非易失性存储器系统及其操作方法技术方案

一种非易失性存储器系统及其操作方法。为了操作包括非易失性存储器装置和存储器控制器的非易失性存储器系统，映射存储器被划分为多个映射存储区域，其中，所述映射存储器存储表示主机装置的逻辑地址与非易失性存储器装置的物理地址之间的映射关系的映射数据。提供表示所述多个映射存储区域中的每个映射存储区域中是否存储了映射数据的占用信息。基于所述占用信息，将用户数据存储在所述多个映射存储区域中的未存储映射数据的相应映射存储区域中。

【技术实现步骤摘要】
非易失性存储器系统及其操作方法本申请要求于2017年12月18日提交到韩国知识产权局(KIPO)的序列号为10-2017-0174083的韩国专利申请的优先权，所述申请的公开通过引用其整体合并于此。
示例实施例总体上涉及半导体集成电路，并且更具体地讲，涉及一种非易失性存储器系统和操作所述非易失性存储器系统的方法。
技术介绍
用于存储数据的半导体存储器装置可以分为易失性存储器装置和非易失性存储器装置。诸如动态随机存取存储器(DRAM)装置的易失性存储器装置通常被配置为通过对存储器单元中的电容器充电或放电来存储数据，并且在电源关闭时丢失所存储的数据。诸如闪存存储器装置的非易失性存储器装置即使在电源关闭的情况下仍可以保留已存储的数据。易失性存储器装置广泛用作各种设备的主存储器，而非易失性存储器装置广泛用于在各种电子装置(诸如，计算机、移动装置等)中存储程序代码和/或数据。随着非易失性存储器装置的存储容量的增加，用于控制非易失性存储器装置的电路的尺寸和成本也随之增加。在存储器系统中，高速缓存存储器用于根据命令(诸如从主机输入的命令)进行读取或写入。随着存储器系统的存储容量增加，高速缓存存储器的存储容量和制造存储器系统的成本也会随之增加。
技术实现思路
一些示例实施例可提供一种非易失性存储器系统和控制非易失性存储器系统的方法，其中，所述非易失性存储器系统能够有效地利用被配置为控制非易失性存储器装置的存储器控制器中的存储资源。根据示例实施例，一种操作包括非易失性存储器装置和存储器控制器的非易失性存储器系统的方法包括：将映射存储器划分为多个映射存储区域，其中，所述映射存储器存储表示从主机装置接收的逻辑地址与非易失性存储器装置的物理地址之间的映射关系的映射数据；提供表示所述多个映射存储区域中的每个映射存储区域中是否存储了映射数据的占用信息；以及基于所述占用信息，将用户数据存储在所述多个映射存储区域中的未存储映射数据的相应映射存储区域中。根据示例实施例，一种非易失性存储器系统包括：非易失性存储器装置；映射存储器，占用状态管理器和控制器。映射存储器存储表示主机装置的逻辑地址与非易失性存储器装置的物理地址之间的映射关系的映射数据，所述映射存储器被划分为多个映射存储区域。占用状态管理器提供表示所述多个映射存储区域中的每个映射存储区域中是否存储了映射数据的占用信息。控制器基于所述占用信息将用户数据存储在所述多个映射存储区域中的未存储映射数据的相应映射存储区域中。根据示例实施例，一种非易失性存储器系统包括：非易失性存储器装置；映射存储器，被配置为存储表示主机装置的逻辑地址与非易失性存储器装置的物理地址之间的映射关系的映射数据，其中，所述映射存储器被划分为多个映射存储区域；缓冲存储器，被配置为存储用户数据，其中，所述缓冲存储器在物理上与所述映射存储器区分开并被划分为多个缓冲区域；占用状态管理器，被配置为提供表示所述多个映射存储区域中的每个映射存储区域中是否存储了映射数据的占用信息；以及控制器，被配置为基于所述占用信息将用户数据存储在所述多个映射存储区域中的未存储映射数据的相应映射存储区域中。根据示例实施例的非易失性存储器系统和操作非易失性存储器系统的方法可通过利用映射存储器的一部分作为高速缓存存储器来在不增加电路尺寸的情况下增强非易失性存储器系统的性能。附图说明从结合附图的以下详细描述，将更加清楚地理解本公开的示例实施例。图1是示出根据示例实施例的操作非易失性存储器系统的方法的示图。图2是示出根据示例实施例的非易失性存储器系统的示图。图3是示出根据示例实施例的对包括在图2的非易失性存储器系统中的映射存储器进行划分的示例实施例的示图。图4是示出根据示例实施例的包括在图2的非易失性存储器系统中的占用状态管理器的示例实施例的示图。图5A和图5B是示出根据示例实施例的存储在映射存储器中的映射条目的示例实施例的示图。图6是示出根据示例实施例的映射存储器的示例占用状态的示图。图7是示出根据示例实施例的存储在占用状态管理器中的与图6的占用状态相应的值的示图。图8是示出根据示例实施例的映射存储器的另一示例占用状态的示图。图9是示出根据示例实施例的存储在占用状态管理器中的与图8的占用状态相应的值的示图。图10是示出根据示例实施例的操作非易失性存储器系统的方法的流程图。图11是示出根据示例实施例的包括贮存器装置的系统的框图。图12是示出根据示例实施例的包括在图11中的贮存器装置中的存储器装置的框图。图13A、图13B和图13C是示出包括在图12的存储器装置中的存储器单元阵列的示例的示图。图14是示出对包括在图2的非易失性存储器系统中的映射存储器进行划分的示例实施例的示图。图15A和图15B是示出根据示例实施例的在操作非易失性存储器系统的方法中使用的高速缓存表的示例实施例的示图。图16A和图16B是示出根据示例实施例的在操作非易失性存储器系统的方法中使用的高速缓存表的其他示例实施例的示图。图17是示出根据示例实施例的在非易失性存储器系统中读取数据的方法的流程图。图18是示出根据示例实施例的在非易失性存储器系统中写入数据的方法的流程图。图19是示出根据示例实施例的移动装置的框图。具体实施方式将参考附图在下文中更充分地描述各种示例实施例，其中，附图中示出了一些示例实施例。在附图中，相同的标号始终表示相同的元件。可以省略重复的描述。图1是示出根据示例实施例的操作非易失性存储器系统的方法的示图，图2是示出根据示例实施例的非易失性存储器系统的示图。参照图1，映射存储器被划分为多个映射存储区域，其中，映射存储器被配置为存储表示主机装置的逻辑地址与非易失性存储器装置的物理地址之间的映射关系的映射数据(S100)。将参照图3在下文描述映射存储器的划分。提供表示多个映射存储区域中的每个映射存储区域中是否存储了映射数据的占用信息(S200)。如下面将参照图4、图5A、图5B和图6至图9所描述的，占用信息可以被提供为存储在占用状态管理器中的状态指示区域中的值。基于占用信息，将用户数据存储在未存储映射数据的映射存储区域中(S300)。参照图2，非易失性存储器系统3000包括非易失性存储器装置100和控制非易失性存储器装置100的操作的存储器控制器200。与非易失性存储器系统3000通信的主机可将数据写入非易失性存储器系统3000或者可从非易失性存储器系统3000读取数据。例如，由主机写入或读取的数据可以被定义为用户数据。非易失性存储器装置100可包括存储器单元阵列，其中，存储器单元阵列中布置有多个存储器单元，并且存储器单元阵列可包括元数据区MDA和用户数据区UDA。可以不同地确定元数据区域MDA和用户数据区域UDA的相对大小。控制非易失性存储器装置100所需的元数据存储在元数据区MDA中。例如，初始读取电压电平、编程/擦除(P/E)周期、包括逻辑地址和物理地址之间的映射信息的映射表MTBN等可被存储在元数据区域MDA中。用户数据可存储在用户数据区UDA中。存储器控制器200可包括控制器CTRL300、占用状态管理器OSM400、映射存储器MMEM500和缓冲存储器BMEM600。存储器控制器200可包括与缓冲存储器600分离的映射存储器500，使得映射存储器500和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作包括非易失性存储器装置和存储器控制器的非易失性存储器系统的方法，所述方法包括：将映射存储器划分为多个映射存储区域，其中，所述映射存储器被配置为存储表示从主机装置接收的逻辑地址与非易失性存储器装置的物理地址之间的映射关系的映射数据；提供表示所述多个映射存储区域中的每个映射存储区域中是否存储了映射数据的占用信息；以及基于所述占用信息，将用户数据存储在所述多个映射存储区域中的未存储映射数据的相应映射存储区域中。

【技术特征摘要】
2017.12.18 KR 10-2017-01740831.一种操作包括非易失性存储器装置和存储器控制器的非易失性存储器系统的方法，所述方法包括：将映射存储器划分为多个映射存储区域，其中，所述映射存储器被配置为存储表示从主机装置接收的逻辑地址与非易失性存储器装置的物理地址之间的映射关系的映射数据；提供表示所述多个映射存储区域中的每个映射存储区域中是否存储了映射数据的占用信息；以及基于所述占用信息，将用户数据存储在所述多个映射存储区域中的未存储映射数据的相应映射存储区域中。2.如权利要求1所述的方法，其中，提供占用信息的步骤包括：提供包括多个状态指示区域的占用状态管理器，其中，所述多个状态指示区域分别相应于所述多个映射存储区域，所述多个状态指示区域中的每个状态指示区域存储表示所述多个映射存储区域中的相应映射存储区域是已占用的映射存储区域还是未占用的映射存储区域的值，其中，已占用的映射存储区域中存储了映射数据，未占用的映射存储区域中未存储映射数据。3.如权利要求2所述的方法，其中，提供占用状态管理器的步骤包括：在每个状态指示区域中存储一个或更多个比特。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述一个或更多个比特的第一值表示相应映射存储区域是已占用的映射存储区域，并且其中，所述一个或更多个比特的第二值表示相应映射存储区域是未占用的映射存储区域。5.如权利要求4所述的方法，其中，提供占用信息的步骤还包括：当在未占用的映射存储区域中存储了映射数据时，将相应状态指示区域的值从第二值改变为第一值；以及当存储在已占用的映射存储区域中的映射数据被丢弃时，将相应状态指示区域的值从第一值改变为第二值。6.如权利要求3所述的方法，其中，所述一个或更多个比特的第一值表示相应映射存储区域是已占用的映射存储区域，其中，所述一个或更多个比特的第二值表示相应映射存储区域是存储了用户数据的数据映射存储区域，并且其中，所述一个或更多个比特的第三值表示相应映射存储区域是未存储映射数据和用户数据二者的空映射存储区域。7.如权利要求6所述的方法，其中，提供占用信息的步骤还包括：当空映射存储区域或数据映射存储区域中存储了映射数据时，将相应状态指示区域的值从第三值或第二值改变为第一值；当在已占用的映射存储区域中存储的映射数据被丢弃时，将相应状态指示区域的值从第一值改变为第三值；以及当数据映射存储区域中存储的用户数据被丢弃时，将相应状态指示区域的值从第二值改变为第三值。8.如权利要求2所述的方法，还包括：提供包括多个高速缓存条目的高速缓存表，其中，所述多个高速缓存条目中的每个高速缓存条目包括：表示作为存储了用户数据的数据映射存储区域的相应映射存储区域的地址和与存储在数据映射存储区域中的用户数据相应的逻辑地址。9.如权利要求2所述的方法，还包括：将缓冲存储器划分为多个缓冲区域，其中，所述缓冲存储器在物理上与映射存储器区分开；以及将用户数据存储在所述缓冲存储器的所述多个缓冲区域中。10.如权利要求9所述的方法，还包括：提供主高速缓存表，其中，主高速缓存表包括存储在所述缓冲存储器中的用户数据的高速缓存信息；以及提供子高速缓存表，其中，子高速缓存表包括存储在所述映射存储器中的用户数据的高速缓存信息。11.如权利要求10所述的方法，其中，主高速缓存表包括多个主高速缓存条目，所述多个主高速缓存条目中的每个主高速缓存条目包括与存储在所述缓冲存储器中的用户数据相应的逻辑地址，以及其中，子高速...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鼎勳，李荣息，卢羌镐，
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