[发明专利]动态ZNS开放分区活动限制

说明书

一种存储设备包括控制器，该控制器可以动态调整分区命名空间(ZNS)的分区活动限制(ZAL)。即使在将该ZAL提供给主机设备之后，也可以动态调整该ZAL，而不是假设该ZNS的最坏情况。在这样做时，由于诸如温度、故障或翻转位计数的因素，设备性能发生变化，并且设备循环可以被认为对该ZAL有影响。然后可以随时间推移调整该ZAL，并且可以将新的ZAL发送到该主机设备。因此，当该设备运行时，该主机设备将随时间推移接收更新的ZAL值，而不是固定的最坏情况下的ZAL。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年3月30日提交的美国申请第16/835,191号的优先权，该申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

技术领域

本公开的实施方案总体涉及在存储系统中动态调整分区命名空间(ZNS)的分区活动限制(ZAL)。

相关领域的描述

分区命名空间(ZNS)是存储领域的新方向，其中数据存储设备限制写入顺序分区。ZNS旨在通过将主机写入模式与内部设备几何结构对准并减少对不直接链接到主机写入的设备侧写入的需要，从而减少设备侧写入放大和过度预配。

ZNS提供许多益处，包括：由于每个SSD(固态驱动器)的最小DRAM要求最小而降低了成本；由于减少了对NAND介质的过度预配的需要而潜在地节省；通过减少写入放大而获得更好的SSD寿命；显著降低的延迟；显著改善的吞吐量；以及实现强大软件和硬件外部系统的标准化接口。

在ZNS环境中，数据存储设备控制器在分区开放转变时向主机设备提供分区活动限制(ZAL)。ZAL表示开放分区可保持开放的时间。在块被主机设备使用的整个期间，ZAL是固定的，并且主机设备应在ZAL结束之前完成操作并关闭分区。

ZAL是基于最坏情况假设而设定的，这导致考虑数据存储设备在设备的寿命期间可能面临的最坏情况。最坏情况导致提供给主机设备的ZAL值降低，并且因此降低存储器的利用率。

因此，本领域需要具有更加稳健的ZAL值的ZNS设备。

发明内容

本公开总体上涉及动态调整分区命名空间(ZNS)的分区活动限制(ZAL)。即使在将该ZAL提供给主机设备之后，也可以动态调整该ZAL，而不是假设该ZNS的最坏情况。在这样做时，由于诸如温度、故障或翻转位计数的因素，设备行为发生变化，并且设备循环可以被认为对该ZAL有影响。然后可以随时间推移调整该ZAL，并且可以将新的ZAL发送到该主机设备。因此，当该设备运行时，该主机设备将随时间推移接收更新的ZAL值，而不是固定的最坏情况下的ZAL。

在一个实施方案中，一种数据存储设备包括：存储器设备；和控制器，该控制器耦接到存储器设备并支持至少一个分区命名空间(ZNS)，其中控制器被配置为：从主机设备接收开放新分区的请求；将ZNS的初始分区活动限制(ZAL)值传送到主机设备；将ZNS的初始ZAL值改为ZNS的新的ZAL值；以及将ZNS的新的ZAL值发送到主机设备。

在另一个实施方案中，一种数据存储设备包括：存储器设备；和控制器，该控制器耦接到存储器设备，其中控制器被配置为：向主机设备提供分区命名空间(ZNS)的初始分区活动限制(ZAL)值；分析ZNS的块；确定块操作的条件；计算ZNS的新的ZAL值；以及将ZNS的新的ZAL值发送到主机设备。

在另一个实施方案中，一种数据存储设备包括：存储器设备；控制器，该控制器耦接到存储器设备；和装置，该装置用于在分区命名空间(ZNS)开放时动态地将初始分区活动限制(ZAL)值改为新的ZAL值。

附图说明