经动态调整废料收集工作量制造技术

本申请涉及经动态调整废料收集工作量。本文中描述用于动态调整废料收集工作量的装置及技术。举例来说，可记录存储器装置闲置时间。可从这些记录的闲置时间导出度量。当前废料收集工作量可基于所述度量分割成几个部分。接着，可在下一闲置时间执行所述经分割废料收集工作量的第一部分。工作量的第一部分。工作量的第一部分。

【技术实现步骤摘要】
经动态调整废料收集工作量


[0001]本申请涉及存储器装置，且特定来说，涉及经动态调整废料收集工作量。

技术介绍

[0002]存储器装置通常提供为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，包含易失性及非易失性存储器。
[0003]易失性存储器需要电力来维持其数据，且包含随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)或同步动态随机存取存储器(SDRAM)等。
[0004]非易失性存储器可在未供电时保存所存储数据，且包含快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、静态RAM(SRAM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电阻可变存储器(例如相变随机存取存储器(PCRAM))、电阻性随机存取存储器(RRAM)或磁阻性随机存取存储器(MRAM)等。
[0005]废料收集是其中移除无效数据片段以释放保存无效数据片段的硬件用于新数据的过程。在具有NAND存储阵列的存储器装置中，废料收集通常涉及将擦除片段(可被擦除的单元，例如块)中的有效(例如，良好)数据复制到新位置及擦除所述擦除片段。一旦被擦除，则擦除片段可用于新数据。因此，废料收集在维持NAND存储器阵列上的自由空间中发挥重要作用。

