存储器系统及其操作方法技术方案

本发明专利技术提供一种存储器系统，其包括：存储器装置，其包括多个块；以及控制器，其适用于在第一垃圾收集操作中擦除从多个块中选择的至少一个牺牲块，以及在牺牲块被擦除期间为多个块中除了牺牲块之外的一个或多个其它块准备第二垃圾收集操作。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年10月15日递交至韩国知识产权局的申请号为10-2015-0143847的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术的示例性实施例总体涉及一种半导体设计技术，以及更特别地，涉及一种具有垃圾收集(garbagecollection)操作的存储器系统。
技术介绍
计算机环境范例已经转变至可随时随地使用的普适计算系统。因此，诸如移动电话、数码相机和笔记本电脑的便携式电子装置的使用一直快速增加。这些便携式电子装置通常使用具有用于储存数据的存储器装置即数据储存装置的存储器系统。数据储存装置可以被用作为便携式电子装置的主存储器装置或辅助存储器装置。由于使用存储器装置的数据储存装置没有移动部件，所以它们提供良好的稳定性、耐用性、高的信息存取速度以及低功耗。具有这种优点的数据储存装置的示例包括通用串行总线(USB)存储器装置、具有各种接口的存储卡以及固态驱动器(SSD)。
技术实现思路
本专利技术的多种实施例涉及一种能够有效地执行垃圾收集的存储器系统及其操作方法。在本专利技术的一个实施例中，存储器系统可以包括：存储器装置，其包括多个块；以及控制器，其适用于在第一垃圾收集操作中擦除从多个块中选择的至少一个牺牲块(victimblock)，并在牺牲块被擦除期间为多个块中除牺牲块之外的一个或多个其它块准备第二垃圾收集操作。控制器可进一步适用于在第一垃圾收集操作中将牺牲块的有效数据复制到目标自由块中。控制器可适用于通过确定是否执行第二垃圾收集操作而为一个或多个其它块准备第二垃圾收集操作。控制器可基于用于存储器装置的主机请求操作、用于一个或多个其它块的有效数据比率以及多个块的自由块的数量中的至少一个确定是否执行第二垃圾收集操作。当用于存储器装置的主机请求操作在牺牲块被擦除期间存在时，控制器可确定第二垃圾收集操作不被执行。当在一个或多个其它块中没有具有低于预设率的有效数据比率的块时，控制器可确定第二垃圾收集操作不被执行。当多个块的自由块的数量大于预设数量时，控制器可确定第二垃圾收集操作不被执行。当确定为一个或多个其它块执行第二垃圾收集操作时，控制器可以从有效数据比率低于预设率的一个或多个其它块中选择至少一个块作为另一个牺牲块，其中第二垃圾收集操作被应用至另一个牺牲块。控制器可以计算用于为另一个牺牲块执行第二垃圾收集操作所需的时间。控制器可以基于擦除/写入操作的次数为另一个牺牲块在一个或多个其它块中选择目标自由块。在本专利技术的另一个实施例中，一种存储器系统的操作方法，存储器系统包括包含多个块的存储器装置，操作方法可以包括：在第一垃圾收集操作中擦除从多个块中选择的至少一个牺牲块；以及在牺牲块被擦除期间为多个块中除牺牲块之外的一个或多个其它块准备第二垃圾收集操作。存储器系统的操作方法可进一步包括：在第一垃圾收集操作中将牺牲块的有效数据复制到目标自由块中。为一个或多个其它块准备第二垃圾收集操作可以包括确定是否执行第二垃圾收集操作。确定是否执行第二垃圾收集操作可以包括：基于用于存储器装置的主机请求操作、用于一个或多个其它块的有效数据比率以及多个块的自由块的数量中的至少一个确定是否执行第二垃圾收集操作。确定是否执行第二垃圾收集操作可以包括：当用于存储器装置的主机请求操作在牺牲块被擦除期间存在时，确定第二垃圾收集被控制以不被执行。确定是否执行第二垃圾收集操作可以包括：当在一个或多个其它块中没有具有低于预设率的有效数据比率的块时，确定第二垃圾收集被控制以不被执行。确定是否执行第二垃圾收集操作可以包括：当多个块的自由块的数量大于预设数量时，确定第二垃圾收集被控制以不被执行。存储器系统的操作方法可进一步包括：当确定为一个或多个其它块执行第二垃圾收集操作时，从有效数据比率低于预设率的其它块中选择至少一个块作为另一个牺牲块，其中第二垃圾收集操作被应用至另一个牺牲块。准备可进一步包括：计算用于为另一个牺牲块执行第二垃圾收集操作所需的时间。准备可进一步包括：基于擦除/写入的次数，为另一个牺牲块在一个或多个其它块中选择目标自由块。根据本技术，在擦除完全经受用于通过在包括在存储器装置中的多个块中首先执行的垃圾收集移动内部有效数据的操作的牺牲块期间，后续的垃圾收集的操作被准备。即，在其中连续的垃圾收集相互重叠的操作期间被确保。因此，可以显著地减少连续垃圾收集所需的时间。附图说明图1为示出根据本专利技术的实施例的包括存储器系统的数据处理系统的简图。图2为示出根据本专利技术的实施例的存储器系统中的存储器装置的简图。图3为示出根据本专利技术的实施例的存储器装置中的存储块的电路图。图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10及图11为示出根据本专利技术的实施例的存储器装置的简图。图12A至图12C为示出根据本专利技术的实施例的存储器系统中的连续垃圾收集操作的简图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述各种实施例。