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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024103198
(43)【公開日】2024-08-01
(54)【発明の名称】メモリシステム
(51)【国際特許分類】
G06F 12/00 20060101AFI20240725BHJP
【ＦＩ】
G06F12/00 560A
【審査請求】未請求
【請求項の数】25
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023007399
(22)【出願日】2023-01-20
(71)【出願人】
【識別番号】318010018
【氏名又は名称】キオクシア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 秀一
【テーマコード（参考）】
5B160
【Ｆターム（参考）】
5B160AA14
5B160AA15
5B160CD04
(57)【要約】
【課題】アクセス性能を向上できるメモリシステムを実現する。
【解決手段】メモリシステムのコントローラは、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を、前記複数のコマンドキューのそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて推定する。前記コントローラは、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途と、前記メモリシステムにおけるリソースの使用状況とに基づいて、前記複数のコマンドキューから、次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューを決定する。前記コントローラは、前記決定されたコマンドキューからコマンドをフェッチする。
【選択図】図７
【解決手段】メモリシステムのコントローラは、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を、前記複数のコマンドキューのそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて推定する。前記コントローラは、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途と、前記メモリシステムにおけるリソースの使用状況とに基づいて、前記複数のコマンドキューから、次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューを決定する。前記コントローラは、前記決定されたコマンドキューからコマンドをフェッチする。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホストに接続可能なメモリシステムであって、
不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリを制御し、
前記ホストから前記メモリシステムに対して発行されたコマンドをそれぞれ格納する複数のコマンドキューからコマンドをフェッチし、
前記フェッチされたコマンドに対応する処理を実行するように構成されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
第１のタイミングにおいて前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を、前記複数のコマンドキューのそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて推定し、
前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途と、前記メモリシステムにおけるリソースの使用状況とに基づいて、前記複数のコマンドキューから、次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューを決定し、
前記決定されたコマンドキューからコマンドをフェッチし、
第２のタイミングにおいて、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を、前記複数のコマンドキューのそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて再度推定するように構成される、
メモリシステム。
不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリを制御し、
前記ホストから前記メモリシステムに対して発行されたコマンドをそれぞれ格納する複数のコマンドキューからコマンドをフェッチし、
前記フェッチされたコマンドに対応する処理を実行するように構成されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
第１のタイミングにおいて前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を、前記複数のコマンドキューのそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて推定し、
前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途と、前記メモリシステムにおけるリソースの使用状況とに基づいて、前記複数のコマンドキューから、次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューを決定し、
前記決定されたコマンドキューからコマンドをフェッチし、
第２のタイミングにおいて、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を、前記複数のコマンドキューのそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて再度推定するように構成される、
メモリシステム。
【請求項2】
前記コントローラは、前記不揮発性メモリから読み出されたデータを一時的に記憶するリードバッファと、前記不揮発性メモリに書き込まれるべきデータを一時的に記憶するライトバッファとを管理するように構成され、
前記コマンドの種類毎のカウンタは、前記リードバッファを新たに使用するコマンドをカウントする第１リードカウンタと、前記ライトバッファを新たに使用するコマンドをカウントする第１ライトカウンタと、前記リードバッファおよび前記ライトバッファのいずれも新たに使用しないコマンドをカウントする第１汎用カウンタとを含み、
前記コントローラは、前記第１リードカウンタ、前記第１ライトカウンタ、および前記第１汎用カウンタを用いて、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を推定するように構成される、
請求項１に記載のメモリシステム。
前記コマンドの種類毎のカウンタは、前記リードバッファを新たに使用するコマンドをカウントする第１リードカウンタと、前記ライトバッファを新たに使用するコマンドをカウントする第１ライトカウンタと、前記リードバッファおよび前記ライトバッファのいずれも新たに使用しないコマンドをカウントする第１汎用カウンタとを含み、
前記コントローラは、前記第１リードカウンタ、前記第１ライトカウンタ、および前記第１汎用カウンタを用いて、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を推定するように構成される、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項3】
前記第２のタイミングは、前記第１のタイミングから、前記複数のコマンドキューからフェッチされたコマンドの総数が第１閾値に達したタイミングである、
請求項２に記載のメモリシステム。
請求項２に記載のメモリシステム。
【請求項4】
前記第２のタイミングは、第１のタイミングから第１時間が経過したタイミングである、
請求項２に記載のメモリシステム。
請求項２に記載のメモリシステム。
【請求項5】
前記コントローラは、前記次にコマンドがフェッチされるべきキューが前記複数のコマンドキューの内の第１コマンドキューである場合、前記第１コマンドキューの用途と、前記メモリシステムにおけるリソースの使用状況とに基づいて、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするか否かを決定するように構成される、
請求項１に記載のメモリシステム。
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項6】
前記コントローラは、
前記複数のコマンドキューのそれぞれに対応するコマンドの種類毎のカウンタを管理し、
前記コマンドの種類毎のカウンタを用いて、前記複数のコマンドキューのそれぞれからフェッチされた前記一つ以上のコマンドの種類毎の数を取得し、
前記取得された一つ以上のコマンドの種類毎の数に基づいて、対応するコマンドキューの用途を推定するように構成される、
請求項１に記載のメモリシステム。
前記複数のコマンドキューのそれぞれに対応するコマンドの種類毎のカウンタを管理し、
前記コマンドの種類毎のカウンタを用いて、前記複数のコマンドキューのそれぞれからフェッチされた前記一つ以上のコマンドの種類毎の数を取得し、
前記取得された一つ以上のコマンドの種類毎の数に基づいて、対応するコマンドキューの用途を推定するように構成される、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項7】
前記コントローラは、前記第１のタイミングで、前記第１リードカウンタ、前記第１ライトカウンタ、および前記第１汎用カウンタを用いて、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を推定するように構成される、
請求項２に記載のメモリシステム。
請求項２に記載のメモリシステム。
【請求項8】
前記コントローラは、前記複数のコマンドキューの内の第１コマンドキューに対応する前記第１リードカウンタ、前記第１ライトカウンタ、および前記第１汎用カウンタを用いて、前記第１コマンドキューの用途を推定するように構成され、
前記コントローラは、
前記第１リードカウンタの値、前記第１ライトカウンタの値、および前記第１汎用カウンタの値の中で前記第１リードカウンタの値が最大である場合、前記リードバッファを新たに使用するコマンドを示す第１情報を、前記第１コマンドキューに関連付け、
前記第１リードカウンタの値、前記第１ライトカウンタの値、および前記第１汎用カウンタの値の中で前記第１ライトカウンタの値が最大である場合、前記ライトバッファを新たに使用するコマンドを示す第２情報を、前記第１コマンドキューに関連付け、
前記第１リードカウンタの値、前記第１ライトカウンタの値、および前記第１汎用カウンタの値の中で前記第１汎用カウンタの値が最大である場合、前記リードバッファおよび前記ライトバッファのいずれも新たに使用しないコマンドを示す第３情報を、前記第１コマンドキューに関連付けるように構成される、
請求項２に記載のメモリシステム。
前記コントローラは、
前記第１リードカウンタの値、前記第１ライトカウンタの値、および前記第１汎用カウンタの値の中で前記第１リードカウンタの値が最大である場合、前記リードバッファを新たに使用するコマンドを示す第１情報を、前記第１コマンドキューに関連付け、
前記第１リードカウンタの値、前記第１ライトカウンタの値、および前記第１汎用カウンタの値の中で前記第１ライトカウンタの値が最大である場合、前記ライトバッファを新たに使用するコマンドを示す第２情報を、前記第１コマンドキューに関連付け、
前記第１リードカウンタの値、前記第１ライトカウンタの値、および前記第１汎用カウンタの値の中で前記第１汎用カウンタの値が最大である場合、前記リードバッファおよび前記ライトバッファのいずれも新たに使用しないコマンドを示す第３情報を、前記第１コマンドキューに関連付けるように構成される、
請求項２に記載のメモリシステム。
【請求項9】
前記コントローラは、
前記次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューが前記第１コマンドキューであり、且つ前記第１コマンドキューに前記第１情報が関連付けられている場合、前記リードバッファ内の空き領域のサイズに基づいて、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするか否かを決定し、
前記次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューが前記第１コマンドキューであり、且つ前記第１コマンドキューに前記第２情報が関連付けられている場合、前記ライトバッファ内の空き領域のサイズに基づいて、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするか否かを決定し、
前記次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューが前記第１コマンドキューであり、且つ前記第１コマンドキューに前記第３情報が関連付けられている場合、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするように構成される、
請求項８に記載のメモリシステム。
前記次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューが前記第１コマンドキューであり、且つ前記第１コマンドキューに前記第１情報が関連付けられている場合、前記リードバッファ内の空き領域のサイズに基づいて、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするか否かを決定し、
前記次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューが前記第１コマンドキューであり、且つ前記第１コマンドキューに前記第２情報が関連付けられている場合、前記ライトバッファ内の空き領域のサイズに基づいて、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするか否かを決定し、
前記次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューが前記第１コマンドキューであり、且つ前記第１コマンドキューに前記第３情報が関連付けられている場合、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするように構成される、
請求項８に記載のメモリシステム。
【請求項10】
前記コントローラは、
前記リードバッファを新たに使用するコマンドが前記第１コマンドキューからフェッチされた場合、前記第１コマンドキューに対応する前記第１リードカウンタをインクリメントし、
前記ライトバッファを新たに使用するコマンドが前記第１コマンドキューからフェッチされた場合、前記第１コマンドキューに対応する前記第１ライトカウンタをインクリメントし、
前記リードバッファおよび前記ライトバッファのいずれも新たに使用しないコマンドが前記第１コマンドキューからフェッチされた場合、前記第１コマンドキューに対応する前記第１汎用カウンタをインクリメントするように構成される、
請求項８に記載のメモリシステム。
前記リードバッファを新たに使用するコマンドが前記第１コマンドキューからフェッチされた場合、前記第１コマンドキューに対応する前記第１リードカウンタをインクリメントし、
前記ライトバッファを新たに使用するコマンドが前記第１コマンドキューからフェッチされた場合、前記第１コマンドキューに対応する前記第１ライトカウンタをインクリメントし、
前記リードバッファおよび前記ライトバッファのいずれも新たに使用しないコマンドが前記第１コマンドキューからフェッチされた場合、前記第１コマンドキューに対応する前記第１汎用カウンタをインクリメントするように構成される、
