存储设备和存储设备的回收方法技术

存储设备包括具有第一块的非易失性存储器和被配置为与非易失性存储器交换数据的存储器控制器。存储器控制器包括：第一处理器，将第一块划分为第一域和第二域；第二处理器，通过确定是否对第一域和第二域中的每一个执行回收来产生回收信号；以及第三处理器执行器，根据回收信号回收第一域和第二域中的每一个并且合并第一域和第二域。

Recycling Method of Storage Equipment and Storage Equipment

The storage device includes a non-volatile memory having the first block and a memory controller configured to exchange data with non-volatile memory. The memory controller includes: the first processor, which divides the first domain into the first and second domains; the second processor, which generates a recovery signal by determining whether to perform recovery on each of the first and second domains; and the third processor actuator, which recovers each of the first and second domains according to the recovery signal and merges the first and second domains.

【技术实现步骤摘要】
存储设备和存储设备的回收方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年11月13日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2017-0150280的优先权，其公开内容通过引用全部合并于此。
本专利技术构思涉及存储设备和存储设备的回收方法。
技术介绍
使用非易失性存储器的系统中不能覆盖数据。替代地，需要先删除数据块，然后才能用于存储新数据。可以将新数据写入新块而不立即删除旧块，从而保留旧块的有效数据。然而，在写入新数据和保留旧块的有效数据时会产生大量开销。为了维持特定物理地址处数据的可靠性，存储器控制器可以将特定物理地址处的有效数据传送到另一物理地址。这被称为“回收”(reclaim)。但是，回收执行的越多，存储器的读取性能变得越差。
技术实现思路
本专利技术构思的至少一个实施例提供了一种具有改进的数据可靠性和降低的回收频率的存储设备。本专利技术构思的至少一个实施例还提供了一种存储设备的回收方法，以在降低回收频率的同时提高数据可靠性。根据本专利技术构思的示例性实施例，提供了一种存储设备，其包括具有第一块的非易失性存储器和与非易失性存储器交换数据的存储器控制器。存储器控制器包括：第一处理器，将第一块划分为第一域和第二域；第二处理器，通过确定是否要对第一域和第二域中的每一个执行回收来产生回收信号；以及第三处理器，根据回收信号回收第一域和第二域中的每一个并且合并第一域和第二域。根据本专利技术构思的示例性实施例，提供了一种存储设备，其包括具有第一数据块、第一空闲块和第二空闲块的非易失性存储器以及与非易失性存储器交换数据的存储器控制器。存储器控制器将第一块划分为分别具有第一数据和第二数据的第一域和第二域，将第一数据传送到第一空闲块，将第二数据传送到第二空闲块，并且通过将第一数据传送到第二空闲块来合并第一数据和第二数据。根据本专利技术构思的示例性实施例，提供了一种存储设备的回收方法。所述方法包括：将第一块划分为分别具有第一数据和第二数据的第一域和第二域；通过确定是否要回收第一域和第二域中的每一个来产生回收信号；根据回收信号回收第一域，根据回收信号回收第二域，并且合并第一域和第二域。根据本专利技术构思的示例性实施例，存储设备包括非易失性存储器和存储器控制器。存储器控制器包括具有多个页的第一块、第二块和第三块。存储器控制器被配置为确定页中是否包括具有低于阈值的数据可靠性的第一页，将第一页分配到第一域，将剩余页分配到第二域，并且在第一时段期间对第一页执行回收，在第一时段之后的第二时段期间对剩余页执行回收。回收第一页包括将第一页从第一块复制到第二块。回收剩余页包括将第一块的剩余页复制到第三块。附图说明根据以下结合附图对示例性实施例的描述，本专利技术构思将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：图1是根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备的框图；图2是根据图1的实施例的存储设备的框图；图3是根据图1的实施例的存储设备的读取回收模块的详细框图；图4是示出了根据图1的实施例的存储设备的块的划分的图；图5是示出了根据图1的实施例的存储设备的回收操作的概念图；图6至图10是示出了根据图1的实施例的存储设备的回收操作的步骤的图；图11是存储设备的顺序读取性能相对于回收块数量的变化的曲线图；图12是根据图1的实施例的存储设备的顺序读取性能与时间的关系的曲线图；图13是示出了根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备的块的划分的图；图14是示出了根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备的回收操作的时间图；图15是示出了根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备的回收操作的时间图；以及图16是示出了根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备的回收操作的流程图。具体实施方式现在，将参考图1至图12来描述根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备。图1是根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备1000的框图。图2是根据图1的实施例的存储设备1000的框图。图3是根据图1的实施例的存储设备1000的读取回收模块130的详细框图。图4是示出了根据图1的实施例的存储设备1000的块的划分的图。图5是示出了根据图1的实施例的存储设备1000的回收操作的概念图。图6至图10是示出了根据图1的实施例的存储设备1000的回收操作的步骤的图。图11是存储设备的顺序读取性能相对于回收块数量的变化的曲线图。图12是根据图1的实施例的存储设备1000的顺序读取性能与时间的关系的曲线图。在一个实施例中，读取回收模块130由微处理器实现，该微处理器包括实现域划分器131的第一处理器或逻辑电路、实现回收确定器132的第二处理器或逻辑电路、以及实现回收执行器133的第三处理器或逻辑电路。在另一实施例中，读取回收模块130是由处理器110执行的软件，其包括实现域划分器131的第一功能、实现回收确定器132的第二功能、以及实现回收执行器133的第三功能。在另一实施例中，读取回收模块130由微处理器实现，该微处理器实现域划分器131、回收确定器132和回收执行器133的所有功能。参考图1和图2，存储设备1000包括存储器控制器100和非易失性存储器200。非易失性存储器200可以是例如闪存、相变随机存取存储器(PRAM)、铁电RAM(FRAM)或磁RAM(MRAM)。可以由包括至少一个非易失性存储器件和至少一个易失性存储器件的混合在内的存储器代替非易失性存储器200。非易失性存储器200可以包括至少两种不同类型的非易失性存储器件的混合。在一个实施例中，非易失性存储器200由单个闪存芯片实现。在备选实施例中，非易失性存储器200由多个闪存芯片实现。存储器控制器100包括处理器110、错误检查和纠正(ECC)模块120、读取回收模块130、RAM140、主机接口150、存储器接口160和总线170。在一个实施例中，ECC模块120由电路(例如，ECC电路)实现。在一个实施例中，处理器110经由总线170电连接到ECC模块120、读取回收模块130、RAM140、主机接口150和存储器接口160。总线170是用于在存储器控制器100的元件之间发送信息的传输路径。例如，总线170可以被实现为外围组件互连(PCI)总线、PCI快速(PCIe)总线、高级微控制器总线架构(AMBA)总线、高级高性能(AHB)总线、高级可扩展接口(AXI)总线中的至少一个，或者被实现为这些总线的任意组合。处理器110控制存储设备1000的整体操作。具体地，处理器110对从主机接收的命令进行解密，并且控制存储设备1000根据经解密的命令来执行操作。在读取操作期间，处理器110向非易失性存储器200提供读取命令和读取地址。读取地址是非易失性存储器200中响应于读取命令来读取数据的位置。在写入操作期间，处理器110向非易失性存储器200提供写入命令、写入地址和码字。写入地址是非易失性存储器200中响应于写入命令来写入码字的位置。在一个实施例中，码字是编码或加密的。在一个实施例中，处理器110通过使用存储在RAM140中的元数据将从主机接收的逻辑地址转换为物理页地址。读取地址或写入地址可以包括逻辑地址。RAM140临时存储从主机发送的数据和由处理器110产生的数据，或者临时存储从非易失性存储器200读取的数据。RAM140还可以存储从非易失性存储器200读取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储设备，包括：非易失性存储器，包括第一块；以及存储器控制器，被配置为与所述非易失性存储器交换数据，其中所述存储器控制器包括：第一处理器，将所述第一块划分为第一域和第二域；第二处理器，通过确定是否要对所述第一域和所述第二域中的每一个执行回收来产生回收信号；以及第三处理器，根据所述回收信号回收所述第一域和所述第二域中的每一个并且合并所述第一域和所述第二域。

【技术特征摘要】
2017.11.13 KR 10-2017-01502801.一种存储设备，包括：非易失性存储器，包括第一块；以及存储器控制器，被配置为与所述非易失性存储器交换数据，其中所述存储器控制器包括：第一处理器，将所述第一块划分为第一域和第二域；第二处理器，通过确定是否要对所述第一域和所述第二域中的每一个执行回收来产生回收信号；以及第三处理器，根据所述回收信号回收所述第一域和所述第二域中的每一个并且合并所述第一域和所述第二域。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述第一块包括多个页，并且所述第一处理器通过使用第一信息来计算针对每个页的第一分数，并通过将所述第一分数与预设第一参考分数进行比较来将每个页分配给所述第一域或所述第二域。3.根据权利要求2所述的存储设备，其中，所述第一信息包括所述每个页的物理特性、读取计数、写入后经过的时间和错误检查和纠正ECC信息中的至少一个。4.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述第一处理器更新所述第一信息，并且使用更新后的第一信息将所述第一块新划分为第一域和第二域。5.根据权利要求1所述的存储设备，其中，当合并所述第一域和所述第二域时，所述第三处理器对所述第一域和所述第二域进行重新排序。6.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述非易失性存储器包括第二块，所述第一处理器将所述第二块划分为第三域和第四域，所述第二处理器通过确定是否要对所述第三域和所述第四域中的每一个执行回收来产生第二回收信号，并且所述第三处理器根据所述第二回收信号回收所述第三域和所述第四域中的至少一个并且合并所述第三域和所述第四域。7.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述第二处理器使用第一信息产生第一分数，并且通过将所述第一分数与预设第一参考分数进行比较来执行回收。8.根据权利要求7所述的存储设备，其中，所述第一信息包括ECC信息、分散信息、结构特性、输入/输出流和外部压力中的至少一个。9.一种存储设备，包括：非易失性存储器，包括第一数据块、第一空闲块和第二空闲块；以及存储器控制器，被配置为与所述非易失性存储器交换数据，其中，所述存储器控制器将第一块划分为分别具有第一数据和第二数据的第一域和第二域，将所述第一数据传送到所述第一空闲块，将所述第二数据传送到所述第二空闲块，并且通过将所述第一数据传送到所述第二空闲块来合并所述第一数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴熙泰，全镇完，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR