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公開番号2025144970
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024044919
出願日2024-03-21
発明の名称コントローラ及びホスト
出願人キオクシア株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G06F 13/10 20060101AFI20250926BHJP(計算;計数)
要約【課題】ホストとストレージデバイスの間の間接通信を実現するコントローラを提供すること。
【解決手段】実施形態に係るコントローラにおいて、接続部は、第1データとI/Oコマンドを第1ノードから受信し、第1データに対する計算処理結果である第2データとI/Oコマンドを第2ノードに送信する。メモリは第1データを格納する。仮想レジスタテーブルは、計算処理を表す計算オプションに基づいて特定される仮想レジスタ番号を、計算オプションに従って計算命令を処理するために用いられる第3データの仮想アドレスと第3データのデータサイズとに対応付けて保存する。メモリ管理部は第1データをメモリに書き込み、仮想レジスタテーブルを更新する。計算処理部は仮想レジスタテーブルを参照して、第1データに対して計算処理を実行する。リレーテーブルは、送信元の情報と宛先情報の対を複数記憶する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＮＶＭｅトランスポートプロトコルを利用して第１ノードと第２ノードに接続可能であり、第１データとＩ／Ｏコマンドを前記第１ノードから受信し、前記第１データに対する計算処理の結果である第２データと前記Ｉ／Ｏコマンドを前記第２ノードに送信する接続部と、
前記第１データを格納するためのメモリと、
前記第１データに付随し、前記計算処理を表す計算オプションに基づいて特定される仮想レジスタ番号を、前記計算オプションに従って計算命令を処理するために用いられる第３データの仮想アドレスと前記第３データのデータサイズとに対応付けて保存する仮想レジスタテーブルと、
前記第１データを前記メモリに書き込み、前記仮想レジスタテーブルを更新するメモリ管理部と、
前記仮想レジスタテーブルを参照して、前記第１データに対して計算処理を実行する計算処理部と、
送信元情報と宛先情報の対を複数記憶するリレーテーブルと、を具備するコントローラ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１ノードは、前記Ｉ／Ｏコマンドと、前記計算オプションが付随する前記第１データを送信するホストであり、
前記第２ノードは、前記Ｉ／Ｏコマンドと、前記計算オプションが付随する前記第２データを受信し、前記第２データを格納するストレージデバイスである、請求項１記載のコントローラ。
【請求項３】
前記第１ノードは、前記Ｉ／Ｏコマンドと前記計算オプションが付随する前記第１データを送信するホストに接続可能であり、前記コントローラと同じ処理内容を実行する第１コントローラを含み、
前記第２ノードは、前記Ｉ／Ｏコマンドと前記計算オプションが付随する前記第２データを受信して前記第２データを格納するストレージデバイスに接続可能であり、前記コントローラと同じ処理内容を実行する第２コントローラを含む、請求項１記載のコントローラ。
【請求項４】
前記接続部は、前記リレーテーブルを参照して、前記第２データの宛先を決定する、請求項１記載のコントローラ。
【請求項５】
前記送信元情報は、送信元アドレスと送信元ポート番号と宛先ポート番号を含み、
前記宛先情報は、宛先アドレスと送信元ポート番号と宛先ポート番号を含み、
前記接続部は、前記Ｉ／Ｏコマンドに含まれる送信元ポート番号と宛先ポート番号を含む前記送信元情報を含むレコードの送信先情報に基づいて前記第２データの宛先を決定する、請求項４記載のコントローラ。
【請求項６】
前記仮想アドレスは、前記第２データが格納されているページに割り当てられているページ番号及びページオフセットを含む、請求項１記載のコントローラ。
【請求項７】
ＮＶＭｅトランスポートプロトコルを利用してストレージデバイス又はノードに接続可能なホストであって、
前記ホストは、アプリケーションプログラムを実行し、データと、前記データに対して前記ノードに計算処理を実行させる場合、前記計算処理を表す計算オプションを生成し、書き込みコマンドと前記データと前記計算オプションを前記ノードに送信し
前記アプリケーションプログラムを実行した時、前記データに対して前記ノードに計算処理を実行させない場合、前記書き込みコマンドと前記データを前記ストレージデバイスに送信し、
