在数据存储系统中的具有模块化擦除的数据管理技术方案

一种在数据存储系统中具有模块化擦除的数据管理的系统和方法，其中，存储器阵列具有擦除块和目标块，其中，逻辑单元中的所述目标块与所述擦除块分离，包括：对所述擦除块执行擦除操作，所述擦除操作具有操作矩阵，被配置用于所述擦除块的部分擦除；更新用于所述擦除块的命令状态；基于指示不完全擦除状态的所述命令状态而在所述目标块上启用介入命令，其中，所述介入命令更新所述命令状态；基于所述命令状态而执行擦除优化；基于所述擦除优化而执行附加擦除操作；以及基于所述附加擦除操作而将所述命令状态更新为擦除完成状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种数据存储系统，更具体地说，涉及在数据存储系统中的具有模块化擦除的数据管理。
技术介绍
除了电磁硬盘之外，计算机系统中的各种形式的长期存储体包括根源于半导体或另外的存储器技术的非易失性存储体。与非(NAND)闪速存储器是固态存储设备中所使用的非易失性存储器的一种形式。在闪速存储器的普通配置中，存储器单元以典型的行列方式被布置有用于存取单独单元的电路。这些单元的数据存储元件(例如晶体管)被配置为：在单级单元(SLC)的情况下保持两个逻辑状态，或在多级单元(MLC)的情况下保持多于两个的逻辑状态。闪速存储器是基于块的存储体，并且可能要求块在被重写之前被擦除。在正执行擦除操作的同时，无法执行其它命令。这可能导致在其它命令等待擦除操作完成的同时、其它命令的较长命令时延。此外，因为擦除操作的持续时间可能随着闪速存储器老化而增加，所以命令时延可能随着时间而增加。因此，仍需要更好的可以优化命令时延的数据存储设备。鉴于日益增加的商业竞争压力，连同对于市场中的有意义的产品分化的增长的消费者期待以及减少的机会一起，寻找针对这些问题的答案是重要的。此外，对于寻找对这些问题的答案，关于减少成本、改进效率和性能并且应对竞争压力的需要对关键必要性增加了日益更大的紧迫性。先前的开发已经长期探求但并未发现对这些问题的优化解决方案。因此，仍需本领域技术人员长期规避。
技术实现思路
本公开涵盖一种数据存储系统中具有模块化擦除的数据管理的系统和方法，包括：将擦除操作划分为一个或多个部分擦除操作；在各部分擦除操作之间执行介入命令；修改所述部分擦除操作的操作值；以及实现用于部分擦除的停驻时间延迟。除了上述步骤或要素之外，或替代上述步骤或要素，特定实施例还具有其它步骤或要素。当参照附图时，通过阅读以下具体实施方式，步骤或要素对于本领域技术人员将变得明显。在此所描述的实施例是说明性的，而不应限制如权利要求所述的本专利技术的范围。附图说明图1是本专利技术实施例中的数据存储系统的框图。图2是存储器示图的示例。图3示出存储器块示图的示例。图4示出数据存储系统的示例。图5示出擦除操作的示例。图6示出通过擦除分量进行的擦除操作的示例。图7示出使用模块化擦除分量的擦除操作的示例。图8示出交织式擦除处理的示例。图9示出擦除处理的示例。图10是本专利技术另一实施例中的数据存储系统中具有模块化擦除的数据管理的方法的流程图。具体实施方式足够详细地描述以下实施例，以使得本领域技术人员能够进行并且使用本专利技术。应理解，其它实施例基于本公开将是明显的，并且可以在不脱离本专利技术的范围的情况下进行系统、处理或机械改变。在以下描述中，给出大量具体细节以提供本专利技术的透彻理解。然而，应理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本专利技术。为了简化本公开，并未详细公开一些公知的电路、系统配置和处理步骤。示出系统的实施例的附图是半图示性的，而非按比例的，并且具体地说，一些尺寸用于澄清陈述，并且在附图中是夸大地示出的。在公开并且描述具有一些共同特征的多个实施例的情况下，为了澄清并且简化说明、描述及其理解，通常将通过相似标号描述彼此相似或相同的特征。实施例已经为了描述方便性起见而编号为第一实施例、第二实施例等，而非意图具有任何其它意义或对本专利技术提供限制。