本申请公开一种数据存储装置，包括：存储装置，包括缓冲分区和数据分区；以及控制器，被配置成通过在存储装置的数据分区中分配至少一个分区命名空间(ZNS)来与存储装置交换数据，ZNS是在物理上和逻辑上进行划分并分配到在主机中驱动的多个应用程序中的每一个的数据存储区域。该控制器被配置成：开放存储装置的缓冲分区中的一个或多个子缓冲分区；将从主机传输的写入数据划分成分别对应于一个或多个子缓冲分区的大小的一个或多个段；将写入数据的一个或多个段中的每一个缓冲在一个或多个子缓冲分区中的相应一个中；开放存储装置的数据分区中与写入数据的长度相对应的ZNS；并且将缓冲在一个或多个子缓冲分区中的一个或多个段中的每一个迁移到所开放的ZNS。多个段中的每一个迁移到所开放的ZNS。多个段中的每一个迁移到所开放的ZNS。
【技术实现步骤摘要】
数据存储装置及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年4月9日向韩国知识产权局提交的、申请号为10-2020-0043401的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请通过引用整体并入本文。
[0003]各个实施例涉及一种半导体集成装置，并且更特别地，涉及一种数据存储装置及其操作方法。
技术介绍
[0004]数据存储装置联接到主机，以响应于主机的请求而执行数据输入和输出操作。
[0005]可以通过垃圾收集来收集在将数据存储在数据存储装置中或从数据存储装置中删除数据时不可避免地浪费的垃圾。垃圾收集可能导致数据存储装置的内部写入操作。
[0006]随着与人工智能(AI)和大数据相关的工业的发展，已经积极进行对高性能数据中心的研究。数据中心可以被实施为使用由数据存储装置表示的硬件池来驱动大量的操作系统和/或应用程序。
[0007]已经引入了分区命名空间(ZNS)概念以提供高性能，而不会在多租户数据中心中的多个操作系统之间以及多个应用程序之间产生干扰。
[0008]根据ZNS概念，多个应用程序将数据顺序地存储在分别为其分配的分区中。分区可以是在物理上和逻辑上所划分的空间，并且可以收集类似的数据并将其顺序地存储在分区的每一个中，并以分区为单位对其进行擦除。因此，可以避免由于垃圾收集导致的性能劣化。
[0009]在ZNS型数据存储装置中，由主机提供的数据的大小即分区数据的大小可能是不同的。因此，需要一种能够根据主机的工作负载来灵活地写入数据的方法。
技术实现思路
[0010]在本公开的实施例中，一种数据存储装置可以包括：存储装置，包括缓冲分区和数据分区；以及控制器，被配置成通过在存储装置的数据分区中分配至少一个分区命名空间(ZNS)来与存储装置交换数据，ZNS是在物理上和逻辑上进行划分并分配到主机中驱动的多个应用程序中的每一个的数据存储区域，其中该控制器被配置成：开放存储装置的缓冲分区中的一个或多个子缓冲分区；将从主机传输的写入数据划分成分别对应于一个或多个子缓冲分区的大小的一个或多个段；将写入数据的一个或多个段中的每一个缓冲在一个或多个子缓冲分区中的相应一个中；开放存储装置的数据分区中与写入数据的长度相对应的ZNS；并且将缓冲在一个或多个子缓冲分区中的一个或多个段的每一个迁移到开放的ZNS。
[0011]在本公开的实施例中，一种数据存储装置的操作方法，该数据存储装置包括控制器以及包括缓冲分区和数据分区的存储装置，该控制器被配置成通过在存储装置中分配至少一个分区命名空间(ZNS)来与存储装置交换数据，ZNS是在物理上和逻辑上进行划分并分
配到主机中驱动的多个应用程序中的每一个的数据存储区域，该方法包括：从主机接收包括应用程序的写入数据的写入请求；响应于写入请求，开放存储装置的缓冲分区中的一个或多个子缓冲分区；将写入数据划分成分别对应于一个或多个子缓冲分区的大小的一个或多个段；将写入数据的一个或多个段缓冲在一个或多个子缓冲分区中；开放存储装置的数据分区中与写入数据的长度相对应的ZNS；并且将缓冲在一个或多个子缓冲分区中的一个或多个段迁移到所开放的ZNS。
[0012]下面更详细地描述这些和其它特征、方面和实施例。
附图说明
[0013]从以下结合附图的详细描述中，将更清楚地理解本公开的主题的上述和其它方面、特征和优点，其中：
[0014]图1是示出根据本公开的实施例的数据存储装置的示图；
[0015]图2是示出根据本公开的实施例的存储装置的示图；
[0016]图3是示出根据本公开的实施例的控制器的示图；
[0017]图4是示出根据本公开的实施例的ZNS管理器的示图；
[0018]图5是说明根据本公开的实施例的分配缓冲分区的方法的概念示图；
[0019]图6是描述根据本公开的实施例的数据存储装置的操作方法的流程图；
[0020]图7是示出根据实施例的数据存储系统的示图；
[0021]图8是示出根据实施例的数据处理系统的示图；
[0022]图9是示出根据实施例的数据处理系统的示图；
[0023]图10是示出根据实施例的包括数据存储装置的网络系统的示图；并且
[0024]图11是示出根据实施例的数据存储装置中包括的非易失性存储器装置的框图。
具体实施方式
[0025]下面参照附图更详细地描述本专利技术的各个实施例。然而，本专利技术的特征和方面可以与本文所公开的不同地配置或布置。因此，本专利技术不限于所公开的实施例。相反，本专利技术涵盖落入权利要求范围内的任何所公开实施例的所有修改和变型。并且，在整个说明书中，对“实施例”等的参考不一定仅针对一个实施例，并且对任意这种短语的不同参考不一定针对相同的实施例。
