主机驻留式转换层有效性检查制造技术

技术编号:28118240 阅读:28 留言:0更新日期:2021-04-19 11:20
本文中公开了装置和技术以用于在主机驻留式FTL操作模式期间在存储器装置处验证主机生成的物理地址以改善对所述存储器装置的错误存取或潜在地恶意存取,其中一种方法包括以下步骤:在存储器系统处从主机接收存储器请求,所述存储器请求包含与所述主机相关联的逻辑块地址LBA和与所述存储器系统相关联的物理地址;从所述存储器系统的映射表检索与从所述主机接收到的所述LBA相关联的正确物理地址;使用所述正确物理地址执行与所述存储器请求相关联的存储器操作;以及将请求信息、所述LBA和所述正确物理地址返回到所述主机。和所述正确物理地址返回到所述主机。和所述正确物理地址返回到所述主机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】memory;NVM)装置,例如快闪存储器、只读存储器(ROM)、SSD、MMC或其它记忆卡结构或组合件,或易失性和非易失性存储器的组合等)。在某些实例中,电子装置可包含用户接口(例如,显示器、触摸屏、键盘、一或多个按钮等)、图形处理单元(GPU)、电力管理电路、基带处理器或者一或多个收发器电路等。
附图说明
[0008]在不一定按比例绘制的附图中,相似标号在不同视图中可描述类似组件。具有不同的字母后缀的相似标号可表示类似组件的不同例子。附图借助于实例而非限制性地总体上说明本文件中所论述的各种实施例。
[0009]图1说明包含可在其上实施本专利技术标的物的一或多个实例的存储器装置的实例系统环境。
[0010]图2总体上说明用于使用主机驻留式FTL的方面在快闪存储器系统处实施存储器操作的实例方法的流程图。
[0011]图3总体上说明用于高效地监测和更新用于主机驻留式FTL操作的主机映射表数据的实例方法的流程图。
[0012]图4说明本文中所论述的技术(例如,方法)中的任何一或多个可在其上执行的实例机器的框图。
具体实施方式
[0013]基于快闪存储器的存储装置(例如NAND存储器)可使用快闪转换层(Flash Translation Layer;FTL)以将I/O请求的逻辑地址(通常称为逻辑块地址(logical block address;LBA))转换成存储在一或多个FTL映射表中的对应快闪存储器地址。LBA可为供主机使用以管理数据的逻辑地址。移动存储装置通常具有大小受约束的高速缓存,并且因此常常缺乏存储器来存储整个映射表。因此,可按需求从快闪存储器检索一或多个映射表的部分,这可能致使随机读取性能劣化。
[0014]为了改进随机读取性能,本文中所描述的技术使得除了耦合到主机的存储器装置的存储器单元之外还能够使用主机驻留式存储器作为FTL映射表的高速缓存。在主机驻留式FTL下,从主机存储器读取FTL数据的速度比从快闪存储器读取FTL数据的速度快,并且主机可通过检索快闪存储器的物理地址(PA)且将PA包含在存储器请求中到快闪存储器来起始存储器操作。PA可由主机使用主机的FTL存储器高速缓存和主机的LBA检索。在接收存储器请求后,快闪存储器系统可立即检索与物理地址相关联的数据而无与存取基于快闪存储器的映射表以及使用LBA以获得物理地址相关联的延迟。
[0015]在主机驻留式FTL的某些实施方案中,随机读取工作负荷性能的改进可为显著的。然而,本专利技术人已识别用于主机驻留式FTL的技术,所述技术可辅助验证主机存储器请求的完整性,可辅助维持主机FTL表与实际快闪映射表之间的相干性,以及可在主机触发的存储器操作处于或接近空闲时辅助提供对主机FTL表的适时更新。主机驻留式FTL的直接实施可假定映射表在主机起始的操作之间保持准确。然而,连接到主机的存储器系统或存储器装置通常在主机起始的操作之间或在主机空闲的时间期间执行内务操作,例如垃圾收集和耗损均衡。内务操作移动数据,并且常常修正和更新驻留在存储器装置处的映射表。在不进行
一些有效性检查的情况下,主机驻留式FTL的直接实施,例如存储器系统盲目地使用主机提供的PA以存取快闪数据,可能常常导致存储器系统在错误的PA处存取快闪存储器。
[0016]图1说明包含被配置成经由通信接口进行通信的主机105和存储器装置110的环境100的实例。主机105或存储器装置110可包含在多种产品150中,例如用以支持产品150的处理、通信或控制的IoT装置(例如,制冷机或其它电器、传感器、马达或致动器、移动通信装置、汽车、移动电话、无人机等)。
[0017]存储器装置110包含存储器控制器115和存储器阵列120,包含例如一或多个单独存储器裸片(例如,三维(3D)NAND裸片堆叠)。在3D架构半导体存储器技术中,竖直结构堆叠在多个层次中,并且耦合以形成物理页,从而增大给定占据面积(即,外观尺寸)中的存储器装置(例如,存储装置)的存储密度。在一实例中,存储器装置110可为离散存储器装置。
[0018]可使用一或多个通信接口111在存储器装置110与主机105的一或多个其它组件之间传送数据,例如串行高级技术附件(Serial Advanced Technology Attachment;SATA)接口、外围组件互连高速(Peripheral Component Interconnect Express;PCIe)接口、通用串行总线(Universal Serial Bus;USB)接口、UFS接口、eMMC
TM
接口或一或多个其它连接器或接口。主机105可包含主机系统、电子装置、处理器、记忆卡读卡器或在存储器装置110外部的一或多个其它电子装置。在一些实例中,主机105可为具有参考图4的机器400论述的组件的某一部分或全部的机器。数据可经由输入/输出(input/output;I/O)总线在存储器装置110与其它组件之间传送,所述输入/输出总线可包含在传送数据时(例如,在从存储器阵列读取或写入到存储器阵列之前)用于暂时地存储数据的一或多个锁存器。
[0019]存储器控制器115可从主机105接收指令,并且可与存储器阵列通信,以便将数据传送到存储器阵列的存储器单元、平面、子块、块或页中的一或多个(例如,写入或擦除)或传送来自存储器阵列的存储器单元、平面、子块、块或页中的一或多个的数据(例如,读取)。存储器控制器115可尤其包含电路系统或固件,包含一或多个组件或集成电路。例如,存储器控制器115可包含被配置成控制存储器阵列120上的存取且在主机105与存储器装置110之间提供转换层的一或多个存储器控制单元、电路、控制电路系统或组件。存储器控制器115可包含用以将数据传送到存储器阵列120或传送来自所述存储器阵列的数据的一或多个I/O电路(和对应锁存器)、高速缓存、线或接口。存储器控制器115可包含存储器管理器125和阵列控制器135。
[0020]阵列控制器135可尤其包含被配置成控制与以下操作相关联的存储器操作的电路系统或组件:向耦合到存储器控制器115的存储器装置110的一或多个存储器单元写入数据、从所述存储器单元读取数据或擦除所述存储器单元。存储器操作可基于例如从主机105接收到或由存储器管理器125在内部生成的主机命令(例如,与耗损均衡、错误检测或校正等相关联)。
[0021]阵列控制器135可包含错误校正码(ECC)组件140,所述ECC组件可尤其包含ECC引擎、或被配置成检测或校正与向耦合到存储器控制器115的存储器装置110的一或多个存储器单元写入数据或从中读取数据相关联的错误的其它电路系统。ECC组件140例如可检测或计算与执行数个存储器操作相关联的位错误率(BER)。BER可对应于I/O总线的锁存器中出现的位错误、存储器控制器115的内部错误、NAND阵列中的一或多个或存储器装置110的一或多个多层级单元(multi

level cell;MLC)中的任何一或多个中出现的错误。存储器控制
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法,其包括:在存储器系统处从主机接收存储器请求,所述存储器请求包含与所述主机相关联的逻辑块地址LBA和与所述存储器系统相关联的物理地址;从所述存储器系统的映射表检索与从所述主机接收到的所述LBA相关联的正确物理地址;使用所述正确物理地址执行与第一存储器请求相关联的存储器操作;将请求信息、所述LBA和所述正确物理地址返回到所述主机。2.根据权利要求1所述的方法,其包含在所述存储器系统处接收主机驻留式FTL操作模式的指示。3.根据权利要求1所述的方法,其中检索所述正确物理地址包含在所述存储器系统的高速缓存中搜索所述映射表的包含所述LBA的一段。4.根据权利要求3所述的方法,其中检索所述正确物理地址包含:在所述高速缓存中找到所述映射表的所述段;以及使用所述映射表的所述段从所述高速缓存读取所述正确物理地址。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述执行所述存储器操作包含使用所述存储器系统的快闪存储器的所述正确物理地址从所述快闪存储器读取所述LBA的信息。6.根据权利要求3所述的方法,其中检索所述正确物理地址包含:未在所述高速缓存中找到所述映射表的所述段;从所述存储器系统的快闪存储器读取所述映射表的所述段;以及从所述映射表的所述段读取所述正确物理地址。7.根据权利要求1所述的方法,其中所述存储器请求为读取请求,并且所述请求信息为从所述存储器系统的快闪存储器检索到的读取数据。8.根据权利要求1所述的方法,其中所述存储器请求为写入请求,并且所述请求信息为在所述存储器系统的快闪存储器内在与所述LBA相关联的所述正确物理地址处完成写入操作的确认。9.根据权利要求1所述的方法,其中所述正确物理地址为从所述主机接收到的所述物理地址。10.一种存储器装置,其包括:高速缓存,其被配置成保持所述存储器装置的映射表的一部分;快闪存储器,其被配置成存储和检索主机的用户数据,并且存储所述存储器装置的所述映射表;以及控制器,其被配置成进行以下操作:在存储器系统处从所述主机接收存储器请求,所述存储器请求包含与所述主机相关联的逻辑块地址LBA和与所述存储器系统相关联的物理地址;使用所述映射表确定与所述LBA相关联的正确物理地址;使用所述正确物理地址执行与所述存储器请求相关联的存储器操作;以及将所述LBA的信...

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

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