信息处理装置和信息处理方法

专利名称：信息处理装置和信息处理方法
信息处理装置和信息处理方法技术领域
本公开涉及信息处理装置和信息处理方法，具体而言涉及在SSD(SC)Iid state drive,固态驱动器)被用作存储设备的情况下适宜的信息处理装置和信息处理方法。
背景技术：
近年来，SSD作为容量易于增大并且在执行随机访问时具有高读取速度的存储设 备正吸引着注意。对于标准SSD，现在使用NAND闪存。
特别地，己知这样的事实，即，因为随着重写次数的增加存储器单元的劣化进展， NAND闪存变得不能够保持存储器信息。具体而言，随着反复重写，用于防止电子从存储电子 的浮置栅极泄漏的隧道氧化膜的劣化进展，并且一些电子从隧道氧化膜中泄漏，从而减少 了浮置栅极中的电子的数量。另外，半导体产品的特有问题的示例包括由于硅晶片的中心 部分与周边部分之间的纯度的变动或者硅晶片的Z方向上的纯度的变动引起的特性的个 体差异的问题。
就此，SSD采用磨损平衡(wear leveling),磨损平衡通过以块为单位管理写入次 数并且均衡所有块中的写入次数，来防止一部分块的隧道氧化膜集中劣化。另外，采用了不 良块管理、差错校正功能等等。在不良块管理中，登记由于差错而写入失败的块并且以后禁 止使用该块。
2010-061578号日本专利申请早期公布(第
段)公开了一种用于识别/分 析诸如SSD之类的半导体存储设备的预期可用时间(预期寿命)的方法。在此方法中，计 算基于擦除计数的时间性转变的上升系数，并且利用上升系数与根据半导体存储设备的容 量计算出的擦除计数的最大值之间的关系来计算半导体存储设备的预期可用时间。也就是 说，在继续使用计算机的情况下半导体存储设备的擦除计数根据这样计算出的擦除计数的 上升系数达到擦除计数的上述最大值的经过时间被计算作为预期可用时间，并且被显示在 计算机的显示器上。发明内容
在磨损平衡中，预期SSD的寿命会被延长。另一方面，在2010-061578号日本专利 申请早期公布中公开的技术中，通过显示预期可用时间来管理SSD的更换时间。两种技术 都对使用SSD作为存储设备的系统的可靠性的改善作出了贡献。然而，存在另一个关于对 SSD的数据的读取和写入的响应性的问题。
然而，在可能无法消除由于硅基板的杂质浓度的空间变动等等引起的SSD之间的 物理特性的个体差异的当前情形中，还没有具体确立用于改善在利用多个SSD实现存储设 备的情况下的总体响应性的技术。
鉴于如上所述的情况，需要一种能够改善在多个半导体存储器被用作存储设备的 情况下的总体响应性的信息处理装置和信息处理方法。
根据本公开的一个实施例，提供了一种信息处理装置，包括指派单元，该指派单元被配置为评估整体上构成一个存储设备的多个半导体存储器中的每一个的物理特性并 且向多个半导体存储器的至少一部分指派与评估结果相对应的用途属性；以及判定单元， 该判定单元被配置为对于数据的写入命令判定作为该数据的写入目的地的具有最优用途 属性的半导体存储器。
在此实施例中，基于对整体上构成一个存储设备的多个半导体存储器中的每一个 的物理特性的评估结果，指派单元向多个半导体存储器的至少一部分指派用途属性，并且 判定单元判定对于数据的写入命令作为数据的写入目的地的具有最优用途属性的半导体 存储器。也就是说，在此实施例中，在多个半导体存储器的物理特性中存在个体差异的情况 下，判定单元以利用半导体存储器的物理特性的方式判定数据的写入目的地。从而，在多个 半导体存储器被用作存储设备的情况下，预期改善存储设备的总体响应性。
根据此实施例的信息处理装置还可包括处理单元。处理单元可对数据执行预定的 运算处理并且向经历了运算处理的数据的写入命令添加属性指定标志。判定单元可从处理 单元接收写入命令并且基于添加到写入命令的属性指定标志来判定具有最优用途属性的 半导体存储器。
具体而言，处理单元判定经历了运算处理的数据属于例如以下数据之一对于存 储设备频繁重复读取和写入的数据；在一度(once)被写入后几乎没有被重写、而是被重复 读取的数据；以及通过重写多次重复更新的数据，并且处理单元向写入命令添加与该结果 相对应的属性指定标志。从而，在多个半导体存储器的物理特性存在个体差异的情况下，判 定单元能够以利用每个半导体存储器的物理特性的方式适当地判定数据的写入目的地。
指派单元可被配置为对于至少包括不良块的发生率、读取时间和写入时间在内的 特性评估标准中的每一个，评估多个半导体存储器中的每一个的物理特性，基于评估结果 向多个半导体存储器的一部分指派读取/写入优先的用途属性，向多个半导体存储器的另 一部分指派读取优先的用途属性，并且向多个半导体存储器的另外一部分指派写入优先的 用途属性。从而，可以适当地评估半导体存储器的物理特性，并且可向半导体存储器指派适 当的用途属性。
指派单元可基于文件的数据的读取频率在被指派了不同用途属性的多个半导体 存储器之间转移文件的数据。文件的数据可被转移到被指派了适合于实际读取频率的用途 属性的半导体存储器。从而，例如，可以有效地消除如下的容量浪费即，具有相对较高的物 理特性并且被指派了读取/写入优先、读取优先等等的用途属性的半导体存储器的容量被 实际上不具有高读取频率的文件的数据所消耗。
