特許 7404442 格納媒体を多重モードで動作させる管理システム、それを含む格納システム、及びそれを利用して格納媒体を管理する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-15

(45)【発行日】2023-12-25

(54)【発明の名称】格納媒体を多重モードで動作させる管理システム、それを含む格納システム、及びそれを利用して格納媒体を管理する方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/06 20060101AFI20231218BHJP

   G06F 3/08 20060101ALI20231218BHJP

【ＦＩ】

G06F3/06 301Y

G06F3/06 301K

G06F3/06 301Z

G06F3/06 540

G06F3/08 H

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022085166

(22)【出願日】2022-05-25

(62)【分割の表示】P 2016215540の分割

【原出願日】2016-11-02

(65)【公開番号】P2022111153

(43)【公開日】2022-07-29

【審査請求日】2022-05-25

(31)【優先権主張番号】14/941,512

(32)【優先日】2015-11-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390019839

【氏名又は名称】三星電子株式会社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】トムリン， アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】ジョーンズ， ジャスティン

【審査官】石坂 知樹

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１３６７５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２４４１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０４６４６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／００８３７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１１３０３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００２３８１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００９６２１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１５１２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０６

Ｇ０６Ｆ ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

論理インターフェイスで取り扱われる第１パーティション（Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ）及び格納装置の潜在格納領域（Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｇｉｏｎ）自体の潜在的な様相（Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ａｓｐｅｃｔ）を、外部構成要素又は格納システム階層レベルに選別的に開示する選別潜在開示（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）インターフェイスで取り扱われる第２パーティションを含む複数の格納装置と、
前記複数の格納装置への情報の伝達を指示するための多重モード（Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ）格納管理システムと、を含み、
前記第２パーティションの特性、特徴、機能を含む潜在的な様相の内、選別された潜在的な様相（Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ａｓｐｅｃｔ）が開示され、
前記多重モード格納管理システムは、前記選別潜在開示インターフェイス及び前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相を通じて前記第２パーティションの動作（Ａｃｔｉｖｉｔｙ）を指示するためのコントローラを含み、
前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相は、前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間の代表的な幾何学的構造を含み、
前記複数の格納装置はアレイ（Ａｒｒａｙ）を構成し、
前記多重モード格納管理システムは、前記潜在格納領域に格納され、前記選別潜在開示インターフェイスによって選別的に開示される開示が関連付けられた様相を有する使用者データを、前記格納システムに関連する前記格納装置の前記アレイでの物理的な格納領域の代表的な幾何学的構造に対応する前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間にマッピングすることを特徴とする格納システム。

【請求項2】

前記複数の格納装置は、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の格納システム。

【請求項3】

前記多重モード格納管理システムは、前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する単位を生成するために複数の論理アドレスに基づいて構成されるブロックを結合することを特徴とする請求項１に記載の格納システム。

【請求項4】

前記多重モード格納管理システムは、前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する複数の単位を生成するために複数の論理アドレスに基づいて構成されるブロックを結合することを特徴とする請求項１に記載の格納システム。

【請求項5】

前記複数の格納装置は、ボリューム（Ｖｏｌｕｍｅ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の格納システム。

【請求項6】

前記複数の格納装置は、前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する第１単位の第１サイズに関連する第１ボリューム、及び前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する第２単位の第２サイズに関連する第２ボリュームを含み、
前記前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する前記第１単位の前記第１サイズは、前記前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する前記第２単位の前記第２サイズと異なることを特徴とする請求項３に記載の格納システム。

【請求項7】

前記複数の格納装置は、複数のボリュームを含み、
前記複数のボリュームの中で第１ボリューム及び第２ボリュームは、同一サイズの前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する単位に関連することを特徴とする請求項３に記載の格納システム。

【請求項8】

格納システムに関連する格納装置のアレイ（Ａｒｒａｙ）で格納媒体を管理するための方法において、
プロセッサを利用して、格納領域に格納された使用者データを、前記格納システムに関連する前記格納装置の前記アレイでの物理的な前記格納領域（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ）の代表的な幾何学的構造（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）に対応する開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｓｐａｃｅ）にマッピング（Ｍａｐｐｉｎｇ）する段階を有し、
ここで、「開示され選別された潜在的な様相」とは、選別潜在開示インターフェイスにて、前記格納システムに関連する前記格納装置の潜在格納領域自体の特性、特徴、機能を含む潜在的な様相を、格納システム階層レベルに選別的に開示したものであり、
前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのフリー空間（Ｆｒｅｅ Ｓｐａｃｅ）を管理する段階をさらに含み、
前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での前記フリー空間を管理する段階は、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスのメタブロックに関連する有効データ（Ｖａｌｉｄ Ｄａｔａ）の量（Ｑｕａｎｔｉｔｙ）に基づいて返還（Ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ）のための前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での前記アドレスの前記メタブロックを選択する段階を含み、
前記メタブロックは、前記アレイの前記格納装置の各々で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックに対応し、
前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での前記フリー空間を管理する段階は、
前記メタブロックに関連する前記有効データを移動させる段階と、
前記メタブロックに対応する前記メモリセルの前記様々な物理ブロックの消去を要請する段階と、
前記メタブロックを前記フリー空間として指定する段階と、をさらに含み、
論理アドレスに基づいて構成されるブロックを識別するためにヘッダー（Ｈｅａｄｅｒ）にアクセスする段階と、
前記識別された論理アドレスに基づいて構成されるブロックの論理ブロックアドレスがポインター（Ｐｏｉｎｔｅｒ）に関連するか否かを判別する段階をさらに含むことを特徴とする方法。

【請求項9】

前記使用者データを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間にマッピングする段階は、前記使用者データに関連する複数の論理アドレスを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスが開示され選別された潜在的な様相によるブロックにマッピングする段階を含み、
前記開示され選別された潜在的な様相によるブロックは、前記格納システムに関連する個別の格納装置で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックに対応することを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記使用者データを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間にマッピングする段階は、前記使用者データに関連する前記複数の論理アドレスの部分集合を前記開示され選別された潜在的な様相によるブロックでのアドレスの選別された潜在的な様相によるページにマッピングする段階をさらに含み、
前記開示され選別された潜在的な様相によるページは、前記メモリセルの前記様々な物理ブロックの各々での物理ページに対応することを特徴とする請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記使用者データを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間にマッピングする段階は、前記使用者データに関連する複数の論理アドレスを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスのメタブロック（Ｍｅｔａｂｌｏｃｋ）にマッピングする段階を含み、
前記メタブロックは、前記アレイの前記格納装置の各々で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックに対応し、
前記格納装置の各々の前記メモリセルの前記様々な物理ブロックは、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスの別個の選別された潜在的な様相によるブロックに対応することを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項12】

前記使用者データを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間にマッピングする段階は、前記使用者データに関連する前記複数の論理アドレスの部分集合を前記メタブロックでのアドレスのメタページ（Ｍｅｔａｐａｇｅ）にマッピングする段階をさらに含み、
前記メタページは、前記別個の選別された潜在的な様相によるブロックの選別された潜在的な様相によるページに対応することを特徴とする請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記使用者データと前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間との間のマッピングを格納するテーブルを維持させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項14】

前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での前記フリー空間を管理する段階は、現在前記フリー空間として指定されたメタブロックの目録を維持させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項15】

前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスのメタページに対応する前記使用者データを格納する段階をさらに含み、
前記メタページは、前記アレイの前記格納装置の各々で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックの各々の物理ページに対応することを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項16】

前記メタページに対応する前記使用者データに対して圧縮アルゴリズムを実行する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

格納システムに関連する格納装置のアレイ（Ａｒｒａｙ）で格納媒体を管理するためのシステムであって、
機械命令語（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を格納するためのメモリと、
前記機械命令語を実行して、前記格納装置の格納領域に格納される使用者データを、開示され選別された潜在的な様相による（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）アドレス空間にマッピングするためのプロセッサと、を含み、
ここで、「開示され選別された潜在的な様相」とは、選別潜在開示インターフェイスにて、前記格納システムに関連する前記格納装置の潜在格納領域自体の特性、特徴、機能を含む潜在的な様相を、格納システム階層レベルに選別的に開示したものであり、
前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間は、前記格納システムに関連する前記格納装置の前記アレイでの物理的な格納領域の代表的な幾何学的構造（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）に対応し、
前記プロセッサは、前記機械命令語をさらに実行して、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスのメタブロックに関連する有効データ（Ｖａｌｉｄ Ｄａｔａ）の量（Ｑｕａｎｔｉｔｙ）に基づいて返還（Ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ）のために前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での前記アドレスの前記メタブロックを選択し、
ここで、前記メタブロックは、前記アレイの前記格納装置の各々で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックに対応し、
前記プロセッサは、前記機械命令語をさらに実行して、
前記メタブロックに関連する前記有効データを移動させ、
前記メタブロックに対応する前記メモリセルの前記様々な物理ブロックの消去を要請し、
前記メタブロックをフリー空間（Ｆｒｅｅ Ｓｐａｃｅ）として指定することを特徴とするシステム。

【請求項18】

前記プロセッサは、前記機械命令語をさらに実行して、
前記アレイの前記格納装置の各々で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックに対応する前記使用者データに関連する複数の論理アドレスを、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスのメタブロック（Ｍｅｔａｂｌｏｃｋ）にマッピングし、
前記アレイの各個別の格納装置で単一単位として共に管理される前記メモリセルの前記様々な物理ブロックに対応する前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスの各部分集合を、前記メタブロックに関連する前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスの選別された潜在的な様相によるブロックにマッピングし、
前記アレイの各個別の格納装置で単一単位として共に管理される前記メモリセルの前記様々な物理ブロックの各々での各物理ページに対応する前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスの各部分集合を、各選別された潜在的な様相によるブロックに関連する前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスの各選別された潜在的な様相によるページにマッピングし、
各選別された潜在的な様相によるブロックの前記各選別された潜在的な様相によるページに対応する前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスの各部分集合を、前記メタブロックに関連するアドレスのメタページ（Ｍｅｔａｐａｇｅ）にマッピングすることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。

【請求項19】

前記プロセッサは、前記機械命令語をさらに実行して、前記使用者データと前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間との間のマッピングを格納するテーブルを維持させることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報格納（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｔｏｒａｇｅ）に関し、より詳しくは、格納媒体を多重モードで動作させる管理システム、それを含む格納システム、及びそれを利用して格納媒体を管理する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ビジネス、科学、教育、及びエンターテイメントのほとんどの分野で、多くの電子技術（例えば、デジタルコンピュータ、計算機、オーディオ装置、ビデオ装置、電話機システム等）は、生産性を増加させ、費用を減少させてきた。これらの電子システムは、情報格納システムを伴う動作を遂行する。情報格納動作が進行する速度及び容易性は、情報格納システムの全般的な性能に大きな影響を与える。しかし、情報格納に関する従来の試みは、速度と管理の複雑度との間の逆関係（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）を伴う。

【0003】

情報格納システムは、２つのカテゴリーの中の１つに属する動作を含む。１つのカテゴリーは、使用者によって開始される活動（Ａｃｔｉｖｉｔｙ）に関連付けられた格納動作を含む。他のカテゴリーは、システムによって開始される管理及び維持補修活動を含む。これらの動作が進行する速度及び容易性は、情報を格納するために利用されるアドレス空間（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｓｐａｃｅ）のタイプに関連付けられる。

【0004】

物理アドレス（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ａｄｄｒｅｓｓ）基盤の空間を利用することに関する従来の試みは、理論的には非常に高速で動作すると考えられるが、従来の物理アドレス基盤の空間における実際の管理及び維持補修動作に関する試みは、非常に複雑であり、実用上は実施されなかった。従来の論理アドレス（Ｌｏｇｉｃａｌ Ａｄｄｒｅｓｓ）空間の管理及び維持補修は、物理アドレス空間に比べて低い複雑度を有すると考えられる。しかし、従来の論理アドレス空間は物理アドレス空間ほど速く動作しない。

【0005】

従来の格納システムは、以前には許容できると考えられるレベルで動作することができる反面、この格納システムが改善されたアプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）及びプラットフォーム（Ｐｌａｔｆｏｒｍ）のための要求事項及び長い間待ってきた必要性を充足させるには段々不十分になっている。改善されたシステム開発を可能にするために、高速化及び管理可能な複雑度をともに達成することに関する従来の試みは成功していない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、効率的で、効果的な多重モード（Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ）格納アプローチを提供することにある。多重モード格納方法は様々な異なる類型のアドレス空間を共に採用することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による格納システムは、論理インターフェイスで取り扱われる第１パーティション（Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ）及び格納装置の潜在格納領域（Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｇｉｏｎ）自体の潜在的な様相（Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ａｓｐｅｃｔ）を、外部構成要素又は格納システム階層レベルに選別的に開示する選別潜在開示（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）インターフェイスで取り扱われる第２パーティションを含む複数の格納装置と、前記複数の格納装置への情報の伝達を指示するための多重モード（Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ）格納管理システムと、を含み、前記第２パーティションの特性、特徴、機能を含む潜在的な様相の内、選別された潜在的な様相（Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ａｓｐｅｃｔ）が開示され、前記多重モード格納管理システムは、前記選別潜在開示インターフェイス及び前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相を通じて前記第２パーティションの動作（Ａｃｔｉｖｉｔｙ）を指示するためのコントローラを含み、前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相は、前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間の代表的な幾何学的構造を含み、前記複数の格納装置はアレイ（Ａｒｒａｙ）を構成し、前記多重モード格納管理システムは、前記潜在格納領域に格納され、前記選別潜在開示インターフェイスによって選別的に開示される開示が関連付けられた様相を有する使用者データを、前記格納システムに関連する前記格納装置の前記アレイでの物理的な格納領域の代表的な幾何学的構造に対応する前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間にマッピングすることを特徴とする。

【0008】

前記複数の格納装置は、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を含むことが好ましい。
前記多重モード格納管理システムは、前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する単位を生成するために複数の論理アドレスに基づいて構成されるブロックを結合することが好ましい。
前記多重モード格納管理システムは、前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する複数の単位を生成するために複数の論理アドレスに基づいて構成されるブロックを結合することが好ましい。
前記複数の格納装置は、ボリューム（Ｖｏｌｕｍｅ）を含むことが好ましい。
前記複数の格納装置は、前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する第１単位の第１サイズに関連する第１ボリューム、及び前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する第２単位の第２サイズに関連する第２ボリュームを含み、前記前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する前記第１単位の前記第１サイズは、前記前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する前記第２単位の前記第２サイズと異なることが好ましい。
前記複数の格納装置は、複数のボリュームを含み、前記複数のボリュームの中で第１ボリューム及び第２ボリュームは、同一サイズの前記第２パーティションの前記開示され選別された潜在的な様相による物理アドレス空間のアドレスを有する単位に関連することが好ましい。

