[发明专利]存储设备、存储系统和操作存储设备的方法

说明书

一种存储设备，包括：非易失性存储，其包括第一区域和第二区域；存储控制器，其控制非易失性存储的操作；以及缓冲存储器，其连接到存储控制器。存储控制器将从主机设备接收的用户数据存储在第二区域中，将与用户数据的管理相关联且由主机设备的文件系统生成的元数据存储在第一区域中，响应于与元数据相关联的索引节点(inode)的地址信息将元数据从第一区域加载到缓冲器，并使用加载到缓冲存储器的元数据访问第二区域中的目标数据。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0158001号的优先权，其主题通过引用合并于此。

背景技术

示例实施例通常涉及数据处理，并且更具体地涉及存储设备、包括该存储设备的存储系统和/或操作该存储设备的方法。

计算设备可以采取许多形式，包括台式计算机、笔记本计算机、智能电话、智能平板电脑等。硬盘驱动器(hard disk driver，HDD)传统上被用作许多计算设备的存储设备。然而，诸如智能电话的移动设备使用非易失性存储器设备代替HDD作为存储设备。非易失性存储器设备包括(例如)NAND闪存存储器、相变RAM(phase-change RAM，PRAM)、磁性RAM(magnetic RAM，MRAM)、电阻性RAM(resistive RAM，RRAM)和铁电RAM(ferroelectric RAM，FRAM)。

当代计算设备访问存储设备的频率正在增加。这种增加的使用频率给存储设备带来了压力。

与HDD相比，非易失性存储器设备的使用历史相对较短。因此，当前用于管理存储设备的大多数文件系统都被设计为适合HDD的操作特性。由于与HDD相比，非易失性存储器设备的操作特性有所不同，现有的文件系统无法充分有效地利用非易失性存储器设备提供的性能。因此，应当仔细考虑用于文件系统、数据传输和存储以及包括非易失性存储器设备的存储设备的新方法，以便充分实现非易失性存储器设备提供的性能优势。

发明内容

一些示例实施例提供了一种存储设备，其能够减少存储设备与主机设备之间的输入/输出(I/O)开销。

一些示例实施例提供了一种存储系统，其能够减少存储设备与主机设备之间的I/O开销。

一些示例实施例提供一种操作存储设备的方法，其能够减少存储设备和主机设备之间的I/O开销。

根据一些示例实施例，一种存储设备，包括：包括第一区域和第二区域的非易失性存储，被配置为控制非易失性存储的存储控制器以及连接到存储控制器的缓冲存储器，其中，存储控制器被配置为将包括从主机设备接收的目标数据的用户数据存储在第二区域中，将与用户数据的管理相关联的且由主机设备的文件系统生成的元数据存储在第一区域中，并且存储控制器还被配置为响应于与元数据关联的索引节点(inode)的地址信息将元数据加载到缓冲存储器，并使用加载到缓冲存储器的元数据访问第二区域中的目标数据。

根据一些示例实施例，一种存储系统包括：主机设备，其包括文件系统，并提供包括目标数据的用户数据以及与用户数据的管理相关联且由文件系统生成的元数据；以及存储设备，其包括：包括第一区域和第二区域的非易失性存储，被配置为控制非易失性存储的操作的存储控制器以及连接到存储控制器的缓冲存储器，其中，存储控制器被配置为将用户数据存储在第二区域中，并将元数据存储在第一区域中，并且存储控制器还被配置为响应于与元数据相关联的索引节点(inode)的地址信息将元数据加载到缓冲存储器，并使用加载到缓冲存储器的元数据访问第二区域中的目标数据。