在缺少电力情况下防止数据丢失的存储装置及其操作方法制造方法及图纸

公开了一种存储装置，包括：非易失性存储器，其应主机系统的请求输入或输出数据；易失性存储器，其暂时存储输入到非易失性存储器或从非易失性存储器输出的数据；内部备用电源，其响应于从主机系统供应的主电力下降至第一量或更低，向易失性存储器的一部分供电；以及存储控制器，其控制非易失性存储器和易失性存储器。存储控制器被配置为：响应于主电力下降至第一量或更低，将易失性存储器分成复制电力接收区域和至少一个备用电力接收区域，从外部备用电源和内部备用电源向复制电力接收区域冗余地供应备用电力，并且从外部备用电源向至少一个备用电力接收区域供应备用电力。少一个备用电力接收区域供应备用电力。少一个备用电力接收区域供应备用电力。

【技术实现步骤摘要】
在缺少电力情况下防止数据丢失的存储装置及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在韩国知识产权局于2022年5月31日提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0067029和2022年8月17日提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0102834的优先权，它们的公开内容整体以引用方式并入本文中。


[0003]本文所描述的本公开的示例实施例涉及存储装置，更具体地，涉及一种用于在缺乏电力的情况下防止或减少数据丢失的存储装置及其操作方法。

技术介绍

[0004]半导体存储器装置被分类为易失性半导体存储器装置和非易失性半导体存储器装置。易失性半导体存储器装置的读速度和写速度较快，但是当不向其供电时丢失存储在其中的数据。相比之下，非易失性半导体存储器装置即使在不向其供电时也保留存储在其中的数据。因此，非易失性半导体存储器装置用于存储不管是否向其供电均需要保留的信息。
[0005]存储装置可包括非易失性存储器装置和易失性存储器装置。存储装置可使用易失性存储器装置作为暂时存储要存储在非易失性存储器装置中的数据的缓冲存储器。然而，当发生突然电力短缺(例如，突然断电(SPO)或电力故障)时，暂时存储在易失性存储器装置中的数据可能丢失。在这种情况下，存储装置可执行将存储在易失性存储器装置中的数据转储到非易失性存储器装置的数据刷新(冲洗)操作。

