使用CbA技术的重定位流程制造技术

本发明专利技术公开了使用CbA技术的重定位流程。本公开总体涉及有效地重定位数据存储设备内的数据。通过针对存储器设备的存储器阵列内的每个存储器管芯在互补金属氧化物半导体(CMOS)芯片中实现纠错码(ECC)模块，可以更有效地重定位该数据。ECC对存储器管芯处的码字进行解码。然后从经解码的码字提取元数据并将该元数据传输到数据存储设备的控制器。然后控制器处的闪存转换层(FTL)模块通过将所接收的元数据与FTL表进行比较来校验该数据是否有效。如果元数据指示该数据有效，则重定位该数据。据。据。

【技术实现步骤摘要】
使用CbA技术的重定位流程
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年9月10日提交的美国临时专利申请序列号63/076,760的权益，该美国临时专利申请以引用方式并入本文。

技术介绍


[0003]本公开的实施方案总体涉及重定位数据存储设备内的数据。
[0004]相关领域的描述
[0005]在利用SSD的数据存储设备中，不用针对每个闪存管理单元(FMU)的表内容是有效还是无效的指示维护反向查找表。因此，在数据重定位诸如垃圾收集期间，控制器被配置为校验哪个FMU是有效的并且应被复制以及哪个FMU是无效的并且不应被复制。
[0006]有效性校验的典型方式是将LBA保持在FMU的标头中。在数据重定位期间，控制器被配置为读取所有标头，并且针对每个标头，在映射表中查找保持在控制器中的LBA。如果映射表指示LBA的已知物理位置匹配FMU标头的位置，则LBA是有效的，并且应重定位数据。否则，FMU是无效的，并且不应重定位数据。
[0007]为了读取标头，将整个FMU加标头从存储器设备传输到控制器，然后对其进行解码。因为纠错码(ECC)码字覆盖整个FMU加标头作为单个码字，所以产生了瓶颈，这对设备性能产生负面冲击。
[0008]因此，需要更有效地重定位数据存储设备内的数据。

