存储设备和操作存储设备的方法技术

本公开的实施例总体上涉及存储设备和操作存储设备的方法。根据实施例的存储设备包括：非易失性存储器设备，包括：存储器单元阵列以及页缓冲器，存储器单元阵列被配置为存储多个映射条目，多个映射条目各自指示逻辑地址与物理地址之间的映射关系，页缓冲器被配置为存储多个映射条目；易失性存储器设备，被配置为从被存储在非易失性存储器设备中的多个映射条目加载映射条目；以及存储器控制器，被配置为控制非易失性存储器设备将从主机提供的逻辑地址转换为物理地址，并且响应于从主机提供的请求，在物理地址上执行与请求相对应的操作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
存储设备和操作存储设备的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年9月14日向韩国知识产权局提交的第10
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2020
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0117898号韩国专利申请的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及电子设备，并且更具体地涉及存储设备和操作存储设备的方法。

技术介绍

[0004]存储设备是在主机设备的控制下存储数据的设备。存储设备可以包括存储数据的存储器设备和控制存储器设备的存储器控制器。存储器设备可以被分类为易失性存储器设备和非易失性存储器设备。
[0005]易失性存储器设备可以仅在从电源接收电力的同时存储数据。当电源被切断时，易失性存储器设备中存储的数据可能丢失。易失性存储器设备可以包括静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)等。
[0006]非易失性存储器设备可以是即使电源被切断也不会丢失在其中的数据的设备。非易失性存储器设备可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存等。