請求項８に記載のメモリシステム。
【請求項11】
前記コントローラは、前記複数のコマンドキューそれぞれに前記第１情報、前記第２情報、および前記第３情報のうちのいずれかの情報を関連付けたことに応じて、前記複数のコマンドキューそれぞれに対応する前記第１リードカウンタ、前記第１ライトカウンタ、および前記第１汎用カウンタのそれぞれを初期値にリセットするように構成される、
請求項８に記載のメモリシステム。
請求項８に記載のメモリシステム。
【請求項12】
前記リソースの使用状況は、前記不揮発性メモリから読み出されたデータを一時的に記憶するリードバッファの空き領域のサイズと、前記不揮発性メモリに書き込まれるべきデータを一時的に記憶するライトバッファの空き領域のサイズとを含む、
請求項１に記載のメモリシステム。
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項13】
前記リソースの使用状況は、前記メモリシステムの消費電力である、
請求項１に記載のメモリシステム。
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項14】
前記コマンドの種類毎のカウンタは、前記不揮発性メモリからデータを読み出す動作に対応するコマンドをカウントする第２リードカウンタと、前記不揮発性メモリにデータを書き込む動作に対応するコマンドをカウントする第２ライトカウンタと、前記不揮発性メモリからデータを読み出す動作および前記不揮発性メモリにデータを書き込む動作のいずれにも対応しないコマンドをカウントする第２汎用カウンタとを含み、
前記コントローラは、前記第２リードカウンタ、前記第２ライトカウンタ、および前記第２汎用カウンタを用いて、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を推定するように構成される、
請求項６に記載のメモリシステム。
前記コントローラは、前記第２リードカウンタ、前記第２ライトカウンタ、および前記第２汎用カウンタを用いて、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を推定するように構成される、
請求項６に記載のメモリシステム。
【請求項15】
前記コントローラは、
前記第１のタイミングで、前記複数のコマンドキューのうちの第１コマンドキューに対応する第２リードカウンタ、第２ライトカウンタ、および第２汎用カウンタを参照し、
前記第２リードカウンタの値、前記第２ライトカウンタの値、および前記第２汎用カウンタの値の中で、前記第２リードカウンタの値が最大である場合、前記不揮発性メモリからデータを読み出す動作に対応するコマンドを示す第４情報を、前記第１コマンドキューに関連付け、
前記第２リードカウンタの値、前記第２ライトカウンタの値、および前記第２汎用カウンタの値の中で、前記第２ライトカウンタの値が最大である場合、前記不揮発性メモリにデータを書き込む動作に対応するコマンドを示す第５情報を、前記第１コマンドキューに関連付け、
前記第２リードカウンタの値、前記第２ライトカウンタの値、および前記第２汎用カウンタの値の中で、前記第２汎用カウンタの値が最大である場合、前記不揮発性メモリからデータを読み出す動作および前記不揮発性メモリにデータを書き込む動作のいずれにも対応しないコマンドを示す第６情報を、前記第１コマンドキューに関連付けるように構成される、
請求項１４に記載のメモリシステム。
前記第１のタイミングで、前記複数のコマンドキューのうちの第１コマンドキューに対応する第２リードカウンタ、第２ライトカウンタ、および第２汎用カウンタを参照し、
前記第２リードカウンタの値、前記第２ライトカウンタの値、および前記第２汎用カウンタの値の中で、前記第２リードカウンタの値が最大である場合、前記不揮発性メモリからデータを読み出す動作に対応するコマンドを示す第４情報を、前記第１コマンドキューに関連付け、
前記第２リードカウンタの値、前記第２ライトカウンタの値、および前記第２汎用カウンタの値の中で、前記第２ライトカウンタの値が最大である場合、前記不揮発性メモリにデータを書き込む動作に対応するコマンドを示す第５情報を、前記第１コマンドキューに関連付け、
前記第２リードカウンタの値、前記第２ライトカウンタの値、および前記第２汎用カウンタの値の中で、前記第２汎用カウンタの値が最大である場合、前記不揮発性メモリからデータを読み出す動作および前記不揮発性メモリにデータを書き込む動作のいずれにも対応しないコマンドを示す第６情報を、前記第１コマンドキューに関連付けるように構成される、
請求項１４に記載のメモリシステム。
【請求項16】
前記コントローラは、
前記次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューが前記第１コマンドキューであり、且つ前記第１コマンドキューに前記第４情報、あるいは前記第５情報が関連付けられている場合、前記メモリシステムの消費電力に基づいて、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするか否かを決定し、
前記次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューが前記第１コマンドキューであり、且つ前記第１コマンドキューに前記第６情報が関連付けられている場合、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするように構成される、
請求項１５に記載のメモリシステム。
前記次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューが前記第１コマンドキューであり、且つ前記第１コマンドキューに前記第４情報、あるいは前記第５情報が関連付けられている場合、前記メモリシステムの消費電力に基づいて、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするか否かを決定し、
前記次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューが前記第１コマンドキューであり、且つ前記第１コマンドキューに前記第６情報が関連付けられている場合、前記第１コマンドキューからコマンドをフェッチするように構成される、
請求項１５に記載のメモリシステム。
【請求項17】
前記複数のコマンドキューは、前記ホストに設けられる、
請求項１乃至請求項１６のいずれか一項に記載のメモリシステム。
請求項１乃至請求項１６のいずれか一項に記載のメモリシステム。
【請求項18】
前記コントローラは、ＮＶＭ ｅｘｐｒｅｓｓ規格に準拠して、前記ホストと前記メモリシステムとの通信を制御するように構成される、
請求項１７に記載のメモリシステム。
請求項１７に記載のメモリシステム。
【請求項19】
ホストに接続可能なメモリシステムであって、
不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに電気的に接続され、前記不揮発性メモリにデータを書き込む処理と、前記不揮発性メモリからデータを読み出す処理とを制御するように構成されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
前記ホストから前記メモリシステムに対して発行されたコマンドをそれぞれ格納する複数のコマンドキューからコマンドをフェッチし、
前記フェッチされたコマンドに対応する処理を実行し、
前記コントローラは、
前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を前記ホストから取得し、
前記取得した用途と、前記メモリシステムにおけるリソースの使用状況とに基づいて、前記複数のコマンドキューから、次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューを決定し、
前記決定されたコマンドキューからコマンドをフェッチするように構成される、
メモリシステム。
不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに電気的に接続され、前記不揮発性メモリにデータを書き込む処理と、前記不揮発性メモリからデータを読み出す処理とを制御するように構成されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
前記ホストから前記メモリシステムに対して発行されたコマンドをそれぞれ格納する複数のコマンドキューからコマンドをフェッチし、
前記フェッチされたコマンドに対応する処理を実行し、
前記コントローラは、
前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を前記ホストから取得し、
前記取得した用途と、前記メモリシステムにおけるリソースの使用状況とに基づいて、前記複数のコマンドキューから、次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューを決定し、
前記決定されたコマンドキューからコマンドをフェッチするように構成される、
メモリシステム。
【請求項20】
前記コントローラは、特定のタイミングで、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を、前記複数のコマンドキューのそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて推定するように構成される、
請求項１９に記載のメモリシステム。
請求項１９に記載のメモリシステム。
【請求項21】
前記特定のタイミングは、第１のタイミングから、前記複数のコマンドキューからフェッチされたコマンドの総数が第１閾値に達したタイミングである、
請求項２０に記載のメモリシステム。
請求項２０に記載のメモリシステム。
【請求項22】
前記特定のタイミングは、第１のタイミングから第１時間が経過したタイミングである、
請求項２０に記載のメモリシステム。
請求項２０に記載のメモリシステム。
【請求項23】
前記コントローラは前記第１のタイミングの後、前記第１ライトカウンタ、前記第１リードカウンタおよび前記第１汎用カウンタをリセットし、
前記第２のタイミングで、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を再度推定する、
請求項３に記載のメモリシステム。
前記第２のタイミングで、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を再度推定する、
請求項３に記載のメモリシステム。
【請求項24】
前記第２のタイミングは、前記第１ライトカウンタ、前記第１リードカウンタおよび前記第１汎用カウンタがリセットされた後、複数のコマンドキューからフェッチされたコマンドの総数が前記第１閾値に再び達したタイミングである、
請求項２３に記載のメモリシステム。
請求項２３に記載のメモリシステム。
【請求項25】
前記第２のタイミングは、前記第１ライトカウンタ、前記第１リードカウンタおよび前記第１汎用カウンタがリセットされた後、第１時間が再び経過したタイミングである、
請求項２３に記載のメモリシステム。
請求項２３に記載のメモリシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、不揮発性メモリを制御する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、不揮発性メモリを備えるメモリシステムが広く普及している。このようなメモリシステムの一つとして、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを備えるソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）が知られている。
【0003】
メモリシステムは、ホストによって発行されたコマンドをそれぞれ格納している複数のコマンドキューから、コマンドがフェッチされるべきコマンドキューを選択する。メモリシステムは、選択されたコマンドキューからコマンドをフェッチする。そして、メモリシステムは、フェッチされたコマンドに基づいて、例えば、不揮発性メモリに対するデータの書き込み処理、あるいは不揮発性メモリからデータを読み出す処理を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第１１１８８２５５号明細書
【特許文献2】米国特許第１０８９６１３１号明細書
【特許文献3】米国特許出願公開第２０２１／００４８９４７号明細書
【特許文献4】米国特許第１０６４２５００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
フェッチされたコマンドは、メモリシステムの動作状態に適していないことがある。この場合、ホストからメモリシステムへのアクセス性能が低下する可能性がある。
【0006】
本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、アクセス性能を向上できるメモリシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態によれば、メモリシステムは、ホストに接続可能である。前記メモリシステムは、不揮発性メモリと、コントローラとを具備する。前記コントローラは、前記不揮発性メモリを制御する。前記コントローラは、前記不揮発性メモリにデータを書き込む処理と、前記ホストから前記メモリシステムに対して発行されたコマンドをそれぞれ格納する複数のコマンドキューからコマンドをフェッチする。前記コントローラは、前記フェッチされたコマンドに対応する処理を実行する。前記コントローラは、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途を、前記複数のコマンドキューのそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて推定する。前記コントローラは、前記複数のコマンドキューのそれぞれの用途と、前記メモリシステムにおけるリソースの使用状況とに基づいて、前記複数のコマンドキューから、次にコマンドがフェッチされるべきコマンドキューを決定する。前記コントローラは、前記決定されたコマンドキューからコマンドをフェッチする。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態に係るメモリシステムを含む情報処理システムの構成例を示すブロック図。
【図2】実施形態に係るメモリシステムを含む情報処理システムにおいて実行されるコマンド処理の手順の例を示す図。
【図3】実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される（ａ）アービトレーション動作と（ｂ）アービトレーション動作により選択されるサブミッションキューの例を示す図。
【図4】実施形態に係るメモリシステムにおいて使用されるサブミッションキュー－タグテーブルの構成例を示す図。
【図5】実施形態に係るメモリシステムにおいて使用されるカウンタテーブルの構成例を示す図。
【図6】比較例に係るメモリシステムにおいてサブミッションキューからフェッチされるコマンドを示す図。
【図7】実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるコマンドフェッチ・処理動作の例を示す図。
【図8】実施形態に係るメモリシステムにおいて行われるサブミッションキューの用途を推定する動作の一例を示すシーケンス図。
【図9】実施形態に係るメモリシステムにおいて使用されるカウンタテーブルの第１の例を示す図。
【図10】実施形態に係るメモリシステムにおいて使用されるカウンタテーブルの第２の例を示す図。
【図11】実施形態に係るメモリシステムにおいて使用されるカウンタテーブルの第３の例を示す図。
【図12】実施形態に係るメモリシステムにおいて使用されるカウンタテーブルの第４の例を示す図。
【図13】実施形態に係るメモリシステムにおいて使用されるカウンタテーブルの第５の例を示す図。
