存储器系统及其操作方法技术方案

技术编号:21183489 阅读:58 留言:0更新日期:2019-05-22 14:37
本发明专利技术提供了一种存储器系统及其操作方法。存储器系统包括:缓冲存储器,存储构成元数据的多个元切片;以及存储器控制器,将存储在缓冲存储器中的多个元切片之中的、被更新的元切片标记为脏元切片,生成包括与脏元切片对应的更新信息的日志数据,并且将日志数据与脏元切片中的一个一起清除到非易失性存储器装置。

Memory system and its operation method

The invention provides a memory system and an operation method thereof. The memory system includes: buffer memory, which stores multiple metadata slices; and memory controller, which marks the updated meta-slices stored in the buffer memory as dirty meta-slices, generates log data including update information corresponding to dirty meta-slices, and clears the log data together with one of the dirty meta-slices to non-dirty meta-slices. Volatile memory device.

【技术实现步骤摘要】
存储器系统及其操作方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年11月13日提交的申请号为10-2017-0150761的韩国专利申请的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术的各个实施例涉及一种存储器系统及其操作方法,且更特别地,涉及一种被配置成在重建元数据时减少执行日志重放(journalreplay)操作所耗费的时间的存储器系统及其操作方法。
技术介绍
非易失性存储器装置可包括多个存储块。进一步地,存储块中的每一个可包括多个存储器单元,并且可对包括在一个存储块中的存储器单元同时执行擦除操作。当存储器系统接收到来自主机的写入命令和逻辑地址时,存储器系统可分配对应于逻辑地址的物理地址,并将数据写入到对应于物理地址的存储器区域中。存储器系统可将地址映射信息临时存储在缓冲存储器中,并将临时存储在缓冲存储器中的地址映射信息清除(flush)到非易失性存储器装置。另外,当通电时,存储器系统可将存储在非易失性存储器装置中的地址映射信息重新加载到缓冲存储器。
技术实现思路
各个实施例涉及一种存储器系统及其操作方法,该存储器系统被配置成,在重建元数据时,通过使用元切片映射来减少执行日志重放操作所耗费的时间。根据各个实施例,存储器系统及其操作方法可高效地管理元数据。根据实施例,存储器系统可包括:缓冲存储器,存储构成元数据的多个元切片(meta-slice);以及存储器控制器,将存储在缓冲存储器中的多个元切片之中的、被更新的元切片标记为脏元切片(dirtymeta-slice),生成包括与脏元切片对应的更新信息的日志数据,并且将日志数据与脏元切片中的一个一起清除到非易失性存储器装置。根据实施例,存储器系统可包括:非易失性存储器装置,构成元数据的多个元切片中的脏元切片、包括与脏元切片对应的更新信息的日志条目(journalentry)、以及包括与脏元切片有关的索引信息的日志重放上下文(journalreplaycontext)被清除到该非易失性存储器装置;缓冲存储器,存储从非易失性存储器装置加载的信息;以及存储器控制器,将日志重放上下文加载到缓冲存储器中,并通过反映关于以下的信息来重建被加载到缓冲存储器中的日志重放上下文:脏元切片之中的、在将日志重放上下文清除之后被清除的脏元切片。根据实施例,操作存储器系统的方法可包括:将构成元数据的多个元切片加载到缓冲存储器中;将多个元切片之中的、被更新的元切片标记为脏元切片;生成包括与脏元切片中的至少一个对应的更新信息的日志条目;每当生成一个日志条目时,在被加载到缓冲存储器中的多个元切片中搜索脏元切片中的一个并将该一个日志条目与所找到的脏元切片一起清除到非易失性存储器装置;更新包括与物理地址有关的信息的元切片映射,该物理地址存储与日志条目一起被清除的脏元切片;更新包括与脏元切片有关的索引信息的日志重放上下文,该脏元切片与日志条目一起被清除;并且将更新的元切片映射和更新的日志重放上下文清除到非易失性存储器装置。