存储设备固件以及制造软件的制作方法
【专利摘要】存储设备固件（FW）和制造软件技术包括访问FW图像以及制造软件工具的传送。制造软件工具使FW图像能够下载到I/O设备中并且可以控制作为提供存储能力的存储设备的I/O设备的制造测试。所下载的FW图像的执行使I/O设备的I/O控制器能够经由利用一个或多个所选类型的闪存设备的操作来提供存储能力。所选类型选自I/O控制器能够通过执行FW图像中的适当FW图像利用其操作的多个闪存类型。任选地，制造测试包括测试I/O设备的存储能力。该技术进一步包括SSD制造自测试能力。
【专利说明】存储设备固件以及制造软件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]在所附的申请书数据表、请求书和传送信(如适用，如果有的话)中列出了对该申 请的优先权权益要求。在即时申请的类型所允许的范围内，在提出本发明时，为了所有目 的，本申请通过引用并入所有由即时申请的所有者共同拥有的下列申请:
[0003]于2012年3月30日提交的美国非临时申请(案号为SF-11-21，序列号 为 13/436,639)，第一署名发明人为 Karl David SCHUH，且题为 “Solid-State Disk Manufacturing Self Test，，；以及
[0004]于2011年11月14日提交的美国临时申请(案号为SF-11-17，序列号为 61/559，201)，第一署名发明人为 Thad 0MURA，且题为 “Virtual Drive Manufacturing Model”。
【技术领域】
[0005]闪存存储技术及制造的进步对于提供成本的改善、盈利、性能、效率和使用实用性 的提高是必要的。
【背景技术】
[0006]除非被明确认定为被公开或众所周知，否则为了上下文、定义或比较的目的而包 括的本文所提到的技术和概念不应被解释为承认这些技术和概念是以前公开为已知的或 者是现有技术的一部分。为了所有目的，本文中所引用的所有参考文献(如有的话)(包括 专利、专利申请和出版物)，其全部内容通过引用结合于此，而无论是否被具体结合。
【发明内容】
[0007]本发明可以以多种方式实现，这些方式例如过程、制品、装置、系统、物质组分和计 算机可读介质(比如计算机可读存储介质(例如，光学和/或磁性大容量存储设备中的介质 (比如磁盘)，或具有比如闪存存储器的非易失性存储器的集成电路)或计算机网络，其中，通 过光学或电子通信链路发送程序指令。【具体实施方式】提供了能实现在上文认定的领域中 的成本的改善、盈利、性能、效率和使用实用性的提高的本发明的一种或多种实施方式的论 述。【具体实施方式】包括用于促进对【具体实施方式】的其余部分的理解的介绍。该介绍包括根 据本文描述的概念的系统、方法、制品和计算机可读介质中的一个或多个的示例性实施方 式。如在结论中更详细讨论，本发明涵盖所公布的权利要求的范围内的所有可能修改和变 更。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1A示出了包括与虚拟驱动器制造模式(VDMM)和SSD制造自测试(MST)兼容使 用的SSD控制器的固态磁盘(SSD)的实施方式的所选细节。
[0009]图1B示出了包括图1A的SSD的一个或多个实例的系统的各种实施方式的所选细节。
[0010]图2示出了映射逻辑块(LBA)的逻辑页面号(LPN)部分的实施方式的所选细节。
[0011]图3示出了在读取单元地址访问非易失性存储器(NVM)以产生被组织为各个读取 单元的读取数据，集体具有在读取单元配量中测得的长度的实施方式的所选细节。
[0012]图4A示出了读取单元的一个实施方式的所选细节。
[0013]图4B示出了读取单元的另一实施方式的所选细节。
[0014]图5示出了具有大量字段的报头的实施方式的所选细节。
[0015]图6示出了虚拟驱动器制造模式的实施方式的所选细节的流程图。
[0016]图7A示出了根据虚拟驱动器制造模式的SSD的(批量)制造(或原型构建)的实施 方式的所选细节的概念表示。
[0017]图7B示出了根据虚拟驱动器制造模式的SSD的(批量)制造(或原型构建)的系统 的实施方式的所选细节。
[0018]图7C示出了根据虚拟驱动器制造模式的SSD的固件更新的实施方式的所选细节 的概念表不。
[0019]图7D示出了根据虚拟驱动器制造模式的SSD的固件更新的系统的实施方式的所 选细节。