【図15】実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるフェッチ管理・制御処理の手順を示すフローチャート。
【図16】実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるフェッチ制御処理の手順の第１の例を示すフローチャート。
【図17】実施形態の変形例に係るメモリシステムにおいて実行されるフェッチ制御処理の手順の第２の例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。
以下では、実施形態に係るメモリシステムがＳＳＤとして実現されている場合を想定する。図１は、実施形態に係るメモリシステムを含む情報処理システム１の構成例を示すブロック図である。情報処理システム１は、ホスト（ホストデバイス）２と、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）３とを含む。ホスト２と、ＳＳＤ３とは、バス７を介して接続可能である。
以下では、実施形態に係るメモリシステムがＳＳＤとして実現されている場合を想定する。図１は、実施形態に係るメモリシステムを含む情報処理システム１の構成例を示すブロック図である。情報処理システム１は、ホスト（ホストデバイス）２と、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）３とを含む。ホスト２と、ＳＳＤ３とは、バス７を介して接続可能である。
【0010】
ホスト２は、情報処理装置である。ホスト２は、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、または携帯端末である。ホスト２は、ＳＳＤ３にアクセスする。具体的には、ホスト２は、ＳＳＤ３に対して、様々なコマンドを送信する。様々なコマンドは、例えば、リードコマンド、ライトコマンド、コピーコマンド、およびフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）コマンドを含む。リードコマンドは、データを読み出すためのコマンドである。ライトコマンドは、データを書き込むためのコマンドである。ライトコマンドによって指定される書き込まれるべきデータは、ホスト２からＳＳＤ３に初めて送られるデータである。コピーコマンドは、データをコピーするためのコマンドである。フラッシュコマンドは、データを不揮発化するためのコマンドである。フラッシュコマンドによって指定される不揮発化されるべきデータは、ホスト２からＳＳＤ３に既に送られていたデータである。
【0011】
ＳＳＤ３は、ホスト２に接続可能なストレージデバイスである。ＳＳＤ３は、不揮発性メモリを含む。ＳＳＤ３は、不揮発性メモリにデータを書き込む。ＳＳＤ３は、不揮発性メモリからデータを読み出す。
【0012】
ＳＳＤ３とホスト２との間の通信はバス７を介して実行される。バス７は、ホスト２とＳＳＤ３とを接続する伝送路である。バス７は、例えば、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓＴＭ（ＰＣＩｅＴＭ）バスである。ＰＣＩｅバスは全二重伝送路である。全二重伝送路は、ホスト２からＳＳＤ３へデータを送信する伝送路とＳＳＤ３からホスト２へデータを送信する伝送路との双方を含む。
【0013】
ホスト２とＳＳＤ３とを接続するための論理インタフェースの規格としては、例えば、ＮＶＭ ＥｘｐｒｅｓｓＴＭ（ＮＶＭｅＴＭ）規格が使用され得る。
【0014】
次に、ホスト２の構成について説明する。
【0015】
ホスト２は、セントラルプロセッシングユニット（ＣＰＵ）２１と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２２とを含む。ＣＰＵ２１およびＲＡＭ２２は、内部バス２０を介して相互接続される。
【0016】
ＣＰＵ２１は、例えば、少なくとも一つのプロセッサである。ＣＰＵ２１は、ＳＳＤ３、またはホスト２に接続された他のストレージデバイスからＲＡＭ２２にロードされるソフトウェア（ホストソフトウェア）を実行する。ホストソフトウェアは、例えば、オペレーティングシステム（ＯＳ）、ファイルシステム、およびアプリケーションプログラムを含む。
【0017】
ＲＡＭ２２は、例えば揮発性のメモリである。ＲＡＭ２２は、メインメモリ、システムメモリ、またはホストメモリとも称される。ＲＡＭ２２は、例えばダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）である。ＲＡＭ２２の記憶領域は、データバッファ２２１として利用されるバッファ領域、一つ以上のサブミッションキューＳＱの領域、および一つ以上のコンプリーションキューＣＱの領域、が割り当てられる。一つ以上のサブミッションキューＳＱは、例えば、サブミッションキューＳＱ０、ＳＱ１、…を含む。一つ以上のコンプリーションキューＣＱは、例えば、コンプリーションキューＣＱ０、…を含む。以下では、一つ以上のサブミッションキューＳＱの内の特定しない一つを指して、サブミッションキューＳＱとも称する。一つ以上のコンプリーションキューＣＱの内の特定しない一つを指して、コンプリーションキューＣＱとも称する。
【0018】
データバッファ２２１は、ＳＳＤ３に書き込まれるべきユーザデータ、およびＳＳＤ３から読み出されたユーザデータを一時的に記憶する記憶領域である。
【0019】
サブミッションキューＳＱは、ＳＳＤ３にコマンドを発行するために使用されるコマンドキューである。サブミッションキューＳＱは、ホスト２からＳＳＤ３に発行されたコマンドを格納する。サブミッションキューＳＱは、それぞれがコマンドを格納可能な複数のスロットを含む。
【0020】
ＣＰＵ２１は、サブミッションキューＳＱをＲＡＭ２２に作成する。また、ＣＰＵ２１は、サブミッションキュークリエイトコマンドをＳＳＤ３に発行する。サブミッションキュークリエイトコマンドは、サブミッションキューＳＱが作成されたＲＡＭ２２内の記憶位置を示すアドレス、このサブミッションキューＳＱのサイズ、このサブミッションキューＳＱに関連付けられたコンプリーションキューＣＱの識別情報、等を含んでいる。これらの情報は、サブミッションキュークリエイトコマンドによってＳＳＤ３に通知される。
【0021】
コンプリーションキューＣＱは、コマンドの完了を示す完了応答をＳＳＤ３から受信するために使用されるキューである。完了応答は、完了したコマンドのステータスを示す情報を含む。完了応答は、コマンド完了、またはコマンド完了通知とも称される。コンプリーションキューＣＱは、それぞれが完了応答を格納可能な複数のスロットを含む。ＣＰＵ２１は、コンプリーションキューＣＱをホスト２のＲＡＭ２２に作成する。また、ＣＰＵ２１は、コンプリーションキュークリエイトコマンドをＳＳＤ３に発行する。コンプリーションキュークリエイトコマンドは、コンプリーションキューＣＱが作成されたＲＡＭ２２内の記憶位置を示すアドレス、およびこのコンプリーションキューＣＱのサイズ、等を含んでいる。これらの情報は、コンプリーションキュークリエイトコマンドによってＳＳＤ３に通知される。一つのコンプリーションキューＣＱに対して、一つのサブミッションキューＳＱが関連付けられてもよいし、二つ以上のサブミッションキューＳＱが関連付けられてもよい。
【0022】
ＮＶＭｅ規格のインタフェースでは、少なくとも一つのサブミッションキューＳＱと、この少なくとも一つのサブミッションキューＳＱに関連付けられたコンプリーションキューＣＱとを含む対のキューを用いて、ホスト２とＳＳＤ３との間の通信が行われる。この対のキューは、サブミッション／コンプリーションキューペア（ＳＱ／ＣＱペア）と称される。
【0023】
なお、各サブミッションキューＳＱは用途が決められていてもよい。この場合、ホスト２は、ある用途のサブミッションキューＳＱに対して、その用途に対応する種類のコマンドを格納するように、あるいはその用途に対応するコマンドを優先的に格納するように制御する。例えば、サブミッションキューＳＱ０の用途がリードであり、サブミッションキューＳＱ１の用途がライトである場合を想定する。この場合、例えば、ホスト２は、発行されたリードコマンドをサブミッションキューＳＱ０に優先的に格納する。また、ホスト２は、発行されたライトコマンドをサブミッションキューＳＱ１に優先的に格納する。
【0024】
次に、ＳＳＤ３の内部構成について説明する。
【0025】
ＳＳＤ３は、コントローラ４と、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５（以下、単にＮＡＮＤメモリ５と称する）とを含む。また、ＳＳＤ３は、ＲＡＭ、例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）６をさらに含んでいてもよい。
【0026】
コントローラ４は、メモリコントローラである。コントローラ４は、例えば、Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ（ＳｏＣ）のような制御回路によって実現される。コントローラ４は、ＮＡＮＤメモリ５に電気的に接続されている。コントローラ４は、ＮＡＮＤメモリ５を制御する。コントローラ４は、ＮＡＮＤメモリ５へのデータの書き込みと、ＮＡＮＤメモリ５からのデータの読み出しとを実行する。コントローラ４の各部の機能は、専用ハードウェア、プログラムを実行するプロセッサ、またはこれらの組み合わせにより実現され得る。また、コントローラ４は、ＤＲＡＭ６と通信可能に接続されている。コントローラ４は、ＤＲＡＭ６へのデータの書き込みと、ＤＲＡＭ６からのデータの読み出しとを実行する。また、コントローラ４は、バス７を介して、ホスト２との通信を実行する。
【0027】
ＮＡＮＤメモリ５は、不揮発性メモリである。ＮＡＮＤメモリ５は、メモリセルアレイ５１を含む。メモリセルアレイ５１は、マトリクス状に配置された複数のメモリセルを含む。ＮＡＮＤメモリ５は、２次元構造のフラッシュメモリであってもよいし、３次元構造のフラッシュメモリであってもよい。
【0028】
メモリセルアレイ５１は、複数のブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｍ－１を含む。ブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｍ－１の各々は、複数のページＰ０～Ｐｎ－１を含む。複数のページＰ０～Ｐｎ－１の各々は、同一ワード線に接続された複数のメモリセルを含む。複数のブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｍ－１の各々は、データを消去するデータ消去動作の最小単位として機能する。複数のページＰ０～Ｐｎ－１の各々は、データ書き込み動作およびデータ読み出し動作の単位として機能する。
【0029】
ＤＲＡＭ６は、揮発性メモリである。ＤＲＡＭ６には、例えば、リードバッファ６１として用いられる記憶領域と、ライトバッファ６２として用いられる記憶領域と、論理物理アドレス変換テーブル（ｌｏｇｉｃａｌ－ｔｏ－ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｄｄｒｅｓｓ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ ｔａｂｌｅ：Ｌ２Ｐテーブル）６３のキャッシュ領域とが設けられる。
【0030】
リードバッファ６１は、ＮＡＮＤメモリ５から読み出されたデータを一時的に記憶する記憶領域である。
【0031】
ライトバッファ６２は、ホスト２から受信された、ＮＡＮＤメモリ５に書き込まれるべきデータを一時的に記憶する記憶領域である。
【0032】
Ｌ２Ｐテーブル６３は、マッピング情報を格納するテーブルである。マッピング情報は、論理アドレスそれぞれとＮＡＮＤメモリ５の物理アドレスそれぞれとの間のマッピングを所定の管理サイズの単位で示す情報である。論理アドレスは、ＳＳＤ３にアクセスするためにホスト２によって使用されるアドレスである。論理アドレスとしては、例えば、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）が使用される。物理アドレスは、ＮＡＮＤメモリ５内の記憶位置を示すアドレスである。
【0033】
次に、コントローラ４の内部構成を説明する。コントローラ４は、ホストインタフェース回路（ホストＩ／Ｆ）４１と、ＳＲＡＭ４２と、ＣＰＵ４３と、直接メモリアクセスコントローラ（ＤＭＡＣ）４４と、ＮＡＮＤインタフェース回路（ＮＡＮＤ Ｉ／Ｆ）４５と、ＤＲＡＭインタフェース回路（ＤＲＡＭ Ｉ／Ｆ）４６とを含む。これらホストＩ／Ｆ４１と、ＳＲＡＭ４２と、ＣＰＵ４３と、ＤＭＡＣ４４と、ＮＡＮＤ Ｉ／Ｆ４５と、ＤＲＡＭ Ｉ／Ｆ４６とは、バス４０を介して相互接続される。
【0034】
ホストＩ／Ｆ４１は、ホスト２との通信を実行するホストインタフェース回路である。ホストＩ／Ｆ４１は、例えば、ＰＣＩｅコントローラである。ホストＩ／Ｆ４１は、アービトレーション（調停）機構を含む。アービトレーション機構は、後述するＣＰＵ４３がコマンドをフェッチする際、ホスト２の複数のサブミッションキューＳＱ０、ＳＱ１、…から、次にコマンドがフェッチされるべきサブミッションキューＳＱを選択する機構である。以下では、ホストＩ／Ｆ４１によって選択された、次にコマンドがフェッチされるべきサブミッションキューＳＱを、対象サブミッションキューＳＱとも称する。
【0035】
例えば、ＮＶＭｅ規格では、アービトレーション機構として、ラウンドロビン（ＲＲ）アービトレーション機構、重み付きラウンドロビン（ＷＲＲ）アービトレーション機構、およびベンダー・スペシフィック・アービトレーション機構が規定されている。アービトレーション機構の具体的な例については、図３を参照して後述する。
【0036】
ホストＩ／Ｆ４１は、ホスト２に対して、ラウンドロビン（ＲＲ）アービトレーション機構、重み付きラウンドロビン（ＷＲＲ）アービトレーション機構、およびベンダー・スペシフィック・アービトレーション機構のうちのいずれのアービトレーション機構をサポートしているかを通知する。通知を受けたホスト２は、ホストＩ／Ｆ４１がサポートしているアービトレーション機構のうち、任意のアービトレーション機構を選択する。ホストＩ／Ｆ回路４１は、ホスト２によってベンダー固有のアービトレーション機構が選択されたことによって、後述のコマンドフェッチ・処理動作を伴うサブミッションキューＳＱの調停が有効化される。
【0037】
ＳＲＡＭ４２は、揮発性メモリである。ＳＲＡＭ４２の記憶領域は、ＣＰＵ４３の作業領域として使用される。例えば、ＳＲＡＭ４２の記憶領域には、カウンタテーブル４２１の格納領域と、ＳＱ－タグテーブル４２２の格納領域と、が割り当てられる。
【0038】
カウンタテーブル４２１は、サブミッションキューＳＱからフェッチされたコマンドの数を、コマンドの種類に基づいて管理するためのテーブルである。カウンタテーブル４２１の具体的な構成については、図５を参照して後述する。
【0039】
ＳＱ－タグテーブル４２２は、複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれに関連付けられたタグを管理するテーブルである。複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれに関連付けられるタグは、例えば、カウンタテーブル４２１に基づいて決定される。ＳＱ－タグテーブル４２２は、サブミッションキューＳＱと、そのサブミッションキューＳＱに対して決定されたタグとの間の対応関係を管理する。ＳＱ－タグテーブル４２２の具体的な構成については、図４を参照して後述する。
【0040】
ＣＰＵ４３は、少なくとも一つのプロセッサである。ＣＰＵ４３は、ホストＩ／Ｆ４１と、ＳＲＡＭ４２と、ＤＭＡＣ４４と、ＮＡＮＤ Ｉ／Ｆ４５と、ＤＲＡＭ Ｉ／Ｆ４６とを制御する。ＣＰＵ４３は、ＮＡＮＤメモリ５または図示しないＲＯＭに格納されている制御プログラム（ファームウェア）をＤＲＡＭ６にロードする。そして、ＣＰＵ４３は、ロードされたファームウェアを実行することによって様々な処理を行う。なお、ファームウェアはＳＲＡＭ４２にロードされてもよい。
【0041】
