具有延长产品寿命的存储系统及其操作方法技术方案

一种存储系统包括第一存储器件、第二存储器件和控制器。第二存储器件具有比第一存储器件的写入耐久性更高的写入耐久性。控制器对从主机输出的原始数据执行纠错过程，以产生包括原始数据和奇偶校验数据的码字。控制器将码字分离成原始数据和奇偶校验数据，以将分离的原始数据写入第一存储器件中，并将分离的奇偶校验数据写入第二存储器件中。

Storage system with extended product life and its operation method

A storage system includes a first memory device, a second memory device and a controller. The second memory device has higher write durability than the first storage device's write durability. The controller performs a miss correction process on the raw data output from the host to generate codewords including the raw data and parity check data. The controller separates the codeword into original data and parity check data, writes the separated original data into the first memory device, and writes the separated parity check data into the second memory device.

【技术实现步骤摘要】
具有延长产品寿命的存储系统及其操作方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年2月6日提交的韩国申请号10-2017-0016451的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本公开的各个实施例总体上涉及存储系统及其操作方法，更具体地，涉及具有延长产品寿命的存储系统及操作存储系统的方法。
技术介绍
诸如铁电随机存取存储(FRAM)器件、磁性RAM(MRAM)器件、相变RAM(PRAM)器件等的非易失性存储(NVM)器件作为下一代存储器件是非常有吸引力的。这是因为FRAM器件、MRAM器件、PRAM器件等可以呈现出低功耗特性，并且可以用非易失性存储器特性以字节为单位来访问它们的存储单元。虽然NAND型快闪存储器件被广泛地用作非易失性存储器件，但是NAND型快闪存储器件可能具有的一些缺点是以页为单位实现读取操作和写入操作，并且以块为单位执行擦除操作。因此，能够以字节为单位执行读取操作和写入操作的非易失性存储器件的需求日益增加。但是，与易失性存储器件相比，非易失性存储器件可能普遍呈现出差的写入耐久性(该写入耐久性与数据可以在没有错误的情况下重复写入同一存储单元中的最大次数相对应)。因此，本领域公知的是，非易失性存储器件的产品寿命比易失性存储器件的产品寿命相对更短。例如，虽然对应于典型易失性存储器件的动态随机存取存储(DRAM)器件呈现出大约1015的写入耐久性，但是PRAM器件一般呈现出大约108的写入耐久性，并且RRAM器件一般呈现出大约105的写入耐久性。因此，损耗均衡技术或数据反相技术已经应用在非易失性存储器件上，以提高写入耐久性。同时，在诸如PRAM器件或RRAM器件的非易失性存储器件的情况下，用于感测数据“0”与数据“1”之间的差值的读取裕度可能由于其单元的性质而相对狭窄。因此，即使在非易失性存储器件中采用单电平单元(SLC)结构，与NAND型快闪存储器件相比，诸如PRAM器件或RRAM器件的非易失性存储器件也可能呈现出相对高的错误率。因此，可能需要在包括PRAM器件或MRAM器件的非易失性存储器件中采用ECC方案。如果将原始数据写入使用ECC方案的非易失性存储器件中，则除了原始数据之外的奇偶校验位也可以写入非易失性存储器件中，以进行纠错。如果原始数据的盖写(overwrite)率小于50％，则奇偶校验位的盖写率可能比原始数据的盖写率相对更高。在这种情况下，非易失性存储器件的寿命可能减少。
技术实现思路
