数据存储设备及其操作方法技术

本申请涉及一种数据存储设备，该数据存储设备可以包括：存储装置，包括多个存储块；以及控制器，被配置为：通过选择作为多个存储块中的一些的多个第一存储块来配置写入缓冲器池，将除了第一存储块之外的剩余存储块作为第二存储块来管理，排除第一存储块中数据被迁移到第二存储块的一个或多个第一存储块，并且将第二存储块中的一个或多个添加到写入缓冲器池。二存储块中的一个或多个添加到写入缓冲器池。二存储块中的一个或多个添加到写入缓冲器池。

【技术实现步骤摘要】
数据存储设备及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年1月25日提交的申请号为10
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2021
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0009977的韩国申请的优先权，其通过引用整体并入本文。


[0003]本公开的各个实施例总体涉及一种半导体集成设备，并且更特别地，涉及一种数据存储设备及其操作方法。

技术介绍

[0004]数据存储设备通过使用易失性或非易失性存储器装置作为存储介质来根据主机装置的请求执行数据输入/输出操作。
[0005]数据存储介质的示例可以包括使用闪速存储器装置的存储装置。闪速存储器装置技术的发展已经增加了闪速存储器装置的容量，并且提高了闪速存储器装置的价格竞争力。因此，使用闪速存储器装置的存储设备不仅被用在PC或移动装置中，而且也被用在处置大量数据的数据中心中。
[0006]为了补偿主机装置与数据存储设备之间的操作速度的差异，正在对各种技术进行研究。
[0007]例如，待写入的数据可以通过高速写入操作被缓冲到存储介质中，然后被迁移到存储介质中的例如用户数据区域的另一区域中。对于该操作，需要有效地管理将数据高速缓冲到其中的写入缓冲区域。