[0020]图8示出了经由具有第一级映射(FLM)和一个或多个第二级映射(SLM)页面的二 级映射将LBA映射到NVM中所存储的逻辑块(LB)的实施方式的所选细节。
[0021]图9A示出了 SSD MST流的实施方式的所选细节。
[0022]图9B示出了用于对一个或多个SSD进行一种或多种MST的系统的实施方式的所 选细节。
[0023]图10示出了 MST命令以及相关数量的参数对和参数标识符/值对的实施方式的 所选细节。
[0024]图11示出了 MST中可用的各条命令的实施方式的所选细节。
[0025]图12示出了 MST的示例的所选细节。
[0026]图13A至图13D示出了特定使用场景下的写驱动命令的实现的实施方式的所选细节。
[0027]图14示出了 MST结果日志的实施方式的所选细节。
[0028]附图中的附图标记列表
[0029]
附图标记I元件S1
100SSD控制器
101SSD
102S
103(任选)交换机/光纤/中间控制器
【权利要求】
1.一种方法，包括:经由与主机耦接的存储设备的存储接口从所述主机接收一条或多条命令，所述命令由所述主机指示存储在所述存储设备的存储空间中，而所述存储空间另外专用于存储由所述存储设备产生的日志信息；接收响应于事件开始执行所述命令的指示符；以及响应于所述事件执行所述命令。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:提供加密密钥以能够解密来自经加密的固件存储库的作为一个或多个图像的固件，所述图像可通过所述存储设备中包括的存储设备控制器的处理元件来执行，所述图像使能够执行所述命令，所述存储设备根据存储设备参考设计来构建；提供对所述经加密的固件存储库的访问；其中，所述命令包括所述存储设备的制造自测试；以及其中，所述存储设备包括选自组件列表的组件，所述列表是与所述固件、所述存储设备控制器和所述存储设备参考设计兼容的组件。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储设备包括存储设备控制器和存储介质；所述存储设备根据候选存储介质设备的列表和参考设计来构建；所述存储介质由选自所述列表的元件组成；所述存储设备控制器连同固件能够经由所述参考设计和所述列表的任何成员来实施所述存储设备；所述存储设备控制器连同所述固·件能够进行所述执行；以及所述执行进行所述存储设备的制造自测试。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括存储由所述执行产生的一个或多个结果。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述指示符来自所述主机并且经由所述存储接□。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储空间另外专用于自监测分析和报告技术(SMART)日志。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述SMART日志是第一SMART日志，且进一步包括将所述执行的一个或多个结果存储在第二 SMART日志中。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述事件是包括下一开机事件和立即开始事件的多个事件中的一个。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储设备包括存储介质，所述命令包括一系列一个或多个类型的操作，并且任何一个或多个操作包括指定写入、擦除以及验证所述存储介质中的任何一个或多个。
10.一种存储设备，包括:具有第一部分和第二部分的日志存储空间；固件；能够执行所述固件的指令的处理元件；存储接口，能够从与所述存储接口耦接的主机接收开始执行所述第一部分中存储的一条或多条命令的指示符；其中，通过所述处理元件执行所述固件的一个或多个程序能够:响应于接收所述指示符执行所述命令，以及将由所有或任意部分的所述执行产生的一个或多个结果存储在所述第二部分中。
11.根据权利要求10所述的存储设备，其中:所述存储设备包括存储设备控制器和存储介质；所述存储设备根据候选存储介质设备的列表和参考设计来构建；所述存储介质由选自所述列表的元件组成；所述存储设备控制器连同所述固件能够经由所述参考设计和所述列表的任意成员来实施所述存储设备；所述存储设备控制器连同所述固件能够进行所述执行；以及所述执行进行所述存储设备的制造自测试。
