存储装置和操作存储装置的方法制造方法及图纸

提供了存储装置和操作存储装置的方法。所述存储装置可包括：非易失性存储器装置；以及控制器，被配置为根据来自外部主机装置的读请求，控制非易失性存储器装置的读操作。控制器被配置为读取包括片段的映射数据，并且基于确定片段是否对应于顺序数据，将不同类型的映射数据存储在内部随机存取存储器(RAM)中。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2015年6月24日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0090056号韩国专利申请的权益，其全部公开通过引用合并于此。
与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种半导体电路，更具体地讲，涉及一种包括非易失性存储器装置的存储装置。
技术介绍
存储装置是根据诸如计算机、智能电话、智能卡等的主机装置的控制来存储数据的装置。存储装置包括将数据存储在磁盘上的装置(例如，硬盘驱动器(HDD))或将数据存储在非易失性存储器上的半导体存储器(诸如固态驱动器(SSD)或存储卡)。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器、相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻型RAM(RRAM)、或铁电RRAM(FRAM)。随着半导体制造技术的进步，与诸如计算机、智能电话、智能板等的存储装置通信的主机装置的操作速度日益提高。另外，存储装置和存储装置的主机装置所使用的内容的容量日益增加。出于此原因，必须进一步提高存储装置的操作速度。
技术实现思路
一个或更多个示例性实施例提供了一种速度提高的存储装置。根据示例性实施例的一方面，提供了一种存储装置，所述存储装置包括：非易失性存储器装置；以及控制器，被配置为根据来自外部主机装置的读请求，控制非易失性存储器装置的读操作，其中，控制器被配置为读取包括片段的映射数据，并且基于确定片段是否对应于顺序数据，将不同类型的映射数据存储在内部随机存取存储器(RAM)中。控制器被配置为接收基于逻辑地址的读请求，将逻辑地址转换为非易失性存储器装置的物理地址，并且基于转换后的物理地址来控制读操作。控制器被配置为读取包括对应于逻辑地址的片段的映射数据。控制器被配置为，如果片段对应于顺序数据，则存储指示片段对应于顺序数据的缓存映射数据，而如果片段不对应于顺序数据，则存储映射数据之中的将逻辑地址与片段的物理地址关联的部分映射数据。缓存映射数据包括关于片段的开始物理地址和与开始物理地址相关的开始逻辑地址的信息。控制器被配置为，如果对应于逻辑地址的缓存映射数据被存储在内部RAM中，则使用存储在内部RAM中的缓存映射数据将逻辑地址转换为物理地址。控制器被配置为基于组关联缓存，确定对应于逻辑地址的缓存映射数据是否存储在内部RAM中。控制器被配置为，如果第一片段对应于顺序数据，则将指示对应于逻辑地址的第一片段对应于顺序数据的缓存映射数据存储在内部RAM中，并且如果第一片段不对应于顺序数据而第二片段对应于顺序数据，则将指示小于第一片段并且对应于逻辑地址的第二片段对应于顺序数据的缓存映射数据存储在内部RAM中。根据控制器和非易失性存储器装置的操作特性，确定第一片段的大小和第二片段的大小。根据控制器和外部主机装置的操作特性，确定第一片段的大小和第二片段的大小。片段包括多个条目，并且多个条目中的每个条目包括逻辑地址和物理地址之间的转换信息。缓存映射数据包括片段的开始条目，并且部分映射数据包括对应于逻辑地址的条目。开始条目还包括指示条目对应于顺序数据的缓存标签。非易失性存储器装置包括多个存储器块，所述多个存储器块中的每个存储器块包括布置在基板上的多个单元串，所述多个单元串中的每个单元串包括至少一个选择晶体管和在垂直于基板的方向上堆叠在基板上的多个存储器单元，所述至少一个选择晶体管和所述多个存储器单元中的每个包括电荷捕获层。根据另一个示例性实施例的一方面，提供了一种存储装置，所述存储装置包括：非易失性存储器装置；以及控制器，被配置为根据来自外部主机装置的写请求，控制非易失性存储器装置的写操作，其中，控制器被配置为生成映射数据，基于确定片段是否对应于顺序数据，将生成的映射数据作为不同类型的映射数据存储在内部随机存取存储器(RAM)中，并且将生成的映射数据和写请求对应的写数据写入非易失性存储器装置中。控制器被配置为接收基于逻辑地址的写请求，将逻辑地址转换成非易失性存储器装置的物理地址，并且基于转换后的物理地址来控制写操作。控制器被配置为生成包括逻辑地址和物理地址之间的转换信息的映射数据。控制器被配置为，如果逻辑地址连续的范围大于或等于片段，则存储指示片段对应于顺序数据的缓存映射数据，而如果逻辑地址连续的范围小于片段，则把将生成的映射数据作为部分映射数据存储。如果从外部主机装置接收到基于对应于片段的逻辑地址的读请求，则控制器被配置为使用缓存映射数据将逻辑地址转换成物理地址。如果逻辑地址连续的范围大于或等于片段，则控制器被配置为将指示片段对应于顺序数据的缓存标签添加到生成的映射数据。如果逻辑地址连续的范围大于或等于片段并且小于比该片段大的第二片段，则控制器被配置为读取对应于逻辑地址的第二片段的映射数据，更新第二片段的映射数据，并且将更新后的映射数据写入非易失性存储器装置中。非易失性存储器装置包括三维(3D)存储器阵列。3D存储器阵列包括多个存储器单元，并且所述多个存储器单元中的每个存储器单元包括电荷捕获层。3D存储器阵列包括多个存储器串。根据另一个示例性实施例的一方面，提供了一种操作存储装置的方法，所述存储装置包括非易失性存储器装置和被配置为控制非易失性存储器装置的控制器，所述方法包括：从外部主机装置接收写请求；生成将对应于写请求的逻辑地址与非易失性存储器装置的物理地址关联的映射数据；以及如果逻辑地址连续的范围大于或等于至少一个片段，则生成对应于所述至少一个片段的缓存映射数据。所述方法还包括：如果逻辑地址连续的范围大于或等于所述至少一个片段，则将缓存映射数据存储在控制器的内部随机存取存储器(RAM)中；以及如果逻辑地址连续的范围小于所述至少一个片段，则将生成的映射数据作为部分映射数据存储在控制器的内部RAM中。根据另一个示例性实施例的一方面，提供了一种存储装置，所述存储装置包括：非易失性存储器装置；以及控制器，被配置为，从外部主机装置接收写请求，生成用于将对应于写请求的逻辑地址与非易失性存储器装置的物理地址关联的映射数据，如果逻辑地址连续的范围大于或等于至少一个片段，则生成对应于所述至少一个片段的缓存映射数据，并且将生成的映射数据和对应于写请求的写数据写入非易失性存储器装置中。控制器被配置为，如果逻辑地址连续的范围大于或等于所述至少一个片段，则将缓存映射数据存储在控制器的内部随机存取存储器(RAM)中；以及如果逻辑地址连续的范围小于所述至少一个片段，则将生成的映射数据作为部分映射数据存储在控制器的内部RAM中。附图说明根据下面参照以下附图进行的描述，以上和/或其它方面将变得清楚，其中：图1是示意性示出根据示例性实施例的存储装置的框图；图2是示意性示出根据示例性实施例的存储装置的操作方法的流程图；图3示出根据示例性实施例的控制器管理存储装置的存储空间的示例；图4至图6示出控制器基于缓存算法来管理映射数据的示例；图7是示意性示出根据另一个示例性实施例的存储装置的操作方法的流程图；图8是示意性示出根据另一个示例性实施例的存储装置的操作方法的流程图；图9至图14示出将顺序数据写入存储装置中并且注册缓存映射数据的示例；图15是示意性示出根据另一个示例性实施例的存储装置的操作方法的流程图；图16是示意性示出根据另一个示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储装置，包括：非易失性存储器装置；控制器，被配置为根据来自外部主机装置的读请求，控制非易失性存储器装置的读操作，其中，控制器被配置为读取包括片段的映射数据，并且基于确定片段是否对应于顺序数据，将不同类型的映射数据存储在内部随机存取存储器(RAM)中。

【技术特征摘要】
2015.06.24 KR 10-2015-00900561.一种存储装置，包括：非易失性存储器装置；控制器，被配置为根据来自外部主机装置的读请求，控制非易失性存储器装置的读操作，其中，控制器被配置为读取包括片段的映射数据，并且基于确定片段是否对应于顺序数据，将不同类型的映射数据存储在内部随机存取存储器(RAM)中。2.根据权利要求1所述的存储装置，其中，控制器被配置为接收基于逻辑地址的读请求，将逻辑地址转换为非易失性存储器装置的物理地址，并且基于转换后的物理地址来控制读操作。3.根据权利要求2所述的存储装置，其中，控制器被配置为读取包括对应于逻辑地址的片段的映射数据。4.根据权利要求1所述的存储装置，其中，控制器被配置为，如果片段对应于顺序数据，则存储指示片段对应于顺序数据的缓存映射数据，而如果片段不对应于顺序数据，则存储映射数据之中的将逻辑地址与片段的物理地址关联的部分映射数据。5.根据权利要求4所述的存储装置，其中，缓存映射数据包括关于片段的开始物理地址和与开始物理地址相关的开始逻辑地址的信息。6.根据权利要求4所述的存储装置，其中，控制器被配置为，如果对应于逻辑地址的缓存映射数据被存储在内部RAM中，则使用存储在内部RAM中的缓存映射数据将逻辑地址转换为物理地址。7.根据权利要求6所述的存储装置，其中，控制器被配置为基于组关联缓存，确定对应于逻辑地址的缓存映射数据是否存储在内部RAM中。8.根据权利要求4所述的存储装置，其中，控制器被配置为，如果第一片段对应于顺序数据，则将指示对应于逻辑地址的第一片段对应于顺序数据的缓存映射数据存储在内部RAM中，并且如果第一片段不对应于顺序数据而第二片段对应于顺序数据，则将指示小于第一片段并且对应于逻辑地址的第二片段对应于顺序数据的缓存映射数据存储在内部RAM中。9.根据权利要求8所述的存储装置，其中，根据控制器和非易失性存储器装置的操作特性，确定第一片段的大小和第二片段的大小。10.根据权利要求8所述的存储装置，其中，根据控制器和外部主机装置的操作特性，确定第一片段的大小和第二片段的大小。11.根据权利要求4所述的存储装置，其中，片段包括多个条目，其中，所述多个条目中的每个条目包括逻辑地址和物理地址之间的转换信息。12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔣大勋，金补尾，尹松虎，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR