存储设备及其操作方法技术

一种存储设备的操作方法包括：在硬件读取路径控制器处接收读取命令，在读取路径控制器处确定与读取命令相对应的索引的匹配，当确定结果指示索引命中时从缓冲存储器读取与读取命令相对应的数据，以及当确定结果指示索引未命中时，在读取路径控制器处通过使用映射表从非易失性存储器件读取与读取命令相对应的数据。

【技术实现步骤摘要】
存储设备及其操作方法相关申请的交叉引用本专利申请要求2016年10月31日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请10-2016-0143506的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。
本公开的实施例涉及存储设备及其操作方法。
技术介绍
随着半导体制造技术的发展，与存储设备通信的主机的操作速度得到提高。主机可以是例如计算机、智能电话或智能板，并且可以包括存储设备或者可以与存储设备物理地分离。此外，存储设备和对应主机设备中使用的内容的大小正在增长。因此，正在开发用于提高存储设备的操作速度的技术。
技术实现思路
本公开的实施例提供了一种具有提高的读取性能的存储设备及其操作方法。根据本公开的实施例的一个方面，一种存储设备的操作方法包括：在硬件读取路径控制器处接收读取命令。所述操作方法还包括：在所述读取路径控制器处确定读取命令是否匹配与读取命令相对应的索引。基于确定读取命令匹配所述索引，从缓冲存储器读取与读取命令相对应的数据。基于确定读取命令不匹配所述索引，在读取路径控制器处通过使用映射表从非易失性存储器件读取与读取命令相对应的数据。根据实施例的另一方面，一种存储设备的操作方法包括：接收读取命令，选择多个读取路径中与所接收的读取命令相对应的读取路径，以及通过所选择的读取路径读取缓冲存储器中存储的数据。读取路径包括第一读取路径、第二读取路径和第三读取路径。第一读取路径包括：读取路径控制器解释读取命令，从映射表搜索与读取命令的逻辑地址相对应的物理地址，基于物理地址从非易失性存储器件读取数据，并将读取的数据存储在缓冲存储器中。第二读取路径包括：使用固件来解释读取命令，从映射表搜索与读取命令的逻辑地址相对应的物理地址，基于物理地址从非易失性存储器件读取数据，并将读取的数据存储在缓冲存储器中。第三读取路径包括：在读取路径控制器处基于读取命令的逻辑地址读取缓冲存储器中存储的数据。根据本公开的实施例的另一方面，一种存储设备包括中央处理单元、缓冲存储器、硬件读取路径控制器以及至少一个非易失性存储器件。中央处理单元驱动固件。缓冲存储器存储映射表。读取路径控制器基于确定索引是否匹配读取命令的地址信息的结果，选择第一读取路径、第二读取路径和第三读取路径中的一个。第一读取路径包括：读取路径控制器解释读取命令，从映射表搜索与读取命令的逻辑地址相对应的物理地址，基于物理地址从至少一个非易失性存储器件读取数据，以及将读取的数据存储在缓冲存储器中。第二读取路径包括：所述固件解释读取命令，从映射表搜索与读取命令的逻辑地址相对应的物理地址，基于物理地址从至少一个非易失性存储器件读取数据，并将读取的数据存储在缓冲存储器中。第三读取路径包括：在读取路径控制器处基于读取命令的逻辑地址读取缓冲存储器中存储的数据。根据实施例的另一方面，一种存储设备包括具有第一等待时间的读取路径、具有第二等待时间的读取路径、具有第三等待时间的读取路径和具有第四等待时间的读取路径。具有第一等待时间的读取路径响应于固件的读取命令从缓冲存储器输出数据。第二等待时间比第一等待时间短，并且具有第二等待时间的读取路径响应于读取路径控制器的读取命令从缓冲存储器输出数据。第三等待时间比第一等待时间长，并且具有第三等待时间的读取路径响应于固件的读取命令从非易失性存储器件输出数据。第四等待时间比第三等待时间短，并且具有第四等待时间的读取路径响应于读取路径控制器的读取命令从非易失性存储器件输出数据。读取路径控制器是解释所接收的读取命令并搜索具有闪速转换层(FTL)的映射表来访问非易失性存储器件的硬件。附图说明根据参考以下附图的以下描述，上述和其他目的和特征将变得显而易见，其中，除非另有说明，否则相似的附图标记在各个附图中指代相似的部件，并且在附图中：图1是示出了根据本公开实施例的存储设备的图；图2是示出了图1中所示的范围过滤器的图；图3是示出了图2中所示的比较器的视图；图4是示出了根据本公开另一实施例的存储设备的图；图5是示出了根据本公开另一实施例的存储设备的图；图6是示出了根据本公开实施例的存储设备的读取方法的流程图；图7是示出了根据本公开另一实施例的存储设备的读取方法的图；图8是示出了根据本公开实施例的存储设备的范围过滤器的操作方法的流程图；图9是示出了根据本公开实施例的存储设备的读取方法的流程图；图10是示出了根据本公开另一实施例的存储设备的框图；图11是示出了根据本公开另一实施例的存储设备的框图；图12是示出了根据本公开实施例的移动设备的图；图13是示出了根据本公开另一实施例的计算系统的图；以及图14是示出了根据本公开实施例的数据服务器系统的框图。具体实施方式下面，可以详细和清楚地描述本公开的实施例，使得本领域普通技术人员可以容易地实现本文所描述的教导和构思。图1是示出了根据本公开实施例的存储设备100的图。参考图1，存储设备100可以包括中央处理单元(CPU)110、缓冲存储器120、读取路径控制器130和至少一个非易失性存储器件(NVM)140。CPU110可以实现为控制存储设备100的总体操作。CPU100可以实现为通过使用固件(FW)112管理存储设备100。读取路径控制器130可以实现为响应于从主机设备10接收的读取命令来选择读取路径。如图1所示，存储设备100可以包括至少三个读取路径：第一读取路径、第二读取路径和第三读取路径。第一读取路径可以是用于在读取路径控制器130处从非易失性存储器件140读取与读取命令相对应的数据的路径。第二读取路径可以是用于在固件FW112或软件SW(为了描述方便，以下也称为“FW”)处从非易失性存储器件140读取与读取命令相对应的数据的路径。第三读取路径可以是用于在读取路径控制器130处直接从缓冲存储器120读取与读取命令相对应的数据的路径。在一个实施例中，读取路径控制器130可以实现为由CPU110选择性地激活或去激活。也就是说，读取路径控制器130可以实现为解释读取命令而无需固件FW112的介入，通过使用映射表来搜索与读取命令中包括的逻辑地址相对应的物理地址，从非易失性存储器件140读取与物理地址相对应的数据，将读取的数据存储在缓冲存储器120中，并且将缓冲存储器120中存储的数据输出到主机设备10。这里，在初始化存储设备100的同时可以将映射表加载到缓冲存储器120中。换句话说，读取路径控制器130可以由例如CPU110预先授权，以解释读取命令而不需要CPU110的固件FW112。在初始化期间，在初始化存储设备100的同时可以将映射表加载到缓冲存储器120中，然后在接收到读取命令时由读取路径控制器130使用映射表。读取路径控制器130通过操作/处理读取命令来减轻对CPU110或CPU110的固件FW112的任何负担。此外，如下所述，当读取路径控制器130确定数据例如不在缓冲存储器120中时，可以使用映射表来识别非易失性存储器件140的物理地址以获取数据。在一个实施例中，读取路径控制器130可以实现为包括范围过滤器132。范围过滤器132可以实现为通过将读取命令中包括的地址与预先存储的索引进行比较来确定命中/未命中。这里，每个索引可以包括与缓冲存储器120中存储的数据相对应的地址。当地址彼此一致时，也就是说，当发生命中时，可以由读取路径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储设备的操作方法，所述方法包括：在硬件读取路径控制器处接收读取命令；在所述读取路径控制器处确定所述读取命令是否匹配与所述读取命令相对应的索引；基于确定所述读取命令匹配所述索引，从缓冲存储器读取与所述读取命令相对应的数据；以及基于确定所述读取命令不匹配所述索引，通过使用映射表从非易失性存储器件读取与所述读取命令相对应的数据。

