存储器及其管理方法与流程

1.本公开涉及存储器领域，特别涉及存储器及其管理方法。


背景技术：

2.近年来，固态盘(ssd，solid-state drive)、特别是企业级ssd的容量迅速发展。在一些情况下，由于容量增大，用于对ssd中存储的数据进行管理的数据(例如p2l(physical addressto logical address)表，用来标识物理地址到逻辑地址的转换表)也相应增多，可能带来一些问题。
3.由此，需要一种改进的管理ssd的方案。


技术实现要素：

4.本公开要解决的一个技术问题是提供一种改进的管理存储器的方案。
5.根据本公开的第一个方面，提供了一种存储器，包括：存储介质模块，存储介质模块包括多个物理存储组，其中至少一个物理存储组被划分为多个片段；以及控制器，其中，控制器在各个片段中存储数据以及所述片段中存储的数据的物理地址到逻辑地址的映射关系。
6.可选地，所述存储器以所述物理存储组为单位进行数据回收处理；并且/或者，可选地，所述物理存储组为超级块；并且/或者，可选地，所述至少一个物理存储组包括多个块，并且所述至少一个物理存储组的各个片段包括所述多个块各自的相应片段。
7.可选地，所述至少一个物理存储组包括分别位于所述存储介质模块的多个访问通道上的多个块。
8.可选地，所述多个块的字线被分为多组，并且所述至少一个物理存储组的各个片段包括所述多个块中属于各个字线组中的同一字线组的物理页。
9.可选地，所述控制器在对一个片段进行数据写入的过程中将写入的数据对应的逻辑地址存在所述存储器的临时存储区中，并且在完成所述片段的所有数据写入操作之后将所有写入的数据对应的逻辑地址写入到所述片段中预定的用于存储物理地址到逻辑地址的映射关系的存储空间。
10.可选地，所述控制器按预定的页写入顺序对一个片段中的各物理页进行数据写入操作，并且将写入数据的各个物理页对应的逻辑页地址依次写在所述存储器的缓存区中；以及所述控制器以将多个逻辑页地址整合成一个数据单元的方式将各个逻辑页地址复制到所述存储器的内存中，并且在所述片段中预定的用于数据的物理页写完后以将多个数据单元整合成一个逻辑存储单元的方式将所有写入的数据对应的逻辑页地址写入到所述片段中预定的用于存储物理地址到逻辑地址的映射关系的物理页。
11.可选地，在异常掉电后重启所述存储器的情况下，所述控制器通过扫描异常掉电前最近进行过数据写入操作的片段中存储的元数据，来重建所述片段中存储的数据的物理地址到逻辑地址的映射关系。
12.可选地，在异常掉电后重启所述存储器的情况下，所述控制器将异常掉电时正在进行写入操作的片段舍弃，将所述片段中的有效物理页中的数据搬移到一个空闲的物理存储组中。
13.可选地，所述控制器对所述片段所在的物理存储组进行数据回收处理，其中所述控制器通过扫描所述片段中存储的元数据来重建所述片段中存储的数据的物理地址到逻辑地址的映射关系，并且直接读取所述物理存储组中的已写满数据的其他片段中存储的物理地址到逻辑地址的映射关系。
14.可选地，在对一个物理存储组进行数据回收处理的情况下，所述控制器检查所述物理存储组中的各片段中是否存储有物理地址到逻辑地址的映射关系，对于已存有该映射关系的片段，直接读取其映射关系，对于没存该映射关系的片段，通过扫描其中存储的元数据来重建该映射关系，将获得的物理地址到逻辑地址的映射关系与所述存储器中的逻辑地址到物理地址的映射关系进行对比，确定所述物理存储组中的有效物理页，以及将所述有效物理页中的数据搬移到一个空闲的物理存储组中。
15.根据本公开的第二个方面，提供了一种管理存储器的方法，其中所述存储器包括多个物理存储组，所述方法包括：将至少一个物理存储组划分为多个片段；以及在各个片段中存储数据以及所述片段中存储的数据的物理地址到逻辑地址的映射关系。
16.可选地，所述方法由主机和/或所述存储器中的控制器来执行；并且/或者所述存储器为如上述第一方面所述的存储器。
17.根据本公开的第三个方面，提供了一种计算设备，包括：处理器；以及存储设备，其上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器执行时，使处理器执行如上述第二方面所述的方法。
18.根据本公开的第四个方面，提供了一种计算机程序产品，包括可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如上述第二方面所述的方法。
19.根据本公开的第五个方面，提供了一种非暂时性机器可读存储设备，其上存储有可执行代码，当可执行代码被电子设备的处理器执行时，使处理器执行如上述第二方面所述的方法。
