数据存储装置及其操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种数据存储装置，该数据存储装置可包括：非易失性存储器装置，包括彼此读取交叉的第一和第二存储器区域；以及处理器，在从主机装置接收的读取命令中选择第一读取命令，在除第一读取命令以外的读取命令中选择第二读取命令，并且控制非易失性存储器装置同时对第一和第二读取命令执行映射读取。处理器将与第一读取命令读取交叉的至少一个读取命令选择为第二读取命令。

Data Storage Device and Its Operation Method

【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2018年1月25日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2018-0009577的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
各个实施例总体涉及一种半导体装置，更特别地，涉及一种数据存储装置及其操作方法。
技术介绍
近来，计算环境范例已经变成普适计算环境，可以在任何时间和任何地点使用计算机系统。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已经快速增长。便携式电子装置通常使用包括存储器装置的数据存储装置。因为使用存储器装置的数据存储装置不具有机械驱动器，所以数据存储装置展现出优良的稳定性和耐用性、高速访问信息以及具有低功耗。具有这种优点的数据存储装置可包括通用串行总线(USB)存储器装置、具有各种接口的存储卡、通用闪速存储(UFS)装置和固态硬盘(SSD)。
技术实现思路
各个实施例涉及一种具有增强的读取性能的数据存储装置及其操作方法。在实施例中，一种数据存储装置可包括：非易失性存储器装置，包括配置成彼此读取交叉(read-interleave)的第一和第二存储器区域；以及处理器，配置成在从主机装置接收的读取命令中选择第一读取命令，在除第一读取命令以外的读取命令中选择第二读取命令，并且控制非易失性存储器装置同时对第一和第二读取命令执行映射读取。处理器选择配置成与第一读取命令读取交叉的至少一个读取命令作为第二读取命令。在实施例中，一种数据存储装置的操作方法可包括以下步骤：在从主机装置接收的读取命令中选择第一读取命令；在除第一读取命令以外的读取命令中，选择配置成与第一读取命令读取交叉的第二读取命令；并且控制非易失性存储器装置同时对第一和第二读取命令执行映射读取。附图说明图1是示出根据本公开的实施例的数据存储装置的框图。图2A示出了非易失性存储器装置的示例性配置。图2B和图2C示出了包括在图2A的非易失性存储器装置中的管芯的示例性配置。图3A示出了地址映射表AMT的示例性配置。图3B示出了图3A的L2映射表的示例性配置。图3C示出了图3A的L1映射表的示例性配置。图3D示出了存储在L1映射表中的L2P段条目的存储位置的变化。图4A示出了图1的映射高速缓冲器的示例性配置。图4B示出了图4A的L2高速缓存表的示例性配置。图5示出了等待执行的读取命令之中的可被同时执行映射读取的示例性读取命令。图6是示出根据本公开的实施例的数据存储装置的操作方法的流程图。图7是示出根据本公开的实施例的图6的步骤S620的详情的流程图。图8是示出根据本公开的实施例的包括固态驱动器(SSD)的数据处理系统的示图。图9是示出图8所示的示例性控制器的示图。图10是示出根据本公开的实施例的包括数据存储装置的数据处理系统的示图。图11是示出根据本公开的实施例的包括数据存储装置的数据处理系统的示图。图12是示出根据本公开的实施例的包括数据存储装置的网络系统的示图。图13是示出被包括根据本公开的实施例的在数据存储装置中的非易失性存储器装置的框图。具体实施方式下面将参照附图描述根据本公开的实施例的数据存储装置及其操作方法。在整个说明书中，对“实施例”等的参考不一定仅针对一个实施例，并且对“实施例”等的不同参考不一定针对相同的实施例。图1是示出根据实施例的数据存储装置10的框图。在本实施例中，数据存储装置10可存储由诸如移动电话、MP3播放器、膝上型计算机、台式计算机、游戏机、电视(TV)或车载信息娱乐系统等的主机装置(未示出)访问的数据。数据存储装置10可被称为存储器系统。根据表示与主机装置之间的传输协议的主机接口，数据存储装置10可被实施为各种存储装置中的任意一种。例如，数据存储装置10可利用包括以下的各种存储装置中的任意一种来实现：固态硬盘(SSD)、多媒体卡(例如，MMC、eMMC、RS-MMC或微型-MMC)、安全数字(SD)卡(例如，迷你-SD或微型-SD)、通用串行总线(USB)存储装置、通用闪存(UFS)装置、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡型存储装置、外围组件互连(PCI)卡型存储装置、高速PCI(PCI-e或PCIe)卡型存储装置、标准闪存(CF)卡、智能媒体卡以及记忆棒。数据存储装置10可以包括以下的各种封装类型中的任意一种制造：堆叠封装(POP)、片上系统(SOC)、多芯片封装(MCP)、板上芯片(COB)、晶圆级制造封装(WFP)以及晶圆级堆叠封装(WSP)。参照图1，数据存储装置10可包括非易失性存储器装置100和控制器200。非易失性存储器装置100可操作为数据存储装置10的存储介质。根据存储器单元，非易失性存储器装置100可利用包括以下的各种非易失性存储器装置中的任意一种来实现：NAND闪速存储器装置、NOR闪速存储器装置、使用铁电电容器的铁电随机存取存储器(FRAM)、使用隧穿磁阻(TMR)膜的磁性随机存取存储器(MRAM)、使用硫族化物合金的相变随机存取存储器(PRAM)以及使用过渡金属氧化物的电阻式随机存取存储器(ReRAM)。非易失性存储器装置100可包括存储器单元阵列，该存储器单元阵列具有布置在多个位线(未示出)和多个字线(未示出)之间的各个交叉区域处的多个存储器单元。存储器单元阵列可包括多个存储块，并且存储块中的每一个可包括多个页面。例如，存储器单元阵列中的每一个存储器单元可以是能够存储一位数据的单层单元(SLC)、能够存储2位数据的多层单元(MLC)、能够存储3位数据的三层单元(TLC)或能够存储4位数据的四层单元(QLC)。存储器单元阵列可包括SLC、MLC、TLC和QLC中的一个或多个。例如，存储器单元阵列可包括二维(2D)结构的存储器单元或三维(3D)结构的存储器单元。图2A示出了例如图1的非易失性存储器装置100的非易失性存储器装置的配置。图2B和图2C示出了包括在非易失性存储器装置中的管芯的示例性配置。非易失性存储器装置100中的多个管芯D1至Di中的每一个可具有相同的配置。因此，为了简化，图2B和图2C示出了第一管芯D1的细节，应理解的是第二至第i管芯D2至Di可具有相同的配置。参照图2A，非易失性存储器装置100可包括多个管芯D1至Di。参照图2B，第一管芯D1可包括多个平面，例如四个平面PL1至PL4。然而，管芯中平面的数量不限于任何特定数量。第一至第四平面PL1至PL4中的每一个可包括多个存储块B1至Bn。第一管芯D1中的第一至第四平面PL1至PL4可被划分成两个平面组PLG1和PLG2。图2示出了将两个相邻的平面，例如第一和第二平面PL1和PL2设置为一个平面组，即第一平面组PLG1，并且将第三和第四平面PL3和PL4设置为另一平面组，即第二平面组PLG2。可选地，可以其它方式，例如通过对远距离定位的平面进行分组而非对相邻的平面进行分组来生成平面组PLG中的每一个。此外，一个管芯中的平面组的数量和平面组的每一个中的平面的数量不被特别限制，而是可根据设计和需要而变化。虽然未在图2B中示出，但第一至第四平面PL1至PL4的每一个中的存储块B1至Bn中的每一个可包括多个页面。为了清楚起见，图2B仅示出了存储块B1至Bn，图2C示出了存储块B1至Bn中的多个页面。参照图2C，第一至第四平面PL1至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据存储装置，包括：非易失性存储器装置，包括彼此读取交叉的第一存储器区域和第二存储器区域；以及处理器，在从主机装置接收的读取命令中选择第一读取命令，在除所述第一读取命令以外的读取命令中选择第二读取命令，并且控制所述非易失性存储器装置同时对所述第一读取命令和所述第二读取命令执行映射读取，其中所述处理器选择与所述第一读取命令读取交叉的至少一个读取命令作为所述第二读取命令。