【0009】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による方法は、格納システムに関連する格納装置のアレイ（Ａｒｒａｙ）で格納媒体を管理するための方法において、プロセッサを利用して、格納領域に格納された使用者データを、前記格納システムに関連する前記格納装置の前記アレイでの物理的な前記格納領域（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ）の代表的な幾何学的構造（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）に対応する開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｓｐａｃｅ）にマッピング（Ｍａｐｐｉｎｇ）する段階を有し、ここで、「開示され選別された潜在的な様相」とは、選別潜在開示インターフェイスにて、前記格納システムに関連する前記格納装置の潜在格納領域自体の特性、特徴、機能を含む潜在的な様相を、格納システム階層レベルに選別的に開示したものであり、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのフリー空間（Ｆｒｅｅ Ｓｐａｃｅ）を管理する段階をさらに含み、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での前記フリー空間を管理する段階は、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスのメタブロックに関連する有効データ（Ｖａｌｉｄ Ｄａｔａ）の量（Ｑｕａｎｔｉｔｙ）に基づいて返還（Ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ）のための前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での前記アドレスの前記メタブロックを選択する段階を含み、前記メタブロックは、前記アレイの前記格納装置の各々で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックに対応し、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での前記フリー空間を管理する段階は、前記メタブロックに関連する前記有効データを移動させる段階と、前記メタブロックに対応する前記メモリセルの前記様々な物理ブロックの消去を要請する段階と、前記メタブロックを前記フリー空間として指定する段階と、をさらに含み、論理アドレスに基づいて構成されるブロックを識別するためにヘッダー（Ｈｅａｄｅｒ）にアクセスする段階と、前記識別された論理アドレスに基づいて構成されるブロックの論理ブロックアドレスがポインター（Ｐｏｉｎｔｅｒ）に関連するか否かを判別する段階をさらに含むことを特徴とする。

【0010】

前記使用者データを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間にマッピングする段階は、前記使用者データに関連する複数の論理アドレスを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスが開示され選別された潜在的な様相によるブロックにマッピングする段階を含み、前記開示され選別された潜在的な様相によるブロックは、前記格納システムに関連する個別の格納装置で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックに対応することが好ましい。
前記使用者データを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間にマッピングする段階は、前記使用者データに関連する前記複数の論理アドレスの部分集合を前記開示され選別された潜在的な様相によるブロックでのアドレスの選別された潜在的な様相によるページにマッピングする段階をさらに含み、前記開示され選別された潜在的な様相によるページは、前記メモリセルの前記様々な物理ブロックの各々での物理ページに対応することが好ましい。
前記使用者データを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間にマッピングする段階は、前記使用者データに関連する複数の論理アドレスを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスのメタブロック（Ｍｅｔａｂｌｏｃｋ）にマッピングする段階を含み、前記メタブロックは、前記アレイの前記格納装置の各々で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックに対応し、前記格納装置の各々の前記メモリセルの前記様々な物理ブロックは、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスの別個の選別された潜在的な様相によるブロックに対応することが好ましい。
前記使用者データを前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間にマッピングする段階は、前記使用者データに関連する前記複数の論理アドレスの部分集合を前記メタブロックでのアドレスのメタページ（Ｍｅｔａｐａｇｅ）にマッピングする段階をさらに含み、前記メタページは、前記別個の選別された潜在的な様相によるブロックの選別された潜在的な様相によるページに対応することが好ましい。
前記使用者データと前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間との間のマッピングを格納するテーブルを維持させる段階をさらに含むことが好ましい。
前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での前記フリー空間を管理する段階は、現在前記フリー空間として指定されたメタブロックの目録を維持させる段階をさらに含むことが好ましい。
前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスのメタページに対応する前記使用者データを格納する段階をさらに含み、前記メタページは、前記アレイの前記格納装置の各々で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックの各々の物理ページに対応することが好ましい。
前記メタページに対応する前記使用者データに対して圧縮アルゴリズムを実行する段階をさらに含むことが好ましい。

【0011】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるシステムは、格納システムに関連する格納装置のアレイ（Ａｒｒａｙ）で格納媒体を管理するためのシステムであって、機械命令語（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を格納するためのメモリと、前記機械命令語を実行して、前記格納装置の格納領域に格納される使用者データを、開示され選別された潜在的な様相による（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）アドレス空間にマッピングするためのプロセッサと、を含み、ここで、「開示され選別された潜在的な様相」とは、選別潜在開示インターフェイスにて、前記格納システムに関連する前記格納装置の潜在格納領域自体の特性、特徴、機能を含む潜在的な様相を、格納システム階層レベルに選別的に開示したものであり、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間は、前記格納システムに関連する前記格納装置の前記アレイでの物理的な格納領域の代表的な幾何学的構造（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）に対応し、前記プロセッサは、前記機械命令語をさらに実行して、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間でのアドレスのメタブロックに関連する有効データ（Ｖａｌｉｄ Ｄａｔａ）の量（Ｑｕａｎｔｉｔｙ）に基づいて返還（Ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ）のために前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での前記アドレスの前記メタブロックを選択し、ここで、前記メタブロックは、前記アレイの前記格納装置の各々で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックに対応し、前記プロセッサは、前記機械命令語をさらに実行して、前記メタブロックに関連する前記有効データを移動させ、前記メタブロックに対応する前記メモリセルの前記様々な物理ブロックの消去を要請し、前記メタブロックをフリー空間（Ｆｒｅｅ Ｓｐａｃｅ）として指定することを特徴とする。

【0012】

前記プロセッサは、前記機械命令語をさらに実行して、前記アレイの前記格納装置の各々で単一単位として共に管理されるメモリセルの様々な物理ブロックに対応する前記使用者データに関連する複数の論理アドレスを、前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間での選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスのメタブロック（Ｍｅｔａｂｌｏｃｋ）にマッピングし、前記アレイの各個別の格納装置で単一単位として共に管理される前記メモリセルの前記様々な物理ブロックに対応する前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスの各部分集合を、前記メタブロックに関連する前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスの選別された潜在的な様相によるブロックにマッピングし、前記アレイの各個別の格納装置で単一単位として共に管理される前記メモリセルの前記様々な物理ブロックの各々での各物理ページに対応する前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスの各部分集合を、各選別された潜在的な様相によるブロックに関連する前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスの各選別された潜在的な様相によるページにマッピングし、各選別された潜在的な様相によるブロックの前記各選別された潜在的な様相によるページに対応する前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間のアドレスの各部分集合を、前記メタブロックに関連するアドレスのメタページ（Ｍｅｔａｐａｇｅ）にマッピングすることが好ましい。
前記プロセッサは、前記機械命令語をさらに実行して、前記使用者データと前記開示され選別された潜在的な様相によるアドレス空間との間のマッピングを格納するテーブルを維持させることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、複雑度を管理可能な範囲に制限しながらも、格納システムの性能を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態による選別潜在露出格納パーティションを含む格納装置の一例を示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態による多重モード格納装置の一例を示すブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態による多重モード格納装置の他の例を示すブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態による多重モードソリッドステートドライブ（Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を示すブロック図である。

【図5】本発明の一実施形態によるアドレス空間情報を論理アドレス空間情報に変換する過程を示す概念図である。

【図6】本発明の一実施形態によるシステムを示すブロック図である。

【図7】本発明の一実施形態によるシステムを示すブロック図である。

【図8】本発明の一実施形態による多重モード選別潜在露出を駆動する方法を説明するフローチャートである。

【図9】本発明の一実施形態による多重モードソリッドステートドライブを示すブロック図である。

【図10】本発明の一実施形態による多重モード格納装置の使用者領域への格納のためのＳＵＥブロック及び対応するＳＵＥページの一例を示すブロック図である。

【図11】本発明の一実施形態による多重モード格納装置の使用者領域への格納のための使用者格納空間のＳＵＥブロック及び対応するＳＵＥページの他の例を示すブロック図である。

【図12】本発明の一実施形態による多重モード格納装置の使用者領域への格納のためのＳＵＥメタページ及び対応するＳＵＥページの例を示すブロック図である。

【図13】本発明の一実施形態による多重モード格納装置の使用者領域への格納のためのＳＵＥメタブロック及び対応するＳＵＥメタページの一例を示すブロック図である。

【図14】本発明の一実施形態による多重モード格納装置の使用者領域への格納のためのＳＵＥメタブロック及び対応するＳＵＥブロックの他の例を示すブロック図である。

【図15】本発明の一実施形態による論理アドレスからＳＵＥアドレスへのアドレスマッピングを提供するために多重モード格納システムによって具現されるＳＵＥマッピングスキームの例を示す概念図である。

【図16】図１５のＳＵＥマッピングスキームを具現する格納システムの例を示すブロック図である。

【図17】本発明の一実施形態による論理アドレス空間をＳＵＥアドレス空間にマッピングする方法を説明するフローチャートである。

【図18】格納システムが本発明の一実施形態による格納装置で論理及びＳＵＥ格納空間を取り扱うためにＳＵＥアドレススキームを採用した多重モード格納管理システムの一例を示すブロック図である。

【図19】格納システムが本発明の一実施形態による格納装置で論理及びＳＵＥ格納空間を取り扱うためにＳＵＥアドレススキームを採用した多重モード格納管理システムの他の例を示すブロック図である。

【図20】格納システムが本発明の一実施形態による格納装置で論理及びＳＵＥ格納空間を取り扱うためにＳＵＥアドレススキームを採用した多重モード格納管理システムのさらに他の例を示すブロック図である。

【図21】本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現される使用者領域アクセス管理器を示すブロック図である。

【図22】本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現される使用者領域マッピングエンジンを示すブロック図である。

【図23】本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現されるメタブロック管理器を示すブロック図である。

【図24】本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現される格納装置制御管理器を示すブロック図である。

【図25】本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現される格納装置アクセス管理器を示すブロック図である。

【図26】本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現される全域状態管理器を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

上述した特性及び以下の詳細な説明は、全て本発明の説明及び理解を助けるための例示的な事項である。即ち、本発明はこのような実施形態に限定されず、他の形態で具体化される。以下の実施形態は、本発明を完全に開示するための単なる例であり、本発明が属する技術分野の通常の技術者に本発明を伝達するための説明である。したがって、本発明の構成要素を具現するための方法が多数ある場合には、これらの方法の中で特定なもの又はこれと同一性があるものの中のいずれも本発明の具現が可能である。

【0016】

本明細書で所定の構成が特定要素を含むと記載した場合、又は所定の過程が特定段階を含むと記載した場合、その外の他の要素又は他の段階がさらに含まれる。即ち、本明細書で使用される用語は特定の実施形態を説明するためのものであり、本発明の概念を限定するためのものではない。さらに、発明の理解を助けるために説明した例はその相補的な実施形態も含む。幾つかの例で、本発明の技術思想を曖昧にしないために、広く公知された方法、過程、構成要素、及び回路は詳細に説明されない。

【0017】

本明細書で使用される用語は、本発明が属する技術分野の通常の技術者が一般的に理解する意味を有する。一般的に使用される用語は本明細書の脈絡にしたがって一貫的な意味として解釈される。また、本明細書で使用される用語は、その意味が明確に定義された場合でなければ、あまりにも理想的であるか又は形式的な意味に解釈されない。

【0018】

以下で、効率的で、効果的な多重モード（Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ）格納アプローチを説明する。多重モード格納方法は、複数の異なる類型（ｔｙｐｅ）のアドレス空間（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｓｐａｃｅ）及びアドレス空間活動を採用する。本実施形態で、多重モード選別潜在露出（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ、以下、ＳＵＥと略記）格納装置は、格納装置の幾つかの潜在的な様相（Ａｓｐｅｃｔ）の選別的な露出を可能にする反面、他の潜在的な様相を露出しないこともある。多重モード格納及びＳＵＥアプローチは、複雑度を管理可能な範囲に制限しながら、性能を改善することができる。

【0019】

幾つかの実施形態で、物理アドレス空間（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｓｐａｃｅ）の潜在的な様相が選別的に露出される。全般的な格納階層（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ）アプローチが適用され、一つの階層レベルの潜在的な様相は、他の階層レベルに選別的に露出される。選別的な露出は、アドレス空間の構成及びアドレス空間のマッピング（Ｍａｐｐｉｎｇ）を通じて発生する。選別的に露出された潜在的な様相は、その露出された潜在的な様相を有する階層レベルと異なる他の階層レベルで実行される多様な活動（Ａｃｔｉｖｉｔｙ）をさらに効率的で、効果的に具現する。この多様な活動は、格納管理動作を含む。多重モード格納及びＳＵＥアプローチは、多様な構成及び具現を含むことが理解できる。

【0020】

以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0021】

＜Ｉ．多重モード格納装置＞

【0022】

図１は、本発明の一実施形態による選別潜在露出格納パーティションを含む格納装置の一例を示すブロック図である。格納装置１００の選別潜在露出格納パーティション１０１は、選別潜在露出インターフェイス１０２及び潜在格納領域（Ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｇｉｏｎ）１０３を含む。

【0023】

潜在格納領域１０３は、情報を格納し、選別潜在露出インターフェイス１０２は、潜在格納領域１０３自体（例えば、次元（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）に関連する物理的な様相、代表幾何構造（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）、管理機能、書込み動作、消去動作等）の様相（例えば、特性（Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）、特徴（Ｆｅａｔｕｒｅ）、機能等）を、外部構成要素又は格納システム階層レベル（図示せず）に選別的に露出する。この露出は、潜在格納領域１０３に格納された情報（使用者データ及びメタデータ）の様相に関連付けられる。選別潜在露出格納パーティション１０１は、潜在的な様相（例えば、特性、特徴、機能等）の一部を露出する。

【0024】

潜在的な様相の一部を露出する具体例として、露出された様相に関連する活動（例えば、フリー空間（Ｆｒｅｅ Ｓｐａｃｅ）の管理、フリー空間使用のための返還（Ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ）及び環境設定、オーバープロビジョニング（Ｏｖｅｒ－ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ）、トリム（Ｔｒｉｍ）動作、パワーサイクリング（Ｐｏｗｅｒ Ｃｙｃｌｉｎｇ）等）は、潜在的な様相の一部を選別的に露出しないシステムに比べてより効率的に（例えば、より速く、より少ない帯域幅、省電力）実行される。この活動は潜在的な様相をより多く又は全て露出するアプローチに比べて、低い複雑度で実行される。

【0025】

潜在的な様相の中のいずれの部分を露出させるかの選択は、速度と複雑度とを比較するか、又は速度と複雑度とのバランスを考慮して決定される。選別潜在露出格納パーティション１０１は、単一パーティションを利用する単一モード格納装置に含まれるか、又は複数のパーティションを利用する多重モード格納装置に含まれることが理解される。

【0026】

図２は、本発明の一実施形態による多重モード格納装置の一例を示すブロック図である。多重モード格納装置２２０は、第１パーティション２３０及び第２パーティション２４０を含む。

【0027】

様々なモード及びこれに対応するパーティションは、多様な要素に関連するか、又は多様な要素に基づくことが理解される。多様な要素は、潜在格納領域の異なる露出、異なるアドレス空間（例えば、論理的、仮想（Ｖｉｒｔｕａｌ）、又は物理的アドレス空間）、異なる格納管理モード（例えば、内部管理及び外部管理）、異なる潜在格納情報（例えば、メタデータ及び使用者データ）等を含む。内部管理及び外部管理は、格納装置管理システムの構成要素及び動作（例えば、フラッシュ管理システム（ＦＭＳ：Ｆｌａｓｈ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ソリッドステート装置（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅ）管理システム等）を含む。パーティション及びこれに対応する構成要素は、異なる類型（ｔｙｐｅ）であってもよい。

【0028】

多重モード格納装置２２０のパーティション及びこれに対応するインターフェイスは、異なる類型のアドレス空間（例えば、論理アドレス空間及び選別潜在露出（ＳＵＥ）アドレス空間）に関連する。多重モード格納装置２２０の１つ以上のパーティション及びこれに対応するインターフェイスは、同一類型のアドレス空間に関連する（例えば、多重モード格納装置２２０の１つ以上のパーティション及びこれに対応するインターフェイスはＳＵＥアドレス空間に関連する）。

【0029】

第１パーティション２３０は、第１類型のインターフェイス２３１及び潜在格納領域２３３を含む。第２パーティション２４０は、第２類型のインターフェイス２４１及び潜在格納領域２４３を含む。本実施形態において、第１パーティション２３０は、第１類型のアドレス空間パーティション（例えば、論理アドレス空間パーティション）であり、第２パーティション２４０は、第２類型のアドレス空間パーティション（例えば、ＳＵＥアドレス空間及び仮想アドレス空間パーティション）である。パーティションは、ＳＵＥ格納パーティションであることが理解される。

