用于控制存储设备的方法和装置的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]随着对于诸如平板、膝上型计算机和笔记本的个人电子设备的应用和无线支持的持续发展，这类设备正获得普及。此外，智能电话开发中的进步将类似的计算能力带给具有“蜂窝电话”大小的封装的手持设备。这些日益普遍的设备正生成新的使用模型，诸如在用户不存在时，在后台自动更新电子邮件、社交媒体和其他信息。新的使用模型关于什么是有价值的具有不同矢量。例如，在用户不存在时，性能要求可能是最小的，而确保低功率以避免电池耗尽是关键；然而，在用户存在时，性能是关键。
【附图说明】
[0002]从本文所公开的特定实施例的以下描述来看，前述和其他特征将显而易见，如在附图中所图示的，其中贯穿不同视图相似的参考符号指的是相同的部分。附图不一定按比例，而是重点放在说明本发明的原理。
[0003]图1是如本文所公开的合并行为管理的个人电子设备的上下文图；
图2是图1的设备中的存储设备行为管理技术的流程图；
图3示出具有按照图2的行为管理方法可操作的大容量存储外围设备的个人电子设备。
[0004]图4-5是描绘图3的设备中功率管理方法的示范行为的流程图。
【具体实施方式】
[0005]为了诸如主机个人电子设备中的减少的功率消耗的益处，诸如磁盘驱动器或者SSD (固态驱动器)的大容量存储设备采用优化逻辑用于管理大容量存储设备的行为，主机个人电子设备通过考虑各种使用模型的用户期望来对性能、功率、声音和其他权衡进行识别和优先排序。
[0006]存储设备基于所调用的用户模型从主机设备接收命令和信息，所述信息指示性能等级(例如每秒I/o (输入/输出)或者顺序读/写带宽)、最大峰值功率和/或TDP、平均功率、用于满足读或写的恢复等待时间、声音噪声等级(例如分贝等级)和其他属性。功率信息可用来指导存储操作，其中可将高性能操作旁路以有利于较慢但是功能性等同和较少功率消耗的备选。声音信息可用来指导设备操作，例如在低噪声环境中硬驱动器可将它的媒体更慢地旋转加速以将任何可察觉噪声最小化(这是以性能为代价)。通过将此信息传递到存储设备，能够基于使用模型做出系统中端到端的权衡。换言之，驱动器响应来自主机的信息以便满足所提供的信息/命令。在特定的配置中，电子邮件更新的频率通过主机而不是存储设备来确定，然而驱动器可响应于命令提供所推荐的访问模式和/或声级来。
[0007]响应于指示所希望行为的主机设备所提供的信息，存储设备又可以信息来响应，该信息使主机能够对存储设备的访问进行优化以便实现所希望的行为。例如，当主机指示对存储设备的功率目标时，存储设备可以信息来响应，该信息告诉主机当满足规定的功率目标时，存储设备能够多久被访问一次。
[0008]对于优化功率和性能的常规方法在有利于一个或另一个中倾向于极端。例如，现今的ATA设备的SLEEP模式在能够完成任何命令之前要求设备接口的复位。相反，这里所描述的机制提供具有性能、功率、声音和其他属性的谱的能力以满足正以更快速的速度发明的动态使用模型。
[0009]通过采用用于使大容量存储设备操作流线化的优化逻辑来提供较高等级的粒度以便更紧密地与用户期望对齐将是有益的。本文所公开的是更适合不同使用模型的粒度方法，其中存储设备能够参与特定使用模型的系统级优化。常规方法中的存储设备不具有响应于用于调整存储设备的行为的行为命令的优化逻辑，其中存储设备主动地管理诸如存储器使用、功率消耗和噪声等级(仅举几个例子)的内部操作。常规方法可基于系统状态或者其他优化逻辑来修改驱动器行为，但是这样的控制不一直被携带到存储设备。因此，本文的配置基本上克服常规存储设备行为和功率管理方案的缺点，并且实现用于类似噪声的参数的新的优化点。响应于由主机提供的信息简档或其他行为管理信息，优化逻辑识别并实现存储设备上的设置。
