數(shù)據(jù)儲存器件及其操作方法
【專利說明】數(shù)據(jù)儲存器件及其操作方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年12月12日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的申請?zhí)枮?br>10-2014-0179191的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其整體內(nèi)容通過弓I用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]各種實(shí)施例基本涉及一種數(shù)據(jù)儲存器件，且更特別地，涉及一種管理數(shù)據(jù)儲存器件的有效數(shù)據(jù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體裝置，具體地，半導(dǎo)體存儲裝置，可以被用來儲存數(shù)據(jù)。存儲裝置可以被劃分為易失性的和非易失性的。
[0005]即便沒有恒定的電源，非易失性存儲器仍然保持儲存的數(shù)據(jù)。非易失性存儲裝置的例子包括閃存器(如NAND閃存或者NOR閃存)、FeRAM (鐵電隨機(jī)存取存儲器)、PCRAM (相變隨機(jī)存取存儲器)、MRAM(磁阻式隨機(jī)存取存儲器)或者ReRAM(電阻式隨機(jī)存取存儲器)。
[0006]另一方面，沒有恒定的電源時易失性存儲器不能保持儲存的數(shù)據(jù)。易失性存儲器的例子包括SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器)和DRAM(動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)。在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，易失性存儲器基于其較高的處理速度而通常被用作緩沖存儲器、高速緩沖存儲器、或工作存儲器等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個實(shí)施例中，數(shù)據(jù)儲存器件的操作方法可以包括接收來自主機(jī)設(shè)備的讀取請求，并選擇性地收集請求讀取的數(shù)據(jù)的位置信息。
[0008]在一個實(shí)施例中，數(shù)據(jù)儲存器件的操作方法可以包括單獨(dú)收集被主機(jī)讀取請求的數(shù)據(jù)的位置信息，并基于被收集的位置信息來執(zhí)行無用數(shù)據(jù)收集操作。
[0009]在一個實(shí)施例中，數(shù)據(jù)儲存器件可以包括:包括多個存儲塊的非易失性存儲裝置；以及控制器，適用于選擇性地將外部設(shè)備請求讀取的數(shù)據(jù)的位置信息收集到非易失性存儲
目.ο
【附圖說明】
[0010]圖1是示意性地說明依據(jù)一個實(shí)施例的數(shù)據(jù)儲存器件的框圖。
[0011]圖2是說明圖1所示的存儲裝置的一個例子的框圖。
[0012]圖3是輔助解釋有效頁和無效頁的示圖。
[0013]圖4是輔助解釋圖1所示的數(shù)據(jù)儲存器件的操作方法的示圖。
[0014]圖5A和5B是輔助解釋圖1所示的處理器使用收集的數(shù)據(jù)的方法的示圖。
[0015]圖6是輔助解釋圖1所示的數(shù)據(jù)儲存器件的操作方法的流程圖。
[0016]圖7是輔助解釋圖1所示的數(shù)據(jù)儲存器件的另一種操作方法的流程圖。
[0017]圖8是輔助解釋圖1所示的數(shù)據(jù)儲存器件的另一種操作方法的流程圖。
[0018]圖9是輔助解釋圖1所示的數(shù)據(jù)儲存器件的另一種操作方法的流程圖。
[0019]圖10是輔助解釋圖1所示的數(shù)據(jù)儲存器件使用被收集的位置信息的方法的流程圖。
