存储装置、存储系统及存储装置的地址信息处理方法
【专利说明】存储装置、存储系统及存储装置的地址信息处理方法
[0001]本申请以美国临时专利申请61/940，061号(申请日:2014年2月14日)为基础并享受其优先权。本申请通过参照该在先申请而包括其全部内容。
技术领域
[0002]本发明涉及存储装置、存储系统及存储装置的地址信息处理方法。
【背景技术】
[0003]近年来，开发了在具备磁盘的硬盘驱动器(HDD)搭载了比磁盘高速、中或小容量、每位(比特)的单价高的半导体存储器的半导体混合驱动器(SSHD)。作为半导体存储器，例如，可使用NAND型闪存(以下称为NAND存储器)。
[0004]通过将NAND存储器用于SSHD内部的数据高速缓存用途，而可期待作为存储装置的性能提高。例如，存储装置通过自己解析、学习来自上位控制装置(主机装置)的逻辑区块地址(LOGITAL BLOCK ADDRESS) (LBA)的访问模式以将访问频率高的数据复制到NAND存储器来提高SSHD内部的高速缓存数据的命中率。
[0005]但是，例如，在企业市场使用的存储装置中的现状是，为了多种多样的应用工作，而不能适当地解析、学习LBA的访问模式，且不能保证在存储装置中必定获得所期待的性倉泛。
【发明内容】
[0006]本发明提供能实现闻性能化和闻效化的存储系统。
[0007]实施方式的存储装置包括磁盘与用作所述磁盘的高速缓存的半导体存储器及与主机装置的接口。接口构成为将来自主机装置的地址信息作为磁盘的地址信息或半导体存储器的地址信息来处理。
【附图说明】
[0008]图1是表示使用实施例涉及的存储装置的系统构成的一例的框图。
[0009]图2是表示实施例涉及的存储装置的构成的一例的框图。
[0010]图3表示实施例涉及的SCSI的Read/Write命令的一例。
[0011]图4表示图3的Read/Write命令所形成的Read/Write动作的一例。
[0012]图5A、图5B表示实施例涉及的LBA分配方法的一例。
[0013]图6表不LBA分配用的命令的一例。
[0014]图7A表示接续图6的命令的域名(?'y Ψ )的一例。
[0015]图7B表示接续图7A的域名的区块描述符的一例。
[0016]图7C表不接续图7B的区块描述符的页描述符的一例。
[0017]图8表示DRAM、NAND存储器的LBA分配的一例。
[0018]图9表不实施例涉及的地址空间指定的一例。
[0019]图10A、图1OB表示存储装置的二重化的一例。
[0020]图11A、图1lB表示存储装置的三重化的一例。
[0021]图12A、图12B表示地址空间的设定的一例。
【具体实施方式】
[0022]下面参照附图来描述多个实施例。
[0023]图1是表示使用实施例涉及的存储装置的系统构成的一例的框图。系统包括作为外部存储装置的多个SSHDiei?16n。一个SSHD16包括DRAM (RAM盘)20、NAND存储器22、磁盘(HDD介质)(HDD Media) 24这三种存储介质。DRAM20为容量小、高速、高价，用作磁盘24的一级高速缓存。NAND存储器22的容量、速度、价格为DRAM2020和磁盘24之间，用作磁盘24的二级高速缓存。例如，DRAM20为几十MB的容量，NAND存储器22为几十GB的容量，磁盘24为几百GB左右的容量。SSHD16是双端口，包括两个接口 26p262。各SSHDiei'162、...16n 的接口分别与串列 SCSI (Serial Attached SCSI (SAS)Expanders) 14” 142 连接。
[0024]主机装置10与两个SAS控制器12pl22连接。各SAS控制器12工、122与串列SCSIHpH2两者连接。这样，SSHD16能进行双端口动作。