[0010]如本文所公开的存储设备行为和功率管理通过主动地管理诸如功率保存或最大性能的属性或特性的存储设备行为的功能来实现存储设备的主动行为管理用于诸如与用户期望相称的功率优化的特征。此类功率优化可通过诸如功率的使用率和持续时间的电池寿命以及诸如在预确定时间量内甚至在待机状态中用数据更新维持某些应用更新或者“新鲜”或者恢复主动的或完全性能状态的设备性能的工业标准来驱动。功率优化将性能的计算的需要与电池寿命的期望进行平衡。例如，新兴的标准可要求诸如16小时上5%的性能基准。通过存储设备采用的优化逻辑可关闭功能、开启功能或者基于相应存储器的功率消耗率和性能(速度)将功能从存储器的一个类型转移到存储器的另一个类型。这种细粒度控制不被常规设备所支持，常规设备仅将诸如旋转媒体的某些子系统和主机接口断电来被动地响应于功率事件，并且在它们的待机状态和活动状态之间要求大量的上下文切换时间。应注意，存储设备在驱动器本身内确定和控制这类功能，一般将内部子系统而不是全部的磁盘或外部监视器断电。
[0011]响应于由主机发送的行为或者提示命令，如下面所公开的存储设备的主动行为管理允许存储设备修改存储设备的行为。行为命令调用存储设备中的优化逻辑使得存储设备本身修改功能和操作来实现命令所期望的结果。例如，可存在对应于主机设备的用户期望和用户存在的多个操作状态。每个操作状态包含对应于诸如禁用高速缓存、将功能移到不同存储器结构或者修改驱动器速度以实现声级的存储设备操作的一个或多个行为设置。行为设置通过存储设备中的优化逻辑主动地识别和实行而不是由主机设备强加，诸如通过简单地切断驱动器的功率的常规驱动器旋转减速。
[0012]图1是如本文所公开的合并主动行为管理的个人电子设备的上下文图。参考图1，在计算环境100中，用户102 —般采用诸如智能电话110-1、膝上型计算机或者笔记本110-2、平板110-3或者其他适合的设备110的个人电子设备110。个人电子设备110采用诸如固态驱动器120’(SSD)的大容量设备120 ;然而也可采用常规磁盘驱动器和具有旋转和固态部件的混合驱动器，下文进一步讨论。
[0013]大容量存储设备(存储设备)120通过提供非易失性数据存储和检索支持来支持个人电子设备或者主机设备110。存储设备120采用存储存储器(storage memory)130用于主存储。存储存储器130包括NAND闪速存储器，虽然可采用任何适合的非易失性存储器，例如3D交叉点存储器，诸如相变存储器(PCM)，或旋转磁媒体，仅举一些例子。固件140通常响应于主机设备110上的设备驱动器来执行存储存储器130的管理以便支持来自主机设备110的存储和检索请求。固件140包含用于响应于来自主机设备110的行为命令计算对应于其他行为功能的待机等级或操作状态的优化逻辑142，并且因此调整功率消耗和其他行为设置。存储存储器130储存包括可执行代码、操作系统、配置信息的数据以及用于诸如邮件132-1、蜂窝电话132-2、游戏132-3和视频渲染132-4的应用132-1…132-4 (—般地132)的内容。可按照用户102的优选采用其他应用。存储设备120也可包含支持存储器124以便增强性能，通常采用易失性存储器用于诸如高速缓存、寻呼和编索引的功能。支持存储器124可包含诸如DRAM (动态随机存取存储器)、SRAM (静态随机存取存储器)或者其它高速易失性存储器的任何适合的易失性存储器。主机设备110通常维持到外部网络152的连接150用于接收诸如邮件和视频的外部服务154，连同应用132之一。
[0014]图2是图1的设备中的存储设备行为管理技术的流程图。参考图1和图2，如本文所公开的控制存储设备的方法包含接收基于存储设备性能的当前用户期望的行为命令，如步骤200