用于在固态驱动器控制器中使用NAND闪存SRAM的方法与流程

技术特征：
1.一种写入操作方法，其特征在于，由具有多个与非(not-and，nand)闪存设备的固态驱动器(solid state drive，ssd)的ssd控制器实现，所述多个nand闪存设备具有片上静态随机存取存储器(static random access memory，sram)和nand闪存，所述方法包括：从包括多个数据块的流接收数据块；确定是否为所述流创建了条带；基于确定尚未为所述流创建所述条带，为所述流创建所述条带，所述条带通过以下步骤创建：将所述多个nand闪存设备的第一子集分配给所述条带；对可以在所述第一子集中的多个nand闪存设备中的每个nand闪存设备的所述片上sram中为所述条带存储的所述多个数据块的数量设置限制；在所述第一子集中的所述nand闪存设备中的一个nand闪存设备的所述片上sram中为所述条带存储所述数据块；当在所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备的所述片上sram中存储所述数据块导致达到所述限制时，指示所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备将在所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备的所述片上sram中为所述条带存储的每个数据块编程到所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备的所述nand闪存中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当所述第一子集中的所有nand闪存设备成功地将所述第一子集中的所述nand闪存设备的所述片上sram中的所述数据块编程到所述第一子集中的所述nand闪存设备的所述nand闪存中时，使所述第一子集中的所述nand闪存设备中的每个nand闪存设备标记为可重复使用所述第一子集中的所述nand闪存设备中的每个nand闪存设备的所述片上sram。3.根据权利要求1或2中所述的方法，其特征在于，所述流中的每个数据块是从主机设备接收的，所述方法还包括：在所述第一子集中的所述nand闪存设备中的一个nand闪存设备的所述片上sram中为所述条带存储所述数据块之前，将所述数据块存储在所述ssd控制器的sram中；向所述主机设备发送确认消息；当所述数据块成功地存储在所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备的所述片上sram中时，将存储所述数据块的所述ssd控制器的所述sram标记为可重复使用。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述ssd控制器包括多个通道，每个通道耦合到所述多个nand闪存设备的第二子集，并且所述第一子集中的所述nand闪存设备中的每个nand闪存设备耦合到与所述第一子集中的其它nand闪存设备不同的通道。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：确定是否为所述流创建了所述条带的步骤包括：当先前创建的条带的所有数据块存储在所述第一子集中的所述nand闪存设备的所述片上sram中时，确定尚未为所述流创建所述条带。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述流是第一流，所述第一流中的每个数据块包括标识所述第一流的第一流标识符，所述方法还包括：从包括第二多个数据块的第二流接收第二数据块，所述第二数据块包括标识所述第二
流的第二流标识符；确定是否为所述第二流创建了第二条带；基于确定尚未为所述第二流创建所述第二条带，为所述第二流创建所述第二条带，所述第二条带通过以下步骤创建：将所述多个nand闪存设备的第三子集分配给所述第二条带；对可以在所述第三子集中的多个nand闪存设备中的每个nand闪存设备的所述片上sram中为所述第二条带存储的所述第二多个数据块的数量设置第二限制；在所述第三子集中的所述nand闪存设备中的一个nand闪存设备的所述片上sram中为所述第二条带存储所述第二数据块；当在所述第三子集中的所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备的所述片上sram中存储所述第二数据块导致达到所述第二限制时，指示所述第三子集中的所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备将在所述第三子集中的所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备的所述片上sram中为所述第二条带存储的每个数据块编程到所述第三子集中的所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备的所述nand闪存中。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，接收所述第一流中的数据块，其中夹杂着所述第二流中的数据块。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：从主机设备接收读取请求，所述读取请求指定待读取的请求的数据块；确定所述请求的数据块是否存储在所述多个nand闪存设备中的一个或多个nand闪存设备的片上sram中；基于确定所述请求的数据块存储在所述多个nand闪存设备中的所述一个或多个nand闪存设备的所述片上sram中：从所述多个nand闪存设备中的所述一个或多个nand闪存设备的所述片上sram读取所述请求的数据块；向所述主机设备发送所述请求的数据块。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：将从所述多个nand闪存设备中的所述一个或多个nand闪存设备的所述片上sram读取的所述请求的数据块存储在所述ssd控制器的所述sram中；将所述请求的数据块从所述ssd控制器的所述sram发送到所述主机设备。10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：当断电事件被检测到时，使具有存储在所述片上sram中的数据块的所述多个nand闪存设备中的任何nand闪存设备将所述数据块编程到所述nand闪存设备的所述nand闪存中。11.一种垃圾收集(garbage collection，gc)方法，其特征在于，由具有多个与非(not-and，nand)闪存设备的固态驱动器(solid state drive，ssd)的ssd控制器实现，所述多个nand闪存设备具有片上静态随机存取存储器(static random access memory，sram)和nand闪存，所述方法包括：从所述多个nand闪存设备中选择源nand闪存设备；从所述多个nand闪存设备中选择目的地nand闪存设备；对可以向所述目的地nand闪存设备写入的数据块的数量设置限制；
通过以下步骤将数据块从所述源nand闪存设备发送到所述目的地nand闪存设备：从所述源nand闪存设备读取所述数据块；将所述数据块存储在所述目的地nand闪存设备的所述片上sram中；当在所述目的地nand闪存设备的所述片上sram中存储所述数据块导致达到所述限制时，使所述目的地nand闪存设备将所述目的地nand闪存设备的所述片上sram中的所述数据块编程到所述目的地nand闪存设备的所述nand闪存中。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述ssd包括耦合到所述多个nand闪存设备的闪存子系统，所述闪存子系统包括随机化器和纠错电路，其中：从所述源nand闪存设备读取所述数据块的步骤包括：通过对所述数据块进行纠错来创建纠错数据块；通过对所述纠错数据块进行去随机化来创建去随机化的数据块；将所述数据块存储在所述目的地nand闪存设备的所述片上sram中的步骤包括通过以下步骤存储处理后的数据块：通过对所述去随机化的数据块进行随机化来创建随机化的数据块；通过向所述随机化的数据块添加纠错码来创建所述处理后的数据块。13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，还包括：在从所述源nand闪存设备读取所述数据块的步骤与将所述数据块存储在所述目的地nand闪存设备的所述片上sram中的步骤之间对所述数据块进行解密和重新加密。14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述ssd控制器包括多个通道，每个通道耦合到所述多个nand闪存设备的子集，并且所述源nand闪存设备耦合到与所述目的地nand闪存设备不同的通道。15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于：所述选择源nand闪存设备的步骤包括选择多个源nand闪存设备；将所述数据块从所述源nand闪存设备发送到所述目的地nand闪存设备的步骤包括当所述多个源nand闪存设备中的第一源nand闪存设备上没有保留数据块时，从所述多个源nand闪存设备的第二源nand闪存设备读取后续数据块。16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：指定待从所述源nand闪存设备读取的所述数据块在所述源nand闪存设备中的位置；从所述源nand闪存设备中的所述指定的位置读取所述数据块。17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述限制是基于所述目的地nand闪存设备能够存储的数据块数量来设置的。18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其特征在于：从所述源nand闪存设备读取的所述数据块是使用与所述源nand闪存设备相关联的第一随机化键进行去随机化的，以产生所述去随机化的数据块；所述去随机化的数据块是使用与所述目的地nand闪存设备相关联的第二随机化键进行随机化的，以产生所述随机化的数据块。19.根据权利要求11至18中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：当断电事件被检测到时，使具有存储在所述片上sram中的数据块的所述多个nand闪存设备中的任何nand闪存设备将所述数据块编程到所述nand闪存设备的所述nand闪存中。
20.一种具有多个与非(not-and，nand)闪存设备的固态驱动器(solid state drive，ssd)的ssd控制器，其特征在于，所述多个nand闪存设备具有片上静态随机存取存储器(static random access memory，sram)和nand闪存，所述ssd控制器包括：用于从包括多个数据块的流接收数据块的部件；用于确定是否为所述流创建了条带的部件；用于基于确定尚未为所述流创建所述条带，为所述流创建所述条带的部件，所述条带通过以下步骤创建：将所述多个nand闪存设备的第一子集分配给所述条带；对可以在所述第一子集中的多个nand闪存设备中的每个nand闪存设备的所述片上sram中为所述条带存储的所述多个数据块的数量设置限制；用于在所述第一子集中的所述nand闪存设备中的一个nand闪存设备的所述片上sram中为所述条带存储所述数据块的部件；用于当在所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备的所述片上sram中存储所述数据块导致达到所述限制时，指示所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备将在所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备的所述片上sram中为所述条带存储的每个数据块编程到所述nand闪存设备中的所述一个nand闪存设备的所述nand闪存中的部件。21.根据权利要求20所述的ssd控制器，其特征在于，还包括：用于从主机设备接收读取请求的部件，所述读取请求指定待读取的请求的数据块；用于确定所述请求的数据块是否存储在所述多个nand闪存设备中的一个或多个nand闪存设备的片上sram中的部件；用于基于确定所述请求的数据块存储在所述多个nand闪存设备中的一个或多个nand闪存设备的所述片上sram中，从所述多个nand闪存设备中的所述一个或多个nand闪存设备的所述片上sram中读取所述请求的数据块，并将所述请求的数据块发送到所述主机设备的部件。22.一种具有多个与非(not-and，nand)闪存设备的固态驱动器(solid state drive，ssd)的ssd控制器，其特征在于，所述多个nand闪存设备具有片上静态随机存取存储器(static random access memory，sram)和nand闪存，所述ssd控制器包括：用于从所述多个nand闪存设备中选择源nand闪存设备并从所述多个nand闪存设备中选择目的地nand闪存设备的部件；用于对可以向所述目的地nand闪存设备写入的数据块的数量设置限制的部件；用于通过以下步骤将数据块从所述源nand闪存设备发送到所述目的地nand闪存设备的部件：从所述源nand闪存设备读取所述数据块；将所述数据块存储在所述目的地nand闪存设备的所述片上sram中；用于当在所述目的地nand闪存设备的所述片上sram中存储所述数据块导致达到所述限制时，使所述目的地nand闪存设备将所述目的地nand闪存设备的所述片上sram中的所述数据块编程到所述目的地nand闪存设备的所述nand闪存中的部件。

技术总结
提供了用于具有与非(Not-AND，NAND)闪存设备的固态驱动器(solid state drive，SSD)的SSD控制器的写入操作方法和垃圾收集方法，所述NAND闪存设备具有片上静态随机存取存储器(static random access memory，SRAM)和NAND闪存。在所述写入操作方法中，在编程到NAND闪存之前，接收到的数据块存储在所述NAND闪存设备的所述片上SRAM中，而不是存储在所述控制器的片上SRAM中。在编程到NAND闪存之前，所述数据块在所述片上SRAM中保持可用，以在接收到“立即读取”操作时完成所述“立即读取”操作。在所述垃圾收集方法中，数据块是从一个或多个源NAND闪存设备读取的，并且被存储在目的地NAND闪存设备的片上SRAM中，直到达到对这些块的限制，然后所述目的地NAND闪存设备将所述片上SRAM中的块编程到NAND闪存中。SRAM中的块编程到NAND闪存中。SRAM中的块编程到NAND闪存中。


技术研发人员：杰旺
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2020.05.27
技术公布日：2023/2/3