指派单元可在管理表格中以相互关联的方式管理文件名、文件创建日期和时间、 逻辑地址、每个半导体存储器的物理地址以及读取次数，并且基于管理表格中登记的文件 创建日期和时间以及读取次数的值来计算读取频率。从而，可适当地计算文件的数据的读 取频率，并且改善在被指派了不同用途属性的多个半导体存储器之间转移文件的数据的处 理的可靠性。
指派单元可被配置为包括至少第一阈值、第二阈值和第三阈值作为用于对文件 的数据的读取频率的评估的阈值，第一阈值、第二阈值和第三阈值满足第一阈值<第二阈 值< 第三阈值；当读取频率变得大于第三阈值并且文件的数据在除了多个半导体存储器中 的第一半导体存储器以外的半导体存储器中时，将文件的数据转移到第一半导体存储器，其中第一半导体存储器被指派了读取/写入优先的用途属性；当读取频率变得大于第二阈值且等于或小于第三阈值并且文件的数据在除了多个半导体存储器中的第二半导体存储器以外的半导体存储器中时，将文件的数据转移到第二半导体存储器，其中第二半导体存储器被指派了读取优先的用途属性；当读取频率变得大于第一阈值且等于或小于第二阈值并且文件的数据在除了多个半导体存储器中的第三半导体存储器以外的半导体存储器中时，将文件的数据转移到第三半导体存储器，其中第三半导体存储器被指派了写入优先的用途属性；并且当读取频率等于或小于第一阈值并且文件的数据在除了多个半导体存储器中的第四半导体存储器以外的半导体存储器中时，将文件的数据转移到第四半导体存储器，其中第四半导体存储器没有被指派用途属性。
从而，可以有效地消除如下的容量浪费g卩，诸如第一半导体存储器和第二半导体存储器之类的具有相对较高的物理特性的半导体存储器的容量被实际上不具有高读取频率的文件的数据所消耗。相反，可以防止实际上具有高读取频率的文件的数据一直被存储在诸如第三半导体存储器和第四半导体存储器之类的具有相对较低的物理特性的半导体存储器中。从而，可以改善存储设备的表观响应性(apparent responsiveness)。
另外，指派单元可基于文件的数据的读取频率和从前次读取起的经过时间在被指派了不同用途属性的多个半导体存储器之间转移文件的数据。
指派单元可在管理表格中以相互关联的方式管理文件名、文件创建日期和时间、 逻辑地址、每个半导体存储器的物理地址、读取次数以及最新读取时间，并且基于管理表格中登记的文件创建日期和时间、读取次数的值和最新读取时间来计算读取频率和经过时间。
指派单元可被配置为包括满足第一读取频率阈值>第二读取频率阈值的第一读取频率阈值和第二读取频率阈值作为用于对文件数据的读取频率的评估的阈值，并且包括满足第一经过时间阈值<第二经过时间阈值的第一经过时间阈值和第二经过时间阈值作为用于从前次读取起的经过时间的阈值；当读取频率变得大于第一读取频率阈值并且经过时间短于第一经过时间阈值时，根据多个半导体存储器中包括的第一半导体存储器、第二半导体存储器、第三半导体存储器和第四半导体存储器之间的预定顺序，将文件的数据转移到具有比存储文件的数据的半导体存储器更高顺序的半导体存储器，其中第一半导体存储器被指派了读取/写入优先的用途属性，第二半导体存储器被指派了读取优先的用途属性，第三半导体存储器被指派了写入优 先的用途属性，第四半导体存储器没有被指派用途属性；并且当读取频率小于第二读取频率阈值并且经过时间长于第二经过时间阈值时，将文件的数据转移到第四半导体存储器。
根据本公开的另一实施例的一种信息处理方法包括由指派单元评估整体上构成一个存储设备的多个半导体存储器中的每一个的物理特性并且向多个半导体存储器的至少一部分指派与评估结果相对应的用途属性；以及由判定单元对于数据的写入命令判定作为该数据的写入目的地的具有最优用途属性的半导体存储器。
根据本公开的实施例，在多个半导体存储器被用作存储设备的情况下，预期会改善存储设备的总体响应性。
根据以下对附图中所示的本公开的最佳模式实施例的详细描述，将更清楚本公开的这些和其他目的、特征和优点。图1是示出根据本公开的第一实施例的信息处理装置的功能配置的框图；图2是示出图1的信息处理装置中的用途属性指派单元进行的处理的流程的流程图3是与针对每个特性评估标准的估计结果相对应的最优用途的指派结果的示


例；
图4是示出在图1的信息处理装置中调度器单元(dispatcher unit)在写入文件 时的操作的流程图5是示出SSD中存储的管理表格的配置的示图6是示出在图1的信息处理装置中调度器单元在读取文件时的操作的流程图7是示出在图1的信息处理装置中用途属性指派单元基于读取频率在用途属性 SSD之间的文件转移处理的流程图；并且
图8是示出在根据本公开的第二实施例的信息处理装置中用途属性指派单元基 于读取频率在用途属性SSD之间的文件转移处理的流程图。
具体实施方式
以下，将参考附图描述根据本公开的实施例。
<第一实施例>
[信息处理装置的功能配置]
图1是示出根据本公开的第一实施例的信息处理装置的功能配置的框图。
根据此实施例的信息处理装置100包括处理单元10、用途属性指派单元20 (指派 单元)、调度器单元30 (判定单元)以及多个SSD 40 (半导体存储器)。
