存储器控制器及其操作方法技术

本公开涉及一种存储器控制器及其操作方法。该存储器控制器包括：元数据存储装置，用于存储元数据，元数据包括存储器装置中存储的数据的映射信息以及表示存储器装置中存储的数据是否为有效数据的有效数据信息；以及迁移控制器，用于基于元数据来控制存储器装置以执行迁移操作，迁移操作将存储器装置中包括的多个源存储块中存储的有效数据移动到目标存储块。迁移控制器基于参考时间与直到第一有效数据被读取之前所需的延迟时间之间的比较结果，控制存储器装置以在读取第一管芯中存储的第一有效数据之前读取第二管芯中存储的第二有效数据。数据。数据。

【技术实现步骤摘要】
存储器控制器及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年9月25日向韩国知识产权局提交的申请号为10
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2020
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0125031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]本公开总体上涉及一种电子装置，并且更特别地，涉及一种存储器控制器及其操作方法。

技术介绍

[0004]存储装置是在主机的控制下存储数据的装置。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。存储器装置可以分类为易失性存储器装置和非易失性存储器装置。
[0005]易失性存储器装置可以在由电源供应电力时存储数据。当电力的供应中断时，易失性存储器装置中存储的数据可能消失。易失性存储器装置可以包括例如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可以是即使电力的供应中断数据也不消失的存储器装置。非易失性存储器装置可以包括例如只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEROM)、闪速存储器等。