【0030】

図３は、本発明の一実施形態による多重モード格納装置の他の例を示すブロック図である。多重モード格納装置３５０は、第１パーティション３７０及び第２パーティション３８０を含む。

【0031】

本実施形態において、第１パーティション３７０は、第１類型のアドレス空間パーティションであり、第２パーティション３８０は、ＳＵＥアドレス空間パーティションである。第１パーティション３７０は、第１類型のインターフェイス３７１及び潜在格納領域３７３を含む。第２パーティション３８０は、選別潜在露出インターフェイス３８１及び潜在格納領域３８３を含む。第１パーティション関連活動３７２（例えば、ＦＭＳ）のような幾つかの活動が１つのパーティションのために内部的に（例えば、多重モード格納装置３５０で）実行され、他のパーティションのために外部的に（図示せず）実行される。

【0032】

異なるパーティションには、異なる類型の情報が格納される。本実施形態では、２つの類型の情報（例えば、メタデータ及び使用者データ）がある。使用者データは、主に使用者アプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）によって生成され、メタデータは、主に使用者データに関連する補助情報（例えば、格納システム階層中のファイルの位置、ファイルの内容の大きさ、アクセス（Ａｃｃｅｓｓ）時刻、修正時刻、使用者ＩＤ等）である。第１フラッシュ管理システムは、メタデータの管理に焦点を当てる。メタデータは、結局使用者データの格納を管理するために利用される。

【0033】

管理又は維持補修活動に関連するシステム動作とは異なるように、使用者によって開始される（Ｕｓｅｒ－ｉｎｉｔｉａｔｅｄ）活動に関連する動作を、格納システムが指示するか、又は具現する。例えば、使用者によって開始される読出し又は書込みは、使用者観点から提供される特定アドレス又は位置に向けることができる反面、システム動作は、システム観点から提供される物理ブロック（Ｂｌｏｃｋ）及びページ（Ｐａｇｅ）に向けられる。

【0034】

多重モード格納装置３５０は、多様な構成及び具現を含む。本実施形態で、多重モード格納装置３５０はソリッドステート装置である。多重モード格納装置３５０は、フラッシュ構成要素（例えば、ＮＡＮＤフラッシュ構成要素、ＮＯＲフラッシュ構成要素等）を含む。

【0035】

図４は、本発明の一実施形態による多重モードソリッドステートドライブ（Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を示すブロック図である。多重モードソリッドステートドライブ４００は、多重モード格納装置の具現例の１つである。多重モードソリッドステートドライブ４００は、論理アドレス空間の格納パーティションＡ（４１０）、フラッシュ変換ロジック（ＦＴＬ：Ｆｌａｓｈ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｌｏｇｉｃ）４１３を含む論理インターフェイス４１１、潜在物理アドレス空間４１２、選別潜在露出アドレス空間の格納パーティションＢ（４２０）、選別潜在露出インターフェイス４２１、及び潜在物理アドレス空間４２３を含む。

【0036】

論理アドレス空間の格納パーティションＡ（４１０）は、論理アドレス基盤のシステムデータ（例えば、メタデータ）を受信して格納し、ＳＵＥアドレス空間の格納パーティションＢ（４２０）は、潜在露出アドレス空間にしたがうアドレス基盤の使用者データ（例えば、アプリケーションデータ）を受信する。使用者データは、潜在物理アドレス空間４２３に格納され、潜在物理アドレス空間４２３はフラッシュ格納構成要素（例えば、異なる類型のフローティングゲートトランジスタ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｇａｔｅ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））を含む。フラッシュ格納構成要素は、多様な構成及びグラニュラリティ（Ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）で配列される。例えば、フラッシュ格納構成要素は、複数のダイ（Ｄｉｅ）として配列され、複数のダイの中でダイ４７０はブロック（４７３、４７９）及びブロック内のページを含む。

【0037】

本実施形態において、ＳＵＥインターフェイス４２１は、潜在物理アドレス空間４２３の様相を露出する。潜在物理アドレス空間４２３の選別的な様相は、多重モードソリッドステートドライブ４００の潜在的な動作を取り扱う（Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）使用者データの調整（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）によって露出される。この調整は、潜在物理アドレス空間４２３の管理動作の露出に関連する。潜在的な物理格納管理の様相は、共に管理される複数の潜在物理アドレスブロック（例えば、４７１、４７２、４７３、４７４）を分類（Ｇｒｏｕｐｉｎｇ）することを含む。例えば、共に管理される複数の潜在物理アドレスブロック（例えば、４７１、４７２、４７３、４７４）は、単一管理単位として単一動作で共に管理されるか、ブロック集合や帯域（Ｂａｎｄ）で共に管理されるか、又は単一管理コマンド（Ｃｏｍｍａｎｄ）に応答して共に管理される。

【0038】

図５は、本発明の一実施形態によるアドレス空間情報を論理アドレス空間情報に変換する過程を示す概念図である。選別潜在露出アドレスブロック５０３は、多様な管理及び維持補修動作に関連する情報（例えば、５０５、５０７、５０８）を含む。物理アドレス空間５０２は、複数のダイ（５１１、５１２、５１３、５１４、５２１、５２２、５２３、５２４、５３１、５３２、５３３、５３４、５４１、５４２、５４３、５４４）を含む。各ダイは、複数の物理アドレス基盤のブロック（例えば、５１５、５１９）を含み、各物理アドレス基盤のブロックは、複数の物理アドレスページを含む。

【0039】

物理アドレス空間５０２は、物理ブロック及び物理ページ基盤のアドレス格納位置にアクセスする。選別潜在露出インターフェイス５０１は、選別潜在露出アドレスブロック５０３の情報を受信し、受信した情報を物理アドレス空間５０２と互換可能な構成に変換するか、又は再構成する。選別潜在露出アドレスブロック５０３の情報は、物理的な管理動作に関与する情報に対応する。

【0040】

本実施形態で、管理及び維持補修動作は、物理アドレス空間５０２内の物理ブロック（例えば、５１５、５１９、５３９）に提供される。管理動作は、物理アドレス空間又は物理レベル管理ユニットに提供される。物理レベル管理ユニットは、実質的に同一時点に（例えば、管理動作又はコマンドに応答して）管理される複数のアドレス、ページ、ブロック等を管理することを含む。例えば、消去動作は（ブロック５１５と同様に黒色で示した）物理ブロックに提供される。

【0041】

選別潜在露出アドレスブロック５０３が物理ブロックにマッチング（Ｍａｔｃｈｉｎｇ）するように構成されることによって、各物理ブロックに対応する各情報（例えば、５０５、５０７、５０８）は選別潜在露出アドレスブロック５０３に含まれる。本例では、選別潜在露出インターフェイス５０１は、ＳＵＥアドレスブロック５０３の情報を受信し、情報（５０５、５０７、５０８）が各々物理ブロック（５１５、５１７、５２８）に対応することを識別し、したがって対応する管理及び維持補修動作を実行する。本実施形態において、消去管理動作は複数の物理ブロックの情報に対して実行され、書込み動作はページの情報に対して実行される。

【0042】

２つのアドレス空間の幾何構造もまた互いに異なる。本実施形態で、論理アドレス空間は、単一次元であり（例えば、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｂｌｏｃｋ Ａｄｄｒｅｓｓ）のオフセット（Ｏｆｆｓｅｔ）がどのようにして調整されるかに関連）、一方、物理アドレス空間は、多様な様相（例えば、ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）、物理ページ、物理ブロック、物理ダイ等又はそれらの一部又は部分集合）を含む多次元である。選別潜在露出（ＳＵＥ）アドレス空間は、一次元であるか、又は制限された又は減少した数の次元である。ＳＵＥアドレス空間の幾つかの例で、潜在物理アドレス空間の次元は、単一又は減少した数の次元に抽出（Ａｂｓｔｒａｃｔ）される。潜在物理アドレス空間の管理活動（例えば、返還／ガーベッジコレクション（Ｇａｒｂａｇｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）、パワーサイクリング等）に関連する選択された次元（例えば、ブロック及びページ）は、ＳＵＥアドレス空間に抽出される一方、潜在物理アドレス空間の他の様相又は活動（例えば、ＥＣＣ）は、ＳＵＥアドレス空間に抽出されない。

【0043】

潜在的な様相の選別的な露出は、全体システム中の多重モードソリッドステートドライブ４００ではない他の構成要素（図示せず）によって使用者データを多重モードソリッドステートドライブ４００に伝送する前の調整を含む。本実施形態で、多重モードソリッドステートドライブ４００は、全体システム階層の異なるレベルで動作する管理構成要素に連結される。

【0044】

図６は、本発明の一実施形態によるシステムを示すブロック図である。システム６００は、多重モード格納管理システム６１０と通信可能に連結された複数の多重モードソリッドステートドライブ（例えば、６２０、６３０、６４０、６５０）を含む。

【0045】

幾つかの活動（例えば、幾つかの格納管理動作及びフラッシュ管理システム動作）は、多重モード格納管理システム６１０によって制御され、他の活動（例えば、他の格納管理動作及びフラッシュ管理システム動作）は、多重モードソリッドステートドライブ（６２０、６３０、６４０、６５０）によって制御される。本実施形態において、多重モードソリッドステートドライブ（６２０、６３０、６４０、６５０）は、各々コントローラ（６２１、６３１、６４１、６５１）を含む。コントローラ（６２１、６３１、６４１、６５１）は、多重モードソリッドステートドライブ（６２０、６３０、６４０、６５０）に対する幾つかの活動を制御するか、又は指示する。多重モード格納管理システム６１０は、コントローラ６１１を含む。コントローラ６１１は、多重モードソリッドステートドライブ（６２０、６３０、６４０、６５０）に対する幾つかの活動を制御するか、又は指示する。

【0046】

具体例として、コントローラ（６２１、６３１、６４１、６５１）は、各々多重モードソリッドステートドライブ（６２０、６３０、６４０、６５０）の第１パーティションの活動を制御するか、又は指示し、コントローラ６１１は、多重モードソリッドステートドライブ（６２０、６３０、６４０、６５０）の第２パーティションの活動を制御するか、又は指示する。コントローラ６１１は、選別潜在露出（ＳＵＥ）インターフェイスを通じて多重モードソリッドステートドライブ（６２０、６３０、６４０、６５０）の活動を制御する。

【0047】

本実施形態で、システム６００は、複数のボリューム（Ｖｏｌｕｍｅ、例えば、６７１、６７２、６７３）を含む。具体例として、システム６００は、使用者空間を含む。使用者空間は、複数のボリュームにマッピングされ、格納空間は複数のボリュームとして使用者に表される。ボリュームは、異なる大きさを有する。また、異なる大きさのＳＵＥアドレス基盤単位は、複数ボリュームに関連する。

【0048】

図７は、本発明の一実施形態によるシステムを示すブロック図である。システム７００は、機器７１０に含まれる多重モード格納管理システム７２０と通信可能に連結される多重モードソリッドステートドライブ７５０を含む。機器７１０は、多様なコンピュータ／電子機器（装置）の中のいずれもよい。他の多重モードソリッドステートドライブが多重モード格納管理システム７２０に連結される。システム７００は、メタデータ７３０及び使用者データ７４０の格納を管理する。

【0049】

多重モード格納管理システム７２０は、コントローラ７４５を含む。コントローラ７４５は（使用者データのための）ＦＭＳ（フラッシュ管理システム）７４１、及び選別潜在露出マッパー７４２を含む。

【0050】

多重モードソリッドステートドライブ７５０は、論理アドレス空間パーティション７７０及び選別潜在露出アドレス空間パーティション７８０を含む。論理アドレス空間パーティション７７０は、物理アドレス空間７７７及びコントローラ７７５を含み、コントローラ７７５は、（メタデータのための）ＦＭＳ（フラッシュ管理システム）７７１を含む。ＦＭＳ７７１は、論理インターフェイス７７２を含み、論理インターフェイス７７２は、ＦＴＬ７７３を含む。物理アドレス空間７７７は、ＮＡＮＤフラッシュを含む。選別潜在露出アドレス空間パーティション７８０は、選別潜在露出インターフェイス７８２及び物理アドレス空間７８７を含み、物理アドレス空間７８７は、ＮＡＮＤフラッシュを含む。

【0051】

メタデータ７３０の情報は、論理アドレスブロック７９１に受信されて、論理アドレスブロック７９２に伝達され、多重モード格納管理システム７２０から論理アドレス空間パーティション７７０に提供される。論理アドレスブロック（７９１、７９２）は同一である（即ち、論理アドレスブロック７９１が変更さず、単純に論理アドレス空間パーティション７７０に伝達される）。

【0052】

論理インターフェイス７７２は、メタデータに関連する論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）を、物理アドレス空間７７７に関連する物理アドレスブロック７９３に変換する。フラッシュ管理システム７７１は、物理アドレス空間７７７に関連する格納管理及び維持補修動作を指示する。メタデータは、物理アドレス空間７７７のＮＡＮＤフラッシュに格納される。

【0053】

論理アドレスブロック７９７の使用者データは、フラッシュ管理システム（ＦＭＳ）７４１に伝達される。物理アドレス空間７８７の潜在的な特徴及び特性が選別潜在露出インターフェイス７８２を通じて露出されるのにしたがって、フラッシュ管理システム７４１は、物理アドレス空間７８７の潜在的な特徴及び特性に関連するフラッシュ管理及び維持補修動作を指示する。選別潜在露出マッパー７４２は、論理アドレスブロック７９７を選別潜在露出アドレスブロック７９８にマッピングする。

【0054】

これによって、ＳＵＥアドレスブロック７９８は、ＳＵＥインターフェイス７８２によって物理アドレスブロック７９９（図５の物理ブロック５１７、５１９と同様）に変換される。物理アドレスブロック７９９は、物理アドレス空間７８７に含まれるＮＡＮＤフラッシュ構成要素に関連付けられる。論理アドレスブロックは、ＳＵＥアドレスブロックとは異なる大きさを有し、これによって物理アドレスブロックとは異なる大きさを有する。

【0055】

階層レベルの上位で多様な活動を実行することは、従来のアプローチに比べてより効率的であり、便利な管理を可能にする。従来のアプローチの場合、様々な階層に影響を与える活動を取り扱うことにおける柔軟性に制限があった。従来のアプローチは、全体性能に幾何級数的に否定的な影響を引き起こす活動（例えば、ログ－オン－ログ（Ｌｏｇ－ｏｎ－Ｌｏｇ）、駆動レベルのフラッシュ管理システム、及びシステムレベルのフラッシュ管理システム）を様々な階層に対して遂行しなければならない。

【0056】

例えば、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙ ｏｆ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｄｉｓｋｓ）格納システムでは、上位格納階層レベル（例えば、ＲＡＩＤシステム管理レベル）及び下位格納階層レベル（例えば、格納駆動レベル）の全てに影響を与え、共に管理される必要がある多くの要素がある（例えば、データ格納及び対応するパリティー（Ｐａｒｉｔｙ）の格納）。情報のライフサイクルが各階層毎に互いに異なり（例えば、使用者は情報を上書き（Ｏｖｅｒｗｒｉｔｅ）したいが、ＲＡＩＤシステムは未だパリティーを再計算するためにその情報を必要とする）、この場合、駆動レベルは使用者のために「新しい」データを書き込むが、システムレベルではＲＡＩＤシステムのために「既存の」情報を維持する。これは、トリム動作を実行する能力がない書込み増幅指数（Ｗｒｉｔｅ Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を可能にする。

【0057】

図８は、本発明の一実施形態による多重モード選別潜在露出を駆動する方法を説明するフローチャートである。

【0058】

７％のオーバープロビジョニング（例えば、ソリッドステートドライブ）で駆動することは、オーバープロビジョニングを駆動すること無しに直接上書きを実行するシステム（例えば、ハードディスクドライブ）に比べて１５倍難しい作業を要求し、システムオーバープロビジョニングを採用しないシステムに比べてさらに１５倍難しい作業を要求して、全体では２２５（＝１５×１５）倍難しい。フラッシュ管理システムが上位格納階層レベルへ移動されるのを認める多重モード格納装置は、作業の減少を可能にし（例えば、７％のオーバープロビジョニングはオーバープロビジョニングがないシステムに比べ単に１５倍難しくなり、２８％のオーバープロビジョニングはオーバープロビジョニングがないものに比べて単に３倍難しくなる）、これにより、書込み増幅指数の減少を可能にする。具体例で、上位レベルからの管理動作を指示するために利用される選別された潜在アドレスブロック及びページは潜在物理レベルと調和されるか、又はマッチングされる。これは使用者レベルでの情報ライフサイクルがシステムレベルでの情報ライフサイクルと異なるようにすることができる。しかし、管理の観点から、両方のライフサイクルは同様に調整される（例えば、使用者レベルでのライフサイクルの長さ及びシステムレベルでのライフサイクルの長さは使用者空間の利用及び消去に対応する）。

【0059】

図８のステップＳ８１０で、装置の第１部分が第１類型の情報を格納するための第１領域として構成されるか、又は指定される。本実施形態において、第１領域はメタデータ領域であり、第１類型の情報はメタデータである。ＥＣＣの大きさは可変（Ｖａｒｙ）である。

【0060】

ステップＳ８２０で、第１アドレス空間情報に基づいて第１類型インターフェイス動作が実行される。具体例として、第１領域はメタデータ領域であり、第１類型の情報はメタデータである。本実施形態で、第１類型インターフェイスは論理アドレス空間インターフェイスであり、論理アドレス基盤の情報に基づいて動作が実行される。論理インターフェイス動作はＦＴＬ（フラッシュ変換ロジック）を含む。ＦＴＬは、メタデータ及び論理アドレスを受信し、システムレベル構成で示すアドレスブロックを物理レベル構成のアドレスブロックに変換する。

【0061】

ステップＳ８３０で、装置の第２部分が第２類型の情報を格納するための第２領域として構成されるか、又は指定される。本実施形態で、第２領域は使用者データ領域であり、第２類型の情報は使用者データである。選別潜在露出（ＳＵＥ）アドレス空間は、物理アドレス空間に関連する複雑度を抽象化するか、又は除去するが、潜在物理アドレス空間構成との関係又は対応を依然として露出する。本実施形態で、物理空間次元は、ＳＵＥアドレスページ次元及びＳＵＥアドレスブロック次元に抽出される。物理アドレス空間はＳＵＥアドレスによって抽象化される。

【0062】

ステップＳ８４０、第２アドレス空間情報に基づいて第２類型インターフェイス動作が実行される。第２類型インターフェイスは潜在的な様相を露出する。第２アドレス空間情報はＳＵＥアドレス空間情報である。ＳＵＥアドレス空間情報は潜在的な様相に対応する。潜在的な様相は、物理アドレス空間幾何構造の代表幾何構造又は次元を含む。ＳＵＥインターフェイスは、潜在的なシステム管理動作（例えば、フリー空間の管理、フリー空間の使用のための整備及び環境設定等）に関連する次元を露出する。メタデータ領域でのオーバープロビジョニングの比率は使用者データ領域でのオーバープロビジョニングの比率と互いに異なる。

【0063】

図９は、本発明の一実施形態による多重モードソリッドステートドライブを示すブロック図である。図９で、多重モードソリッドステートドライブ９２０は、論理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９１０及び物理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９３０に関する従来の試みと比較される。

【0064】

論理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９１０は、論理インターフェイス９１１、フラッシュ変換ロジック（ＦＴＬ）９１２、及び論理アドレス空間９１３を含む。物理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９３０は、物理インターフェイス９３１及び物理アドレス空間９３２を含む。多重モードソリッドステートドライブ９２０は、論理インターフェイス９２１、フラッシュ変換ロジック（ＦＴＬ）９２２、論理アドレス空間９２３、ＳＵＥインターフェイス９２４、及び物理アドレス空間９２５を含む。

【0065】

多重モードソリッドステートドライブ９２０は、ドライブの潜在的な様相の便利で、選別的な露出を可能にする。十分に露出をしないか、又は過度な複雑度を有する従来のアプローチと異なり、多重モードソリッドステートドライブ９２０は、過渡な複雑さ無しで適切な量の露出を可能にする。

【0066】

実際、従来のソリッドステートドライブは、良好な線型アドレス空間を有するよりは、多数のフラッシュチップを有するコントローラを含む。このフラッシュチップは、ダイ上でトランジスタのグループ又はストリング（Ｓｔｒｉｎｇ）に格納されるデータを有するページからなるブロックで動作するように構成される。物理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９３０は、格納媒体のすべての潜在的な物理アドレス様相を露出しようとする、これは（論理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９１０に比べて）非常に速い動作を可能にするが、非常に複雑なアプローチをもたらす。論理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９１０は、格納媒体の潜在的な細部様相を全て又は概ね隠すスキーム（Ｓｃｈｅｍｅ）を利用して単一の線型フラットマッピング空間（Ｌｉｎｅａｒ Ｆｌａｔ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｓｐａｃｅ）を有するが、潜在的な細部様相の大部分を隠しながら、根本的にはデータを物理領域に格納しようとすることは（物理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９３０に比べて）システムを遅くする。

【0067】

多重モードソリッドステートドライブ９２０は、フラッシュ管理システムの動作を便利で、柔軟な構成とし、実装できるようにする。多重モードソリッドステートドライブ９２０は、論理アドレス空間９２３に対するフラッシュ管理システムの動作を、主に多重モードソリッドステートドライブ９２０の内部コントローラ（例えば、図７のコントローラ７７５）で実行する。一方、ＳＵＥアドレス空間９２５に対するフラッシュ管理システムの動作は、主に多重モードソリッドステートドライブ９２０の外部コントローラ（例えば、図７のコントローラ７４５）においてシステムレベルで実行される。

【0068】

多重モードソリッドステートドライブ９２０のフラッシュ管理システムの動作を分離又は分割する能力は、このような分離又は分割を許容しない物理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９１０及び論理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９３０で利用されるフラッシュ管理システムの動作とは異なる。論理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９１０のためのフラッシュ管理システムの動作は、主に論理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９１０の内部コントローラで実行され、物理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９３０のためのフラッシュ管理システムの動作は、主に物理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９３０の外部コントローラでシステムレベルに実行される。

【0069】

本実施形態で、多重モードソリッドステートドライブ９２０は、潜在アドレス空間の幾つかの特徴を選別的に露出し、論理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９１０及び物理アドレス基盤のソリッドステートドライブ９３０は潜在アドレス空間の幾つかの特徴などを選別的に露出しない。本実施形態で、潜在的な様相を外部フラッシュ管理システム（例えば、図７の多重モード格納管理システム７２０）に露出することは、その潜在的な様相の選択された露出のマッピングを含む。

【0070】

＜ＩＩ．選別潜在露出（ＳＵＥ）マッピング＞

【0071】

本発明の他の実施形態は、選別潜在露出（ＳＵＥ）マッピングスキームを具現して、格納システムにおいて使用者データのために論理アドレス空間からＳＵＥアドレス空間へのマッピングを生成する。個別の格納装置レベルよりはむしろ複数の格納装置に亘るシステムレベルで実行される特定の格納媒体管理機能を許容するために、ＳＵＥマッピングスキームは、潜在物理格納媒体の重要な特徴を選別的に露出する。

【0072】

例えば、本実施形態は、格納機器中の複数のＮＡＮＤフラッシュ不揮発性メモリ装置に亘る使用者アドレス空間の様相の選別的な露出を可能にする。ＳＵＥマッピングスキームのＳＵＥページ及びブロックは、対応する物理ページ及びブロックと整列させる。対応する物理ページ及びブロックは、物理的なＮＡＮＤフラッシュ不揮発性メモリ装置の各々において１つの単位として共に管理される。物理的なＮＡＮＤフラッシュ不揮発性メモリ装置の個別のダイ（ｄｉｅ）は、ＳＵＥマッピングスキームでは区別されないが、ＳＵＥブロック大きさに間接的に反映される。

【0073】

格納装置の物理ページ及びブロックとＳＵＥマッピングスキームのＳＵＥページ及びブロックとの間の相関は、格納システム中のすべてのＮＡＮＤフラッシュ不揮発性メモリ装置に亘るシステムレベルで組織され、具現される特定のＮＡＮＤフラッシュ管理機能（例えば、消去、プログラミング、返還（ガーベッジコレクション）、及びフリー空間の管理）を許容する。特定の格納媒体管理機能のシステムレベルの具現は、格納資源の提供（Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎ）に関する有益な効率性を提供する。

【0074】

図３を参照すると、ＮＡＮＤフラッシュ不揮発性メモリ装置のような多重モード格納装置（例えば、３５０、４００、６２０）は、本明細書で説明するＳＵＥマッピングスキームを利用して具現される。例えば、本実施形態において、多重モード格納装置はＮＡＮＤフラッシュ基盤のソリッドステートドライブである。本実施形態で、多重モード格納装置は、標準ディスクドライブフォームファクタ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ）や標準メモリカードフォームファクタ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ）のような標準化された物理的なフォームファクタにしたがう。

【0075】

図５を参照すると、上述のように、多重モード格納装置は、多数のＮＡＮＤフラッシュメモリセルを有する複数のダイ（５１１、５１２、５１３、５１４、５２１、５２２、５２３、５２４、５３１、５３２、５３３、５３４、５４１、５４２、５４３、５４４）又はメモリチップを含む。各ダイ上のＮＡＮＤフラッシュメモリセルは、物理ブロック（５１５、５１７、５１９、５２８、５３９）のように、複数の個別の物理ブロックにさらに区分される。

【0076】

消去及びフリー空間の管理は、多重モード格納装置のダイの１つ以上の個別グループ上のメモリセルのブロックに対して遂行される。例えば、多重モード格納装置は、１２８個のダイを含み、１つのグループ又は単位として、１２８個のダイの中の１つのブロックに対して消去及びフリー空間の管理を遂行する。或いは、多重モード格納装置は、１２８個のダイを含み、１つのグループとして、ダイの部分集合（例えば、３２つのダイのグループ）の中の１つのブロックに対して消去及びフリー空間の管理を遂行する。

【0077】

図１０は、本発明の一実施形態による多重モード格納装置の使用者領域への格納のためのＳＵＥブロック及び対応するＳＵＥページの一例を示すブロック図である。

【0078】

図１０には、ＳＵＥブロック１０１０を形成する物理ブロック（１０１２、１０１４、１０１６、１０１８）の配列が示されている。メモリセルの物理ブロック（１０１２、１０１４、１０１６、１０１８）の各々は、さらにメモリセルの複数の個別物理ページ（例えば、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４）に区分される。ＳＵＥページ１０３０は、対応するＳＵＥブロック１０１０の物理ブロック（１０１２、１０１４、１０１６、１０１８）に対応する物理ページ（１０３２、１０３４、１０３６、１０３８を）含む。

【0079】

本実施形態では、メモリセルのＳＵＥ構成が多重モード格納装置（例えば、３５０、４００、６２０）中に生成される。ＳＵＥページ及びＳＵＥブロックは、プログラム及び消去の単位として共に管理される、格納装置上のダイの各グループに対して準備される。ＳＵＥブロックは、多重モード格納装置のダイの部分集合に含まれる各ダイから各々１つずつ選択される物理ブロックのメモリセルを含むように定義され、これらの物理ブロックは、１つの単位として共に消去され、管理される。ＳＵＥページは、１つのＳＵＥブロックの個別セクション（Ｓｅｃｔｉｏｎ）又はセグメント（Ｓｅｇｍｅｎｔ）を含むように定義され、この個別セクション又はセグメントは共にプログラムされる。

【0080】

例えば、本実施形態で、多重モード格納装置は、１２８個のダイを含み、各ダイに含まれる該当物理ブロック上のフリー空間を共に消去し、管理する。対応するＳＵＥブロック１０１０は、多重モード格納装置の１２８個のダイから各々１つずつ選択される１２８個の物理ブロックのメモリセルを含むように定義される。対応するＳＵＥページ１０３０は、１２８個の物理ブロックに各々対応する１２８個のセクション又はセグメントを含むように定義される。

【0081】

例えば、他の実施形態として、多重モード格納装置は、１２８個のダイを含み、１度に３２個のダイの各物理ブロック上のフリー空間を共に消去し、管理する。対応するＳＵＥブロック１０１０は、多重モード格納装置の３２個のダイから各々１つずつ選択される３２の物理ブロックのメモリセルを含むように定義される。この場合、対応するＳＵＥページ１０３０は、３２の物理ブロックに各々対応する３２つのセクション又はセグメントを含むように定義される。

【0082】

さらに他の実施形態として、多重モード格納装置は、各々が４つのプレーン（Ｐｌａｎｅ）に分けられた１２８個のダイを含み、各ダイに含まれる各々のプレーンのブロック上のフリー空間を管理する。対応するＳＵＥブロック１０１０は、メモリ装置に含まれる各々のプレーンの１２８個のブロックのメモリセルを含むように定義される。この場合、対応するＳＵＥページ１０３０は、各々のプレーンのブロックに対応する１２８個のセクション又はセグメントを含むように定義される。

【0083】

図１１は、本発明の一実施形態による多重モード格納装置の使用者領域への格納のための使用者格納空間のＳＵＥブロック及び対応するＳＵＥページの他の例を示すブロック図である。

【0084】

図１１には、使用者格納空間のＳＵＥブロック１１１０が示されている。本実施形態で、ＳＵＥブロック１１１０は、仮想ブロック（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｂｌｏｃｋ）と同様に考えることができる。ＳＵＥブロック１１１０は、個別格納装置レベルでメモリ媒体を管理するための動作の基本単位である。ＳＵＥブロックは、複数のＳＵＥページで構成される。具体例として、ＳＵＥページは、仮想ページと同様に考えられる。例えば、図１１に示すＳＵＥブロック１１１０は、４つのＳＵＥページ（１１２１、１１２２、１１２３、１１２４）を含む。

【0085】

図５に示したように、ＳＵＥブロックのＳＵＥページに割当られる物理的なメモリセルは、１つの多重モード格納装置（例えば、３５０、４００、６２０）に含まれる複数のダイに亘って分布する物理ページ及び物理ブロックに対応して位置する。他の実施形態は、多重モード格納装置の物理的な消去ブロックサイズとプログラム可能な物理ページサイズとの間の関係に基づいて所定個数のページに分割されるブロックを含む。

【0086】

図１２は、本発明の一実施形態による多重モード格納装置の使用者領域への格納のためのＳＵＥメタページ及び対応するＳＵＥページの例を示すブロック図である。

【0087】

図１２には、メタページ（Ｍｅｔａｐａｇｅ）１２１０が示されている。メタページ１２１０は、格納システム中で複数の格納装置に亘る複数のＳＵＥページで構成される。例えば、図１２に示すメタページ１２１０は、５つのＳＵＥページ（１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５）を含む。他の実施形態としては、格納システム中の個別多重モード格納装置の個数及び多重モード格納装置の各々で１つの単位として共に管理されるダイの個数に基づいて、所定数のＳＵＥページに分割されたメタページを含む。

