数据存储设备、其操作方法及其控制器技术

本公开涉及一种数据存储设备。该数据存储设备可以包括：存储装置；以及控制器，被配置成响应于主机的请求控制存储装置，其中控制器包括映射数据管理组件，该映射数据管理组件被配置成：生成一个或多个映射段，映射段中的每个包括多条映射数据，映射数据表示主机的逻辑地址和存储装置的物理地址之间的映射信息；将映射段存储在存储装置中；将映射段中的每个中的映射数据分组为一个或多个子段；并且以子段为单位加载映射段中的每个中的映射数据。单位加载映射段中的每个中的映射数据。单位加载映射段中的每个中的映射数据。

【技术实现步骤摘要】
数据存储设备、其操作方法及其控制器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年7月24日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0089374的韩国申请的优先权，其通过引用整体并入本文。


[0003]各个实施例总体涉及一种半导体集成设备，并且更特别地，涉及一种数据存储设备、其操作方法及其控制器。

技术介绍

[0004]存储装置电连接到主机，并且在主机的请求下执行数据输入/输出操作。存储装置可以使用各种存储介质来存储数据，例如，可以采用诸如闪速存储器设备的非易失性存储器设备作为存储介质。
[0005]在闪速存储器设备中，不可以重写或原地(in-place)更新，并且读取/写入单位和擦除单位不同。因此，需要将与主机的读取/写入请求一起提供的逻辑地址映射到物理地址，并且处理主机的请求。
[0006]逻辑地址和物理地址之间的映射信息存储在非易失性存储器设备中，并且如果需要，可以被加载到缓冲存储器以供使用。