各种实施例针对具有延长产品寿命的存储系统及操作存储系统的方法。根据实施例，一种存储系统包括第一存储器件、第二存储器件和控制器。第二存储器件具有比第一存储器件的写入耐久性更高的写入耐久性。控制器对从主机输出的原始数据执行纠错过程，以产生包括原始数据和奇偶校验数据的码字。控制器将码字分离成原始数据和奇偶校验数据，以将分离的原始数据写入第一存储器件中，并将分离的奇偶校验数据写入第二存储器件中。根据另一实施例，一种存储系统包括第一存储器件、第二存储器件和控制器。第二存储器件具有比第一存储器件的写入耐久性更高的写入耐久性。控制器执行从主机输出的原始数据的纠错过程和数据反相过程，以产生包括原始数据和元数据的二进制数据流。控制器将二进制数据流分离成原始数据和元数据，以将分离的原始数据写入第一存储器件中，并将分离的元数据写入第二存储器件中。根据另一实施例，提供一种操作存储系统的方法。该方法包括执行从主机输出的原始数据的纠错过程，以产生包括原始数据和添加到原始数据上的奇偶校验数据的码字。将码字分离成原始数据和奇偶校验数据。将分离的原始数据写入第一存储器件中，并将分离的奇偶校验数据写入第二存储器件中，该第二存储器件具有比第一存储器件的写入耐久性更高的写入耐久性。根据另一实施例，提供一种操作存储系统的方法。该方法包括执行从主机输出的原始数据的纠错过程，以产生包括原始数据和添加到原始数据上的奇偶校验数据的码字；反相或不反相包括在码字中的所有比特位数据，以产生由码字和反相状态数据组成的二进制数据流，该反相状态数据具有关于码字是否为反相的数据的信息；并且将二进制数据流分离成原始数据和元数据，以将分离的原始数据写入第一存储器件中，并将分离的元数据写入第二存储器件中，第二存储器件具有比第一存储器件的写入耐久性更高的写入耐久性。元数据包括奇偶校验数据和反相状态数据。附图说明基于附图和所附的详细描述，本公开的各种实施例将变得更明显，在附图中：图1是示出根据本公开实施例的存储系统的框图；图2是示出在写入操作期间包括在图1的存储系统中的纠错部分的操作的示意图；图3是示出在写入操作期间包括在图1的存储系统中的数据分离/合并部分的操作的示意图；图4是示出在读取操作期间包括在图1的存储系统中的数据分离/合并部分的操作的示意图；图5是示出在读取操作期间包括在图1的存储系统中的纠错部分的操作的示意图；图6是示出根据本公开另一实施例的存储系统的框图；图7是示出根据本公开又一实施例的存储系统的框图；图8是示出根据本公开还有一实施例的存储系统的框图；图9是示出在写入操作期间包括在图8的存储系统中的纠错部分的操作的示意图；图10是示出在写入操作期间包括在图8的存储系统中的数据反相部分的操作的示意图；图11是示出在写入操作期间包括在图8的存储系统中的数据分离/合并部分的操作的示意图；图12是示出在读取操作期间包括在图8的存储系统中的数据分离/合并部分的操作的示意图；图13是示出在读取操作期间包括在图8的存储系统中的数据反相部分的操作的示意图；图14是示出在读取操作期间包括在图8的存储系统中的纠错部分的操作的示意图；图15是示出根据本公开还有一实施例的存储系统的框图；以及图16是示出根据本公开又一实施例的存储系统的框图。具体实施方式在以下实施例的描述中，将理解术语“第一”和“第二”旨在识别元件，而不用于仅定义元件本身或表示特定顺序。此外，当一个元件被称为是位于另一个元件“之上”、“上面”、“上方”、“下”或“下面”时，旨在表示相对位置关系，而不用于限制一个元件直接接触另一元件或至少一个中间元件存在于它们之间的某些情况。因此，本文所使用的诸如“在...之上”、“在...上面”、“在...上方”、“在...之下”、“在...下面”、“在...下方”等的术语仅是用于描述特定实施例的目的，而非意在限制本公开的范围。另外，当一个元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件时，一个元件可以直接电连接或直接机械连接或直接耦接到另一元件，或可以通过替换另一元件在它们之间形成连接关系或耦接关系。图1是示出根据本公开实施例的存储系统10的框图。参见图1，存储系统10可以被配置为包括第一存储器件100、第二存储器件200和控制器300。在一些实施例中，第一存储器件100可以是非易失性存储器。例如，第一存储器件100可以是PRAM器件、MRAM器件、电阻式RAM(RRAM)器件、纳米浮栅存储(NFGM)器件或聚合物RAM器件，而第二存储器件200可以是具有比第一存储器件100的写入耐久性更高的写入耐久性的另一非易失性存储器件。可选地，第一存储器件100可以是非易失性存储器件，而第二存储器件200可以是具有比第一存储器件100的写入耐久性更高的写入耐久性的易失性存储器件。在实施例中，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储系统，包括：第一存储器件；第二存储器件，其被配置为具有比第一存储器件的写入耐久性更高的写入耐久性；以及控制器，其被配置为对从主机输出的原始数据执行纠错过程以产生包括原始数据和奇偶校验数据的码字，并被配置为将码字分离成原始数据和奇偶校验数据，以将分离的原始数据写入第一存储器件中并将分离的奇偶校验数据写入第二存储器件中。

