提高存储器系统的输入/输出吞吐量的设备和方法技术方案

本技术涉及一种用于通过针对存储器系统的多个存储器管芯的交错操作来提高I/O吞吐量的方法和设备。存储器系统可以包括：多个存储器管芯，适用于响应于读取请求而输出不同大小的数据；以及控制器，通过多个通道与多个存储器管芯通信，并且适用于：对读取请求执行关联操作，使得多个存储器管芯通过多个通道交错并输出对应于读取请求的目标数据；使用关联操作的结果确定待定信用；并且基于对应于读取请求的目标数据的类型和待定信用，从多个存储器管芯读取对应于读取请求的目标数据以及与目标数据存储在相同存储单位中的附加数据。数据存储在相同存储单位中的附加数据。数据存储在相同存储单位中的附加数据。

【技术实现步骤摘要】
credit)，通过一次读取操作从存储器管芯一起读取目标数据和附加数据，来提高存储器系统的操作效率。
[0011]另外，本公开的实施例可以提供一种包括地址分配方案的存储器系统，该地址分配方案减少了用于关联操作的资源并且支持对存储器系统中的多个存储器管芯的交错操作，从而提高存储器系统的操作效率。
[0012]根据本专利技术的实施例，一种存储器系统可以包括：多个存储器管芯，适用于响应于读取请求而输出不同大小的数据；以及控制器，通过多个通道与多个存储器管芯通信，并且适用于：执行对读取请求的关联操作，使得多个存储器管芯通过多个通道交错并输出对应于读取请求的目标数据；使用关联操作的结果确定待定信用；并且基于对应于读取请求的目标数据的类型和待定信用，从多个存储器管芯读取对应于读取请求的目标数据以及与目标数据存储在相同存储单位中的附加数据。
[0013]多个存储器管芯中的每一个可以包括：多个块，每个块包括多个页面，每个页面包括多个区段，每个区段包括多个存储器单元；以及页面缓冲器，适用于以页面单位高速缓存从多个块读取的数据，并且多个存储器管芯中的每一个可以响应于读取请求以区段单位或以页面单位从页面缓冲器输出数据。
[0014]控制器可以基于在选择时刻之前是否已经执行了先前关联操作、先前关联操作是否成功以及多个存储器管芯在选择时刻的操作状态来确定待定信用，该选择时刻可以指示从多个基本读取请求之中选择候选读取请求作为关联操作的目标的时间。
[0015]如果候选读取请求是区段单位的读取请求，当处理候选读取请求时，控制器可以基于对应于候选读取请求的目标数据的类型和在处理时刻的待定信用，从多个存储器管芯中读取对应于候选读取请求的目标数据和存储在相同存储单位中的附加数据，该处理时刻是候选读取请求被处理的时间，并且该存储单位可以是页面。
[0016]当候选读取请求是区段单位的读取请求并且对应于候选读取请求的目标数据是通过内部操作请求读取的顺序数据时，控制器：当在处理时刻的待定信用为第一参考值或更大时，可以从相同页面一起读取对应于候选读取请求的目标数据和附加数据；并且当在处理时刻的待定信用小于第一参考值时，可以仅读取对应于候选读取请求的目标数据。
[0017]当候选读取请求是区段单位的读取请求并且对应于候选读取请求的目标数据是通过内部操作请求读取的随机数据或由主机请求读取的数据时，控制器可以仅读取对应于候选读取请求的目标数据。
[0018]控制器可以进一步适用于：基于对应于在选择时刻选择的候选读取请求的目标数据的类型和在选择时刻的待定信用，确定是否对在选择时刻选择的候选读取请求执行关联操作。
[0019]当在选择时刻选择的候选读取请求的目标数据是通过内部操作请求读取的数据或者是由主机请求读取的随机数据时，当在选择时刻的待定信用为第二参考值或更大时，控制器可以对在选择时刻选择的候选读取请求执行关联操作。
[0020]控制器：当多个存储器管芯中的至少一个在选择时刻处于空闲状态时，可以减小待定信用；当在选择时刻之前没有执行关联操作的情况下处理先前候选读取请求时，可以增加待定信用；当先前关联操作成功时，可以增加待定信用，而当先前关联操作失败时，可以减小待定信用；以及当在确定是否执行关联操作之后的参考时间或更长时间内未选择候
选读取请求时，可以将待定信用重置为初始值。
[0021]根据本专利技术的实施例，一种存储器系统的操作方法，该存储器系统包括能够响应于读取请求而输出不同大小的数据的多个存储器管芯，该操作方法可以包括：执行对读取请求的关联操作，使得多个存储器管芯通过多个通道交错并输出对应于读取请求的目标数据；使用关联操作的结果确定待定信用；并且基于对应于读取请求的目标数据的类型和待定信用，从多个存储器管芯读取对应于读取请求的目标数据以及与目标数据存储在相同存储单位中的附加数据。
