存储设备、其操作方法及包括其的电子设备技术

提供了一种存储设备、其操作方法和包括其的电子设备。所述存储设备包括非易失性存储器和控制器，所述非易失性存储器包括主元数据区域和日志区域。所控制器通过执行存储在工作存储器中的闪存转换层(FTL)来更新地址映射表，所述地址映射表包括被划分为多个片段的多个页映射条目；将所述多个页映射条目中的更新后的页映射条目作为日志数据存储在所述日志区域中；并且将所述多个片段存储在所述主元数据区域中，所述多个片段均具有小于所述非易失性存储器的物理页的大小。存储器的物理页的大小。存储器的物理页的大小。

【技术实现步骤摘要】
存储设备、其操作方法及包括其的电子设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年7月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0088963的优先权，通过引用将所述韩国专利申请的全部公开内容合并于此。


[0003]本文描述的本专利技术构思的示例性实施例涉及用于改善日志重放的存储设备及其操作方法和包括该存储设备的电子设备。

技术介绍

[0004]作为非易失性存储介质的存储设备不管是否向其供电都可以永久地或半永久地保留数据。该存储设备可以包括非易失性存储器和易失性存储器二者，易失性存储器的容量小于非易失性存储器的容量但具有快速的输入/输出速度。例如，存储设备可以将易失性存储器用作关于非易失性存储器的高速缓冲存储器。
[0005]然而，当发生诸如突然断电(SPO)和系统崩溃的电源事件时，存储在存储设备的易失性存储器中的数据会丢失。因此，为了防止数据丢失，存储设备可以将存储在易失性存储器中的数据存储在非易失性存储器中。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术构思的示例性实施例，一种存储设备包括非易失性存储器和控制器，所述非易失性存储器包括主元数据区域和日志区域。所控制器通过执行存储在工作存储器中的闪存转换层(FTL)来更新地址映射表，所述地址映射表包括被划分为多个片段的多个页映射条目；将所述多个页映射条目中的更新后的页映射条目作为日志数据存储在所述日志区域中；并且将所述多个片段存储在所述主元数据区域中，所述多个片段均具有小于所述非易失性存储器的物理页的大小。
[0007]根据本专利技术构思的示例性实施例，一种存储设备的操作方法，所述存储设备包括控制器和非易失性存储器，所述控制器被配置为执行闪存转换层(FTL)，所述非易失性存储器包括主元数据区域和日志区域。所述操作方法包括：由所述控制器更新包括多个页映射条目的地址映射表；将所述多个页映射条目中的更新后的页映射条目作为日志数据存储在所述日志区域中；并且基于所述更新后的页映射条目被存储在所述日志区域中的顺序以及划分所述多个页映射条目的多个片段中的每个片段的所述更新后的页映射条目的数量，将所述多个片段存储在所述主元数据区域中。
[0008]根据本专利技术构思的示例性实施例，一种电子设备包括主机和存储设备，所述主机被配置为发送包括逻辑地址的请求，所述存储设备包括非易失性存储器和控制器。所述非易失性存储器包括主元数据区域和日志区域。所述控制器被配置为：通过处理所述主机的所述请求来更新地址映射表，所述地址映射表包括被划分为多个片段的多个页映射条目；将所述多个页映射条目中的更新后的页映射条目作为日志数据存储在所述日志区域中；并
且将所述多个片段存储在所述主元数据区域中，所述多个片段均具有小于所述非易失性存储器的物理页的大小。
附图说明
[0009]通过参照附图详细描述本专利技术构思的示例性实施例，本专利技术构思的以上以及其他目的和特征将变得清楚。
[0010]图1示出根据本专利技术构思的示例性实施例的电子设备的框图。
[0011]图2示出根据本专利技术构思的示例性实施例的电子设备的框图。
[0012]图3至图6示出用于描述根据本专利技术构思的示例性实施例的控制器如何将元数据存储在非易失性存储器中的示图。
[0013]图7和图8示出根据本专利技术构思的示例性实施例的控制器将元数据与时间戳一起存储的示例。
[0014]图9示出包括根据本专利技术构思的示例性实施例的控制器将地址映射表存储在非易失性存储器中的过程的流程图。
[0015]图10示出根据本专利技术构思的示例性实施例的包括构成图9的操作S160的详细操作的流程图。
[0016]图11示出包括根据本专利技术构思的示例性实施例的控制器恢复地址映射表的过程的流程图。
[0017]图12示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图1的控制器的详细框图。
[0018]图13示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图2的控制器的详细框图。
[0019]图14示出根据本专利技术构思的示例性实施例的电子设备的框图。
[0020]图15是示出包括根据本专利技术构思的示例性实施例的存储设备的计算系统的框图。
具体实施方式
[0021]本专利技术构思的示例性实施例提供了一种用于改善日志重放(journal replay)的存储设备、其操作方法及包括该存储设备的电子设备。
[0022]在下文中将参考附图更全面地描述本专利技术构思的示例性实施例。贯穿本申请，相似的参考标号可以指代相似的元件。
[0023]图1示出根据本专利技术构思的示例性实施例的电子设备的框图。电子设备10a可以是个人计算机、工作站、笔记本、平板电脑、移动设备或智能电话，并且可以被称为“计算系统”、“电子系统”或“移动系统”。电子设备10a可以包括主机11和存储设备100a。