ＣＰＵ４３は、フラッシュトランスレーション層（ＦＴＬ）として、ＮＡＮＤメモリ５に記憶されたデータの管理およびＮＡＮＤメモリ５に含まれるブロックの管理を実行する。データの管理は、論理アドレスそれぞれと物理アドレスそれぞれとの間の対応関係を示すマッピング情報の管理を含む。ＣＰＵ４３は、Ｌ２Ｐテーブル６３を使用して、論理アドレスそれぞれと物理アドレスそれぞれとの間の対応関係を管理する。ＮＡＮＤメモリ５に含まれるブロックの管理は、ＮＡＮＤメモリ５に含まれる不良ブロック（バッドブロック）の管理と、ウェアレベリングと、ガベージコレクションとを含む。
【0042】
ＤＭＡＣ４４は、直接メモリアクセスを実行する回路である。ＤＭＡＣ４４は、ホスト２のＲＡＭ２２とＳＲＡＭ４２またはＤＲＡＭ６との間のデータ転送を実行する。例えば、ＤＭＡＣ４４は、リードバッファ６１に格納されているデータをデータバッファ２２１に転送する。また、ＤＭＡＣ４４は、データバッファ２２１に格納されているデータをライトバッファ６２に転送する。
【0043】
ＮＡＮＤ Ｉ／Ｆ４５は、コントローラ４とＮＡＮＤ型メモリ５とを電気的に接続する。ＮＡＮＤ Ｉ／Ｆ４５は、Ｔｏｇｇｌｅ ＤＤＲ、Ｏｐｅｎ ＮＡＮＤ Ｆｌａｓｈ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＯＮＦＩ）等のインタフェース規格に対応する。
【0044】
ＮＡＮＤ Ｉ／Ｆ４５は、ＮＡＮＤメモリ５を制御する回路である。ＮＡＮＤメモリ５が複数のＮＡＮＤ型フラッシュメモリチップ（ＮＡＮＤ型フラッシュメモリダイ）から構成されている場合、ＮＡＮＤ Ｉ／Ｆ４５は、複数のチャンネル（Ｃｈ）を介してこれらＮＡＮＤ型フラッシュメモリチップそれぞれと接続されていてもよい。
【0045】
ＤＲＡＭ Ｉ／Ｆ４６は、ＤＲＡＭ６へのアクセスを制御する回路である。
【0046】
次に、ＣＰＵ４３の機能構成を説明する。ＣＰＵ４３は、ＳＱ判定部４３１、コマンドフェッチ制御部４３２、およびコマンド処理部４３３として機能する。ＣＰＵ４３は、例えばファームウェアを実行することにより、これら各部として機能する。ＳＱ判定部４３１、コマンドフェッチ制御部４３２、およびコマンド処理部４３３の各々の一部または全部は、コントローラ４内の専用ハードウェアによって実現されてもよい。例えば、コマンドフェッチ制御部４３２は、ホストＩ／Ｆ４１によって実現されてもよい。
【0047】
ＳＱ判定部４３１は、カウンタテーブル４２１を用いて、複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれの用途を推定する。具体的には、ＳＱ判定部４３１は、カウンタテーブル４２１を用いて、複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの数を、コマンドの種類毎に取得する。ＳＱ判定部４３１は、種類毎に取得されたコマンドの数に基づいて、複数のサブミッションキューＳＱそれぞれの用途を推定する。
【0048】
コマンドフェッチ制御部４３２は、ホストＩ／Ｆ４１を介した対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチを制御する。コマンドフェッチ制御部４３２は、複数のサブミッションキューＳＱそれぞれの用途と、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況とに基づいて、コマンドをフェッチすべきサブミッションキューＳＱを決定する。ＳＳＤ３のリソースは、例えば、ライトバッファやリードバッファである。例えば、対象サブミッションキューＳＱがサブミッションキューＳＱ０である場合、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ０の用途と、ＳＳＤ３のリソースの使用状況とに基づいて、サブミッションキューＳＱ０からコマンドをフェッチするか否かを判定する。コマンドフェッチ制御部４３２は、コマンドをフェッチすると判定された対象サブミッションキューＳＱから、コマンドをフェッチする。コマンドフェッチ制御部４３２は、フェッチされたコマンドをコマンド処理部４３３に送出する。
【0049】
ここでは、ＳＱ判定部４３１、およびコマンドフェッチ部４３２によって、ホスト２の複数のサブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチが制御される場合について説明したが、ホスト２の複数のサブミッションキューＳＱの代わりに、ＳＳＤ３の複数のコマンドキュー（不図示）からのコマンドのフェッチが制御されてもよい。ＳＳＤ３の複数のコマンドキューは、例えば、ホスト２の複数のサブミッションキューＳＱからフェッチされたコマンドが一時的に格納されるキューである。このとき、ＳＱ判定部４３１はカウンタテーブル４２１を用いて、ＳＳＤ３の複数のコマンドキューからフェッチされたコマンドの数を、コマンドの種類に基づいて管理する。また、ＳＱ－タグテーブル４２２は、ＳＳＤ３の複数のコマンドキューのそれぞれに関連付けられたタグを管理する。
【0050】
コマンド処理部４３３は、フェッチされたコマンドの各々を解釈し、およびフェッチされたコマンドに対応する処理を実行する。コマンド処理部４３３は、フェッチされたコマンドに対応する処理が完了すると、コマンドの完了を示す完了応答を、ホストＩ／Ｆ４１を介してホスト２に送信する。コマンド処理部４３３は、完了応答を、対象サブミッションキューＳＱに関連付けられたコンプリーションキューＣＱに格納する。
【0051】
【0052】
次に、情報処理システム１におけるコマンド処理について説明する。コマンド処理は、ホスト２からＳＳＤ３へのコマンドが発行されてから、コマンドに対応する完了応答がホスト２よって処理されるまでの手順を含む。
【0053】
図２は、情報処理システム１において実行されるコマンド処理の手順の例を示す図である。
【0054】
ステップ１： ホスト２は、ＳＳＤ３に送信すべき一つ以上の新たなコマンドをサブミッションキューＳＱの一つ以上の空きスロットに格納する。これら一つ以上の新たなコマンドは、サブミッションキューテールポインタ（ＳＱＴＰ）の現在の値によって示されるスロットから始まる一つ以上の空きスロットに格納される。サブミッションキューＳＱに格納される新たなコマンドは、ライトコマンドであってもよいし、リードコマンドであってもよいし、他のコマンドであってもよい。図２では、サブミッションキューＳＱに格納されている各コマンドは「ＣＭＤ」として表記されている。
【0055】
ステップ２： サブミッションキューＳＱに一つ以上の新たなコマンドが格納されたことをＳＳＤ３のコントローラ４に通知するために、ホスト２は、このサブミッションキューＳＱに対応するＳＳＤ３内のサブミッションキューテールドアベルレジスタにライトアクセスして、このサブミッションキューＳＱに対応するサブミッションキューテールポインタ（ＳＱＴＰ）の値を更新する。サブミッションキューテールポインタ（ＳＱＴＰ）の値は、サブミッションキューＳＱに格納された新たなコマンドの数だけインクリメントされる。このようなサブミッションキューテールポインタ（ＳＱＴＰ）の更新は、サブミッションキューＳＱに格納されたコマンドそれぞれの処理をコントローラ４に開始させるトリガーとなる。
【0056】
ステップ３： コントローラ４は、サブミッションキューテールポインタ（ＳＱＴＰ）の新たな値とサブミッションキューヘッドポインタ（ＳＱＨＰ）の値との間の差分から、サブミッションキューＳＱに格納された新たなコマンドの数を認識することができる。コントローラ４は、サブミッションキューＳＱから一つ以上の任意の数のコマンドをフェッチする。フェッチされた各コマンドは、コントローラ４のＳＲＡＭ４２に一時的に格納される。
【0057】
ステップ４： コントローラ４は、このサブミッションキューＳＱに対応するサブミッションキューヘッドポインタ（ＳＱＨＰ）の値がステップ３でフェッチしたコマンドの数だけ増えるように、このサブミッションキューヘッドポインタ（ＳＱＨＰ）の値を更新する。
【0058】
ステップ５： コントローラ４は、フェッチしたコマンドそれぞれを実行する。これらコマンドが実行される順序は制限されず、これらコマンドは、これらコマンドがフェッチされた順序と異なる順序で実行されてもよい。各コマンドを実行する処理においては、コントローラ４は、必要に応じて、ホスト２のデータバッファ２２１からコントローラ４のライトバッファ６２へのデータの転送、またはリードバッファ６１からホスト２のデータバッファ２２１へのデータの転送を行う。
【0059】
ステップ６： ある一つのコマンドの実行が完了すると、コントローラ４は、まず、この完了したコマンドがフェッチされたサブミッションキューＳＱに関連付けられたコンプリーションキューＣＱに対応するコンプリーションキューテールポインタ（ＣＱＴＰ）を更新して、このコンプリーションキューテールポインタ（ＣＱＴＰ）の値を１増やす。
【0060】
ステップ７： コントローラ４は、この完了したコマンドのステータスを示す新たな完了応答を、このコンプリーションキューＣＱの次の空きスロットに格納する。図２では、コンプリーションキューＣＱに格納されている完了応答の各々は「ＣＰＬ」として表記されている。
【0061】
ステップ８： コントローラ４は、割り込みをホスト２に送信する。コントローラ４は、ステップ７で完了応答が格納されたコンプリーションキューＣＱに対応する割り込みベクタを含む割り込みをホスト２に送信して、新たな完了応答がコンプリーションキューＣＱに格納されたことをホスト２に通知する。
【0062】
ステップ９： ホスト２は、コンプリーションキューヘッドポインタ（ＣＱＨＰ）の現在の値によって示されるＣＱスロットから完了応答を取得し、取得した完了応答を処理する。
【0063】
ステップ１０： ホスト２は、このコンプリーションキューＣＱに対応するＳＳＤ３内のコンプリーションキューヘッドドアベルレジスタにライトアクセスして、コンプリーションキューヘッドポインタ（ＣＱＨＰ）の値を更新する。コンプリーションキューヘッドポインタ（ＣＱＨＰ）の値は、ステップ９で処理された完了応答の数だけインクリメントされる。
【0064】
ホスト２に複数のサブミッションキューＳＱが設けられる場合、前述した図２のステップ３でコマンドがフェッチされるべき一つのサブミッションキューＳＱは、アービトレーション動作によって決定される。
【0065】
図３は、ＳＳＤ３において実行される（ａ）アービトレーション動作と（ｂ）アービトレーション動作により選択されるサブミッションキューＳＱの例を示す図である。ここでは、アービトレーション動作がラウンドロビンアービトレーション機構に基づく場合を例示する。また、ホスト２には四つのサブミッションキューＳＱ０、ＳＱ１、ＳＱ２、およびＳＱ３が設けられていることを想定する。
【0066】
図３の（ａ）で示すように、ラウンドロビンアービトレーション機構では、四つのサブミッションキューＳＱ０、ＳＱ１、ＳＱ２、およびＳＱ３が均等な優先度で扱われる。コントローラ４は、ラウンド毎に、サブミッションキューＳＱ０、ＳＱ１、ＳＱ２、およびＳＱ３の一つを順に選択する。
【0067】
具体的には、図３の（ｂ）で示すように、コントローラ４は、例えば、サブミッションキューＳＱ０、ＳＱ１、ＳＱ２、およびＳＱ３の順番で、それぞれのサブミッションキューをフェッチ対象のサブミッションキューＳＱとして選択する。コントローラ４は、サブミッションキューＳＱ３をフェッチ対象のサブミッションキューＳＱとして選択した後、再度、サブミッションキューＳＱ０から順番にフェッチ対象のサブミッションキューＳＱとして選択する。
【0068】
コントローラ４がフェッチ対象のサブミッションキューＳＱから、Ｎ個のコマンドをフェッチし得る。Ｎは、１以上の整数である。
【0069】
したがって、例えば、コントローラ４は、サブミッションキューＳＱ０からＮ個のコマンドをフェッチする。次いで、コントローラ４は、サブミッションキューＳＱ１からＮ個のコマンドをフェッチする。コントローラ４は、サブミッションキューＳＱ２からＮ個のコマンドをフェッチする。コントローラ４は、サブミッションキューＳＱ３からＮ個のコマンドをフェッチする。そして、コントローラ４は、再び、サブミッションキューＳＱ０からＮ個のコマンドをフェッチする。
【0070】
このような動作により、コントローラ４は、複数のサブミッションキューＳＱを均等な優先度で扱って、フェッチ対象のサブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチできる。
【0071】
ここで、ＳＳＤ３で用いられるテーブルの構成について説明する。
【0072】
まず、ＳＱ－タグテーブル４２２について説明する。図４は、ＳＳＤ３において使用されるＳＱ－タグテーブル４２２の構成例を示す。
【0073】
ＳＱ－タグテーブル４２２は、複数のサブミッションキューＳＱにそれぞれ対応する複数のエントリを含む。複数のエントリのそれぞれは、ＳＱ識別情報フィールドと、タグフィールドとを含む。
【0074】
ＳＱ識別情報フィールドは、対応するサブミッションキューＳＱの識別情報を示す。サブミッションキューＳＱの識別情報により、複数のサブミッションキューＳＱの内の一つを特定可能である。
【0075】
タグフィールドは、対応するサブミッションキューＳＱに関連付けられたタグを示す。タグは、対応するサブミッションキューＳＱの用途を表す情報である。サブミッションキューＳＱの用途を表す情報は、例えば、そのサブミッションキューＳＱに格納されるコマンドの種類の傾向を表す情報を含む。より具体的には、タグフィールドには、例えば、リード用、ライト用、および汎用のいずれか一つのタグが設定される。
【0076】
リード用を示すタグは、対応するサブミッションキューＳＱに、リードバッファ６１を新たに使用するコマンドが格納されやすい傾向があることを示す。つまり、リード用を示すタグが関連付けられたサブミッションキューＳＱは、リードバッファ６１を新たに使用するコマンドを主に格納する用途であると推定されたサブミッションキューＳＱである。リードバッファ６１を新たに使用するコマンドは、例えば、リードコマンド、およびコピーコマンドである。
【0077】
リードコマンドに応じた動作では、ＮＡＮＤメモリ５からユーザデータが読み出され、読み出されたユーザデータがリードバッファ６１の空き領域に格納される。ユーザデータが格納されたリードバッファ６１内の記憶領域は、このユーザデータがホスト２に転送されるまで、使用中の記憶領域になる。したがって、リードコマンドは、リードバッファ６１を新たに使用するコマンドである。
【0078】
ライト用を示すタグは、対応するサブミッションキューＳＱに、ライトバッファ６２を新たに使用するコマンドが格納されやすい傾向があることを示す。つまり、ライト用を示すタグが関連付けられたサブミッションキューＳＱは、ライトバッファ６２を新たに使用するコマンドを主に格納する用途であると推定されたサブミッションキューＳＱである。ライトバッファ６２を新たに使用するコマンドは、例えば、ライトコマンド、およびコピーコマンドである。
【0079】
ライトコマンドに応じた動作では、ＮＡＮＤメモリ５に書き込まれるべきユーザデータがホスト２から受信され、受信されたユーザデータがライトバッファ６２内の空き領域に一時的に格納される。ユーザデータが格納されたライトバッファ６２内の記憶領域は、このユーザデータのＮＡＮＤメモリ５への書き込みが完了するまで、使用中の記憶領域になる。したがって、ライトコマンドは、ライトバッファ６２の記憶領域を新たに使用するコマンドである。
【0080】
コピーコマンドに応じた動作では、ＮＡＮＤメモリ５からユーザデータが読み出され、読み出されたユーザデータがリードバッファ６１の空き領域に格納される。格納されたユーザデータはさらに、ライトバッファ６２の空き領域に格納（移動）される。ユーザデータが格納されたリードバッファ６１内の記憶領域は、このユーザデータがライトバッファ６２に移動されるまで、使用中の記憶領域になる。また、ユーザデータが格納されたライトバッファ６２内の記憶領域は、このユーザデータのＮＡＮＤメモリ５への書き込みが完了するまで、使用中の記憶領域になる。したがって、コピーコマンドは、リードバッファ６１の記憶領域を新たに使用するコマンドであり、且つライトバッファ６２の記憶領域を新たに使用するコマンドである。
