存储装置及其操作方法制造方法及图纸

本公开涉及一种存储装置及其操作方法。该存储装置包括：存储器装置，包括存储数据的写入完成块和每个不包含数据的空闲块；以及存储器控制器，控制存储器装置以基于映射段的数量和空闲块的擦除计数执行垃圾收集操作，以将写入完成块之中的牺牲块中存储的有效数据存储在空闲块中的一个中，该映射段包括有效数据的逻辑地址与物理地址之间的映射信息。逻辑地址与物理地址之间的映射信息。逻辑地址与物理地址之间的映射信息。

【技术实现步骤摘要】
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9月2日向韩国知识产权局提交的申请号为10
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2020
‑
0111848的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。


[0003]各个实施例总体涉及一种电子装置，并且更特别地，涉及一种存储装置及其操作方法。

技术介绍

[0004]存储装置被配置成响应于诸如计算机或智能电话的主机装置的控制存储数据。存储装置可以包括存储数据的存储器装置和控制存储器装置的存储器控制器。通常，存在两种类型的存储器装置：易失性存储器装置和非易失性存储器装置。
[0005]易失性存储器装置在供应电力时可以保留数据，并且在不供应电力时可能丢失所存储的数据。易失性存储器装置的示例包括静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)等。
[0006]非易失性存储器装置即使在不供应电力时也不会丢失数据。非易失性存储器装置的示例包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)和闪速存储器。

技术实现思路

[0007]本公开的各个实施例针对一种考虑工作负载来执行损耗均衡的存储装置以及操作该存储装置的方法。
[0008]根据实施例，存储装置可以包括：存储器装置，包括存储数据的写入完成块和每个不包含数据的空闲块；以及存储器控制器，控制存储器装置以基于映射段的数量和空闲块的擦除计数执行垃圾收集操作，以将写入完成块之中的牺牲块中存储的有效数据存储在空闲块中的一个中，该映射段包括有效数据的逻辑地址与物理地址之间的映射信息。
[0009]根据实施例，存储装置可以包括：存储器装置，包括多个存储块；以及存储器控制器，控制存储器装置以根据多个存储块中存储的数据的大小和映射段的数量来分配存储与来自主机的写入请求相对应的写入数据的空闲块，并且控制存储器装置以响应于写入请求将写入数据存储在空闲块中，该空闲块在多个存储块中的每个不包含数据的空闲块之中，该映射段包括数据的逻辑地址与物理地址之间的映射信息。
[0010]根据实施例，存储装置可以包括：存储器装置，包括多个存储块，存储块包括多个写入完成块和一个或多个空闲块；以及存储器控制器，被配置成基于写入完成块之中的牺牲块中存储的有效数据的属性和空闲块的擦除计数来确定有效数据的属性以选择空闲块中的一个，并且将牺牲块的有效数据移动到所选择的空闲块中。
附图说明
[0011]图1是示出根据本公开的实施例的存储装置的示图；
[0012]图2是示出诸如图1的存储器装置的存储器装置的结构的示图；
[0013]图3是示出诸如图2的存储器单元阵列的存储器单元阵列的结构的示图；
[0014]图4是示出存储器控制器的结构的示图；
[0015]图5是示出诸如图4的映射表的映射表的示图；
[0016]图6是示出诸如图4的块信息的块信息的示图；
[0017]图7是示出根据本公开的实施例的存储装置在垃圾收集操作期间分配目标块的方法的示图；
[0018]图8是示出根据本公开的实施例的存储装置在垃圾收集操作期间分配目标块的方法的示图；
[0019]图9是示出根据本公开的另一实施例的存储装置在垃圾收集操作期间分配目标块的方法的示图；
[0020]图10是示出诸如图4的块信息的块信息的另一实施例的示图；
[0021]图11是示出基于与写入完成块的有效数据相对应的映射段的数量来分配存储主机的写入数据的空闲块的方法的示图；
[0022]图12是示出诸如图4的块信息的块信息的另一实施例的示图；
[0023]图13是示出基于与写入完成块的有效数据相对应的映射段的数量来分配存储主机的写入数据的空闲块的方法的示图；
[0024]图14是示出根据本公开的实施例的操作存储装置的方法的流程图；
[0025]图15是示出根据本公开的另一实施例的操作存储装置的方法的流程图；
[0026]图16是示出诸如图1中所示的存储器控制器的存储器控制器的实施例的示图；
[0027]图17是示出应用了根据本公开的存储装置的存储卡系统的框图；
[0028]图18是示出应用了根据本公开的存储装置的固态驱动器(SSD)系统的框图；以及
[0029]图19是示出应用了根据本公开的存储装置的用户系统的框图。
具体实施方式
[0030]参照附图，通过下面详细描述的实施例，本专利技术的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将是清楚的。然而，本专利技术可以以不同的形式实现，并且不应被解释为受限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开是彻底和完全的，并且将实施例的范围充分传达给本领域技术人员。在整个说明书中，对“实施例”、“另一实施例”等的参考不一定仅针对一个实施例，并且对任何这种短语的不同参考不一定针对相同的实施例。当本文使用术语“实施例”时不一定指代所有实施例。
[0031]图1是示出根据本公开的实施例的存储装置50的示图。
[0032]参照图1，存储装置50可以包括存储器装置100和控制存储器装置100的操作的存储器控制器200。存储装置50可以被配置成响应于主机400的控制来存储数据。存储装置50的示例可以包括蜂窝电话、智能电话、MP3播放器、膝上型电脑、台式计算机、游戏机、TV、平板计算机和/或车载式信息娱乐系统。
[0033]根据与主机400的通信方法相对应的主机接口，存储装置50可以被制造或配置为
各种类型的存储装置中的任意一种。例如，存储装置50可以被配置为固态驱动器(SSD)，MMC、eMMC、RS
‑
MMC和微型MMC形式的多媒体卡，SD、迷你SD和微型SD形式的安全数字卡，通用串行总线(USB)存储装置，通用闪存(UFS)装置，个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡型存储装置，外围组件互连(PCI)卡型存储装置，高速PCI(PCI
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e或PCIe)卡型存储装置，紧凑型闪存(CF)卡，智能媒体卡和/或记忆棒。
[0034]存储装置50可以被制造为各种类型的封装中的任意一种。例如，存储装置50可以被制造为堆叠封装(POP)、系统级封装(SIP)、片上系统(SOC)、多芯片封装(MCP)、板上芯片(COB)、晶圆级制造封装(WFP)和/或晶圆级堆叠封装(WSP)。
[0035]存储器装置100可以存储数据。存储器装置100可以响应于存储器控制器200的控制来操作。存储器装置100可以包括存储器单元阵列，该存储器单元阵列包括存储数据的多个存储器单元。
[0036]存储器单元中的每一个可以是存储一位数据的单层单元(SLC)、存储两位数据的多层单元(MLC)、存储三位数据的三层单元(TLC)或存储四位数据的四层单元(QLC)。
[0037]存储器单元阵列可以包括多个存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储装置，包括：存储器装置，包括存储数据的写入完成块和每个不包含数据的空闲块；以及存储器控制器，控制所述存储器装置以基于映射段的数量和所述空闲块的擦除计数执行垃圾收集操作，以将所述写入完成块之中的牺牲块中存储的有效数据存储在所述空闲块中的一个中，所述映射段包括所述有效数据的逻辑地址与物理地址之间的映射信息。2.根据权利要求1所述的存储装置，其中所述存储器控制器包括：映射表，包括所述写入完成块中存储的数据的逻辑地址与物理地址之间的映射信息；块信息，包括关于与所述写入完成块中存储的有效数据相对应的映射段的数量的信息以及擦除计数信息，所述擦除计数信息指示所述空闲块的擦除计数；块分配控制器，根据将与所述写入完成块中存储的有效数据相对应的映射段的数量与阈值进行比较的结果，确定所述牺牲块中存储的有效数据的属性，并且基于所述有效数据的属性和所述擦除计数信息，分配存储所述牺牲块中存储的有效数据的目标块；以及操作控制器，控制所述存储器装置以读取所述牺牲块中存储的有效数据并且将读取数据存储在所述目标块中。3.根据权利要求2所述的存储装置，其中当与所述写入完成块中存储的有效数据相对应的映射段的数量超过所述阈值时，所述块分配控制器确定所述牺牲块中存储的有效数据的属性为随机数据。4.根据权利要求3所述的存储装置，其中当确定所述牺牲块中存储的有效数据的属性为所述随机数据时，所述块分配控制器分配所述空闲块之中的具有最小擦除计数的空闲块作为所述目标块。5.根据权利要求3所述的存储装置，其中当确定所述牺牲块中存储的有效数据的属性为所述随机数据时，所述块分配控制器分配擦除计数小于阈值计数的空闲块之中的、具有最小擦除计数的空闲块作为所述目标块。6.根据权利要求2所述的存储装置，其中当与所述写入完成块中存储的有效数据相对应的映射段的数量小于或等于所述阈值时，所述块分配控制器确定所述牺牲块中存储的有效数据的属性为顺序数据。7.根据权利要求6所述的存储装置，其中当确定所述牺牲块中存储的所述有效数据的属性为所述顺序数据时，所述块分配控制器分配所述空闲块之中的具有最大擦除计数的空闲块作为所述目标块。8.根据权利要求6所述的存储装置，其中当确定所述牺牲块中存储的有效数据的属性为所述顺序数据时，所述块分配控制器分配擦除计数小于阈值计数的空闲块之中的、具有最大擦除计数的空闲块作为所述目标块。9.根据权利要求6所述的存储装置，其中当确定所述牺牲块中存储的所述有效数据的属性为所述顺序数据时，所述块分配控制器计算所述空闲块的平均擦除计数，并且分配擦除计数超过所述平均擦除计数的空闲块中的一个作为所述目标块。10.根据权利要求1所述的存储装置，其中所述牺牲块基于所述写入完成块中存储的所述有效数据的大...

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