数据存储装置及其操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数据存储装置的操作方法，该数据存储装置包括包含第一区域和第二区域的非易失性存储器装置，方法包括：将来自数据高速缓冲存储器的数据存储在第一区域中的存储块中；确定关于其中保存数据的第一区域的存储块中的、具有最小有效页面的第一目标存储块的第一垃圾收集成本；确定关于从其清除数据的第一区域的存储块中的、具有最小有效页面的第二目标存储块的第二垃圾收集成本；以及根据第一垃圾收集成本和第二垃圾收集成本的比较结果来执行垃圾收集操作以将垃圾收集目标存储块的有效数据复制到第二区域中的存储块中。

【技术实现步骤摘要】
数据存储装置及其操作方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年7月11日提交的申请号为10-2017-0087665的韩国专利申请的优先权，其通过引用而整体并入本文。
各个实施例总体涉及一种使用非易失性存储器装置作为存储介质的数据存储装置。
技术介绍
近来，计算机环境的范例可以转变至允许用户随时随地访问计算机系统的普适计算环境。由于该原因，诸如蜂窝电话、数码相机和笔记本电脑等的便携式电子装置的使用快速增长。便携式电子装置可以包括使用存储器装置的数据存储装置。数据存储装置可以被用于存储在便携式电子装置中使用的数据。由于数据存储装置不包括机械驱动元件，因此使用存储器装置的数据存储装置可以具有优良的稳定性和耐久性。并且，数据存储装置的优点在于它可以快速访问数据并消耗少量的功率。数据存储装置的非限制性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、通用闪速存储(UFS)装置、固态驱动器(SSD)等。
技术实现思路
在实施例中，在一种数据存储装置的操作方法中，该所述数据存储装置包括非易失性存储器装置，该非易失性存储器装置包含在第一区域中的存储块和在第二区域中的存储块，该方法可以包括：将来自数据高速缓冲存储器的数据存储在第一区域中的存储块中，数据高速缓冲存储器被配置成临时存储从主机装置接收的数据；确定关于其中保存数据的第一区域中的存储块中的、具有最小有效页面(leastvalidpage)的第一目标存储块的第一垃圾收集成本；确定关于从其清除数据的第一区域中的存储块中的、具有最小有效页面的第二目标存储块的第二垃圾收集成本；以及根据第一垃圾收集成本和第二垃圾收集成本的比较结果来执行垃圾收集操作以将垃圾收集目标存储块的有效数据复制到第二区域中的存储块中。在实施例中，数据存储装置可以包括：非易失性存储器装置，其包括在第一区域中的存储块和在第二区域中的存储块；数据高速缓冲存储器，其被配置成临时存储通过主机装置的请求写入的数据；以及控制单元，其被配置成控制非易失性存储器装置以用于处理主机装置的请求。控制单元可以确定关于其中保存数据的第一区域的存储块中的、具有最小有效页面的第一目标存储块的第一垃圾收集成本，并且确定关于第一区域的存储块中的、具有最小有效页面的第二目标存储块的第二垃圾收集成本。控制单元可以根据第一垃圾收集成本和第二垃圾收集成本的比较结果来执行垃圾收集操作以将垃圾收集目标存储块的有效数据复制到第二区域中的存储块中。根据示例性实施例，数据存储装置的垃圾收集操作可以被优化，使得数据存储装置可以具有快速的操作速度。附图说明图1是示出根据示例性实施例的数据存储装置的框图。图2是示出加载到图1中的工作存储器中的固件的框图。图3是示出由图2中的垃圾收集模块执行的垃圾收集操作的框图。图4是示出根据示例性实施例的用于存储数据的方法的框图。图5和图6是示出根据示例性实施例的用于处理临时存储在数据高速缓冲存储器中的数据的方法的框图。图7是示出根据示例性实施例的数据存储装置的垃圾收集操作的流程图。图8是示出数据高速缓冲存储器中的根据缓冲块中的每一个的有效页面计数和参考值的比较结果而可以保存数据的缓冲块和可以从其清除数据的缓冲块的框图。图9是示出根据示例性实施例的用于计算垃圾收集成本的公式的简图。图10是示出包括根据实施例的固态驱动器的数据处理系统的示例的简图。图11是示出包括根据实施例的数据存储装置的数据处理系统的示例的简图。图12是示出包括根据实施例的数据存储装置的数据处理系统的示例的简图。图13是示出包括根据实施例的数据存储装置的网络系统的示例的简图。图14是示出包括在根据本公开的实施例的数据存储装置中的非易失性存储器装置的示例的框图。具体实施方式在下文中，将通过实施例的各种示例并参照附图来描述示例性实施例。图1是示出根据示例性实施例的数据存储装置100的框图。参照图1，数据存储装置100可以被配置成存储待由诸如蜂窝电话、MP3播放器、膝上型计算机、台式计算机、游戏机、电视(TV)、车载信息娱乐系统等的主机装置(未示出)访问的数据。在一些实施例中，数据存储装置100可以被称为存储器系统。数据存储装置100可以根据诸如与主机装置的传输协议的主机接口而具有各种配置。例如，数据存储装置100可以包括：固态驱动器(SSD)、诸如MMC、eMMC或微型MMC的多媒体卡、诸如SD、迷你SD或微型SD的安全数字卡、通用存储总线(USB)、通用闪速存储装置(UFS)、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡、外围组件互连(PCI)卡、PCI-e(高速PCI)卡、标准闪存(CF)卡、智能媒体卡、记忆棒等。数据存储装置100可以具有各种封装类型。例如，数据存储设备100可以包括：堆叠封装(POP)、系统级封装(SIP)、片上系统(SOC)、多芯片封装(MCP)、板上芯片封装(COB)、晶圆级制造封装(WFP)、晶圆级堆叠封装(WSP)等。数据存储装置100可以包括控制器200和非易失性存储器装置300。控制器200可以包括主机接口单元210、控制单元220、工作存储器230、存储器控制单元240和数据高速缓冲存储器250。主机接口单元210可以被配置成在主机装置和数据存储装置100之间接口连接。例如，主机接口单元210可以使用诸如包括以下的标准传输协议中的任意一种的主机接口与主机装置通信：通用串行总线(USB)、通用闪速存储(UFS)、多媒体卡(MMC)、并行高级技术附件(PATA)、串行高级技术附件(SATA)、小型计算机系统接口(SCSI)、串列SCSI(SAS)、外围组件互连(PCI)和PCI-e(高速PCI)协议。控制单元220可以包括微控制单元(MCU)或中央处理单元(CPU)。控制单元220可以被配置成处理从主机装置接收的请求。为了处理请求，控制单元220可以被配置成驱动诸如加载到工作存储器230中的代码类型指令或算法的固件，并且控制功能块210、230、240和250以及非易失性存储器装置300。工作存储器230可以包括诸如动态随机存取存储器(DRAM)或静态随机存取存储器(SRAM)的存储器。工作存储器230可以被配置成存储由控制单元220驱动的固件。工作存储器230可以被配置为存储用于驱动软件的数据。存储器控制单元240可以被配置成在控制单元220的控制下控制非易失性存储器装置300。在一些实施例中，存储器控制单元240可以被称为存储器接口单元。存储器控制单元240可以将控制信号传输到非易失性存储器装置300。控制信号可以包括用于控制非易失性存储器装置300的命令、地址等。存储器控制单元240可以将数据传输到非易失性存储器装置300并且从非易失性存储器装置300接收数据。数据高速缓冲存储器250可以被配置成临时存储从主机装置接收并且将被传输到非易失性存储器装置300的数据。即，数据高速缓冲存储器250可以用作被配置成临时存储通过主机装置的请求写入的数据的写入高速缓冲存储器。非易失性存储器装置300可以通过包括至少一条信号线的信道CH与控制器200连接，可以通过该信号线来传输命令、地址和控制信号。非易失性存储器装置300可以用作数据存储装置100的存储介质。非易失性存储器装置300可以包括以下中的任意一个：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据存储装置的操作方法，所述数据存储装置包括非易失性存储器装置，所述非易失性存储器装置包含在第一区域中的存储块和在第二区域中的存储块，所述方法包括：将来自数据高速缓冲存储器的数据存储在所述第一区域中的存储块中，所述数据高速缓冲存储器被配置成临时存储从主机装置接收的所述数据；确定关于其中保存所述数据的所述第一区域的存储块中的、具有最小有效页面的第一目标存储块的第一垃圾收集成本；确定关于从其清除所述数据的所述第一区域的存储块中的、具有所述最小有效页面的第二目标存储块的第二垃圾收集成本；以及根据所述第一垃圾收集成本和所述第二垃圾收集成本的比较结果来执行垃圾收集操作以将垃圾收集目标存储块的有效数据复制到所述第二区域中的存储块中。

