执行安全擦除的存储设备及其操作方法技术

提供了一种执行安全擦除的存储设备及其操作方法。存储设备可以包括控制器，控制器被配置为控制包括多个块的非易失性存储器装置。控制器包括安全擦除控制逻辑，安全擦除控制逻辑被配置为：控制对多个块的安全擦除操作，并且响应于来自主机的针对多个块之中的第一块的安全擦除请求来执行控制操作，使得基于第一块是否处于安全擦除状态和/或劣化状态中的至少一种的确定结果来确定是否要跳过对第一块的安全擦除操作。的安全擦除操作。的安全擦除操作。

【技术实现步骤摘要】
执行安全擦除的存储设备及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求于2021年6月25日在韩国知识产权局提交的第10
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2021
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0083186号韩国专利申请的优先权，上述申请的全部内容通过引用包含于此。


[0003]本专利技术的构思涉及存一种存储设备，更具体地，涉及一种执行安全擦除的存储设备及其操作方法。

技术介绍

[0004]非易失性存储器是即使在断电时也可以保留存储在其中的数据的一类存储器。非易失性存储器的一个示例是闪存。包括闪存的存储设备(诸如，固态驱动器(SSD)和存储卡)被广泛使用。存储设备用于存储或移动大量数据。
[0005]随着存储设备在各个领域中的广泛使用，存储在存储设备中的数据的安全性越来越重要。具体地，在使用存储设备的计算系统中，即使用户请求删除数据，与数据对应的信息也可以物理地保留在存储设备中。通常，在物理擦除数据以安全地删除数据的情况下，随着对一个块的物理擦除操作的频率增加，存储单元可能劣化，并且数据可靠性可能由于阈值电压分布的偏移而降低。

技术实现思路

[0006]本公开的各方面及其专利技术构思提供了一种存储设备及其操作方法，从而防止存储单元的劣化和数据可靠性的降低，该存储设备用于在提供针对数据的安全擦除功能时基于确定请求进行安全地擦除的块的各种特性的结果来对块的安全擦除操作进行各种控制。
[0007]根据本专利技术构思的一些方面，一种存储设备可以包括控制器，控制器被配置为控制包括多个块的非易失性存储器装置，其中，控制器包括安全擦除控制逻辑，安全擦除控制逻辑被配置为：控制对多个块的安全擦除操作，并且响应于来自主机的针对多个块之中的第一块的安全擦除请求来执行控制操作，使得基于第一块是否处于安全擦除状态和/或劣化状态中的至少一种的确定结果来确定是否要跳过对第一块的安全擦除操作。
[0008]根据本专利技术构思的一些方面，提供了一种存储设备的操作方法，存储设备包括控制器和非易失性存储器装置，非易失性存储器装置包括多个块。所述操作方法可以包括：从主机接收针对多个块之中的第一块的安全擦除请求；基于连接到第一块的至少一条字线的存储单元的阈值电压分布来确定第一块是否处于安全擦除状态；以及响应于安全擦除请求，在正常操作条件下对第一块选择性地执行安全擦除操作，其中，基于指示还未对第一块执行安全擦除操作的确定结果执行所述安全擦除操作，其中，当第一块处于安全擦除状态时，响应于安全擦除请求，跳过对第一块的安全擦除操作。
[0009]根据本专利技术构思的一些方面，提供了一种存储设备的操作方法，存储设备包括控制器和非易失性存储器装置，非易失性存储器装置包括多个块。所述操作方法可以包括：从
主机接收安全擦除请求；当响应于安全擦除请求对多个块中的至少一个块执行安全擦除操作时，对对多个块中的每个块执行的安全擦除操作的次数进行计数；从主机接收针对多个块之中的第一块的安全擦除请求；以及根据与所述第一块对应的计数值，对第一块执行安全擦除操作或跳过对第一块的安全擦除操作。
附图说明
[0010]根据以下结合附图的详细描述，可以更清楚地理解本专利技术构思的一些示例实施例，在附图中：
[0011]图1是根据一些示例实施例的存储系统的框图；
[0012]图2是图1中的安全擦除控制逻辑的实施方式的框图；
[0013]图3是根据一些示例实施例的控制器的实施方式的框图；
[0014]图4是根据一些示例实施例的非易失性存储器装置的实施方式的框图；
[0015]图5是根据实施例的图4中的块的透视图；
[0016]图6和图7是根据一些示例实施例的存储设备的操作方法的流程图；
[0017]图8是示出根据存储设备的每个状态的阈值电压分布的图；
[0018]图9A和图9B是示出确定块的劣化程度的示例的图；
[0019]图10是根据一些示例实施例的存储设备的框图；
[0020]图11至图13是示出图10的存储设备的示例操作的图；
[0021]图14A和图14B是示出根据一些示例实施例的自适应安全擦除操作的操作条件的示例的图；
[0022]图15是根据一些实施例的将存储设备应用于固态驱动器(SSD)系统的示例的框图。
具体实施方式
[0023]在下文中，将参照附图详细描述本公开的专利技术构思的一些示例实施例。
[0024]图1是根据一些示例实施例的存储系统10的框图。
[0025]参照图1，存储系统10可以包括存储设备100和主机11。存储设备100可以包括控制器110和非易失性存储器(NVM)装置120。存储设备100可以经由各种接口与主机11通信。例如，主机11可以包括应用处理器(AP)或片上系统(SoC)。存储设备100可以经由以下各种接口与主机11通信：诸如，作为非限制性实施例的通用串行总线(USB)接口、多媒体卡(MMC)接口、嵌入式MMC(eMMC)接口、外围组件互连(PCI)接口、快速PCI(PCI
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E)接口、高级技术附件(ATA)接口、串行ATA接口、并行ATA接口、小型计算机系统接口(SCSI)、增强型小型磁盘接口(ESDI)、电子集成驱动器(IDE)接口、Firewire、通用闪存(UFS)接口和/或快速NVM(NVMe)接口。
[0026]NVM装置120可以包括NVM(诸如NAND闪存、垂直NAND闪存、NOR闪存、电阻随机存取存储器(RAM)、相变存储器、或磁阻RAM)。
[0027]控制器110可以响应于来自主机11的请求执行控制操作，从而将数据写入到NVM装置120或从NVM装置120读取数据。例如，控制器110可以控制NVM装置120的数据写入和读取操作，或从NVM装置120擦除数据的擦除操作。
[0028]NVM装置120可以包括存储单元阵列(MCA)。存储单元阵列可以包括多个存储块，例如，第一块BLK1至第z块BLKz。每个存储块(例如，第一块BLK1)可以包括多条字线和至少一条虚设字线。例如，连接到每条字线的存储单元可以形成单个页。用户数据可以存储在与每条字线对应的页中，而数据可以不存储在与虚设字线对应的页中。
[0029]控制器110可以基于各种单位对NVM装置120执行控制操作。例如，存储块可以是擦除单位，并且页(或多个存储块)可以是写入单位和读取单位。控制器110可以向NVM装置120提供命令CMD和地址ADD以执行来自主机11的各种请求。
[0030]作为非限制性示例，存储系统10可以包括例如个人计算机(PC)、数据服务器、网络附接存储(NAS)、物联网(IoT)设备或便携式电子设备。作为非限制性示例，便携式电子设备可以包括膝上型计算机、移动电话、智能电话、平板PC、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、数字静态相机、数字视频相机、音频设备、便携式多媒体播放器(PMP)、个人导航设备(PND)、MP3播放器、手持式游戏控制台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储设备，所述存储设备包括控制器，所述控制器被配置为控制包括多个块的非易失性存储器装置，所述控制器包括安全擦除控制逻辑，所述安全擦除控制逻辑被配置为控制对所述多个块的安全擦除操作，并且被配置为响应于来自主机的针对所述多个块之中的第一块的安全擦除请求来执行控制操作，使得基于所述第一块是否处于安全擦除状态和/或劣化状态中的至少一种的确定结果来确定是否要跳过对所述第一块的所述安全擦除操作。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述安全擦除控制逻辑还被配置为：当基于所述第一块的存储单元的阈值电压分布的确定结果而确定所述第一块具有存储在其中的有效数据时，对所述第一块执行所述安全擦除操作。3.根据权利要求2所述的存储设备，其中，所述安全擦除控制逻辑进一步被配置为：当基于所述第一块的所述存储单元的所述阈值电压分布的确定结果而确定所述第一块处于所述安全擦除状态时，跳过对所述第一块的所述安全擦除操作。4.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述安全擦除控制逻辑还被配置为：根据连接到所述第一块的至少一条第一字线的存储单元的阈值电压分布的向下偏移的量来确定所述第一块是否处于所述劣化状态，其中，所述安全擦除控制逻辑还被配置为：当所述第一块被确定为处于所述劣化状态时改变对所述第一块的所述安全擦除操作的操作条件。5.根据权利要求4所述的存储设备，其中，所述第一块包括至少一条虚设字线和多条字线，以及其中，所述至少一条第一字线包括所述至少一条虚设字线。6.根据权利要求4所述的存储设备，其中，所述安全擦除操作包括：对所述第一块的存储单元的擦除操作以及在所述擦除操作之后将所述第一块的所述存储单元编程为特定阈值电压状态的编程操作，其中，所述安全擦除控制逻辑还被配置为：当所述第一块的所述劣化状态的程度增加时，在所述擦除操作期间减小擦除电压的电平，或在所述编程操作期间增加编程电压的电平。7.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述控制器还包括标志存储电路，所述标志存储电路存储分别指示所述多个块的安全擦除状态的标志，其中，与所述多个块之中的已经经历所述安全擦除操作的块对应的标志具有第一值，并且与所述多个块之中的没有经历安全擦除操作的块对应的标志具有第二值，以及其中，所述安全擦除控制逻辑还被配置为：基于所述第一块的标志的确定结果来确定所述第一块是否处于所述安全擦除状态。8.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述控制器还包括安全擦除计数器，所述安全擦除计数器被配置为：对对所述多个块中的每个块执行的安全擦除操作的次数进行计数，以及其中，所述安全擦除控制逻辑还被配置为：基于与所述第一块对应的计数值的确定结果来确定所述第一块是否处于所述劣化状态。9.一种存储设备的操作方法，所述存储设备包括控制器和非易失性存储器装置，所述非易失性存储器装置包括多个块，所述操作方法包括：从主机接收针对所述多个块之中的第一块的安全擦除请求；
基于连接到所述第一块的至少一条字线的存储单元的阈值电压分布，确定所述第一块是否处于安全擦除状态；以及响应于所述安全擦除请求，在正常操作条件下对所述第一块选择性地执行安全擦除操作，其中，基于指示还未对所述第一块执行安全擦除操作的确定结果执行所述安全擦除操作，其中，当所述第一块处于所述安全擦除状态时，响应于所述安全擦除请求，跳过对所述第一块的所述安全擦除操作。10.根据权利要求9所述的操作方法，其中，在所述安全擦除状态下所述存储单元的所述阈值电压分布具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：金有焕，李址华，李庚德，安浩圣，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：