20.由此，利用本公开的改进的管理存储器的方案，提升了存储器的性能与效率，特别是在异常掉电的情况下能够快速重建p2l表，有助于提升存储器的性能与稳定性。
附图说明
21.通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
22.图1示出了根据本公开一个实施例的存储器的示意性结构框图。
23.图2示出了根据本公开一个实施例的存储器中的一个物理存储组的示意性框图。
24.图3示出了根据本公开一个实施例的数据回收处理的示意性流程图。
25.图4示出了根据本公开一个实施例的管理存储器的方法的示意性流程图。
26.图5示出了根据本公开一个实施例的可用于实现方法的计算设备的结构示意图。
具体实施方式
27.下面将参照附图更详细地描述本公开的一些实施方式。虽然附图中显示了本公开的一些实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
28.图1示出了根据本公开一个实施例的存储器的示意性结构框图。
29.在一个实施例中，本公开的存储器可以是ssd。应当理解，本公开的存储器也可以是其他类型的存储器。
30.如图1所示，存储器100可以包括控制器120和存储介质模块110。
31.在ssd的情况下，存储介质模块110可以包括多个nand闪存芯片(die)，每个闪存芯片可以包括多个平面(plane)。各个闪存芯片中的各个平面可并发操作。每个平面可包括多个块(block)，如图1所示的块0到块n。每个块可包括多个页(page)(未示出)。每个页能够存储预定数量的数据。
32.在数据存取领域，有逻辑页和物理页的概念之区分。存储介质模块上的页结构为物理页，所存储的一页数据则对应于逻辑页。逻辑页与物理页之间的映射关系可以记录在l2p(logical address to physical address)表(用来标识逻辑地址到物理地址的转换表)和/或前述的p2l表中。在一些实施方式中，将p2l表存储在存储介质模块110中的适当位置，来描述其中存储的至少部分数据的物理地址到逻辑地址的映射关系。
33.在一些实施方式中，存储介质模块110被配置为以页为最小读写单元，以块为最小擦除单元。在一些实施方式中，可以以块为最小单元来将存储介质模块110划分为多个部分，即多个物理存储组，以方便管理和操作。也就是说，每个物理存储组可以包括多个块。可以出于各种考虑来划分物理存储组，例如，可以以物理存储组为单位进行数据回收(gc，garbage collection，也可称为垃圾回收)处理等。在一些实施方式中，本公开的物理存储组可以是超级块(spb，superblock)，可以以超级块为单位对存储介质模块110进行数据回收处理。应当理解，尽管下文中以超级块为例来详细描述本公开的方案，但是本公开的物理存储组不限于此，还可以是按照其他方式划分的存储介质部分。
34.图1示出了根据本公开的一个实施例的超级块的结构。
35.如图1所示，控制器120可通过多个访问通道来并行访问(例如读写)存储介质模块110中的各个平面，其中如虚线所示的，各个平面中位于同一排的块可组成一个超级块。应当理解，本公开的超级块的结构不限于图1所示的结构，也可以是按照其他方式组织的多个块构成的超级块；例如，超级块也可以包括位于不同行的块，也可以不包括某个或某些平面中的块，等等。本公开的超级块可包括分别位于多个访问通道上的多个块。在一些实施方式中，可以通过多个访问通道中的至少两个并行访问各自通道上的块，从而提高存储器的效率。
36.随着存储器技术的发展，一个页中存储的数据量已经发展到可以为16kb，而且闪存芯片、闪存芯片内的平面、平面内的块以及块内的页的数量都快速增大。例如，在一些实施方式中，在一个ssd的存储介质模块中，闪存芯片可以为128个，每个闪存芯片内的平面数可为4个，每个平面内的块的数量以及每个块内的页面数可以为数百甚至数千个。由此，每个超级块spb的尺寸(存储容量)可能几倍甚至几十倍地增长，这也导致了单个spb中p2l表
的数据量的增多，对p2l数据的传输、特别是p2l重建的时长等都产生了一定的影响。
37.例如，在对一个超级块进行数据写入的过程中，控制器会把写入的各页数据对应的逻辑地址存在存储器的临时存储区(例如图1所示的sram缓存区121和/或dram内存130)中，并且在该超级块写满(即其中预定的所有数据页都写满)之后才会将所有写入的数据对应的逻辑地址作为p2l映射关系(例如p2l表)信息从临时存储区下刷到该超级块中进行持久性保存。由于临时存储区均为易失性存储器，例如sram、dram等，因此，在发生异常掉电时，未写满的超级块的p2l表都会丢失。
38.存储器在异常掉电后需要重建p2l表，例如可以通过读取超级块中的各数据页的元(meta)数据来进行重建。然而，对于大容量的超级块而言，特别是在超级块即将写满时发生异常掉电的情况下，可能需要过长的时间来扫描元数据重建p2l表，无法按时恢复出有效数据。
39.现有技术可以采用一些方法来解决这一问题。
40.例如，可以周期性地将l2p表片段下刷到nand存储单元中，从而保证下刷的完整l2p表之前写下去的数据在重新上电之后不需要重建。但是这会导致频繁下刷l2p表，开销较大。
41.另外，如果在异常掉电时正在对超级块进行写入操作，则无法保证这些数据的写入状态，若在重新上电后接着原地写数据，会导致数据稳定性不够。在一些实施方式中，可以放弃之前写入的超级块，将其异地重建，例如，将该超级块从开放spb(openspb)变为封闭spb(closespb)，并对该超级块进行数据回收处理。所谓的开放spb指的是可以写入的spb，而封闭spb指的是不能再写入的spb。因此，异常掉电后需要对整个超级块进行元数据扫描以重建p2l表，且搬移整个超级块的有效数据，这导致开销过大，重建时间过长等问题。
42.由此，本公开提出了一种管理存储器的方式，其将超级块划分成多个片段(segment)，并针对每个片段来管理写入的数据及其p2l映射关系。这样有助于p2l数据的快速重建，例如在异常掉电的情况下只需要对正在写入的那个片段而不是整个超级块来进行重建。
43.下面结合图2来更详细描述本公开的方案。
44.图2示出了根据本公开一个实施例的存储器中的一个物理存储组(以超级块为例)的示意性框图。
45.为了突出本公开的改进点，图2简化了超级块的结构，其可以如前所述地具有如图1所示的超级块0那样的具体结构，即，包括位于同一排的可并行操作的多个块，每个块具有多个页。在一些实施方式中，如图2所示，可以将每个块的字线分成多个组，每个字线组所属的物理页都划为一个片段，例如图中以32个字线(如wl0-wl31)为一组，所有块中的各个字线组所属的物理页被归为各个片段，例如字线组0对应于片段0。换句话说，一个超级块的各个片段包括其多个块中属于各个字线组中的同一字线组的物理页。应当理解，图2中的字线数、片段数等都仅作为示例而非对本公开的限制。另外，在一些实施方式中，在存储介质使用slc(single-levelcell，单层单元，即每个单元存储1比特数据)的情况下，一个字线对应于一个物理页，而在存储介质使用qlc(quad-levelcell，四层单元，即每个单元存储4比特数据)的情况下，一个字线对应于4个物理页。
46.如图2所示，在一些实施方式中，可以按照预定的页写入顺序(例如按闪存芯片的
平面从左到右(可部分/全部并行或顺序写入)，按字线从上到下)对一个超级块中的多个片段中的各物理页进行数据写入操作。每写完一个片段的数据就将其各数据页对应的p2l表存储在稍后的物理页中。也就是说，可以在片段的尾部预留一些物理页(例如对应字线组中最后一个字线上的最后几个闪存芯片的平面上的物理页)用来存储p2l表、以及可选的其他元数据信息、校验信息等。
47.由此，本公开将一个超级块分为多个片段，在每个片段尾部加入p2l表，一旦写完一个片段就将其p2l表下刷到nand。这样，如果发生异常掉电时，则只需要扫描一个片段的元数据即可，相比于未将超级块分段存放p2l的方案，本公开的方案大幅减少了恢复时间。
48.应当理解，本公开不限于前述的分段方式，而是也适用于其他分段方式。例如，在前述的超级块或物理存储组包括多个块的情况下，可以根据需要将多个块分组，每个组包括其中若干个块来构成一个片段；也可以将每个块按其他期望的方式分成多段，由各块的相应片段来构成物理存储组的各个片段。另外，应当理解，p2l表的位置也不受限制。可以像前述那样将各片段的p2l表接着各片段的数据放置在片段的尾部，也可以将各片段的p2l表存放到其他指定的位置。
49.下面作为示例具体描述图2所示的超级块的结构的写入操作以及发生异常掉电后的处理等。
50.在一些实施方式中，控制器120可以按预定的页写入顺序对一个片段(例如片段0)中的各物理页进行数据写入操作，并且将写入数据的各个物理页对应的逻辑页地址依次写在sram缓存区121中。由于控制器知道物理页的写入顺序，因此只需要按顺序存储逻辑页地址就能获得二者的映射关系，也就是说，顺序存储的逻辑页地址数据就相当于前述的p2l表。
51.例如，每个逻辑页地址可被设为4个字节的大小，1024个逻辑页地址的大小即为4kb，其为一个数据单元的大小。每当写满1024个逻辑页地址，即写满一个4kb的数据单元时，就将这个数据单元的逻辑页地址复制到dram内存130中。换句话说，控制器以将多个逻辑页地址整合成一个数据单元的方式将各个逻辑页地址复制到存储器的内存中。
