存储器系统及其操作方法技术方案

本发明专利技术提供一种存储器系统，该存储器系统包括：存储器装置；候选逻辑块地址(LBA)传感器，适于检测顺序工作负载的开始LBA作为候选LBA，并且当更新块的数量与有效页面减少量的总和的比率小于第一阈值时，将候选LBA高速缓存在循环高速缓存器中；以及垃圾收集器，适于在存储器装置中的空闲块的数量小于第二阈值且大于或等于第三阈值并且后续的顺序工作负载的开始LBA与被高速缓存的候选LBA不相同时，对牺牲块执行垃圾收集操作。

Memory system and its operation method

【技术实现步骤摘要】
存储器系统及其操作方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年7月11日提交的申请号为10-2018-0080676的韩国专利申请的优先权，其整体通过引用并入本文。
本公开的各个实施例总体涉及一种存储器系统。特别地，实施例涉及一种可有效地执行垃圾收集操作的存储器系统和操作该存储器系统的方法。
技术介绍
计算机环境范例已经转变成使计算系统可随时随地使用的普适计算。因此，诸如移动电话、数码相机和膝上型计算机的便携式电子装置的使用已经迅速增加。这些便携式电子装置通常使用具有一个或多个存储器装置的存储器系统来存储数据。存储器系统可用作便携式电子装置的主存储器装置或辅助存储器装置。与硬盘装置的特性相比，因为存储器系统不具有移动部件，所以它们可提供优良的稳定性和耐久性、高信息访问速度以及低功耗。具有这种优点的存储器系统的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以及固态驱动器(SSD)。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及一种能够有效地执行垃圾收集操作的存储器系统。根据本专利技术的实施例，一种存储器系统包括：存储器装置；候选逻辑块地址(LBA)传感器，适于检测顺序工作负载的开始LBA作为候选LBA，并且当更新块的数量与有效页面减少量的总和的比率小于第一阈值时，将候选LBA高速缓存在循环高速缓存器中；以及垃圾收集器，适于在存储器装置中的空闲块的数量小于第二阈值且大于或等于第三阈值并且后续的顺序工作负载的开始LBA与被高速缓存的候选LBA不相同时，对牺牲块执行垃圾收集操作。根据本专利技术的另一实施例，一种操作存储器系统的方法包括：检测顺序工作负载的开始逻辑块地址(LBA)作为候选LBA，并且当更新块的数量与有效页面减少量的总和的比率小于第一阈值时，将候选LBA高速缓存在循环高速缓存器中；并且在存储器装置中的空闲块的数量小于第二阈值且大于或等于第三阈值并且后续的顺序工作负载的开始LBA与被高速缓存的候选LBA不相同时，对牺牲块执行垃圾收集操作。根据本专利技术的另一实施例，一种存储器系统包括：存储器装置，包括多个存储块；以及控制器，适于：检测顺序工作负载的开始逻辑块地址(LBA)作为被高速缓存的候选LBA；并且当后续的顺序工作负载的开始LBA与被高速缓存的候选LBA不相同时，基于空闲块的数量以及更新块的数量与有效页面减少量的总和的比率来对牺牲块执行垃圾收集操作。附图说明图1是示出包括根据本专利技术的实施例的存储器系统的数据处理系统的框图。图2是示出在图1所示的存储器系统中采用的存储器装置的示例性配置的示意图。图3是示出图1所示的存储器装置中的存储块的存储器单元阵列的示例性配置的电路图。图4是示出根据本专利技术的实施例的存储器系统的存储器装置的结构的框图。图5是示出根据本专利技术的实施例的存储器系统的结构的框图。图6A和图6B是示出根据本专利技术的实施例的存储器系统的操作的流程图。图7示出根据本专利技术的实施例的基于第一阈值的垃圾收集操作的示例。图8示出根据本专利技术的实施例的基于第二阈值和第三阈值的垃圾收集操作的示例。图9至图17是示意性示出根据本专利技术的各个实施例的数据处理系统的示例性应用的示图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各个实施例。然而，本专利技术可以不同形式实现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反地，提供这些实施例以使本公开将是彻底且充分的，并且将本专利技术的范围全面地传达给本领域技术人员。在整个本公开中，相同的附图标记在本专利技术的各个附图和实施例中表示相同的部件。而且，在整个说明书中，对“一个实施例”、“另一实施例”等的参考不一定仅针对一个实施例，并且对任何这种短语的不同参考不一定针对相同的实施例。将理解的是，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文使用以识别各种元件，但是这些元件不受这些术语限制。这些术语用于将一个元件与具有相同或相似名称的另一个元件区分开。因此，在不脱离本专利技术的技术方案和范围的情况下，一个示例中的第一元件在另一示例中可被称为第二元件或第三元件。附图不一定按比例绘制，并且在一些情况下，为了清楚地说明实施例的特征，比例可能已经被夸大。当元件被称为连接至或联接到另一元件时，应当理解的是前者可直接连接或联接到后者，或者经由一个或多个中间元件电连接或联接到后者。将进一步理解的是，当元件被称为“连接至”或“联接到”另一元件时，它可直接在其它元件上、连接到或联接到其它元件，或者可存在一个或多个中间元件。另外，还将理解的是，当元件被称为在两个元件“之间”时，其可以是这两个元件之间的唯一元件，或者也可存在一个或多个中间元件。除非上下文另有明确说明，否则两个元件之间的通信，无论直接或间接连接/联接，可以是有线的或无线的。本文使用的术语是为了描述特定实施例，并不旨在限制本专利技术。如本文使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式也旨在包括复数形式，反之亦然。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”、“包括有”、“包含”和“包含有”时，其说明所陈述元件的存在，但不排除一个或多个其它元件的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列项目的任何和全部组合。除非另有定义，否则本文使用的包括技术术语和科学术语的所有术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员基于本公开所通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，诸如在常用字典中定义的那些术语的术语应当被解释为具有与其在本公开和相关技术语境中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义来解释，除非本文中明确地这样定义。在下面的描述中，描述了大量具体细节以提供对本专利技术的全面理解。本专利技术可在没有一些或全部这些具体细节的情况下被实施。在其它情况下，未详细地描述公知的进程结构和/或进程，以避免不必要地模糊本专利技术。还注意的是，在一些情况下，如对于相关领域的技术人员显而易见的是，除非另有明确说明，否则结合一个实施例所描述的特征或元件可单独使用或与另一个实施例的其它特征或元件组合使用。图1是示出包括根据本专利技术的实施例的存储器系统110的数据处理系统100的框图。参照图1，数据处理系统100可包括被可操作地联接至存储器系统110的主机102。主机102可包括诸如移动电话、MP3播放器和膝上型计算机的各种便携式电子装置中的任何一种或诸如台式电脑、游戏机、电视(TV)和投影仪的各种非便携式电子装置中的任何一种。主机102可包括至少一个操作系统(OS)或多个操作系统。主机102可运行OS以在存储器系统110上执行对应于用户的请求的操作。此处，主机102可向存储器系统110提供对应于用户请求的多个命令。因此，存储器系统110可执行对应于多个命令的某些操作，即执行对应于用户请求的某些操作。OS可管理和控制主机102的全部功能和操作。OS可支持主机102和使用数据处理系统100或存储器系统110的用户之间的操作。存储器系统110可响应于来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器系统，包括：/n存储器装置；/n候选逻辑块地址(LBA)传感器，检测顺序工作负载的开始LBA作为候选LBA，并且当更新块的数量与有效页面减少量的总和的比率小于第一阈值时，将所述候选LBA高速缓存在循环高速缓存器中；以及/n垃圾收集器，在所述存储器装置中的空闲块的数量小于第二阈值且大于或等于第三阈值并且后续的顺序工作负载的开始LBA与被高速缓存的候选LBA不相同时，对牺牲块执行垃圾收集操作。/n

