数据存储装置的数据迁移的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]数据存储装置(DSD)—般用于在存储介质上记录数据或者用于从存储介质再现数据。一些DSD包括多种类型的存储介质。例如，在固态混合硬盘(SSHD)的情况下，除用于存储数据的至少一个旋转磁盘以外，诸如闪速存储器这样的固态存储介质被用于存储数据。
[0002]当磁盘无法用于存储数据(诸如当磁盘不旋转时)时，SSHD的固态存储介质可以被用于存储数据。然而，固态介质的可用容量通常是有限的，并且仅被存储在固态介质中的数据通常需要在将来的某个时刻迀移至磁盘。此外，数据还可能需要从磁盘迀移至固态介质，使得例如，数据可用于在磁盘不旋转时的快速存取，或者使得相同的数据被存储在磁盘和固态介质二者上。
【附图说明】
[0003]本公开的实施方式的特征和优点将从以下提出的详细描述在结合附图时变得更明显。附图和相关描述被提供为例示本公开的实施方式并且不用于限制要求?；さ姆段?。
[0004]图1是根据一个实施方式描述具有数据存储装置(DSD)的电子系统的框图。
[0005]图2是根据一个实施方式描述DSD的操作活动量的曲线图。
[0006]图3是根据一个实施方式描述图2的DSD的执行的曲线图。
[0007 ]图4是根据一个实施方式例示用于DSD的等待(pending)操作的队列的图。
[0008]图5是根据一个实施方式用于数据迀移过程的流程图。
【具体实施方式】
[0009]在以下详细的描述中，阐述许多具体细节，以提供本公开的全面理解。然而，将对本领域普通技术人员中的一个明显的是:公开的各种实施方式可以不用一些这些具体细节来实践。在其它示例中，没有详细地示出众所周知的结构和技术，以避免不必要地使各种实施方式模糊不清。
[0010]图1示出的电子系统100包括主机101和与主机101通信的数据存储装置(DSD)106。电子系统100能够是例如计算机系统(例如，台式机、手机/笔记本电脑、平板电脑、智能手机等)或其它类型的诸如数字视频录像机(DVR)这样的电子装置。就此而言，电子系统100可以是独立系统或是网络的部分。本领域普通技术人员将能理解，电子系统100和/或DSD 106能够包括比图1中示出的这些元件更多或更少的元件，并且在其它环境中可以实现所公开的过程。
[0011]在图1的实施方式中，DSD106是固态混合硬盘(SSHD)，该固态混合硬盘包括作为用于存储数据的非易失性存储器(NVM)的磁记录介质(例如，磁盘组134中的磁盘)和固态记录介质(例如，固态存储器132) 二者。尽管本文中的描述通常涉及固态存储器，应当理解的是固态存储器可以包含各种类型的存储器装置中的一个或更多个，这些各种类型的存储器装置是诸如闪存集成电路、硫属相变RAM(C-RAM)、相变存储器(PC-RAM或PRAM)、可编程金属化单元RAM(PMC-RAM或PMCm)、双向通用存储器(0UM)、阻抗RAM(RRAM)、NAND存储器(例如，单层单元(SLC)存储器、多层单元(MLC)存储器或它们的任何组合)、NOR存储器、EEPROM、铁电存储器(FeRAM)、磁阻RAM(MRAM)、其它离散NVM(非易失性存储器)芯片或它们的任何组合。
[0012]DSD 106包括:控制器120，该控制器120包括诸如用于执行指令的一个或更多个处理器这样的电路，并且能够包括微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、硬连接逻辑、模拟电路和/或它们的组合。在一个实现方式中，控制器120能够包括片上系统(SoC)。
[0013]主机接口 126被配置为将DSD 106与主机101相接合(interface)，并且可以根据诸如例如PCI express(pcie)、串行高级技术附件(SATA)或串行附接SCSI(SAS)这样的标准相接合。如本领域普通技术人员理解的，能够将主机接口 126包括为控制器120的部分。虽然图1描述了主机101和DSD 106处于相同的位置，但是在其它实施方式中，所述二者不需要被物理上相同地定位。在这种实施方式中，DSD 106可以远离主机101定位并且经由网络接口连接至主机101。