【0081】
汎用を示すタグは、リードバッファ６１およびライトバッファ６２のいずれも新たに使用しないコマンドが格納されやすい傾向があることを示す。つまり、汎用を示すタグが関連付けられたサブミッションキューＳＱは、リードバッファ６１およびライトバッファ６２のいずれも新たに使用しないコマンドを主に格納する用途であると推定されたサブミッションキューＳＱである。リードバッファ６１およびライトバッファ６２のいずれも新たに使用しないコマンドは、例えば、フラッシュコマンドである。
【0082】
フラッシュコマンドに応じた動作では、ライトバッファ６２に既に格納されているデータがＮＡＮＤメモリ５に書き込まれる。したがって、フラッシュコマンドは、リードバッファ６１およびライトバッファ６２のいずれも新たに使用しないコマンドである。
【0083】
図４に示すＳＱ－タグテーブル４２２の例では、サブミッションキューＳＱ０は、リード用を示すタグに関連付けられている。サブミッションキューＳＱ１は、ライト用を示すタグに関連付けられている。サブミッションキューＳＱ２およびサブミッションキューＳＱ３のそれぞれは、汎用を示すタグに関連付けられている。
【0084】
なお、複数のサブミッションキューＳＱが作成された直後の初期状態では、ＳＱ－タグテーブル４２２において、全てのサブミッションキューＳＱに関連付けられるタグは、例えば、汎用を示すタグである。
【0085】
次に、カウンタテーブル４２１について説明する。図５は、ＳＳＤ３において使用されるカウンタテーブル４２１の構成例を示す図である。
【0086】
カウンタテーブル４２１は、複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれに対応する複数のカウンタを管理するためのテーブルである。各サブミッションキューＳＱに対応する複数のカウンタは、例えば、前述したサブミッションキューＳＱに関連付けられ得る複数のタグにそれぞれ対応する。したがって、各サブミッションキューＳＱに対応するカウンタの数は、例えば、前述したタグの数に相当する。なお、各サブミッションキューＳＱに対応する複数のカウンタは、ＮＶＭｅ規格で規定されているコマンド毎のカウンタであってもよい。
【0087】
例えば、サブミッションキューＳＱに関連付けられ得る複数のタグがリード用、ライト用、および汎用の三つのタグである場合、カウンタテーブル４２１には、サブミッションキューＳＱ毎に、これら三つのタグにそれぞれ対応する三つのカウンタが含まれる。三つのカウンタは、第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄと、第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓと、第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓとを含む。
【0088】
第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄは、リードバッファ６１を新たに使用するコマンドをカウントする。第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄは、対応するサブミッションキューＳＱから、リードバッファ６１を新たに使用するコマンドがフェッチされたことに応じ、コマンドフェッチ制御部４３２によってインクリメントされる。例えば、一つのコマンドがフェッチされたことに応じて、第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄに、１が加算される。
【0089】
第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓは、ライトバッファ６２を新たに使用するコマンドをカウントする。第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓは、対応するサブミッションキューＳＱから、ライトバッファ６２を新たに使用するコマンドがフェッチされたことに応じ、コマンドフェッチ制御部４３２によってインクリメントされる。
【0090】
第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓは、リードバッファ６１およびライトバッファ６２のいずれも新たに使用しないコマンドをカウントする。第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓは、対応するサブミッションキューＳＱから、リードバッファ６１およびライトバッファ６２のいずれも新たに使用しないコマンドがフェッチされたことに応じ、コマンドフェッチ制御部４３２によってインクリメントされる。
【0091】
図５に示す例では、サブミッションキューＳＱ０に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓの値は、１００である。サブミッションキューＳＱ０に対応する第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓの値は、５である。サブミッションキューＳＱ０に対応する汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓの値は、１０である。
【0092】
サブミッションキューＳＱ１に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓは、２０である。サブミッションキューＳＱ１に対応する第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓは、９０である。サブミッションキューＳＱ１に対応する第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＷＲｓは、５である。
【0093】
サブミッションキューＳＱ２に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓは、３０である。サブミッションキューＳＱ２に対応する第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓは、３０である。サブミッションキューＳＱ２に対応する第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＷＲｓは、５５である。
【0094】
なお、カウンタテーブル４２１、および各サブミッションキューＳＱに対応するカウンタの構成は、前述した例に限られず、複数のサブミッションキューＳＱそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類毎の数が取得できる構成であればよい。
【0095】
ここで、図６を参照して、比較例に係るＳＳＤ３Ａにおいて、サブミッションキューＳＱＡからフェッチされるコマンドについて説明する。ＳＳＤ３Ａには、リードバッファ６１Ａとライトバッファ６２Ａとが設けられている。ＳＳＤ３Ａは、ホスト２Ａに接続されている。ホスト２Ａには、三つのサブミッションキューＳＱ０Ａ、ＳＱ１Ａ、およびＳＱ２Ａが設けられている。
【0096】
ここでは、サブミッションキューＳＱ０Ａには主にリードコマンドが格納され、サブミッションキューＳＱ１Ａには主にライトコマンドが格納され、サブミッションキューＳＱ２Ａには種々のコマンドが格納されることを想定する。また、リードバッファ６１Ａはリードコマンドに応じた処理に必要な空き領域が不足していて、ライトバッファ６２Ａはライトコマンドに応じた処理に必要な空き領域が十分にあるものとする。
【0097】
ＳＳＤ３Ａのコントローラは、例えば、ラウンドロビンアービトレーション機構に従って、サブミッションキューＳＱ０Ａ、ＳＱ１Ａ、およびＳＱ２Ａから、フェッチ対象のサブミッションキューＳＱＡを選択する。
【0098】
フェッチ対象のサブミッションキューＳＱＡとして、サブミッションキューＳＱ０Ａが選択された場合、コントローラは、サブミッションキューＳＱ０Ａの先頭のリードコマンドをフェッチする。リードバッファ６１Ａの空き領域が不足している場合（例えば、リードバッファ６１Ａの空き領域のサイズが、フェッチされたリードコマンドに応じてＮＡＮＤメモリから読み出されるユーザデータのサイズよりも小さい場合）、コントローラは、リードバッファ６１Ａの空き領域が十分に確保されるまで、フェッチされたリードコマンドに応じた処理を開始できない。そのため、ホスト２ＡからＳＳＤ３Ａへのアクセス性能が低下する。
【0099】
サブミッションキューＳＱ０Ａには主にリードコマンドが格納されるので、サブミッションキューＳＱ０Ａからフェッチされるコマンドは、リードコマンドである可能性が高い。したがって、リードバッファ６１Ａの空き領域が不足している場合に、サブミッションキューＳＱ０Ａからコマンドがフェッチされたならば、ホスト２ＡからＳＳＤ３Ａへのアクセス性能が低下する。
【0100】
これに対して、フェッチ対象のサブミッションキューＳＱＡとして、サブミッションキューＳＱ１Ａが選択された場合、コントローラは、サブミッションキューＳＱ１Ａの先頭のライトコマンドをフェッチする。ライトバッファ６２Ａの空き領域が十分にある場合（例えば、ライトバッファ６２Ａの空き領域のサイズが、フェッチされたライトコマンドに応じてＮＡＮＤメモリに書き込まれるべきユーザデータのサイズよりも大きい場合）、コントローラは、書き込まれるべきユーザデータをライトバッファ６２Ａに格納できる。
【0101】
サブミッションキューＳＱ１Ａには主にライトコマンドが格納されるので、サブミッションキューＳＱ１Ａからフェッチされるコマンドは、ライトコマンドである可能性が高い。したがって、ライトバッファ６２Ａの空き領域が十分である場合には、サブミッションキューＳＱ１Ａからコマンドがフェッチされることが望ましい。
【0102】
このように、リードバッファ６１Ａの空き領域が不足していて、且つライトバッファ６２Ａの空き領域が十分にある場合に、リードコマンドがフェッチされると、リードコマンドに対応する処理が完了するまでに要する時間が長くなってしまう恐れがある。つまり、この場合には、リードコマンドが格納されている可能性が高いサブミッションキューＳＱ０Ａからコマンドをフェッチすることを避けることが望ましい。
【0103】
そのため、本実施形態のＳＳＤ３では、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況に適したサブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチするように制御する。具体的には、例えば、フェッチ対象のサブミッションキューＳＱが、リードバッファ６１を新たに使用するコマンドを主に格納するサブミッションキューＳＱであり、且つリードバッファ６１の空き領域が十分である場合、そのサブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする。フェッチ対象のサブミッションキューＳＱが、リードバッファ６１を新たに使用するコマンドを主に格納するサブミッションキューＳＱであり、且つリードバッファ６１の空き領域が不足している場合、そのサブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチしない。フェッチ対象のサブミッションキューＳＱが、ライトバッファ６２を新たに使用するコマンドを主に格納するサブミッションキューＳＱであり、且つライトバッファ６２の空き領域が十分である場合、そのサブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする。フェッチ対象のサブミッションキューＳＱが、ライトバッファ６２を新たに使用するコマンドを主に格納するサブミッションキューＳＱであり、且つライトバッファ６２の空き領域が不足している場合、そのサブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチしない。また、フェッチ対象のサブミッションキューＳＱが、リードバッファ６１とライトバッファ６２のいずれも新たに使用しないコマンドを主に格納するサブミッションキューＳＱである場合、そのサブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする。これにより、ホスト２からＳＳＤ３へのアクセス性能を向上できる。
【0104】
図７は、ＳＳＤ３において実行されるコマンドフェッチ・処理動作の例を示す図である。
【0105】
まず、ホストＩ／Ｆ４１は、アービトレーション機構（ここでは、ラウンドロビンアービトレーション機構）に従って、複数のサブミッションキューＳＱからフェッチ対象のサブミッションキューＳＱを選択する。以下では、選択されたフェッチ対象のサブミッションキューＳＱを、対象サブミッションキューＳＱと称する。ホストＩ／Ｆ４１は、対象サブミッションキューＳＱを示す情報をコマンドフェッチ制御部４３２に通知する。
【0106】
コマンドフェッチ制御部４３２は、ホストＩ／Ｆ４１からの通知に基づき、ＳＱ－タグテーブル４２２において、対象サブミッションキューＳＱに対応するエントリを特定する。コマンドフェッチ制御部４３２は、特定されたエントリからタグを取得する。
【0107】
次いで、コマンドフェッチ制御部４３２は、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況を取得する。ＳＳＤ３のリソースの使用状況は、リードバッファ６１の空き領域に関する指標と、ライトバッファ６２の空き領域に関する指標とを含む。また、ＳＳＤ３のリソースの使用状況は、ＳＳＤ３の消費電力を含んでいてもよい。リードバッファ６１の空き領域は、リードバッファ６１として割り当てられた記憶領域の内、リードデータを新たに格納可能な記憶領域である。リードバッファ６１の空き領域に関する指標としては、例えば、空き領域のサイズ、またはリードバッファ６１の記憶領域全体に対する空き領域の割合が用いられる。ライトバッファ６２の空き領域は、ライトバッファ６２として割り当てられた記憶領域の内、ライトデータを新たに格納可能な記憶領域である。ライトバッファ６２の空き領域に関する指標としては、例えば、空き領域のサイズ、またはライトバッファ６２の記憶領域全体に対する空き領域の割合が用いられる。
【0108】
コマンドフェッチ制御部４３２は、取得されたタグと、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況とに基づいて、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチするか否かを判定する。
【0109】
具体的には、コマンドフェッチ制御部４３２は、取得されたタグがリード用を示す場合、リードバッファ６１の空き領域に関する指標を取得する。そして、コマンドフェッチ制御部４３２は、リードバッファ６１の空き領域に関する指標に基づいて、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチするか否かを制御する。具体的には、対象サブミッションキューＳＱがサブミッションキューＳＱ０であって、リードバッファ６１の空き領域に関する指標が第２閾値以上である場合、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ０からコマンドをフェッチする。リードバッファ６１の空き領域に関する指標が第２閾値未満である場合、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ０からのコマンドのフェッチをスキップする。そして、コマンドフェッチ制御部４３２は、次にコマンドがフェッチされるべきサブミッションキューＳＱの選択をホストＩ／Ｆ４１に要求する。
【0110】