【0088】

各ＳＵＥページに割当られる物理的なメモリセルは、個別の多重モード格納装置（例えば、３５０、４００、６２０）に位置する。メタページ１２１０を形成する様々なＳＵＥページ（１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５）に割当られるメモリセルは、格納システム（例えば、格納機器）に関連する複数の格納装置（例えば、６２０、６３０、６４０、６５０）に位置する。

【0089】

したがって、ＳＵＥページ（１１２１、１１２２、１１２３、１１２４）のサイズ又は幅（Ｗｉｄｔｈ）は、各多重モード格納装置で１つの単位として共に管理されるダイの個数に対応する一方、メタページ１２１０のサイズ又は幅は、格納システムに含まれる多重モード格納装置の個数に対応する。

【0090】

図１３は、本発明の一実施形態による多重モード格納装置の使用者領域への格納のためのＳＵＥメタブロック及び対応するＳＵＥメタページの一例を示すブロック図である。

【0091】

図１３には、メタブロック（Ｍｅｔａｂｌｏｃｋ）１３１０の例が示されている。メタブロック１３１０は、複数のメタページ（１３１１、１３１２、１３１３、１３１４）で構成される。メタページ１２１０と同様に、メタブロック１３１０に割当られる物理的なメモリセルは、格納システムに関連する複数の格納装置に位置する。即ち、メタブロック１３１０は、格納システムに含まれる多重モード格納装置（例えば、６２０、６３０、６４０、６５０）の各々において、１つの単位として共に管理されるダイの対応する部分集合に含まれる各ダイから選択される該当ブロックを含む。したがって、メタブロック１３１０の大きさは、各多重モード格納装置（例えば、３５０、４００、６２０）で共に管理されるダイの個数、及び格納システムに含まれる多重モード格納装置（６２０、６３０、６４０、６５０）の個数に対応する。

【0092】

図１４は、本発明の一実施形態による多重モード格納装置の使用者領域への格納のためのＳＵＥメタブロック及び対応するＳＵＥブロックの他の例を示すブロック図である。

【0093】

図１４には、メタブロック１４１０が複数のＳＵＥブロック（例えば、１１１０）で構成されることが示されている。メタブロック１４１０は、格納システムに含まれる多重モード格納装置（例えば、６２０、６３０、６４０、６５０）の各々で共に管理されるダイの各部分集合から選択される各々のＳＵＥブロック（１４１１、１４１２、１４１３、１４１４、１４１５）の結合である。同様に、メタページ１２１０は、メタブロック１４１０で対応するＳＵＥブロック（１４１１、１４１２、１４１３、１４１４、１４１５）の各々から選択される対応するＳＵＥページ（例えば、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５）の結合である。

【0094】

本実施形態で、特定のメモリ媒体管理機能（例えば、消去、プログラミング、返還（ガーベッジコレクション）、及びフリー空間の管理等）は、メタブロックレベルで実行される。即ち、このメモリ媒体管理機能は、個別の格納装置レベルに代わり、格納システムレベルで提供される。

【0095】

所望のシステムレベルのメモリ管理を可能にするために、使用者データに割当され、アプリケーション及びバーチャルマシンオペレーティングシステム（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によって取り扱われる論理アドレス空間がＳＵＥアドレス空間にマッピングされる。したがって、格納システムに含まれる多重モード格納装置の使用者領域は、潜在露出インターフェイスを通じて取り扱われる。システムレベルのメモリマッピング及び管理は、書込み増幅因子を減少させ、これは格納領域の提供を減らして費用減少を可能にする。

【0096】

図１５は、本発明の一実施形態による論理アドレスからＳＵＥアドレスへのアドレスマッピングを提供するために多重モード格納システムによって具現されるＳＵＥマッピングスキームの例を示す概念図である。

【0097】

図１５には、ＳＵＥマッピングスキーム１５００が示されている。ＳＵＥマッピングスキーム１５００は、図６の多重モード格納管理システム６１０のような格納システムによって具現され、本施形態において、論理アドレスからＳＵＥアドレスへのアドレスマッピングを提供する。ＳＵＥマッピングスキーム１５００は、論理アドレス空間をＳＵＥアドレス空間に関連させる。ＳＵＥアドレス空間は、潜在物理格納媒体の重要な特徴を示す。ＳＵＥアドレス空間は、格納システムに含まれる複数の格納装置の結合された物理的な格納空間を取り扱うために利用される。

【0098】

使用者データ１５０２は、例えば、ホストアプリケーション及びバーチャルマシンオペレーティングシステムから入力として受信される。ホスト使用者データは、元のホストファイルシステム、インターフェイス標準等に関連する論理ブロックサイズ（例えば、５１２Ｋバイトサイズの情報）に対応する格納単位（例えば、論理アドレス基盤のブロック又は論理ブロック）に組織される。受信された使用者データの各論理ブロックは、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）によって取り扱われる。例えば、本実施形態で、入力された論理ブロックのアドレッシング動作は、ＡＮＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）によって配布されたＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）標準に関連して取り扱われる。

【0099】

使用者データ１５０２の論理アドレス基盤のブロックは、ＳＵＥアドレスを有する（ＳＵＥ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ）単位、又は（ハイブリッドマッピングシステム（Ｈｙｂｒｉｄ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のマッピングブロック）に結合される。本実施形態で、所定個数（Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｎｕｍｂｅｒ）の論理ブロックが、ＳＵＥアドレスを有する１つの単位を形成するためにグループ化される。例えば、図１５で、８つの論理ブロックがＳＵＥアドレスを有する単位を形成するために結合される。代案的な実施形態で、ＳＵＥアドレスを有する１つの単位を形成するために整数個（Ｗｈｏｌｅ Ｎｕｍｂｅｒ）又は実数個（Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ Ｎｕｍｂｅｒ）の論理ブロックが結合される。

【0100】

本実施形態で、ＳＵＥアドレスを有する単位は、格納システムのためのマッピングの最小グラニュラリティを有する。多様な実施形態で、ＳＵＥアドレスを有する単位は、４Ｋバイト、８Ｋバイト、又はその他の適当なサイズを有する。

【0101】

本実施形態で、格納システムは、一連のボリューム（Ｖｏｌｕｍｅ）を含む。各ボリュームは、ＳＵＥアドレスを有する一連の単位を含み、ＳＵＥアドレスを有する各単位は、一連の論理単位を含む。異なるボリュームは、各々異なるＳＵＥアドレスを有する単位の大きさを有する。ボリュームは、多くの特性を有することが理解される。ボリュームは、アプリケーション、単一の使用者レベルファイルシステム、論理的なドライブ、ネームスペース（Ｎａｍｅｓｐａｃｅ、例えば、与えられたネームスペースに関連する隣接する論理アドレスの集合）、ＬＵＮ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｔ Ｎｕｍｂｅｒ）等に対応する。

【0102】

図１５に示す具体例で、論理ブロックアドレス（１５２１、１５２２、１５２３、１５２４、１５２５、１５２６、１５２７、１５２８）によって取り扱われる論理アドレス基盤のブロック（１５３１、１５３２、１５３３、１５３４、１５３５、１５３６、１５３７、１５３８）は、ＳＵＥアドレスを有する単位１５０３に結合され、論理ブロックアドレス（１５４１、１５４２、１５４３、１５４４、１５４５、１５４６、１５４７、１５４８）によって取り扱われる論理アドレス基盤のブロック（１５５１、１５５２、１５５３、１５５４、１５５５、１５５６、１５５７、１５５８）は、ＳＵＥアドレスを有する単位１５０４に結合され、論理ブロックアドレス（１５７１、１５７２、１５７３、１５７４、１５７５、１５７６、１５７７、１５７８）によって取り扱われる論理アドレス基盤のブロック（１５８１、１５８２、１５８３、１５８４、１５８５、１５８６、１５８７、１５８８）は、ＳＵＥアドレスを有する単位１５０５に結合される。論理ブロックは、アドレスを有する単位にまたがるアドレスを有する単位毎に複数のブロックが含まれる。

【0103】

オプション（Ｏｐｔｉｏｎ）として、ＳＵＥアドレスを有する単位（例えば、１５０３、１５０４、１５０５）の使用者データ１５０２に対してデータ圧縮アルゴリズムが実行され、これによってＳＵＥアドレスを有する圧縮された単位（例えば、１５０７、１５０８、１５０９）が生成される。ＳＵＥアドレスを有する圧縮された単位（例えば、１５０７、１５０８、１５０９）に各々対応してヘッダー（Ｈｅａｄｅｒ）セクション（例えば、１５１１、１５１２、１５１３）が生成される。ヘッダーセクションは、例えば、返還及びデータ復旧活動に利用される情報を含む。

【0104】

ＳＵＥアドレスを有する圧縮された単位及びヘッダーセクションは、格納装置伝送ブロック（又は、ソリッドステートドライブ伝送ブロック）（１５１５、１５１７）に位置する。図示された例で、ヘッダーセクション（１５１１、１５１２、１５１３）及びこれに対応するＳＵＥアドレスを有する圧縮された単位（１５０７、１５０８、１５０９）が、ソリッドステートドライブ伝送ブロック（１５１５、１５１７）に含まれる。本実施形態で、ＳＵＥアドレスを有する圧縮された単位はもちろん、使用者データ１５０２に含まれる論理ブロックも、２以上の格納装置伝送ブロックに亘って位置する。

【0105】

所定個数（Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｎｕｍｂｅｒ）の格納装置伝送ブロックが、多重モード格納装置への伝送のためにＳＵＥページ（１５９１、１５９２、１５９３、１５９４）に合わせて整列される。本実施形態で、ＳＵＥアドレスを有する圧縮された単位はもちろん、使用者データ１５０２に含まれる論理ブロックも、２以上のＳＵＥページ（１５９１、１５９２、１５９３、１５９４）に亘って位置する。

【0106】

本実施形態で、ＥＣＣ等を利用して使用者データ１５０２に対して実行される誤謬訂正がシステムレベルでは具現されない。但し、誤謬訂正は、個別の多重モード格納装置によって具現される。

【0107】

使用者データに関連するメタデータは、多重モード格納装置（例えば、３５０、４００、６２０）の論理アドレス基盤のシステム領域に格納される。例えば、本実施形態で、論理ブロックのアドレッシング動作を利用して管理される多重モード格納装置のメモリセルの一部分は、マップテーブル（Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）を格納する。マップテーブルは、ＳＵＥアドレスを有する単位をＳＵＥアドレス空間にマッピングする。例えば、マップテーブルは、ポインター（Ｐｏｉｎｔｅｒ）を格納でき、ポインターの各々はＳＵＥアドレスを有する個別の単位を示す。したがって、ＳＵＥアドレス空間で、使用者データの論理ブロックの対応する格納位置は、ＳＵＥアドレスを有する単位のマッピング、及び論理ブロック及びＳＵＥアドレスを有する単位の対応するオフセット（Ｏｆｆｓｅｔ）を利用して判別される。

【0108】

本実施形態において、ボリューム（例えば、６７１、６７２、６７３）に情報が格納される。複数のボリューム又はネームスペースがあり、異なるボリューム又はネームスペースは異なるサイズのＳＵＥアドレスを有する単位に関連される。異なるサイズのボリューム又はネームスペースが同一サイズのＳＵＥアドレスを有する単位に関連する。

【0109】

図１６は、図１５のＳＵＥマッピングスキームを具現する格納システムの例を示すブロック図である。図１６を参照すると、格納システム１６０２は、プロセッサ１６０４、メモリ１６０６、ネットワークインターフェイス１６０８、入出力装置１６１０、表示装置１６１２、バス１６１４、及び複数の不揮発性メモリ装置１６１６を含む。格納システム１６０２の多様な構成要素は、ローカルデータリンク（Ｌｏｃａｌ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ）１６１８によって連結される。ローカルデータリンク１６１８は、例えば、アドレスバス、データバス、直列バス、並列バス、又はこれらの組み合せを含む。

【0110】

プロセッサ１６０４は、格納システム１６０２を制御するのに好適な汎用プロセッサ又は特定用途向けデジタルプロセッサ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を含む。メモリ１６０６は、プロセッサ１６０４によってアクセスされるデータ及び命令語（Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を格納するのに好適なデジタルメモリ装置を含む。

【0111】

ネットワークインターフェイス１６０８は、格納システム１６０２を通信ネットワーク（例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク等）に通信連結するのに好適なネットワークインターフェイスを含む。ネットワークインターフェイス１６０８は、格納ネットワーク標準（例えば、ｉＳＣＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）プロトコル）を具現する。

【0112】

入出力装置１６１０は、格納システム１６０２でデジタル情報を送受信するのに好適な装置を含む。表示装置１６１２は、文字又はＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示するのに好適な装置を含む。

【0113】

バス１６１４は、例えば、ＰＣＩｅ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｅｘｐｒｅｓｓ）バスや格納システムの通信のために利用されるその他の何らかの高速直列拡張バスを含む。バス１６１４は、格納システム１６０２の格納装置（例えば、不揮発性メモリ装置１６１６）にアクセスするために、ＮＶＭｅ（Ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ｅｘｐｒｅｓｓ）又はＮＶＭＨＣＩ（Ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ｈｏｓｔ－Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）標準を利用する。不揮発性メモリ装置１６１６は、例えば、ＮＡＮＤフラッシュ基盤のソリッドステートドライブやその他の何らかの好適な不揮発性メモリ装置を含む。

【0114】

他の実施形態として、汎用コンピューティング装置が、図１５のＳＵＥマッピングスキーム１５００の機能を具現する。例えば、汎用コンピューティング装置は、サーバー、ワークステーション、及び個人用コンピュータ等を含む。

【0115】

不揮発性メモリ装置１６１６のようにコンピュータで読出できる媒体に格納されるプログラムコード（例えば、ソースコード（Ｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｄｅ）、オブジェクトコード（Ｏｂｊｅｃｔ Ｃｏｄｅ）、及び実行可能なコード（Ｅｘｅｃｕｔａｂｌｅ Ｃｏｄｅ）等）は、ワーキングメモリ又は演算メモリ（例えば、メモリ１６０６）にロード（Ｌｏａｄ）されて、図１５のＳＵＥマッピングスキーム１５００の機能を遂行するためにプロセッサ１６０４によって実行される。他の実施形態として、実行可能な命令語がファームウェア形態に格納されるか、又はその機能が専用ハードウェアによって実行される。

【0116】

図１７は、本発明の一実施形態による論理アドレス空間をＳＵＥアドレス空間にマッピングする方法を説明するフローチャートである。例えば、図１７に示す方法は、格納システムに含まれる複数の格納装置の結合物理格納空間を取り扱うために論理アドレス空間をＳＵＥアドレス空間にマッピングするＳＵＥマッピングスキームを具現する図１６の格納システム１６０２によって実行される。

【0117】

先ず、ステップＳ１７０２で、例えば、ホストアプリケーション又はバーチャルマシンオペレーティングシステムから使用者データを受信する。受信した使用者データは、論理ブロックに構成されて論理ブロックアドレスとして取り扱われる。論理ブロックは、元のホストファイルシステム、データベース等に関連して、アドレスを有するメモリ単位の最小サイズに対応する。

【0118】

ステップＳ１７０４で、上述のように、論理ブロックが選別潜在露出（ＳＵＥ）アドレスを有する単位に結合される。例えば、所定個数（Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｎｕｍｂｅｒ）の論理ブロックがＳＵＥアドレスを有する各単位を形成するためにグループ化される。ステップＳ１７０６で、オプションとして、ＳＵＥアドレスを有する単位の使用者データに対してデータ圧縮アルゴリズムが実行される（図１７で破線で表示された動作はオプションである）。

