[发明专利]块条带构造方法、构造装置及固态存储设备

说明书

本发明公开了块条带构造方法、构造装置及固态存储设备。固态存储设备在多平面闪存上组织数据。固态存储设备包括N个逻辑单元，每个逻辑单元内包括M个平面，来自N个逻辑单元中每个逻辑单元内具有相同物理地址N*M个物理块构成大块。数据组织方法包括：从N个逻辑单元的每个逻辑单元中选择提供给第一大块的M个物理块中的一个有效物理块组成第一块条带。

技术领域

本发明涉及固态驱动器，特别涉及块条带构造方法、构造装置及固态存储设备。

背景技术

以固态存储设备（Solid Storage Device，SSD）为例，如图1所示，展示了存储设备的框图。固态存储设备102同主机相耦合，用于为主机提供存储能力。主机同固态存储设备102之间可通过多种方式相耦合，耦合方式包括但不限于通过例如SATA（Serial AdvancedTechnology Attachment，串行高级技术附件）、SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）、SAS（Serial Attached SCSI，串行连接SCSI）、IDE（IntegratedDrive Electronics，集成驱动器电子）、USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）、PCIE（Peripheral Component Interconnect Express, PCIe，高速外围组件互联）、NVMe（NVMExpress，高速非易失存储）、以太网、光纤通道、无线通信网络等连接主机与固态存储设备102。主机可以是能够通过上述方式同存储设备相通信的信息处理设备，例如，个人计算机、平板电脑、服务器、便携式计算机、网络交换机、路由器、蜂窝电话、个人数字助理等。存储设备102包括接口103、控制部件104、一个或多个NVM（非易失存储器，Non-Volatile Memory）芯片105以及DRAM（Dynamic Random Access Memory，动态随机访问存储器）110。NAND 闪存、相变存储器、FeRAM（Ferroelectric RAM，铁电存储器）、MRAM（Magnetic Random AccessMemory，磁阻存储器）、RRAM（Resistive Random Access Memory，阻变存储器）等是常见的NVM。接口103可适配于通过例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SAS、以太网、光纤通道等方式与主机交换数据。控制部件104用于控制在接口103、NVM芯片105以及固件存储器110之间的数据传输，还用于存储管理、主机逻辑地址到闪存物理地址映射、擦除均衡、坏块管理等。可通过软件、硬件、固件或其组合的多种方式实现控制部件104。控制部件104可以是FPGA（Field-programmable gate array，现场可编程门阵列）、ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，应用专用集成电路）或者其组合的形式。控制部件104也可以包括处理器或者控制器，在处理器或控制器中执行软件来操纵控制部件104的硬件来处理IO命令。控制部件104还耦合到DRAM 110，并可访问DRAM 110的数据。在DRAM可存储FTL表和/或缓存的IO命令的数据。

控制部件104包括闪存接口控制器（或称为闪存通道控制器）。闪存接口控制器耦合到NVM芯片105，并以遵循NVM芯片105的接口协议的方式向NVM芯片105发出命令，以操作NVM芯片105，并接收从NVM芯片105输出的命令执行结果。NVM芯片105的接口协议包括“Toggle”、“ONFI”等公知的接口协议或标准。

存储器目标（Target）是NAND闪存封装内的共享芯片使能（CE，Chip Enable）信号的一个或多个逻辑单元（Logic Unit）。每个逻辑单元具有逻辑单元号（LUN，Logic UnitNumber）。NAND闪存封装内可包括一个或多个管芯（Die）。典型地，逻辑单元对应于单一的管芯。逻辑单元可包括多个平面（Plane）。逻辑单元内的多个平面可以并行存取，而NAND闪存芯片内的多个逻辑单元可以彼此独立地执行命令和报告状态。