数据存储系统和非信号分析方法_2

文档序号:8257822阅读:来源:国知局

[0037]缓冲存储器1240可用于暂时存储从非易失性存储器1210中找回的或将要存储在非易失性存储器1210中的数据。可利用易失性存储器和/或非易失性存储器来实现缓冲存储器1240。
[0038]图2是进一步示出一个示例中的用于图1的数据存储系统的接口的框图。在图2中,假设将SATA接口作为示例。也就是说,假设图1的主机接口 1101和装置接口 1201经SATA线缆连接,该SATA线缆包括数据段和电力段。
[0039]这里,假设数据段包括两对单向数据线DIN和DOUT。DIN用于将数据从主机1100提供至存储装置1200。DOUT用于将数据从存储装置1200提供至主机1100。本领域技术人员应该理解,用于实现DIN和DOUT的数据线将连接在主机1100和存储装置1200的对应的发送(TX)端子与接收(RX)端子(例如TXP、TXN、RXP和RXN端子)之间。
[0040]假设图2的示例中的电力段包括十五根电力线(例如Pl至P15)。电力段可连接至主机1100和存储装置1200的各个电力端子(PWR),并且可分别用于传递各种电力信号和/或控制信号。以下,经电力段传递的电力信号和控制信号将被称作非信号。因此,经电力段传递的各种类型的“非信号”可与经数据(或信号)段传递的各种类型的“信号”区分开。
[0041]图3是示出包括协议分析器1300的框图,该协议分析器1300配置为对在主机1100与存储装置1200之间通过图2的数据存储系统的数据段传递的各种信号进行分析。
[0042]可沿着连接了主机1100和存储装置1200的各个TX端子和对应的RX端子的数据线来设置协议分析器1300。因此,如图3所示,数据线DIN和DOUT可实质上将协议分析器1300连接在主机1100与存储装置1200之间。
[0043]协议分析器1300可采用许多不同的形式,但应该能够对经由数据段(例如TXP、TXN、RXP和RXN)传递的各种信号进行分析。例如,协议分析器1300可用于分析待写入存储装置120并由主机1100提供的“写数据”,或者分析从存储装置1200中找回并传递至主机1100的“读数据”。可替换地或除此之外,协议分析器1300可用于调试目的,诸如(例如)确定在主机1100与存储装置1200之间是否正确地交换数据。这是一个潜在的重要能力,因为像SATA那样的利用诸如SERDES或LVDS之类的编码技术的常规串行接口可能无法直接分析通过数据存储系统的数据段传递的特定信号(即,无法在常规串行接口中和通过常规串行接口自身确定所述特定信号的含义或其操作恰当性)。相比之下,协议分析器1300将能够直接分析信号和确定特定信号的含义和该信号是否恰当。因此,在定义了一个通过数据存储系统的数据段传递的信号的上下文中,本发明构思的实施例所提供的协议分析器1300将能够确定是否发生正常信号传输。这里,术语“正常”指存在具有特定信号特征(例如电压电平、定时等)的信号,所述特定信号特征落入数据存储系统1000的主机I/F 1101和装置I/F1201实施的协议所提供(或适合于该协议)的信号规格中。
[0044]图4是示出一个示例中的由图3的协议分析器1300提供的信号分析结果的一组表。这里,假设协议分析器1300用于对通过图3的数据存储系统1000的数据段传送的信号进行解码。图4所示的示例在链路级采用SATA协议。
[0045]在像图1所示那样的现代数据存储系统的上下文中,对节约电力存在越来越强的需求。因此,定义了一个或多个“低功率操作模式”,其中与针对数据存储系统提供更全面的操作能力的特定操作模式相比,所述低功率操作模式的功耗降低。已经提出了许多不同的低功率操作模式和对应的名称。例如,一个定义的低功率操作模式是所谓的装置睡眠(或DEVSLP)模式,其显著地降低了数据存储装置消耗的电力。另一定义的低功率操作模式是所谓的电力阻断(或RTD3)模式,其在限定的时间段内选择性地阻断提供给数据存储装置的一个或多个部件的电力。
[0046]使用特定控制信号(或命令)来指示低功率操作模式的起始或终止。然而,根据本发明构思的特定实施例,被指定为非信号并利用电力(或非信号)段而非数据(或信号)段在主机与存储装置之间传递的这种控制信号或命令(例如DEVSLP或RTD3)可被移动至数据线,并因此被协议分析器1300分析。例如,假设根据本发明构思的实施例的数据存储系统中使用SATA接口,可利用经电力线或认为不适于用作数据线的受损的信号线传递的非信号来指示进入装置睡眠模式(DEVSLP)。传统技术提供了仅关于经由数据线传递的信号作出分析的协议分析器,则无法分析这种非信号。然而,根据本发明构思的实施例的数据存储系统能够监视和分析经由数据存储系统的电力段传递的特定非信号。
[0047]图5是列出一个示例中的经图2和图3的电力线传递的信号的性质的表。参照图5,假设使用与SATA接口兼容的特定电力线缆。该电力线缆包括能够分别提供电力信号、控制信号和可能的其它形式的非信号的十五根电力线。
