存储装置及其操作方法制造方法及图纸

技术编号:37361042 阅读:11 留言:0更新日期:2023-04-27 07:09
提供一种存储装置及其操作方法。存储装置包括:存储器装置,其包括第一至第三存储器区域,第一存储器区域相对于第二和第三存储器区域具有最低比特密度,第二存储器区域相对于第一和第三存储器区域具有中等比特密度,并且第三存储器区域相对于第一和第二存储器区域具有最高比特密度;以及控制器,其被配置为控制存储器装置。控制器被配置为基于从主机接收的数据的属性将数据分配给第一至第三存储器区域,基于对第一至第三存储器区域中的每一个的数据分配量和第一至第三存储器区域中的每一个的相应大小来确定当前状态,并且基于用于缓解第三存储器区域的寿命缩短的强化学习结果在当前状态下执行增大或减小第二存储器区域的大小的动作。的大小的动作。的大小的动作。

【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2021年10月22日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请No.10

2021

0141851的优先权,其公开内容整体以引用方式并入本文中。


[0003]本专利技术构思涉及一种存储装置及其操作方法。

技术介绍

[0004]计算机系统可包括各种类型的存储器系统,并且这些存储器系统可包括存储器装置和控制器。存储器装置可用于存储数据,并且可被分类为易失性存储器装置或非易失性存储器装置。存储器装置可包括具有不同性能程度的第一存储器区域和第二存储器区域,并且在一些示例中,对第一存储器区域的写速度可不同于对第二存储器区域的写速度。