【技术特征摘要】
2018.01.25 KR 10-2018-00095771.一种数据存储装置，包括：非易失性存储器装置，包括彼此读取交叉的第一存储器区域和第二存储器区域；以及处理器，在从主机装置接收的读取命令中选择第一读取命令，在除所述第一读取命令以外的读取命令中选择第二读取命令，并且控制所述非易失性存储器装置同时对所述第一读取命令和所述第二读取命令执行映射读取，其中所述处理器选择与所述第一读取命令读取交叉的至少一个读取命令作为所述第二读取命令。2.根据权利要求1所述的数据存储装置，进一步包括随机存取存储器，即RAM，所述RAM包括用于对从所述主机装置接收的读取命令进行排队的命令队列，其中所述处理器在所述命令队列中排队的读取命令之中选择所述第一读取命令和所述第二读取命令。3.根据权利要求2所述的数据存储装置，其中所述RAM包括：L1高速缓存表，所述L1高速缓存表中存储包括与所述第一存储器区域相对应的物理地址的逻辑到物理段，即L2P段和包括与所述第二存储器区域相对应的物理地址的L2P段，以针对各个存储器区域而彼此区分开；以及L2高速缓存表，高速缓存针对所述第一存储器区域和所述第二存储器区域的L2P段的一部分。4.根据权利要求3所述的数据存储装置，其中所述处理器基于所述L2高速缓存表在所述读取命令中选择需要所述映射读取的读取命令作为所述第一读取命令。5.根据权利要求3所述的数据存储装置，其中所述处理器通过参考所述L1高速缓存表来选择所述第二读取命令，其中所述处理器通过参考所述L2高速缓存表来检查与所选择的第二读取命令相对应的L2P段是否被高速缓存，并且确定所述第二读取命令是否需要所述映射读取。6.根据权利要求5所述的数据存储装置，其中当针对所述第二读取命令的L2P段未被高速缓存在所述L2高速缓存表中时，所述处理器确定所述第二读取命令需要所述映射读取，并且控制所述非易失性存储器装置同时对所述第一读取命令和所述第二读取命令执行所述映射读取。7.根据权利要求5所述的数据存储装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁仁，
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