存储装置和存储装置的操作方法制造方法及图纸

提供了一种存储装置和存储装置的操作方法。所述存储装置包括：非易失性存储器装置；随机存取存储器，其包括第一区和第二区；以及控制器，其被构造为使用随机存取存储器的第一区作为用于指示第二区的数据修改的日志的日志存储器，将非易失性存储器装置的用户区暴露于外部主机装置作为块单位的第一访问区，并将随机存取存储器的第二区暴露于外部主机装置作为块单位的第二访问区和字节单位的第三访问区二者。

Storage device and operation method of storage device

【技术实现步骤摘要】
存储装置和存储装置的操作方法
本文所述的一些本专利技术构思的一些示例实施例涉及半导体装置，并且更具体地说，涉及允许对一部分存储区进行块单位访问和存储器映射访问的存储装置和这种存储装置的操作方法。
技术介绍
操作系统或应用程序可使用主存储器和辅助存储器。主存储器可用于临时存储数据，辅助存储器可用于以持久方式存储数据而不丢失信息。操作系统可基于文件系统管理辅助存储器。文件系统可包括有关文件的各种描述性信息，诸如存储各文件的数据的存储器位置的地址和文件的大小。当操作系统或应用程序修改或更新存储在辅助存储器中的数据(下文中称作“用户数据”)时，可更新文件系统。为用户数据的个别修改或更新而更新文件系统会导致访问辅助存储器的次数增加，这会增加辅助存储器的等待时间(latency)和/或缩短辅助存储装置的寿命。另一操作系统可在主存储器中存储用户数据和可与用户数据关联的文件系统的描述性特征(下文中称作“元数据”)。操作系统可执行提交以使操作系统驱动的用户数据和文件系统以及存储在辅助存储器中的用户数据和文件系统同步。该提交包括这样的处理：操作系统在辅助存储器的用户区中写入用户数据，并在辅助存储器的日志区中写入元数据。一旦执行该提交，在突然断电(SPO)的情况下，操作系统可能能够基于日志区恢复用户数据和文件系统。操作系统可在诸如通电和/或断电的事件中或在单独的时间将日志区的数据和元数据应用到用户区。例如，操作系统可将日志区的用户数据复制或移动到用户区。此外，操作系统可将日志区的元数据应用于存储在用户区中的文件系统的数据。如上所述，该提交伴随着在辅助存储器中写入用户数据和元数据的操作。如果针对在辅助存储器中写入用户数据和/或元数据的每种情况都执行该提交，则这些操作会增加执行该提交的时间，会增加辅助存储器的等待时间和/或会缩短存储装置的寿命。
技术实现思路
根据一些示例实施例，一种存储装置可包括：非易失性存储器装置；随机存取存储器，其包括第一区和第二区；以及控制器，其被构造为使用随机存取存储器的第一区作为用于指示第二区的数据修改的日志的日志存储器，将非易失性存储器装置的用户区暴露于外部主机装置作为块单位的第一访问区，并将随机存取存储器的第二区暴露于外部主机装置作为块单位的第二访问区和字节单位的第三访问区二者。根据一些示例实施例，一种存储装置可包括：非易失性存储器装置；动态随机存取存储器，其包括第一区和第二区；以及控制器，其被构造为使用第一区作为用于指示第二区的数据修改的日志的日志存储器，将非易失性存储器装置的用户区暴露于外部主机装置作为块单位的第一访问区。第二区包括各个区段。控制器选择各个区段中的第一区段，选择各个区段中的除第一区段之外的其余区段中的至少两个第二区段，并且为选择的区段提供非易失性。所述至少两个第二区段在其余区段中按照环缓冲方式动态地改变。根据一些示例实施例，一种可包括控制器、非易失性存储器装置和动态随机存取存储器的存储装置的操作方法，其中，所述方法包括以下步骤：通过控制器将非易失性存储器装置的一部分存储空间提供至外部主机装置作为用户区；以及通过控制器将动态随机存取存储器的一部分存储空间提供至外部主机装置作为日志区，允许字节单位的写入操作和块单位的读取操作。日志区的存储空间包括各个区段，并且提供动态随机存取存储器的一部分存储空间包括：通过控制器向来自各个区段中的第一区段和至少两个第二区段提供非易失性，第一区段固定，并且所述至少两个第二区段动态地改变。根据一些示例实施例，一种存储装置可包括：非易失性存储器装置；随机存取存储器，其包括第一区和第二区；以及控制器，其被构造为针对作为块单位可访问的用户数据将第二区暴露于外部主机装置，在第一区中存储指示第二区的数据的修改的日志，并且通过提交由日志指示的块单位的子块将第二区清空至非易失性存储器存储，其中，日志指示待提交至非易失性存储器装置的块单位的子块。附图说明通过参照附图详细描述本专利技术构思的示例性实施例，一些本专利技术构思的一些示例实施例的以上和其它方面和特征将变得清楚。图1示出了根据一些本专利技术构思的示例实施例的存储装置。图2示出了存储装置在初始化操作中将装置信息提供至外部主机装置的示例。图3示出了存储装置的物理存储区的容量和通过外部主机装置可见的区的容量。图4示出了包括基于逻辑块地址在存储装置中处理的正常访问请求的示例实施例。图5示出了包括基于在存储装置中处理的存储器映射输入/输出的写入请求的示例实施例。图6示出了包括被构造为基于发生突然断电事件备份持久存储器区的数据的存储装置的示例实施例。图7示出了包括被构造为基于来自外部主机装置的电力的恢复将数据加载至持久存储器区上以恢复的存储装置的示例实施例。图8示出了包括被构造为管理持久存储器区的控制器的示例实施例。图9示出了包括被构造为处理清空请求的存储装置的示例实施例。图10示出了包括基于清空请求管理的持久存储器区的示例实施例。图11示出了包括被构造为基于逻辑块地址处理读取请求的控制器的示例实施例。图12示出了包括计算系统的示例实施例。图13示出了包括更新第一用户数据的第一应用的示例实施例。图14示出了第一用户数据、第一元数据和第一位图的示例。图15示出了包括在图13之后修改第二用户数据的第二应用的示例实施例。图16示出了包括在图15之后分别修改第三用户数据和第四用户数据的第一应用和第三应用的示例实施例。图17示出了包括在图16之后在计算系统中执行的提交的示例实施例。图18示出了包括在图17之后修改第五用户数据至第七用户数据的第一应用至第三应用的示例实施例。具体实施方式下面，详细描述一些本专利技术构思的一些示例实施例，达到使本领域普通技术人员可实施一些本专利技术构思的程度。图1示出了根据一些本专利技术构思的一些示例实施例的存储装置100。参照图1，存储装置100包括第一非易失性存储器装置111和第二非易失性存储器装置112、动态随机存取存储器120和控制器130。存储装置100可包括固态驱动器(SSD)。第一非易失性存储器装置111和第二非易失性存储器装置112可在控制器130的控制下执行写入操作、读取操作和/或擦除操作。第一非易失性存储器装置111和第二非易失性存储器装置112可通过不同的信道与控制器130通信，并且可彼此独立地操作。在包括如图1中所示的一些示例实施例中，控制器130可被构造为将第一非易失性存储器装置111和第二非易失性存储器装置112的一部分存储空间暴露至外部主机装置。第一非易失性存储器装置111和第二非易失性存储器装置112可包括各种非易失性存储器装置，诸如闪速存储器装置、相变存储器装置、磁存储器装置、电阻存储器装置和/或铁电存储器装置。在包括如图1中所示的一些示例实施例中，动态随机存取存储器120可被构造为在控制器130的控制下执行写入操作和/或读取操作。动态随机存取存储器120的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储装置，包括：/n非易失性存储器装置；/n随机存取存储器，其包括第一区和第二区；以及/n控制器，其被构造为，/n使用所述随机存取存储器的第一区作为用于指示所述第二区的数据的修改的日志的日志存储器，/n将所述非易失性存储器装置的用户区暴露于外部主机装置作为块单位的第一访问区，以及/n将所述随机存取存储器的第二区暴露于所述外部主机装置作为所述块单位的第二访问区和字节单位的第三访问区二者。/n

