存储系统及其操作方法技术方案

一种存储系统包括：多个块，每个块包括多个页；选择性复制单元，适用于判断牺牲块中包括的多个有效页中的每个中储存的数据是否具有预定模式，并将有效正常数据复制至空闲块；以及储存单元，适用于将有效模式数据的逻辑地址的映射信息更新为有效模式数据的预定模式。有效正常数据不具有预定模式。有效模式数据具有预定模式。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年5月7日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2015-0063645的韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体合并于此。
示例性实施例涉及一种半导体设计技术，更具体地，涉及一种能够支持垃圾收集操作的存储系统及其操作方法。
技术介绍
计算环境范式已经转变为可以随时随地使用的无所不在的计算系统。因为这样，对便携式电子设备(诸如移动电话、数字相机和笔记本电脑)的使用已经快速增加。这种便携式电子设备通常使用具有存储器件(即，数据储存设备)的存储系统。数据储存设备在便携式电子设备之内被用作主存储设备或辅助存储设备。因为数据储存设备不具有移动部件，所以数据储存设备提供优异的稳定性和耐久性，且以高信息访问速度和低功耗来运行。具有这些优点的数据储存设备的示例包括通用串行总线(USB)存储设备、具有各种接口的存储卡以及固态驱动器(SSD)。
技术实现思路
各种实施例针对一种能够在垃圾收集操作期间使有效数据的复制最小化的存储系统及其操作方法。在一个实施例中，一种存储系统可以包括：多个块，每个块包括多个页；选择性复制单元，适用于判断牺牲块中包括的多个有效页中的每个有效页中储存的数据是否具有预定模式，并将有效正常数据复制至空闲块；以及储存单元，适用于将有效模式数据的逻辑地址的映射信息更新为有效模式数据的预定模式。有效正常数据可以不具有预定模式，且初始可以被储存在有效正常页中。有效模式数据可以具有预定模式，且初始可以被储存在有效模式页中。有效正常页和有效模式页可以被包括在多个有效页中。存储系统还可以包括擦除操作单元，擦除操作单元适用于对牺牲块执行擦除操作。储存单元还可以将有效正常数据的逻辑地址的映射信息更新为被复制至空闲块的有效正常页的物理地址。选择性复制单元可以包括：选择操作部，适用于判断多个有效页中的每个有效页是有效正常页还是有效模式页，并根据判断的结果来选择性地使能判断结果信号；以及复制操作部，适用于响应于判断结果信号来将有效正常数据复制至空闲块。选择操作部可以包括：模式储存部分，适用于储存预定模式；以及模式检测部分，适用于通过将储存在多个有效页的每个有效页中的数据与预定模式进行比较来判断所述多个有效页中的每个有效页是有效正常页还是有效模式页，并根据判断的结果来选择性地使能判断结果信号。模式储存部分可以储存多个不同的预定模式，以及模式检测部分可以将储存在多个有效页的每个有效页中的数据的一部分与多个预定模式中的每个预定模式进行比较。储存单元可以将多个预定模式之中的有效模式数据具有的一个预定模式与有效模式数据的逻辑地址一起储存。存储系统还可以包括读取操作单元，读取操作单元适用于响应于具有有效模式数据的逻辑地址的读取命令而通过使用有效模式数据的预定模式来产生并输出数据。读取操作单元可以通过反复连接有效模式数据的预定模式来产生数据。在一个实施例中，一种用于操作存储系统的方法，所述存储系统包括多个块，每个块包括多个页，所述方法可以包括：判断牺牲块中包括的多个有效页中的每个有效页中储存的数据是否具有预定模式，并将有效正常数据复制至空闲块；以及将有效模式数据的逻辑地址的映射信息更新为有效模式数据的预定模式。有效正常数据可以不具有预定模式，且初始可以被储存在有效正常页中。有效模式数据可以具有预定模式，且初始可以被储存在有效模式页中。有效正常页和有效模式页可以被包括在所述多个有效页中。该方法还可以包括：对牺牲块执行擦除操作。该方法还可以包括：将有效正常数据的逻辑地址的映射信息更新为被复制至空闲块的有效正常页的物理地址。判断和复制可以包括：判断多个有效页中的每个有效页是有效正常页还是有效模式页，并根据判断的结果来选择性地使能判断结果信号；以及响应于判断结果信号来将有效正常数据复制至空闲块。可以通过将多个有效页的每个有效页中储存的数据与预定模式进行比较来执行判断。可以存在多个预定模式，且预定模式可以彼此不同，以及比较步骤可以将多个有效页的每个有效页中储存的数据的一部分与多个预定模式中的每个预定模式进行比较。更新步骤可以将多个预定模式中的有效模式数据具有的一个预定模式与有效模式
数据的逻辑地址一起储存。该方法还可以包括：响应于具有有效模式数据的逻辑地址的读取命令而通过使用有效模式数据的预定模式来产生并输出数据。产生数据可以通过反复连接有效模式数据的预定模式来产生数据。在一个实施例中，一种存储器控制器可以包括：判断装置，适用于判断存储器件之内的牺牲块中的有效数据是有效正常数据还是有效模式数据以允许存储器件将有效正常数据复制至存储器件之内的空闲块；映射管理装置，适用于将有效模式数据的逻辑地址的映射信息更新为有效模式数据的预定模式，以及将有效正常数据的逻辑地址的映射信息更新为被复制至空闲块的有效正常数据的物理地址；以及擦除装置，适用于允许存储器件对牺牲块执行擦除操作。有效正常数据可以不具有预定模式。有效模式数据可以具有预定模式。根据实施例，在垃圾收集操作期间，当被设置为复制目标的牺牲块的有效页中储存的数据的值具有预定模式时，有效页的逻辑地址与物理地址之间的映射关系可以被更新为预定模式的物理地址而非复制有效页的数据。对映射信息的更新可以消除将有效页的数据写入至空闲块，从而可以缩短垃圾收集操作的操作时间以及使要被复制至空闲块的有效页的数目最大化。此外，由于对有效页的逻辑地址与预定模式之间的映射关系更新，有效页的数据可以被从预定模式输出，而无需对储存在存储单元中的数据的读取操作，这减少了垃圾收集操作之后用于读取操作的操作时间。附图说明图1是图示根据一个实施例的包括存储系统的数据处理系统的示图。图2是图示图1中示出的存储系统中的存储器件的示图。图3是图示根据一个实施例的存储器件中的存储块的电路图。图4至图11是示意性地图示图2中示出的存储器件的示图。图12是图示根据一个实施例的存储系统的垃圾收集操作的示意图。图13A和图13B是图示图12中示出的选择性复制单元的操作的示意图。图14是图示图12中示出的选择性复制单元的操作的流程图。具体实施方式下面将参照附图来更详细地描述各种实施例。然而，本专利技术可以以不同的形式来体现，而不应当被解释为局限于本文中所陈述的实施例。相反地，这些实施例被提供使得本公开将彻底且完整，且这些实施例将把本专利技术的范围充分地传达给本领域技术人员。贯穿本公开，相同的附图标记在本专利技术的各种示图和实施例中指代相同的部分。附图不一定按比例，且在某些情况下，可能已经夸大了比例以清楚地示出实施例的特征。当一个元件被称作连接或耦接至另一个元件时，应当被理解为前者可以直接连接或耦接至后者，或者经由它们之间的中间元件来电连接或耦接至后者。此外，当描述为一物“包含”(或“包括”)或“具有”一些元件时，如果不存在特定的限制，则应当被理解为其可以包含(或包括)或具有仅那些元件，或者其可以包含(或包括)或具有其它元件以及那些元件。除非相反地指示，否则单数形式的术语可以包括复数形式。图1是图示根据一个实施例的包括存储系统的数据处理系统的框图。参见图1，数据处理系统100可以包括主机102和存储系统110。主机102可以包括例如诸如移动电话、MP3播放器和膝上型电脑的便携式电子设备或诸如台式电脑、游戏机、电视和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储系统，包括：多个块，每个块包括多个页；选择性复制单元，适用于判断牺牲块中包括的多个有效页中的每个有效页中储存的数据是否具有预定模式，并将有效正常数据复制至空闲块；以及储存单元，适用于将有效模式数据的逻辑地址的映射信息更新为有效模式数据的所述预定模式，其中，有效正常数据不具有所述预定模式，且初始被储存在有效正常页中，其中，有效模式数据具有所述预定模式，且初始被储存在有效模式页中，以及其中，有效正常页和有效模式页被包括在所述多个有效页中。

【技术特征摘要】
2015.05.07 KR 10-2015-00636451.一种存储系统，包括：多个块，每个块包括多个页；选择性复制单元，适用于判断牺牲块中包括的多个有效页中的每个有效页中储存的数据是否具有预定模式，并将有效正常数据复制至空闲块；以及储存单元，适用于将有效模式数据的逻辑地址的映射信息更新为有效模式数据的所述预定模式，其中，有效正常数据不具有所述预定模式，且初始被储存在有效正常页中，其中，有效模式数据具有所述预定模式，且初始被储存在有效模式页中，以及其中，有效正常页和有效模式页被包括在所述多个有效页中。2.如权利要求1所述的存储系统，还包括擦除操作单元，擦除操作单元适用于对牺牲块执行擦除操作。3.如权利要求1所述的存储系统，其中，储存单元还将有效正常数据的逻辑地址的映射信息更新为被复制至空闲块的有效正常页的物理地址。4.如权利要求1所述的存储系统，其中，选择性复制单元包括：选择操作部，适用于判断所述多个有效页中的每个有效页是有效正常页还是有效模式页，并根据判断的结果来选择性地使能判断结果信号；以及复制操作部，适用于响应于判断结果信号来将有效正常数据复制至空闲块。5.如权利要求4所述的存储系统，其中，选择操作部包括：模式储存部分，适用于储存所述预定模式；以及模式检测部分，适用于通过将储存在所述多个有效页的每个有效页中的数据与所述预定模式进行比较来判断所述多个有效页中的每个有效页是有效正常页还是有效模式页，并根据判断的结果来选择性地使能判断结果信号。6.如权利要求5所述的存储系统，其中，模式储存...

【专利技术属性】
技术研发人员：严基杓，
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