52.在dram内存130中写满16个数据单元的逻辑页地址后，将其整合为一个64kb大小的逻辑存储单元，例如bn(buffer node，缓冲节点)。而当整个片段写满数据时，将dram内存130中整合好的逻辑页地址(即p2l表)以逻辑存储单元为单位写到片段的尾部。一个逻辑存储单元的大小(64kb)等于4个物理页的大小(每页16kb)，因此，一个逻辑存储单元的数据可以被并行地写入分别位于4个平面中的4个页中，提高了写入性能。换句话说，可以在一个片段中预定的用于数据的物理页写完后以将多个数据单元整合成一个逻辑存储单元的方式将所有写入的数据对应的逻辑页地址写入到该片段中预定的用于存储物理地址到逻辑地址的映射关系的物理页。
53.利用前述的多级缓存和整合方法，可以减少对nand单元的写入次数，提高写入效率。
54.然而，在一个片段的数据未写满时，该片段的p2l表都仅存在易失性的临时存储区中，如果发生异常掉电，则p2l表都会丢失。
55.如图2所示，在写满片段0和片段1之后，正在对片段2进行数据写入操作，此时发生异常掉电，则片段2的p2l表信息全部丢失。
56.在一些实施方式中，在异常掉电后重启存储器的情况下，控制器可以通过扫描异常掉电前最近进行过数据写入操作的片段(如图2中的片段2)中存储的元数据，来重建该片段中存储的数据的p2l表。在一些实施方式中，每个物理页中除了存储数据之外还存储该数据相关的元数据，例如，其逻辑页地址、存储时间等。因此，通过扫描各物理页的元数据就能获得相应的p2l信息。应当理解，本公开的p2l信息并不仅限于物理页地址到逻辑页地址的映射关系，还可以包括其他映射关系，例如，物理块地址到逻辑块地址的映射关系和/或页地址与块地址的混合表达等。
57.另外，如前所述，由于在异常掉电时正在对片段进行写入操作，无法保证这些数据的写入状态，因此若在重新上电后接着原地写数据，会导致数据稳定性不够。此时可以放弃整个超级块，对该超级块进行数据回收处理。在本公开中，可替代地，在一些实施方式中，可以仅将异常掉电时正在进行写入操作的片段(如图2中的片段2)舍弃，将该片段中的有效物理页中的数据搬移到一个空闲的物理存储组(例如超级块)中。这样避免对整个超级块的搬迁，提高了存储器的效率。
58.即使如前所述地在异常掉电的情况下放弃整个超级块并对其进行数据回收处理，利用本公开的方案也可以提高存储器的效率。这是因为控制器只需要扫描正在写入那个片段中存储的元数据来重建该片段的p2l信息，而对于在其之前已写满数据的其他片段，只需直接读取其中存储的p2l信息即可。与现有技术相比，至少在重建p2l信息时不需要对前面已写满的片段扫描元数据了，节省了重建时间。
59.下面以图3为例来更详细描述根据本公开实施例的超级块的数据回收处理。
60.图3示出了根据本公开一个实施例的数据回收处理的示意性流程图。
61.如图3所示，在步骤s310中，控制器检查该超级块中的各片段中是否存储有p2l表。
62.在一些实施方式中，控制器可以判断该超级块之前是开放超级块还是封闭超级块；若是封闭超级块，则其中各片段应均已存储有p2l表，直接下载各片段的p2l表即可；若是开放超级块，则需要判断各片段中的p2l表的存放状态，并且对于写有数据但未存有p2l信息的片段还需要重建p2l表。
63.如图3所示的步骤s320中，对于已存有p2l表的片段，可以直接读取(下载)其中的p2l表。
64.如图3所示的步骤s330中，对于没存p2l表的片段，可以通过扫描该片段中存储的元数据来重建p2l表。
65.然后，在步骤s340中，将获得的p2l表与存储器中的l2p表进行对比，确定该超级块中的有效物理页。
66.然后，在步骤s350中，将各有效物理页中的数据搬移到一个空闲的超级块中。
67.在搬迁完成之后，可以对原来的超级块进行擦除操作。
68.由此，为了清晰整个数据回收流程，上述方法将下载p2l表从转移数据(xfer data)中单独拎出来，这样既能够衔接重建p2l表的操作，也能够保持一个线性的状态机方案。
69.图4示出了根据本公开一个实施例的管理存储器的方法的示意性流程图。
70.前面结合图1-3描述的本公开的方案均是由存储器中的控制器来执行的，但应当理解本公开的方法也可以由主机单独控制，或者由主机与存储器中的控制器来合作执行。
也就是说，本公开的方法可以被实现为主机中的软件程序、以及/或者存储器中的软件程序、固件和/或定制硬件电路(asic)。