【0119】

ステップＳ１７０８で、ヘッダーセクションが生成されてＳＵＥアドレスを有する各単位に加えられる。例えば、ヘッダーセクションは、返還及びデータ復旧活動に利用するための情報を含む。ステップＳ１７１０で、ＳＵＥアドレスを有する圧縮された単位及びヘッダーセクションが格納装置伝送ブロックに配置される。

【0120】

その後、ステップＳ１７１２で、所定個数（Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｎｕｍｂｅｒ）の格納装置伝送ブロックが結合されて、選別潜在露出（ＳＵＥ）ページに合うように整列される。ステップＳ１７１４で、ＳＵＥページに対応する格納装置伝送ブロックが多重モード格納装置に伝送されて、使用者領域に格納される。ステップＳ１７１６で、ＳＵＥページの使用者データに関するメタデータが、多重モード格納装置に伝送されて、システム領域に格納される。

【0121】

＜ＩＩＩ．多重モード格納管理システム＞

【0122】

図１８は、格納システム（例えば、図１６の格納システム１６０２）が本発明の一実施形態による格納システムで論理及びＳＵＥ格納空間を取り扱うためにＳＵＥアドレススキームを採用した多重モード格納管理システムの一例を示すブロック図である。多重モード格納管理システム１８０２は、選別潜在露出格納管理器１８０４、論理格納管理器１８０６、返還管理器１８０８、及び格納アレイ（Ａｒｒａｙ）管理器１８１０を含む。

【0123】

選別潜在露出格納管理器１８０４は、使用者データ格納マッピング、読出し及び書込み機能を提供する。選別潜在露出格納管理器１８０４は、選別潜在露出（ＳＵＥ）アドレスマッピングスキームを利用して、使用者データを格納システムの使用者領域にマッピングする。選別潜在露出格納管理器１８０４は、格納システムの格納装置への選別潜在露出インターフェイスを通じて、使用者領域に格納された使用者データにアクセスする。

【0124】

ＳＵＥマッピングスキームは、格納システムと格納装置との間で、論理ブロックアドレスから物理アドレスへのマッピング機能を分配する。即ち、ＳＵＥマッピングスキームは、論理ブロックアドレスからＳＵＥアドレスへの格納システムレベルのマッピング又は仮想化（Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）と、選別潜在露出アドレスから物理アドレスへの格納装置水準のマッピング又は変換を結合する。

【0125】

ＳＵＥマッピングスキームは、格納装置の特定の物理的な特徴又は代表幾何構造を格納システムに露出し、使用者データに特定の不揮発性メモリ管理機能が個別の格納装置レベルよりは複数の格納装置に亘って格納システムレベルで実行されるようにする。このように、個別の格納装置レベルから格納システムレベルに使用者データ管理作業を再分配することは、書込み増幅因子の減少を含んでシステム効率性を向上させ、資源提供を減らし、費用減少を可能にする。

【0126】

論理格納管理器１８０６は、システムデータ格納マッピング、読出し、及び書込み機能を提供する。論理格納管理器１８０６は、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）のような論理アドレスマッピングスキームを利用して、システムデータを格納装置のシステム領域にマッピングする。論理格納管理器１８０６は、格納装置への論理インターフェイスを通じて、システム領域に格納されたシステムデータにアクセスする。

【0127】

したがって、本実施形態において、関連する格納装置又は関連する複数の格納装置の各々のメモリ領域は、論理アドレス基盤のシステム領域及び選別潜在露出（ＳＵＥ）アドレス基盤の使用者領域を含んで、別個の格納領域又はアドレス領域にさらに分けるか、又は分割される。格納装置は、２つのホストインターフェイスを含む。１つは論理アドレス基盤のシステム領域へのアクセスを提供できる論理ホストインターフェイスであり、他の１つは選別潜在露出アドレス基盤の使用者領域へのアクセスを提供できるＳＵＥホストインターフェイスである。システムデータに関する不揮発性メモリ管理機能は、個別の格納装置コントローラによって実行される。

【0128】

返還管理器１８０８は、使用者データに関して格納システムレベルで提供される不揮発性メモリ管理機能を提供するが、この不揮発性メモリ管理機能はフリー空間の管理及び返還、又はガーベッジコレクションを含む。したがって、格納システムに含まれる個別の格納装置は、使用者データのためのローカル返還（ガーベッジコレクション）を実行しない。返還管理器１８０８は、多様なフリー空間の管理及び返還方法を具現する。本実施形態で、返還管理器１８０８は、本明細書で説明する新しいフリー空間の管理及び返還方法を実行する。

【0129】

格納アレイ管理器１８１０、又はＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙ ｏｆ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｄｉｓｋｓ）管理器は、格納システムに含まれる複数の格納装置のアレイのための格納管理を提供するが、この格納管理は使用者データに関するデータ復旧機能を含む。したがって、格納システムに含まれる個別の格納装置は、使用者データのためのダイレベルのＲＡＩＤ機能を実行しない。格納アレイ管理器１８１０は、多様な格納管理及びデータ復旧方法を具現する。本実施形態で、格納アレイ管理器１８１０は、本明細書で説明する新しい格納管理及びデータ復旧方法を実行する。

【0130】

図１９は、格納システム（例えば、図１６の格納システム１６０２）が本発明の一実施形態による格納装置で論理及びＳＵＥ格納空間を取り扱うためにＳＵＥアドレススキームを採用した多重モード格納管理システムの他の例を示すブロック図である。多重モード格納管理システム１９０２は、データ整列器１９０４、選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６、データ圧縮管理器１９０８、ボリュームマッピングエンジン１９１０、バッファ管理器１９１２、メタブロック管理器１９１４、返還管理器１９１６、格納アレイ管理器１９１８、及び論理格納アクセス管理器１９２０を含む。

【0131】

データ整列器１９０４は、論理アドレス基盤の媒体アクセスコマンド（例えば、読出しコマンド、書込みコマンド、マッピング解除（Ｕｎｍａｐｐｉｎｇ）コマンド等）をＳＣＳＩターゲットから受信する。このコマンドは論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）方式を採用し、ＳＣＳＩのメモリ位置抽出基準は、メモリブロックが整数指標（Ｉｎｔｅｇｅｒ Ｉｎｄｅｘ）によって指示される線型アドレススキームに基づく。論理ブロックアドレス方式で、単一整数基盤のアドレスがデータの各論理ブロックの開始を識別するために利用され、各線型基盤アドレスは単一論理ブロックと固有に関連される。したがって、論理ブロックアドレス方式は、格納装置の細部的な事項又は特徴をオペレーティングシステム、ファイルシステム、装置ドライバー、及びホストアプリケーションから隠すか又はマスクする。

【0132】

書込み動作の間に、データ整列器１９０４は、ＳＣＳＩターゲット（Ｔａｒｇｅｔ）から受信したデータの論理ブロックをＳＵＥマッピングブロックに結合する。例えば、本実施形態で、所定個数（Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｎｕｍｂｅｒ）の論理ブロックが１つのＳＵＥマッピングブロックを形成するためにグループ化される。オプションとして、データ圧縮管理器１９０８は、ＳＵＥマッピングブロックの使用者データに対してデータ圧縮アルゴリズムを実行する。

【0133】

読出し動作の間に、データ整列器１９０４は、読出しコマンドをＳＣＳＩターゲットから受信し、読出し要請を選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６に伝達する。データ整列器１９０４は、要請された使用者データを選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６から受信し、要請された使用者データをＳＣＳＩターゲットに伝達する。

【0134】

選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６は、使用者データ読出し及び書込み機能を提供する。書込み動作の間に、選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６は、各ＳＵＥマッピングブロックに対してヘッダーセクションを生成する。ヘッダーセクションは、例えば返還及びデータ復旧活動に利用される情報を含む。選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６は、圧縮されたＳＵＥマッピングブロックとこれに対応するヘッダーセクションを共に格納装置伝送ブロックに位置させる。本実施形態において、圧縮されたＳＵＥマッピングブロックはもちろん、使用者データに含まれる論理ブロックも、２以上の格納装置伝送ブロックに亘って位置する。

【0135】

選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６は、所定個数（Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｎｕｍｂｅｒ）の格納装置伝送ブロックを、格納装置への伝送のためのＳＵＥページに整列する。選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６は、ＳＵＥページに対応する格納装置伝送ブロックを書込みバッファに伝送する。

【0136】

本実施形態で、圧縮されたＳＵＥマッピングブロック及び使用者データに含まれる論理ブロックは、２以上のＳＵＥページに亘って位置する。各ＳＵＥページは、格納システムの個別の格納装置に対応する。ＳＵＥページは、ＳＵＥマッピングスキームでプログラム又は書込み動作の基本単位である。

【0137】

読出し動作の間に、選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６は、要請された使用者データの位置を判別し、要請された使用者データが関連格納装置から読み出されるように読出しバッファに要請する。選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６は、使用者データを読出しバッファからデータ整列器１９０４に伝送する。

【0138】

データ圧縮管理器１９０８は、ＳＵＥアドレススキームの下位機能として又はＳＵＥアドレススキームに相互補完的な機能として、使用者データに対して圧縮アルゴリズムを実行する。データ圧縮管理器１９０８によって実行されるデータ圧縮機能はオフセットが内在するシステムで書込み増幅を引き起こす要因を解消するのに役に立つ。

【0139】

ボリュームマッピングエンジン１９１０は、ＳＵＥアドレスマッピング機能を調整する。ボリュームマッピングエンジン１９１０は、使用者データの現在位置を書き込む使用者領域マップテーブルを維持する。使用者領域マップテーブルは、論理ブロックアドレスを格納された使用者データの選別潜在露出（ＳＵＥ）アドレスと連関させるマッピング情報を含む。使用者領域マップテーブルは、関連格納装置の論理アドレス基盤のシステム領域に格納される。

【0140】

書込み動作の間に、ボリュームマッピングエンジン１９１０は、書き込まれた使用者データに対して選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６から受信された新しい又は変更されたＳＵＥアドレス位置に基づいて、使用者領域マップテーブルを更新する。

【0141】

読出し動作の間に、ボリュームマッピングエンジン１９１０は、要請された論理ブロックアドレスに基づいて、要請された使用者データのＳＵＥアドレス位置を使用者領域マップテーブルで検索する。ボリュームマッピングエンジン１９１０はＳＵＥアドレス位置を選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６に提供する。

【0142】

ボリュームマッピングエンジン１９１０は、使用者データをＳＵＥページ、ＳＵＥブロック、メタページ、及びメタブロックで構成する。ＳＵＥブロックは、多数の物理ブロックを個別の格納装置にマッピングする。本実施形態で、同一のＳＵＥブロックにマッピングされる物理ブロックは格納装置の別個のダイ上に各々位置する。同一のＳＵＥブロックにマッピングされるすべての物理ブロックは、格納装置レベルで１つの単位として消去され、管理される。したがって、ＳＵＥブロックは、フリー空間の返還及び管理に対して各々のダイ上で共に管理される物理ブロックのグループに対応する。同様に、１つのＳＵＥブロックに対応するダイ上の各々の物理ブロックのグループは格納媒体の１つの単位として管理される。

【0143】

各ＳＵＥブロックは、多数のＳＵＥページを含み、このＳＵＥページの各々は、ＳＵＥブロックにマッピングされる該当物理ブロックの物理ページに整列される。格納システムに含まれるすべての格納装置に亘って位置する各々のＳＵＥブロックの対応するＳＵＥページはメタページにマッピングされる。同様に、格納システムに含まれるすべての格納装置に亘って位置する対応するＳＵＥブロックはメタブロックにマッピングされる。

【0144】

多重モード格納管理システム１９０２のレベルでの格納媒体管理機能（例えば、フリー返還及び自由空間の管理）は、使用者データのメタブロックに対して実行される。したがって、多重モード格納管理システム１９０２のレベルでの格納媒体管理機能は、格納システムに含まれる各格納装置で共に管理される該当物理ブロックのグループに対して遂行される。

【0145】

プログラム動作及び読出し動作は、使用者データのメタページに対して実行される。したがって、プログラム動作及び読出し動作は格納システムに含まれる各不揮発性メモリ装置で共に管理される該当物理ページのグループに対して実行される。

【0146】

したがって、格納システムに含まれる格納装置は、物理的な格納領域の重要な構成又は代表幾何構造を多重モード格納管理システム１９０２に露出する方式に仮想化する。単一の格納装置に含まれる各々のダイ上で共に管理される物理ブロックのグループは、多重モード格納管理システム１９０２にＳＵＥブロックとして提供され、そして格納システムに含まれるすべての格納装置に亘って位置する各々のダイ上で共に管理される物理ブロックの該当グループは、多重モード格納管理システム１９０２にメタブロックとして提供される。

【0147】

同様に、単一の格納装置に含まれる各々のダイ上で共にプログラムされる物理ページのグループは、多重モード格納管理システム１９０２にＳＵＥページとして提供され、そして格納システムに含まれるすべての格納装置に亘って位置する各々のダイ上で共にプログラムされる物理ページのグループは多重モード格納管理システム１９０２にメタページとして提供される。

【0148】

バッファ管理器１９１２は、読出し及び書込みバッファのプール（Ｐｏｏｌ）を管理する。書込み動作の間に、使用者データが格納アレイ管理器１９１８を経て個別の格納装置にＳＵＥページとして別々に送られる前に使用者データの完全なメタページが概ね累積される時まで、バッファ管理器１９１２は選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６から受信された格納装置伝送ブロックを書込みバッファに累積させる。

【0149】

読出し動作の間に、バッファ管理器１９１２は、読出しキャッシュ（Ｃａｃｈｅ）機能を支援するために読出しバッファを提供する。格納アレイ管理器１９１８から格納装置伝送ブロックとして受信される使用者データのＳＵＥページは、ＳＵＥ格納アクセス管理器１９０６に伝達される時まで読出しバッファに格納される。

【0150】

メタブロック管理器１９１４は、格納装置の使用者領域で定義される個別のメタブロックの現在状態（例えば、消去される、活性化される（Ａｃｔｉｖｅ）、閉じる（Ｃｌｏｓｅｄ）、返還、又は消去中）を続いて把握し、管理する。現在状態はメタブロック情報テーブルに格納されるが、メタブロック情報テーブルはメモリに格納され、格納装置のシステム領域にバックアップされる。また、メタブロック管理器１９１４は、現在特定の状態にあるメタブロックの該当リスト（例えば、消去されたリスト、返還リスト、消去中であるリスト等）を維持する。メタブロック管理器１９１４は返還活動のために選別潜在露出格納アクセス管理器１９０６に伝送しようとする特定メタブロックを選択する。

【0151】

返還管理器１９１６は、指定されたメタブロックの有効な（Ｖａｌｉｄ）使用者データを復旧し、その有効な使用者データを他のメタブロックに移動させるために、メタブロック管理器１９１４からの返還要請を処理する。返還管理器１９１６は、格納装置の使用者領域にフリー空間を提供するために、指定されたメタブロックに対応する物理的なメモリセルが消去され、返還されるように要請する。

【0152】

格納アレイ管理器１９１８は、格納装置の使用者領域をＳＵＥインターフェイスに提供する。それだけでなく、格納アレイ管理器１９１８は、格納装置のシステム領域を論理インターフェイスに提供する。格納アレイ管理器１９１８は、ＲＡＩＤストライプ（Ｓｔｒｉｐｅ）方式及びパリティー検査のようなデータ保護機能を提供する。例えば、本実施形態で、格納装置伝送ブロックはＲＡＩＤ要素として利用され、ＲＡＩＤストライプは１メタページのすべてのＳＵＥページに亘って位置する格納装置伝送ブロックを含む。したがって、格納システムで所定の格納装置が故障になると、格納アレイ管理器１９１８は逆パリティー（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｐａｒｉｔｙ）演算を利用して、故障になった格納装置からデータを復旧する。

【0153】

論理格納アクセス管理器１９２０は、論理アドレス方式を利用して、システムデータの読出し及び書込み機能を提供する。論理格納アクセス管理器１９２０は、使用者データにメタデータを格納し、読み出すが、このメタデータは使用者領域マップテーブル、メタブロック情報テーブル、及びボリュームテーブルはもちろん、格納システムファイル、ログ（Ｌｏｇ）ファイル等を含む。

【0154】

使用者領域に格納される使用者データと関連して、個別の不揮発性メモリ装置は、特定メモリ媒体の管理機能（例えば、読出し再試行（Ｒｅｔｒｙ）、損傷した物理ブロックのマッピング、ＥＣＣ、改善されたＩＳＰＰ（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ Ｓｔｅｐ Ｐｕｌｓｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）等）を責任を負う。システム領域に格納されるシステムデータと関連して、個別の不揮発性メモリ装置は、すべてのメモリ媒体の管理機能（例えば、返還、ウェアレベリング（Ｗｅａｒ－ｌｅｖｅｌｉｎｇ）、読出し及び書込みキャッシング（Ｃａｃｈｉｎｇ）、読出し再試行、損傷した物理ブロックのマッピング、ＥＣＣ、改善されたＩＳＰＰ等）を責任を負う。

【0155】

図２０は、格納システムが本発明の一実施形態による格納装置で論理及びＳＵＥ格納空間を取り扱うためにＳＵＥアドレススキームを採用した多重モード格納管理システム（又は、ハイブリッドマッピングシステム）のさらに他の例を示すブロック図である。

【0156】

多重モード格納管理システム２００２は、格納システムに含まれる複数の格納装置に亘って分布する使用者領域に不揮発性メモリ媒体管理を、責任を負う全域フラッシュ変換階層（Ｇｌｏｂａｌ Ｆｌａｓｈ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）として動作する。多重モード格納管理システム２００２は、不揮発性メモリ媒体のアクセス機能、ホストアプリケーションの論理アドレス空間の要素を物理的な不揮発性メモリ位置に整列されたＳＵＥアドレス空間のデータ構造にマッピングするためのアドレスマッピング機能、返還、及びウェアレベリング機能を遂行する。

【0157】

多重モード格納管理システム２００２は、データ整列器２００４、使用者領域アクセス管理器２００６、使用者領域マッピングエンジン２００８、バッファ管理器２０１０、システム領域アクセス管理器２０１２、メタブロック管理器２０１４、メタブロック情報管理器２０１６、格納装置制御管理器２０１８、格納装置アクセス管理器２０２０、全域状態（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｔａｔｅ）管理器２０２２、及び全域誤謬（Ｇｌｏｂａｌ Ｅｒｒｏｒ）管理器２０２４を含む。多重モード格納管理システム２００２は、システム状態管理器２０２６、システムログ及び統計管理器２０２８、ターゲット装置２０３０、及び様々な不揮発性メモリ装置２０３２と通信するように連結される。

【0158】

全域誤謬管理器２０２４は、多重モード格納管理システム２００２を含む格納システムで発生する全域誤謬を管理する。システム状態管理器２０２６は、多重モード格納管理システム２００２の状態（例えば、動作環境）を管理する。システムログ及び統計管理器２０２８は多重モード格納管理システム２００２を含む格納システムの動作に基づいて、システムログ／統計を提供する。不揮発性メモリ装置２０３２は、広く利用される何らかの種類の不揮発性メモリでも含む。ターゲット装置２０３０は、読出し／書込み動作の対象である他のメモリ装置である。

【0159】

データ整列器２００４は、ターゲット装置２０３０から論理アドレス基盤の媒体アクセスコマンド（例えば、読出しコマンド、書込みコマンド、マッピング解除コマンド等）を受信する。データ整列器２００４は、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）のバッファリストを入力として受信する。書込み動作の間に、データ整列器２００４は、ターゲット装置２０３０から受信したデータの論理ブロックをＳＵＥマッピングブロック（又は、ハイブリッドマッピングブロック（Ｈｙｂｒｉｄ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｂｌｏｃｋ））に結合する。例えば、本実施形態で、所定個数（Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｎｕｍｂｅｒ）の論理ブロックが１つのＳＵＥマッピングブロックを形成するためにグループ化される。

【0160】

データ整列器２００４は、ターゲット装置２０３０から受信される整列された使用者データのトラフィック（Ｔｒａｆｆｉｃ）及び整列されない使用者データのトラフィック全てを統合する。この時、データ整列器２００４は、論理アドレスから物理アドレスへのマッピングのための単位（ＳＵＥマッピングブロック）にデータを整列するために、整列されない書込みトラフィックのための読出し／修正／書込み（Ｒｅａｄ／Ｍｏｄｉｆｙ／Ｗｒｉｔｅ）動作を遂行する。データ整列器２００４は、使用者データを、ＳＵＥマッピングブロックに整列されたバッファリーストに位置させる。多様な実施形態で、ＳＵＥマッピングブロックは４Ｋバイト、８Ｋバイト、１６Ｋバイト等のように、固定されたデータ量を有する。

【0161】

読出し動作の間に、データ整列器２００４は、ターゲット装置２０３０から読出しコマンドを受信して、読出し要請を使用者領域アクセス管理器２００６に伝達する。データ整列器２００４は、要請された使用者データを使用者領域アクセス管理器２００６から受信して、その要請された使用者データをターゲット装置２０３０に伝達する。

【0162】

図２１は、本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現される使用者領域アクセス管理器を示すブロック図である。図２１を参照すると、使用者領域アクセス管理器２００６は、読出し管理器２１０２、書込み管理器２１０４、データ圧縮管理器２１０６、データ圧縮解除（Ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）管理器２１０８、返還管理器２１１０、フリー空間書込み管理器２１１２、流れ制御管理器２１１４、及びサービス品質管理器２１１６を含む。

【0163】

読出し管理器２１０２は、データ整列器２００４から読出し要請を受信し、その読出し要請を処理する。読出し管理器２１０２は、使用者領域マッピングエンジン２００８に関連されたマッピング情報を要請する。読出し管理器２１０２は、読出し要請を格納装置アクセス管理器２０２０に送る。読出し動作の間に、読出し管理器２１０２は、バッファ管理器２０１０に読出しバッファの使用者データを送ることを要請する。読出し管理器２１０２は、読出し要請された使用者データに圧縮解除要請をデータ圧縮解除管理器２１０８に送る。

【0164】

書込み管理器２１０４は、データ整列器２００４から書込み要請を受信する。書込み動作の間に、書込み管理器２１０４は、ＳＵＥマッピングブロックストリームに対するメタデータヘッダーを生成し、使用者データのＳＵＥアドレスに関して使用者領域マッピングエンジン２００８のためにマッピング情報を生成する。書込み管理器２１０４は、使用者データ圧縮コマンドをスケジューリング（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）するために圧縮要請をデータ圧縮管理器２１０６に送り、格納装置アクセス管理器２０２０に書込み要請を送る。書込み管理器２１０４は、バッファ管理器２０１０に書込みバッファの使用者データを送ることを要請する。書込みデータの現在メタブロックがいっぱになった場合、書込み管理器２１０４は、メタブロック管理器２０１４に新しい活性化されたメタブロックを開けることを要請する。

【0165】

データ圧縮管理器２１０６は、書込み管理器２１０４から圧縮要請を受信し、その圧縮要請を処理する。本実施形態で、データ圧縮管理器２１０６は、ＳＵＥマッピングブロックの使用者データに対してデータ圧縮アルゴリズムを具現する。他の実施形態で、データ圧縮管理器２１０６は、外部圧縮ユニット（図示せず）に対してデータ圧縮作業をスケジューリングする。

【0166】

データ圧縮解除管理器２１０８は、読出し管理器２１０２から圧縮解除要請を受信し、その圧縮解除要請を処理する。本実施形態で、データ圧縮解除管理器２１０８は、ＳＵＥマッピングブロックの使用者データに対してデータ圧縮解除アルゴリズムを具現する。他の実施形態で、データ圧縮解除管理器２１０８は、外部圧縮解除ユニット（図示せず）に対してデータ圧縮解除作業をスケジューリングする。

【0167】

返還管理器２１１０は、メタブロック管理器２０１４から返還要請を受信し、フリー空間を返還するために指定されたメタブロックから有効データを復旧するためにその返還要請を処理する。返還管理器２１１０は、使用者領域マッピングエンジン２００８に関連されたマッピング情報を要請し、指定されたメタブロックに関して読出し要請を読出し管理器２１０２に送る。返還管理器２１１０は、格納装置からの読出しデータストリームのＳＵＥマッピングブロックに伴うメタデータヘッダーを分析し、指定されたメタブロックに残っているすべての有効データに関して書込み管理器２１０４に書込み要請を送る。また、返還管理器２１１０は、部分的なメタブロックデータを返還するために格納装置制御管理器２０１８からの要請を処理する。

【0168】

フリー空間書込み管理器２１１２は、書込み動作の間に書込み管理器２１０４からマッピング情報を受信し、メタブロックに格納された古くなった使用者データに関してフリー空間の情報を生成する。フリー空間書込み管理器２１１２は、フリー空間の情報をメタブロック情報管理器２０１６に送って、該当メタブロック情報テーブルの個体を更新する。

【0169】

流れ制御管理器２１１４は、読出し／書込みバッファ、圧縮バッファ、格納バス及びその他のキュー深さ（Ｑｕｅｕｅ Ｄｅｐｔｈ）等のようなシステム資源をモニターリングする。システムレベルの資源提供が基準限界の以下に低下される場合、流れ制御管理器２１１４は、サービス品質管理器２１１６の調節水準（Ｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇ－ｄｏｗｎ Ｌｅｖｅｌ）をリセットする。本実施形態で、資源提供の要求水準はシステム管理者コマンドを利用して設定される。流れ制御管理器２１１４は、システム管理者に統計値を提供するが、この統計値はインターフェイスレベルの調節（Ｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇ）のために利用される。

【0170】

サービス品質管理器２１１６は、システム資源提供水準及びレイテンシ（Ｌａｔｅｎｃｙ）測定値に基づいて、サービス品質の政策を定義する。サービス品質管理器２１１６は、異なるサービス品質政策プールを支援するために様々なキューを具現する。レイテンシ基盤の政策に関して、サービス品質管理器２１１６は、キュー個体に対してタイムスタンプ（Ｔｉｍｅ ｓｔａｍｐ）を具現する。サービス品質管理器２１１６は、多様なキューパラメーター（Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）をモニターリングし、政策が違反されないことを保障するための要請を選択する。流れ制御管理器２１１４の要請にしたがって、サービス品質管理器２１１６は、資源提供基盤の政策キューに対してトラフィックを調節する。

【0171】

図２２は、本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現される使用者領域マッピングエンジンを示すブロック図である。図２２を参照すると、使用者領域マッピングエンジン２００８は、ボリューム管理器２２０２、マップページ読出し管理器２２０４、マップページ書込み管理器２２０６、及びマップページキャッシュ管理器２２０８を含む。

【0172】

ボリューム管理器２２０２は、ボリュームを生成し、除去し、管理するためのサービスを提供し、様々な提供政策を取り扱う。ボリューム管理器２２０２は、関連する情報をボリュームテーブルで維持させるが、このボリュームテーブルはメモリに格納され、システム領域にバックアップされる。ボリューム管理器２２０２は、ボリュームテーブルの個体へのアクセスのためのサービスを提供する。ボリューム管理器２２０２は、システム領域アクセス管理器２０１２を利用してボリュームテーブルをバックアップし、復元する。

【0173】

所定マップページ無し（Ｍｉｓｓ）がマップページキャッシュ管理器２２０８によって検出された場合、マップページ読出し管理器２２０４は、欠如したマッピングページに関してマップページキャッシュ管理器２２０８から提供される要請を受信し、処理する。マップページ書込み管理器２２０６は、マッピングページを取り戻すためのマップページキャッシュ管理器２２０８からの要請を受信し、処理する。

【0174】

マップページキャッシュ管理器２２０８は、読出し管理器２１０２及び返還管理器２１１０から提供されるマッピング個体情報要請を処理する。また、マップページキャッシュ管理器２２０８は、書込み管理器２１０４によって提供されるマッピング個体更新を処理する。所定マップページがないことが検出された場合、マップページキャッシュ管理器２２０８は、マップページ読出し管理器２２０４に欠如したマッピングページを要請する。マップページキャッシュ管理器２２０８は、マップページ書込み管理器２２０６にマッピングページを取り戻すことを要請する。

【0175】

バッファ管理器２０１０は、読出し及び書込みバッファのプールを管理する。書込み動作の間に、バッファ管理器２０１０は、格納装置伝送ブロックを割当及び放出（Ｒｅｌｅａｓｅ）して、書込み管理器２１０４から受信した使用者データを書込みバッファに累積させる。使用者データの完全なメタページが概ね累積された時、バッファ管理器２０１０は、書込みバッファの使用者データの放出のための要請を書込み管理器２０１４から受信する。そして、バッファ管理器２０１０は、使用者データを格納装置アクセス管理器２０２０に伝達する。

【0176】

読出し動作の間に、バッファ管理器２０１０は、格納装置伝送ブロックを読出しバッファに割当及び放出して、読出しキャッシュ機能を支援する。格納装置アクセス管理器２０２０から格納装置伝送ブロックとして受信された使用者データのＳＵＥページは、最初は読出しバッファに格納される。バッファ管理器２０１０は、読出しバッファの使用者データの放出のための要請を読出し管理器２１０２から受信する。バッファ管理器２０１０は、格納装置伝送ブロックを読出し管理器２１０２に伝達する。

【0177】

システム領域アクセス管理器２０１２は、格納システムに含まれる格納装置のシステム領域に格納されたシステムデータへのアクセスに関する要請を処理する。システム領域アクセス管理器２０１２は、ボリュームテーブル及びメタブロック情報テーブルをバックアップし、復元するために、ボリューム管理器２２０２及びメタブロック情報管理器２０１６からの要請を各々受信し、処理する。システム領域アクセス管理器２０１２は、使用者領域マップテーブルにアクセスするために、マップページ書込み管理器２２０６、マップページ読出し管理器２２０４、及びマップページキャッシュ管理器２２０８からの要請を受信し、処理する。

【0178】

図２３は、本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現されるメタブロック管理器を示すブロック図である。図２３を参照すると、メタブロック管理器２０１４は、返還メタブロック選択器２３０２及びメタブロック状態管理器２３０４を含む。

【0179】

返還メタブロック選択器２３０２は、消去回数、古くなったデータの水準、保存時間等のような使用者領域メタブロックに関するパラメーターをモニターリングする。モニターリングされたパラメーターに基づいて、返還メタブロック選択器２３０２は、返還又はガーベッジコレクションのためのメタブロックを選択する。返還メタブロック選択器２３０２は、多様なウェアレベリング政策を具現する。例えば、返還メタブロック選択器２３０２は、メタブロック消去回数が適当な値範囲内で維持されるようにし、相対的に動的なデータ（ホット（Ｈｏｔ）データ）と相対的に静的なデータ（コールド（Ｃｏｌｄ）データ）が互いに別個のメタブロックに分離されるようにする。

【0180】

メタブロック状態管理器２３０４は、使用者領域メタブロックの現在状態（例えば、活性化される、閉じ、消去中、消去される、返還又はガーベッジコレクション）を追跡する。メタブロック状態管理器２３０４は、メタブロック情報テーブルを更新して、メタブロックを多様な状態に遷移（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）させる。また、メタブロック状態管理器２３０４は、特定の状態にあるメタブロックの多様なリスト（例えば、消去されたメタブロックリスト、返還メタブロックリスト、及び消去中であるメタブロックリスト）を維持する。メタブロック状態管理器２３０４は返還（ガーベッジコレクション）が準備された個別的なメタブロックを判別するために、消去されたメタブロックリストをモニターリングする。

【0181】

メタブロック情報管理器２０１６は、メタブロック情報テーブルを維持する。メタブロック情報管理器２０１６は、他のモジュールのために、メタブロック情報テーブルにある個体へのアクセスサービスを提供する。メタブロック情報管理器２０１６は、メタブロック情報テーブルをバックアップし、復元するために、システム領域アクセス管理器２０１２に要請を伝送する。

【0182】

図２４は、本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現される格納装置制御管理器を示すブロック図である。図２４を参照すると、格納装置制御管理器２０１８又はソリッドステート装置制御管理器は、格納装置ログ及び統計管理器２４０２、ＳＵＥブロック消去エンジン２４０４、及び格納装置誤謬管理器２４０６を含む。

【0183】

格納装置ログ及び統計管理器２４０２は、格納装置のアクセス履歴（Ｈｉｓｔｏｒｙ）のログを維持する。

【0184】

ＳＵＥブロック消去エンジン２４０４は、メタブロック管理器２０１４を通じて返還管理器２１１０から消去要請を受信し、消去処理を管理する。ＳＵＥブロック消去エンジン２４０４は、ＳＵＥブロックの消去要請を格納装置アクセス管理器２０２０に伝送する。

【0185】

格納装置誤謬管理器２４０６は、部分的なメタブロックデータを取り戻すために返還管理器２１１０に要請を伝送する。

【0186】

図２５は、本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現される格納装置アクセス管理器を示すブロック図である。図２５を参照すると、格納装置アクセス管理器２０２０は、論理アクセス管理器２５０２、ＲＡＩＤ管理器２５０４、読出しルックアップ（Ｌｏｏｋｕｐ）エンジン２５０６、及び格納初期化管理器２５０８を含む。

【0187】

読出しルックアップエンジン２５０６は、読出し動作のルックアップを提供し、管理する。格納初期化管理器２５０８は、格納システムの初期化動作を管理する。

【0188】

論理アクセス管理器２５０２又はソリッドステートドライブ論理アクセス管理器は、格納装置のシステム領域のシステムデータに対するアクセスサービスを提供する。論理アクセス管理器２５０２は、格納装置のシステム領域でシステムデータを取り扱うために多様な論理ブロックアドレス方式を利用する。論理アクセス管理器２５０２は、ＮＶＭｅ又はＮＶＭＨＣＩの標準を活用する。論理アクセス管理器２５０２は、格納システムに含まれる格納装置又はソリッドステートドライブへアクセスするためのコマンドを取り扱う。

【0189】

ＲＡＩＤ管理器２５０４は、使用者データに関して、格納システムに含まれる複数の格納装置のアレイのための格納管理（データ復旧機能を含む）を提供する。したがって、格納システムに含まれる個別の格納装置は、使用者データのためのダイレベルのＲＡＩＤ機能を実行しない。ＲＡＩＤ管理器２５０４は、多様な格納管理及びデータ復旧方法を具現する。本実施形態で、ＲＡＩＤ管理器２５０４は、本明細書で説明する新しい格納管理及びデータ復旧方法を実行する。

【0190】

ＲＡＩＤ管理器２５０４は、格納装置の使用者領域をＳＵＥインターフェイスに提供する。それだけでなく、ＲＡＩＤ管理器２５０４は、格納装置のシステム領域を論理インターフェイスに提供する。ＲＡＩＤ管理器２５０４は、ＲＡＩＤストライプ方式及びパリティー検査のようなデータ保護機能を提供する。例えば、本実施形態で、格納装置伝送ブロックはＲＡＩＤ要素として利用され、ＲＡＩＤストライプは１つのメタページのすべてのＳＵＥページに亘って位置する格納装置伝送ブロックを含む。したがって、格納システムで単一の格納装置が故障すると、ＲＡＩＤ管理器２５０４は逆パリティー演算を利用して、故障した格納装置からデータを復旧することができる。

【0191】

図２６は、本発明の一実施形態による多重モード格納管理システムによって具現される全域状態管理器を示すブロック図である。図２６を参照すると、全域状態管理器２０２２は、電力中断管理器２６０２、及び誤謬及び衝突（Ｃｒａｓｈ）管理器２６０４を含む。

【0192】

電力中断管理器２６０２は、多重モード格納管理システム２００２の電力中断に関する問題（ｉｓｓｕｅ）を管理する。誤謬及び衝突管理器２６０４は、多重モード格納管理システム２００２で発生する誤謬／衝突問題を管理する。

【0193】

図１８、図１９、及び図２０の多重モード格納管理システム（１８０２、１９０２、２００２）の機能は、図１６の格納システム１６０２によって具現される。他の実施形態で、多重モード格納管理システム（１８０２、１９０２、２００２）の機能は、一般のコンピューティング装置又は専用ハードウェアによって具現される。

【0194】

上述した多重モードアプローチは、情報の効果的で、効率的な格納を可能にする多様な特徴及び特性を含む。この特徴及び特性は、性能に様々な他の様相を向上させる。本実施形態で、上述したパーティション設定アプローチの柔軟性は、比較的高速で、管理可能な複雑度の実現を可能にする。相対的に多量の使用者データがＳＵＥアドレス空間に格納され、これは使用者データのための非常に高速な格納及び管理動作を可能にする。反面、相対的に少量のメタデータが論理アドレス基盤の領域に格納され、これは格納システムが複雑度減少のために活用されるメタデータの抽象化特性を向上させる。

【0195】

さらに、相対的により小さいメタデータ領域のオーバープロビジョニングを増加させることの柔軟性は、オーバープロビジョニング影響の比率をさらに大きくし、これはメタデータ格納動作の速度を高め、或は複雑度の増加に起因して発生する速度減少を補償するのに役に立つ。これは、他の格納システムに比べて、オーバープロビジョニング資源のより良い全般的な割当及びより良い影響を可能にする。また、この柔軟性は異なる格納領域のブロックが２つのパーティションの間で再配定されるか、又は再割当されることによって、向上されたライフサイクル保護を可能にする。ある領域に格納されたデータの特性（例えば、類型）は、その領域で一類型のデータが他の類型のデータより少なく書き込まれ又は消去されることを示す（例えば、大部分のメタデータは使用者データに比べてあまり変更されない）限り、パーティションの物理ブロックは他のパーティションに再割当されて特定領域の磨耗及び損傷を安定させる。また、この柔軟性はパワーサイクリングの責任をシステムレベルまで移動させることによって、パワーサイクリングの向上を可能にする。

【0196】

上述の詳細な説明の中で幾つかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する演算の手続、論理ブロック、処理、及びその他の象徴的な描写に関する用語を利用して提供された。この説明及び表示は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に知識の要旨を効果的に伝達するために、データ処理分野で当業者によって一般的に使用される手段である。本明細書での手続、論理ブロック、又は処理は、望む結果を取り戻す段階又は命令語の一貫性あるシーケンス（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）であることと看做す。この段階は物理的な量（Ｑｕａｎｔｉｔｙ）を物理的に操作する過程を含む。普通、必須的なことではないが、この物理的な量はコンピュータシステムに格納されるか、伝送されるか、結合されるか、比較されるか、或いはその他の異なる方式に取り扱われる電気的信号、磁気的信号、光学的信号、又は量子信号の形態を取る。主に共通使用のための理由から、この信号は、ビット、値、要素、シンボル、文字、用語、数字等に参照される。

【0197】

しかし、これらの用語及び同様の用語の全ては、適切な物理量に関連し、この物理量に適用される簡便な単なる標識である。以下の論議からわかるように、特に言及されない限り、本明細書の全般に亘って、「処理」、「コンピューティング」、「計算」、「判別」、「表示」等のような用語を使用した説明は物理量（例えば、電子的な）として表現されるデータを操作し、変換するコンピュータシステム又は同様の処理装置（例えば、電気的コンピューティング装置、光学的コンピューティング装置、又は量子コンピューティング装置）の動作及び処理を意味する。この用語はコンピュータシステムの構成要素（例えば、レジスター、メモリ、その他の同様な情報格納装置、伝送又は表示装置等）内での物理量を他の構成要素内での物理量として同様に表現する他のデータに操作又は変換する処理装置の動作及び処理を意味する。

【0198】

各々の図面に示した構成は、単に概念的な観点で理解される。本発明の理解を助けるために、図面に示した構成要素の各々の形態、構造、大きさ等は誇張又は縮小されて表現される。実際に具現される構成は、各々の図面に示したものと異なる物理的形状を有する。各々の図面は、構成要素の物理的形状を制限するものではない。

【0199】

各々のブロック図に示した装置構成は、本発明の理解を助けるためのものである。各々のブロックは、機能によってさらに小さい単位のブロックで形成される。又は、複数のブロックは機能によってさらに大きい単位のブロックを形成する。即ち、本発明の技術的思想はブロック図に示された構成によって限定されない。

【0200】

以上、本発明の実施形態ついて図面を参照しながら詳細に説明した。但し、本発明が属する技術分野の特性上、本発明が達成しようとする目的は本発明の要旨を含みながらも、上述した実施形態とは異なる形態で達成され得る。したがって、上述の実施形態は限定的なものではなく、単に説明的なものである。

【0201】

したがって、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

【符号の説明】

【0202】

１００ 格納装置
１０１ 選別潜在露出格納パーティション
１０２、３８１、４２１、５０１、７８２、９２４ 選別潜在露出インターフェイス
１０３ 潜在格納領域
２２０、３５０ 多重モード格納装置
２３０、３７０ 第１パーティション
２３１、３７１ 第１類型のインターフェイス
２３３、２３４、２４３、３７３、３８３ 潜在格納領域
２４０、３８０ 第２パーティション
２４１ 第２類型のインターフェイス
３７２ 第１パーティション関連活動
４００、６２０、６３０、６４０、６５０、７５０、９２０ 多重モードソリッドステートドライブ
４１０ 論理アドレス空間の格納パーティションＡ
４１１、７７２、９１１、９２１ 論理インターフェイス
４１２、４２３ 潜在物理アドレス空間
４１３、７７３、９１２、９２２ フラッシュ変換ロジック
４２０ 選別潜在露出アドレス空間の格納パーティションＢ
４７０、５１１、５１２、５１３、５１４、５２１、５２２、５２３、５２４、５３１、５３２、５３３、５３４、５４１、５４２、５４３、５４４ ダイ
４７１、４７２、４７３、４７４、４７９ 潜在物理アドレスブロック
５０２、７７７、７８７、９２５、９３２ 物理アドレス空間
５０３ 選別潜在露出アドレスブロック
５０５、５０７、５０８ 情報
５１５、５１７、５１９、５２８、５３９ 物理ブロック
６００、７００ システム
６１０、７２０、１８０２、１９０２、２００２ 多重モード格納管理システム
６１１、６２１、６３１、６４１、６５１、７４５、７７５ コントローラ
６７１、６７２、６７３ ボリューム
７１０ 機器
７３０ メタデータ
７４０、１５０２ 使用者データ
７４１ （使用者データのための）ＦＭＳ
７４２ 選別潜在露出マッパー
７７０ 論理アドレス空間パーティション
７７１ （メタデータのための）ＦＭＳ
７８０ 選別潜在露出アドレス空間パーティション
７９１、７９２、７９７ 論理アドレスブロック
７９３、７９９ 物理アドレスブロック
７９８ 選別潜在露出アドレスブロック
９１０ 論理アドレス基盤のソリッドステートドライブ
９１３、９２３ 論理アドレス空間
９３０ 物理アドレス基盤のソリッドステートドライブ
９３１ 物理インターフェイス
１０１０、１１１０、１４１１、１４１２、１４１３、１４１４、１４１５ ＳＵＥブロック
１０１２、１０１４、１０１６、１０１８ 物理ブロック
１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、１０３２、１０３４、１０３６、１０３８ 物理ページ
１０３０、１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５ ＳＵＥページ
１２１０、１３１１、１３１２、１３１３、１３１４ メタページ
１３１０、１４１０ メタブロック
１５００ 選別潜在露出マッピングスキーム
１５０３、１５０４、１５０５ ＳＵＥアドレスを有する単位
１５０７、１５０８、１５０９ ＳＵＥアドレスを有する圧縮された単位
１５１１、１５１２、１５１３ ヘッダーセクション
１５１５、１５１７ ソリッドステートドライブ伝送ブロック
１５２１、１５２２、１５２３、１５２４、１５２５、１５２６、１５２７、１５２８、１５４１、１５４２、１５４３、１５４４、１５４５、１５４６、１５４７、１５４８、１５７１、１５７２、１５７３、１５７４、１５７５、１５７６、１５７７、１５７８ 論理ブロックアドレス
１５３１、１５３２、１５３３、１５３４、１５３５、１５３６、１５３７、１５３８、１５５１、１５５２、１５５３、１５５４、１５５５、１５５６、１５５７、１５５８、１５８１、１５８２、１５８３、１５８４、１５８５、１５８６、１５８７、１５８８ 論理アドレス基盤のブロック
１５９１、１５９２、１５９３、１５９４ ＳＵＥページ
１６０２ 格納システム
１６０４ プロセッサ
１６０６ メモリ
１６０８ ネットワークインターフェイス
１６１０ 入出力装置
１６１２ 表示装置
１６１４ バス
１６１６ 不揮発性メモリ装置
１６１８ ローカルデータリンク
１８０４ 選別潜在露出格納管理器
１８０６ 論理格納管理器
１８０８、１９１６、２１１０ 返還管理器
１８１０、１９１８ 格納アレイ管理器
１９０４、２００４ データ整列器
１９０６ 選別潜在露出格納アクセス管理器
１９０８ データ圧縮管理器
１９１０ ボリュームマッピングエンジン
１９１２、２０１０ バッファ管理器
１９１４、２０１４ メタブロック管理器
１９２０ 論理格納アクセス管理器
２００６ 使用者領域アクセス管理器
２００８ 使用者領域マッピングエンジン
２０１２ システム領域アクセス管理器
２０１６ メタブロック情報管理器
２０１８ 格納装置制御管理器
２０２０ 格納装置アクセス管理器
２０２２ 全域状態管理器
２０２４ 全域誤謬管理器
２０２６ システム状態管理器
２０２８ システムログ及び統計管理器
２０３０ ターゲット装置
２０３２ 不揮発性メモリ装置
２１０２ 読出し管理器
２１０４ 書込み管理器
２１０６ データ圧縮管理器
２１０８ データ圧縮解除管理器
２１１２ フリー空間書込み管理器
２１１４ 流れ制御管理器
２１１６ サービス品質管理器
２２０２ ボリューム管理器
２２０４ マップページ読出し管理器
２２０６ マップページ書込み管理器
２２０８ マップページキャッシュ管理器
２３０２ 返還メタブロック選択器
２３０４ メタブロック状態管理器
２４０２ 格納装置ログ及び統計管理器
２４０４ 選別潜在露出ブロック消去エンジン
２４０６ 格納装置誤謬管理器
２５０２ 論理アクセス管理器
２５０４ ＲＡＩＤ管理器
２５０６ 読出しルックアップエンジン
２５０８ 格納初期化管理器
２６０２ 電力中断管理器
２６０４ 誤謬及び衝突管理器

【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】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】