[0026]图1是示出根据实施例的数据存储装置10的示图。
[0027]参照图1，数据存储装置10可以包括控制器110和存储装置120。
[0028]控制器110可以响应于驱动多个应用程序的主机(未示出)的请求来控制存储装置120。例如，控制器110可以根据响应于主机的写入请求而提供其自己的写入数据的多个应用程序中的每一个，通过将分区命名空间(ZNS)分配到存储装置120中，来控制待存储在存储装置120中的数据。控制器110可以响应于主机的读取请求来将写入在存储装置120中的数据提供到主机。在实施例中，控制器110可以包括ZNS管理器20。
[0029]ZNS可以是在物理上和逻辑上被划分为根据在主机中驱动的多个应用程序中的每一个来存储数据的区域。多个应用程序中的每一个可以将数据顺序地存储在为其分配的ZNS中。
[0030]存储装置120可以在控制器110的控制下存储数据或输出所存储的数据。存储装置120可以由易失性存储器装置或非易失性存储器装置配置。在实施例中，存储装置120可以使用从诸如以下的各种非易失性存储器装置之中选择的存储器装置来实施：电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、相变随机存取存储器(PRAM)、电阻式RAM(ReRAM)、铁电RAM(FRAM)和自旋转移力矩磁性RAM(STT-MRAM)等。
[0031]存储装置120可以包括多个非易失性存储器装置(NVM)121至12N，非易失性存储器装置121至12N中的每一个可以包括多个管芯、多个芯片或多个封装，N是正整数。存储装置120可以具有根据编程方法而被配置成将1位数据存储在一个存储器单元中的单层单元(SLC)结构，或被配置成将多位数据存储在一个存储器单元中的多层单元(XLC)结构。
[0032]图2是示出根据实施例的图1的非易失性存储器装置12n的示图。图1的存储装置120中的其它非易失性存储器装置中的每一个可以具有与图2所示的非易失性存储装置12n相同的配置。
[0033]参照图2，非易失性存储器装置12n可以包括多个管芯Die-1至Die-z，z是正整数。多个管芯D本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种数据存储装置，包括：存储装置，包括缓冲分区和数据分区；以及控制器，通过在所述存储装置的所述数据分区中分配至少一个分区命名空间即ZNS来与所述存储装置交换数据，ZNS是在物理上和逻辑上进行划分并分配到主机中驱动的多个应用程序中的每个应用程序的数据存储区域，其中所述控制器：开放所述存储装置的所述缓冲分区中的一个或多个子缓冲分区；将从所述主机传输的写入数据划分成分别对应于所述一个或多个子缓冲分区的大小的一个或多个段；将所述写入数据的所述一个或多个段中的每个段缓冲在所述一个或多个子缓冲分区中的相应一个中；开放所述存储装置的所述数据分区中与所述写入数据的长度相对应的ZNS；并且将缓冲在所述一个或多个子缓冲分区中的所述一个或多个段中的每个段迁移到所开放的ZNS。2.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述控制器基于所述写入数据的属性来确定所述一个或多个子缓冲分区的编程方法，并且所述编程方法基于所述一个或多个子缓冲分区中包括的存储器单元中的每个存储器单元中存储的数据位的数量来确定。3.根据权利要求2所述的数据存储装置，其中所述控制器根据所述写入数据是随机数据还是顺序数据来确定所述写入数据的属性。4.根据权利要求3所述的数据存储装置，其中当所述写入数据是随机数据时，所述控制器分配所述一个或多个子缓冲分区，使得所述存储器单元中的每个存储器单元存储1位数据。5.根据权利要求3所述的数据存储装置，其中当所述写入数据是顺序数据时，所述控制器分配所述一个或多个子缓冲分区，使得所述存储器单元中的每个存储器单元存储多位数据。6.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述数据分区使得所述数据分区中包括的每个存储器单元存储多位数据。7.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述存储装置包括多个管芯，并且所述控制器以交错方式访问所述存储装置。8.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述控制器进一步：在缓冲在所述一个或多个子缓冲分区的每个子缓冲分区中的写入数据的相应段被迁移到所开放的ZNS之后，对所述一个或多个子缓冲分区中的所述每个子缓冲分区执行擦除操作，然后缓冲与下一个写入数据相对应的下一个段。9.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中在所述一个或多个子缓冲分区中的所有一个或多个段的缓冲完成之后，所述控制器开放ZNS。10.一种数据存储装置的操作方...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦龙，田承洹，朴寅赫，吴伦调，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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