存储器系统技术方案

一种存储器系统包括易失性第一存储单元、非易失性第二存储单元、和控制器。该控制器执行数据传输，将包括存储在第二存储单元的数据的存储位置的管理信息存储在第一存储单元，并且在更新管理信息的同时，执行数据管理。第二存储单元具有管理信息存储区，用于存储管理信息存储信息，其包括最新状态的管理信息以及管理信息的位置信息。存储位置信息在存储器系统的启动操作期间通过控制器来读取，并包括表示在管理信息存储区中最新状态的管理信息的存储位置的第二指针以及表示第二指针的存储位置的第一指针。第一指针存储在第二存储单元的固定区中，第二指针存储在第二存储单元中不包括固定区的区域中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉;sj吏用非易失性半导体存储器装置的存储器系统。
技术介绍
一些个人计算机(PC)使用硬盘装置作为次级存储装置。在这些PC 中，已知的技术是将已经存储在硬盘装置上的数据做*以防止由于一些 故障而使数据失效。例如，当探测到在硬盘装置上改变数据的行为时，在发生数据改变之前，先产生作为数据的备除的快照(snapshot)和关于数 据改变的日志。然后，在每个预定的时间重复进^f亍以下的处理，生成新的 快照，在生成新的快照之前使以前生成的快照无效，并生成新的日志(参 加美国专利申请/〉开No. 2006/0224636)。在由于某种原因数据变得无效 的情况下，可以通过读取快照和日志来恢复数据。最近几年，作为非易失性半导体存储器装置的NAND闪存的容量以急 剧地增大。结果，包含具有NAND闪存作为次级存储装置的存储器系统的 PC已i^实际应用。但是，与将具有硬盘装置作为次级存储装置的个人计 算机中存储的数据作备份不同，在美国专利申请公开No. 2006/0224636中 公开的技术不能应用于对具有NAND闪存作为次级存储装置的个人计算 机中存储的数据的备份。这是因为，为了增加NAND闪存的容量，采用了 多值存储技术，该技术能够在一个存储器单元中存储大于等于2比特的多 个数据(多值数据)。配置多值存储器的存储器单元具有场效应晶体管结构，其具有这样的 叠栅结构(stacked gate structure )，其中栅极绝缘膜、浮栅电极、栅极间 绝缘膜(inter-gate insulating film )以;S^控制栅电极按顺序层叠在沟道区，并且能够根据累积在浮栅电极的电子的数量来设定多个阈值电压。为了能 够基于多个阈值电压进行多值存储，需要使对应于一个数据的阈值电压的 分布极其的窄。例如，作为能够存储多4个值的多值存储器，存在这样的存储器，其 在一个存储器单元中包括低级页(lower order page)和高级页(higher order page )，并通过在每个页中写入1比特数据来存储2比特(4个值) 的数据。在这样的多值存储器中写数据的方法中，在数据写入第一存储单 元的低级页后，将数据写入与该第一存储单元相邻的存储单元(第二存储 单元)的低级页。在数据写入该相邻的存储单元后，将数据写入笫一存储 单元的高级页(参见，例如，JP-A 2004-192789 (KOKAI))。然而，在这样的多值存储器中，较早地写入了数据的第一存储器单元 的阈值电压由于数据的写入时间较晚并且与第一存储器单元相邻的第二存 储器单元的阈值电压而浮动。因此，在该多值存储器中，容易发生低级页 崩溃，其中在某个存储器单元的高级页写入数据时，由于例如非正常断电， 写入被中断，在先前写入了数据的低级页也被损坏。在包括NAND闪存的存储器系统中，当存储数据时，必须一次以例如 称为块的单位擦除写入区，然后以称为页的单位执行写入。然而，存在这 样的问题，随着在数据的这种写入之前执行的块的擦除的次数增加，配置 块的存储器单元的恶化加剧。因此，在具有作为二级存储装置的NAND闪 存的个人计算机中，必须执行抑制对块擦除的次数的数据管理。当基于上 述快照和日志恢复数据时，同样必须执行抑制对块擦除的次数的数据管理。 具体地，对于指示在NAND闪存中的数据存储位置的管理信息的存储，必 须提高可靠性。
技术实现思路
