TWM528459U - 資料儲存系統以及電子裝置 - Google Patents

Description

資料儲存系統以及電子裝置

本創作係有關於一種資料儲存系統以及電子裝置，特別係有關於一種根據資料之大小以及邏輯區塊位址決定對應於資料之邏輯區塊位址之儲存位置之資料儲存系統以及電子裝置。

隨著資訊科技之進步，使用者於日常生活中使用電子裝置之頻率也隨之提高。而為了追求更佳之處理效率，電子裝置對資料存取速度之需求也隨之越來越高。而為了達到上述之目的，近年來係將一種快閃記憶體轉換層(Flash Translation Layer,FTL)技術使用於固態硬碟上以加快資料之存取速度。然而，於快閃記憶體轉換層技術中，外掛之動態隨機存取記憶體之儲存容量與固態硬碟之儲存容量之比例約為1：1000，但隨著固態硬碟之儲存空間越來越大，使得動態隨機存取記憶體之容量需求也越來越大。而在動態隨機存取記憶體之製程技術限制下，單一動態隨機存取記憶體之儲存容量可能已不足以應付固態硬碟之需求。因此，如何於單一動態隨機存取記憶體之儲存容量有限制之情況下維持儲存裝置之存取速度為目前所需解決之問題。

為解決上述問題，本創作一實施例提供一種資料儲存系統，包括一第一儲存單元以及一儲存模組。第一儲存單元用以儲存一第一查找表。儲存模組包括一第二儲存單元以及一控制器。第二儲存單元用以儲存一第二查找表以及對應於一儲存指令之資料，其中第二儲存單元之存取速度係小於第一儲存單元之存取速度。控制器用以自一主機端接收儲存指令以及對應於儲存指令之資料，根據儲存指令中之邏輯區塊位址將資料儲存至第二儲存單元，並將對應於資料之邏輯區塊位址儲存至第一查找表以及第二查找表之一者，其中儲存指令更包括資料之大小。當資料之大小和/或連續資料之大小總和小於一既定值時，控制器將邏輯區塊位址儲存至第一查找表。當資料之大小和/或連續資料之大小總和大於既定值時，控制器將邏輯區塊位址儲存至第二查找表。

本創作另一實施例提供一種電子裝置，包括一處理器以及一資料儲存系統。處理器用以執行多個功能執行緒，以及輸出一儲存指令以及對應於儲存指令之資料。資料儲存系統包括一第一儲存單元以及一儲存模組。第一儲存單元用以儲存一第一查找表。儲存模組包括一第二儲存單元以及一控制器。第二儲存單元用以儲存一第二查找表以及對應於一儲存指令之資料。第二儲存單元之存取速度係小於第一儲存單元之存取速度。控制器用以自處理器接收儲存指令以及對應於儲存指令之資料，根據儲存指令中之邏輯區塊位址將資料儲存至第二 儲存單元，並將對應於資料之邏輯區塊位址儲存至第一查找表以及第二查找表之一者，其中儲存指令更包括資料之大小。當資料之大小和/或連續資料之大小總和小於一既定值時，控制器將邏輯區塊位址儲存至第一查找表。當資料之大小和/或連續資料之大小總和大於既定值時，控制器將邏輯區塊位址儲存至第二查找表。

100‧‧‧資料儲存系統

110‧‧‧第一儲存單元

120‧‧‧儲存模組

121‧‧‧控制器

122‧‧‧第二儲存單元

130‧‧‧匯流排

200‧‧‧電子裝置

210‧‧‧處理器

220‧‧‧顯示單元

第1圖係顯示根據本創作一實施例所述之資料儲存系統之示意圖；第2圖係顯示根據本創作一實施例所述之電子裝置之示意圖。

有關本創作之系統以及方法適用之其他範圍將於接下來所提供之詳述中清楚易見。必須了解的是下列之詳述以及具體之實施例，當提出有關資料儲存系統以及電子裝置之示範實施例時，僅作為描述之目的以及並非用以限制本創作之範圍。

第1圖係顯示根據本創作一實施例所述之資料儲存系統之示意圖。如第1圖所示，資料儲存系統100包括一第一儲存單元110以及一儲存模組120。第一儲存單元110用以儲存一第一查找表，第一查找表係紀錄一部份之儲存資料之邏輯區 塊位址。儲存模組120更包括一控制器121以及一第二儲存單元122。控制器121用以透過一匯流排130自主機端(未顯示)接收儲存指令以及對應於儲存指令之資料，或者接收存取指令以及輸出對應於存取指令之資料，並且與第一儲存單元110耦接。第二儲存單元122至少可劃分為兩個部分，其中一個部份係用以儲存一第二查找表，以及另一部份儲存對應於儲存指令之資料。第二查找表係用以紀錄另一部分之儲存資料之邏輯區塊位址。其中，第一儲存單元110可為外掛於儲存模組120外之記憶體，而其存取速度係大於第二儲存單元122之存取速度。舉例來說，第一存取單元110可為動態隨機存取記憶體，而第二儲存單元122可為NAND型快閃記憶體。

