闪存物理资源集合管理装置及方法及计算机可读取存储介质与流程

专利2025-05-18  28


本发明涉及存储装置,特别涉及一种闪存物理资源集合管理装置及方法及计算机可读取存储介质。


背景技术:

1、闪存通常分为nor闪存与nand闪存。nor闪存为随机存取装置,中央处理器(host)可在地址引脚上提供任何存取nor闪存的地址,并及时地从nor闪存的数据引脚上获得存储在该地址上的数据。相反地,nand闪存并非随机存取,而是串行存取。nand闪存无法像nor闪存一样,可以存取任何随机地址,中央处理器反而需要写入串行的字节(bytes)的值到nand闪存中,用以定义请求命令(command)的类型(如,读取、写入、抹除等),以及用在此命令上的地址。地址可指向一个页面(闪存中写入操作的最小数据块)或一个区块(闪存中抹除操作的最小数据块)。

2、现行的闪存标准,所有应用程序都共享的闪存装置中的物理资源,造成一个应用程序在存取闪存装置时可能会阻挡另一个应用程序的操作,降低系统的效能。新一代的闪存标准(如快速非易失性存储器non-volatile memory express nvme 1.4)把闪存物理资源划分为多个集合,每个集合包含一部分的信道(channels)及逻辑单元号(logical unitnumbers luns)。不同应用程序中的每一个只能对一个集合的物理资源执行读取、写入、抹除等操作,降低应用程序间互相阻挡的可能性,提升系统的效能。闪存控制器中的固件需要做架构的重新设计才能支持这个新规格。然而,新的固件若设计不良可能造成程序码维护不易,最糟的情况下,更会造成执行时发生预期不到的错误。因此,本发明提出一种闪存物理资源集合管理装置及方法及计算机可读取存储介质,用于解决如上所述的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,如何减轻或消除上述相关领域的缺失,实为有待解决的问题。

2、本发明提出一种闪存物理资源集合管理装置,包含:随机存取存储器;处理单元;及地址转换电路。随机存取存储器包含多段暂存空间,每段暂存空间存储关联于特定闪存物理资源集合的变量。处理单元执行闪存转换层的程序码时存取闪存物理资源集合中的用户数据。地址转换电路接收闪存转换层发出的存储器地址,将存储器地址转换为关联于闪存转换层的一段暂存空间中的相对地址,以及输出相对地址给随机存取存储器,用于存取所述段暂存空间中的变量。

3、本发明另提出一种闪存物理资源集合管理方法,由处理单元加载并执行闪存转换层的程序码时实施,包含以下的步骤:于执行操作的期间,写入相应于所述闪存转换层的物理资源集合的编号至地址转换电路中的集合选择寄存器后,传送欲读取或写入的变量值的存储器地址到地址转换电路,使得地址转换电路将存储器地址转换到相应于物理资源集合的分配空间中的相对地址,并输出相对地址给随机存取存储器;以及从随机存取存储器的相对地址读取变量值,或写入变量值到随机存取存储器的相对地址。

4、本发明另提出一种闪存物理资源集合管理的计算机可读取存储介质,用于存储能够被处理单元加载并执行的闪存转换层的计算机程序,所述计算机程序被所述处理单元执行时实现以下步骤:在执行操作的期间,写入相应于闪存转换层的物理资源集合的编号至地址转换电路中的集合选择寄存器后,传送欲读取或写入的变量值的存储器地址到地址转换电路,使得地址转换电路将存储器地址转换到相应于物理资源集合的分配空间中的相对地址,并输出相对地址给随机存取存储器;以及从随机存取存储器的相对地址读取所述变量值,或写入变量值到随机存取存储器的相对地址。

5、上述实施例的优点之一,通过地址转换电路将闪存转换层存取发出的存储器地址转换到关联物理资源集合的分配空间中的相对地址,能够减少多个闪存转换层的设计架构下消耗的软硬件资源。

6、本发明的其他优点将配合以下的说明和附图进行更详细的解说。



技术特征:

1.一种闪存物理资源集合管理装置,其特征在于,包含:

2.如权利要求1中所述的闪存物理资源集合管理装置,其特征在于,所述闪存转换层在存取所述随机存取存储器前,设定所述集合选择寄存器中的所述值为所述闪存物理资源集合的编号。

3.如权利要求1至2中任一项所述的闪存物理资源集合管理装置,其特征在于,所述闪存物理资源集合包含多个信道中的一部分,及多个逻辑单元号中的一部分。

4.一种闪存物理资源集合管理方法,用于处理单元加载并执行闪存转换层的程序码时实施,其特征在于,包含:

5.如权利要求4所述的闪存物理资源集合管理方法,其特征在于,所述操作关联于从递交队列读取的输出输入命令,或者所述操作为与主机无关的背景操作。

6.如权利要求4所述的闪存物理资源集合管理方法,其特征在于,所述随机存取存储器包含多段暂存空间,每段暂存空间存储关联于特定闪存物理资源集合的变量。

7.如权利要求4至6中任一项所述的闪存物理资源集合管理方法,其特征在于,包含:

8.一种闪存物理资源集合管理的计算机可读取存储介质,用于存储能够被处理单元执行的闪存转换层的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被所述处理单元执行时实现以下步骤:

9.如权利要求8所述的闪存物理资源集合管理的计算机可读取存储介质,其特征在于,所述随机存取存储器包含多段暂存空间,每段暂存空间存储关联于特定闪存物理资源集合的变量。

10.如权利要求8至9中任一项所述的闪存物理资源集合管理的计算机可读取存储介质,其特征在于,该计算机程序被该处理单元执行时实现以下步骤:


技术总结
本发明提出一种闪存物理资源集合管理装置,包含:随机存取存储器;处理单元;及地址转换电路。随机存取存储器包含多段暂存空间,每段暂存空间存储关联于特定闪存物理资源集合的变量。处理单元执行闪存转换层的程序码时存取闪存物理资源集合中的用户数据。地址转换电路接收闪存转换层发出的存储器地址,将存储器地址转换为关联于闪存转换层的一段暂存空间中的相对地址,以及输出相对地址给随机存取存储器,用于存取所述段暂存空间中的变量。通过地址转换电路将闪存转换层存取发出的存储器地址转换到关联物理资源集合的分配空间中的相对地址,能够减少多个闪存转换层的设计架构下消耗的软硬件资源。

技术研发人员:许哲玮
受保护的技术使用者:慧荣科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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