根据本专利技术一个实施方式的存储器系统包括易失性第一存储单元； 非易失性第二存储单元；和控制器，其通过第一存储单元执行在主机设备 和第二存储单元之间的数据传输，在第一存储单元中存储包括在该存储器系统的启动操作期间在第二存储单元存储的数据的存储位置的管理信息， 并在更新存储的管理信息的同时，基于该存储的管理信息在第一和第二存 储单元中执行管理。所述第二存储单元在其中存储于存储在所迷第 一存储 单元中的最新状态的管理信息，并且管理信息存储信息包括表示在所述最新状态下所述管理信息的存储位置的存储位置信息；以及在所述存储器系 统的启动操作期间由所述控制器读取所述存储位置信息，其包括表示在所 述第二存储单元中最新状态的管理信息的存储位置的第二指针以及表示所 述笫二指针的存储位置的第一指针，所述第一指针存储在固定区中的第一 指针存储区中，在所述第二存储单元中的第一指针的存储位置是固定的， 并且所述第二指针存储在所述第二存储单元中除了固定区域之外的区域中 的第二指针存储区中。根据本专利技术一个实施方式的存储器系统包括易失性第一存储单元； 非易失性第二存储单元，包括可以存储多值数据的存储器单元；以及控制 器，其在主机装置和第二存储单元之间通过第一存储单元来执行数据传输， 将包括在该存储器系统的启动操作期间存储在第二存储单元的数据的存储 位置的管理信息存储在第 一存储单元，并且在更新存储的管理信息的同时， 基于存储的管理信息在第 一和第二存储单元中执行数据管理。所述第二存 储单元包括快照存储区，用于将满足预定条件时获取的以及作为管理信 息的快照存储在所述第一存储单元中；日志存储区，当在所述管理信息中 发生改变时存储作为改变之前和之后的差别信息的日志；以及指针存储区， 用于存储表示所述快照存储区的存储位置的第 一指针。所述日志存储区根 据要存储的日志的大小依次提取作为数据擦除单位的块。在所述快照中存 储指示在所述日志存储区中存储的顶部日志的存储位置的第二指针。所述 块在其中存储表示下一要提取的块的位置的第一块提取位置信息。附图说明图1是才艮据本专利技术第一实施方式的存储器系统的配置的示例的框图； 图2是NAND存储器中的任意一个方框的配置示例的电路图；图3A是DRAM的功能配置示意图，图3B是NAND存储器的功能配 置示意图4是用于管理存储在存储器系统中的数据的层结构示例的示图； 图5示出了緩存管理信息表的示例； 图6示出了逻辑NAND管理信息表的示例； 图7示出了 NAND内部逻辑物理转换信息表的示例； 图8是根据第一实施方式的在管理信息存储区存储的管理信息存储信 息的内容的示例的示意图； 图9示出了日志的示例； 图IO示出了第二根指针的示例；图ll是图1所示驱动控制单元的功能配置的示例的框图； 图12是图11所示数据管理单元的功能配置的示例的框图； 图13是存储器系统的管理信息的存储处理过程的示例的流程图； 图14是存储器系统的管理信息的恢复处理过程的示例的流程图； 图15是根据本专利技术第二实施例用于存储日志的日志存储区的结构的 示例；图16是根据第三实施例的在管理信息存储区存储的管理信息存储信 息的内容的示例的示意图17是解释前日志和后日志的存储处理的示图18是根据第三实施例的存储器系统的管理信息的恢复处理过程的 示例的流程图19是根据第四实施例的存储前日志的前日志存储区和存储后曰志 的后日志存储区的结构的示例的示图20是根据本专利技术第五实施例的笫一根指针的复用的示例的示图；以及图21是根据第五实施例的第二根指针的复用的示例的示图。具体实施方式以下参照附图描述根据本专利技术的存储器系统的示例性实施例。本专利技术 不限于这些实施方式。根据本专利技术一个实施方式的存储器系统包括非易失性半导体存储装置，并被用作主机设备(例如个人电脑)的次级存储装置(SSD:固态驱 动器)。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器系统，包括：　易失性第一存储单元；　非易失性第二存储单元；和　控制器，其在主机装置和第二存储单元之间通过第一存储单元来执行数据传输，将包括在该存储器系统的启动操作期间存储在第二存储单元的数据的存储位置的管理信息存 储在第一存储单元，并且在更新存储的管理信息的同时，基于存储的管理信息在第一和第二存储单元中执行数据管理，其中　所述第二存储单元在其中存储处于最新状态的存储在所述第一存储单元中的管理信息，以及管理信息存储信息，该管理信息存储信息包括指明 处于最新状态的所述管理信息的存储位置的存储位置信息；以及　在所述存储器系统的启动操作期间由所述控制器读取所述存储位置信息，该存储位置信息包括指明在所述第二存储单元中最新状态的管理信息的存储位置的第二指针，以及指明所述第二指针的存储位置 的第一指针，所述第一指针存储在固定区中的第一指针存储区中，在所述第二存储单元中第一指针的存储位置是固定的，并且所述第二指针存储在所述第二存储单元中除了固定区域之外的区域中的第二指针存储区中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野纯二，松崎秀则，初田幸辅，浅野滋博，菅野伸一，檜田敏克，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]