コマンドフェッチ制御部４３２は、取得されたタグがライト用を示す場合、ライトバッファ６２の空き領域に関する指標を取得する。そして、コマンドフェッチ制御部４３２は、ライトバッファ６２の空き領域に関する指標に基づいて、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチするか否かを制御する。具体的には、対象サブミッションキューＳＱがサブミッションキューＳＱ１であって、ライトバッファ６２の空き領域に関する指標が第３閾値以上である場合、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ１からコマンドをフェッチする。ライトバッファ６２の空き領域に関する指標が第３閾値未満である場合、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ１からのコマンドのフェッチをスキップする。そして、コマンドフェッチ制御部４３２は、次にコマンドがフェッチされるべきサブミッションキューＳＱの選択をホストＩ／Ｆ４１に要求する。
【0111】
なお、コマンドフェッチ制御部４３２は、取得されたタグが汎用を示す場合、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする。これは、汎用を示すタグが関連付けられたサブミッションキューＳＱが、リードバッファ６１とライトバッファ６２のいずれも新たに使用しないコマンドを主に格納しているためである。
【0112】
コマンドフェッチ制御部４３２は、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチした場合、フェッチされたコマンドの種類に基づいてカウンタテーブル４２１を更新する。具体的には、コマンドフェッチ制御部４３２は、フェッチされたコマンドが、リードバッファ６１を新たに使用するコマンドである場合、カウンタテーブル４２１において、対象サブミッションキューＳＱに対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓをインクリメントする。コマンドフェッチ制御部４３２は、フェッチされたコマンドが、ライトバッファ６２を新たに使用するコマンドである場合、カウンタテーブル４２１において、対象サブミッションキューＳＱに対応する第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓをインクリメントする。コマンドフェッチ制御部４３２は、フェッチされたコマンドが、リードバッファ６１とライトバッファ６２のいずれも新たに使用しないコマンドである場合、カウンタテーブル４２１において、対象サブミッションキューＳＱに対応する第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＷＲｓをインクリメントする。
【0113】
また、コマンドフェッチ制御部４３２は、フェッチされたコマンドをコマンド処理部４３３に送出する。
【0114】
コマンド処理部４３３は、フェッチされたコマンドに応じた処理を行う。例えば、コマンド処理部４３３は、リードコマンドに応じて、ＮＡＮＤメモリ５からユーザデータを読み出し、読み出されたユーザデータをリードバッファ６１に格納する。コマンド処理部４３３は、ライトコマンドに応じて、ＮＡＮＤメモリ５に書き込まれるべきユーザデータをライトバッファ６２に格納し、このユーザデータをＮＡＮＤメモリ５に書き込む。コマンド処理部４３３は、フラッシュコマンドに応じて、ライトバッファ６２に既に格納されている未書き込みのユーザデータを、ＮＡＮＤメモリ５に書き込む。コマンド処理部４３３は、コマンドに応じた処理が完了した場合、ホストＩ／Ｆ４１を介して、対象サブミッションキューＳＱに対応するコンプリーションキューＣＱに完了応答を格納する。
【0115】
ＳＱ判定部４３１は、カウンタテーブル４２１に基づき複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれの用途を推定して、ＳＱ－タグテーブル４２２を更新する。ＳＱ判定部４３１は、特定のタイミング以降に、複数のサブミッションキューＳＱからフェッチされたコマンドの総数が第１閾値に達したことに応じて、あるいは特定のタイミングから第１時間が経過した場合に、カウンタテーブル４２１に基づき複数のサブミッションキューＳＱそれぞれの用途を推定する。第１閾値、および第１時間のそれぞれには、任意の値が設定され得る。第１閾値、および第１時間を設定することによって、複数のサブミッションキューＳＱそれぞれの用途を推定するタイミングを制御できる。特定のタイミングは、例えば、カウンタテーブル４２１内の全てのカウンタが、直前にリセットされた（例えば、初期値である０に設定された）時刻である。
【0116】
複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれの用途が推定されると、ＳＱ判定部４３１はカウンタテーブル４２１をリセットする。その後、複数のサブミッションキューＳＱからフェッチされたコマンドの総数が第１閾値に達したことに応じて、あるいは第１時間が経過した場合に、ＳＱ判定部４３１は再びカウンタテーブル４２１に基づき複数のサブミッションキューＳＱそれぞれの用途を推定する。このことで、一定の間隔でサブミッションキューＳＱは用途を推定され直し、最新の使用用途を正しく推定されやすくなる。
【0117】
また、複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれの用途を推定する代わりに、コントローラ４は、複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれの用途をホスト２から取得して、ＳＱ－タグテーブル４２２を更新してもよい。また、各サブミッションキューＳＱの用途は、ホスト２およびメモリシステム３の製品仕様としてホスト２のベンダーとメモリシステム３のベンダーの間で決定されていてもよい。ＳＱ判定部４３１は、ホスト２から取得した用途または製品仕様として決定されている用途を、任意の間隔で推定し直してもよい。任意の間隔は、複数のサブミッションキューＳＱからフェッチされたコマンドの総数が第１閾値に達するごと、あるいは第１時間が経過するごとである。
【0118】
図７では、サブミッションキューＳＱ０は、リードコマンドが優先して格納される傾向があり、サブミッションキューＳＱ１は、ライトコマンドが優先して格納される傾向があり、サブミッションキューＳＱ２は、フラッシュコマンドが優先して格納される傾向がある。また、リードバッファ６１の空き領域が不足しており、且つライトバッファ６２の空き領域が十分にある場合が示されている。
【0119】
この場合、ホストＩ／Ｆ４１は、サブミッションキューＳＱ０を対象サブミッションキューＳＱとして選択すると、サブミッションキューＳＱ０を示す情報をコマンドフェッチ制御部４３２に通知する。
【0120】
通知を受けたコマンドフェッチ制御部４３２は、ＳＱ－タグテーブル４２２から、サブミッションキューＳＱ０に対応するタグを取得する。取得したタグは、リード用を示す。
【0121】
そして、コマンドフェッチ制御部４３２は、リードバッファ６１の空き領域のサイズを取得する。
【0122】
リードバッファ６１の空き領域が不足しており、且つ対象サブミッションキューＳＱのタグがリード用を示していることに応じて、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ０からのコマンドのフェッチをスキップする。そして、コマンドフェッチ制御部４３２は、次にコマンドがフェッチされるべきサブミッションキューＳＱを選択することをホストＩ／Ｆ４１に要求する。
【0123】
また、ホストＩ／Ｆ４１は、サブミッションキューＳＱ１を対象サブミッションキューＳＱとして選択すると、サブミッションキューＳＱ１を示す情報をコマンドフェッチ制御部４３２に通知する。
【0124】
通知を受けたコマンドフェッチ制御部４３２は、ＳＱ－タグテーブル４２２から、サブミッションキューＳＱ１に対応するタグを取得する。取得したタグは、ライト用を示す。
【0125】
そして、コマンドフェッチ制御部４３２は、ライトバッファ６２の空き領域のサイズを取得する。
【0126】
ライトバッファ６２の空き領域が十分にあり、且つ対象サブミッションキューＳＱのタグがライト用を示していることに応じて、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ１からコマンドをフェッチする。
【0127】
またさらに、ホストＩ／Ｆ４１は、サブミッションキューＳＱ２を対象サブミッションキューＳＱとして選択すると、サブミッションキューＳＱ２を示す情報をコマンドフェッチ制御部４３２に通知する。
【0128】
通知を受けたコマンドフェッチ制御部４３２は、ＳＱ－タグテーブル４２２から、サブミッションキューＳＱ２に対応するタグを取得する。取得したタグは、汎用を示す。
【0129】
対象サブミッションキューＳＱ２のタグが汎用を示していることに応じて、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ２からコマンドをフェッチする。
【0130】
このように、コントローラ４は、ＳＳＤ３のリソースの使用状況と、各サブミッションキューＳＱに対応するタグとに基づいて、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチするか否かを判定することができる。これにより、コントローラ４は、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況に適したコマンドがフェッチされる可能性が高いサブミッションキューＳＱを選んで、コマンドをフェッチすることができる。
【0131】
図８から図１４を参照して、サブミッションキューＳＱの用途を推定する動作について説明する。ここでは、ホスト２に設けられるサブミッションキューＳＱが、サブミッションキューＳＱ０と、サブミッションキューＳＱ１とである場合について例示する。この場合、サブミッションキューＳＱ０とサブミッションキューＳＱ１とは、交互に、フェッチ対象のサブミッションキューＳＱとして選択される。また、サブミッションキューＳＱ０およびＳＱ１のそれぞれに対応するカウンタが、第１リードカウンタ、第１ライトカウンタ、および第１汎用カウンタであることを想定する。
【0132】
図８は、ＳＳＤ３のコントローラ４において行われるサブミッションキューＳＱの用途を推定する動作の一例を示すシーケンス図である。この動作は、サブミッションキューＳＱに対応するカウンタを制御する動作と、サブミッションキューＳＱにタグを関連付ける動作とを含む。
【0133】
まず、コントローラ４内のＳＱ判定部４３１は、例えば、複数のサブミッションキューＳＱが作成された直後の初期状態において、全てのサブミッションキューＳＱのタグを汎用に設定する初期化を行う（Ｓ１００）。つまり、ＳＱ判定部４３１は、全てのサブミッションキューＳＱのタグが汎用に設定されていることを示すように、ＳＱ－タグテーブル４２２を生成（または更新）する。より詳しくは、ＳＱ判定部４３１は、ＳＱ－タグテーブル４２２に含まれる全てのエントリにおいて、タグを汎用に設定する。
【0134】
そして、ＳＱ判定部４３１は、全てのサブミッションキューＳＱのそれぞれに対応する全てのカウンタをクリアする（ステップＳ１０１）。つまり、ＳＱ判定部４３１は、全てのサブミッションキューＳＱのそれぞれに対応する全てのカウンタが初期値（例えば、０）に設定されていることを示すように、カウンタテーブル４２１を更新する。
【0135】
図９は、Ｓ１０１の動作により更新されたカウンタテーブル４２１を示す。図９に示すカウンタテーブル４２１では、全てのサブミッションキューＳＱのそれぞれに対応する全てのカウンタが０に設定されている。具体的には、サブミッションキューＳＱ０に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓ、第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓ、および第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓのそれぞれが０に設定されている。また、サブミッションキューＳＱ１に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓ、第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓ、および第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓのそれぞれが０に設定されている。
【0136】
次いで、ホストＩ／Ｆ４１は、フェッチ対象のサブミッションキューＳＱとしてサブミッションキューＳＱ０を選択し、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ０からリードコマンドをフェッチする（ステップＳ１０２）。コマンドフェッチ制御部４３２は、フェッチされたリードコマンドに応じて、サブミッションキューＳＱ０に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓをインクリメントする（ステップＳ１０３）。
【0137】
図１０は、Ｓ１０３の動作により更新されたカウンタテーブル４２１を示す。図１０に示すカウンタテーブル４２１では、サブミッションキューＳＱ０に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓが、サブミッションキューＳＱ０からフェッチされたリードコマンドに基づいてインクリメントされたことにより、０から１に更新されている。
【0138】
次いで、ホストＩ／Ｆ４１は、フェッチ対象のサブミッションキューＳＱとしてサブミッションキューＳＱ１を選択し、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ１からライトコマンドをフェッチする（ステップＳ１０４）。コマンドフェッチ制御部４３２は、フェッチされたライトコマンドに応じて、サブミッションキューＳＱ１に対応する第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓをインクリメントする（ステップＳ１０５）。
【0139】
図１１は、Ｓ１０５の動作により更新されたカウンタテーブル４２１を示す。図１１に示すカウンタテーブル４２１では、サブミッションキューＳＱ１に対応する第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓが、サブミッションキューＳＱ１からフェッチされたライトコマンドに基づいてインクリメントされたことにより、０から１に更新されている。
【0140】
次いで、ホストＩ／Ｆ４１は、フェッチ対象のサブミッションキューＳＱとしてサブミッションキューＳＱ０を選択し、コマンドフェッチ制御部４３２は、サブミッションキューＳＱ０からフラッシュコマンドをフェッチする（ステップＳ１０６）。コマンドフェッチ制御部４３２は、フェッチされたフラッシュコマンドに応じて、サブミッションキューＳＱ０に対応する第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓをインクリメントする（ステップＳ１０７）。
【0141】
図１２は、Ｓ１０７の動作により更新されたカウンタテーブル４２１を示す。図１２に示すカウンタテーブル４２１では、サブミッションキューＳＱ０に対応する第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓが、サブミッションキューＳＱ０からフェッチされたフラッシュコマンドに基づいてインクリメントされたことにより、０から１に更新されている。
【0142】
同様にして、各サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする動作と、フェッチされたコマンドに対応するカウンタをインクリメントする動作とが繰り返し実行される。ここでは、一度のコマンドフェッチ処理で１個のコマンドがフェッチされる場合について説明したが、一度のコマンドフェッチ処理で２個以上のコマンドがフェッチされてもよい。一度のコマンドフェッチ処理で２個以上のコマンドがフェッチされる場合には、コントローラ４は、フェッチされたコマンドの数と同じ値だけ、カウンタの値をインクリメントする。