[0025]图2是表示一个SSHD16的构成的一例的框图。SSHD16包括控制DRAM20、NAND存储器22、磁盘24这三种存储介质的SoC (系统级芯片)30。SoC30包括伺服CPU34、闪存转换层(FTL)CPU36、主 CPU38 这三种 CPU。FTL CPU36、主 CPU38 与硬盘控制器(hard diskcontroller) (HDC) 32 连接。HDC32 也包括缓冲区管理(buffer manager (BFMG) )、NAND 控制器(NAND CTLR)。HDC32 与 DRAM20、NAND 存储器 22、FIFO 存储器 40、42 连接。FIFO 存储器40连接于串列SCSIHpH2和HDC32之间。FIFO存储器42连接于RDC44和HDC32之间，且RDC44访问磁盘24。伺服CPU34经DRV46控制音圈电机(VCM)50和主轴电机(SPM)48。
[0026]在该实施例中，通过将作为现有的外部存储装置的HDD用具备包括至少一种是DRAM、NAND存储器等半导体存储器在内的两种以上存储介质的存储装置替换，且主机装置能对两种以上存储介质的每个进行独立的写入/读取，而实现搭载有两种以上存储介质的外部存储装置的阶层化。在该实施例中，虽然接口部是共用的，但是，通过将内部的磁盘24、NAND存储器22、DRAM20的地址空间作为各自的地址空间来控制，而能对两种以上的存储介质的每个给予独立的写入/读取命令。例如，虽然现有的SSHD使用NAND存储器仅作为HDD的内部高速缓存，但是，在本实施方式中，可将NAND存储器22在主机装置开放并由主机装置作为系统的高速缓存使用。
[0027]此外，也能进行适用于来自主机装置的文件访问模式和/或应用等级(7:/ U > 3 > >的系统高速缓存的阶层化。另外，也可将内部的任意的磁盘24的空间
(HDD空间)的一部分原样地二重化为NAND存储器22、DRAM20的空间。
[0028]在现有的阶层化系统中，将能高速访问的SSD和大容量且低价格的HDD组合而与主机装置连接，通过将访问频率高的数据写入SSD，且将最终必须保存的数据写入HDD，而实现系统整体的性能提高。但是，HDD和SSD的插槽需要是二重的。此外，主机装置需要从HDD读取原始的数据，并将该数据向SSD写入。此外，在需要从SSD向HDD保存的情况下，主机装置也需要从SSD读取该数据、然后在HDD写入的动作。但是，在本实施例中，接口部是共同的，插槽可以是SSHD —个，也可以对磁盘24、NAND存储器22、DRAM20的每个给予独立的写入/读取命令，而且，也能主机装置不干预地从磁盘24向DRAM20、NAND存储器22传输数据。
[0029]为了实现阶层化，主机装置10向SSHD16内的各介质:DRAM20、NAND存储器22、磁盘(HDD介质)24直接访问的命令的一例在图3中表示。图3表示基于小型计算机系统接口(SCSI)的Read/Write命令(read命令其字节(byte) O的位(bit) O到7的命令码为88h，write命令其命令码为8Ah)的实施例的Read/Write命令的一例。活用SCSI的Read/Write用命令描述区块(⑶B)的保留位(Resrved Bit)、具体为字节1、位O和2 ;字节14、位6这三个保留位。在字节1、位O记述ENAND(能使用NAND地址(Enable NAND Address))，在字节1、位2记述EDRAM(能使用DRAM地址(Enable DRAM Address))，在字节14、位6记述SYNC。
[0030]EDRAM( = “I”)表示由字节2到9记述的逻辑区块地址(LBA)和字节10到13记述的传输长度(TRANSFER LENNGTH)指定的地址空间是DRAM20的地址空间，且R/W动作为SSHD16内的DRAM20和主机装置10之间的数据传输。ENAND( = “I”)表示由字节2到9记述的逻辑区块地址和字节10到13记述的传输长度指定的地址空间是NAND存储器22的地址空间，且R/W动作为SSHD16内的NAND存储器22和主