71.图4的方法中管理的存储器可以包括多个物理存储组(例如前述的超级块)。在一些实施方式中，图4的方法中管理的存储器可以为前面结合图1-3描述的任何实施例中的存储器。
72.如图4所示，在步骤s410中，可以将存储器中的至少一个物理存储组划分为多个片段。可以预先设定好片段的划分方式，或者可以根据需要在使用过程中实时调整片段的划分方式。
73.然后，在步骤s420中，可以在各个片段中存储数据以及该片段中存储的数据的物理地址到逻辑地址的映射关系(p2l表)。可以采用前述的各种方式来存储数据和p2l表，在此不再赘述。还可以采用前述的各种方式来进行数据和p2l表的写入操作、物理存储组的数据回收操作等。
74.如上所述，本公开提出了存储器内p2l表分布式布局方法，其能够提高存储器的性能和效率。特别是在发生异常掉电时，只需要扫描少量的元数据即可重建p2l表，大幅减少了恢复时间。
75.图5示出了根据本公开一实施例可用于实现上述管理存储器的方法的计算设备的结构示意图。
76.参见图5，计算设备500包括存储器510和处理器520。
77.处理器520可以是一个多核的处理器，也可以包含多个处理器。在一些实施例中，处理器520可以包含一个通用的主处理器以及一个或多个特殊的协处理器，例如图形处理器(gpu)、数字信号处理器(dsp)等等。在一些实施例中，处理器520可以使用定制的电路实现，例如特定用途集成电路(asic，application specific integrated circuit)或者现场可编程逻辑门阵列(fpga，field programmable gate arrays)。
78.存储器510可以与前面讨论的根据本公开实施例的存储器相同或不同。存储器510可以包括各种类型的存储单元，例如系统内存、只读存储器(rom)，和永久存储装置。其中，rom可以存储处理器520或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中，永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中，永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备，例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外，存储器510可以包括任意计算机可读存储媒介的组合，包括各种类型的半导体存储芯片(dram，sram，sdram，闪存，可编程只读存储器)，磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中，存储器510可以包括可读和/或写的可移除的存储设备，例如激光唱片(cd)、只读数字多功能光盘(例如dvd-rom，双层dvd-rom)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如sd卡、min sd卡、micro-sd卡等等)、磁性软盘等等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。
79.存储器510上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器520处理时，可以使处理器520执行上文述及的管理存储器的方法。
80.上文中已经参考附图详细描述了根据本公开的存储器以及管理存储器的方法。
81.需要说明的是，本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，并且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准，并提供有相应的操作入口，供用户选择授权或者拒绝。
82.此外，根据本公开的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本公开的上述方法中限定的上述各步骤的计算机程序代码指令。
83.或者，本公开还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质)，其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)，当所述可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或计算设备、服务器等)的处理器执行时，使所述处理器执行根据本公开的上述方法的各个步骤。
