[发明专利]廉价磁盘冗余阵列存储设备及其管理方法

说明书

一种管理以RAID方案控制的多个存储设备的方法，包括：检测存储设备之中的故障盘；根据检测结果选择存储设备的多个条带中的一个；参考地址映射信息识别在所选择条带的正常块中包括的数据的有效页、以及映射到故障盘的丢失块的数据的有效页；参考关于所识别的有效页的信息，恢复在所选择条带中包括的块之中的丢失块的有效页；以及将所述丢失块的被恢复的有效页和所述正常块的有效页复制到所述存储设备的新条带。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年5月3日提交的第10-2016-0054793号韩国专利申请的优先权的权益，其公开内容通过引用全文合并于此。

技术领域

本发明构思的示例实施例一般涉及半导体存储器设备，更具体地，涉及廉价磁盘冗余阵列(RAID)存储设备及其管理方法。

背景技术

闪速存储器设备已经广泛用作诸如计算机、智能电话、个人数字助理(PDA)、数字照相机、摄像机、录音机、MP3播放器和手持个人计算机(PC)的信息设备的音频和视频数据存储介质。然而，必须预先执行擦除操作以将数据写入闪速存储器，并且用于闪速存储器设备的写入数据的单位大于擦除数据的单位。这一特征防止用于典型硬盘的文件系统被原样使用，即使当闪速存储器被用作辅助存储器设备时也是如此。此外，该特征意味着对闪速存储器的顺序输入/输出处理比非顺序输入/输出处理更有效。

基于闪速存储器的大容量存储设备的代表性示例是固态驱动器(以下称为“SSD”)。对于SSD的需求正在大幅增长，而且应用SSD的目的也在多样化。例如，SSD可以用作服务器的SSD、客户端的SSD、数据中心的SSD等。SSD的接口应根据每个目的提供最佳的速度和可靠性。已经应用SATA(串行高级技术附件)、PCIe(外围组件互连高速)、SAS(串行附接SCSI)等作为SSD接口以满足要求。

此外，使用包括多个存储设备的存储系统来实现高可靠性。例如，独立磁盘冗余阵列(RAID)存储系统分割单个数据，并且在将分割的数据分发到多个存储设备之后以块为单位存储分割的数据。由于多个存储设备同时都遭受问题的几率很小，所以存储系统可以确保数据的高可靠性。例如，即使这些块中的一个由于对存储设备中的一个的损坏或丢失而丢失，如果在对数据进行分割之前将纠错编码或奇偶校验应用于数据，则仍然可以正确地重构数据。

发明内容

本公开涉及一种存储器管理技术，其能够执行用于恢复故障盘的重建操作和当盘发生故障时的垃圾收集操作。

一些示例实施例涉及一种管理在廉价磁盘冗余阵列(RAID)方案中被控制的多个存储设备的方法。所述方法可以包括：检测所述存储设备中的故障盘；根据检测的结果选择存储设备的多个条带中的一个；参考地址映射信息识别包括在所选择的条带的数据的正常块中的数据的有效页、以及映射到故障盘的丢失块的数据的有效页；参考所识别的有效页上的信息，恢复包括在所选择的条带中的块之中的丢失块的有效页；以及将所述丢失块的被恢复的有效页和所述正常块的有效页复制到所述存储设备的新条带。

其它示例实施例涉及廉价磁盘冗余阵列(RAID)存储设备。RAID存储设备可以包括多个固态驱动器和被配置为将固态驱动器连接到主机的主机接口。在固态驱动器中的故障盘中包括的丢失块的页之中，在使用奇偶校验块来恢复丢失块的RAID重建操作期间可以仅恢复有效页。

又另一些示例实施例涉及一种管理多个固态驱动器的方法，所述方法包括：选择多个条带中的一个，所述多个条带被分配来管理日志结构的廉价磁盘冗余阵列(RAID)架构中的固态驱动器；参考将所选择的条带中包括的页的逻辑地址映射到物理地址的第一映射页、以及将在所选择的条带中包括的页的物理地址映射到逻辑地址的反向映射页，识别包括在所选择的条带的正常块中的有效页和映射到故障盘的丢失块的有效页；参考关于所识别的有效页的信息，恢复包括在所选择的条带中包括的块之中的丢失块中的有效页；以及将所述丢失块的被恢复的有效页和所述正常块的有效页复制到新条带。