[0048]因此,指定电力线?1、?2、?4、?5、?6、?7冲8、?9、?10、?12、?13、?14和P15 供应各种DC电力信号(例如3.3VU2.0V和地)。相比之下,指定电力线P3和Pll分别供应特定的非信号(例如,DEVSLP和“装置活动性信号”或“交错起转信号”)。
[0049]这里,在数据从主机接口 1101传递至装置接口 1201的时间段内可激活装置活动性信号。可替换地,当多个装置接口 1201连接至主机接口 1101,并且存储装置1200是硬盘驱动器(HDD)时,“交错起转信号”可用作指示存储装置逐步地起转的起转信号。因此,在存储装置1200通电时可激活交错起转信号。先前已经接触了 DEVSLP信号,并且DEVSLP信号是使得主机接口 1101和装置接口 1201能够按照低功率操作模式操作的非信号。
[0050]图6是示出根据本发明构思的另一实施例的数据存储系统的框图。参照图6,数据存储系统2000包括主机2100和存储装置2200。
[0051]主机2100包括应用2110、装置驱动器2120、主机控制器2130和缓冲RAM 2140。主机控制器2130包括命令管理器2131、主机直接存储器存取(DMA) 2132和电源管理器2133。
[0052]在操作中,系统级命令(例如,写命令)通过主机2100的应用2110和装置驱动器2120产生),并随后被提供至主机控制器2130的命令管理器2131。命令管理器2131可用于产生对应的存储装置命令(即,与数据存储系统2000实施的协议一致的对应命令或命令集),利用装置驱动器2120将该存储装置命令提供至存储装置2200。也可将命令管理器2131产生的命令提供至主机DMA 2132,主机DMA 2132经主机接口 2101将命令发送至存储装置2200。
[0053]存储装置2200包括闪速存储器2210、装置控制器2230和缓冲随机存取存储器(RAM)2240。装置控制器2230可包括中央处理单元(CPU) 2231、装置DMA 2232、闪存DMA2233、命令管理器2234、缓冲管理器2235、闪存转换层(FTL) 2236、闪存管理器2237和非信号检测器2238。
[0054]可经装置接口 2201将从主机2100传送至存储装置2200的命令提供至装置DMA2232。装置DMA 2232随后可将接收到的命令传递至命令管理器2234。命令管理器2234可用于分配缓冲RAM 2240中的存储器空间,以经由缓冲管理器2235接收对应的写数据。一旦存储装置2200准备好接收写数据,命令管理器2234就可将传输“就绪”信号传递至主机2100。
[0055]在接收到传输就绪信号时,主机2100将写数据传递至存储装置2200。可利用主机DMA 2132和主机接口 2101将写数据发送至存储装置2200。存储装置2200随后可利用装置DMA 2232和缓冲管理器2235将接收到的写数据存储在缓冲RAM 2240中。接着可将存储在缓冲RAM2240中的写数据经闪存DMA 2233提供至闪存管理器2237。闪存管理器2237可用于根据闪存转换层2236从地址映射表中导出的闪速存储器2210的地址来对写数据编程。
[0056]一旦完成对写数据的传送和编程,存储装置2200可将响应发送至主机2100,以通知主机2100已成功执行写命令。基于接收到的响应信号,主机2100向装置驱动器2120和应用2110指示该命令已完成,并将随后终止执行对应于该命令的操作。
[0057]如上所述,主机2100和存储装置2200可经由数据段的数据线(例如,数据线DIN和D0UT)交换数据、对应的命令和/或控制信号(例如,就绪信号和响应信号)。如上所述,可利用图3所示的协议分析器1300有效地分析经由数据存储装置2000的数据段交换的信号中的一些或全部。
[0058]然而,与本发明构思一致的图6的示例性存储系统2000还可对在数据段以外(例如,经电力段)传递的非信号进行分析。为了实现这一点,图6的存储装置2200包括非信号检测器2238,其被配置为检测经电力段的电力线从主机2100传递的特定非信号。一旦检测到,则可利用数据段的数据线将非信号从数据存储装置2200传送(或“返回”)至主机2100。按照这种方式,可通过图3的协议分析器1300来处理返回的非信号,并像从存储装置2200经数据线传递至主机2100的任何其它信号那样对所述非信号进行分析。因此,可容易获得对返回的非信号的分析结果。
[0059]作为图6的数据存储系统2000的另一个特定示例,图7是示出利用SATA接口的SATA存储系统的框图。参照图7,SATA存储系统2000包括主机2100、存储装置2200和协议分析器2300。如前所述,主机2100包括主机接口 2101和主机控制器2130,存储装置2200包括装置接口 2201和装置控制器2230。
[0060]在图7示出的示例中,装置控制器2230包括非信号检测器2238,其中非信号检测器2238功能性地连接至将主机2100连接至存储装置2200的多根电力线中的一根或多根。因此,非信号检测器2238可用于检测经电力线接收到的非信号,并可随后用于将检测到的非信号经由所选数据线(例如,TXP/TXN端子)传递返
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