存储器系统、存储器控制器及操作方法技术方案

本申请公开了一种存储器系统、存储器控制器及操作方法。通过基于包括从主机输入的多个写入命令的写入命令组的信息来确定用于垃圾收集的时间，可以最小化处理从主机传输的命令由于垃圾收集而被延迟的时间，并且确保稳定的写入性能。

【技术实现步骤摘要】
存储器系统、存储器控制器及操作方法相关申请的交叉引用本申请要求于2019年7月5日提交的申请号为10-2019-0081025的韩国专利申请的优先权，其通过引用整体并入本文。
各个实施例涉及存储器系统、存储器控制器及操作方法。
技术介绍
对应于存储装置的存储器系统是基于来自主机的请求存储数据的装置，该主机诸如计算机、诸如智能手机和平板电脑的移动终端或各种电子装置。存储器系统不仅可包括将数据存储在诸如硬盘驱动器(HDD)的磁盘中的装置，而且还包括将数据存储在诸如固态驱动器(SDD)、通用闪存(UFS)装置以及嵌入式MMC(eMMC)装置的非易失性存储器中的装置。存储器系统可进一步包括用于控制存储器装置的存储器控制器。存储器控制器可从主机接收命令，并且可基于所接收的命令，在存储器系统中包括的易失性存储器或非易失性存储器上执行或控制用于读取数据、写入数据或擦除数据的操作。在常规存储器装置中的数据写入操作中，可执行垃圾收集以获得空闲存储块并确保存储器装置的写入性能，可以不重写数据的位或字节。当在执行垃圾收集的同时从主机输入命令时，可能延迟响应于该命令的操作。因此，主机可确定存储器系统的全部性能劣化。
技术实现思路
各个实施例涉及能够最小化处理从主机传输的命令由于垃圾收集而被延迟的时间的存储器系统、存储器控制器及操作方法。而且，各个实施例涉及能够确保稳定写入性能的存储器系统、存储器控制器及操作方法。进一步地，各个实施例涉及能够在空闲存储块的数量变得不足之前预先获得空闲存储块的存储器系统、存储器控制器及操作方法。本公开的实施例可提供一种存储器系统，包括：存储器装置，包括多个存储块；以及存储器控制器，被配置成控制存储器装置。存储器控制器可基于包括从主机输入的多个写入命令的写入命令组的信息来确定用于垃圾收集的时间。对于写入命令组中包括的每个写入命令，写入命令组的信息可包括传输时间信息和写入大小信息，其中传输时间信息指示主机传输写入命令的时间点，并且写入大小信息指示写入命令的写入数据大小。写入命令组可包括最近由主机传输的N个写入命令，其中N是自然数。传输时间信息可以是由主机生成的绝对时间信息。写入命令组的信息可存储在包括多个条目的条目缓冲器中。条目缓冲器中存储的多个条目中的每一个可包括写入命令组中包括的相应写入命令的传输时间信息和写入大小信息。用于垃圾收集的时间可基于写入数据速度来确定，该写入数据速度是基于写入命令组的全部或部分信息来计算的。本公开的另一实施例可提供一种存储器控制器，包括：存储器接口，被配置成与包括多个存储块的存储器装置通信；以及控制电路，被配置成控制存储器装置。控制电路可基于包括从主机输入的多个写入命令的写入命令组的信息来确定用于垃圾收集的时间。对于写入命令组中包括的每个写入命令，写入命令组的信息可包括传输时间信息和写入大小信息，其中传输时间信息指示主机传输写入命令的时间点，并且写入大小信息指示写入命令的写入数据大小。写入命令组可包括由主机传输的多个写入命令中最近传输的N个写入命令，其中N是自然数。传输时间信息可以是由主机生成的绝对时间信息。写入命令组的信息可存储在包括多个条目的条目缓冲器中。条目缓冲器中存储的多个条目中的每一个可包括写入命令组中包括的相应写入命令的传输时间信息和写入大小信息。用于垃圾收集的时间可基于写入数据速度来确定，该写入数据速度是基于写入命令组的全部或部分信息来计算的。本公开的另一实施例可提供一种用于操作适于控制存储器装置的存储器系统的方法。用于操作存储器系统的方法可包括从主机接收多个写入命令。用于操作存储器系统的方法可包括基于包括从主机输入的多个写入命令的写入命令组的信息来确定用于垃圾收集的时间。对于写入命令组中包括的每个写入命令，写入命令组的信息可包括传输时间信息和写入大小信息，其中传输时间信息指示主机传输写入命令的时间点，并且写入大小信息指示写入命令的写入数据大小。写入命令组可包括由主机传输的多个写入命令中最近传输的N个写入命令，其中N是自然数。传输时间信息可以是由主机生成的绝对时间信息。写入命令组的信息可存储在包括多个条目的条目缓冲器中。条目缓冲器中存储的多个条目中的每一个可包括写入命令组中包括的相应写入命令的传输时间信息和写入大小信息。本公开的另一实施例可提供一种存储器系统，包括：存储器装置和存储器控制器，该存储器装置包括多个存储块。存储器控制器可被配置成基于命令的输入时间和与该命令相关联的数据的大小来估计对应于从外部装置输入的多个命令的工作负载。存储器控制器可被配置成基于所估计的工作负载来确定垃圾收集操作的可用时间。存储器控制器可被配置成在可用时间内执行垃圾收集操作，以在多个存储块之中获得至少一个空闲块。根据本公开的实施例，可以最小化处理从主机传输的命令由于垃圾收集而被延迟的时间。而且，根据本公开的实施例，可以确保稳定的写入性能。进一步地，根据本公开的实施例，可以在空闲存储块的数量变得不足之前预先获得空闲存储块。附图说明图1是示出根据本公开的实施例的存储器系统的示例的配置图。图2是示出根据本公开的实施例的存储器装置的示例的框图。图3是示意性地示出根据本公开的实施例的存储器装置的每个存储块的示例的示图。图4是示出根据本公开的实施例的存储器装置的字线和位线的结构的示例的示图。图5是示出根据本公开的实施例的用于确定存储器系统中垃圾收集的运行时间的示意性结构的示例的示图。图6描述了根据本公开的实施例的选择存储器系统中的写入命令组的方法。图7描述了根据本公开的实施例的确定存储器系统中每个写入命令的传输时间信息的方法。图8示出根据本公开的实施例的确定存储器系统中每个写入命令的传输时间信息的方法。图9是示出根据本公开的实施例的在存储器系统中存储写入命令组的信息的条目缓冲器的示例的示图。图10和图11是示出根据本公开的实施例的存储器系统中的每个存储写入命令组的信息的条目缓冲器的示例的示图。图12是描述根据本公开的实施例的基于写入命令组的信息来计算写入数据速度的方法的示图。图13是描述根据本公开的实施例的存储器系统中的写入数据速度和垃圾收集的运行时间之间的关系的曲线图。图14和图15是描述根据本公开的实施例的计算存储器系统中的写入数据速度的方法的示图。图16是描述根据本公开的实施例的用于操作存储器控制器的方法的流程图。图17是示出根据本公开的实施例的计算系统的示例的配置图。具体实施方式在下文中，将通过本公开的实施例的各个示例，参照附图详细描述存储器系统、存储器控制器和操作方法。图1是示出根据本公开的实施例的存储器系统100的示例的配置图。参照图1，根据本公开的实施例的存储器系统10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器系统，包括：/n存储器装置，包括多个存储块；以及/n存储器控制器，控制所述存储器装置，/n其中所述存储器控制器基于包括从主机输入的多个写入命令的写入命令组的信息来确定用于垃圾收集的时间，并且/n其中对于所述写入命令组中包括的每个写入命令，所述写入命令组的所述信息包括传输时间信息和写入大小信息，其中所述传输时间信息指示所述主机传输所述写入命令的时间点，并且所述写入大小信息指示所述写入命令的写入数据大小。/n

【技术特征摘要】
20190705 KR 10-2019-00810251.一种存储器系统，包括：
存储器装置，包括多个存储块；以及
存储器控制器，控制所述存储器装置，
其中所述存储器控制器基于包括从主机输入的多个写入命令的写入命令组的信息来确定用于垃圾收集的时间，并且
其中对于所述写入命令组中包括的每个写入命令，所述写入命令组的所述信息包括传输时间信息和写入大小信息，其中所述传输时间信息指示所述主机传输所述写入命令的时间点，并且所述写入大小信息指示所述写入命令的写入数据大小。


2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述写入命令组包括最近由所述主机传输的N个写入命令，其中N是自然数。


3.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述传输时间信息是由所述主机生成的绝对时间信息。


4.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述传输时间信息是基于通过使相对时间信息与由所述主机生成的参考绝对时间信息同步而获得的结果值来生成的。


5.根据权利要求1所述的存储器系统，
其中所述写入命令组的所述信息存储在包括多个条目的条目缓冲器中，并且
其中所述多个条目中的每一个包括所述写入命令组中包括的相应写入命令的传输时间信息和写入大小信息。


6.根据权利要求5所述的存储器系统，其中所述条目缓冲器是循环缓冲器。


7.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述用于垃圾收集的时间是基于写入数据速度来确定的，所述写入数据速度是基于所述写入命令组的全部或部分信息来计算的。


8.根据权利要求7所述的存储器系统，其中所述写入数据速度越快，所述用于垃圾收集的时间减少得越多。


9.根据权利要求7所述的存储器系统，其中基于所述写入命令组的全部或部分信息中包括的传输时间信息的最大值和最小值之间的差以及所述写入命令组的全部或部分信息中包括的写入数据大小的和来计算所述写入数据速度。


10.一种存储器控制器，包括：
存储器接口，与包括多个存储块的存储器装置通信；以及
控制电路，控制所述存储器装置，
其中所述控制电路基于包括从主机输入的多个写入命令的写入命令组的信息来确定用于垃圾收集的时间，并且
其中对于所述写入命令...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜寭美，边谕俊，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR