存储装置及其垃圾收集方法制造方法及图纸

一种存储装置的存储器管理方法，包括：在存储块中对请求写入的数据进行编程；对从存储块的最后一页编程有请求写入的数据的时间开始的经过时间进行计数；当经过时间超过阈值时，触发存储装置的垃圾收集；以及在存储块的第一干净页对通过垃圾收集所收集的有效数据进行编程。进行编程。进行编程。

【技术实现步骤摘要】
存储装置及其垃圾收集方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年10月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0127885号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。


[0003]本专利技术构思的示例性实施例涉及一种半导体存储器装置(memory device)，并且具体地，涉及一种存储装置(storage device)及其垃圾收集方法。

技术介绍

[0004]闪存存储器装置是用于存储和数据传输的非易失性存储器芯片。它具有电子重新编程和擦除的能力，并且被广泛用作信息装置(诸如计算机、智能电话、个人数字助理(PDA)、数码相机、便携式摄像机、录音机、MP3播放器和手持式个人计算机(PC))的语音和图像数据存储介质。如今，正在提供具有三维阵列结构的闪存存储器装置，以提高闪存存储器装置的集成度。具有三维阵列结构的闪存存储器装置的单元串沿垂直于基板的方向形成。换句话说，闪存存储器装置的存储器单元沿着行和列被提供在基板上，并且在垂直于基板的方向上被堆叠以形成三维结构。
[0005]当闪存存储器单元长时间处于擦除状态时，由于闪存存储器单元的结构特性，闪存存储器单元的阈值电压降低，因此闪存存储器装置的可靠性降低。这可以被称为“擦除到编程间隔(EPI)”错误。为了解决EPI错误，对存储器单元进行管理，以使其长时间不处于擦除状态。另外，闪存存储器装置的块大小随着容量和集成增加而增加。例如，存储块(memory block)的堆叠字线的数量增加，并且每个存储器单元存储的位的数量增加。随着存储块的容量增加，用于防止EPI错误的算法的复杂性增加。因此，存在对确保高容量闪存存储器装置的可靠性的需要。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术构思的示例性实施例，提供一种存储装置的存储器管理方法，该方法包括：在存储块中对请求写入的数据进行编程；对从存储块的最后一页被编程有请求写入的数据的时间开始的经过时间进行计数；当经过时间超过阈值时，触发存储装置的垃圾收集；以及在存储块的第一干净页(clean page)对通过垃圾收集所收集的有效数据进行编程。
[0007]根据本专利技术构思的示例性实施例，提供一种存储装置，该存储装置包括：存储控制器，被配置为从主机接收包括流标识符的多流数据，以及根据流标识符管理多流数据；以及非易失性存储器装置，被配置为在存储控制器的控制下提供用于根据流标识符对多流数据进行编程的多个活动块，其中，存储控制器控制非易失性存储器装置以在多个活动块对相应流数据进行编程，并使用这样编程的多个活动块当中的存在干净页的活动块作为垃圾收集的目标(destination)区域。
[0008]根据本专利技术构思的示例性实施例，提供一种存储装置的垃圾收集方法，该方法包括：从主机接收写入数据；在选择的存储块中对写入数据进行编程；检测在选择的存储块中是否存在至少一个干净页；对从写入数据被编程的时间开始的经过时间进行计数；当经过时间超过阈值时，激活存储装置的垃圾收集；以及使用选择的存储块作为通过垃圾收集所收集的数据被编程到的目标区域。
[0009]根据本专利技术构思的示例性实施例，提供一种存储装置的存储器管理方法，该方法包括：将数据写入存储块；对从数据停止写入存储块的时间开始经过的时间进行计数；当该时间超过阈值时，将存储块的干净页分配为垃圾收集的目标页；以及在干净页对通过垃圾收集所收集的有效数据进行编程。
附图说明
[0010]通过参照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和其他特征将变得更加明显。
[0011]图1是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的存储装置的框图。
[0012]图2是示出图1的存储控制器的配置的框图。
[0013]图3是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的非易失性存储器装置的框图。
[0014]图4示出图3的存储器单元阵列的存储块的电路图。
[0015]图5是示出图1的存储控制器或闪存转换层的存储器管理操作的流程图。
[0016]图6是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的活动块处理方法的示图。
[0017]图7是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的使用活动块的干净页的垃圾收集方法的示图。
[0018]图8是示出根据本专利技术构思的另一示例性实施例的存储装置的框图。
