包括非易失性存储器的存储器存储设备和电子设备制造技术

提供一种包括非易失性存储器的存储器存储设备和电子设备。所述存储器存储设备包括：非易失性存储器，所述非易失性存储器包括多个存储块；以及存储器控制器，所述存储器控制器被配置为控制所述非易失性存储器，所述存储器控制器还被配置为向所述非易失性存储器提供包括写入数据的主机数据，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的空闲块计数小于第一阈值时，对所述多个存储块执行垃圾收集操作以向所述非易失性存储器提供垃圾收集数据，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的所述空闲块计数大于比所述第一阈值小的第二阈值并且所述多个存储块中的第一存储块的有效页计数小于第三阈值时，增加用于提供所述主机数据的容量。提供所述主机数据的容量。提供所述主机数据的容量。

【技术实现步骤摘要】
包括非易失性存储器的存储器存储设备和电子设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年12月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0183267的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。


[0003]本公开涉及一种包括非易失性存储器的存储器存储设备(memory storage device)和电子设备。具体地，本公开涉及一种被配置为执行垃圾收集的存储器存储设备和电子设备。

技术介绍

[0004]半导体存储器件包括易失性存储器件和非易失性存储器件。虽然易失性存储器件通常可以具有高读取和写入速度，但是易失性存储器件在电源关断时会丢失所存储的内容。相比之下，因为非易失性存储器件即使在电源关断时也保留所存储的内容，所以非易失性存储器件用于存储不管是否供应电源都要保留的内容。
[0005]例如，易失性存储器件包括静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)等。非易失性存储器件即使在电源关断时也保留所存储的内容。例如，非易失性存储器件包括ROM(只读存储器)、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。闪存可以分为或非(NOR)型闪存或与非(NAND)型闪存。
[0006]具体地，闪存器件的优点可以在于：与一般的EEPROM相比，它可以实现为高度集成的辅助大容量存储设备。
[0007]使用闪存生产各种存储器系统(memory system)。存储器系统可以通过协议将数据存储在闪存中或从闪存读取数据。
[0008]闪存可以执行垃圾收集操作以确保空闲块。从主机传送的数据量会因执行了垃圾收集操作而改变。需要控制由主机提供的数据量以限制闪存性能的降低。

