三层闪存装置、智能存储开关和三层控制器

摘要

本发明适用于存储器领域，提供了一种三层闪存装置、智能存储开关和三层控制器。固态硬盘设有智能存储开关，用来废物回收利用从分段数据容量上经由删减而删除的闪存存储。超出分段数据容量的额外存储用未分割的散列数据方式进行存取。随着时间的推移当更多坏块出现时，分段数据容量降低。第一级映射图存储所有闪存信道的分段数据和散列数据容量，并映射散列数据和分段数据。每个闪存信道设有NVMD，NVMD设有较低级控制器，该控制器将LBA转换为PBA，PBA用来存取NVMD内的闪速存储器。每个NVMD执行磨损平衡和坏块重新映射。NVMD可循环回收利用源本闪存区块和阴影闪存区块。两个级别的智能存储开关能够启动三个级别的控制器。

主权项

一种三层闪存装置，其特征在于，包括高级智能存储开关，所述高级智能存储开关包括：连接到主机的上游接口，用来接收主机命令、主机数据和主机地址，所述主机命令用于访问非易失性存储器；管理来自主机的事务的高级智能存储事务管理器；将主机地址映射到指定闪存信道上从而生成逻辑块地址LBA的虚拟存储处理器，所述虚拟存储处理器执行高级映射；与所述虚拟存储处理器连接的高级分割映射器，存储有用于每个闪存信道的分段数据容量和散列数据容量，所有闪存信道的分段数据容量数值相等，闪存信道之间的散列数据容量存在数值差别，所述分段数据容量是指分段数据区域的容量，所述分段数据区域的容量是指容量最小的闪存信道中除分配用于映射表、坏块以及其它系统管理目的以外的存储区域的容量，所述闪存信道的散列数据容量是指该闪存信道中除分段数据容量外的容量；连接在智能存储事务管理器和LBA总线之间的虚拟存储桥；所述三层闪存装置还包括第二级智能存储开关，所述第二级智能存储开关包括：连接到高级智能存储开关的第二上游接口，用于接收访问NVM存储器的命令以及接收来自高级智能存储开关的数据和地址；管理来自NVM装置的事务的第二级智能存储事务管理器；将地址从高级智能存储开关映射到指定闪存信道上从而生成本地逻辑块地址的信道存储处理器，所述信道存储处理器执行映射功能到附在第二级智能存储开关上的多个NVM装置；与所述信道存储处理器连接的第二级映射器、存储有用于每个闪存信道的所有NVM装置的物理容量和交换容量，所有NVM装置的物理存储器存在不同数量的坏块，闪存信道之间的交换容量也存在数量差别，所述每个闪存信道的所有NVM装置的物理容量是指每个闪存信道的所有NVM装置的物理存储器的容量，所述交换容量是指用于存储重新定位坏块的数据的交换区的容量；所述三层闪存装置还包括：多个NVM控制器，每个NVM控制器与LBA总线相连接，接收信道存储处理器生成的逻辑块地址以及来自于第二级智能存储开关的数据；安装在NVM控制器内的低级映射器，将逻辑块地址映射到物理块地址，低级映射器生成 块映射的主机数据的物理块地址以及页映射的主机数据的物理块地址和页码；以及包括指定闪存信道在内的多个闪存信道，每个闪存信道包括：与NVM控制器连接的NVM闪速存储器，用来将主机数据存储至所述NVM控制器内的低级映射器生成的物理块地址识别的块位置上以及页映射的主机数据的页码识别的页面位置上；其中，第二级智能存储开关作为多个信道，每次多个闪存信道同时存取存储在多个闪存信道内的分段数据；其中，第二级智能存储开关作为单个信道，每次一个闪存信道存取存储在多个闪存信道内的散列数据；因此，散列数据以单信道存取方式进行存取，而分段数据使用多个信道同时存取方式进行存取。