[发明专利]网状架构上的高速NVM

说明书

本发明提供一种网络存储设备，其包括固态磁盘；网络接口适配器，其以通信方式耦合到所述固态磁盘；和非易失性半导体存储器装置，其经配置以在存储从所述主机接收的所述数据于所述多个固态磁盘中的至少一个之前，暂时存储从所述主机接收的所述数据。所述网络存储设备经配置以确定所述非易失性半导体存储器装置是否可用于存储所述数据，响应于确定所述非易失性半导体存储器装置可用于存储所述数据，在存储所述数据于所述多个固态磁盘中的至少一个之前，暂时存储所述数据于所述非易失性半导体存储器装置中，和响应于确定所述非易失性半导体存储器装置不可用于存储所述数据，将查询经由所述网络接口适配器广播到一或多个外部存储装置。

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2018年8月1日、申请号为201880063437.6、发明名称为“网状架构上的高速NVM”的发明专利申请案。

相关申请案的交叉引用

本申请案主张2017年8月3日申请的标题为“网状架构上的高速NVM(NVM ExpressOver Fabrics)”的美国实用申请案15/668,314的优先权，其内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及非易失性存储器高速存储设备和用于实施高性能存储网络中的非易失性随机存取存储器的方法。

背景技术

对写入命令的低时延是高性能计算(HPC)中且尤其是存储网络中的重要特征。其重要性的实例是存储器内数据库(IMDB)的生长区域。计算资源(例如CPU和存储器)的增加使得能够将整个数据库加载到存储器中并且通过CPU对其进行处理。这实现大数据集的快速存储器内处理。然而，传入的事务必须是永久性的，且因此必须写入到永久性媒体。由于在对这类事务做出应答之前须暂停处理，因此这成为整个过程的瓶颈。

引入具有快速的高速外围组件接口(PCIe)接口和高效存储堆叠的高速非易失性存储器(“NVMe^TM”)装置减小了对永久性媒体的存取时间。另外，远程直接存储器存取(RDMA)网络接口控制器(NIC)已发展到提供非常快速的(个位数微秒)数据传送。引入网状架构上的NVMe^TM标准实现其中主机客户端可经由低时延网络结构存取NVMe^TM磁盘的环境。每一主机客户端和存储设备具有实现网状架构中的每一元件之间的低时延传送的RDMA NIC。然而，长期以来仍需要有效地管理和实施高性能存储网络中的NVMe^TM装置。

发明内容

本公开涉及一种网络存储设备，其包括固态磁盘；网络接口适配器，其以通信方式耦合到所述固态磁盘和主机客户端；非易失性半导体存储器装置，其以通信方式耦合到所述固态磁盘和所述网络接口适配器；和CPU，其以通信方式耦合到所述非易失性半导体存储器装置和所述网络接口适配器。所述网络接口适配器可从所述主机客户端检索数据并且将所述数据从所述主机客户端传送到所述固态磁盘。所述非易失性半导体存储器装置可经由所述网络接口适配器从所述主机客户端接收数据；暂时存储所述数据；和将所述数据传送到所述固态磁盘中的一个。所述CPU可经由所述网络接口适配器从所述主机客户端接收写入请求，并且确定所述非易失性半导体存储器装置是否可用于存储所述数据。在确定所述非易失性半导体装置可用于存储所述数据的情况下，所述CPU可起始所述网络接口适配器以执行所述数据从所述主机客户端经由所述网络接口适配器到所述非易失性半导体存储器装置的所述传送。在确定所述非易失性半导体存储器装置不可用于存储所述数据的情况下，所述CPU可起始所述网络接口适配器经由所述网络接口适配器将查询广播到一或多个外部存储装置。此外，所述CPU可将应答状态经由所述网络接口适配器发送到所述主机客户端，所述应答状态指示所述数据已经存储于非易失性半导体存储器装置中。

根据一个实施方案，非易失性半导体存储器装置可包括电阻式随机存取存储器、磁阻式随机存取存储器、纳米随机存取存储器和具有备用电池的动态随机存取存储器中的一个。