技术实现思路

[0006]一方面，本申请提供一种用于实施经动态调整废料收集工作量的存储器装置，所述存储器装置包括：处理电路系统；及存储装置，其包含指令，所述指令在由所述处理电路系统执行时配置所述处理电路系统以：记录存储器装置的闲置时间；从所述闲置时间导出度量；基于所述度量将当前废料收集工作量分割成几个部分；及在下一闲置时间执行所述部分的第一部分。
[0007]另一方面，本申请提供一种用于经动态调整废料收集工作量的方法，所述方法包括：记录存储器装置的闲置时间；从所述闲置时间导出度量；基于所述度量将当前废料收集工作量分割成几个部分；及在下一闲置时间执行所述部分的第一部分。
[0008]另一方面，本申请提供一种机器可读媒体，其包含用于实施经动态调整废料收集工作量的指令，所述指令在由处理电路系统执行时引起所述处理电路系统执行包括以下各者的操作：记录存储器装置的闲置时间；从所述闲置时间导出度量；基于所述度量将当前废料收集工作量分割成几个部分；及在下一闲置时间执行所述部分的第一部分。
附图说明
[0009]在不一定按比例绘制的图式中，相同数字可描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似组件的不同例子。图式通常通过实例而非限制来说明本专利技术中所论述的各个实施例。
[0010]图1说明包含存储器装置的环境的实例。
[0011]图2说明高稳态装置工作量的实例。
[0012]图3说明突发装置工作量的实例。
[0013]图4说明用于动态调整废料收集工作量的方法的实例的流程图。
[0014]图5是说明其上可实施一或多个实施例的机器的实例的框图。
具体实施方式
[0015]废料收集不是没有成本的。举例来说，因为废料收集涉及从一个片段读取有效数据及将其写入到另一片段，所以废料收集会消耗存储器装置资源，例如电力、内部连接资源及控制器时间。因此，如果与来自主机的请求同时进行，那么废料收集会影响用户体验(例如，因增加写入时间)。此外，与废料收集相关联的额外写入(称为写入放大)会影响存储器阵列的寿命。这是因为NAND胞元经历随写入的物理变化，其中典型NAND胞元在其不再有效使用之前具有有限次数的总写入。当写入放大较高时，NAND胞元上的此耗损加速。
[0016]一些基于NAND的存储器装置使用SLC高速缓存来加速主机写入。由于SLC写入对MLC写入的相对较快吞吐量，所以此可为有益的。举例来说，SLC片段可支持500兆位/秒(MB/s)写入对TLC片段的150MB/s吞吐量。通常，主机写入首先被写入到SLC高速缓存且接着迁移到NAND阵列中的更密集编码胞元。废料收集周期性释放已被迁移的SLC高速缓存胞元以实现额外快速主机写入。因此，使用SLC高速缓存通常提供好得多的用户体验，只要付得起废料收集之价格。然而，当写入工作量时常超过SLC高速缓存时，一点好处都没有且可能会是个问题。在此因需要清除高速缓存而导致性能损失(例如，减少高速缓存的益处)，且用于将主机数据从SLC高速缓存复制到更密集编码胞元的额外写入放大影响存储器装置的寿命。
[0017]两种不同类型的工作量在NAND装置(包含具有SLC高速缓存的NAND装置)中可具有冲突优化参数：持续工作量及突发工作量。持续工作量可包含其中传送大量数据(例如，大于SLC高速缓存(如果存在))的读取或写入的高工作量队列深度。有时，持续工作量是主机性能测试机制的部分。通常在频繁进入低功率模式的装置(例如移动电话、IoT传感器等)中经历的突发工作量通常具有几小段重度到中度队列深度(当唤醒及使用装置时)及接着成比例的长闲置时间周期。
[0018]在废料收集的上下文中，这两种不同工作量类型会面临一些挑战。举例来说，为了减小写入放大，在突发工作量案例中等待废料收集可为有益的，因为长闲置周期可实现有效数据的单次复制而非有效数据的多次复制。然而，在持续工作量中，不可能存在此一大闲置周期来完成废料收集。在此案例中，NAND阵列会用完空闲块，或主机写入可经暂停以使废料收集能够完成。这些结果中的任一者会不利地影响使用存储器装置时的用户体验。
[0019]上述问题可由经动态调整废料收集工作量解决。在此，目标是最小化运行废料收集的次数(例如，以减小写入放大)同时试图仅在闲置周期期间执行废料收集(例如，以减小废料收集对用户体验的影响)。因为通常不存在关于存储器装置是经受持续工作量还是经受突发工作量的显式信令，所以废料收集工作量的自动执行部分的大小是基于观测到的闲置周期来动态调整的。因此，具有长闲置周期的突发工作量导致大废料收集工作量部分，而具有通常小闲置周期的持续工作量导致小废料收集部分。一旦分配了废料收集工作量，则其原子碎片在出现闲置时间时自我执行。
[0020]使用此技术，废料收集工作量的任何给定部分可能会在下一闲置时间内完成，这减小废料收集操作对用户体验的影响。此外，通过可能消耗整个闲置周期，废料收集部分的每一执行可最大化闲置周期以减小废料收集执行的总次数，借此减小写入放大。下文提供额外实例及细节。
[0021]为了提供本文中描述的存储器装置废料收集系统及技术的上下文，以下元件可为有用的。存储器装置包含个别存储器裸片，其可(例如)包含一或多个存储器胞元阵列以实施一(或多个)所选择的存储技术的存储区。此存储器裸片通常将包含用于操作存储器阵列的支持电路系统。其它实例(有时通常称为“管理型存储器装置”)包含与经配置以控制一或多个存储器裸片的操作的控制器功能性相关联的一或多个存储器裸片的组合件。此控制器功能性可简化与外部装置(作为“主机”，如本文中稍后论述)的互操作性。在此类管理型存储器装置中，控制器功能性可经实施于也并入存储器阵列的一或多个裸片上，或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于实施经动态调整废料收集工作量的存储器装置，所述存储器装置包括：处理电路系统；及存储装置，其包含指令，所述指令在由所述处理电路系统执行时配置所述处理电路系统以：记录存储器装置的闲置时间；从所述闲置时间导出度量；基于所述度量将当前废料收集工作量分割成几个部分；及在下一闲置时间执行所述部分的第一部分。2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中为了从所述闲置时间导出所述度量，所述处理电路系统由所述指令配置以使用包含最后一闲置时间的所有闲置时间的连续子集。3.根据权利要求1所述的存储器装置，其中为了从所述闲置时间导出所述度量，所述处理电路系统由所述指令配置以计算所述闲置时间的平均值。4.根据权利要求3所述的存储器装置，其中所述平均值是按使用年限加权的加权平均值。5.根据权利要求4所述的存储器装置，其中所述加权平均值计算如下：其中n是所考虑的闲置时间的数目且L是闲置时间的长度。6.根据权利要求1所述的存储器装置，其中为了从所述闲置时间导出所述度量，所述处理电路系统由所述指令配置以计算闲置率。7.根据权利要求6所述的存储器装置，其中所述闲置率是从所述存储器装置的输入-输出事件计数器确定。8.根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述废料收集工作量的所述部分经排序使得写入高速缓存的废料收集被优先处理。9.一种用于经动态调整废料收集工作量的方法，所述方法包括：记录存储器装置的闲置时间；从所述闲置时间导出度量；基于所述度量将当前废料收集工作量分割成几个部分；及在下一闲置时间执行所述部分的第一部分。10.根据权利要求9所述的方法，其中从所述闲置时间导出所述度量包含使用包含最后一闲置时间的所有闲置时间的连续子集。11.根据权利要求9所述的方法，其中从所述闲置时间导出所述度量包含计算所述闲置时间的平均值。12...

【专利技术属性】
技术研发人员：何德平，N，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：