技术实现思路

[0005]本专利技术构思的一方面是提供一种被配置为提高包括具有不同比特密度的存储器区域的存储器装置的寿命的存储装置及其操作方法。
[0006]根据本专利技术构思的一方面,一种存储装置包括:存储器装置,其包括第一存储器区域、第二存储器区域和第三存储器区域,第一存储器区域相对于第二存储器区域和第三存储器区域具有最低比特密度,第二存储器区域相对于第一存储器区域和第三存储器区域具有中等比特密度,并且第三存储器区域相对于第一存储器区域和第二存储器区域具有最高比特密度;以及控制器,其被配置为控制存储器装置,其中,控制器被配置为基于从主机接收的数据的属性将数据分配至第一存储器区域至第三存储器区域,基于对第一存储器区域至第三存储器区域中的每一个的数据分配量和第一存储器区域至第三存储器区域中的每一个的相应大小来确定当前状态,并且基于用于缓解第三存储器区域的寿命缩短的强化学习结果,执行在当前状态下增大或减小第二存储器区域的大小的动作。
[0007]根据本专利技术构思的一方面,一种存储装置包括:存储器装置,其包括第一存储器区域、第二存储器区域和第三存储器区域,第一存储器区域相对于第二存储器区域和第三存储器区域具有最低比特密度,第二存储器区域相对于第一存储器区域和第三存储器区域具有中等比特密度,并且第三存储器区域相对于第一存储器区域和第二存储器区域具有最高比特密度;以及控制器,其被配置为控制存储器装置,其中,控制器被配置为基于从主机接收的数据的属性将数据分配给第一存储器区域至第三存储器区域,并且在多个循环内重复地如下操作以生成强化学习结果:在基于对第一存储器区域至第三存储器区域中的每一个的数据分配量和第一存储器区域至第三存储器区域中的每一个的相应大小确定的当前状态下增大或减小第二存储器区域的大小的动作,在增大或减小第二存储器区域的大小的动作之后收集存储器装置的磨损水平信息,基于磨损水平信息来确定奖励,以及针对在当前状态下执行的动作确定奖励的操作。
[0008]根据本专利技术构思的一方面,一种操作包括具有不同比特密度的存储器区域的存储装置的方法包括:基于对每个存储器区域的数据分配量和每个存储器区域的大小来确定当前状态;执行基于当前状态增大或减小一个或多个存储器区域的大小的动作;基于针对该动作确定的存储装置的磨损水平来确定奖励;使用当前状态、动作和奖励来生成强化学习结果;以及使用强化学习结果来调节一个或多个存储器区域的大小。
附图说明
[0009]本专利技术构思的以上和其它方面、特征和优点将从以下结合附图进行的详细描述更清楚地理解,在附图中:
[0010]图1是示出根据本专利技术构思的示例实施例的主机存储系统的框图。
[0011]图2至图4是更详细地示出包括在非易失性存储器中的存储器块的图。
[0012]图5是示出参照图1描述的存储装置的一些配置的框图。
[0013]图6A和图6B是示出根据存储装置的当前状态的存储器区域的寿命缩短的图。
[0014]图7是示出改变存储装置中的存储器区域的大小的操作的图。
[0015]图8是示出存储装置执行强化学习的方法的图。
[0016]图9是详细示出存储装置确定状态的方法的图。
[0017]图10示出根据本专利技术构思的实施例的Q表。
[0018]图11至图13是示出根据本专利技术构思的实施例的存储装置的操作方法的流程图。
[0019]图14示出根据本专利技术构思的另一实施例的Q表。
[0020]图15是示出根据本专利技术构思的实施例的存储器装置的截面图。
[0021]图16是示出根据本专利技术构思的实施例的存储装置所应用的系统的图。
具体实施方式
[0022]将参照示出这些实施例的附图更充分地描述各种示例性实施例。然而,本公开可按许多不同的形式实现,不应被解释为限于本文所阐述的实施例。贯穿本申请,相似的标号是指相似的元件。将理解,尽管本文中可使用术语第一、第二等来描述各种元件,但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件相区分。因此,例如,在不脱离本专利技术构思的教导的情况下,下面讨论的第一元件、第一组件或第一区段可被称为第二元件、第二组件或第二区段。如本文所用,术语"和/或"包括一个或多个关联所列项中的任何和所有组合。要注意的是,尽管未相对于其具体地描述,关于一个实施例所描述的各方面可被并入不同的实施例中。即,所有实施例和/或任何实施例的特征可按任何方式和/或组合来组合。
[0023]图1是示出根据本专利技术构思的示例实施例的主机存储系统的框图。
[0024]主机存储系统10可包括主机100和存储装置200。另外,存储装置200可包括存储控制器210和非易失性存储器(NVM)220。
[0025]主机100可包括电子装置,例如,诸如移动电话、MP3播放器、膝上型计算机等的便携式电子装置或者诸如台式计算机、游戏机、TV、投影仪等的电子装置。主机100可包括至少一个操作系统(OS)。操作系统可总体管理和控制主机100的功能和操作。
[0026]存储装置200可包括根据来自主机100的请求存储数据的存储介质。作为示例,存