现参照图1，其中示出本专利技术实施例中的数据存储系统100的框图。数据存储系统100包括：存储器阵列106，经由存储器总线104耦合到控制器102。控制器102是用于管理存储器阵列106中的数据的存储和检索的处理单元。控制器102可以是嵌入式处理器、控制逻辑或其组合。控制器102可以将所存储的数据从存储器阵列106传送到主机设备140。存储器阵列106是用于存储数据的非易失性存储器单元。存储器阵列106可以包括NAND闪速存储器阵列、NOR闪速存储器阵列、其它非易失性存储器阵列或其组合。可以通过存储器裸芯132形成存储器阵列106。存储器裸芯132是用于存储信息的半导体设备。存储器裸芯是可以独立地执行命令并且报告状态的最小单元。例如，存储器裸芯132可以是闪速存储器设备、NAND闪速存储器芯片、NOR闪速存储器设备或其组合。存储器总线104是通信信道。存储器总线104在控制器102与存储器阵列106之间传递数据和控制信息。存储器裸芯132可以包括单元阵列134。单元阵列134是用于存储数据的非易失性闪速存储器单元的集合。例如，单元阵列134可以包括单级单元闪速存储器、多级单元闪速存储器、混合功能单元或其组合。单元阵列134可以包括存储器单元136。存储器单元136是用于存储信息的电子结构。例如，存储器单元136可以是浮置栅极闪速存储器设备。存储器阵列106可以包括：阵列逻辑单元130，耦合到单元阵列134。阵列逻辑单元130是用于对控制存储器阵列106提供寻址、数据传送和感测以及其它支持的电路，用于从单元阵列134保存并且检索信息。控制器102可以包括：存储器接口116，耦合到存储器阵列106。存储器接口116可以包括用于通过存储器总线104与存储器阵列106进行通信的电路。控制器102可以包括：控制单元110，耦合到存储器接口116以及主机接口114。只读存储器118可以耦合到控制单元110。随机存取存储器120可以耦合到控制单元110和只读存储器118。随机存取存储器120可以用作缓冲存储器，以用于临时存储写入到或读取自存储器阵列106的数据。随机存取存储器120可以包括控制器数据库124。控制器数据库124是数据存储和检索系统。控制器数据库124可以用于存储所读取的阈值信息。只读存储器118可以包括：软件122，以用于操作控制单元110。软件122是用于实现数据存储系统100的智能的可执行代码。控制器102可以包括：纠错码单元112，耦合到控制单元110。纠错码单元112是用于计算可以用于在所存储或发送自存储器阵列106的数据中检错、纠错或其组合的纠错码值的处理模块。纠错码单元112可以使用不同的方法(例如Reed-Solomon码、Hamming码、Bose-Chauduri-Hocquenghem(BCH)码或其组合)来计算一个或多个纠错码值。虽然纠错码单元112是用于计算纠错码的专用元件，但应理解，也可以通过其它方式来计算纠错码，例如，使用控制单元110以计算纠错码。控制器102可以包括：主机接口114，经由数字连接138耦合到主机设备140。主机设备140是可以使用数据存储系统100以用于存储数据的计算设备。例如，主机设备140可以是膝上型计算机、台式计算机、服务器、智能电话或其组合。主机接口114可以通过数字连接138在主机设备140与控制器102之间传递命令和数据。例如，主机接口114可以检测对主机设备140的连接，并且基于对主机设备140的连接而生成命令。数据存储系统100可以通过数字连接138连接到主机设备140。数字连接138是用于在数据存储系统100与主机设备140之间传送数字信息的通信链路。可以通过各种方式形成数字连接138。例如，数字连接138可以是用于传送信息的通用串行总线(USB)连接。