技术实现思路

[0007]在实施例中，一种数据存储设备可以包括：存储装置；以及控制器，被配置成响应于主机的请求控制存储装置，其中控制器包括映射数据管理组件，该映射数据管理组件被配置成：生成一个或多个映射段，映射段中的每个包括多条映射数据，该映射数据表示主机的逻辑地址和存储装置的物理地址之间的映射信息；将映射段存储在存储装置中；将映射段中的每个中的映射数据分组为一个或多个子段；并且以子段为单位加载映射段中的每个中的映射数据。
[0008]在实施例中，一种数据存储设备的操作方法，该数据存储设备包括存储装置和响应于主机的请求控制存储装置的控制器，该数据存储设备的操作方法包括：通过控制器生成一个或多个映射段并且将映射段存储在存储装置中，映射段中的每个中包括多条映射数据，该映射数据是主机的逻辑地址和存储装置的物理地址之间的映射信息；通过控制器将一个或多个映射段中的每个分组为一个或多个子段；并且以一个或多个子段为单位加载映射段中的每个中的映射数据。
[0009]在实施例中，一种数据存储设备的控制器，该控制器响应于主机的请求控制存储装置，可以包括：映射表管理组件，被配置成生成一个或多个映射段并且将映射段存储在存储装置中，其中映射段中的每个包括多条映射数据，该映射数据表示主机的逻辑地址和存储装置的物理地址之间的映射信息；以及子段管理组件，被配置成：将映射段中的每个中的映射数据分组为一个或多个子段；并且以子段为单位加载一个或多个映射段中的每个中的
映射数据。
[0010]在实施例中，一种存储器系统可以包括：存储器装置，包括多个存储区域，并且被配置成存储具有映射段的信息和相应元数据的映射表；以及控制器，被配置成：以子段为单位将映射段的信息高速缓存在控制器中；基于高速缓存的信息控制存储器装置执行操作；并且作为操作的结果，以子段为单位更新映射段，其中映射段包括多个子段，每个子段包括分别对应于存储区域的一条或多条映射数据，并且其中元数据包括映射段和各个子段的有效性信息。
附图说明
[0011]图1是示出根据实施例的数据存储设备的配置的示图。
[0012]图2是示出根据实施例的控制器的配置的示图。
[0013]图3是示出根据实施例的映射数据管理组件的配置的示图。
[0014]图4是用于说明根据实施例的映射数据管理技术的示图。
[0015]图5是用于说明根据实施例的映射数据管理方法的示图。
[0016]图6是用于说明根据实施例的数据存储设备的操作方法的示图。
[0017]图7是示出根据实施例的计算设备的配置的示图。
[0018]图8是用于说明根据实施例的计算设备的操作方法的示图。
[0019]图9是示出根据实施例的数据存储系统的示图。
[0020]图10和图11是示出根据实施例的数据处理系统的示图。
[0021]图12是示出根据实施例的包括数据存储装置的网络系统的示图。
[0022]图13是示出根据实施例的数据存储装置中包括的非易失性存储器装置的框图。
具体实施方式
[0023]下文中，下面参照附图更详细地描述数据存储设备、其操作方法及其控制器。在整个说明书中，对“实施例”等的参考不一定针对一个实施例，并且对任何这种短语的不同参考不一定针对相同的实施例。类似地，术语“一”和“一个”表示一个或多个，除非上下文另有说明，或者从上下文中可以清楚地表示仅指一个。
[0024]图1是根据实施例的数据存储设备的配置图。
[0025]参照图1，数据存储设备10可以包括控制器110和存储装置120。
[0026]控制器110可以响应于主机的请求来控制存储装置120。例如，控制器110可以响应于主机的编程(写入)请求来控制待编程到存储装置120中的数据。此外，控制器110可以响应于主机的读取请求向主机提供写入在存储装置120中的数据。
[0027]存储装置120可以在控制器110的控制下写入数据或输出写入的数据。存储装置120可以包括易失性存储器设备或非易失性存储器设备。在实施例中，存储装置120可以使用诸如以下的各种非易失性存储器装置中的任意一种来实施：电可擦除可编程ROM(EEPROM)、NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、相变RAM(PRAM)、电阻式RAM(ReRAM)、铁电RAM(FRAM)和/或自旋转移力矩磁性RAM(STT-MRAM)。存储装置120可以包括多个管芯、多个芯片或多个封装。此外，存储装置120可以包括存储器单元阵列，存储器单元阵列中的每一个单元可以是存储一位数据的单层单元或存储多位数据的多层单元。
[0028]在实施例中，存储装置120可以包括多个非易失性存储器(NVM)设备，例如NVM设备121至124。
[0029]根据实施例的控制器110可以包括映射数据管理组件20。映射数据管理组件20可以管理构成存储装置120的物理存储空间的物理地址和由主机分配给存储装置120的逻辑地址之间的映射信息。
[0030]在实施例中，映射数据管理组件20可以以单位对多个映射数据分组来配置映射段，其中映射数据是逻辑地址和物理地址之间的映射信息。可以将一组映射段管理为映射表。映射表中的每一个映射段的位置可以由索引表管理。
[0031]索引表和映射表可以存储在存储装置120中。当数据存储设备10启动时，索引表和映射表可以被加载到控制器110的工作存储器并且由控制器110的工作存储器引用。在实施例中，可以将整个索引表加载到工作存储器，并且将根据预定条件选择的一些映射段加载到工作存储器。
[0032]当映射段的大小较小时，索引表的大小可增加。由于控制器110的工作存储器的限制，索引表的大小也可能受到限制。随着存储装置120的容量增加，映射段的大小也逐渐增加。映射段的加载时间和映射段的大小成比例，并且当更新映射数据时，用于更新包括改变的映射数据的映射段的成本增加。
[0033]映射数据管理组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据存储设备，包括：存储装置；以及控制器，响应于主机的请求控制所述存储装置，其中所述控制器包括映射数据管理组件，所述映射数据管理组件：生成一个或多个映射段，所述映射段中的每个包括多条映射数据，所述映射数据表示所述主机的逻辑地址和所述存储装置的物理地址之间的映射信息；将所述映射段存储在所述存储装置中；将所述映射段中的每个中的映射数据分组为一个或多个子段；并且以所述子段为单位加载所述映射段中的每个中的映射数据。2.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述映射数据管理组件将映射段识别信息、映射段有效性信息和所述映射段中的所述一个或多个子段中的每个的有效性信息作为所述映射段中的每个的元数据来管理。3.根据权利要求2所述的数据存储设备，其中所述子段的有效性信息通过位图数据表示。4.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述映射数据管理组件通过以从所述存储装置读取数据的单位的倍数划分所述映射段中的每个，来将所述映射段中的每个中的映射数据分组为一个或多个子段。5.根据权利要求1所述的数据存储设备，进一步包括工作存储器，所述工作存储器临时存储所述存储装置和所述控制器响应于所述主机的请求进行操作的数据。6.根据权利要求5所述的数据存储设备，其中所述工作存储器位于所述控制器的内部或外部。7.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述主机提供工作存储器，所述工作存储器临时存储所述存储装置和所述控制器进行操作的数据，以及其中所述控制器以所述子段为单位将所述映射段加载到所述工作存储器。8.一种控制器，所述控制器响应于主机的请求控制存储装置，所述控制器包括：映射表管理组件，所述映射表管理组件：生成一个或多个映射段，所述映射段中的每个包括多条映射数据，所述映射数据表示所述主机的逻辑地址和所述存储装置的物理地址之间的映射信息；并且将所述映射段存储在所述存储装置中；以及子段管理组件，所述子段管理组件：将所述映射段中的每个中的映射数据分组为一个或多个子段；并且以所述子段为单位加载所述一个或多个映射段中的每个中的映射数据。9.根据权利要求8所述的控制器，其中所述映射表管理组件通过顺序地对连续的逻辑地址分组来生成所述映射段。10.根据权利要求8所述的控制器，进一步包括索引表管理组件，所述索引表管理组件管理所述映射段的存储位置。11.根据权利要求8所述的控制器，其中所述子段管理组件将映射段识别信息、映射段有效性信息和所述映射段中的所述一个或多个子段中的每个的有效性信息作为所述映射
段中的每个的元数据来管理。12.根据权利要求11所述的控制器，其中所述子段的有效性信息通过位图数据表示。13.根据权利要求8所述的控制器，其中所述子段管理组...

【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：