[发明专利]大容量固态存储设备的地址转换系统与方法

权利要求书

1.一种固态存储设备的地址转换系统，其特征在于，包括NVM芯片和存储器，NVM芯片包括多个物理块，物理块包括数据块、转换块与更新块；数据块与更新块中记录被写入固态存储设备的数据；转换块记录多个逻辑地址与物理地址的对应关系；存储器中记录全局转换目录、缓存的转换页与更新转换表。

2.一种读操作的处理方法，其特征在于，包括：

响应于接收了读操作，用读操作的逻辑地址尝试得到物理地址；

响应于获得了物理地址，读出数据。

3.如权利要求2所述的处理方法，其特征在于，用读操作的逻辑地址尝试得到物理地址的方法包括：

用读操作的逻辑地址查询更新转换表、用读操作的逻辑地址查询缓存转换页或用读操作的逻辑地址所在的逻辑地址段查询全局转换目录中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的处理方法，其特征在于，响应于读操作的逻辑地址查询更新转换表与查询缓存转换页之一命中时，使用命中的更新转换表或者命中的缓存转换页提供的物理地址。

5.如权利要求3或4所述的处理方法，其特征在于，

若读操作的逻辑地址会命中缓存的转换页，从全局转换目录获取缓存的转换页的地址，用读操作的逻辑地址查询缓存的转换页，从缓存的转换页的对应条目中获取物理地址。

6.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于，

若读操作的逻辑地址不会命中缓存的转换页，从全局转换目录得到对应于该逻辑地址段的转换页地址；

以及根据转换页地址，从NVM芯片中读出转换页，并根据逻辑地址从读出的转换页中获取同逻辑地址对应的物理地址。

7.一种写操作的处理方法，其特征在于，包括：

响应于收到了写操作，尝试从更新块中分配可向其写入数据的物理页；

响应于更新块有可用的物理页，获取更新块中可用的物理页的地址；

将数据写入物理页；

以及在更新转换表中记录写入数据的逻辑地址与物理地址的对应关系。

8.如权利要求7所述的处理方法，其特征在于，响应于更新块没有可用的物理页，

选择待回收的更新块，将被选择的更新块的数据搬移到数据块；

更新记录了更新块中的有效数据的逻辑地址与物理地址映射关系的一个或多个转换页。

9.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于，在更新该一个或多个转换页的过程中，还将除更新块之外的其他更新块的逻辑地址属于该一个或多个转换页所对应的逻辑地址段的有效数据，一并搬移到数据块，并在该一个或多个转换页中更新这些被一并搬移的数据的物理地址。

10.一种固态存储设备的地址转换系统，其特征在于，包括NVM芯片和存储器，NVM芯片包括多个物理块，物理块包括数据块、转换块、更新块以及冷数据块；更新块中记录被写入固态存储设备的数据；数据块中记录从更新块回收的有效数据；转换块记录多个逻辑地址与物理地址的对应关系；冷数据块中记录从数据块回收的有效数据；存储器中记录了全局转换目录、缓存的转换页与更新转换表。