【技术特征摘要】
2017.02.06 KR 10-2017-00164511.一种存储系统，包括：第一存储器件；第二存储器件，其被配置为具有比第一存储器件的写入耐久性更高的写入耐久性；以及控制器，其被配置为对从主机输出的原始数据执行纠错过程以产生包括原始数据和奇偶校验数据的码字，并被配置为将码字分离成原始数据和奇偶校验数据，以将分离的原始数据写入第一存储器件中并将分离的奇偶校验数据写入第二存储器件中。2.如权利要求1所述的存储系统，其中，第一存储器件和第二存储器件是非易失性存储器件。3.如权利要求1所述的存储系统，其中，第一存储器件是非易失性存储器件，而第二存储器件是易失性存储器件。4.如权利要求1所述的存储系统，其中，控制器包括纠错部分；以及其中，纠错部分包括：纠错码ECC编码器，其被配置为在写入操作期间执行输入到ECC编码器的原始数据的ECC编码操作以产生码字；以及ECC解码器，其被配置为在读取操作期间执行输入到ECC解码器的码字的ECC解码操作以产生校正的原始数据。5.如权利要求1所述的存储系统，其中，控制器包括数据分离/合并部分；以及其中，数据分离/合并部分包括：数据分离部分，其被配置为将码字分离成原始数据和奇偶校验数据，以输出分离的原始数据和分离的奇偶校验数据；以及数据合并部分，其被配置为将彼此分离并输入到数据合并部分的原始数据和奇偶校验数据合并，以产生合并的码字。6.如权利要求1所述的存储系统，还包括第三存储器件，其被配置为用作备份储存器件，并被配置为储存在第二存储器件中储存的奇偶校验数据。其中，第三存储器件是非易失性存储器件。7.如权利要求1所述的存储系统，其中，第一存储器件包括：数据储存区，其被配置为储存原始数据；以及备份区，其被配置为储存在第二存储器件中储存的奇偶校验数据。8.一种存储系统，包括：第一存储器件；第二存储器件，其被配置为具有比第一存储器件的写入耐久性更高的写入耐久性；以及控制器，其被配置为执行从主机输出的原始数据的纠错过程和数据反相过程以产生包括原始数据和元数据的二进制数据流，并被配置为将二进制数据流分离成原始数据和元数据，以将分离的原始数据写入第一存储器件中并将分离的元数据写入第二存储器件中。9.如权利要求8所述的存储系统，其中，第一存储器件和第二存储器件是非易失性存储器件。10.如权利要求8所述的存储系统，其中，第一存储器件是非易失性存储器件，而第二存储器件是易失性存储器件。11.如权利要求8所述的存储系统，其中，控制器包括纠错部分；以及其中，纠错部分包括：纠错码ECC编码器，其被配置为在写入操作期间执行输入到ECC编码器的原始数据的ECC编码操作以产...

【专利技术属性】
技术研发人员：白珍浩，朴一，宋多润，李好均，朱英杓，
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