根據本創作一實施例，當主機端將資料儲存至第二儲存單元122時，係透過匯流排130將儲存指令傳輸至控制器121。其中，儲存指令中至少包括資料之大小以及資料之儲存區塊(即邏輯區塊位址)等。控制器121於接收到儲存指令後，再根據儲存指令將資料儲存至對應之資料區塊，並根據儲存指令中之資訊決定將對應於儲存資料之邏輯區塊位址儲存至第一儲存單元110或者第二儲存單元122中。

舉例來說，一般而言需要快速存取之資料大小通常係小於64KB(kilobyte)，故控制器121可於接收到儲存指令後，藉由判斷資料之大小和/或連續資料之大小總和是否小於64KB以決定邏輯區塊位址之儲存位置。當資料之大小或者連續資料之大小總和不超過64KB時，則控制器121係將對應於該資料之邏輯區塊位址儲存至第一存取單元110之第一查找表 中，以於存取時可快速自第一存取單元110中找到對應於該資料之邏輯區塊位址。反之，當資料之大小和/或連續資料之大小總和超過64KB(例如100筆大小為4KB之連續資料)時，控制器121係將對應於該資料之邏輯區塊位址儲存至第二存取單元122之第二查找表中。值得注意的是，前述既定值大小之設定僅為本創作之一實施例，但並非以此為限。

根據本創作另一實施例，當控制器121透過匯流排130自主機端接收到存取指令時，控制器121先至第一儲存單元110中之第一查找表搜尋對應於存取指令之資料之邏輯區塊位址。當控制器121於第一查找表中搜尋到對應於存取指令之資料之邏輯區塊位址時，則根據該邏輯區塊位址至第二儲存單元122中讀取對應之資料，並將讀取到之資料透過匯流排130回傳至主機端。反之，當控制器121未於第一查找表中搜尋到對應於存取指令之資料之邏輯區塊位址時，控制器121係至第二儲存單元122中之第二查找表搜尋對應於存取指令之資料之邏輯區塊位址，並根據搜尋到之邏輯區塊位址讀取對應之資料，以及將讀取到之資料透過匯流排130回傳至主機端。

根據本創作另一實施例，其中當主機端欲快速存取一特定資料時，可透過輸出一控制指令至控制器121以指定於該特定檔案之邏輯區塊位址之存取位置。舉例來說，一特定資料之大小係大於64KB，故原先於儲存該特定資料時，控制器121係將其對應之邏輯區塊位址儲存於第二儲存單元122中之第二查找表中。然而，當主機端輸出控制指令至控制器121以指定對應於該特定資料之邏輯區塊位址必須儲存於第一儲 存單元110中之第一查找表時，控制器121先至第一儲存單元110確認對應於該特定資料之邏輯區塊位址是否儲存於第一查找表中，若有則繼續執行後續之指令，若無則控制器121至第二儲存單元122之第二查找表中將對應於該特定資料之邏輯區塊位址移至第一儲存單元110之第一查找表中。

根據本創作另一實施例，主機端於儲存資料時，可根據儲存資料之類型直接指定該資料之邏輯區塊位址之存取位置。舉例來說，當主機端判斷儲存資料之類型為影音數據或者文件檔案等時，主機端於輸出儲存指令時，係直接夾帶一控制指令以指定將對應於該資料之邏輯區塊位址儲存於第二儲存單元122之第二查找表中，而控制器121於接收到控制指令後，即不執行前述之判斷步驟直接將對應於該資料之邏輯區塊位址儲存至第二儲存單元122之第二查找表中。

第2圖係顯示根據本創作一實施例所述之電子裝置之示意圖。電子裝置200係包括處理器210、顯示單元220、以及資料儲存系統100。其中，第2圖中所示之資料儲存系統100之配置係與第1圖所示之資料儲存系統100相同，在此即不加以描述以精簡說明。電子裝置200可為筆記型電腦、以及桌上型電腦等。處理器210用以執行多個功能執行緒(thread)，以及根據使用者之操作執行存取資料之動作。根據本創作一實施例，當使用者執行存取操作時，處理器210係透過匯流排130將儲存指令以及對應之資料、或者讀取指令輸出至資料儲存系統100，以及資料儲存系統100亦可透過匯流排130將對應於讀取指令之資料透過匯流排130回傳給處理器210。顯示單元220係 用以顯示對應於功能執行緒以及存取資料時之使用者介面。

綜上所述，根據本創作一實施例所提出之資料儲存系統以及電子裝置，當儲存裝置之控制器於紀錄對應於儲存資料之邏輯區塊位址時，可根據儲存資料之資料量大小決定邏輯區塊位址之儲存位置。由於對資料量較大之單筆資料或者連續資料而言，於存取速度較慢之儲存單元中搜尋邏輯區塊位址以及於存取速度較快之儲存單元中搜尋邏輯區塊位址，兩者之間之搜尋時間差對整體之存取時間而言係非常小，故當控制器判斷單筆資料或者連續資料之資料量大小大於既定值時，係可將對應於該資料之邏輯區塊位址紀錄於存取速度較慢之儲存單元之查找表中，以藉此降低存取速度較快之儲存單元之占用率，並可同時減少大型資料對存取速度較快之儲存單元所造成之損耗，如此可降低儲存裝置之成本並可延長存取速度較快之儲存單元之使用壽命。