[0019]图9是示出图8的活动块管理表的表。
[0020]图10是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的包括多个活动块的存储装置的垃圾收集方法的流程图，每个活动块均具有干净页。
[0021]图11是示出根据本专利技术构思的另一示例性实施例的包括多个活动块的存储装置的垃圾收集方法的流程图，每个活动块均具有干净页。
[0022]图12是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的用于选择活动块的另一参考的框图。
[0023]图13是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的用于选择活动块的另一参考的框图。
[0024]图14是示出根据本专利技术构思的另一示例性实施例的使用活动块的干净页的垃圾收集方法的示图。
[0025]图15是示出图14的垃圾收集方法的流程图。
[0026]图16是用于描述本专利技术构思的另一示例性实施例的框图。
[0027]图17是示出用于通过使用多个子块管理图16的物理块的方法的示图。
[0028]图18是示出在图16的存储装置处以子块为单位执行的垃圾收集方法的示图。
具体实施方式
[0029]在下文中，将使用利用闪存存储器装置的存储装置来描述本专利技术构思的示例性实施例。然而，本领域技术人员将理解，本专利技术构思不限于此，并且本专利技术构思可以通过其他实施例来实现或应用。将进一步理解，在附图中，相同的附图标记可以指代相同或相似的元件。
[0030]图1是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的存储装置的框图。参照图1，存储装置100可以包括存储控制器110和非易失性存储器装置120。在本专利技术构思的示例性实施例中，存储控制器110和非易失性存储器装置120中的每一个可以用一个芯片、一个封装或一个模块实现。可选地，存储控制器110和非易失性存储器装置120可以用一个芯片、一个封装或一个模块来实现以构成诸如存储卡、记忆棒或固态驱动器(SSD)的存储器系统。
[0031]存储控制器110可以被配置为控制非易失性存储器装置120。例如，取决于主机的请求，存储控制器110可以将数据写入非易失性存储器装置120中或者可以读取存储在非易失性存储器装置120中的数据。为了访问非易失性存储器装置120，存储控制器110可以向非易失性存储器装置120提供命令、地址和控制信号。
[0032]具体地，存储控制器110包括根据本专利技术构思的示例性实施例的执行垃圾收集的闪存转换层(FTL)114。闪存转换层114在主机的文件系统和非易失性存储器装置120之间提供接口，以隐藏非易失性存储器装置120的擦除操作。在非易失性存储器装置120中，擦除单元和写入单元之间可能存在不匹配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储装置的存储器管理方法，所述方法包括：在存储块中对请求写入的数据进行编程；对从存储块的最后一页被编程有请求写入的数据的时间开始的经过时间进行计数；当经过时间超过阈值时，触发存储装置的垃圾收集；以及在存储块的第一干净页对通过垃圾收集所收集的有效数据进行编程。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：当经过时间超过阈值时，将存储块包括在空闲块列表中。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：基于预定优先级，选择空闲块列表中包括的多个存储块中的一个，其中，选择的存储块编程有有效数据。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述预定优先级基于多个存储块中的每一个的经过时间、干净页数、擦除计数、弱特性或操作温度。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在对第一干净页进行编程之后，检查第二干净页；以及在第二干净页对伪数据进行编程。6.根据权利要求5所述的方法，其中，当伪数据被编程时，存储块不再包括干净页。7.根据权利要求1所述的方法，其中，存储块对应于从一个物理块划分的至少两个子块中的一个。8.一种存储装置，包括：存储控制器，被配置为从主机接收包括流标识符的多流数据，以及根据流标识符管理多流数据；以及非易失性存储器装置，被配置为在所述存储控制器的控制下提供用于根据流标识符对多流数据进行编程的多个活动块，其中，所述存储控制器控制非易失性存储器装置以在多个活动块对相应流数据进行编程，并使用这样编程的多个活动块当中的存在干净页的活动块作为垃圾收集的目标区域。9.根据权利要求8所述的存储装置，其中，根据多流数据的属性分配所述流标识符。10.根据权利要求9所述的存储装置，其中，根据请求写入的数据的更新频率对所述属性进行分类。11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庚德，沈荣燮，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：