[0024]主机11可以将命令CMD发送到存储设备100a。主机11可以与存储设备100a交换数据“DATA”。主机11可以从存储设备100a接收对命令CMD的响应RSP。主机11可以被实现为包括一个或更多个处理器核。例如，主机11可以包括通用处理器、专用处理器或应用处理器。主机11可以是处理器本身，或者主机11可以是包括处理器的系统或电子设备。
[0025]存储设备100a可以根据各种接口协议与主机11通信。例如，存储设备100a可以是固态硬盘(SSD)、集成在电子设备10a中的嵌入式存储卡、电子设备10a的可拆卸存储卡、安全数字(SD)卡、嵌入式多媒体卡(eMMC)、通用闪存(UFS)卡等。存储设备100a可以包括控制器110a和非易失性存储器130。控制器110a可以基于主机11的命令CMD将数据“DATA”写入非
易失性存储器130中；或者，基于主机11的命令CMD，控制器110a可以从非易失性存储器130读取数据“DATA”，并且可以将读取到的数据“DATA”发送到主机11。控制器110a可以处理命令CMD，并且可以向主机11发送指示处理结果的响应RSP。控制器110a可以包括具有比非易失性存储器130快的数据输入/输出速度的工作存储器112a。控制器110a可以将工作存储器112a用作高速缓冲存储器。
[0026]控制器110a可以执行存储在工作存储器112a中的闪存转换层(FTL)。FTL可以作为存储在ROM或存储设备100a的非易失性存储器130中的固件或程序被加载到工作存储器112a。FTL可以存在于主机11的文件系统(参考图14)与非易失性存储器130之间。FTL可以执行地址映射操作，以管理从主机11提供的逻辑地址与非易失性存储器130的物理地址之间的映射。除了执行地址映射操作，FTL还可以执行垃圾收集操作、损耗均衡操作等。FTL可以由控制器110a执行以解决非易失性存储器130的以下限制：不可重写或不可原地写入(in-place write)、存储器单元的寿命、有限数量的编程/擦除循环以及擦除速度比写入速度慢。当逻辑地址与命令CMD或请求一起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储设备，包括：包括主元数据区域和日志区域的非易失性存储器；以及控制器，其中，所述控制器被配置为：通过执行存储在工作存储器中的闪存转换层来更新地址映射表，所述地址映射表包括被划分为多个片段的多个页映射条目；将所述多个页映射条目中的更新后的页映射条目作为日志数据存储在所述日志区域中；并且将所述多个片段存储在所述主元数据区域中，所述多个片段均具有小于所述非易失性存储器的物理页的大小。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述控制器进一步被配置为：基于所述多个片段被更新的顺序，将所述多个片段存储在所述主元数据区域中。3.根据权利要求2所述的存储设备，其中，所述控制器进一步被配置为：除了基于所述顺序，还基于所述多个片段中的每个片段的所述更新后的页映射条目的数量，将所述多个片段存储在所述主元数据区域中。4.根据权利要求3所述的存储设备，其中，所述控制器还被配置为：基于所述顺序和所述多个片段中的每个片段的所述更新后的页映射条目的所述数量，来确定将所述多个片段存储在所述主元数据区域中的优先级。5.根据权利要求3所述的存储设备，其中，所述控制器还被配置为：更新指示所述主元数据区域存储所述多个片段的位置的片段映射表、所述顺序以及所述多个片段中的每个片段的所述更新后的页映射条目的所述数量。6.根据权利要求5所述的存储设备，其中，所述控制器还被配置为：将所述片段映射表存储在所述非易失性存储器的片段映射表区域中。7.根据权利要求5所述的存储设备，还包括：缓冲存储器，其中，所述控制器还被配置为：将所述闪存转换层和所述片段映射表加载到所述工作存储器；并且将所述地址映射表加载到所述工作存储器或所述缓冲存储器。8.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述控制器还被配置为：将第一时间戳与所述日志数据一起存储在所述日志区域中；将至少一个第二时间戳与所述多个片段一起存储在所述主元数据区域中；并且基于所述第一时间戳和所述至少一个第二时间戳，使存储在所述日志区域中的所述日志数据无效。9.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述更新后的页映射条目是第一更新页映射条目，所述日志数据是第一日志数据，所述日志区域是第一日志区域，所述主元数据区域是第一主元数据区域，其中，所述控制器还被配置为：进一步更新所述地址映射表；将所述多个页映射条目中的第二更新页映射条目存储在所述非易失性存储器的与所
述第一日志区域不同的日志区域中；并且将所述多个片段存储在所述非易失性存储器的与所述第一主元数据区域不同的主元数据区域中。10.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述控制器还被配置为：调整所述多个片段中的每个片段的大小。11.一种存储设备的操作方法，所述存储设备包括控制器和非易失性存储器，所述控制器被配置为执行闪存转换层，所述非易失性存储器包括主元数据区域和...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鼎勋，金圣训，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：