本發(fā)明涉及存儲，特別涉及一種存儲設備及其控制方法。

背景技術：

1、在嵌入式存儲產品的應用場景中，存儲顆粒內部的中央處理器（centralprocessing?unit，cpu）負責執(zhí)行運算、邏輯處理等系統(tǒng)操作。然而，由于任務類型繁多且數(shù)量龐大，多核處理器仍可能過載，導致系統(tǒng)效率下降。而存儲產品內部的任務管理難度高，因此即便是多核處理器，還是很難將存儲資源調用最大化，進而影響存儲產品的性能表現(xiàn)。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種存儲設備及其控制方法，能夠最大化地調用存儲資源，提升存儲設備的性能。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供了一種存儲設備，包括：

4、閃存芯片；

5、指令調度模塊，與主機和所述閃存芯片電性連接，所述指令調度模塊包括多個處理單元，所述處理單元根據(jù)主機指令和所述存儲設備的內部維護條件建立工作任務，其中所述工作任務根據(jù)優(yōu)先級被劃分為多個級別；

6、至少一個加速模塊，與所述指令調度模塊電性連接，當全部所述處理單元忙碌，所述加速模塊啟用，且允許所述加速模塊執(zhí)行預設類型的所述工作任務；以及

7、優(yōu)化模塊，電性連接于所述指令調度模塊和所述加速模塊，所述優(yōu)化模塊根據(jù)所述工作任務的任務信息、執(zhí)行單元的任務進程信息、所述執(zhí)行單元曾執(zhí)行的任務類型，分配所述工作任務的執(zhí)行單元，其中所述執(zhí)行單元為所述處理單元或所述加速模塊。

8、在本發(fā)明一實施例中，所述優(yōu)化模塊包括：

9、收集單元，與所述指令調度模塊電性連接，且所述收集單元獲取的所述任務信息包括任務編號、任務類型、任務優(yōu)先級、任務狀態(tài)、任務參數(shù)和任務結果；以及

10、監(jiān)督單元，與所述收集單元電性連接，并獲取所述執(zhí)行單元的任務進程信息，其中所述任務進程信息包括監(jiān)控任務進程狀態(tài)、模塊狀態(tài)、設備空閑資源、最大任務承載信息。

11、在本發(fā)明一實施例中，所述優(yōu)化模塊中存儲多個預設比例范圍，所述預設比例范圍為所述執(zhí)行單元連續(xù)執(zhí)行同一級別任務的數(shù)量限值，或所述預設比例范圍為相鄰級別的任務數(shù)量的比例限值。

12、在本發(fā)明一實施例中，所述優(yōu)化模塊包括分配單元，所述分配單元電性連接于所述收集單元和所述監(jiān)督單元，所述分配單元至少包括：

13、第一條件分支，當所述工作任務處于等待狀態(tài)，且至少一個可用執(zhí)行單元為待命狀態(tài)時觸發(fā)；

14、第二條件分支，當所述執(zhí)行單元對所述工作任務所屬級別的任務執(zhí)行數(shù)量處于所述預設比例范圍內時觸發(fā)；以及

15、第三條件分支，當任一級別的任務數(shù)量清零時觸發(fā)；

16、當所述任務信息和所述任務進程信息滿足所述第一條件分支，且滿足第二條件分支或第三條件分支，所述分配單元關聯(lián)所述工作任務和所述執(zhí)行單元。

17、在本發(fā)明一實施例中，所述分配單元中存儲額外觸發(fā)語句，所述額外觸發(fā)語句在所述工作任務和所述執(zhí)行單元未觸發(fā)所述第二條件分支和所述第三條件分支，且低優(yōu)先級的所述工作任務的分配優(yōu)先級高于所述高優(yōu)先級的工作任務時啟用，當所述額外觸發(fā)語句啟用，所述執(zhí)行單元優(yōu)先執(zhí)行高優(yōu)先級的所述工作任務。

18、在本發(fā)明一實施例中，所述優(yōu)化模塊包括優(yōu)先級調整單元，所述優(yōu)先級調整單元與所述指令調度模塊和所述分配單元電性連接，當所述額外觸發(fā)語句啟用，所述優(yōu)先級調整單元修正所述級別比例范圍，直到額外觸發(fā)語句的啟用狀態(tài)結束。

19、在本發(fā)明一實施例中，所述優(yōu)化模塊包括復位單元，所述復位單元與所述優(yōu)先級調整單元電性連接，在所述額外觸發(fā)語句的關閉時長達到預設時長時，所述復位單元輸出復位信號至所述優(yōu)先級調整單元，所述優(yōu)先級調整單元將所述級別比例范圍復位至初始數(shù)值。

20、在本發(fā)明一實施例中，所述存儲設備包括緩存組件，所述緩存組件與所述閃存芯片電性連接，且所述緩存組件中臨時存儲所述存儲設備的數(shù)據(jù)，當所述加速模塊啟用，允許所述加速模塊調用所述緩存組件和所述閃存芯片。

21、在本發(fā)明一實施例中，所述閃存芯片、所述指令調度模塊、所述加速模塊和所述優(yōu)化模塊集成在同一個封裝體內，且所述指令調度模塊、所述加速模塊和所述優(yōu)化模塊集成為所述存儲設備的主控制器。

22、本發(fā)明提供了一種存儲設備的控制方法，基于如上所述的一種存儲設備，方法包括以下步驟：

23、在上電狀態(tài)下，初始化指令調度模塊、加速模塊和優(yōu)化模塊，其中處理單元根據(jù)主機指令和所述存儲設備的內部維護條件建立工作任務；

24、收集所述指令調度模塊的任務隊列中的多個所述工作任務，并區(qū)分所述工作任務的優(yōu)先級；

25、監(jiān)控執(zhí)行單元和所述任務隊列，當全部所述處理單元忙碌，啟用所述加速模塊；以及

26、根據(jù)所述工作任務的任務信息、所述執(zhí)行單元的任務進程信息、所述執(zhí)行單元曾執(zhí)行的任務類型，分配所述工作任務的所述執(zhí)行單元，其中所述執(zhí)行單元為所述處理單元或所述加速模塊。

27、如上所述，本發(fā)明提供了一種存儲設備及其控制方法，動態(tài)分配任務給加速模塊或處理單元，不僅避免了指令調度模塊過載，還能高效處理特定任務，提高了任務處理效率。并且本發(fā)明實時監(jiān)控任務進程信息和任務信息，能夠確保任務合理分配，避免資源閑置或過載，同時本發(fā)明能夠確保關鍵任務優(yōu)先執(zhí)行，同時兼顧中低優(yōu)先級任務的處理。本發(fā)明的動態(tài)分配任務，不僅效率高，還能做到高容錯率，高動態(tài)性，高穩(wěn)定性，優(yōu)化的同時確保系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性，不僅靈活性高，還有利于提升設備壽命。

28、當然，實施本發(fā)明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

技術特征：

1.一種存儲設備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種存儲設備，其特征在于，所述優(yōu)化模塊包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種存儲設備，其特征在于，所述優(yōu)化模塊中存儲多個預設比例范圍，所述預設比例范圍為所述執(zhí)行單元連續(xù)執(zhí)行同一級別任務的數(shù)量限值，或所述預設比例范圍為相鄰級別的任務數(shù)量的比例限值。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種存儲設備，其特征在于，所述優(yōu)化模塊包括分配單元，所述分配單元電性連接于所述收集單元和所述監(jiān)督單元，所述分配單元至少包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的一種存儲設備，其特征在于，所述分配單元中存儲額外觸發(fā)語句，所述額外觸發(fā)語句在所述工作任務和所述執(zhí)行單元未觸發(fā)所述第二條件分支和所述第三條件分支，且低優(yōu)先級的所述工作任務的分配優(yōu)先級高于所高優(yōu)先級的所述工作任務時啟用，當所述額外觸發(fā)語句啟用，所述執(zhí)行單元優(yōu)先執(zhí)行高優(yōu)先級的所述工作任務。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種存儲設備，其特征在于，所述優(yōu)化模塊包括優(yōu)先級調整單元，所述優(yōu)先級調整單元與所述指令調度模塊和所述分配單元電性連接，當所述額外觸發(fā)語句啟用，所述優(yōu)先級調整單元修正所述級別比例范圍，直到額外觸發(fā)語句的啟用狀態(tài)結束。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種存儲設備，其特征在于，所述優(yōu)化模塊包括復位單元，所述復位單元與所述優(yōu)先級調整單元電性連接，在所述額外觸發(fā)語句的關閉時長達到預設時長時，所述復位單元輸出復位信號至所述優(yōu)先級調整單元，所述優(yōu)先級調整單元將所述級別比例范圍復位至初始數(shù)值。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種存儲設備，其特征在于，所述存儲設備包括緩存組件，所述緩存組件與所述閃存芯片電性連接，且所述緩存組件中臨時存儲所述存儲設備的數(shù)據(jù)，當所述加速模塊啟用，允許所述加速模塊調用所述緩存組件和所述閃存芯片。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種存儲設備，其特征在于，所述閃存芯片、所述指令調度模塊、所述加速模塊和所述優(yōu)化模塊集成在同一個封裝體內，且所述指令調度模塊、所述加速模塊和所述優(yōu)化模塊集成為所述存儲設備的主控制器。

10.一種存儲設備的控制方法，基于如權利要求1所述的一種存儲設備，其特征在于，方法包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明提供了一種存儲設備及其控制方法，存儲設備包括：閃存芯片；指令調度模塊，與主機和閃存芯片電性連接，指令調度模塊包括多個處理單元，處理單元根據(jù)主機指令和存儲設備的內部維護條件建立工作任務，其中工作任務根據(jù)優(yōu)先級被劃分為多個級別；至少一個加速模塊，與指令調度模塊電性連接，當全部處理單元忙碌，加速模塊啟用，且允許加速模塊執(zhí)行預設類型的工作任務；以及優(yōu)化模塊，電性連接于指令調度模塊和加速模塊，優(yōu)化模塊根據(jù)工作任務的任務信息、執(zhí)行單元的任務進程信息、執(zhí)行單元曾執(zhí)行的任務類型，分配工作任務的執(zhí)行單元，其中執(zhí)行單元為處理單元或加速模塊。本發(fā)明能夠最大化地調用存儲資源，提升存儲設備的性能。

技術研發(fā)人員：余玉,許展榕
受保護的技術使用者：合肥康芯威存儲技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15