[0022]多个存储器管芯中的每一个可以包括：多个块，每个块包括多个页面，每个页面包括多个区段，每个区段包括多个存储器单元；以及页面缓冲器，适用于以页面单位高速缓存从多个块读取的数据，并且多个存储器管芯中的每一个可以响应于读取请求以区段单位或以页面单位从页面缓冲器输出所读取的数据。
[0023]在该确定中，可以基于在选择时刻之前是否已经执行了先前关联操作、先前关联操作是否成功以及多个存储器管芯在选择时刻的操作状态来确定待定信用，该选择时刻可以指示从多个基本读取请求之中选择候选读取请求作为关联操作的目标的时间。
[0024]在该读取中，当候选读取请求是区段单位的读取请求时，当处理候选读取请求时，可以基于对应于候选读取请求的目标数据的类型和在处理时刻的待定信用，从多个存储器管芯一起读取对应于候选读取请求的目标数据和存储在相同存储单位中的附加数据，该处理时刻是候选读取请求被处理的时间，并且该存储单位可以是页面。
[0025]该读取可以包括：当候选读取请求是区段单位的读取请求，并且对应于候选读取请求的目标数据是通过内部操作请求读取的顺序数据时，当在处理时刻的待定信用为第一参考值或更大时，从相同页面一起读取对应于候选读取请求的目标数据和附加数据；当候选读取请求是区段单位的读取请求，并且对应于候选读取请求的目标数据是通过内部操作请求读取的顺序数据时，当在处理时刻的待定信用小于第一参考值时，仅读取对应于候选读取请求的目标数据；并且当候选读取请求是区段单位的读取请求，并且对应于候选读取请求的目标数据为通过内部操作请求读取的随机数据或由主机请求读取的数据时，仅读取对应于候选读取请求的目标数据。
[0026]该操作方法可以进一步包括：基于对应于在选择时刻选择的候选读取请求的目标数据的类型和在选择时刻的待定信用，确定是否对在选择时刻选择的候选读取请求执行关联操作。
[0027]执行关联操作可以包括：当在选择时刻选择的候选读取请求的目标数据是通过内部操作请求读取的数据或者是由主机请求读取的随机数据时，并且当在选择时刻的待定信用为第二参考值或更大时，对在选择时刻选择的候选读取请求执行关联操作。
[0028]该确定可以包括：当多个存储器管芯中的至少一个在选择时刻处于空闲状态时，减小待定信用；当在选择时刻之前没有执行关联操作的情况下处理先前候选读取请求时，增加待定信用；当先前关联操作成功时，增加待定信用；当先前关联操作失败时，减小待定信用；以及当在确定是否执行关联操作之后的参考时间或更长时间内未选择候选读取请求时，将待定信用重置为初始值。
[0029]该操作方法可以进一步包括：在第一传输操作中，识别由于关联操作成功而关联的读取请求的目标地址，并通过多个通道将目标地址传输到多个存储器管芯；在第一接收
操作中，在第一传输操作之后，通过多个通道以交错方式接收对应于所关联的读取请求的数据；在第二传输操作中，识别由于关联操作失败而未关联的读取请求的目标地址，并将该目标地址传输到多个存储器管芯；在第二接收操作中，在第二传输操作之后，从多个存储器管芯接收对应于未关联的读取请求的数据；并且将在第一或第二接收操作中接收到的数据输出到外部设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器系统，包括：多个存储器管芯，所述多个存储器管芯响应于读取请求而输出不同大小的数据；以及控制器，所述控制器通过多个通道与所述多个存储器管芯通信，并且：执行对所述读取请求的关联操作，使得所述多个存储器管芯通过所述多个通道交错并输出对应于所述读取请求的目标数据；使用所述关联操作的结果确定待定信用；并且基于对应于所述读取请求的所述目标数据的类型和所述待定信用，从所述多个存储器管芯读取对应于所述读取请求的所述目标数据以及与所述目标数据存储在相同存储单位中的附加数据。2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述多个存储器管芯中的每一个管芯包括：多个块，每个块包括多个页面，每个页面包括多个区段，每个区段包括多个存储器单元；以及页面缓冲器，所述页面缓冲器以页面单位高速缓存从所述多个块读取的数据，并且所述多个存储器管芯中的每一个管芯响应于所述读取请求以区段单位或以页面单位从所述页面缓冲器输出数据。