【技术特征摘要】
20180711 KR 10-2018-00806761.一种存储器系统，包括：
存储器装置；
候选逻辑块地址(LBA)传感器，检测顺序工作负载的开始LBA作为候选LBA，并且当更新块的数量与有效页面减少量的总和的比率小于第一阈值时，将所述候选LBA高速缓存在循环高速缓存器中；以及
垃圾收集器，在所述存储器装置中的空闲块的数量小于第二阈值且大于或等于第三阈值并且后续的顺序工作负载的开始LBA与被高速缓存的候选LBA不相同时，对牺牲块执行垃圾收集操作。


2.根据权利要求1所述的存储器系统，进一步包括：
有效页面计数器，在映射更新操作之前和之后对所述存储器装置中的每一个封闭存储块的有效页面的数量进行计数。


3.根据权利要求1所述的存储器系统，其中通过对针对每一个封闭存储块计算的所有有效页面减少量进行求和来获得所述有效页面减少量的总和。


4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中针对每一个封闭存储块的所述有效页面减少量中的每一个表示在映射更新操作之后计数的相应封闭存储块的有效页面的数量与在所述映射更新操作之前计数的所述相应封闭存储块的所述有效页面的数量之间的差值。


5.根据权利要求4所述的存储器系统，其中所述更新块中的每一个是所述有效页面减少量不为0的封闭存储块。


6.根据权利要求1所述的存储器系统，其中当所述空闲块的数量小于所述第三阈值时，所述垃圾收集器对所述牺牲块执行垃圾收集操作。


7.根据权利要求1所述的存储器系统，其中通过将所述更新块的数量除以所述有效页面减少量的总和来获得所述更新块的数量与所述有效页面减少量的总和的比率。


8.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述封闭存储块中的每一个具有至少一个有效页面，并且不是执行编程操作的开放块。


9.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述空闲块中的每一个是所具有的空白页面的数量大于或等于阈值的存储块。


10.根据权利要求1所述的存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗炯柱，李宗珉，
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