【0143】
そして、Ｓ１０１でカウンタがクリアされた後にフェッチされたコマンドの総数が第１閾値に達した場合、あるいはＳ１０１でカウンタがクリアされてから第１時間が経過した場合、ＳＱ判定部４３１は、カウンタテーブル４２２を用いて、サブミッションキューＳＱ０およびＳＱ１のそれぞれのタグを更新する（ステップＳ１０８）。
【0144】
図１３は、Ｓ１０１でカウンタがクリアされた後にフェッチされたコマンドの総数が第１閾値に達した場合、あるいはＳ１０１でカウンタがクリアされてから一定時間が経過した場合、におけるカウンタテーブル４２１の例を示す。
【0145】
具体的には、サブミッションキューＳＱ０に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓは、１００である。サブミッションキューＳＱ０に対応する第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓは、５である。サブミッションキューＳＱ０に対応する汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＷＲｓは、１０である。
【0146】
また、サブミッションキューＳＱ１に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓは、５である。サブミッションキューＳＱ１に対応する第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓは、１００である。サブミッションキューＳＱ１に対応する汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＷＲｓは、１０である。
【0147】
Ｓ１０８において、ＳＱ判定部４３１は、複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれの用途を、複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて推定する。例えば、サブミッションキューＳＱ１からフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて、サブミッションキューＳＱ０の用途を推定する。ＳＱ判定部４３１は、サブミッションキューＳＱ１からフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて、サブミッションキューＳＱ１の用途を推定する。
【0148】
具体的には、ＳＱ判定部４３１は、一つのサブミッションキューＳＱに対応する三つのカウンタから最大の値を有するカウンタを特定し、特定されたカウンタに対応するタグをそのサブミッションキューＳＱに関連付ける動作を、サブミッションキューＳＱ毎に行う。例えば、サブミッションキューＳＱ０に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓ、第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓ、および第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓの内、第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓの値が最大である場合、ＳＱ判定部４３１は、リード用を示すタグをサブミッションキューＳＱ０に関連付ける。サブミッションキューＳＱ０に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓ、第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓ、および第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓの内、第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓの値が最大である場合、ＳＱ判定部４３１は、ライト用を示すタグをサブミッションキューＳＱ０に関連付ける。サブミッションキューＳＱ０に対応する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓ、第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓ、および第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓのうち、第１汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓの値が最大である場合、ＳＱ判定部４３１は、汎用を示すタグをサブミッションキューＳＱ０に関連付ける。他のサブミッションキューＳＱについても、同様にしてタグが関連付けられる。
【0149】
サブミッションキューＳＱ０に対応する複数のカウンタの内、最大の値を有するカウンタが複数存在する場合、ＳＱ判定部４３１は、汎用を示すタグをサブミッションキューＳＱ０に関連付けてもよい。また、ＳＱ判定部４３１は、カウンタの最大値と二番目に大きい値との差が閾値以上である場合にサブミッションキューＳＱ０にタグを関連付けてもよい。
【0150】
ＳＱ判定部４３１は、複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれに新たに関連付けられたタグに基づいて、ＳＱ－タグテーブル４２２を更新する。具体的には、例えば、ＳＱ判定部４３１は、ＳＱ－タグテーブル４２２において、サブミッションキューＳＱ０に対応するエントリを特定する。そして、ＳＱ判定部４３１は、特定されたエントリのタグフィールドに設定されているタグを、サブミッションキューＳＱ０に新たに関連付けられたタグに書き換える。
【0151】
図１３に示したカウンタテーブル４２１が用いられる場合、ＳＱ判定部４３１は、サブミッションキューＳＱ０に対応する三つのカウンタから、最大の値を有する第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓを特定する。そして、ＳＱ判定部４３１は、特定された第１リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓに対応するリード用を示すタグを、サブミッションキューＳＱ０に関連付ける。また、ＳＱ判定部４３１は、サブミッションキューＳＱ１に対応する三つのカウンタから、最大の値を有する第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓを特定する。そして、ＳＱ判定部４３１は、特定された第１ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓに対応するライト用を示すタグを、サブミッションキューＳＱ１に関連付ける。
【0152】
図１４は、Ｓ１０８の動作により更新されたＳＱ－タグテーブル４２２を示す。図１４に示すＳＱ－タグテーブル４２２では、サブミッションキューＳＱ０に関連付けられたタグが、汎用からリード用に更新されている。また、サブミッションキューＳＱ１に関連付けられたタグが、汎用からライト用に更新されている。
【0153】
その後、ＳＱ判定部４３１は、Ｓ１０１に戻り、再度全てのサブミッションキューＳＱのそれぞれに対応する全てのカウンタをリセットすることにより、サブミッションキューＳＱの用途を判定する動作を繰り返し行う。したがって、コントローラ４は、サブミッションキューＳＱからフェッチされたコマンドの種類の傾向に応じて、そのサブミッションキューＳＱに関連付けられるタグを動的に更新できる。
【0154】
【0155】
図１５は、ＳＳＤ３において実行されるフェッチ管理・制御処理の手順の例を示すフローチャートである。
【0156】
まず、コントローラ４は、複数のサブミッションキューＳＱからフェッチ対象のサブミッションキューＳＱ（対象サブミッションキューＳＱ）を選択する（ステップＳ２０１）。具体的には、コントローラ４は、特定のアービトレーション機構（例えば、ラウンドロビン）に従って、対象サブミッションキューＳＱを選択する。
【0157】
コントローラ４は、ＳＱ－タグテーブル４２２から、対象サブミッションキューＳＱに関連付けられたタグを取得する（ステップＳ２０２）。具体的には、コントローラ４は、ＳＱ－タグテーブル４２２において、対象サブミッションキューＳＱに対応するエントリを特定する。そして、コントローラ４は、特定されたエントリからタグを取得する。タグは、例えば、リード用、ライト用、および汎用のいずれかを示す情報である。
【0158】
コントローラ４は、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況を取得する（ステップＳ２０３）。ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況は、例えば、リードバッファ６１の空き領域に関する情報、ライトバッファ６２の空き領域に関する情報、およびＳＳＤ３の消費電力の情報を含む。
【0159】
コントローラ４はフェッチ制御処理を実行する（ステップＳ２０４）。フェッチ制御処理は、Ｓ２０２で取得されたタグと、Ｓ２０３で取得されたリソースの使用状況とに基づいて、対象ＳＱからのコマンドのフェッチを制御する処理である。フェッチ制御処理の具体的な手順の例については、図１６を参照して後述する。
【0160】
次いで、コントローラ４は、サブミッションキューＳＱのタグを更新するタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。例えば、コントローラ４は、複数のサブミッションキューＳＱに対応する全てのカウンタがリセットされてから、フェッチされたコマンドの総数が閾値に達した場合に、サブミッションキューＳＱのタグを更新するタイミングであると判定する。コントローラ４は、複数のサブミッションキューＳＱに対応する全てのカウンタがリセットされてから一定時間が経過した場合に、サブミッションキューのＳＱタグを更新するタイミングであると判定する。
【0161】
サブミッションキューＳＱのタグを更新するタイミングでない場合（Ｓ２０５でＮｏ）、コントローラ４は、Ｓ２０１に戻り、次の対象サブミッションキューＳＱを選択して、コマンドのフェッチを制御する処理を行う。
【0162】
サブミッションキューＳＱのタグを更新するタイミングである場合（Ｓ２０５でＹｅｓ）、コントローラ４は、カウンタテーブル４２１を用いてＳＱ－タグテーブル４２２を更新する（ステップＳ２０６）。カウンタテーブル４２１を用いてＳＱ－タグテーブル４２２を更新する方法については、図８から図１４を参照して前述した通りである。そして、コントローラ４は、全てのカウンタをリセットする（ステップＳ２０７）。各カウンタの値は、例えば、０に設定される。そして、コントローラ４は、Ｓ２０１に戻り、次の対象ＳＱを選択して、コマンドのフェッチを制御する処理を行う。
【0163】
図１６は、ＳＳＤ３において実行されるフェッチ制御処理の手順の第１の例を示すフローチャートである。フェッチ制御処理は、対象サブミッションキューＳＱに関連付けられたタグと、ＳＳＤ３のリソースの使用状況とに基づいて、対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチを制御する処理である。フェッチ制御処理は、図１５を参照して前述したフェッチ管理・制御処理のステップＳ２０４に相当する。ここでは、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況として、リードバッファ６１の空き領域に関する指標、およびライトバッファ６２の空き領域に関する指標が使用される場合を例示する。また、各サブミッションキューＳＱに対応する複数のカウンタとして、第１リードカウンタ、第１ライトカウンタ、および第１汎用カウンタの三つのカウンタが使用される。
【0164】
まず、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱに関連付けられているタグに基づき処理を分岐する（ステップＳ３０１）。対象サブミッションキューＳＱに関連付けられているタグは、図１５を参照して前述したフェッチ管理・制御処理のＳ２０２で取得されたタグである。
【0165】
対象サブミッションキューＳＱに関連付けられているタグが汎用を示す場合（Ｓ３０１で汎用）、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする（ステップＳ３０２）。ＳＳＤ３では、フェッチされたコマンドに応じた処理が行われる。コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱに対応する三つのカウンタの内、フェッチされたコマンドの種類に対応するカウンタをインクリメントし（ステップＳ３０３）、フェッチ制御処理を終了する。
【0166】
対象サブミッションキューＳＱに関連付けられているタグがリード用を示す場合（Ｓ３０１でリード用）、コントローラ４は、ＳＳＤ３のリソースの使用状況に基づいて、リードバッファ６１の空き領域が十分にあるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。具体的には、コントローラ４は、例えば、リードバッファ６１の空き領域のサイズが第２閾値以上であるか否かを判定する。
【0167】
リードバッファ６１の空き領域が十分にある（例えばリードバッファ６１の空き領域のサイズが第２閾値以上である）場合（Ｓ３０４でＹｅｓ）、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする（ステップＳ３０２）。そして、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱに対応する三つのカウンタの内、フェッチされたコマンドの種類に対応するカウンタをインクリメントし（ステップＳ３０３）、フェッチ制御処理を終了する。
【0168】
リードバッファ６１の空き領域が十分にない（例えばリードバッファ６１の空き領域のサイズが第２閾値未満である）場合（Ｓ３０４でＮｏ）、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチをスキップし（ステップＳ３０５）、フェッチ制御処理を終了する。つまり、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチすることなく、フェッチ制御処理を終了する。
【0169】
対象サブミッションキューＳＱに関連付けられているタグがライト用を示す場合（Ｓ３０１でライト用）、コントローラ４は、ＳＳＤ３のリソースの使用状況に基づいて、ライトバッファ６２の空き領域が十分であるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。具体的には、コントローラ４は、例えば、ライトバッファ６２の空き領域のサイズが第３閾値以上であるか否かを判定する。
【0170】
ライトバッファ６２の空き領域が十分にある（例えばライトバッファ６２の空き領域のサイズが第３閾値以上である）場合（Ｓ３０６でＹｅｓ）、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする（ステップＳ３０７）。そして、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱに対応する三つのカウンタの内、フェッチされたコマンドの種類に対応するカウンタをインクリメントし（ステップＳ３０３）、フェッチ制御処理を終了する。
【0171】
ライトバッファ６２の空き領域が十分にない（例えばライトバッファ６２の空き領域のサイズが第３閾値未満である）場合（Ｓ３０６でＮｏ）、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチをスキップし（ステップＳ３０７）、フェッチ制御処理を終了する。
【0172】