技术实现思路

[0006]本公开的一些示例实施例提供了一种在发生主机系统的突然主电力短缺(例如，SPO或电力故障)时通过多个备用电源向存储装置中包括的易失性存储器的一些区域冗余地供电来防止或减少存储在易失性存储器中的重要数据的丢失的存储装置。
[0007]本公开的一些示例实施例提供了一种存储装置，其将易失性存储器分成多个备用电力接收区域，然后基于备用电源的剩余电量来差异地调节被供电的多个备用电力接收区域。
[0008]本公开的一些示例实施例提供了一种存储装置，当备用电源的剩余电量下降至指定量或更低时，其将易失性存储器的一部分中的一些数据备份到非易失性存储器装置。
[0009]本公开的一些示例实施例提供了一种存储装置，其将易失性存储器分成多个备用电力接收区域并且通过不同的备用电源为每个备用电力接收区域供电。
[0010]根据示例实施例，一种存储装置包括：非易失性存储器，其被配置为应主机系统的请求输入或输出数据；易失性存储器，其被配置为暂时存储输入到非易失性存储器或从非易失性存储器输出的数据；内部备用电源，其被配置为响应于从主机系统供应的主电力下降至第一量或更低，向易失性存储器的一部分供电；以及存储控制器，其被配置为控制非易
失性存储器和易失性存储器的数据输入或数据输出。其中，存储控制器被配置为：响应于主电力下降至第一量或更低，将易失性存储器分成存储较高优先级数据的复制电力接收区域和存储较低优先级数据的至少一个备用电力接收区域；从外部备用电源和内部备用电源向复制电力接收区域冗余地供应备用电力；以及从外部备用电源向至少一个备用电力接收区域供应备用电力。
[0011]根据示例实施例，一种存储装置包括：非易失性存储器，其被配置为应主机系统的请求输入或输出数据；易失性存储器，其被配置为暂时存储输入到非易失性存储器或从非易失性存储器输出的数据；以及存储控制器，其被配置为控制非易失性存储器和易失性存储器的数据输入或数据输出。其中，存储控制器被配置为响应于来自主机系统的主电力下降至第一量或更低，通过备用电源向易失性存储器供应备用电力；将易失性存储器分成多个备用电力接收区域；以及基于备用电源的剩余电量向多个备用电力接收区域差异地供应备用电力。
[0012]根据示例实施例，一种存储装置包括：非易失性存储器，其被配置为应主机系统的请求输入或输出数据；易失性存储器，其被配置为暂时存储输入到非易失性存储器或从非易失性存储器输出的数据；
[0013]内部备用电源，其被配置为响应于来自主机系统的主电力下降至第一量或更低，向易失性存储器的一部分供电；以及存储控制器，其被配置为控制非易失性存储器和易失性存储器的数据输入或数据输出。响应于来自主机系统的主电力下降至第一量或更低，易失性存储器包括：复制电力接收区域，其被配置为从内部备用电源和多个外部备用电源当中的至少两个外部备用电源冗余地接收备用电力；以及多个备用电力接收区域，多个备用电力接收区域中的每一个从多个外部备用电源当中的至少一个外部备用电源接收备用电力。
附图说明
[0014]通过参照附图详细描述本公开的一些示例实施例，本公开的以上和其它目的和特征将变得显而易见。
[0015]图1是示出根据一些示例实施例的计算系统的图。
[0016]图2是示出图1的存储装置的图。
[0017]图3是示出向图2的易失性存储器供应备用电力的方法的图。
[0018]图4是示出根据各种示例实施例的计算系统的图。
[0019]图5是示出图4的第一存储装置的图。
[0020]图6是示出图5的易失性存储器的电力供应方法的示例的图。
[0021]图7是示出图5的易失性存储器的备用电力供应方法的另一示例的图。
[0022]图8是示出图5的易失性存储器的备用电力供应方法的另一示例的图。
[0023]图9是示出根据一些示例实施例的在存储装置中的易失性存储器中设定备用电力接收区域的方法的流程图。
具体实施方式
[0024]以下，详细且清楚地描述本公开的一些示例实施例，使得本领域普通技术人员可
容易地实现本公开。
[0025]图1是示出根据一些示例实施例的计算系统的图。参照图1，计算系统100可包括主机系统110、背板120、至少一个存储装置1100和至少一个外部备用电源1200(例如，外部电池或模块化电池)。例如，计算系统100可包括PC或服务器系统。
[0026]根据一些示例实施例，主机系统110可总体控制计算系统100。例如，主机系统110可包括控制计算系统100所需的组件，例如处理器、存储器和电源111。处理器和存储器安装在要操作的主板上。电源111可通过主板向处理器和存储器供电。
[0027]根据一些示例实施例，处理器可控制至少一个存储装置1100和至少一个外部备用电源1200的操作。例如，处理器可以是诸如用于控制存储装置1100的应用处理器(AP)的系统芯片(SoC)、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)和图形处理单元(GPU)中的至少一种。