[0020]圖11是輔助解釋圖1所示的數(shù)據(jù)儲存器件使用被收集的位置信息的另一種方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下，將通過本發(fā)明的各種典型實(shí)施例來參照附圖描述數(shù)據(jù)儲存器件及其操作方法。然而，本發(fā)明可以以多種形式實(shí)施且不應(yīng)該被理解為限制在此處陳述的實(shí)施例中。相反地，這些實(shí)施例被提供以描述本發(fā)明，詳細(xì)到本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠輕松地實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0022]圖1是示意性地說明依據(jù)一個實(shí)施例的數(shù)據(jù)儲存器件10的框圖。
[0023]數(shù)據(jù)儲存器件10可以被配置以響應(yīng)于來自主機(jī)設(shè)備的寫入請求而儲存從主機(jī)設(shè)備(未顯示)提供的數(shù)據(jù)。同樣，數(shù)據(jù)儲存器件10可以被配置以響應(yīng)于來自主機(jī)的讀取請求而提供儲存的數(shù)據(jù)給主機(jī)設(shè)備。主機(jī)設(shè)備是能夠處理數(shù)據(jù)的電子設(shè)備，且可以包括計算機(jī)、數(shù)字相機(jī)或者移動電話。數(shù)據(jù)儲存器件10可以通過構(gòu)建在主機(jī)設(shè)備中來操作，或者可以單獨(dú)制備并在被電耦接到主機(jī)設(shè)備后操作。
[0024]數(shù)據(jù)儲存器件10可以配置成:個人計算機(jī)存儲卡國際協(xié)作(PCMCIA)卡，緊湊式閃存(CF)卡，智能媒體卡，記憶棒，MMC, eMMC、RS-MMC和微型MMC形式的多媒體卡，SD、迷你-SD和微型SD形式的安全數(shù)字卡，通用閃存儲存器(UFS)或者固態(tài)驅(qū)動。
[0025]數(shù)據(jù)儲存器件10可以包括控制器100和存儲裝置200。
[0026]控制器100可以包括處理器110和存儲器120。
[0027]處理器110可以控制數(shù)據(jù)儲存器件10的常規(guī)操作。處理器110可以響應(yīng)于來自主機(jī)設(shè)備的寫入請求或者讀取請求來控制存儲裝置200的寫入操作和讀取操作。處理器110可以生成用于控制存儲裝置200的操作的命令并將生成的命令提供給存儲裝置200。處理器110可以驅(qū)動存儲器120上用于控制數(shù)據(jù)儲存器件10的操作的軟件程序。
[0028]當(dāng)響應(yīng)于寫入請求而將數(shù)據(jù)儲存在存儲裝置200中時，處理器110可以通過將包括在寫入請求中的邏輯地址與存儲裝置200的物理地址匹配來生成映射信息122。處理器110可以以L2P映射表和P2L映射表的形式來管理映射信息122。L2P映射表可以包括其中邏輯地址被設(shè)置為索引的映射信息122。P2L映射表可以包括其中物理地址被設(shè)置為索引的映射信息122。映射信息122可以在存儲器120中占據(jù)相當(dāng)大的空間，因此處理器110可以將生成的映射信息122備份在存儲裝置200中，并通過將其加載到存儲器120上來查閱(refer to)備份的映射信息122的必要部分。
[0029]處理器110可以將關(guān)于包括在存儲裝置200中的每個存儲塊的有效頁計數(shù)的信息作為有效頁計數(shù)信息124來管理。例如，映射信息122的變化可以導(dǎo)致存儲塊的有效頁計數(shù)的變化。正如之后要詳細(xì)描述的，處理器110可以將有效頁計數(shù)的變化反映在有效頁計數(shù)信息124上。
[0030]當(dāng)接收到來自主機(jī)設(shè)備的讀取請求時，處理器110可以單獨(dú)收集請求讀取的數(shù)據(jù)的位置信息126。請求讀取的數(shù)據(jù)的位置信息126可以表示請求讀取的數(shù)據(jù)被儲存在存儲裝置200中的位置。請求讀取的數(shù)據(jù)的位置信息126可以包括被包括在讀取請求中的邏輯地址映射的物理地址。處理器110可以查閱映射信息122 (例如L2P映射表)來識別請求讀取的數(shù)據(jù)的位置信息126。
[0031]處理器110可以基于有效頁計數(shù)信息124來選擇性地僅僅收集滿足預(yù)定條件的位置信息126。例如，當(dāng)儲存請求讀取的數(shù)據(jù)的存儲塊的有效頁計數(shù)等于或者小于閾值時，處理器110可以收集請求讀取的數(shù)據(jù)的位置信息126。對于另一個例子，處理器110可以通過查閱有效頁計數(shù)信息124來選擇一個或多個低效率塊，并當(dāng)儲存請求讀取的數(shù)據(jù)的存儲塊被包括在被選擇的低效率塊中時，收集請求讀取的數(shù)據(jù)的位置信息126。
[0032]正如之后將要詳細(xì)描述的，因?yàn)橛砂ㄔ谧x取請求中的邏輯地址映射的物理地址可以是L2P映射表中的有效頁的地址，每次接收到讀取請求時，處理器110可以通過查閱包括在讀取請求和映射信息122中的邏輯地址來輕松地并立即地收集有效頁的地址作為位置信息126。為了有效地執(zhí)行無用數(shù)據(jù)收集操作，處理器110可以選擇性地僅僅對有效頁計數(shù)等于或者小于閾值的低效率塊收集位置信息126。依據(jù)實(shí)施例，當(dāng)與之后將要參照圖3描述的方法相比較，通過積極地使用包括在讀取請求中的邏輯地址來收集位置信息126以計算出有效頁的方法可以大幅地降低處理器110的開銷(overhead)。
[0033]存儲器120可以充當(dāng)處理器110的工作存儲器、緩沖存儲器或者高速緩沖存儲器。作為工作存儲器的存儲器120可以儲存將被處理器110驅(qū)動的軟件程序和各種程序數(shù)據(jù)。作為緩沖存儲器的存儲器120可以緩沖要在主機(jī)設(shè)備與存儲裝置200之間傳送的數(shù)據(jù)。作為高速緩沖存儲器的存儲器120可以暫時地儲存高速緩沖數(shù)據(jù)。存儲器120可以儲存要被處理器110查閱的映射信息122和有效頁計數(shù)信息124以及由處理器110單獨(dú)收集的位置信息126。
[0034]存儲裝置200可以是非易失性的。例如，存儲裝置200可以是閃存裝置，比如NAND閃存器或者NOR閃存器、FeRAM(鐵電隨機(jī)存取存儲器)、PCRAM(相變隨機(jī)存取存儲器)或者ReRAM(電阻式隨機(jī)存取存儲器)。存儲裝置200可以依據(jù)處理器110的控制來儲存數(shù)據(jù)。雖然在圖1中說明了數(shù)據(jù)儲存器件10包括一個存儲裝置200，需要注意包括在數(shù)據(jù)儲存器件10中的存儲裝置的數(shù)目并未具體地限制。
[0035]圖2是說明圖1所示的存儲裝置200的例子的框圖。
[0036]存儲裝置200可以包括控制邏輯210、接口單元220、地址解碼器230、數(shù)據(jù)輸入/輸出單元240和存儲區(qū)域250。
[0037]控制邏輯210可以響應(yīng)于由控制器100提供的命令來控制存儲裝置200的常規(guī)操作，比如寫入操作、讀取操作和擦除操作。
[0038]接口單元220可以與控制器交換包括命令和地址的各種控制信號以及數(shù)據(jù)。接口單元220可以將輸入到其中的各種控制信號和數(shù)據(jù)傳送到存儲裝置200的內(nèi)部單元。
[0039]地址解碼器230可以對傳送到其中的行地址和列地址解碼。地址解碼器230可以基于行地址的解碼結(jié)果來控制字線WL以被選擇性地驅(qū)動。地址解碼器230可以基于列地址的解碼結(jié)果來控制數(shù)據(jù)輸入/輸出單元240以選擇性地驅(qū)動位線BL。
[0040]數(shù)據(jù)輸入/輸出單元240可以將從接口單元220傳送來的數(shù)據(jù)通過位線BL來傳送給存儲區(qū)域250。數(shù)據(jù)輸