また、フェッチ制御処理を終了した後、再び、図１５のＳ２０１の動作が実行されるとき、全てのサブミッションキューＳＱに対するコマンドのフェッチが連続してスキップされた後である場合、コントローラ４は、最初に選択された対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチするように決められていてもよい。あるいは、この場合に、コントローラ４は、いずれのサブミッションキューＳＱからもコマンドをフェッチしないことを決定してもよい。
【0173】
以上のフェッチ管理・制御処理により、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱに関連付けられたタグと、ＳＳＤ３のリソースの使用状況とに基づいて、対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチを制御できる。具体的には、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱのタグがリード用を示す場合、リードバッファ６１の空き領域が十分にあるか否かに応じて、対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチを実行するか、それともスキップするかを制御できる。コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱのタグがライト用を示す場合、ライトバッファ６２の空き領域が十分にあるか否かに応じて、対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチを実行するか、それともスキップするかを制御できる。コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱのタグが汎用を示す場合には、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチできる。また、コントローラ４は、フェッチされたコマンドの種類に対応するカウンタをインクリメントできる。
【0174】
これにより、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況に適したサブミッションキューＳＱからコマンドがフェッチされるので、ホスト２からＳＳＤ３へのアクセス性能を向上できる。
【0175】
（変形例）
ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況は、前述したリードバッファ６１およびライトバッファ６２の空き領域に関する指標に限らず、ＳＳＤ３における様々なリソースの情報を含み得る。例えば、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況は、ＳＳＤ３の消費電力に関する指標であってもよい。以下では、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況として、ＳＳＤ３の消費電力に関する指標が用いられる変形例について説明する。
ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況は、前述したリードバッファ６１およびライトバッファ６２の空き領域に関する指標に限らず、ＳＳＤ３における様々なリソースの情報を含み得る。例えば、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況は、ＳＳＤ３の消費電力に関する指標であってもよい。以下では、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況として、ＳＳＤ３の消費電力に関する指標が用いられる変形例について説明する。
【0176】
変形例のＳＳＤ３において、複数のサブミッションキューＳＱのそれぞれには、例えば、リード用、ライト用、および汎用のいずれか一つのタグが関連付けられる。
【0177】
リード用を示すタグは、対応するサブミッションキューＳＱに、ＮＡＮＤメモリ５からユーザデータを読み出す動作（リード動作）を生じさせるコマンドが格納されやすい傾向があることを示す。リード動作を生じさせるコマンドは、例えば、リードコマンド、およびコピーコマンドである。
【0178】
ライト用を示すタグは、対応するサブミッションキューＳＱに、ＮＡＮＤメモリ５にユーザデータを書き込む動作（ライト動作）を生じさせるコマンドが格納されやすい傾向があることを示す。ライト動作を生じさせるコマンドは、例えば、ライトコマンド、コピーコマンド、およびフラッシュコマンドである。
【0179】
汎用を示すタグは、リード動作とライト動作のいずれも生じさせないコマンドが格納されやすい傾向があることを示す。リード動作とライト動作のいずれも生じさせないコマンドは、例えば、ＳＳＤ３のログを取得するためのコマンドである。ＳＳＤ３のログを取得するためのコマンドはリード動作やライト動作を行うコマンドよりも、消費電力が少ないコマンドである。
【0180】
サブミッションキューＳＱに関連付けられ得る複数のタグが、前述したリード用、ライト用、および汎用の三つのタグである場合、カウンタテーブル４２１には、サブミッションキューＳＱ毎に、これら三つのタグにそれぞれ対応する三つのカウンタが含まれる。三つのカウンタは、第２リードカウンタ＃Ｒｅａｄと、第２ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓと、第２汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓとを含む。
【0181】
図７を参照して前述した通り、コマンドフェッチ制御部４３２は、ホストＩ／Ｆ４１からの対象サブミッションキューＳＱが通知された場合、ＳＱ－タグテーブル４２２から、対象サブミッションキューＳＱに関連付けられたタグを取得する。また、コマンドフェッチ制御部４３２は、ＳＳＤ３の消費電力に関する指標を取得する。ＳＳＤ３の消費電力に関する指標は、ＳＳＤ３の現在の消費電力そのものを示していてもよいし、ＳＳＤ３の現在の消費電力に基づくパラメータであってもよい。
【0182】
コマンドフェッチ制御部４３２は、取得されたタグと、ＳＳＤ３の消費電力に関する指標とに基づいて、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチするか否かを判定する。
【0183】
具体的には、コマンドフェッチ制御部４３２は、対象サブミッションキューＳＱから取得されたタグがリード用またはライト用を示し、且つＳＳＤ３の消費電力に関する指標が第４閾値未満である場合、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする。コマンドフェッチ制御部４３２は、対象サブミッションキューＳＱから取得されたタグがリード用またはライト用を示し、且つＳＳＤ３の消費電力に関する指標が第４閾値以上である場合、対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチをスキップする。
【0184】
また、コマンドフェッチ制御部４３２は、対象サブミッションキューＳＱから取得されたタグが汎用を示す場合、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする。
【0185】
これにより、ＳＳＤ３の消費電力が第４閾値以上である場合には、リード用とライト用のいずれかを示すタグが関連付けられたサブミッションキューＳＱから、コマンドがフェッチされないように制御される。したがって、リード動作およびライト動作を生じさせる可能性が高いコマンドがフェッチされないので、ＳＳＤ３の消費電力が高い場合に、消費電力がさらに上昇することを回避できる。
【0186】
また、ＳＱ判定部４３１は、特定のタイミング以降に、複数のサブミッションキューＳＱからフェッチされたコマンドの総数が第１閾値に達したことに応じて、あるいは特定のタイミングから第１時間が経過した場合に、カウンタテーブル４２１に基づき複数のサブミッションキューＳＱそれぞれの用途を推定する。
【0187】
具体的には、ＳＱ判定部４３１は、一つのサブミッションキューＳＱに対応する三つのカウンタから最大の値を有するカウンタを特定し、特定されたカウンタに対応するタグをそのサブミッションキューＳＱに関連付ける動作を、サブミッションキューＳＱ毎に行う。例えば、サブミッションキューＳＱ０に対応する第２リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓ、第２ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓ、および第２汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓの内、第２リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓの値が最大である場合、ＳＱ判定部４３１は、リード用を示すタグをサブミッションキューＳＱ０に関連付ける。サブミッションキューＳＱ０に対応する第２リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓ、第２ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓ、および第２汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓの内、第２ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓの値が最大である場合、ＳＱ判定部４３１は、ライト用を示すタグをサブミッションキューＳＱ０に関連付ける。サブミッションキューＳＱ０に対応する第２リードカウンタ＃Ｒｅａｄｓ、第２ライトカウンタ＃Ｗｒｉｔｅｓ、および第２汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓのうち、第２汎用カウンタ＃Ｎｏｎ－ＲＷｓの値が最大である場合、ＳＱ判定部４３１は、汎用を示すタグをサブミッションキューＳＱ０に関連付ける。
【0188】
なお、サブミッションキューＳＱに対応する複数のカウンタの内、最大の値をとるカウンタが複数存在する場合、ＳＱ判定部４３１は、汎用を示すタグをサブミッションキューＳＱに関連づける。
【0189】
したがって、ＳＱ判定部４３１は、サブミッションキューＳＱからフェッチされた一つ以上のコマンドの種類に基づいて、サブミッションキューＳＱの用途を推定し、推定された用途を示すタグをサブミッションキューＳＱに関連付けることができる。
【0190】
図１７は、変形例のＳＳＤ３において実行されるフェッチ制御処理の手順の第２の例を示すフローチャートである。このフェッチ制御処理は、図１５を参照して前述したフェッチ管理・制御処理のステップＳ２０４に相当する。
【0191】
まず、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱに関連付けられているタグに基づき処理を分岐する（ステップＳ４０１）。
【0192】
対象サブミッションキューＳＱに関連付けられているタグが汎用を示す場合（Ｓ４０１で汎用）、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする（ステップＳ４０２）。そして、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱに対応する三つのカウンタの内、フェッチされたコマンドの種類に対応するカウンタをインクリメントし（ステップＳ４０３）、フェッチ制御処理を終了する。
【0193】
対象サブミッションキューＳＱに関連付けられているタグがリード用、あるいはライト用を示す場合（Ｓ４０１でリード用またはライト用）、コントローラ４は、ＳＳＤ３の消費電力が第４閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。
【0194】
ＳＳＤ３の消費電力が第４閾値未満である場合（Ｓ４０４でＹｅｓ）、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチする（ステップＳ４０２）。そして、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱに対応する三つのカウンタの内、フェッチされたコマンドの種類に対応するカウンタをインクリメントし（ステップＳ４０３）、フェッチ制御処理を終了する。
【0195】
ＳＳＤ３の消費電力が第４閾値以上である場合（Ｓ４０４でＮｏ）、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチをスキップし、フェッチ制御処理を終了する（ステップＳ４０５）。
【0196】
以上のフェッチ制御処理の第２の例により、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱに関連付けられたタグと、ＳＳＤ３のリソースの使用状況とに基づいて、対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチを制御できる。具体的には、コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱのタグがリード用またはライト用を示す場合、ＳＳＤ３の消費電力が第４閾値以上であるか否かに応じて、対象サブミッションキューＳＱからのコマンドのフェッチを実行するか、それともスキップするかを制御できる。コントローラ４は、対象サブミッションキューＳＱのタグが汎用を示す場合には、対象サブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチできる。また、コントローラ４は、フェッチされたコマンドの種類に対応するカウンタをインクリメントできる。
【0197】
これにより、ＳＳＤ３におけるリソースの使用状況に適したサブミッションキューＳＱからコマンドがフェッチされるので、ホスト２からＳＳＤ３へのアクセス性能を向上できる。
【0198】
以上説明したように、本実施形態によれば、コントローラ４は、あるサブミッションキューＳＱがコマンドフェッチの対象として選択された際に、ＳＳＤ３のリソースの使用状況と、そのサブミッションキューＳＱの用途とに基づいて、そのサブミッションキューＳＱからコマンドをフェッチするか否かを決定する。コントローラ４は、サブミッションキューＳＱそれぞれからフェッチされたコマンドに基づいて、サブミッションキューＳＱの用途を推定する。ＳＳＤ３のリソースの使用状況は、例えば、リードバッファ６１の空き領域に関する指標、あるいはライトバッファ６２の空き領域に関する指標である。
【0199】
これにより、コントローラ４は、ＳＳＤ３のリソースの使用状況に適した種類のコマンドをフェッチできる可能性が高いサブミッションキューＳＱから、コマンドをフェッチできる。したがって、ＳＳＤ３に対するアクセス性能を向上できる。
【0200】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0201】
１…情報処理システム、２…ホスト、３…ＳＳＤ、４…コントローラ、５…ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ、６…ＤＲＡＭ、７…バス、２０…内部バス、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＡＭ、４０…内部バス、４１…ホストインタフェース回路、４２…ＳＲＡＭ、４３…ＣＰＵ、４４…ＤＭＡＣ、４５…ＮＡＮＤインタフェース回路、４６…ＤＲＡＭインタフェース回路、５１…メモリセルアレイ、６１…リードバッファ、６２…ライトバッファ、６３…Ｌ２Ｐテーブル、２２１…データバッファ、４２１…カウンタテーブル、４２２…ＳＱ－タグテーブル、４３１…ＳＱ判定部、４３２…コマンドフェッチ制御部、４３３…コマンド処理部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】