附图说明图1是示出根据实施例的被可操作地联接到主机的存储器系统的示图;图2是示出图1所示的存储器系统的存储器控制器的示例性配置的示图;图3是示出根据实施例的存储器系统的示图;图4是示出图1所示的存储器系统的非易失性存储器装置的示例性配置的示图;图5是示出图4所示的存储器装置的多个存储块中的一个的示例的电路图;图6是示出超级块的示图;图7是示出条带(stripe)的示图;图8是示出根据实施例的元数据管理方法的示图;图9是示出根据实施例的元数据清除操作的示图;图10是示出根据实施例的日志重放操作的示图;图11至图16是示出根据实施例的元数据管理方法和元数据清除操作的示图;图17是示出根据实施例的管理元数据的方法的流程图;图18和图19是示出根据实施例的日志重放操作的示图;图20是示出根据实施例的日志重放操作的流程图;图21是示出存储器系统的实施例的示图;图22是示出存储器系统的实施例的示图;图23是示出存储器系统的实施例的示图;以及图24是示出存储器系统的实施例的示图。具体实施方式在下文中,将参照附图详细描述本专利技术的各个示例性实施例。在附图中,为便于说明,可能夸大了部件的厚度和长度。在下面的描述中,为了简单和简明,可省略对有关的、公知的功能和结构的详细描述。在整个说明书和附图中,相同的附图标记表示相同的元件。还应注意的是,在本说明书中,“连接/联接”不仅指一个部件直接地联接另一部件,而且还指通过中间部件间接地联接另一部件。此外,在整个说明书中,术语“包括”与术语“包含”可互换使用,因此,当说明元件“包括”另一元件(零件、步骤、部件、特征等)时,不排除存在另外的元件。在以下描述中,为了提供本专利技术的彻底理解,阐述了许多具体细节。可以在没有一些或全部这些具体细节的情况下实施本专利技术。在其它情况下,为了不使本专利技术不必要模糊,未详细地描述公知的进程结构和/或进程。还应注意的是,在一些情况下,如对于相关领域的技术人员显而易见的是,除非另有明确说明,否则结合一个实施例所描述的特征或元件可单独使用或与另一个实施例的其它特征或元件组合使用。图1是示出根据实施例的存储器系统的示图。参照图1,存储器系统1000可包括:即使在没有电力供应的情况下也不会丢失所存储的数据的非易失性存储器装置1100、临时存储数据的缓冲存储器装置1300、以及响应于主机2000的控制来控制非易失性存储器装置1100和缓冲存储器装置1300的存储器控制器1200,其中主机2000被可操作地联接到存储器系统1000。主机2000可使用诸如以下的各种通信方法中的至少一种来与存储器系统1000通信:通用串行总线(USB)、串行AT附件(SATA)、串列SCSI(SAS)、高速芯片间(HSIC)、小型计算机系统接口(SCSI)、外围组件互连(PCI)、PCI高速(PCIe)、非易失性存储器高速(NVMe)、通用闪存(UFS)、安全数字(SD)、多媒体卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、双列直插式存储器模块(DIMM)、寄存式DIMM(RDIMM)以及低负载DIMM(LRDIMM)。存储器控制器1200可控制存储器系统1000的一般操作,并且控制主机2000与非易失性存储器装置1100之间的数据交换。例如,存储器控制器1200可响应于来自主机2000的请求来控制非易失性存储器装置1100编程或读取数据。另外,存储器控制器1200可存储与非易失性存储器装置1100中包括的主存储块和子存储块有关的信息,并且选择非易失性存储器装置1100,以根据为编程操作而加载的数据量来对主存储块或子存储块执行编程操作。根据实施例,非易失性存储器装置1100可包括闪速存储器。存储器控制器1200可控制主机与缓冲存储器装置1300之间的数据交换,或者将用于控制非易失性存储器装置1100的系统数据临时存储在缓冲存储器装置1300中。缓冲存储器装置1300可用作存储器控制器1200的操作存储器、高速缓冲存储器或缓冲存储器。缓冲存储器装置1300可存储由存储器控制器1200执行的代码和命令。缓冲存储器装置1300可存储由存储器控制器1200处理的数据。存储器控制器1200可将从主机2000接收到的数据临时存储在缓冲存储器装置1300中,并将临时存储在缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器系统,包括:缓冲存储器,存储构成元数据的多个元切片;以及存储器控制器,将存储在所述缓冲存储器中的多个元切片之中的、被更新的元切片标记为脏元切片,生成包括与所述脏元切片对应的更新信息的日志数据,并且将所述日志数据与所述脏元切片中的一个一起清除到非易失性存储器装置。

【技术特征摘要】
2017.11.13 KR 10-2017-01507611.一种存储器系统,包括:缓冲存储器,存储构成元数据的多个元切片;以及存储器控制器,将存储在所述缓冲存储器中的多个元切片之中的、被更新的元切片标记为脏元切片,生成包括与所述脏元切片对应的更新信息的日志数据,并且将所述日志数据与所述脏元切片中的一个一起清除到非易失性存储器装置。2.根据权利要求1所述的存储器系统,其中每当所述日志数据被生成到预定大小时,所述存储器控制器将所述日志数据与所述脏元切片中的一个一起清除。3.根据权利要求1所述的存储器系统,其中所述存储器控制器根据循环方式在存储在所述缓冲存储器中的元切片中搜索脏元切片,并且每当所述日志数据被生成到预定大小时,所述存储器控制器将找到的脏元切片与所述日志数据一起清除。4.根据权利要求3所述的存储器系统,其中当新日志数据被生成到预定大小时,所述存储器控制器在先前发现的脏元切片之后的元切片中搜索新脏元切片。5.根据权利要求3所述的存储器系统,其中:所述缓冲存储器存储元切片映射和日志重放上下文,其中所述元切片映射包括与物理地址有关的信息,所述物理地址存储与所述日志数据一起被清除的脏元切片,所述日志重放上下文包括与所述脏元切片有关的索引信息,并且每当所述存储器控制器将所述日志数据与所述脏元切片中的一个一起清除到所述非易失性存储器装置时,所述存储器控制器更新所述元切片映射和所述日志重放上下文。6.根据权利要求5所述的存储器系统,其中当完成n轮搜索时,所述存储器控制器将所述元切片映射和所述日志重放上下文清除到所述非易失性存储器装置,其中n为自然数。7.根据权利要求6所述的存储器系统,其中所述元切片映射包括与存储在将先前元切片映射清除之后与日志数据一起被清除的脏元切片的物理地址有关的信息。8.根据权利要求1所述的存储器系统,其中每当所述脏元切片中的一个脏元切片被清除时,所述存储器控制器将所述一个脏元切片改变为清洁元切片。9.根据权利要求1所述的存储器系统,其中所述元数据包括逻辑到物理地址映射信息、有效页面信息和可靠性信息中的至少一个。10.一种存储器系统,包括:非易失性存储器装置,在构成元数据的多个元切片之中的脏元切片、包括与所述脏元切片对应的更新信息的日志条目、以及包括与所述脏元切片有关的索引信息的日志重放上下文被清除到所述非易失性存储器装置;缓冲存储器,存储从所述非易失性存储器装置加载的信息;以及存储器控制器,将所述日志重放上下文加载到所述缓冲存储器中,并通过反映关于以下的信息来重建被加载到所述缓冲存储器中的日志重放上下文:所述脏元切片之中的、在将所述日志重放上下文清除之后被清除的脏元切片。11.根据权利要求10所述的存储器系统,其中多个日志重放上下文被清除到所述非易失性存储器装置,并且所述存储器控制器将所述多个日志重放上下文之中的、最近被清除的日志重放上下文加载到所述缓冲存储器中。12.根据权利要求10所述的存储器系统,其中所述存储器控制器基于...

【专利技术属性】
技术研发人员:河炳旻姜芝娟宋海龙尹荣美崔珉景
申请(专利权)人:爱思开海力士有限公司
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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