存储设备制造技术

一种存储设备，包括：非易失性存储器，包括被配置为存储第一用户数据的第一存储块；以及控制器，被配置为对第一用户数据执行巡读，其中，该控制器被配置为当第一用户数据需要回收时，增加第一用户数据的回收计数；该控制器被配置为当第一用户数据的回收计数大于回收阈值时，确定第一用户数据为冷数据；该控制器被配置为当第一用户数据被确定为冷数据时，对第一用户数据执行第一回收，并且该非易失性存储器被配置为响应于第一回收，将第一用户数据存储在不同于第一存储块的第二存储块中。储在不同于第一存储块的第二存储块中。储在不同于第一存储块的第二存储块中。

【技术实现步骤摘要】
存储设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年10月8日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10
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2021
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0133845的优先权，其公开内容通过引用整体合并于此。


[0003]本公开涉及一种存储设备。

技术介绍

[0004]半导体存储器件可以包括易失性存储器件和非易失性存储器件。易失性存储器件具有高的读写速度，但仅在通电时保持其数据。另一方面，由于非易失性存储器件在断电时保留其据，所以非易失性存储器件用于在没有电源的情况下存储必须保留的数据。
[0005]例如，易失性存储器件可以包括静态随机存取存储器(RAM)(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)等。例如，非易失性存储器件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、相变RAM PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻RAM(RRAM)、铁电RAM(FRAM)等。闪存可以是NOR型闪存或NAND型闪存。
[0006]参考韩国公开专利No.10
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2021
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0003625，中央处理单元可以将存储在非超级块中的数据分为热数据和冷数据，并且在执行回收时将热数据复制到超级块。这里，热数据可以是具有大量读取次数的数据，冷数据可以是具有少量读取次数的数据。换言之，根据韩国公开专利No.10
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2021
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0003625，存储设备根据读取次数将数据分类为冷数据。这种对存储设备的冷数据进行分类的方法可能存在问题。

技术实现思路

[0007]本公开的实施例提供了一种具有提高的性能和可靠性的存储设备。
[0008]根据本公开的实施例，提供了一种存储设备，包括：非易失性存储器，包括被配置为存储第一用户数据的第一存储块；以及控制器，被配置为对第一用户数据执行巡读，其中，该控制器被配置为当第一用户数据需要回收时，增加第一用户数据的回收计数；该控制器被配置为当第一用户数据的回收计数大于回收阈值时，确定第一用户数据为冷数据；该控制器被配置为当第一用户数据被确定为冷数据时，对第一用户数据执行第一回收，并且该非易失性存储器被配置为响应于第一回收，将第一用户数据存储在不同于第一存储块的第二存储块中。
[0009]根据本公开的实施例，提供了一种存储设备，包括：非易失性存储器；以及控制器，被配置为从外部设备接收第一用户数据、逻辑块地址和写入命令，被配置为生成关于与逻辑块地址匹配的第一地址的第一匹配表，并且被配置向将第一地址和第一用户数据输出到非易失性存储器，其中，该非易失性存储器被配置为基于第一地址来存储第一用户数据；该控制器被配置为增加第一用户数据的回收计数，被配置为对第一用户数据执行回收，并且被配置为生成关于与逻辑块地址匹配的第二地址的第二匹配表，第二地址不同于第一地
址。
[0010]根据本公开的实施例，提供了一种存储设备，包括：第一非易失性存储器，被配置为存储第一用户数据；第二非易失性存储器，与第一非易失性存储器不同；以及控制器，被配置为对第一用户数据执行巡读，其中，该控制器被配置为当所述第一用户数据需要回收时，增加第一用户数据的回收计数，该控制器被配置为当第一数据的回收计数大于回收阈值时，将第一用户数据提供给第二非易失性存储器，并且该第二非易失性存储器被配置为存储第一数据。
附图说明
[0011]根据结合附图的实施例的以下描述，本公开的上述和/其他特征将变得更加清楚，在附图中：
[0012]图1是根据本公开的一些实施例的存储器系统的框图。
[0013]图2是图1的非易失性存储器的框图。
[0014]图3是图1的存储控制器和非易失性存储器的框图。
[0015]图4是示出了根据本公开的一些实施例的存储单元阵列的电路图。
[0016]图5是根据本公开的一些实施例的回收控制器和非易失性存储器的框图。
[0017]图6是用于说明根据本公开的一些实施例的存储器系统的操作的梯形图。
[0018]图7是用于说明巡读的图。
[0019]图8是用于说明根据本公开的一些实施例的回收计数和冷数据回收的流程图。
[0020]图9是经回收的非易失性存储器的框图。
[0021]图10是说明图5的阈值确定器的操作的流程图。
[0022]图11是根据本公开的一些实施例的改变匹配表的图。
[0023]图12是用于说明根据本公开的一些实施例的第一用户数据的读取操作的梯形图。
[0024]图13是根据本公开的一些实施例的包括多个存储块的存储设备的框图。
[0025]图14是根据本公开的一些实施例的包括多个存储块的存储设备的框图。
[0026]图15是根据本公开的一些实施例的包括多个存储设备的存储器系统的图。
[0027]图16是用于说明图15的存储器系统的操作的梯形图。
[0028]图17是根据本公开的一些实施例的包括存储设备的数据中心的图。
具体实施方式
[0029]在下文中，将参考附图描述本公开的实施例。
[0030]图1是根据本公开的一些实施例的存储器系统的框图。
[0031]参考图1，存储器系统1可以包括主机设备20和存储设备10。主机设备20可以包括主机控制器21和主机存储器22。主机控制器21可以控制主机设备20的整体操作。主机存储器22可以临时存储从主机设备20的外部发送的数据、要发送到存储设备10的数据或者要从存储设备10发送的数据。主机设备20可以是应用处理器(AP)。然而，本公开的实施例不限于此。
[0032]存储设备10可以包括存储器控制器200和非易失性存储器(NVM)400。
[0033]存储设备10可以包括存储介质(未示出)，以用于响应于来自主机设备20的请求存
储数据。作为示例，存储设备10可以包括固态驱动器(SSD)、嵌入式存储器和可拆卸外部存储器中的至少一个。当存储设备10是SSD时，存储设备10可以例如是符合非易失性存储器快速(NVMe)标准的设备。当存储设备10是嵌入式存储器或外部存储器时，存储设备10可以是符合通用闪存(UFS)或嵌入式多媒体卡(eMMC)标准的设备。存储设备10和主机设备20可以各自根据所采用的标准协议来生成和发送分组。
[0034]当存储设备10的非易失性存储器400包括闪存时，闪存可以包括二维(2D)NAND存储阵列或三维(3D)NAND存储阵列(或竖直NAND，VNAND)。作为另一示例，存储设备10可以包括不同类型的非易失性存储器。例如，存储设备10可以包括磁性随机存取存储器(RAM)(MRAM)、自旋转移矩MRAM、导电桥接RAM(CBRAM)、FeRAM(铁电RAM)、PRAM(相RAM)、电阻式存储器(电阻式RAM)和其他各种类型的存储器。
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【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，包括被配置为存储第一用户数据的第一存储块；以及控制器，被配置为对所述第一用户数据执行巡读，其中，所述控制器被配置为当所述第一用户数据需要回收时，增加所述第一用户数据的回收计数，所述控制器被配置为当所述第一用户数据的回收计数大于回收阈值时，确定所述第一用户数据为冷数据，所述控制器被配置为当所述第一用户数据被确定为冷数据时，对所述第一用户数据执行第一回收，并且所述非易失性存储器被配置为响应于所述第一回收，将所述第一用户数据存储在不同于所述第一存储块的第二存储块中。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述第一存储块包括单级单元SLC，并且所述第二存储块包括多级单元MLC、三级单元TLC或四级单元QLC。3.根据权利要求1所述的存储设备，其中，包括在所述第一存储块中的第一存储单元的存储容量比包括在所述第二存储块中的第二存储单元的存储容量小。4.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述非易失性存储器包括被配置为存储第二用户数据的第三存储块，所述控制器被配置为对所述第二用户数据执行巡读，所述控制器被配置为当所述第二用户数据需要回收时，增加所述第二用户数据的回收计数，并且所述控制器被配置为当所述第二用户数据的回收计数不大于所述回收阈值时，在不需要确定所述第二用户数据为冷数据的情况下对所述第二用户数据执行第二回收。5.根据权利要求4所述的存储设备，其中，所述非易失性存储器被配置为响应于所述第二回收，将所述第二用户数据存储在不同于所述第三存储块的第四存储块中，并且包括在所述第三存储块中的第三存储单元的存储容量不比包括在所述第四存储块中的第四存储单元的存储容量小。6.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述控制器被配置为生成包括所述第一用户数据的回收计数的元数据。7.根据权利要求6所述的存储设备，其中，所述控制器被配置为基于所述元数据来确定所述第一用户数据为冷数据。8.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述控制器被配置为基于所述第一存储块的删除计数和所述第二存储块的删除计数来确定所述回收阈值。9.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述第二存储块被配置为存储与所述第一用户数据不同的第二用户数据，并且所述非易失性存储器包括与所述第一存储块和所述第二存储块不同的第三存储块，所述控制器被配置为对所述第二用户数据执行巡读，所述控制器被配置为当所述第二用户数据需要回收时，增加所述第二用户数据的回收计数，
所述控制器被配置为当所述第二用户数据的回收计数大于所述回收阈值时，确定所述第二用户数据为冷数据，所述控制器被配置为对被确定为冷数据的所述第一用户数据执行所述第一回收，并且所述控制器被配置为对被确定为冷数据的所述第二用户数据执行第二回收。10.根据权利要求9所述的存储设备，其中，所述非易失性存储器被配置为响应于所述第一回收而将所述第一用户数据存储在所述第三存储块中，以及被配置为响应于所述第二回收而将所述第二用户数据存储在所述第三存储块中，并且包括在所述第一存...

【专利技术属性】
技术研发人员：张升龙，金灿河，南庚旻，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：