3.根据权利要求2所述的存储器系统，其中所述控制器基于在选择时刻之前是否已经执行了先前关联操作、所述先前关联操作是否成功以及所述多个存储器管芯在所述选择时刻的操作状态来确定所述待定信用，其中所述选择时刻指示从多个基本读取请求之中选择候选读取请求作为所述关联操作的目标的时间。4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中如果所述候选读取请求是区段单位的读取请求，当处理所述候选读取请求时，所述控制器基于对应于所述候选读取请求的所述目标数据的类型和在处理时刻的所述待定信用，从所述多个存储器管芯中读取对应于所述候选读取请求的所述目标数据和存储在所述相同存储单位中的所述附加数据，所述处理时刻是所述候选读取请求被处理的时间，并且其中所述存储单位是页面。5.根据权利要求4所述的存储器系统，其中当所述候选读取请求是区段单位的读取请求并且对应于所述候选读取请求的所述目标数据是通过内部操作请求读取的顺序数据时，所述控制器：当在所述处理时刻的所述待定信用为第一参考值或更大时，从相同页面一起读取对应于所述候选读取请求的所述目标数据和所述附加数据；并且当在所述处理时刻的所述待定信用小于所述第一参考值时，仅读取对应于所述候选读取请求的所述目标数据。6.根据权利要求5所述的存储器系统，其中当所述候选读取请求是区段单位的读取请求并且对应于所述候选读取请求的所述目标数据是通过内部操作请求读取的随机数据或由主机请求读取的数据时，所述控制器仅读取对应于所述候选读取请求的所述目标数据。7.根据权利要求4所述的存储器系统，其中所述控制器进一步：基于对应于在所述选择时刻选择的所述候选读取请求的目标数据的类型和在所述选择时刻的所述待定信用，确定
是否对在所述选择时刻选择的所述候选读取请求执行所述关联操作。8.根据权利要求7所述的存储器系统，其中当在所述选择时刻选择的所述候选读取请求的所述目标数据是通过内部操作请求读取的数据或者是由主机请求读取的随机数据时，当在所述选择时刻的所述待定信用为所述第二参考值或更大时，所述控制器对在所述选择时刻选择的所述候选读取请求执行所述关联操作。9.根据权利要求3所述的存储器系统，其中所述控制器：当所述多个存储器管芯中的至少一个在所述选择时刻处于空闲状态时，减小所述待定信用；当在所述选择时刻之前没有执行所述关联操作的情况下处理先前候选读取请求时，增加所述待定信用；当所述先前关联操作成功时，增加所述待定信用，而当所述先前关联操作失败时，减小所述待定信用；以及当在确定是否执行所述关联操作之后的参考时间或更长时间内未选择所述候选读取请求时，将所述待定信用重置为初始值。10.根据权利要求7所述的存储器系统，其中所述控制器包括：输入缓冲器，所述输入缓冲器临时存储所述基本读取请求；输出缓冲器，所述输出缓冲器临时存储待输出到所述主机的数据；输入/输出缓冲器控制电路，即I/O缓冲器控制电路，所述I/O缓冲器控制电路通过监测所述输入缓冲器和所述输出缓冲器的状态来选择所述候选读取请求；监测电路，所述监测电路监测所述多个存储器管芯的操作状态；关联电路，所述关联电路基于对应于在所述选择时刻选择的所述候选读取请求的目标数据的类型和在所述选择时刻的所述待定信用，确定是否对在所述选择时刻选择的所述候选读取请求执行所述关联操作，并且在未关联的读取请求之前输出关联的读取请求；待定信用确定电路，所述待定信用确定电路响应于所述I/O缓冲器控制电路、所述监测电路和所述关联电路的操作来确定所述待定信用；读取模式选择电路，当所输出的读取请求是区段单位的读取请求时，所述读取模式选择电路基于对应于所输出的读取请求的目标数据的类型和在输出所述读取请求时的所述待定信用来选择读取模式；以及操作控制电路，所述操作控制电路通过应用所选择的读取模式，识别所输出的读取请求的目标地址，并且通过所述多个通道将所述目标地址传输到所述多个存储器管芯。11.一种存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴振，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：