这里，多个SSD 40 (SSD 40-1、40-2、40_3和40_4)整体上构成存储设备。每个SSD 40例如是其上搭载有NAND闪存作为存储元件的半导体存储器设备。就硬件而言，每个SSD 40由多个闪存芯片和控制对闪存芯片的数据读取/写入的控制器构成。控制器由包含在信 息处理装置100中的OS(操作系统)利用作为用于控制SSD 40中的控制器的软件的设备 驱动器来控制。应当注意，在此实施例中，SSD 40的数目在图1中是4个，但并不限于此。 SSD 40的数目只需要是至少两个。
就硬件而言，处理单元10由信息处理装置100的CPU (中央处理单元)、主存储器 等等构成。处理单元10可根据OS下的应用程序对数据执行预定的运算处理并且将经历了 运算处理的数据写入到存储装置。处理单元10还可从存储装置读取数据，再次对该数据执 行运算处理，并且再次将这样获得的数据写入到存储装置。另外，处理单元10可根据经历 了运算处理的数据的类型或目的向写入命令添加属性指定标志，属性指定标志是指定写入 目的地的SSD 40的用途属性的标志。
用途属性指派单元20可评估每个SSD 40的物理特性并且向每个SSD40指派与物 理特性相对应的用途属性。用途属性指派单元20还可计算文件的数据的读取频率并且在 具有不同用途属性的多个SSD 40之间转移文件的数据。
调度器单元30针对来自处理单元10的数据的写入命令判定作为数据的写入目的地的具有最优用途属性的SSD 40并且将该写入命令提供给该SSD 40。
用途属性指派单元20和调度器单元30具体而言例如是用于SSD的设备驱动器之 类的程序模块。换言之，该程序模块使得信息处理装置100中的诸如CPU和主存储器之类 的计算机资源作为用途属性指派单元20和调度器单元30操作。
接下来，将详细描述用途属性指派单元20和调度器单元30的功能。
[用途属性指派单元20]
图2是示出用途属性指派单元20进行的处理的流程的流程图。
用途属性指派单元20例如获得通过SSD 40的自监视分析和报告技术 (S. M. A. R. T.)获得的各种测量数据，例如处理次数、不良块发生次数、读取时间和写入时间 (步骤 S101)。
接下来，用途属性指派单元20从这样获得的测量数据收集用于SSD40的每个特性 评估标准的数据(步骤S102)。SSD 40的特性评估标准的示例如下。
1.不良块的发生率
2.读取时间
3.写入时间
具体而言，用途属性指派单元20通过将不良块的发生次数除以处理次数来计算 不良块的发生率。作为特性评估标准的读取时间更具体而言包括读取时间的平均值、中值、 RMS(均方根)等等。作为特性评估标准的写入时间更具体而言包括写入时间的平均值、中 值、RMS等等。
接下来，用途属性指派单元20基于所收集的用于每个特性评估标准的数据，例如 根据以下规则创建针对多个SSD 40的每个特性评估标准的排名(步骤S103)。
A.按不良块的发生率的升序向SSD提供不良块的发生率的特性评估标准的高排 名(读取/写入优先的排名)。
B.按读取时间的升序向SSD提供读取时间的特性评估标准的高排名。
C.按写入时间的升序向SSD提供写入时间的特性评估标准的高排名。
D.基于预定的特性评估标准之间的优先关系向不同SSD 40提供多个特性评估标 准中的每一个的最高排名以防止仅向特定SSD 40提供多个特性评估标准的最高排名。在 特性评估标准之间的优先关系中，例如，不良块的发生率、读取时间和写入时间的优先级按 所述顺序排列。
对每个特性评估标准排名的规则不限于上述规则。
用途属性指派单元20基于每个特性评估标准的排名向每个SSD 40指派与每个 SSD 40的物理特性相对应的用途属性(步骤S104)。
用途属性的示例例如如下。
a.读取/写入优先
b.读取优先
c.写入优先
d.无属性
以下，读取/写入优先被称为“R/W优先”，读取优先被称为“R优先”，并且写入优 先被称为“W优先”。
用途属性指派单元20向具有不良块的发生率的特性评估标准的最高排名的SSD 40指派R/W优先的用途属性。被指派了 R/W优先的用途属性的SSD 40被称为“R/W优先 SSD ”。
用途属性指派单元20向具有读取时间的特性评估标准的最高排名的SSD 40指派 R优先的用途属性。被指派了 R优先的用途属性的SSD 40被称为“R优先SSD”。
用途属性指派单元20向具有写入时间的特性评估标准的最高排名的SSD 40指派 W优先的用途属性。被指派了 W优先的用途属性的SSD 40被称为“W优先SSD”。
未被指派R/W优先、R优先和W优先中的任何用途属性的SSD 40被称为“无属性 SSD ”。
如上所述向每个SSD指派用途属性，并且将指派结果通知给调度器单元30 (步骤 S105)。
图3是与对于每个特性评估标准的估计结果相对应的最优用途的指派结果的示 例。
这里，SSD#1、SSD#2、SSD#3和SSD#4是要评估的四个SSD 40。在特性评估标准的 优先关系中，在此实施例中，不良块的发生率、读取时间和写入时间的优先级按所述顺序排 列。应当注意，本公开不限于此。
SSD#1的不良块的发生率是四个SSD#1、#2、#3和#4中最小的。SSD#3的读取时间 是最短的。虽然SSD#1的写入时间是最短的，但写入时间的特性评估标准的最高排名被提 供给继SSD#1后具有最短写入时间的SSD#2，因为SSD#1已经被提供了不良块的发生率的特 性评估标准的最闻排名。
结果，最终如下指派用途属性。