技术实现思路

[0007]根据本公开的一个实施例的存储设备可以包括：非易失性存储器设备，包括存储器单元阵列和页缓冲器，该存储器单元阵列被配置为存储多个映射条目，多个映射条目各自指示逻辑地址与物理地址之间的映射关系，页缓冲器被配置为存储多个映射条目；易失性存储器设备，被配置为从被存储在非易失性存储器设备中的多个映射条目加载映射条目；以及存储器控制器，被配置为控制非易失性存储器设备将从主机提供的逻辑地址转换为物理地址，并且响应于从主机提供的请求，对物理地址执行与请求相对应的操作，并且页缓冲器可以包括被配置为存储多个映射条目之中的第一映射条目的映射缓冲器，以及被配置为存储第二映射条目的映射索引缓冲器，第二映射条目按照基于命中计数的顺序来布置，命中计数对应于第一映射条目之中与从主机提供的逻辑地址相对应的映射条目被命中的次数。
[0008]根据本公开的另一实施例的操作存储设备的方法可以包括：读取被存储在存储器单元阵列中的多个条目之中的第一映射条目和第二映射条目；将第一映射条目存储在被包括在页缓冲器中的映射缓冲器中；以及根据与映射条目被命中的次数相对应的命中计数，将第二映射条目顺序地存储在被包括在页缓冲器中的映射索引缓冲器中，以及确定是否在映射索引缓冲器中搜索到与从主机接收的逻辑地址相对应的搜索映射条目。
附图说明
[0009]图1是图示了根据本公开的一个实施例的存储系统的图。
[0010]图2是图示了根据本公开的一个实施例的非易失性存储器设备的图。
[0011]图3是图示了存储器块的一个实施例的图。
[0012]图4是图示了根据本公开的一个实施例的页缓冲器的图。
[0013]图5是图示了图4所示的映射缓冲器的图。
[0014]图6是图示了图4所示的映射索引缓冲器的图。
[0015]图7是图示了根据本公开的一个实施例的执行映射更新的一个实施例的图。
[0016]图8是图示了根据本公开的一个实施例的执行映射更新的另一实施例的图。
[0017]图9是图示了根据本公开的一个实施例的执行映射更新的又一实施例的图。
[0018]图10是图示了根据编程操作的存储器单元阵列的区域划分的图。
[0019]图11是图示了根据本公开的一个实施例的操作存储设备的方法的流程图。
[0020]图12是图示了根据本公开的一个实施例的映射缓存缓冲器的图。
[0021]图13是图示了根据本公开的一个实施例的存储器控制器的图。
[0022]图14是图示了应用根据本公开的一个实施例的存储设备的存储卡系统的框图。
[0023]图15是图示了应用根据本公开的一个实施例的存储设备的固态驱动(SSD)系统的框图。
[0024]图16是图示了应用根据本公开的一个实施例的存储设备的用户系统的框图。
具体实施方式
[0025]在本说明书或申请中公开的根据概念的实施例的具体结构或功能描述仅用于例示根据本公开的概念的实施例。根据本公开的概念的实施例可以以各种形式来执行，并且描述不限于在本说明书或申请中描述的实施例。
[0026]本公开的一个实施例旨在提供改进存储映射数据的性能和操作速度的存储设备，以及操作存储设备的方法。
[0027]根据本技术，提供了改进存储映射数据的性能和操作速度的存储设备及其操作方法。
[0028]图1是图示了根据本公开的一个实施例的存储系统的图。
[0029]参考图1，存储系统可以被实现为个人计算机(PC)、数据中心、公司数据存储系统、包括直接附接存储(DAS)的数据处理系统、包括存储区域网络(SAN)的数据处理系统以及包括网络附接的存储(NAS)的数据处理系统等。
[0030]存储系统可以包括存储设备1000和主机400。
[0031]存储设备1000可以是根据主机400的请求来存储数据的设备，主机为诸如蜂窝电话、智能电话、MP3播放器、膝上型计算机、台式计算机、游戏机、电视、平板电脑或车载信息娱乐系统。
[0032]根据作为与主机400的通信方法的主机接口，存储设备1000可以被制造为各种类型的存储设备中的一个存储设备。例如，存储设备1000可以被配置为各种类型的存储设备中的任一个存储设备，诸如SSD；MMC、eMMC、RS
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MMC和micro
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MMC形式的多媒体卡；SD、mini
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SD和micro
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SD形式的安全数字卡、通用串行总线(USB)存储设备、通用闪存(UFS)设备、个人
计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡类型的存储设备、外围组件互连(PCI)卡类型的存储设备、PCI Express(PCI
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E)卡类型的存储设备、紧凑型闪存(CF)卡、智能媒体卡和记忆棒。
[0033]存储设备1000可以被制造为各种类型的封装中的任一个封装。例如，存储设备1000可以被制造为各种类型的封装类型中的任一个封装类型，诸如层叠封装(POP)、系统级封装(SIP)、片上系统(SOC)、多芯片封装(MCP)、板载芯片(COB)、晶圆级制造封装(WFP)和晶圆级堆叠封装(WSP)。
[0034]存储设备1000可以包括非易失性存储器设备100、存储器控制器200和易失性存储器设备300。
[0035]非易失性存储器设备100可以响应于存储器控制器200的控制而操作。例如，非易失性存储器设备100可以从存储器控制器200接收命令和地址，并且访问存储器单元(未示出)之中由地址选择的存储器单元。非易失性存储器设备100可以在由地址选择的存储器单元上执行由命令指示的操作。
[0036]命令可以是例如编程命令、读取命令或擦除命令，并且由命令指示的操作可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储设备，包括：非易失性存储器设备，包括：存储器单元阵列，存储多个映射条目，所述多个映射条目各自指示逻辑地址与物理地址之间的映射关系；以及页缓冲器，存储所述多个映射条目；易失性存储器设备，从被存储在所述非易失性存储器设备中的所述多个映射条目加载映射条目；以及存储器控制器，控制所述非易失性存储器设备将从主机提供的逻辑地址转换为物理地址，并且响应于从所述主机提供的请求，在所述物理地址上执行与所述请求相对应的操作，其中所述页缓冲器包括：映射缓冲器，存储所述多个映射条目之中的第一映射条目；以及映射索引缓冲器，存储第二映射条目，所述第二映射条目按照基于命中计数的顺序来布置，所述命中计数对应于所述第一映射条目之中与从所述主机提供的所述逻辑地址相对应的映射条目被命中的次数。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中所述存储器控制器搜索与从所述主机提供的所述逻辑地址相对应的搜索映射条目是否按照所述映射索引缓冲器和所述映射缓冲器的顺序而被存储在所述页缓冲器中，并且当在所述页缓冲器中搜索到所述搜索映射条目时，所述存储器控制器基于所述搜索映射条目，将从所述主机提供的所述逻辑地址转换为所述物理地址。3.根据权利要求2所述的存储设备，其中所述存储器控制器在所述映射索引缓冲器中，从所述第二映射条目之中具有最大命中计数的第二映射条目到具有最小命中计数的第二映射条目顺序地搜索所述搜索映射条目。4.根据权利要求3所述的存储设备，其中所述第二映射条目之中具有所述最大命中计数的所述第二映射条目对应于最近使用最多(MRU)的第二映射条目，并且所述第二映射条目之中具有所述最小命中计数的所述第二映射条目对应于最近使用最少(LRU)的第二映射条目。5.根据权利要求3所述的存储设备，其中当在所述映射索引缓冲器中搜索到所述搜索映射条目时，所述存储器控制器增加所述第二映射条目之中与所述搜索映射条目相对应的第二映射条目的命中计数，并且控制所述非易失性存储器设备在所述第二映射条目的所述命中计数增加时，将所述第二映射条目重新布置。6.根据权利要求5所述的存储设备，其中当所述第二映射条目的增加的命中计数等于所述最大命中计数时，所述存储器控制器控制所述非易失性存储器设备，使得增加的第二映射条目在具有所述最大命中计数的所述第二映射条目之前被搜索到。7.根据权利要求2所述的存储设备，其中当在所述映射索引缓冲器中没有搜索到所述搜索映射条目时，所述存储器控制器基于所述第一映射条目来搜索所述搜索映射条目是否被存储在所述映射缓冲器中。8.根据权利要求7所述的存储设备，其中当在所述映射缓冲器中搜索到所述搜索映射条目时，所述存储器控制器控制所述非易失性存储器设备以将所述第一映射条目之中与所述搜索映射条目相对应的第一映射条目作为第二映射条目存储在所述映射索引缓冲器中。9.根据权利要求8所述的存储设备，其中当所述第一映射条目被存储在所述映射索引缓冲器中时，所述页缓冲器从所述映射...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳晟，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：