[0028]根据一些示例实施例，为了控制至少一个存储装置1100和至少一个外部备用电源1200的操作，存储器可存储各种软件或固件。例如，存储器可以是诸如动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、双倍数据速率(DDR)DRAM、DDR SDRAM、低功率双倍数据速率(LPDDR)SDRAM、图形双倍数据速率(GD本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储装置，包括：非易失性存储器，其被配置为应主机系统的请求输入或输出数据；易失性存储器，其被配置为暂时存储输入到所述非易失性存储器或从所述非易失性存储器输出的数据；内部备用电源，其被配置为响应于所述从主机系统供应的主电力下降至第一量或更低，向所述易失性存储器的一部分供电；以及存储控制器，其被配置为控制所述非易失性存储器和所述易失性存储器的数据输入或数据输出，其中，所述存储控制器被配置为响应于所述主电力下降至所述第一量或更低，将所述易失性存储器分成复制电力接收区域和至少一个备用电力接收区域,所述复制电力接收区域中存储的数据的优先级高于所述至少一个备用电力接收区域中存储的数据的优先级，从外部备用电源和所述内部备用电源向所述复制电力接收区域冗余地供应备用电力，并且从所述外部备用电源向所述至少一个备用电力接收区域供应备用电力。2.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述存储控制器被配置为将所述复制电力接收区域的大小设定为第一大小。3.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述存储控制器被配置为基于所述内部备用电源或所述外部备用电源的剩余电量使得所述复制电力接收区域的大小从第一大小逐步减小。4.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述存储控制器被配置为将所述复制电力接收区域设定在所述易失性存储器中所包括的一个物理存储器芯片中。5.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述存储控制器被配置为将所述复制电力接收区域设定为横跨所述易失性存储器中所包括的至少两个物理存储器芯片。6.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述存储控制器被配置为：同时从所述内部备用电源和所述外部备用电源向所述复制电力接收区域供应所述备用电力；或者使得所述内部备用电源向所述复制电力接收区域供电，并且使得所述外部备用电源对所述内部备用电源进行充电；或者使得所述内部备用电源首要向所述复制电力接收区域供电，并且响应于所述内部备用电源被耗尽，使得所述外部备用电源向所述复制电力接收区域供应所述备用电力。7.一种存储装置，包括：非易失性存储器，其被配置为应主机系统的请求输入或输出数据；易失性存储器，其被配置为暂时存储输入到所述非易失性存储器或从所述非易失性存储器输出的数据；以及存储控制器，其被配置为控制所述非易失性存储器和所述易失性存储器的数据输入或数据输出，其中，所述存储控制器被配置为响应于来自所述主机系统的主电力下降至第一量或更低，通过备用电源向所述易失性存储器供应备用电力，将所述易失性存储器分成多个备用电力接收区域，并且
基于所述备用电源的剩余电量，向所述多个备用电力接收区域差异地供应备用电力。8.根据权利要求7所述的存储装置，其中，所述多个备用电力接收区域包括第一备用电力接收区域和第二备用电力接收区域，并且所述存储控制器被配置为响应于所述备用电源具有第一剩余电量或更高，从所述备用电源向所述第一备用电力接收区域和所述第二备用电力接收区域供应备用电力，并且响应于所述备用电源具有第二剩余电量或更低，切断对所述第二备用电力接收区域的电力供应，并且从所述备用电源向所述第一备用电力接收区域供应所述备用电力，其中，所述第二剩余电量小于所述第一剩余电量。9.根据权利要求8所述的存储装置，其中，所述存储控制器被配置为响应于所述备用电源的剩余电量下降至所述第二剩余电量或更低，将存储在所述第二备用电力接收区域中的数据备份到所述非易失性存储器，并且切断对所述第二备用电力接收区域的电力供应。10.根据权利要求8所述的存储装置，其中，所述存储控制器被配置为响应于所述备用电源具有第三剩余电量或更低，切断对所述第一备用电力接收区域的电力供应，其中，所述第三剩余电量小于所述第二剩余电量。11.根据权利要求10所述的存储装置，其中，所述存储控制器被配置为响应于所述备用电源的剩余电量下降至所述第三剩余电量或更低，将存储在所述第一备用电力接收区域中的数据备份到所述非易失性存储器，并且切断对所述第一备用电力接收区域的电力供应。12.根据权利要求7所述的存储装置，其中，所述备用电源包括所述存储装置中所包括的内部备用电源和存在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：池洙荣，刘永健，郑明俊，许盛喆，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：