【技术特征摘要】
2016.10.31 KR 10-2016-01435061.一种存储设备的操作方法，所述方法包括：在硬件读取路径控制器处接收读取命令；在所述读取路径控制器处确定所述读取命令是否匹配与所述读取命令相对应的索引；基于确定所述读取命令匹配所述索引，从缓冲存储器读取与所述读取命令相对应的数据；以及基于确定所述读取命令不匹配所述索引，通过使用映射表从非易失性存储器件读取与所述读取命令相对应的数据。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在固件处设置是否在初始化操作中激活所述读取路径控制器。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：在固件处，在初始化操作中将所述映射表加载到缓冲存储器中。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述读取路径控制器处解释所述读取命令；以及从所述映射表搜索与所述读取命令的逻辑地址相对应的物理地址。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述读取路径控制器包括多个索引，每个索引指示与所述缓冲存储器中存储的数据相对应的不同地址，以及其中，所述方法还包括：在固件处设置所述多个索引。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个索引包括一个或多个第一索引，以及其中，所述方法还包括：在所述固件处设置与预取读取操作相对应的所述一个或多个第一索引。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个索引包括一个或多个第二索引，以及其中，所述方法还包括：当在缓冲存储器中存在写入数据时，在所述固件处设置所述一个或多个第二索引。8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个索引中的每一个包括其有效性信息。9.根据权利要求1所述的方法，其中，当与所述读取命令相对应的数据的大小小于预定值时，所述读取路径控制器通过使用所述映射表在读取访问中从所述非易失性存储器件读取与所述读取命令相对应的数据。10.根据权利要求9所述的方法，其中，当与所述读取命令相对应的数据的大小不小于所述预定值时，固件使用所述映射表在读取访问中从所述非易失性存储器件读取与所述读取命令相对应的数据。11.根据权利要求10所述的方法，其中，由所述读取路径控制器执行的读取访问的等待时间短于由所述固件执行的读取访问的等待时间。12.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述非易失性存储器件读取的数据通过直接存储器访问DMA电路被发送到所述缓冲存储器。13.一种存储设备的操作方法，所述方法包括：接收读取命令；选择多个读取路径中与所接收的读取命令相对应的读取路径；以及通过所选择的读取路径读取缓冲存储器或非易失性存储器件中存储的数据，其中，所述多个读取路径包括第一读取路径、第二读取路径和第三读取路径，其中，所述第一读取路径包括：读取路径控制器解释所述读取命令，从映射表搜索与所述读取命令的逻辑地址相对应的物理地址，基于所述物理地址从所述非易失性存储器件读取数据，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：金善凤，
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