缓冲器分配的控制器和存储装置及操作存储装置的方法制造方法及图纸

公开一种用于缓冲器分配的控制器和存储装置及操作存储装置的方法。所述存储装置包括：非易失性存储器，包括多个非易失性存储器单元；缓冲器，包括将被分配给从主机获取的多个命令的多个存储空间；存储控制器，通过多个通道连接到非易失性存储器，所述存储控制器被配置为存储与所述多个通道中的每个通道的工作量对应的状态信息并将缓冲器分配给所述多个命令，其中，分配基于状态信息。

【技术实现步骤摘要】
缓冲器分配的控制器和存储装置及操作存储装置的方法本申请要求于2016年11月30日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0162305号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用完整包含于此。
与示例实施例一致的方法和设备涉及一种控制器，更具体地讲，涉及一种提供高效缓冲器分配的控制器和存储装置以及存储装置的操作方法。
技术介绍
作为半导体存储器装置，非易失性存储器装置包括用于以非易失性方式存储数据的存储器单元。作为非易失性存储器装置的示例的闪存装置被用在各种类型的存储装置(诸如，存储器卡和固态硬盘(SSD))中，存储装置可在各种电子系统(诸如，移动电话、数码相机、个人数字助理(PDA)、便携式计算机和固定计算机)中被利用和使用。存储装置可基于主机的请求来存储和读取数据。存储装置可包括多个闪存装置，并通过多个通道执行闪存装置的存储器操作(例如，数据写入和数据读取操作)。存储装置可包括用于暂时存储数据的存储元件(例如，缓冲器)，并且写入数据或读取数据在存储器操作中可被暂时存储在缓冲器中。存储器操作可在每个通道中执行，并且每个单独的通道可具有不同的操作状态。例如，多个存储器操作可处于将通过特定通道执行的待命状态。因此，如果通过特定通道针对存储器操作分配缓冲器，则将缓冲器解除分配可能会花费很长时间。照此，保持缓冲器的分配的寿命(lifetime)可被增加，并且缓冲器的可用性可被降低。
技术实现思路
一个或多个示例实施例提供一种用于高效缓冲器分配的控制器和存储装置以及存储装置的操作方法。根据示例实施例的方面，提供一种存储装置，包括：非易失性存储器，包括多个非易失性存储器单元；缓冲器，包括被配置为被分配给从主机获取的多个命令的多个存储空间；存储控制器，通过多个通道连接到非易失性存储器，所述存储控制器被配置为存储与所述多个通道中的每个通道的工作量对应的状态信息并将缓冲器分配给所述多个命令，其中，分配基于状态信息。根据另一示例实施例的方面，提供一种被配置为通过多个通道控制非易失性存储器的存储控制器，所述存储控制器包括：中央处理器(CPU)；获取电路，被配置为从主机获取多个命令；存储器，被配置为存储与所述多个通道中的每个通道的工作量对应的状态信息；预测和监视块，被配置为预测所述多个通道中的将被映射到所述多个命令的通道，并基于状态信息监视预测的通道的状态；缓冲器，包括基于监视的结果而将被分配给所述多个命令的多个存储空间。根据另一示例实施例的方面，提供一种操作存储装置的方法，所述存储装置包括与第一通道对应的第一队列以及与第二通道对应的第二队列，所述方法包括：从主机顺序获取第一命令和第二命令，第一通道映射到第一命令，第二通道映射到第二命令；监视第一通道和第二通道的状态；基于指示将第二命令排队在第二队列中合适的监视的结果，优先将缓冲器分配给第二命令。根据另一示例实施例的方面，提供一种被配置为通过多个通道控制非易失性存储器的存储控制器，所述存储控制器包括：缓冲器，包括将被分配给从主机接收的多个命令的多个存储空间；控制器，被配置为监视所述多个通道中的每个通道的状态，并基于所述多个通道中的每个通道的状态将缓冲器分配给多个命令。附图说明通过下面结合附图的详细描述，示例实施例将被更加清楚地理解，其中：图1是根据示例实施例的电子系统的框图；图2是根据示例实施例的被实现为固态硬盘(SSD)的存储装置的框图；图3是根据示例实施例的控制器的框图；图4A和图4B示出根据一个或多个示例实施例的存储在随机存取存储器(RAM)中的信息；图5A和图5B示出根据一个或多个示例实施例的非易失性存储器的写入和读取操作中的缓冲器的寿命(lifetime)；图6至图8是根据一个或多个示例实施例的存储装置的操作方法的流程图；图9是示出根据示例实施例的缓冲器分配操作的流程的框图；图10示出基于是否使用根据示例实施例的缓冲器分配方案的缓冲器寿命的示例；图11是示出根据示例实施例的缓冲器分配操作通过软件实现的示例的框图；图12是根据示例实施例的存储装置的操作方法的流程图；图13A、图13B、图14A、图14B、图15A、图15B、图15C和图16示出根据一个或多个示例实施例的各种状态信息产生操作和缓冲器分配操作；图17是根据示例实施例的存储装置的操作方法的流程图；图18是根据示例实施例的电子系统的框图。具体实施方式图1是根据示例实施例的电子系统10的框图。参照图1，根据示例实施例的电子系统10包括主机100和存储装置200。存储装置200可以是固态硬盘(SSD)。然而，示例实施例不限于此，并且存储装置200可被实现为各种类型的装置(诸如，嵌入式多媒体卡(eMMC)、通用闪存(UFS)卡、紧凑型闪存(CF)卡、安全数字(SD)卡、微型安全数字(MicroSD)卡、迷你安全数字(Mini-SD)卡、极端数字(xD)卡和记忆棒)。存储装置200可通过各种接口与主机100进行通信。主机100可请求存储装置200的数据处理操作(例如，数据读取操作或数据写入操作)。在示例实施例中，主机100可以是中央处理器(CPU)、处理器、微处理器、应用处理器(AP)等。根据示例实施例，主机100可被实现为片上系统(SoC)。针对存储装置200与主机100之间的通信，可使用各种接口(诸如，先进技术附件(ATA)接口、串行ATA(SATA)接口、外部SATA(e-SATA)接口、小型计算机系统接口(SCSI)、串行连接SCSI(SAS)接口、外围组件互连(PCI)接口、PCI快速(PCI-E)接口、IEEE1394接口、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口、多媒体卡(MMC)接口、嵌入式多媒体卡(eMMC)接口和紧凑型闪存(CF)卡接口)。存储装置200可包括非易失性存储器(NVM)220，其中，非易失性存储器(NVM)220包括多个非易失性存储器单元。在示例实施例中，非易失性存储器220可包括多个闪存单元。例如，闪存单元可以是NAND闪存单元。然而，示例实施例不限于此，并且存储器单元可以是电阻式存储器单元(诸如，电阻式随机存取存储器(ReRAM)单元)、相变RAM(PRAM)单元或磁RAM(MRAM)单元。在示例实施例中，非易失性存储器220可以是三维(3D)存储器阵列。3D存储器阵列被单片地产生在均具有设置在硅基底上的有源区域的多个存储器单元阵列的至少一个物理级中，并且与存储器单元的操作有关的电路可设置在基底上或基底中。术语“单片地”指示阵列的每个级的层直接堆叠在阵列的下一级的层上。在示例实施例中，3D存储器阵列包括垂直NAND串，其中，在每个垂直NAND串中，至少一个存储器单元沿垂直方向被设置在另一存储器单元上。该至少一个存储单元可包括电荷捕获层。这里通过引用包含的第7,679,133、8,553,466、8,654,587和8,559,235号美国专利以及公开号为2011/0233648的美国专利申请公开了共享字线和/或位线的多个级中设置的3D存储器阵列的适当配置。存储装置200还可包括用于控制非易失性存储器220的存储器操作(例如，数据写入或读取操作)的存储控制器(以下，被称为控制器)210。存储装置200还可包括用于在数据写入和读取操作中暂时存储数据的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储装置，包括：非易失性存储器，包括多个非易失性存储器单元；缓冲器，包括将被分配给从主机获取的多个命令的多个存储空间；存储控制器，通过多个通道连接到非易失性存储器，所述存储控制器被配置为存储与所述多个通道中的每个通道的工作量对应的状态信息并将缓冲器分配给所述多个命令，其中，分配基于状态信息。