12.根据权利要求10所述的存储设备，其中，所述固件、所述处理元件、所述存储接口和所述日志存储空间包括在固态磁盘(SSD)内，并且所述存储接口包括串行高级技术配置 (SATA)接口。
13.根据权利要求10所述的存储设备，其中，所述日志存储空间包括第一和第二自监测分析和报告技术(SMART)日志，所述第一 SMART日志包括所述第一部分，并且所述第二 SMART日志包括所述第二部分。
14.根据权利要求10所述的存储设备，其中，所述命令包括写入存储命令、擦除存储命令、存储接口老化命令、延时命令、应力模式命令、循环命令和条件命令中的任意一个或多个。
15.根据权利要求10所述 的存储设备，进一步包括存储介质；并且其中所述命令包括一系列一个或多个类型的操作，并且任意一个或多个操作包括指定写入、擦除以及验证所述存储介质中的任意一个或多个。
16.一种有形计算机可读介质，其中存储有当由存储设备的处理元件执行时使所述处理元件执行包括以下各项的操作的一组指令，管理经由所述存储设备的存储接口从与所述存储设备耦接的主机接收一条或多条命令，所述命令由所述主机指示存储在所述存储设备的存储空间的部分中，而所述存储空间的所述部分另外专用于存储由所述存储设备产生的日志信息；识别响应于事件开始执行所述命令的指示符；以及响应于所述事件执行所述命令。
17.根据权利要求16所述的有形计算机可读介质，其中:所述存储设备包括存储设备控制器和存储介质；与所述存储设备控制器兼容的固件包括所述一组指令；所述存储设备根据候选存储介质设备的列表和参考设计来构建；所述存储介质由选自所述列表的元件组成；所述存储设备控制器连同所述固件能够经由所述参考设计和所述列表的任意成员来实施所述存储设备；所述存储设备控制器连同所述固件能够进行所述执行所述命令；以及所述执行所述命令进行所述存储设备的制造自测试。
18.根据权利要求16所述的有形计算机可读介质，其中，所述存储空间包括第一自监测分析和报告技术(SMART)日志和第二 SMART日志，所述第一 SMART日志包括所述部分，并且所述执行所述命令产生一个或多个结果，所述一个或多个结果存储在所述第二 SMART日志中。
19.根据权利要求16所述的有形计算机可读介质，其中，所述存储设备包括存储介质， 所述命令包括一系列一个或多个类型的操作，并且任意一个或多个操作包括指定写入、擦除以及验证所述存储介质中的任意一个或多个。
20.—种系统,包括:用于通过存储设备并经由所述存储设备的存储接口接收开始执行所述存储设备的日志存储空间的第一部分中存储的一条或多条命令的指示符的装置；用于响应于所述用于接收的装置执行所述命令的装置；以及用于将由所述用于执行的装置的所有或任意部分产生的一个或多个结果存储在所述日志存储空间的第二部分中的装置。
21.根据权利要求20所述的系统，进一步包括存储介质；并且其中所述命令包括一系列一个或多个类型的操作，并且任何一个或多个所述操作包括指定写入、擦除以及验证所述存储介质中的任意一个或多个。
22.—种方法,包括:提供与I/O设备控制器兼容的固件；提供I/O设备的参考设计；提供非易失性存储器设备的列表，所述列表包括来自多个非易失性存储器设备制造商的非易失性存储器设备；提供制造软件工具，所述制造软件工具能够将所述固件下载到所述I/O设备的制造实例中，还能够指示所述I/O设备的所述制造实例进行所述I/O设备的制造自测试和所述I/ O设备的所述制造实例的闪存的测试中的一个或多个；以及其中，所述I/o设备控制器连同所述固件能够经由所述I/O设备参考设计和所述列表的任意所述非易失性存储器设备来实施所述I/o设备。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述I/O设备包括固态磁盘(SSD)，所述I/O设备控制器包括SSD控制器，并且所述参考设计包括SSD参考设计。
24.根据权利要求23所述的方法，其中:所述SSD是来自多个类别的SSD的第一特定类别的SSD ；所述SSD控制器连同所述固件还能够经由所述SSD参考设计和所述列表的任意所述非易失性存储器设备来实施至少第二特定类别的SSD ;以及所述类别的SSD包括企业类SSD、云类SSD、工业类SSD和客户端类SSD。