【技术特征摘要】
2017.07.11 KR 10-2017-00876651.一种数据存储装置的操作方法，所述数据存储装置包括非易失性存储器装置，所述非易失性存储器装置包含在第一区域中的存储块和在第二区域中的存储块，所述方法包括：将来自数据高速缓冲存储器的数据存储在所述第一区域中的存储块中，所述数据高速缓冲存储器被配置成临时存储从主机装置接收的所述数据；确定关于其中保存所述数据的所述第一区域的存储块中的、具有最小有效页面的第一目标存储块的第一垃圾收集成本；确定关于从其清除所述数据的所述第一区域的存储块中的、具有所述最小有效页面的第二目标存储块的第二垃圾收集成本；以及根据所述第一垃圾收集成本和所述第二垃圾收集成本的比较结果来执行垃圾收集操作以将垃圾收集目标存储块的有效数据复制到所述第二区域中的存储块中。2.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述垃圾收集操作包括：当所述第一垃圾收集成本不大于所述第二垃圾收集成本时，选择所述第一目标存储块作为所述垃圾收集目标存储块；以及将保存在所述数据高速缓冲存储器中的所述第一目标存储块的有效数据复制到所述第二区域中的存储块中。3.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述垃圾收集操作包括：当所述第一垃圾收集成本大于所述第二垃圾收集成本时，选择所述第二目标存储块作为所述垃圾收集目标存储块；从所述第二目标存储块读取有效数据；以及将所述第二目标存储块的读取的有效数据复制到所述第二区域中的存储块中。4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第一垃圾收集成本包括将用于在所述第二区域中写入一个页面的时间与所述第一目标块的有效页面的数量相乘。5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第二垃圾收集成本包括将用于在所述第一区域中读取一个页面的时间和所述第二目标块的有效页面的数量的乘积值与用于在所述第二区域中写入一个页面的时间和所述第二目标块的有效页面的数量的乘积值相加。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括对所述第一区域中的存储块中的、写入所有所述页面的所述存储块的有效页面的数量进行计数。7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括将其中所述有效页面的数量少于参考值的所述存储块的有效数据保存在所述数据高速缓冲存储器中。8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括从所述数据高速缓冲存储器清除其中所述有效页面的数量不少于参考值的所述存储块的有效数据。9.一种数据存储装置，其包括：非易失性存储器装置，其包括在第一区域中的存储块和在第二区域中的存储块；数据高速缓冲存储器，其被配置成临时存储通过主机装置的请求写入的数据；以及控制单元，其被配置成控制所述非易失...

【专利技术属性】
技术研发人员：金容兑，具德会，辛崇善，丁天玉，
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