【技术特征摘要】
2016.11.30 KR 10-2016-01623051.一种存储装置，包括：非易失性存储器，包括多个非易失性存储器单元；缓冲器，包括将被分配给从主机获取的多个命令的多个存储空间；存储控制器，通过多个通道连接到非易失性存储器，所述存储控制器被配置为存储与所述多个通道中的每个通道的工作量对应的状态信息并将缓冲器分配给所述多个命令，其中，分配基于状态信息。2.如权利要求1所述的存储装置，其中，存储控制器还被配置为不管命令获取的顺序而分配缓冲器。3.如权利要求1所述的存储装置，其中，存储控制器包括与所述多个通道对应的多个命令队列，其中，所述多个通道中的每个通道的工作量基于存储在所述多个命令队列中的每个命令队列中的命令的对应数量而被确定。4.如权利要求1所述的存储装置，其中，存储控制器还被配置为：将所述多个通道中的每个通道的工作量与阈值进行比较，并基于比较的结果产生指示第一值和第二值之中的一个的与所述多个通道中的每个通道的工作量对应的状态信息。5.如权利要求1所述的存储装置，其中，存储控制器还被配置为：顺序获取映射到所述多个通道中的第一通道的第一命令和映射到所述多个通道中的第二通道的第二命令，并基于状态信息确定是否优先将缓冲器分配给第二命令，以将第二命令排队在命令队列中。6.如权利要求1所述的存储装置，其中，存储控制器包括：预测和监视器块，被配置为基于通道条带化预测将被映射到所述多个命令的通道，并基于状态信息监视预测的通道的状态。7.如权利要求6所述的存储装置，还包括：存储器，被配置为从预测和监视器块接收获取的所述多个命令的命令描述符、预测的通道的通道信息以及与所述多个通道中的每个通道的工作量对应的状态信息，并存储获取的所述多个命令的命令描述符、预测的通道的通道信息以及与所述多个通道中的每个通道的工作量对应的状态信息。8.如权利要求1所述的存储装置，其中，所述多个通道中的每个通道的工作量基于对应的非易失性存储器单元是否正在执行后台操作而被确定。9.如权利要求8所述的存储装置，其中，存储控制器还被配置为：确定所述多个非易失性存储器单元中的对应的非易失性存储器单元是否当前正在执行或被调度为执行后台操作，并基于所述多个非易失性存储器单元中的对应的非易失性存储器单元是否当前正在执行或被调度为执行后台操作，来将与所述多个通道中的每个通道的工作量对应的状态信息产生为第一值和第二值中的一个。10.如权利要求1所述的存储装置，其中，存储控制器还被配置为：获取映射到所述多个通道中的第一通道的第一命令，并基于与第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鋧株，裴贤秀，李廷必，林晓泽，金钟民，李兰熙，
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