[发明专利]具有非易失性存储器的系统的高效缓冲

说明书

背景技术

NAND型闪存以及其他类型的非易失性存储器(“NVM”)通常用于大规模存储。例如，诸如便携式媒体播放器的消费者电子产品一般都包括闪存，以存储音乐、视频和其他媒体。

因为设备的文件系统可能执行多个小的同步输入/输出(“I/O”)，所以在某些情况下不能实现管芯并行(die parallelism)。这因此会减少系统带宽，并且增加对NVM页进行编程的延迟时间。

在某些情景中，通过在将一个或多个I/O编程到NVM之前缓冲该I/O，可以改善对NVM编程的延迟时间。然而，在其他情况下，如果替代地将I/O直接编程到NVM，那么不加区分地将从文件系统接收到的所有I/O都进行缓冲，实际上会减缓编程进程。

发明内容

公开了用于具有非易失性存储器(“NVM”)的系统的高效缓冲的系统和方法。该系统可以在缓冲将提高系统性能的情况下选择对写入(write)进行缓冲，也可以在缓冲将会是纯粹的性能负担的情况下选择将写入直接编程到NVM。在某些实施例中，系统可以使用启发法以确定是否对从文件系统接收到的一个或多个写入命令进行缓冲。在其他实施例中，系统可以通过沿着缓冲器的页对齐边界在队列中有效地重新排序写入命令，来最小化读出能量和缓冲开销。在进一步的实施例中，系统可以最佳地将来自缓冲器的写入命令和来自队列的写入命令进行组合。在将这些命令组合后，系统可以在单个事务处理(transaction)中分派这些命令。

附图说明

结合所附的附图以及在考虑下面的详细描述的情况下，本发明的上述和其他优点及方面将变得更加明显，其中在所有附图中同样的附图标记指代同样的部分，在附图中：

图1和图2是根据本发明各实施例配置的电子设备的框图；

图3是根据本发明各实施例的非易失性存储器的功能图；

图4是各个系统的例示性时序图的图形视图；

图5是根据本发明各实施例配置的系统的例示性编程流的图形视图；

图6是根据本发明各实施例配置的例示性缓冲器的图形视图；

图7A和图7B是根据本发明各实施例的用于在非易失性存储器中进行高效缓冲的例示性处理的流程图；以及

图8是根据本发明各实施例的用于确定在非易失性存储器中是否进行缓冲的例示性处理的流程图。

具体实施方式

给出了用于具有非易失性存储器(“NVM”)的系统的高效缓冲的系统和方法。系统的控制电路可以使用启发法来确定是否对从文件系统接收到的写入命令进行缓冲。例如可以使用任何合适的启发法，例如，写入命令的大小、紧接在写入命令之前分派出的写入命令的数量、保存在队列中的剩余写入命令的数量、存储器中可用空间的量、缓冲器的大小以及输入/输出(“I/O”)模式。

在某些实施例当中，控制电路可以基于命令的大小来确定是否对写入命令进行缓冲。例如，如果该控制电路确定该写入命令是相对小的命令(例如，写入命令的大小在预定阈值之下)，那么该控制电路可以为该写入命令选择缓冲路径(例如，将该写入命令传送到存储器的缓冲器中)。相反地，如果该控制电路确定该写入命令是相对大的命令(例如，该写入命令的大小超过了预定阈值)，那么该控制电路可以为该写入命令选择写入路径(例如，指示总线控制器将该写入命令分派到NVM中)。

在某些实施例中，不是为小的写入命令自动选择缓冲路径，而是控制电路可以使用额外的启发法来确定是否可以将保存在队列中的写入命令在队列中直接组合为多写(write-multi)命令。一旦将写入命令组合为多写命令，该控制电路就可以直接将该多写命令从队列中经过写入路径分派到NVM。

在其他实施例中，为了最大化并发性，该控制电路可以尝试沿着缓冲器的页对齐边界在队列中对写入命令进行重新排序。结果，可以使得在后续的读中读取能量最小，这是因为用户数据经常以与该用户数据被编程的对齐和粒度相同的对齐和粒度而被读取。在进一步的实施例中，控制电路可以将缓冲的写入命令与队列写入命令组合到同一批处理或者事务处理中，以提高系统效率。

图1例示了电子设备100的框图。在某些实施例中，电子设备100可以是或者可以包括便携式媒体播放器、蜂窝电话、口袋大小的个人计算机、个人数字助理(“PDA”)、台式计算机、膝上型计算机，以及任何其他合适类型的电子设备。