然而，本专利技术可以不同的形式呈现且不应被解释为限于在本文中提出的实施例。而是，这些实施例被提供使得本公开将是彻底且完整的并将本专利技术充分传达给本领域技术人员。在整个公开中，相似的参考编号指的是本专利技术的各种附图和实施例中的相似部件。图1是示出根据实施例的包括存储器系统的数据处理系统的框图。参照图1，数据处理系统100可以包括主机102和存储器系统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装置或诸如台式电脑、游戏机、电视和投影仪的电子装置。存储器系统110可以响应于来自主机102的请求操作，且尤其是，储存待被主机102访问的数据。换言之，存储器系统110可以被用作主机102的主存储器系统或辅助存储器系统。存储器系统110可以根据与主机102电联接的主机接口的协议利用各种储存装置中的任意一个来实施。存储器系统110可以利用诸如以下的各种储存装置中的任意一个来实施：固态驱动器(SSD)、多媒体卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、减小尺寸的MMC(RS-MMC)以及微型-MMC、安全数码(SD)卡、迷你-SD及微型-SD、通用串行总线(USB)储存装置、通用闪速储存(UFS)装置、标准闪存(CF)卡、智能多媒体(SM)卡、记忆棒等。用于存储器系统110的储存装置可以利用诸如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)的易失性存储器装置或诸如只读存储器(ROM)、掩膜ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、铁电随机存取存储器(FRAM)、相变RAM(PRAM)、磁阻RAM(MRAM)以及电阻式RAM(RRAM)的非易失性存储器装置来实施。存储器系统110可以包括储存待被主机102访问的数据的存储器装置150以及可以在存储器装置150中控制数据的储存的控制器130。控制器130和存储器装置150可以被集成在一个半导体装置中。例如，控制器130和存储器装置150可以被集成在一个半导体装置中且配置固态驱动器(SSD)。当存储器系统110被用作SSD时，与存储器系统110电联接的主机102的操作速度可以被显著地提高。控制器130和存储器装置150可以被集成在一个半导体装置中并配置存储卡。控制器130和存储卡150本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器系统，其包括：存储器装置，其包括多个块；以及控制器，其适用于在第一垃圾收集操作中擦除从所述多个块中选择的至少一个牺牲块，以及在所述牺牲块被擦除期间为所述多个块中除了所述牺牲块之外的一个或多个其它块准备第二垃圾收集操作。

【技术特征摘要】
2015.10.15 KR 10-2015-01438471.一种存储器系统，其包括：存储器装置，其包括多个块；以及控制器，其适用于在第一垃圾收集操作中擦除从所述多个块中选择的至少一个牺牲块，以及在所述牺牲块被擦除期间为所述多个块中除了所述牺牲块之外的一个或多个其它块准备第二垃圾收集操作。2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述控制器进一步适用于在所述第一垃圾收集操作中将所述牺牲块的有效数据复制到目标自由块中。3.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述控制器适用于通过确定是否执行所述第二垃圾收集操作而为所述一个或多个其它块准备所述第二垃圾收集操作。4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中所述控制器基于用于所述存储器装置的主机请求操作、用于所述一个或多个其它块的有效数据比率以及所述多个块的自由块的数量中的至少一个确定是否执行所述第二垃圾收集操作。5.根据权利要求4所述的存储器系统，其中当用于所述存储器装置的所述主机请求操作在所述牺牲块被擦除期间存在时，所述控制器确定所述第二垃圾收集操作不被执行。6.根据权利要求4所述的存储器系统，其中当在所述一个或多个其它块中没有具有低于预设率的有效数据比率的块时，所述控制器确定所述第二垃圾收集操作不被执行。7.根据权利要求4所述的存储器系统，其中当所述多个块的自由块的数量大于预设数量时，所述控制器确定所述第二垃圾收集操作不被执行。8.根据权利要求4所述的存储器系统，其中，当确定为所述一个或多个其它块执行所述第二垃圾收集操作时，所述控制器从有效数据比率低于预设率的所述一个或多个其它块中选择至少一个块作为另一个牺牲块，其中所述第二垃圾收集操作被应用至所述另一个牺牲块。9.根据权利要求8所述的存储器系统，其中所述控制器计算用于为所述另外一个牺牲块执行所述第二垃圾收集操作所需的时间。10.根据权利要求8所述的存储器系统，其中所述控制器基于擦除/写入操作的次数为所述另一个牺牲块在所述一个或多个其它块中选择目标自由块。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗珉，
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