[0014]在图1的示例中，DSD106包括布置在磁盘组134中的旋转磁盘，该磁盘组134通过主轴马达(SM)138进行旋转。DSD 106还包括磁头堆组件(HSA)136，该磁头堆组件136连接至致动器130的末端，其通过音圈马达(VCM) 132旋转以相对于磁盘组134定位HSA 136?？刂破?20能够包括伺服控制电路(未示出)以分别使用VCM控制信号30和SM控制信号34控制HSA136的位置和磁盘组134的旋转。DSD 106可以包括存储在磁盘组134和/或固态存储器132上的固件。固件能够包括通过DSD 106使用的计算机可读指令以控制DSD的操作，该操作可以包括在固态存储器132和磁盘组134之间的数据迀移。
[0015]磁盘组134包含被径向对齐的多个磁盘，以便使磁盘组134关于SM138旋转。磁盘组134中的每个磁盘包括用于存储数据的若干径向间隔的同心磁道。HSA 136包括多个磁头，该多个磁头中的每个布置为从磁盘组134中的磁盘的对应表面读取数据以及将数据写入至磁盘组134中的磁盘的对应表面。
[0016]DSD 106还包括用于存储数据的固态存储器132。在一个实施方式中，固态存储器132被用于存储缓存数据20，该缓存数据20可以是与用于磁盘组134上的逻辑块地址(LBA)的选择范围的数据完全相同的数据，或用于磁盘组134上的逻辑块地址(LBA)的选择范围的数据的最新副本?；捍媸?0能够包括以下数据，该数据仅存储在固态存储器132中，以及是针对诸如LBA这样的具体逻辑地址的最近写入版本的数据。这种缓存数据可以被称作为“脏数据”，其通过针对逻辑地址向磁盘组134写入该脏数据来与磁盘组134周期性地同步。在一个示例中，脏数据可以由延时写入操作造成，其中试图向磁盘组134写入的数据被首次存储在作为将在以下更详细描述的固态存储器132中。
[0017]易失存储器140能够包括例如，动态随机存取存储器(DRAM)，其能够通过DSD106被用于临时存储数据。存储在易失存储器140中的数据能够包括从NVM(例如，磁盘组134或固态存储器132)读取的数据、将被写入至NVM的数据、从用于通过控制器120执行的固件载入的指令和/或在执行固件中使用的数据。
[0018]在操作中，主机接口 126从主机101经由主机接口 126接收用于从NVM(诸如固态存储器132和磁盘组134)读取数据和向NVM(诸如固态存储器132和磁盘组134)写入数据的主机读取和写入命令。响应于来自主机101的写入命令，控制器120可以在易失存储器140中缓冲针对写入命令将要被写入的数据。
[0019]对于将要向磁盘组134写入的数据，控制器120的读取/写入通道(未示出)接着可以将缓冲数据编码成写入信号32，该写入信号32被提供至HSA 136的磁头用于向磁盘组134的磁盘表面磁写入数据。
[0020]响应于用于存储在磁盘组134的磁表面上的数据的读取命令，控制器120控制HSA136的磁头，以磁读取存储在磁盘组134的表面上的数据并发送读取数据作为读取信号32。然后，控制器120的读取/写入通道能够解码和缓存易失存储器140中的数据，以将数据经由主机接口 126传送至主机101。
[0021]DSD 106还能够执行延时写入操作，其允许DSD 106向固态存储器132写入将要被写入至磁盘组134的数据，并且然后，随后将数据写入至磁盘组134中的期望位置。当在磁盘组134中执行其它操作时，这个延时写入通常能够允许为用于试图对磁盘组134写入的主机写入命令服务。延时写入操作还能够允许为用于试图对磁盘组134写入的主机写入命令服务而不需要磁盘组134起转至用于写入数据的操作速度。来自延时写入操作的数据能够作为脏数据被存储在固态存储器132中，但是在固态存储器132中限制用于存储脏数据的可用容量。当脏数据的数量接近高量限制时，磁盘组134可能需要被起转至操作速度以将一些脏数据传输至磁盘组134。
[0022]除了将脏数据传输至磁盘组134之外，数据还可以从磁盘组