25.—种方法,包括:使能够对多个固件图像进行访问；传送制造软件工具，所述制造软件工具能够将所述固件图像中的一个或多个下载到I/ O设备中，并进一步能够控制所述I/O设备的制造测试；其中，所述I/o设备是提供存储能力的存储设备，执行下载的所述固件图像使所述I/O设备的I/O控制器能够至少部分经由对一个或多个所选类型的闪存设备的操作来提供所述存储能力；以及其中，所述所选类型选自所述I/o控制器能够通过执行所述固件图像中的适当的一个或多个固件图像对其进行操作的多个闪存类型。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述制造测试包括所述存储能力的一个或多个存储能力测试。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述存储能力测试中的至少一个包括一个或多个所选类型的闪存设备的一个或多个闪存测试。
28.根据权利要求25所述的方法，其中，所述固件图像包括所保护的固件图像，使能够进行访问包括使能够进行经认证的访问。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，对至少一些所述固件图像进行加密，并且使能够进行经认证的访问包括提供能够解密加密固件图像的一个或多个部分的一个或多个加密密钥。
30.根据权利要求25所述的方法，其中，所述闪存类型包括具有多个不同存储容量的闪存组件。
31.根据权利要求25所述的方法，其中，所述闪存类型包括通过多个制造工艺制造而成的闪存组件。
32.根据权利要求25所述的方法，其中，所述闪存类型包括具有多个操作参数的闪存组件。
33.一种方法,包括:请求访问多个固件图像；操作制造软件工具，所述制造软件工具能够将固件图像中的一个或多个下载到I/O设备中，还能够控制所述I/O设备的制造测试；其中，所述I/o设备是提供存储能力的存储设备，执行下载的所述固件图像使所述I/ 0设备的I/O控制器能够至少部分经由对一个或多个所选类型的闪存设备的操作来提供所述存储能力；以及 其中，所述所选类型选自I/o控制器能够通过执行所述固件图像中的适当的一个或多个固件图像对其进行操作的多个闪存类型。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述制造测试包括所述存储能力的一个或多个存储能力测试。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述存储能力测试中的至少一个包括一个或多个所选类型的闪存设备的一个或多个闪存测试。
36.根据权利要求33所述的方法，其中，所述请求访问包括请求认证的访问，对所述固件图像中的至少一些进行加密，并且所述请求认证的访问包括提供能够解密加密固件图像的一个或多个部分的一个或多个加密密钥。
37.根据权利要求33所述的方法，其中，所述闪存类型包括具有多个不同存储容量的闪存组件。
38.根据权利要求33所述的方法，其中，所述闪存类型包括通过多个制造工艺制造而成的闪存组件。
39.根据权利要求33所述的方法，其中，所述闪存类型包括具有多个操作参数的闪存组件。
40.一种系统,包括:经由请求访问可访问的多个固件图像；制造软件工具，所述制造软件工具适用于被传送，能够将所述固件图像中的一个或多个下载到I/o设备中，还能够控制所述I/O设备的制造测试；其中，所述I/o设备是提供存储能力的存储设备，执行下载固件图像使所述I/o设备的 I/o控制器能够至少部分经由对一个或多个所选类型的闪存设备的操作来提供所述存储能力；以及其中，所选类型选自所述I/o控制器能够通过执行所述固件图像中的适当的一个或多个固件图像来对其进行操作的多个闪存类型。
41.根据权利要求40所述的系统，其中，所述制造测试包括所述存储能力的一个或多个存储能力测试。
42.根据权利要求41所述的系统，其中，所述存储能力测试中的至少一个包括一个或多个所选类型的闪存设备的一个或多个闪存测试。
43.根据权利要求40所述的系统，其中，所述传送至少部分经由网络。
44.根据权利要求40所述的系统，其中，所述请求访问包括认证访问，所述固件图像中的至少一部分被加密，并且所述认证访问包括提供能够解密所述加密固件·图像的一个或多个部分的一个或多个加密密钥。
【文档编号】G11C16/06GK103597443SQ201280025876
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年11月12日 优先权日:2011年11月14日
【发明者】卡尔·大卫·舒, 葛焕尧, 阿洛伊修斯·C·阿什利·维杰耶拉特南, 史蒂文·加斯基尔, 萨德·奥穆拉, 苏米特·普里, 杰里米·艾萨克·纳撒尼尔·维尔纳 申请人:Lsi公司