SSD#1 = R/ff 优先 SSD
SSD#2 = W 优先 SSD
SSD#3 = R 优先 SSD
SSD#4 =无属性 SSD
如上所述的用途属性的指派被定期地例如每周一次地开始，并且在负载较低时， 例如在一定时间以上都没有发生来自用户的请求的定时，被自动或手动地开始。然后，基于 新获得的对每个最新特性评估标准的评估结果来更新用途属性的指派。
[处理单元10向写入命令添加属性指定标志]
当向SSD 40写入数据时，处理单元10可基于应用向写入命令添加指定数据的写 入目的地的用途属性的属性指定标志。处理单元10例如按照以下规则判定要添加的属性 指定标志。
1.向对于存储装置频繁重复读取和写入的文件的写入命令，例如当SSD 40的存 储区域的一部分被用作OS使用的虚拟主存储器区域(交换区域)时的写入命令，添加R/W 优先的属性指定标志。
2.向如下文件的写入命令添加R优先的属性指定标志该文件在一度被写入后， 几乎不被重写，而是被重复读取许多次。例如，在视频编辑的领域中，用相机拍摄的视频源 的文件本身在该文件一度被存储在存储装置中之后很少被更新，但该文件被部分读取并且 对该文件的编辑被重复。因此，向用相机拍摄的视频源的文件的写入命令添加R优先的属性指定标志。
3.向通过重写来多次重复更新的文件的写入命令添加W优先的属性指定标志。例如，在视频编辑的领域中，作为编辑者的用户从R优先SSD40等等中重复读取文件以开始视频数据的编辑并且将正被编辑的文件写入到W优先SSD 40，直到编辑完成为止。因此，向正被编辑的文件的写入命令添加W优先的属性指定标志。
4.例如，对如下文件的写入命令不添加属性指定标志对于该文件，可能无法预先知道读取和写入中的哪个被执行得更多。在除了视频编辑以外的许多领域中，许多文件适用于此情况。在此情况下，可以对除了对交换区域(swap area)的写入命令以外的所有写入命令不添加属性指定标志。
[调度器单元3O]
接下来，将详细描述调度器单元30。
图4是示出在写入文件时调度器单元30的操作的流程图。
为了将文件的数据写入到SSD 40，处理单元10访问文件系统并且获得与逻辑存储器空间中的空闲空间的容量相对应的逻辑地址。然后，处理单元10向调度器单元30提供关于逻辑地址的信息和写入命令。
当接收到来自处理单元10的关于逻辑地址的信息和写入命令时(步骤S201)，调度器单元30检查是否存在可添加到写入命令的属性指定标志。当写入命令被添加有R/W 优先的属性指定标志时(步骤S202中的“是”)，调度器单元30判定R/W优先SSD作为写入目的地。调度器单元30向R/W优先SSD提供从处理单元10提供来的关于逻辑地址的信息和与入命令。
R/W优先SSD向这样获得的逻辑地址指派其自己的空闲空间的物理地址并且向该物理地址写入文件的数据。这里，物 理地址是多个SSD的整个物理地址空间中的物理地址。 调度器单元30将写入到R/W优先SSD的文件的文件名、文件创建日期和时间、逻辑地址、物理地址和读取次数的初始值以相互关联的方式登记在R/W优先SSD中的管理表格中(步骤 S203)。读取次数的初始值是“O”。
应当注意，管理表格被存储在R/W优先SSD中，因为读取和写入被执行得比较频 CO
图5是示出管理表格的配置的示图。
如图中所示，在管理表格中，对于SSD 40中存储的每个文件，以相互关联的方式登记了文件名、文件创建日期和时间(写入日期和时间)、一个或多个逻辑地址。另外，在管理表格中，对于每个逻辑地址，以相互关联的方式登记了物理地址和读取次数。
顺便说一下，在诸如SSD之类的半导体存储器中，在存储的文件的更新期间，更新前的文件的所有数据被删除并且更新后的文件被写入到新确定的地址。因此，读取次数和文件创建日期和时间(写入日期和时间)可用作用于获得文件的读取频率的信息。用于获得文件的读取频率的信息被用于稍后将描述的基于读取频率在用途属性SSD之间转移文件的处理。
现在，返回对调度器单元30在写入文件时的操作的描述。
调度器单元30在从处理单元10接收的写入命令被添加有R优先的属性指定标志时(步骤S204中的“是”)，判定R优先SSD作为写入目的地。调度器单元30向R优先SSD提供从处理单元10提供来的关于逻辑地址的信息和写入命令。
R优先SSD向这样获得的逻辑地址指派其自己的空闲空间的物理地址并且向该物 理地址写入文件的数据。调度器单元30将写入到R优先SSD的文件的文件名、文件创建日 期和时间、逻辑地址、物理地址和读取次数的初始值以相互关联的方式登记在R/W优先SSD 中的管理表格中(步骤S205)。
另外，调度器单元30在从处理单元10接收的文件的写入命令被添加有W优先的 属性指定标志时(步骤S206中的“是”)，判定W优先SSD作为写入目的地。调度器单元30 向W优先SSD提供从处理单元10提供来的关于逻辑地址的信息和写入命令。
W优先SSD向这样获得的逻辑地址指派其自己的空闲空间的物理地址并且向该物 理地址写入文件的数据。调度器单元30将写入到W优先SSD的文件的文件名、文件创建日 期和时间、逻辑地址、物理地址和读取次数的初始值以相互关联的方式登记在R/W优先SSD 中的管理表格中(步骤S207)。