技术实现思路

[0007]实施例提供了一种用于通过在后台操作中提高读取有效数据的速度来提高性能的存储器控制器以及操作存储器控制器的方法。
[0008]根据本公开的一方面，提供了一种存储器控制器，存储器控制器用于控制包括第一管芯和第二管芯的存储器装置，每个管芯具有多个源存储块，存储器控制器包括：元数据存储装置，被配置成存储元数据，元数据包括第一管芯和第二管芯的多个源存储块中存储的数据的映射信息以及指示所存储的数据是否为有效数据的有效数据信息；以及迁移控制器，被配置成基于元数据来控制存储器装置以执行迁移操作，迁移操作将第一管芯和第二管芯的有效数据从多个源存储块移动到存储器装置中的多个目标存储块，其中移动有效数据的迁移操作包括从第一管芯和第二管芯读取有效数据，并且其中迁移控制器基于参考时间和延迟时间之间的比较结果来控制存储器装置以在读取第一管芯中存储的第一有效数据之前读取第二管芯中存储的第二有效数据，该延迟时间跨在调度针对第一有效数据的读取命令的时间与在迁移操作中读取第一有效数据的时间之间。
[0009]根据本公开的另一方面，提供了一种操作存储器控制器的方法，存储器控制器用于控制包括第一管芯和第二管芯的存储器装置，第一管芯和第二管芯中的每一个具有多个源存储块，该方法包括：基于元数据，从存储器装置中包括的多个存储块之中选择多个源存储块，元数据包括存储器装置中存储的数据的映射信息以及指示存储器装置中存储的数据
是否为有效数据的有效数据信息；估计直到第一管芯中存储的第一有效数据被读取之前的延迟时间；基于延迟时间与参考时间之间的比较结果，在输出第一迁移读取命令之前将第二迁移读取命令输出到存储器装置，第一迁移读取命令用于命令存储器装置以读取第一有效数据，第二迁移读取命令用于命令存储器装置以读取第二管芯中存储的第二有效数据；并且响应于与第二迁移读取命令相对应的迁移读取操作完成，将迁移写入命令输出到存储器装置，迁移写入命令用于命令存储器装置以将第二有效数据存储在目标存储块中。
[0010]根据本公开的另一方面，提供了一种操作存储装置以调度针对存储器装置中的多个管芯的数据迁移操作的方法，该方法包括：为存储装置提供具有命令控制器、命令存储装置、操作信息存储装置和迁移命令队列的存储器控制器；为存储装置提供具有多个管芯的存储器装置，多个管芯中的每一个包括多个源存储块中存储的数据；将与从多个管芯之中选择的源存储块相对应的多个迁移命令存储在命令存储装置中；针对多个管芯中的每一个，将操作信息存储在操作信息存储装置中，该操作信息包括在调度迁移命令之前对管芯执行的先行操作的操作种类、关于是否正在执行先行操作的信息、以及先行操作开始时间；针对命令存储装置中的多个迁移命令中的每一个，估计从多个迁移命令中的每一个被调度的时间到针对各个迁移命令的读取操作开始的时间的延迟时间；并且将多个迁移命令中的每一个按照从最小延迟时间到最大延迟时间的顺序写入到迁移命令队列中，其中估计延迟时间包括：基于先行操作开始时间和先行操作的操作种类来计算先行操作的所需时间，并且包括：计算所需时间与调度迁移命令的时间之间的时间差，以得到延迟时间，并且其中假设当先行操作完成时开始针对各个迁移命令的读取操作。
附图说明
[0011]现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，本文公开的概念可以以不同的形式实现，并且不应当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得本公开将是透彻和完整的，并将把示例实施例的范围充分传达给本领域技术人员。
[0012]在附图中，为了清楚示出，可能放大尺寸。将理解的是，当元件被称为在两个元件“之间”时，该元件可能是这两个元件之间唯一的元件，或者也可能存在一个或多个中间元件。贯穿全文，相同的附图标记指代相同的元件。
[0013]图1是示出根据本公开的实施例的存储系统的示图。
[0014]图2是示出根据本公开的实施例的存储器装置的示图。
[0015]图3是示出多个管芯的实施例的示图。
[0016]图4是示出具有二维结构的存储块的实施例的示图。
[0017]图5是示出根据本公开的实施例的迁移操作的示图。
[0018]图6是示出根据本公开的实施例的元数据存储装置中存储的元数据的示图。
[0019]图7是示出根据本公开的实施例的所需时间和延迟时间的示图。
[0020]图8是示出根据本公开的实施例的迁移控制器的示图。
[0021]图9是示例性地示出图8所示的操作信息存储装置中存储的操作信息的示图。
[0022]图10是示出图8所示的命令存储装置的示图。
[0023]图11是示出图8所示的迁移命令队列的示图。
[0024]图12是示出根据本公开的实施例的存储器控制器的操作方法的流程图。
[0025]图13是示出根据本公开的实施例的存储器控制器的示图。
[0026]图14是示出根据本公开的实施例的应用存储装置的存储卡系统的框图。
[0027]图15是示例性地示出根据本公开的实施例的应用存储装置的固态驱动器(SSD)系统的框图。