技术实现思路

[0008]在本公开的实施例中，一种数据存储设备可以包括：存储装置，包括多个存储块；以及控制器，被配置为：通过选择作为多个存储块中的一些的多个第一存储块来配置写入缓冲器池，将除了第一存储块之外的剩余存储块作为第二存储块来管理，排除第一存储块中数据被迁移到第二存储块的一个或多个第一存储块，并且将第二存储块中的一个或多个添加到写入缓冲器池。
[0009]在本公开的实施例中，一种数据存储设备可以包括：存储装置，包括多个存储块；以及控制器，被配置为通过选择作为多个存储块中的一些的多个第一存储块来配置写入缓冲器池。第一存储块包括有效数据块、无效数据块和空闲块中的至少一个。控制器被进一步配置为管理写入缓冲器池以将除了无效数据块之外的多个第一存储块保持在目标水平。
[0010]在本公开的实施例中，提供了一种数据存储设备的操作方法，该数据存储设备包括：存储装置，包括多个存储块；以及控制器，被配置为控制该存储装置。操作方法可以包括以下操作：由控制器通过选择作为多个存储块中的一些的多个第一存储块来配置写入缓冲器池；由控制器将除了第一存储块之外的剩余存储块作为第二存储块来管理；由控制器将第一存储块中的一个或多个中存储的数据迁移到第二存储块中的一个或多个中；并且由控
制器排除第一存储块中数据被迁移的一个或多个第一存储块，并且将第二存储块中的一个或多个添加到写入缓冲器池。
[0011]在本公开的实施例中，一种数据存储设备可以包括：存储装置，包括多个存储块；以及控制器，被配置为：从存储块中选择预定数量的空闲块来配置池，除了所选择块之外的剩余存储块是用户数据块，控制该存储装置将数据缓冲到所选择块中的一个或多个中，控制存储装置将缓冲数据从所选择块迁移到用户数据块中的一个或多个中，以及利用用户数据块之中的空闲块来替换缓冲数据由于迁移而变得无效的所选择块。
[0012]根据本公开的实施例，数据存储设备和操作方法可以使由控制器管理的逻辑写入缓冲器的容量与在存储介质内分配的物理写入缓冲器的容量同步，并且通过容易地分配和释放写入缓冲器来容易地管理整个大小。
附图说明
[0013]图1是示出根据本公开的实施例的数据存储设备的配置图。
[0014]图2是示出根据本公开的实施例的控制器的配置图。
[0015]图3是示出根据本公开的实施例的存储装置的配置图。
[0016]图4是用于描述根据本公开的实施例的数据存储设备的操作的概念图。
[0017]图5A至图5F是用于描述根据本公开的实施例的写入缓冲器管理方法的概念图。
[0018]图6是示出根据本公开的实施例的数据存储设备的操作方法的流程图。
[0019]图7是示出根据本公开的实施例的数据存储系统的示图。
[0020]图8和图9是示出根据本公开的实施例的数据处理系统的示图。
[0021]图10是示出根据本公开的实施例的包括数据存储装置的网络系统的示图。
[0022]图11是示出根据本公开的实施例的被包括在数据存储装置中的非易失性存储器装置的框图。
具体实施方式
[0023]在下文中，将通过各个实施例参照附图在下面描述根据本公开的数据存储设备及其操作方法。
[0024]图1是示出根据本公开的实施例的数据存储设备的配置图。
[0025]参照图1，根据实施例的数据存储设备10可以包括控制器110、存储装置120和缓冲存储器130。
[0026]控制器110可以响应于主机装置(未示出)的请求来控制存储装置120。例如，控制器110可以控制存储装置120根据主机装置的写入请求来对数据进行编程。此外，控制器110可以响应于主机装置的读取请求向主机装置提供存储装置120中存储的数据。
[0027]存储装置120可以在控制器110的控制下对数据进行编程或输出所编程的数据。存储装置120可以被配置为易失性存储器装置或非易失性存储器装置。在实施例中，存储装置120可以被实施为在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：EEPROM(电可擦除可编程ROM)、NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、PRAM(相变RAM)、ReRAM(电阻式RAM)、FRAM(铁电RAM)和STT
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MRAM(自旋转移扭矩磁性RAM)。
[0028]存储装置120可以包括多个非易失性存储器装置(NVM)121至12N，并且非易失性存
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。管芯中的每一个可以包括一个或多个平面，并且平面中的每一个可以由多个存储块构成。存储块中的每一个可以包括多个页面。下面将参照图3对此进行详细描述。
[0029]存储装置120可以作为能够存储1位数据的SLC(单层单元)或者能够存储多位数据的XLC(超层单元(Extra
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Level Cell))来操作。作为SLC操作的存储器单元可以以比作为XLC操作的存储器单元更高的速度执行写入操作或读取操作。
[0030]缓冲存储器130用作能够临时存储在数据存储设备10在与主机装置交互工作的同时执行一系列写入或读取数据的操作时被传输/接收的数据的空间。图1示出了缓冲存储器130位于控制器110的外部，但是缓冲存储器130也可以位于控制器110的内部。缓冲存储器130可由缓冲器管理器(未示出)控制。
[0031]控制器110可以包括写入缓冲器管理器210、写入控制器220和迁移组件230。
[0032]写入缓冲器管理器210可以将构成存储装置120的存储区域的一部分(例如，多个存储块)配置为写入缓冲器池。在实施例中，根据SLC模式，数据可被存储在构成写入缓冲器池的存储块中。写入缓冲器管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据存储设备，包括：存储装置，包括多个存储块；以及控制器：通过选择作为所述多个存储块中的一些存储块的多个第一存储块来配置写入缓冲器池，以及将除了所述第一存储块之外的剩余存储块作为第二存储块来管理，排除所述第一存储块中数据被迁移到所述第二存储块的一个或多个第一存储块，并且将所述第二存储块中的一个或多个第二存储块添加到所述写入缓冲器池。2.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器进一步在所述第一存储块的每个单元中存储1位数据。3.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器进一步利用所述第二存储块中的至少一些第二存储块配置用户数据区域，并且其中构成所述用户数据区域的第二存储块在其每个单元中存储2位或更多位数据。4.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述第一存储块的数据存储速度高于所述第二存储块的数据存储速度。5.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中当检查到所述第二存储块的容量等于或小于设置的阈值时，所述控制器进一步释放所述写入缓冲器池中包括的空闲块，使得所释放的空闲块变为所述第二存储块。6.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器进一步：响应于主机装置的写入请求，选择所述写入缓冲器池内的包括由第一指针所指向的第一存储块的一个或多个第一存储块，将写入数据存储在所选择的一个或多个第一存储块中，以及将所述第一指针改变为指向所述写入缓冲器池内的处于空闲状态的第一存储块。7.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中当迁移事件发生时，所述控制器进一步：将所述写入缓冲器池内的包括由第二指针所指向的第一存储块的一个或多个第一存储块中存储的数据迁移到所述第二存储块，以及将所述第二指针改变为指向所述写入缓冲器池内的存储有效数据的第一存储块。8.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器进一步：利用所述第二存储块之中的空闲块来替换所述第一存储块中的所缓冲的数据因所述迁移而变为无效的所述一个或多个第一存储块。9.一种数据存储设备，包括：存储装置，包括多个存储块；以及控制器，通过选择作为所述多个存储块中的一些存储块的多个第一存储块来配置写入缓冲器池，其中所述第一存储块包括有效数据块、无效数据块和空闲块中的至少一个，并且其中所述控制器进一步管理所述写入缓冲器池以将除了所述无效数据块之外的所述第一存储块的数量保持在目标水平。10.根据权利要求9所述的数据存储设备，其中所述第一存储块的数据存储速度高于用
户数据区域的数据存储速度。11.根据权利要求9所述的数据存储设备，其中所述控制器进一步将除了所述第一存储块之外的剩余存储块作为第二存储块来管理，其中当检查到所述第二存储块的容量等于或小于设置的阈值时，所述控制器进一步释放所述写入缓冲器池中包括的空闲块，使得所释放的空闲块变为所述第二存储块。1...

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