另外，调度器单元30在从处理单元10接收的文件的写入命令未被添加有属性指 定标志时(步骤S206中的“否”)，判定无属性SSD作为写入目的地。调度器单元30向无 属性SSD提供从处理单元10提供来的关于逻辑地址的信息和写入命令。
无属性SSD向这样获得的逻辑地址指派其自己的空闲空间的物理地址并且向该 物理地址写入文件的数据。调度器单元30将写入到无属性SSD的文件的文件名、文件创建 日期和时间、逻辑地址、物理地址和读取次数的初始值以相互关联的方式登记在R/W优先 SSD中的管理表格中(步骤S208)。
这些是调度器单元30在写入文件时的操作。
[读取时的操作]
接下来，将描述读取时的操作。
图6是示出在读取文件时调度器单元30的操作的流程图。
处理单元10访问文件系统并且获得关于与要读取的文件名相对应的逻辑地址的 信息。然后，处理单元10向调度器单元30提供关于这样获得的逻辑地址的信息和读取命 令。
当接收到来自处理单元10的关于逻辑地址的信息和读取命令时(步骤S301)，调 度器单元30参考管理表格将逻辑地址转换成物理地址并且递增与该物理地址相关联的读 取次数的值(步骤S302)。
调度器单元30基于物理地址判定要读取的SSD 40并且向该SSD 40输出关于物 理地址的信息和读取命令(步骤S303)。要读取的SSD 40基于从调度器单元30提供来的关 于物理地址的信息和读取命令从该物理地址读取数据并将该数据返回给处理单元10 (步 骤 S304)。
如上所述，调度器单元30在每次从SSD 40读取文件时递增与该文件的数据被写 入到的物理地址相关联的读取次数。关于读取次数的信息和关于文件创建日期和时间的信 息中的每一个被用作用于计算文件的读取频率的信息。
[基于读取频率在用途属性SSD之间的文件转移]
图7是示出用途属性指派单元20基于读取频率在用途属性SSD之间的文件转移 处理的流程图。
该处理被定期地例如每日一次或者每周一次地开始，并且在负载较低时，例如在 一定时间以上都没有发生来自用户的请求的定时，被自动或手动地开始。
当该处理开始时，用途属性指派单元20参考管理表格读取每个文件的读取次 数的值和文件创建日期和时间(写入日期和时间)，并且计算文件的读取频率Fr (步骤 S401)。读取频率Fr是通过将读取次数的值除以从文件创建日期和时间到当前日期和时间 的经过时间来获得的。
用途属性指派单元20对于文件的读取频率包括多个阈值SR1、SR2和SR3。阈值 之间的关系满足表达式SRl < SR2 < SR3。
当文件的读取频率变得大于SR3(步骤S402中的“是”)并且文件的数据在除了 R/ W优先SSD以外的SSD 40中(步骤S403中的“否”)时，用途属性指派单元20将文件的数 据转移到R/W优先SSD (步骤S404)。当文件的数据在R/W优先SSD中时(步骤S403中的 “是”)，用途属性指派单元20什么也不做。
当每个文件的读取频率变得大于SR2且等于或小于SR3(步骤S405中的“是”)并 且文件的数据在除了 R优先SSD以外的SSD40中(步骤S406中的“否”)时，用途属性指 派单元20将文件的数据转移到R优先SSD (步骤S407)。当文件的数据在R优先SSD中时 (步骤S406中的“是”)，用途属性指派单元20什么也不做。
当每个文件的读取频率变得大于SRl且等于或小于SR2(步骤S408中的“是”)并 且文件的数据在除了 W优先SSD以外的SSD 40中(步骤S409中的“否”)时，用途属性指 派单元20将文件的数据转移到W优先SSD (步骤S410)。当文件的数据在W优先SSD中时 (步骤S409中的“是”)，用途属性指派单元20什么也不做。
当每个文件的读取频率等于或小于SRl (步骤S408中的“否”)并且文件的数据在 除了无属性SSD以外的SSD 40中(步骤S411中的“否”)时，用途属性指派单元20将文件 的数据转移到无属性SSD(步骤S412)。当文件的数据在无属性SSD中时(步骤S411中的 “是”)，用途属性指派单元20什么也不做。
应当注意，在当文件的数据被转移到具有另外的用途属性的SSD时，转移目的地 的SSD 40不具有足够的空闲空间的情况下，用途属性指派单元20根据R/W优先SSD、R优 先SSD、W优先SSD和无属性SSD之间的预定顺序，顺次尝试将文件的数据转移到具有比转 移目的地更低的用途属性的SSD。
如上所述，文件的数据可被转移到具有适合于实际读取频率的用途属性的SSD 40。从而，例如可以有效地消除如下的容量浪费即，诸如R/W优先SSD和R优先SSD之类 的具有相对较高的物理特性的SSD 40的容量被实际上不具有高读取频率的文件的数据所 消耗。相反，可以防止实际上具有高读取频率的文件的数据一直被存储在诸如W优先SSD 和无属性SSD之类的具有相对较低的物理特性的SSD 40中。从而，可以改善存储设备的表 观响应性。
〈第二实施例〉
在第一实施例中，基于每个文件的读取频率执行将文件的数据转移到具有另外的 用途属性的SSD的处理。然而，本公开不限于此。
例如，不仅每个文件的读取频率，而且从前次读取起经过的时间也可用于在用途 属性SSD之间转移文件。
图8是示出基于每个文件的读取频率和从前次读取起经过的时间在用途属性SSD 之间的文件转移处理的示例的流程图。
该处理被定期地例如每日一次或者每周一次地开始，并且在负载较低时，例如在 一定时间以上都没有发生来自用户的请求的定时，被自动或手动地开始。或者，该处理可在 每次发生对文件的读取请求时执行。在此情况下，希望在文件的数据被读取之后执行该处 理以便平衡就时间而言的负载。
当该处理开始时，用途属性指派单元20参考管理表格读取每个文件的读取次 数的值和文件创建日期和时间(写入日期和时间)，并且计算文件的读取频率Fr (步骤 S501)。读取频率Fr是通过将读取次数的值除以从文件创建日期和时间到当前日期和时间 的经过时间来获得的。
接下来，用途属性指派单元20获得从前次读取时间到当前时间的经过时间d(步 骤S502)。当前时间可以是文件转移处理的开始时间或者新读取请求的发生时间。
用途属性指派单元20对于文件的读取频率包括多个阈值SR4和SR5。阈值SR4和 SR5之间的关系满足表达式SR4 > SR5。另外，用途属性指派单元20对于经过时间d包括 多个阈值Tl和T2。阈值Tl和T2之间的关系满足表达式Tl < T2。
当文件的读取频率Fr变得大于SR4并且经过时间d短于Tl (步骤S503中的“是”) 并且文件的数据在除了 R/W优先SSD以外的SSD中(步骤S504中的“否”)时，用途属性指 派单元20根据R/W优先SSD、R优先SSD、W优先SSD和无属性SSD的顺序将文件的数据转 移到具有比当前SSD更高顺序的SSD (步骤S505)。这里，具有比当前SSD更高顺序的SSD 例如是比当前SSD高一位顺序或者高预定位顺序的SSD。当文件的数据的在R/W优先SSD 中时(步骤S504中的“是”)，不执行文件的数据的转移处理。
当文件的读取频率Fr小于SR5并且经过时间d长于T2 (步骤S506中的“是”)并 且文件的数据在除了无属性SSD以外的SSD中(步骤S507中的“否”)时，用途属性指派单 元20将文件的数据转移到无属性SSD(步骤S508)。当文件的数据在无属性SSD中时(步 骤S507中的“是”)，不执行文件的数据的转移处理。
当文件的读取频率Fr等于或小于SR4并且经过时间d等于或长于阈值Tl (步骤 S503中的“否”)并且文件的读取频率Fr等于或大于SR5并且经过时间d等于或短于阈值 T2时(步骤S506中的“否”)，用途属性指派单元20不执行文件的数据的转移处理。
应当注意，在当文件的数据被转移到具有另外的用途属性的SSD时，转移目的地 的SSD不具有足够的空闲空间的情况下，用途属性指派单元20根据R/W优先SSD、R优先 SSD、W优先SSD和无属性SSD之间的预定顺序，顺次尝试将文件的数据转移到具有比转移 目的地更高或更低的用途属性的SSD。
如上所述，文件的数据可被转移到具有适合于实际读取频率和从前次读取起经过 的时间的用途属性的SSD 40。从而，例如可以有效地消除如下的容量浪费即，诸如R/W优 先SSD和R优先SSD之类的具有相对较高的物理特性的SSD 40的容量被实际上不具有高 读取频率并且具有较长的从前次读取起经过的时间的文件的数据所消耗。相反，可以防止 实际上具有高读取频率的文件的数据一直被存储在诸如W优先SSD和无属性SSD之类的具 有相对较低的物理特性的SSD 40中。从而，可以改善存储设备的表观响应性。
〈修改例1>
在上述实施例中，计算文件的读取频率等等并且在SSD 40之间转移整个文件的 数据。作为修改例，用途属性指派单元20可以管理按物理地址分割的每个数据部分的读取 频率，并且一个文件的数据中的具有高读取频率的部分和除前述部分以外的部分可被分散 存储到具有不同用途属性的SSD 40。
〈修改例2>
在上述实施例中，以SSD 40为单位评估物理特性，并且向SSD 40指派表示与其物 理特性相对应的最优用途属性的用途属性。SSD 40的物理特性可以说是该SSD 40中要搭 载的多个闪存芯片的物理特性的组合值。这里，如果能够获得每个闪存芯片的包括诸如不 良块的发生次数、读取时间和写入时间之类的测量数据在内的历史信息，则用途属性指派 单元20可以以一个SSD中的闪存芯片为单位设定每个特性评估标准的排名，并且以闪存芯 片为单位指派用途属性。
〈修改例3>
虽然以上描述了使用搭载有NAND闪存的SSD的情况，但本公开可应用到搭载有除 NAND闪存以外的半导体存储器的SSD。另外，本公开可应用到除SSD以外的任何存储设备， 只要其是搭载有半导体存储器的存储设备即可。
〈修改例4>
作为与用途属性SSD之间的文件转移有关的修改例，在视频数据的再现中，可以 考虑一种例如将位于正在再现的位置前方几分种的位置处的视频数据从一个SSD转移到R 优先SSD的方法。根据该方法，在伴随着从SSD的读取的实时再现中，有如下的优点，即，可 将由读取的延迟引起的正在再现的视频的扰乱抑制到最低限度。
应当注意，本公开也可采用以下配置。
(I) 一种信息处理装置，包括
指派单元，该指派单元被配置为评估整体上构成一个存储设备的多个半导体存储 器中的每一个的物理特性并且向所述多个半导体存储器的至少一部分指派与评估结果相 对应的用途属性；以及
判定单元，该判定单元被配置为针对数据的写入命令判定作为该数据的写入目的 地的具有最优用途属性的半导体存储器。
(2)根据(I)所述的信息处理装置，还包括
处理单元，该处理单元被配置为对所述数据执行预定的运算处理并且向经历了运 算处理的数据的写入命令添加属性指定标志，其中
所述判定单元从所述处理单元接收所述写入命令并且基于添加到所述写入命令 的属性指定标志判定所述具有最优用途属性的半导体存储器。
(3)根据⑴或⑵所述的信息处理装置，其中
所述指派单元被配置为
对于至少包括不良块的发生率、读取时间和写入时间在内的特性评估标准中的每 一个，评估所述多个半导体存储器中的每一个的物理特性，
基于评估结果向所述多个半导体存储器的一部分指派读取/写入优先的用途属 性，
向所述多个半导体存储器的另一部分指派读取优先的用途属性，并且
向所述多个半导体存储器的另外一部分指派写入优先的用途属性。
(4)根据⑴至(3)的任何一项所述的信息处理装置，其中
所述指派单元基于文件的数据的读取频率，在被指派了不同用途属性的所述多个 半导体存储器之间转移所述文件的数据。
(5)根据⑷所述的信息处理装置，其中
所述指派单元在管理表格中以相互关联的方式管理文件名、文件创建日期和时 间、逻辑地址、每个半导体存储器的物理地址以及读取次数，并且基于所述管理表格中登记 的文件创建日期和时间以及读取次数的值来计算所述读取频率。
(6)根据(4)或(5)所述的信息处理装置，其中
所述指派单元被配置为
包括至少第一阈值、第二阈值和第三阈值作为用于对所述文件的数据的读取频 率的评估的阈值，所述第一阈值、第二阈值和第三阈值满足所述第一阈值<所述第二阈值 <所述第三阈值，
当所述读取频率变得大于所述第三阈值并且所述文件的数据在除了所述多个半 导体存储器中的第一半导体存储器以外的半导体存储器中时，将所述文件的数据转移到所 述第一半导体存储器，其中所述第一半导体存储器被指派了所述读取/写入优先的用途属 性，
当所述读取频率变得大于所述第二阈值且等于或小于所述第三阈值并且所述文 件的数据在除了所述多个半导体存储器中的第二半导体存储器以外的半导体存储器中时， 将所述文件的数据转移到所述第二半导体存储器，其中所述第二半导体存储器被指派了所 述读取优先的用途属性，
当所述读取频率变得大于所述第一阈值且等于或小于所述第二阈值并且所述文 件的数据在除了所述多个半导体存储器中的第三半导体存储器以外的半导体存储器中时， 将所述文件的数据转移到所述第三半导体存储器，其中所述第三半导体存储器被指派了所 述写入优先的用途属性，并且
当所述读取频率等于或小于所述第一阈值并且所述文件的数据在除了所述多个 半导体存储器中的第四半导体存储器以外的半导体存储器中时，将所述文件的数据转移到 所述第四半导体存储器，其中所述第四半导体存储器没有被指派用途属性。
(7)根据⑴至(3)的任何一项所述的信息处理装置，其中
所述指派单元基于文件的数据的读取频率和从前次读取起的经过时间，在被指派 了不同用途属性的所述多个半导体存储器之间转移所述文件的数据。
(8)根据(7)所述的信息处理装置，其中
所述指派单元在管理表格中以相互关联的方式管理文件名、文件创建日期和时 间、逻辑地址、每个半导体存储器的物理地址、读取次数以及最新读取时间，并且基于所述 管理表格中登记的文件创建日期和时间、读取次数的值和最新读取时间来计算所述读取频 率和所述经过时间。
(9)根据(7)或⑶所述的信息处理装置，其中
所述指派单元被配置为
包括满足第一读取频率阈值 > 第二读取频率阈值的第一读取频率阈值和第二读取频率阈值作为用于对所述文件的数据的读取频率的评估的阈值，并且包括满足第一经过 时间阈值<第二经过时间阈值的第一经过时间阈值和第二经过时间阈值作为用于所述从 前次读取起的经过时间的阈值，
当所述读取频率变得大于所述第一读取频率阈值并且所述经过时间短于所述第 一经过时间阈值时，根据所述多个半导体存储器中包括的第一半导体存储器、第二半导体 存储器、第三半导体存储器和第四半导体存储器之间的预定顺序，将所述文件的数据转移 到具有比存储所述文件的数据的半导体存储器更高顺序的半导体存储器，其中所述第一半 导体存储器被指派了所述读取/写入优先的用途属性，所述第二半导体存储器被指派了所 述读取优先的用途属性，所述第三半导体存储器被指派了所述写入优先的用途属性，所述 第四半导体存储器没有被指派用途属性，并且
当所述读取频率小于所述第二读取频率阈值并且所述经过时间长于所述第二经 过时间阈值时，将所述文件的数据转移到所述第四半导体存储器。
本公开包含与2011年9月14日向日本专利局提交的日本优先权专利申请 JP2011-200452中公开的主题相关的主题，特此通过引用将该申请的全部内容并入。
本领域的技术人员应当理解，取决于设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组 合、子组合和变更，只要它们处于所附权利要求或其等同物的范围之内即可。
权利要求
1.一种信息处理装置，包括指派单元，该指派单元被配置为评估整体上构成一个存储设备的多个半导体存储器中的每一个的物理特性并且向所述多个半导体存储器的至少一部分指派与评估结果相对应的用途属性；以及判定单元，该判定单元被配置为对于数据的写入命令判定作为该数据的写入目的地的具有最优用途属性的半导体存储器。