84.本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。
85.附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
86.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：
1.一种存储器，包括：存储介质模块，存储介质模块包括多个物理存储组，其中至少一个物理存储组被划分为多个片段；以及控制器，其中，控制器在各个片段中存储数据，并且在各个片段中存储所述片段中存储的数据的物理地址到逻辑地址的映射关系。2.根据权利要求1所述的存储器，其中，所述存储器以所述物理存储组为单位进行数据回收处理；并且/或者所述物理存储组为超级块；并且/或者所述至少一个物理存储组包括多个块，并且所述至少一个物理存储组的各个片段包括所述多个块各自的相应片段。3.根据权利要求1所述的存储器，其中，所述至少一个物理存储组包括分别位于所述存储介质模块的多个访问通道上的多个块。4.根据权利要求3所述的存储器，其中，所述多个块的字线被分为多组，并且所述至少一个物理存储组的各个片段包括所述多个块中属于各个字线组中的同一字线组的物理页。5.根据权利要求1所述的存储器，其中，所述控制器在对一个片段进行数据写入的过程中将写入的数据对应的逻辑地址存在所述存储器的临时存储区中，并且在完成所述片段的所有数据写入操作之后将所有写入的数据对应的逻辑地址写入到所述片段中预定的用于存储物理地址到逻辑地址的映射关系的存储空间。6.根据权利要求5所述的存储器，其中，所述控制器按预定的页写入顺序对一个片段中的各物理页进行数据写入操作，并且将写入数据的各个物理页对应的逻辑页地址依次写在所述存储器的缓存区中；以及所述控制器以将多个逻辑页地址整合成一个数据单元的方式将各个逻辑页地址复制到所述存储器的内存中，并且在所述片段中预定的用于数据的物理页写完后以将多个数据单元整合成一个逻辑存储单元的方式将所有写入的数据对应的逻辑页地址写入到所述片段中预定的用于存储物理地址到逻辑地址的映射关系的物理页。7.根据权利要求5或6所述的存储器，其中，在异常掉电后重启所述存储器的情况下，所述控制器通过扫描异常掉电前最近进行过数据写入操作的片段中存储的元数据，来重建所述片段中存储的数据的物理地址到逻辑地址的映射关系。8.根据权利要求5或6所述的存储器，其中，在异常掉电后重启所述存储器的情况下，所述控制器将异常掉电时正在进行写入操作的片段舍弃，将所述片段中的有效物理页中的数据搬移到一个空闲的物理存储组中。9.根据权利要求8所述的存储器，其中，所述控制器对所述片段所在的物理存储组进行数据回收处理，其中所述控制器通过扫
描所述片段中存储的元数据来重建所述片段中存储的数据的物理地址到逻辑地址的映射关系，并且直接读取所述物理存储组中的已写满数据的其他片段中存储的物理地址到逻辑地址的映射关系。10.根据权利要求1所述的存储器，其中，在对一个物理存储组进行数据回收处理的情况下，所述控制器检查所述物理存储组中的各片段中是否存储有物理地址到逻辑地址的映射关系，对于已存有该映射关系的片段，直接读取其映射关系，对于没存该映射关系的片段，通过扫描其中存储的元数据来重建该映射关系，将获得的物理地址到逻辑地址的映射关系与所述存储器中的逻辑地址到物理地址的映射关系进行对比，确定所述物理存储组中的有效物理页，以及将所述有效物理页中的数据搬移到一个空闲的物理存储组中。11.一种管理存储器的方法，其中所述存储器包括多个物理存储组，所述方法包括：将至少一个物理存储组划分为多个片段；以及在各个片段中存储数据以及所述片段中存储的数据的物理地址到逻辑地址的映射关系。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法由主机和/或所述存储器中的控制器来执行；并且/或者所述存储器为根据权利要求1-10中任一项所述的存储器。

技术总结
本公开涉及一种存储器及其管理方法。该存储器包括：存储介质模块，存储介质模块包括多个物理存储组，其中至少一个物理存储组被划分为多个片段；以及控制器，其中，控制器在各个片段中存储数据以及所述片段中存储的数据的物理地址到逻辑地址的映射关系。利用本公开的改进的存储器，提升了性能与效率，特别是在异常掉电的情况下能够快速重建物理地址到逻辑地址的映射关系(P2L表)，有助于提升存储器的性能与稳定性。能与稳定性。能与稳定性。


技术研发人员：徐臻林
受保护的技术使用者：阿里巴巴（中国）有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/10/15