硬盘和磁带的存储方案快，但RAM却比闪存快得多，但其也贵得多。常用的RAM有两种：动态RAM(DRAM)和静态RAM(SRAM)。除了是最快的选择之外，SRAM还比DRAM昂贵得多。在许多应用中，SRAM主要用作高速缓存内存(例如，在CPU中)，而DRAM主要用作主要操作存储器(例如，运行OS和应用程序)。

图1显示了包含SSD控制器102、RAM缓冲器104、闪存阵列106及主机接口108的固态装置(SSD)100的示范性架构。SSD控制器102管理存储在闪存阵列106上的数据并且与主机装置通信。当主机系统或装置需要从SSD100读取数据或将数据写入到所述SSD中时，其与SSD控制器102通信。通过主机接口108(例如，eSATA、USB、eMMC、CF卡、SD/micro SD卡及PCIe)，来自主机装置(图中未示)的数据在SSD控制器102中被耦合、处理，且存储在存储介质106中，即存储在闪存中。为了记录所述数据如何在闪存阵列106上分布，映射表会由SSD控制器102维护，其中映射表记录数据或数据位在闪存阵列106中的存储位置。为了满足速度要求，提供RAM(常常为DRAM)104以管理映射表，所述映射表可立即用于高速缓存被写入到闪存阵列106中或从所述闪存阵列读出的数据，因此RAM 104也称为RAM缓冲器。当数据穿过SSD控制器102时，映射表在RAM缓冲器104中被更新。如果SSD100或控制器102的电源被中断，那么映射表将被损坏，从而导致闪存阵列106中的数据丢失。因此，迫切需要在数据穿过SSD或其中的控制器时防止数据丢失的解决方案。

发明内容

本部分目的在于概述本发明的一些方面且简单介绍一些优选实施例。可在此部分以及摘要中进行简化或省略以避免混淆本部分和摘要的目的。此简化或省略并不意欲限制本发明的范围。

本发明普遍适用于存储装置的数据管理。根据本发明的一个方面，描述了一种持续地管理映射表的方法及设备。为了将数据写入到例如闪存的存储装置中或从例如闪存的存储装置读出数据，随机存取存储器(RAM)常常用于管理所述映射表。为了防止映射表因任何原因(例如，电源故障)损坏，磁阻随机存取存储器或磁性随机存取存储器(即MRAM)用于将映射表保留在磁域中，而RAM仅用于更新所述映射表的内容。这样，不仅RAM的容量明显地降低，而且当数据被写入到所述存储装置中或从所述存储装置读出时，所述映射表在MRAM中被安全地保管着并且可供RAM使用。