技术实现思路

[0009]本公开总体涉及有效地重定位数据存储设备内的数据。通过针对存储器设备的存储器阵列内的每个存储器管芯在互补金属氧化物半导体(CMOS)芯片中实现纠错码(ECC)模块，可以更有效地重定位该数据。ECC对该存储器管芯处的码字进行解码。然后从经解码的码字提取元数据并将该元数据传输到该数据存储设备的控制器。然后该控制器处的闪存转换层(FTL)模块通过将所接收的元数据与FTL表进行比较来校验该数据是否有效。如果该元数据指示该数据有效，则重定位该数据。
[0010]在一个实施方案中，一种数据存储设备包括：控制器；以及耦接到该控制器的非易失性存储器设备，其中该非易失性存储器设备包括：至少一个存储器管芯；以及耦接到至少一个存储器管芯的至少一个互补金属氧化物半导体(CMOS)设备，其中该CMOS设备包括纠错码(ECC)单元。
[0011]在另一个实施方案中，一种数据存储设备包括：控制器；以及耦接到该控制器的非易失性存储器设备，其中该非易失性存储器设备被配置为：对数据进行解码；从经解码的数据提取元数据；以及将所提取的元数据传输到该控制器。
[0012]在另一个实施方案中，一种数据存储设备包括：控制器；以及耦接到该控制器的非
易失性存储器设备，其中该非易失性存储器设备包括用于对存储在该非易失性存储器设备中的数据进行解码的装置。
附图说明
[0013]因此，通过参考实施方案，可以获得详细理解本公开的上述特征的方式、本公开的更具体描述、上述简要概述，所述实施方案中的一些在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本公开的典型实施方案并且因此不应视为限制其范围，因为本公开可以允许其他同等有效的实施方案。
[0014]图1是示出根据一个实施方案的存储系统的示意性框图，其中数据存储设备可以用作主机设备的存储设备。
[0015]图2是根据一个实施方案的电路有界阵列架构的示意图。
[0016]图3是根据一个实施方案的非易失性存储器设备架构的示意图。
[0017]图4是根据一个实施方案的阵列上CMOS(CAA)芯片的示意图。
[0018]图5是示出根据一个实施方案的数据重定位方法的流程图。
[0019]图6是示出根据另一个实施方案的数据重定位方法的流程图。
[0020]为了有助于理解，在可能的情况下，使用相同的参考标号来表示附图中共有的相同元件。可以设想是，在一个实施方案中公开的元件可以有利地用于其他实施方案而无需具体叙述。
具体实施方式
[0021]在下文中，参考本公开的实施方案。然而，应当理解的是，本公开不限于具体描述的实施方案。相反，思考以下特征和元件的任何组合(无论是否与不同实施方案相关)以实现和实践本公开。此外，尽管本公开的实施方案可以实现优于其他可能解决方案和/或优于现有技术的优点，但是否通过给定实施方案来实现特定优点不是对本公开的限制。因此，以下方面、特征、实施方案和优点仅是说明性的，并且不被认为是所附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确地叙述。同样地，对“本公开”的引用不应当被解释为本文公开的任何专利技术主题的概括，并且不应当被认为是所附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确地叙述。
[0022]本公开总体涉及有效地重定位数据存储设备内的数据。通过针对存储器设备的存储器阵列内的每个存储器管芯在互补金属氧化物半导体(CMOS)芯片中实现纠错码(ECC)模块，可以更有效地重定位该数据。ECC对该存储器管芯处的码字进行解码。然后从经解码的码字提取元数据并将该元数据传输到该数据存储设备的控制器。然后该控制器处的闪存转换层(FTL)模块通过将所接收的元数据与FTL表进行比较来校验该数据是否有效。如果该元数据指示该数据有效，则重定位该数据。
[0023]图1是示出根据一个实施方案的存储系统100的示意性框图，其中数据存储设备106可以用作主机设备104的存储设备。例如，主机设备104可以利用包括在数据存储设备106中的非易失性存储器(NVM)110来存储和检索数据。主机设备104包括主机DRAM 138。在一些示例中，存储系统100可以包括可作为存储阵列工作的多个存储设备，诸如数据存储设备106。例如，存储系统100可以包括多个数据存储设备106，其被配置成共同用作主机设备
104的大容量存储设备的廉价/独立磁盘(RAID)冗余阵列。
[0024]主机设备104向一个或多个存储设备诸如存储设备106存储数据和/或从其检索数据。如图1所示，主机设备104可以经由接口114与数据存储设备106通信。主机设备104可以包括多种设备中的任何一种，包括计算机服务器、网络附接存储(NAS)单元、台式计算机、笔记本(即膝上型)计算机、平板计算机、机顶盒、电话手机诸如所谓的“智能”电话、所谓的“智能”平板电脑、电视、相机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流设备或能够发送数据或从数据存储设备接收数据的其他设备。
[0025]数据存储设备106包括控制器108、NVM 110、功率源111、易失性存储器112、接口114和写缓冲器116。在一些示例中，数据存储设备106可以包括为了清楚起见未在图1中示出的附加部件。例如，数据存储设备106可以包括印刷电路板(PCB)，数据存储设备106的部件机械地附接到该印刷电路板，并且该印刷电路板包括电互连数据存储设备106的部件等的导电迹线。在一些示例中，数据存储设备106的物理尺寸和连接器配置可以符合一个或多个标准形状因数。一些示例性标准形状因子包括但不限于3.5”数据存储设备(例如，HDD或SSD)、2.5”数据存储设备、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据存储设备，包括：控制器；和非易失性存储器设备，所述非易失性存储器设备耦接到所述控制器，其中所述非易失性存储器设备包括：至少一个存储器管芯；和至少一个互补金属氧化物半导体(CMOS)设备，所述至少一个互补金属氧化物半导体(CMOS)设备耦接到所述至少一个存储器管芯，其中所述CMOS设备包括纠错码(ECC)单元。2.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述ECC单元包括闪存转换层(FTL)模块、编码器和解码器。3.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中CMOS设备的数量与存储器管芯的数量相等。4.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述非易失性存储器设备能够将经解码的元数据传送到所述控制器。5.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述至少一个存储器管芯包括多个存储器管芯，其中所述至少一个CMOS设备包括多个CMOS设备，并且其中所述多个存储器管芯和所述多个CMOS设备以交替方式竖直布置。6.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述至少一个CMOS设备包括至少一个读出放大器与至少一个锁存器。7.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器包括闪存转换层(FTL)模块。8.一种数据存储设备，包括：控制器；和非易失性存储器设备，所述非易失性存储器设备耦接到所述控制器，其中所述非易失性存储器设备被配置为：对数据进行解码；从所述经解码的数据提取元数据；以及将所提取的元数据传输到所述控制器。9.根据权利要求8所述的数据存储设备，其中所述控制器被配置为将所提取的元数据与存储在闪存转换层(FTL)表中的数据进行比较。10.根据权利要求9所述的数据存储设备，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：U，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：