储存设备及储存设备的操作方法技术

描述了一种包括非易失性存储器件的存储设备。该存储设备包括区域和控制器。控制器从外部主机设备接收写入命令和数据。控制器然后基于turbo写入策略优选地将数据写入与turbo写入相关联的区域中，或者基于正常写入策略将数据写入不与turbo写入相关联的区域中。控制器还从外部主机设备接收移动命令，并基于移动命令将存储在区域中的数据移动到其他区域。命令将存储在区域中的数据移动到其他区域。命令将存储在区域中的数据移动到其他区域。

【技术实现步骤摘要】
储存设备及储存设备的操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月1日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0094014的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。


[0003]本文中公开的本专利技术构思的实施例涉及一种半导体器件，更具体地，涉及一种加速写入速度和读取速度的存储设备以及该存储设备的操作方法。

技术介绍

[0004]半导体存储器件在诸如计算机、平板电脑、相机和智能手机等的设备中用作易失性存储器，其中该易失性存储器用于存储临时数据。易失性存储器件可以非常快速地传送信息，但是在器件断电时，临时存储的数据然后被移除。
[0005]备选地，当器件关断时，诸如相变RAM(PRAM)、磁性RAM (MRAM)、电阻RAM(RRAM)、铁电RAM(FRAM)和闪存等的非易失性存储器件保存数据。非易失性存储器件通常比易失性存储器件更慢地传送信息。然而，闪存允许对数据进行非易失性存储和快速的操作速度。通用闪存(UFS)标准提供了闪存存储规范。随着技术的进步，对UFS标准进行了改变以提高内存性能。
[0006]当UFS标准被更新时，可能需要对较旧技术进行调整以满足新规范。因此，在本领域中需要使较旧的UFS标准存储设备能够与最新代的UFS设备进行通信的系统和方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术构思的实施例提供了一种加快写入速度和读取速度的存储设备。
[0008]根据示例性实施例，一种存储设备包括：非易失性存储器件，包括第一区域、第二区域和第三区域；以及控制器，从外部主机设备接收写入命令和第一数据，当所述第一数据与turbo写入相关联时，优先地将所述第一数据写入所述第一区域或所述第二区域中而不写入所述第三区域中，并且当所述第一数据与正常写入相关联时，基于正常写入策略将所述第一数据写入所述第一区域、所述第二区域或所述第三区域中。所述控制器从所述外部主机设备接收移动命令，并且基于所述移动命令将存储在所述第一区域、所述第二区域或所述第三区域中的第二数据移动到不同的区域。
[0009]根据示例性实施例，一种存储设备包括：非易失性存储器件，包括第一区域、第二区域和第三区域；以及控制器，选择性地支持将存储在所述第二区域中的数据移动到所述第三区域的刷新操作并且禁止将存储在所述第一区域中的数据移动到所述第三区域的刷新操作。所述控制器从所述外部主机设备接收包括移动信息在内的移动命令，基于所述移动命令从所述第一区域、所述第二区域或所述第三区域读取数据，并且将所述数据移动到不同的区域。
[0010]根据示例性实施例，一种包括第一区域、第二区域和第三区域在内的存储设备的
操作方法包括：在所述存储设备处接收第一写入命令和第一数据；在所述存储设备处响应于所述第一写入命令，基于正常写入策略将所述第一数据写入所述第一区域、所述第二区域、或所述第三区域中；在所述存储设备处接收启用turbo写入的查询请求；在所述存储设备处接收第二写入命令和第二数据；在所述存储设备处响应于所述第二写入命令，优先地将所述第二数据写入所述第一区域或所述第二区域中；在所述存储设备处接收移动命令；以及在所述存储设备处响应于所述移动命令，将存储在所述第一区域、所述第二区域或所述第三区域中的第三数据移动到不同的区域。
[0011]根据示例性实施例，一种数据存储方法包括：接收移动命令，其中所述移动命令指定要在非易失性存储器件内在turbo写入缓冲区与用户存储区域之间移动的数据；基于所述移动命令来识别活动模式；在第一时间移动所述数据，其中所述第一时间基于所述活动模式；以及在第二时间向外部主机设备发送响应，其中所述第二时间基于所述活动模式。
[0012]在一些情况下，所述活动模式包括由以下项组成的集合中的一项：第一模式，在第一模式中，在移动所述数据之后，将所述响应发送给所述外部主机设备；第二模式，在第二模式中，在将所述响应发送给所述外部主机设备之后，移动所述数据；以及第三模式，在第三模式中，移动所述数据的第一部分，将所述响应发送给所述外部主机设备，然后移动所述数据的第二部分。
附图说明
[0013]通过参考附图详细描述本专利技术构思的示例性实施例，本专利技术构思的上述以及其他目的和特征将变得显而易见。
[0014]图1是示出了根据本专利技术构思的实施例的存储系统的框图。
[0015]图2是示出了图1的存储设备的物理存储空间的示意图。
[0016]图3A和图3B是用于描述图2的turbo写入缓冲区类型的示意图。
[0017]图4A和图4B是用于描述配置图1的存储器件的turbo写入缓冲区的模式的示意图。
[0018]图5是示出了图1的存储系统的操作的流程图。
[0019]图6是示出了图1的存储系统的操作的流程图。
[0020]图7是示出了图1的存储设备的操作的流程图。
[0021]图8是示出了图1的存储设备的物理存储空间的框图。
[0022]图9是示出了参考图8描述的用于存储设备的物理存储空间的逻辑存储空间的示意图。
[0023]图10A和图10B是示出了参考图8描述的存储设备的物理存储空间中的操作的示意图。
[0024]图11是示出了在存储系统处执行移动操作的示例的示意图。
[0025]图12示出了图11中所示的命令UFS协议信息单元(UPIU)的示例。
[0026]图13示出了存储在固定turbo写入缓冲区、非固定turbo写入缓冲区和用户存储区中的数据的示例。
[0027]图14示出了存储设备基于力水平信息来移动数据的示例。
[0028]图15示出了存储设备基于活动模式信息来移动数据的示例。
[0029]图16示出了图11的响应UPIU的示例。
[0030]图17和图18示出了存储设备响应于命令UPIU和DATA OUTUPIU来执行移动操作的示例。
[0031]图19和图20示出了存储设备结合查询请求UPIU和命令UPIU 来执行数据的移动操作的示例。
[0032]图21示出了图12中所示的命令UPIU的另一示例。
[0033]图22是示出了图1的存储系统的分层结构的示意图。
[0034]图23是详细示出了根据本专利技术构思的实施例的存储系统的框图。
[0035]图24示出了将本专利技术构思的实施例应用于存储系统的构思图。
具体实施方式
[0036]本公开描述了使较旧的通用闪存(UFS)标准存储设备能够与较新代的UFS设备进行通信的系统和方法。例如，较新的UFS标准可以包括turbo写入规范。根据turbo写入过程，UFS设备的存储空间的一部分可以用作多层单元(MLC)空间(例如，三层单元(TLC)空间)，并且其余部分可以用作单层单元(SLC)空间。主机可以将TLC 容量和SLC容量之和识别为UFS设备的总容量。
[0037]UFS设备可以基于主机的请求来启用或禁用turbo写入过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储设备，包括：非易失性存储器件，包括第一区域、第二区域和第三区域；以及控制器，被配置为从外部主机设备接收写入命令和第一数据，当所述第一数据与turbo写入相关联时优先地将所述第一数据写入所述第一区域或所述第二区域中而不写入所述第三区域中，并且当所述第一数据与正常写入相关联时，基于正常写入策略将所述第一数据写入所述第一区域、所述第二区域或所述第三区域中，其中，所述控制器还被配置为：从所述外部主机设备接收移动命令，并且基于所述移动命令将存储在所述第一区域、所述第二区域或所述第三区域中的第二数据移动到不同的区域。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述移动命令包括逻辑地址，并且其中，所述控制器基于所述逻辑地址来移动所述第二数据。3.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述移动命令包括指示从所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中选择的一个区域的区域信息，并且其中，所述控制器基于所述区域信息将所选择的区域的有效数据作为所述第二数据进行移动。4.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述移动命令包括逻辑地址和指示从所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中选择的一个区域的区域信息，并且其中，所述控制器将与所述逻辑地址相对应的所选择的区域的数据作为所述第二数据进行移动。5.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述移动命令包括指示所述第二数据的源标识符和指示所述源标识符的类型的源信息。6.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述移动命令包括所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中的所述第二数据将被移动到的目的地区域的信息。7.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述移动命令包括力水平信息，所述力水平信息指示当所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域中的所述第二数据将被移动到的目的地区域的空闲容量小于所述第二数据的容量时移动所述第二数据的方案。8.根据权利要求7所述的存储设备，其中，所述力水平信息包括：第一水平，在所述第一水平处，对所述第二数据中容量与所述空闲容量相对应的第三数据进行移动；第二水平，在所述第二水平处，不对作为所述第二数据的一部分的第四数据进行移动，并且允许逐出作为所述目的地区域的数据的一部分的第五数据；以及第三水平，在所述第三水平处，逐出作为所述目的地区域的数据的一部分的第六数据，并且将所述第二数据移动到所述目的地区域。9.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述移动命令包括活动模式信息，所述活动模式信息指示移动所述第二数据的第一时间以及传送与所述移动命令相对应的响应的第二时间。10.根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述活动模式信息包括由以下项组成的集合中的一项：第一模式，在所述第一模式中，在移动所述第二数据之后，将所述响应传送给所述外部
主机设备；第二模式，在所述第二模式中，在将所述响应传送给所述外部主机设备之后，移动所述第二数据；以及第三模式，在所述第三模式中，移动所述第二数据的第一部分，将所述响应传送给所述外部主机设备，并且移动所述第二数据的第二部分。11.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述控制器还被配置为将与所述移动命令相对应的响应输出给所述外部主机设备，并且其中，所述响应包括以下至少一项：第一信息，指示所述第二数据的移动是成功还是失败；第二信息，指示所述第二数据中移动的数据与所述第二数据之间的比率；第三数据，包括在移动所述第二数据之后的位图；第四信息，指示在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴正雨，金东民，金英文，李京伯，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：