在另一示例中，数字连接138可以是无线通信介质，例如无线保真(Wi-Fi)、红外通信机构、光通信系统、近场通信系统或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有存储器阵列的数据存储系统中具有模块化擦除的数据管理的方法，其中，存储器阵列具有擦除块和目标块，其中，逻辑单元中的所述目标块与所述擦除块分离，包括：对所述擦除块执行擦除操作，所述擦除操作具有操作矩阵，被配置用于所述擦除块的部分擦除；更新用于所述擦除块的命令状态；基于指示不完全擦除状态的所述命令状态而在所述目标块上启用介入命令；在执行所述介入命令之后基于所述命令状态而执行擦除优化；基于所述擦除优化而执行附加擦除操作；以及基于所述附加擦除操作而将所述命令状态更新为擦除完成状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.15 US 14/082,0311.一种在具有存储器阵列的数据存储系统中具有模块化擦除的数据管理的方法，其中，存储器阵列具有擦除块和目标块，其中，逻辑单元中的所述目标块与所述擦除块分离，包括：对所述擦除块执行擦除操作，所述擦除操作具有操作矩阵，被配置用于所述擦除块的部分擦除；更新用于所述擦除块的命令状态；基于指示不完全擦除状态的所述命令状态而在所述目标块上启用介入命令；在执行所述介入命令之后基于所述命令状态而执行擦除优化；基于所述擦除优化而执行附加擦除操作；以及基于所述附加擦除操作而将所述命令状态更新为擦除完成状态。2.如权利要求1所述的方法，还包括：基于年龄度量而计算所述擦除块的存储器年龄；以及基于所述存储器年龄而执行所述擦除优化。3.如权利要求1-2中的任一项所述的方法，其中：执行所述擦除优化包括：计算用于所述操作矩阵的擦除操作值；以及通过所述擦除操作值执行所述附加擦除操作。4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，还包括：计算用于所述擦除块的停驻时间；以及在所述附加擦除操作之前实现所述停驻时间的停驻延迟，以增加耐久性。5.如权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中，执行所述介入命令包括：实现小于用于所述擦除操作的最大执行时间的、用于所述擦除操作的总执行时间。6.如权利要求1-5中的任一项所述的方法，其中，启用所述介入命令包括：在具有被配置用于所述擦除块的部分擦除的操作矩阵的擦除操作与所述擦除优化之间执行多于一个的所述介入命令。7.一种数据存储系统，包括：配置模块，用于配置具有擦除块和目标块的存储器阵列，逻辑单元中的所述目标块与所述擦除块分离；部分擦除模块，耦合到所述配置模块，以用于：对所述擦除块执行擦除操作，所述擦除操作具有被配置用于所述擦除块的部分擦除的操作矩阵，所述擦除操作更新用于所述擦除块的命令状态；以及基于擦除优化而执行附加擦除操作；介入命令模块，耦合到所述部分擦除模块，以用于基于指示不完全擦除的所述命令状态而对所述目标块执行介入命令；优化模块，耦合到所述介入命令模块，以用于在执行所述介入命令之后基于所述命令状态而执行擦除优化；以及更新模块，耦合到所述优化模块，以用于基于所述附加擦除操作而将所述命令状态更新为擦除完成状态。8.如权利要求7所述的系统，还包括：检查状态模块，耦合到所述部分擦除模块，以用于基于年龄度量而计算所述擦除块的存储器年龄；以及其中：所述优化模块用于基于所述存储器年龄而执行所述擦除优化。9.如权利要求7所述的系统，还包括：检查状态模块，耦合到所述部分擦除模块，以用于计算所述擦除块的存储器年龄；以及其中：所述优化模块用于：计算用于所述操作矩阵的擦除操作值，所述擦除操作值具有擦除电压和擦除脉冲宽度；以及基于所述存储器年龄而设置所述擦除电压，所述擦除电压对于所述存储器年龄的较大值而具有较高值；以及所述部分擦除模块用于通过用于部分地擦除所述擦除块的擦除电压和擦除脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM希金斯，RW埃利斯，M丹乔，J菲茨帕特里克，
申请(专利权)人：桑迪士克科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US