前記ストレージデバイスは、前記書き込みコマンドと前記データを受信し、前記データを保存し、
前記ノードは、前記書き込みコマンドと前記データと前記計算オプションを受信し、前記計算オプションに基づいて前記データに対して計算処理を実行し、前記書き込みコマンドを前記ストレージデバイスに送信し、前記計算処理の結果を前記データとして前記ストレージデバイスに送信する、
ホスト。
【請求項８】
前記ノードは、複数のノードのなかの１つのノードであり、
前記ホストは、
前記計算オプションが生成されていない場合、前記データの宛先ポート番号を前記ストレージデバイスを表す第１ポート番号とし、
前記計算オプションが生成されている場合、前記データの宛先ポート番号を前記複数のノードに共通な第２ポート番号とする、請求項７記載のホスト。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、コントローラ及びホストに関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ＮＶＭｅ－ｏＦ
ＴＭ
規格（Ｎｏｎ－ＶｏｌａｔｉｌｅＭｅｍｏｒｙｅｘｐｒｅｓｓｏｖｅｒＦａｂｒｉｃ）は、ＮＶＭｅ
ＴＭ
規格（非特許文献１）において、メッセージベースのトランスポートモデル（メッセージオンリートランスポートモデル又はメッセージ／メモリベーストランスポートモデル）の実装を表す規格である。ＮＶＭｅ－ｏＦ規格で使用されるＮＶＭｅトランスポートプロトコルは、ＲＤＭＡ（ＲｅｍｏｔｅＤｉｒｅｃｔＭｅｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓ）（非特許文献２）とＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）（非特許文献３）の２種類がある。
【０００３】
ＮＶＭｅトランスポートモデルにおいて、メッセージは、カプセルと呼ばれる情報単位で定義される。カプセルは、コマンドに対して使用されるコマンドカプセルと、レスポンスに対して使用されるレスポンスカプセルの２種類を含む。コマンドカプセルは、ＳｕｂｍｉｓｓｉｏｎＱｕｅｕｅＥｎｔｒｙフィールドとＤａｔａフィールドを含む。コマンドにデータが付随しない場合、コマンドカプセルのＤａｔａフィールドは省略される。レスポンスカプセルは、ＣｏｍｐｌｅｔｉｏｎＱｕｅｕｅＥｎｔｒｙフィールドとＤａｔａフィールドを含む。レスポンスにデータが付随しない場合、レスポンスカプセルのＤａｔａフィールドは省略される。
【０００４】
ＮＶＭｅトランスポートプロトコルは、ホストとストレージデバイスの間の２者間の直接通信のプロトコルである。ＮＶＭｅトランスポートプロトコルは、ホストとストレージデバイスの間にメッセージを中継（リレーと称される）するノードを経由する間接通信を制御することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許出願公開第２０２３／２１６６５５号明細書
米国特許第１１０３２２５９号明細書
米国特許出願公開第２０１７／２５５５８３号明細書
【非特許文献】
【０００６】
ＮＶＭＥｘｐｒｅｓｓＢａｓｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｒｅｖｉｓｉｏｎ２．０ｃ，ｈｔｔｐｓ：／／ｎｖｍｅｘｐｒｅｓｓ．ｏｒｇ／ｗｐ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐｌｏａｄｓ／ＮＶＭ－Ｅｘｐｒｅｓｓ－Ｂａｓｅ－Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ－２．０ｃ－２０２２．１０．０４－Ｒａｔｉｆｉｅｄ．ｐｄｆ
ＮＶＭＥｘｐｒｅｓｓＲＤＭＡＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ１．０ｂ，ｈｔｔｐｓ：／／ｎｖｍｅｘｐｒｅｓｓ．ｏｒｇ／ｗｐ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐｌｏａｄｓ／ＮＶＭ－Ｅｘｐｒｅｓｓ－ＲＤＭＡ－Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ－Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ－１．０ｂ－２０２２．１０．０４－Ｒａｔｉｆｉｅｄ．ｐｄｆ
ＮＶＭＥｘｐｒｅｓｓＴＣＰＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ１．０ｃ，ｈｔｔｐｓ：／／ｎｖｍｅｘｐｒｅｓｓ．ｏｒｇ／ｗｐ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐｌｏａｄｓ／ＮＶＭ－Ｅｘｐｒｅｓｓ－ＴＣＰ－Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ－Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ－１．０ｃ－２０２２．１０．０３－Ｒａｔｉｆｉｅｄ．ｐｄｆ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ホストとストレージデバイスの間の間接通信を実現するコントローラ及びホストを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係るコントローラは、接続部と、メモリと、仮想レジスタテーブルと、メモリ管理部と、計算処理部と、リレーテーブルとを具備する。接続部は、ＮＶＭｅトランスポートプロトコルを利用して第１ノードと第２ノードに接続可能であり、第１データとＩ／Ｏコマンドを第１ノードから受信し、第１データに対する計算処理の結果である第２データとＩ／Ｏコマンドを第２ノードに送信する。メモリは、第１データを格納する。仮想レジスタテーブルは、第１データに付随し、計算処理を表す計算オプションに基づいて特定される仮想レジスタ番号を、計算オプションに従って計算命令を処理するために用いられる第３データの仮想アドレスと第３データのデータサイズとに対応付けて保存する。メモリ管理部は、第１データをメモリに書き込み、仮想レジスタテーブルを更新する。計算処理部は、仮想レジスタテーブルを参照して、第１データに対して計算処理を実行する。リレーテーブルは、送信元の情報と宛先情報の対を複数記憶する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係るストレージシステムの一例を説明するための図である。
第１実施形態に係る仮想レジスタテーブルの一例を説明するための図である。
第１実施形態に係るホストとストレージデバイスの間の間接通信の一例を説明するための図である。
第１実施形態に係るリレーテーブルの一例を説明するための図である。
第１実施形態に係るホストのリレー処理の一例を説明するためのフローチャートである。
第１実施形態に係るノード又はストレージデバイスのリレー処理の一例を説明するためのフローチャートである。
第１実施例に係るノード又はストレージデバイスのリレー処理の他の例を説明するためのフローチャートである。
第１実施形態に係る秘密計算命令の命令セットの一例を説明するための図である。
第１実施形態に係る仮想レジスタ番号の一例を説明するための図である。
第２実施形態に係るホストの構成の一例を説明するための図である。
第２実施形態に係るホストとストレージデバイスの間の間接通信の一例を説明するための図である。
第３実施形態に係るホストとストレージデバイスの間の間接通信の一例を説明するための図である。
第３実施形態に係るリレーテーブルの一例を説明するための図である。
第４実施形態に係るホストの構成の一例を説明するための図である。
第４実施形態に係るノードの一例を説明するための図である。
第４実施形態に係るネットワークの一例を説明するための図である。
第５実施形態に係るネットワークの一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。以下の説明は、実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、実施形態の技術的思想は、以下に説明する構成要素の構造、形状、配置、材質等に限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各要素のサイズ、厚み、平面寸法又は形状等を実際の要素に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、互いの寸法の関係や比率が異なる要素が含まれることもある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して重複する説明を省略する場合もある。いくつかの要素に複数の呼称を付す場合があるが、これら呼称の例はあくまで例示であり、これらの要素に他の呼称を付すことを否定するものではない。複数の呼称が付されていない要素についても、他の呼称を付すことを否定するものではない。「接続」は直接接続のみならず、他の要素を介した接続を含む場合もある。要素の数を複数であると明記しない場合、その要素は、単数の要素であってもよいし、複数の要素であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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