【技术特征摘要】
20180920 KR 10-2018-0113169;20190401 KR 10-2019-001.一种存储装置，包括：
非易失性存储器装置；
随机存取存储器，其包括第一区和第二区；以及
控制器，其被构造为，
使用所述随机存取存储器的第一区作为用于指示所述第二区的数据的修改的日志的日志存储器，
将所述非易失性存储器装置的用户区暴露于外部主机装置作为块单位的第一访问区，以及
将所述随机存取存储器的第二区暴露于所述外部主机装置作为所述块单位的第二访问区和字节单位的第三访问区二者。


2.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述控制器被构造为支持关于所述第二区的所述字节单位的写入操作和关于所述第二区的所述块单位的读取操作。


3.根据权利要求2所述的存储装置，其中，所述控制器被构造为，
基于所述存储装置的正常模式来抑制关于所述第二区的所述块单位的读取操作，以及
基于所述存储装置的恢复模式来抑制关于所述第二区的所述字节单位的写入操作。


4.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述控制器被构造为：基于从所述外部主机装置接收到的请求，
基于所述请求包括所述用户区中的逻辑块地址，将所述请求提供至所述非易失性存储器装置，以及
基于所述请求包括所述第二区中的逻辑块地址，将所述请求提供至所述第二区。


5.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述控制器被构造为：基于从所述外部主机装置接收到的请求，
基于所述请求包括所述第二区中的逻辑块地址，将所述逻辑块地址转换为所述第二区的各个物理地址当中的与所述逻辑块地址对应的第一物理地址，以及
基于所述请求包括所述第二区中的虚拟地址，将所述虚拟地址转换为所述第二区的各个物理地址当中的与所述虚拟地址对应的第二物理地址。


6.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述控制器还被构造为，
基于来自所述外部主机装置的电力的中断而将存储在所述第二区中的数据备份至所述非易失性存储器装置，以及
基于来自所述外部主机装置的电力的恢复而将所述数据加载至所述第二区。


7.根据权利要求6所述的存储装置，还包括辅助电源，所述辅助电源包括钽电容器或超级电容器，其中，所述辅助电源被构造为，
当通过所述外部主机装置供电时被充电，以及
在来自所述外部主机装置的电力的中断期间将电力供应至所述存储装置。


8.根据权利要求6所述的存储装置，
其中，所述非易失性存储器装置还包括不暴露于所述外部主机装置的超额配置区，
其中，所述控制器还被构造为将存储在所述第二区中的数据备份至所述用户区的可用存储空间或者所述非易失性存储器装置的超额配置区。


9.根据权利要求6所述的存储装置，
其中，所述第二区包括各个区段，并且
其中，所述控制器被构造为：通过将位于从所述第二区的各个区段中选择的区段中的数据存储在所述非易失性存储器装置中，来备份存储在所述第二区中的数据。


10.根据权利要求9所述的存储装置，
其中，所述控制器被构造为，
从所述第二区的各个区段当中固定地选择具有最低地址或最高地址的第一区段，以及
从所述第二区的各个区段中的除...

【专利技术属性】
技术研发人员：金石焕，宋容佶，李澈，黃珠荣，
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