以上敘述許多實施例的特徵，使所屬技術領域中具有通常知識者能夠清楚理解本說明書的形態。所屬技術領域中具有通常知識者能夠理解其可利用本創作揭示內容為基礎以設計或更動其他製程及結構而完成相同於上述實施例的目的及/或達到相同於上述實施例的優點。所屬技術領域中具有通常知識者亦能夠理解不脫離本創作之精神和範圍的等效構造可在不脫離本創作之精神和範圍內作任意之更動、替代與潤飾。

100‧‧‧資料儲存系統

110‧‧‧第一儲存單元

120‧‧‧儲存模組

121‧‧‧控制器

122‧‧‧第二儲存單元

130‧‧‧匯流排

Claims (10)

1. 一種資料儲存系統，包括：一第一儲存單元，用以儲存一第一查找表；以及一儲存模組，包括：一第二儲存單元，用以儲存一第二查找表以及對應於一儲存指令之資料，其中上述第二儲存單元之存取速度係小於上述第一儲存單元之存取速度；以及一控制器，用以自一主機端接收上述儲存指令以及對應於上述儲存指令之上述資料，根據上述儲存指令中之邏輯區塊位址將上述資料儲存至上述第二儲存單元，並將對應於上述資料之上述邏輯區塊位址儲存至上述第一查找表以及上述第二查找表之一者，其中上述儲存指令更包括上述資料之大小；其中，當上述資料之大小和/或連續上述資料之大小總和小於一既定值時，上述控制器將上述邏輯區塊位址儲存至上述第一查找表；以及其中，當上述資料之大小和/或連續上述資料之大小總和大於上述既定值時，上述控制器將上述邏輯區塊位址儲存至上述第二查找表。
2. 如申請專利範圍第1項所述之資料儲存系統，其中當上述控制器接收到一讀取指令時，判斷上述第一查找表中是否具有對應於上述讀取指令之上述資料之上述邏輯區塊位址，當上述第一查找表中不具有上述資料之上述邏輯區塊位址時，上述控制器於上述第二查找表中搜尋對應於上述讀取指令之上述 資料之上述邏輯區塊位址。
3. 如申請專利範圍第2項所述之資料儲存系統，其中上述讀取指令更包括一預設邏輯區塊位址，用以指定對應於上述讀取指令之上述資料之上述邏輯區塊位址之一預設儲存位置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之資料儲存系統，其中當上述預設儲存位置與上述資料之一當前儲存位置不同時，上述控制器於讀取上述資料後，將上述邏輯區塊位址移動至上述預設儲存位置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之資料儲存系統，其中上述第一儲存單元為動態隨機存取記憶體以及上述第二儲存單元為NAND型快閃記憶體。
6. 一種電子裝置，包括：一處理器，用以執行多個功能執行緒，以及輸出一儲存指令以及對應於上述儲存指令之資料；以及一資料儲存系統，包括：一第一儲存單元，用以儲存一第一查找表；以及一儲存模組，包括：一第二儲存單元，用以儲存一第二查找表以及對應於一儲存指令之資料，其中上述第二儲存單元之存取速度係小於上述第一儲存單元之存取速度；以及一控制器，用以自上述處理器接收上述儲存指令以及對應於上述儲存指令之上述資料，根據上述儲存指令中之邏輯區塊位址將上述資料儲存至上述第二儲存單元，並將對應於上述資料之上述邏輯區塊位址 儲存至上述第一查找表以及上述第二查找表之一者，其中上述儲存指令更包括上述資料之大小；其中，當上述資料之大小和/或連續上述資料之大小總和小於一既定值時，上述控制器將上述邏輯區塊位址儲存至上述第一查找表；以及其中，當上述資料之大小和/或連續上述資料之大小總和大於上述既定值時，上述控制器將上述邏輯區塊位址儲存至上述第二查找表。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中當上述控制器自上述處理器接收到一讀取指令時，判斷上述第一查找表中是否具有對應於上述讀取指令之上述資料之上述邏輯區塊位址，當上述第一查找表中不具有上述資料之上述邏輯區塊位址時，上述控制器於上述第二查找表中搜尋對應於上述讀取指令之上述資料之上述邏輯區塊位址。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中上述讀取指令更包括一預設邏輯區塊位址，用以指定對應於上述讀取指令之上述資料之上述邏輯區塊位址之一預設儲存位置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中當上述預設儲存位置與上述資料之一當前儲存位置不同時，上述控制器於讀取上述資料後，將上述邏輯區塊位址移動至上述預設儲存位置。
10. 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中上述第一儲存單元為動態隨機存取記憶體以及上述第二儲存單元為NAND型快閃記憶體。