储装置200可包括固态驱动器(SSD)、嵌入式存储器和/或可移除外部存储器。当存储装置200是SSD时,存储装置200可以是符合快速非易失性存储器(NVMe)标准的装置。当存储装置200是嵌入式存储器或外部存储器时,存储装置200可以是符合通用闪存(UFS)标准或嵌入式多媒体卡(eMMC)标准的装置。主机100和存储装置200可分别根据所采用的标准协议来生成和发送分组(packet)。
[0027]即使当没有供电时,非易失性存储器220也可维持所存储的数据。非易失性存储器220可在编程操作中存储从主机100提供的数据,并且可在读操作中输出存储在非易失性存储器220中的数据。非易失性存储器220可包括多个存储器块,每个存储器块可包括多个页,并且每个页可包括连接到字线的多个存储器单元。在实施例中,非易失性存储器220可以是闪速存储器。
[0028]当存储装置200的非易失性存储器220包括闪速存储器时,闪速存储器可包括2D NAND存储器阵列或3D(或竖直)NAND(VNAND)存储器本文档来自技高网
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【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,其包括第一存储器区域、第二存储器区域和第三存储器区域,所述第一存储器区域相对于所述第二存储器区域和所述第三存储器区域具有最低比特密度,所述第二存储器区域相对于所述第一存储器区域和所述第三存储器区域具有中等比特密度,并且所述第三存储器区域相对于所述第一存储器区域和所述第二存储器区域具有最高比特密度;以及控制器,其被配置为控制所述存储器装置,其中,所述控制器被配置为基于从主机接收的数据的属性将所述数据分配给所述第一存储器区域至所述第三存储器区域,基于对所述第一存储器区域至所述第三存储器区域中的每一个的数据分配量和所述第一存储器区域至所述第三存储器区域中的每一个的相应大小来确定当前状态,并且基于用于缓解所述第三存储器区域的寿命缩短的强化学习结果在所述当前状态下执行增大或减小所述第二存储器区域的大小的动作。2.根据权利要求1所述的存储装置,其中,所述当前状态基于多个因素来确定,并且其中,所述多个因素包括:在单位周期内分配给所述第一存储器区域的数据量与从所述主机接收的数据量的第一存储器区域数据比率;在所述单位周期内分配给所述第二存储器区域的数据量与从所述主机接收的数据量的第二存储器区域数据比率;在当前周期内所述第一存储器区域的大小与所述存储器装置的总体存储容量的第一存储器大小比率;以及在所述当前周期内所述第二存储器区域的大小与所述存储器装置的总体存储容量的当前第二存储器大小比率。3.根据权利要求2所述的存储装置,其中,所述多个因素还包括:在先前周期内所述第二存储器区域的大小与所述存储器装置的总体存储容量的先前第二存储器大小比率。4.根据权利要求1所述的存储装置,其中,所述控制器被配置为在多个循环内重复地执行如下操作以生成强化学习结果:在基于对所述第一存储器区域至所述第三存储器区域中的每一个的数据分配量和所述第一存储器区域至所述第三存储器区域中的每一个的相应大小确定的当前状态下增大或减小所述第二存储器区域的大小的动作,在增大或减小所述第二存储器区域的大小的动作之后收集所述存储器装置的磨损水平信息,基于所述磨损水平信息来确定奖励,以及针对在所述当前状态下执行的动作确定所述奖励的操作。5.根据权利要求4所述的存储装置,其中,所述磨损水平信息包括关于所述第三存储器区域中包括的存储器块的限制擦除计数在单位周期内的擦除计数增量。6.根据权利要求5所述的存储装置,其中,所述控制器被配置为确定所述奖励,使得随着所述磨损水平信息的值减小,所述奖励的值增大。7.根据权利要求1所述的存储装置,其中,所述控制器被配置为基于来自所述主机的数据的热度将所述数据提供给所述第一存储器区域至所述第三存储器区域中的任一个,并且
基于所述第一存储器区域和所述第二存储器区域的自由空间的大小将存储在所述第一存储器区域或所述第二存储器区域中的数据迁移到所述第三存储器区域。8.根据权利要求1所述的存储装置,其中,所述第一存储器区域包括单级单元存储器块,其中,所述第二存储器区域包括三级单元存储器块,并且其中,所述第三存储器区域包括四级单元存储器块。9.根据权利要求8所述的存储装置,其中,所述控制器被配置为基于所述强化学习结果将包括在所述第二存储器区域中的三级单元存储器块转换为四级单元存储器块以减小所述第二存储器区域的大小,或者将包括在所述第三存储器区域中的四级单元存储器块转换为三级单元存储器块以增大所述第二存储器区域的大小。10.一种存储装置,包括:存储器装置,其包括第一存储器区域、第二存储器区域和第三存储器区域,所述第一存储器区域相对于所述第二存储器区域和所述第三存储器区域具有最低比特密度,所述第二存储器区域相对于所述...

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

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