2.根据权利要求1所述的信息处理装置，还包括处理单元，该处理单元被配置为对所述数据执行预定的运算处理并且向经历了该运算处理的数据的写入命令添加属性指定标志，其中所述判定单元从所述处理单元接收所述写入命令并且基于添加到所述写入命令的属性指定标志判定所述具有最优用途属性的半导体存储器。
3.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中所述指派单元被配置为对于至少包括不良块的发生率、读取时间和写入时间在内的特性评估标准中的每一个，评估所述多个半导体存储器中的每一个的物理特性，基于评估结果向所述多个半导体存储器的一部分指派读取/写入优先的用途属性， 向所述多个半导体存储器的另一部分指派读取优先的用途属性，并且向所述多个半导体存储器的另外一部分指派写入优先的用途属性。
4.根据权利要求3所述的信息处理装置，其中所述指派单元基于文件的数据的读取频率，在被指派了不同用途属性的所述多个半导体存储器之间转移所述文件的数据。
5.根据权利要求4所述的信息处理装置，其中所述指派单元在管理表格中以相互关联的方式管理文件名、文件创建日期和时间、逻辑地址、每个半导体存储器的物理地址以及读取次数，并且基于所述管理表格中登记的文件创建日期和时间以及读取次数的值来计算所述读取频率。
6.根据权利要求5所述的信息处理装置，其中所述指派单元被配置为包括至少第一阈值、第二阈值和第三阈值作为用于对所述文件的数据的读取频率的评估的阈值，所述第一阈值、第二阈值和第三阈值满足所述第一阈值<所述第二阈值<所述第三阈值，当所述读取频率变得大于所述第三阈值并且所述文件的数据在除了所述多个半导体存储器中的第一半导体存储器以外的半导体存储器中时，将所述文件的数据转移到所述第一半导体存储器，其中所述第一半导体存储器被指派了所述读取/写入优先的用途属性， 当所述读取频率变得大于所述第二阈值且等于或小于所述第三阈值并且所述文件的数据在除了所述多个半导体存储器中的第二半导体存储器以外的半导体存储器中时，将所述文件的数据转移到所述第二半导体存储器，其中所述第二半导体存储器被指派了所述读取优先的用途属性，当所述读取频率变得大于所述第一阈值且等于或小于所述第二阈值并且所述文件的数据在除了所述多个半导体存储器中的第三半导体存储器以外的半导体存储器中时，将所述文件的数据转移到所述第三半导体存储器，其中所述第三半导体存储器被指派了所述写入优先的用途属性，并且当所述读取频率等于或小于所述第一阈值并且所述文件的数据在除了所述多个半导体存储器中的第四半导体存储器以外的半导体存储器中时，将所述文件的数据转移到所述第四半导体存储器，其中所述第四半导体存储器没有被指派用途属性。
7.根据权利要求3所述的信息处理装置，其中 所述指派单元基于文件的数据的读取频率和从前次读取起的经过时间在被指派了不同用途属性的所述多个半导体存储器之间转移所述文件的数据。
8.根据权利要求7所述的信息处理装置，其中所述指派单元在管理表格中以相互关联的方式管理文件名、文件创建日期和时间、逻辑地址、每个半导体存储器的物理地址、读取次数以及最新读取时间，并且基于所述管理表格中登记的文件创建日期和时间、读取次数的值和最新读取时间来计算所述读取频率和所述经过时间。
9.根据权利要求8所述的信息处理装置，其中所述指派单元被配置为包括满足第一读取频率阈值>第二读取频率阈值的第一读取频率阈值和第二读取频率阈值作为用于对所述文件的数据的读取频率的评估的阈值，并且包括满足第一经过时间阈值<第二经过时间阈值的第一经过时间阈值和第二经过时间阈值作为用于所述从前次读取起的经过时间的阈值，当所述读取频率变得大于所述第一读取频率阈值并且所述经过时间短于所述第一经过时间阈值时，根据所述多个半导体存储器中包括的第一半导体存储器、第二半导体存储器、第三半导体存储器和第四半导体存储器之间的预定顺序，将所述文件的数据转移到具有比存储所述文件的数据的半导体存储器更高顺序的半导体存储器，其中所述第一半导体存储器被指派了所述读取/写入优先的用途属性，所述第二半导体存储器被指派了所述读取优先的用途属性，所述第三半导体存储器被指派了所述写入优先的用途属性，所述第四半导体存储器没有被指派用途属性，并且当所述读取频率小于所述第二读取频率阈值并且所述经过时间长于所述第二经过时间阈值时，将所述文件的数据转移到所述第四半导体存储器。
10.一种信息处理方法,包括由指派单元评估整体上构成一个存储设备的多个半导体存储器中的每一个的物理特性并且向所述多个半导体存储器的至少一部分指派与评估结果相对应的用途属性；以及由判定单元对于数据的写入命令判定作为该数据的写入目的地的具有最优用途属性的半导体存储器。
全文摘要
公开了信息处理装置和信息处理方法。信息处理装置包括指派单元和判定单元。指派单元评估整体上构成一个存储设备的多个半导体存储器中的每一个的物理特性并且向多个半导体存储器的至少一部分指派与评估结果相对应的用途属性。判定单元对于数据的写入命令判定作为该数据的写入目的地的具有最优用途属性的半导体存储器。
文档编号G06F12/02GK102999456SQ201210347299
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月7日 优先权日2011年9月14日
发明者高木芳德, 小方一郎, 日比启文, 田村吉弘, 井崎大辅, 吉田恭助 申请人:索尼公司