技术实现思路

[0009]本公开的各方面可以提供一种改善了非易失性存储器的性能的电子设备。
[0010]本公开的各方面还可以提供一种改善了非易失性存储器的性能的存储器存储设备。
[0011]然而，本公开的各方面不受限于本文阐述的那些。通过参照下面给出的本公开的详细描述，本公开的以上以及其他方面对于本公开所属领域的普通技术人员将变得更明了。
[0012]根据本公开的一些方面，提供一种存储器存储设备，包括：非易失性存储器，所述非易失性存储器包括多个存储块；以及存储器控制器，所述存储器控制器被配置为控制所述非易失性存储器，其中，所述存储器控制器还被配置为向所述非易失性存储器提供包括
写入数据的主机数据，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的空闲块计数小于第一阈值时对所述多个存储块执行垃圾收集操作以向所述非易失性存储器提供垃圾收集数据，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的所述空闲块计数大于比所述第一阈值小的第二阈值并且所述多个存储块之中的第一存储块的有效页计数小于第三阈值时，增加用于提供所述主机数据的容量。
[0013]根据本公开的一些方面，提供一种存储器存储设备，包括：非易失性存储器，所述非易失性存储器包括多个存储块；以及存储器控制器，所述存储器控制器包括连接到所述非易失性存储器的存储器接口，其中，所述存储器控制器被配置为向所述存储器接口提供包括写入数据的主机数据，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的空闲块计数小于第一阈值时向所述存储器接口提供垃圾收集数据，其中，所述存储器接口被配置为向所述非易失性存储器提供所述主机数据和所述垃圾收集数据中的一者或两者，其中，所述存储器接口还被配置为：当所述多个存储块之中的第一存储块的有效页计数小于第三阈值时，不控制提供所述主机数据的容量与提供所述垃圾收集数据的容量的比率，其中，所述存储器接口还被配置为：当所述多个存储块之中的所述第一存储块的所述有效页计数等于或大于所述第三阈值时，控制用于提供所述主机数据的容量与用于提供所述垃圾收集数据的容量的比率。
[0014]根据本公开的一些方面，提供一种电子设备，包括：非易失性存储器，所述非易失性存储器包括多个存储块；存储器控制器，所述存储器控制器被配置为控制所述非易失性存储器；以及主机，所述主机连接到所述存储器控制器，其中，所述主机被配置为向所述非易失性存储器提供主机数据，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的空闲块计数小于第一阈值时对所述多个存储块执行垃圾收集操作以向所述非易失性存储器提供垃圾收集数据，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的所述空闲块计数大于比所述第一阈值小的第二阈值并且所述多个存储块之中的第一存储块的有效页计数小于第三阈值时，增加用于提供所述主机数据的容量，并且减小用于提供所述垃圾收集数据的容量。
附图说明
[0015]图1是示出根据一些实施例的电子设备的框图。
[0016]图2是示出图1的存储器控制器的框图。
[0017]图3是示出图1的非易失性存储器的框图。
[0018]图4是示出根据一些实施例的非易失性存储器件的示例框图。
[0019]图5是示出根据一些实施例的存储单元阵列的示例电路图。
[0020]图6是示出根据一些实施例的非易失性存储器的内部的示例图。
[0021]图7是示出根据一些实施例的执行垃圾收集的电子设备的框图。
[0022]图8是示出根据一些实施例的用于执行垃圾收集的操作的流程图。
[0023]图9是示出根据一些实施例的存储器存储设备的垃圾收集操作的概念图。
[0024]图10是示出根据一些实施例的存储器存储设备的有效页计数比率的概念图。
[0025]图11是示出根据一些实施例的控制存储器接口中的主机数据与垃圾收集数据的比率的流程图。
[0026]图12至图14是示出图11的控制主机数据与垃圾收集数据的比率的图。
[0027]图15是示出根据一些实施例的当不控制存储器接口中主机数据与垃圾收集数据的比率时的效果的图。
[0028]图16是示出根据一些实施例的控制存储器接口中的主机数据与垃圾收集数据的比率的流程图。
[0029]图17至图19是示出图16的控制主机数据与垃圾收集数据的比率的图。
[0030]图20是示出根据一些实施例的电子设备的框图。
具体实施方式
[0031]在下文中，将参照附图描述根据本公开的技术思想的实施例。然而，本专利技术主题可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。在附图中，贯穿本申请，相同的标号指代相同的元件，并且可以省略重复的描述。将理解，尽管在本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元素，但是这些元素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元素与另一个元素区分开来。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、第一组件或第一部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器存储设备，包括：非易失性存储器，所述非易失性存储器包括多个存储块；以及存储器控制器，所述存储器控制器被配置为控制所述非易失性存储器，其中，所述存储器控制器还被配置为向所述非易失性存储器提供包括写入数据的主机数据，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的空闲块计数小于第一阈值时，对所述多个存储块执行垃圾收集操作以向所述非易失性存储器提供垃圾收集数据，并且其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的所述空闲块计数大于比所述第一阈值小的第二阈值并且所述多个存储块之中的第一存储块的有效页计数小于第三阈值时，增加用于提供所述主机数据的容量。2.根据权利要求1所述的存储器存储设备，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块之中的与所述第一存储块不同的第二存储块的有效页计数等于或大于所述第三阈值时，减小用于提供所述主机数据的容量。3.根据权利要求2所述的存储器存储设备，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的所述空闲块计数等于或大于所述第一阈值时，不对所述多个存储块执行所述垃圾收集操作并且不向所述非易失性存储器提供所述垃圾收集数据。4.根据权利要求2所述的存储器存储设备，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块之中的与所述第一存储块不同的所述第二存储块的所述有效页计数等于或大于所述第三阈值时，增加用于提供所述垃圾收集数据的容量。5.根据权利要求1所述的存储器存储设备，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的所述空闲块计数等于或小于所述第二阈值时，减小用于提供所述主机数据的容量。6.根据权利要求1所述的存储器存储设备，其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块之中的所述第一存储块的所述有效页计数小于所述第三阈值时，减小用于提供所述垃圾收集数据的容量。7.根据权利要求1所述的存储器存储设备，其中，所述存储器控制器还被配置为：增加用于提供所述主机数据的容量与用于提供所述垃圾收集数据的容量的比率。8.根据权利要求1所述的存储器存储设备，其中，所述存储器控制器还被配置为存储包括关于所述写入数据的信息的元数据，并且其中，所述元数据被配置为包括所述多个存储块之中的其中存储有所述写入数据的存储块的有效页计数和所述多个存储块的所述空闲块计数。9.根据权利要求1所述的存储器存储设备，其中，所述非易失性存储器还被配置为响应于接收到所述主机数据而将所述写入数据编程在所述多个存储块中，并且被配置为响应于接收到所述垃圾收集数据而生成空闲块。10.一种存储器存储设备，包括：非易失性存储器，所述非易失性存储器包括多个存储块；以及存储器控制器，所述存储器控制器包括连接到所述非易失性存储器的存储器接口，其中，所述存储器控制器被配置为向所述存储器接口提供包括写入数据的主机数据，
其中，所述存储器控制器还被配置为：当所述多个存储块的空闲块计数小于第一阈值时向所述存储器接口提供垃圾收集数据，其中，所述存储器接口被配置为向所述非易失性存储器提供所述主机数据和所述垃圾收集数据中的一者或两者，其中，所述存储器接口还被配置为：当所述多个存储块之中的第一存储块的有效页计数小于第三阈值时，不控制用于提供所述主机数据的容量与用于提供所述垃圾收集数据的容量的比率，并且其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘善美，李荣息，金贞银，金慧珠，黄素淡，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：