[0028]图16是示出根据本公开的实施例的应用存储装置的用户系统的框图。
具体实施方式
[0029]出于描述根据本公开的概念的实施例的目的，本文公开的特定结构或功能描述仅是说明性的。根据本公开的概念的实施例可以以各种形式实施，并且不能被解释为受限于本文阐述的实施例。
[0030]图1是示出根据本公开的实施例的存储系统的示图。
[0031]参照图1，例如，存储系统可以被实施为：诸如个人计算机(PC)或数据中心的数据处理系统、企业型数据存储系统、包括直连式存储装置(DAS)的数据处理系统、包括存储区域网络(SAN)的数据处理系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器控制器，控制包括第一管芯和第二管芯的存储器装置，每个管芯具有多个源存储块，所述存储器控制器包括：元数据存储装置，存储元数据，所述元数据包括所述第一管芯和所述第二管芯的所述多个源存储块中存储的数据的映射信息以及指示所存储的数据是否为有效数据的有效数据信息；以及迁移控制器，基于所述元数据来控制所述存储器装置以执行迁移操作，所述迁移操作将所述第一管芯和所述第二管芯的有效数据从所述多个源存储块移动到所述存储器装置中的多个目标存储块，其中移动所述有效数据的所述迁移操作包括从所述第一管芯和所述第二管芯读取所述有效数据，并且其中所述迁移控制器基于参考时间和延迟时间之间的比较结果来控制所述存储器装置以在读取所述第一管芯中存储的第一有效数据之前读取所述第二管芯中存储的第二有效数据，所述延迟时间跨在调度针对所述第一有效数据的读取命令的时间与在所述迁移操作中读取所述第一有效数据的时间之间。2.根据权利要求1所述的存储器控制器，其中所述迁移控制器基于在开始读取所述第一有效数据之前对所述第一管芯执行的先行操作的操作信息以及调度针对所述第一有效数据的所述读取命令的时间来估计所述延迟时间。3.根据权利要求2所述的存储器控制器，其中所述操作信息包括所述先行操作的操作种类、关于是否正在执行所述先行操作的信息、以及先行操作开始时间，并且其中所述迁移控制器基于所述先行操作开始时间、根据所述先行操作的操作种类而预先确定的所需时间、以及调度针对所述第一有效数据的所述读取命令的时间来估计所述延迟时间。4.根据权利要求3所述的存储器控制器，其中所述操作种类是将从主机提供的写入数据存储在所述存储器装置中的编程操作或擦除所述存储器装置中存储的写入数据的擦除操作。5.根据权利要求1所述的存储器控制器，其中所述迁移控制器包括：操作信息存储装置，存储操作信息，所述操作信息包括所述迁移操作开始之前对所述第一管芯执行的先行操作的操作种类、关于是否正在执行所述先行操作的信息、以及先行操作开始时间；命令存储装置，存储作为第一迁移读取命令的针对所述第一有效数据的所述读取命令以及第二迁移读取命令，所述第一迁移读取命令用于命令所述存储器装置以读取所述第一有效数据，所述第二迁移读取命令用于命令所述存储器装置以读取所述第二有效数据；并且命令控制器，基于所述操作信息来检查是否正在执行所述先行操作，并且基于所述操作种类、所述先行操作开始时间、以及调度所述命令存储装置中存储的所述第一迁移读取命令的时间来估计所述第一迁移读取命令的所述延迟时间，并且其中，当正在对所述第一管芯执行所述先行操作时，所述命令控制器在所述第一迁移读取命令的所述延迟时间大于或等于所述参考时间时，比所述第一迁移读取命令更早地调度所述命令存储装置中存储的所述第二迁移读取命令。
6.根据权利要求5所述的存储器控制器，其中所述命令控制器估计与从所述先行操作开始时间起的与所述操作种类相对应的所需时间和待调度所述第一迁移读取命令的时间之间的时间差相对应的时段，作为所述延迟时间。7.根据权利要求5所述的存储器控制器，其中，当对所述第一管芯的所述先行操作完成时，所述命令控制器比所述第二迁移读取命令更早地调度所述第一迁移读取命令。8.根据权利要求5所述的存储器控制器，其中所述命令控制器调度迁移写入命令，以命令所述存储器装置在获取所述第二有效数据之后将所述第二有效数据存储在所述目标存储块中。9.根据权利要求1所述的存储器控制器，其中所述迁移控制器控制所述存储器装置以在从将对来自主机的请求的响应提供回所述主机之后的时间到所述存储器装置接收到来自所述主机的后续请求的时间的时段内执行所述迁移操作。10.根据权利要求1所述的存储器控制器，其中所述迁移控制器：基于所述元数据，选择所述多个源存储块；并且基于所述有效数据信息，检查所述多个源存储块中存储的所述有效数据。11.根据权利要求1所述的存储器控制器，其中所述多个源存储块是在垃圾收集中从所述存储器装置中包括的多个存储块之中选择的牺牲块，并且其中，所述目标存储块是所述多个存储块之中的空闲块。12.一种操作存储器控制器的方法，所述存储器控制器控制包括第一管芯和第...

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