包括非易失性存储器装置的存储装置及其操作方法与流程

公开涉及一种电子装置，并且更具体地，涉及一种包括非易失性存储器装置的存储装置以及该存储装置的操作方法。

背景技术：

1、存储装置可表示在主机装置(诸如，计算机、智能电话或智能平板)的控制下存储数据的装置。存储装置可包括将数据存储在磁盘(诸如，硬盘驱动器(hdd))上的装置或将数据存储在半导体存储器(例如，非易失性存储器(诸如，固态驱动器(ssd)或存储卡))中的装置。

2、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、相变ram(pram)、磁ram(mram)、电阻式ram(rram)、铁电ram(fram)等。

3、随着半导体制造技术发展，可提高主机装置的操作速度。此外，存储装置和存储装置的主机装置中使用的内容的大小正不断增大。至少出于这些原因，具有提高的操作速度的存储装置可以是有益的。

技术实现思路

1、提供了一种具有提高的操作速度的存储装置以及存储装置的操作方法。

2、附加的方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述清楚，或者可通过实践呈现的实施例来学习。

3、根据公开的一方面，一种存储装置包括：非易失性存储器装置，包括多个存储器单元；以及控制器，被配置为对包括在所述多个存储器单元中的至少一个写入单元执行写入操作，并且对包括在所述多个存储器单元中的至少一个擦除单元执行擦除操作，其中，控制器包括内部缓冲器，内部缓冲器包括分区缓冲器，并且控制器还被配置为：基于从外部主机装置接收到的请求将多个分区分配给非易失性存储器装置的存储空间，基于分区映射表从包括在所述多个存储器单元中的多个擦除单元之中选择两个或更多个擦除单元以分配给所述多个分区中的每个分区，固定地且顺序地管理写入所述多个分区中的数据的逻辑地址，基于针对顺序的逻辑地址的读取由外部主机装置请求，从非易失性存储器装置读取与顺序的逻辑地址对应的第一数据，并且将第一数据输出到外部主机装置，并且基于所述读取被请求，通过在不从外部主机装置接收后续的读取请求的情况下从非易失性存储器装置读取与后续的顺序的逻辑地址对应的第二数据并且将第二数据存储在内部缓冲器中来执行预取操作。

4、根据公开的一方面，一种存储装置包括：非易失性存储器装置，包括多个存储器单元；以及控制器，被配置为对包括在所述多个存储器单元中的至少一个写入单元执行写入操作，并且对包括在所述多个存储器单元中的至少一个擦除单元执行擦除操作，其中，控制器包括内部缓冲器，内部缓冲器包括分区缓冲器，并且控制器还被配置为：基于从外部主机装置接收到的请求将多个分区分配给非易失性存储器装置的存储空间，基于分区映射表从包括在所述多个存储器单元中的多个擦除单元之中选择两个或更多个擦除单元以分配给所述多个分区中的每个，固定地且顺序地管理写入所述多个分区中的数据的逻辑地址，基于针对顺序的逻辑地址的读取由外部主机装置请求：从非易失性存储器装置读取与顺序的逻辑地址对应的第一数据；并且将第一数据输出到外部主机装置，并且基于所述读取被请求，通过在不从外部主机装置接收后续的读取请求的情况下从非易失性存储器装置读取与后续的顺序的逻辑地址对应的第二数据并且将第二数据存储在内部缓冲器中来执行预取操作，其中，基于顺序的逻辑地址、后续的顺序的逻辑地址之中的属于所述多个分区之中的第一分区的一些逻辑地址、以及后续的顺序逻辑地址之中的属于所述多个分区之中的第二分区的剩余逻辑地址，控制器还被配置为：基于与第一分区对应的第一特征和与第二分区对应的第二特征，来从非易失性存储器装置读取与剩余逻辑地址对应的第二数据，其中，第一特征包括与第一分区对应的流标识符和单元类型，并且其中，第二特征包括与第二分区对应的流标识符和单元类型。

5、根据公开的一方面，一种包括非易失性存储器装置和控制器的存储装置的操作方法包括：由控制器基于分区映射表来分配非易失性存储器装置的包括两个或更多个擦除单元的多个分区；由控制器从外部主机装置接收读取请求；基于读取请求，由控制器从非易失性存储器装置读取第一数据并且将第一数据输出到外部主机装置；以及基于读取请求是针对顺序的逻辑地址的读取请求，在控制器处通过在不从外部主机装置接收后续的读取请求的情况下从非易失性存储器装置读取与后续的顺序的逻辑地址对应的第一数据以存储在内部缓冲器中来执行预取操作，其中，执行预取操作的步骤包括：基于顺序的逻辑地址、后续的顺序的逻辑地址的属于所述多个分区之中的第一分区的一些逻辑地址，以及后续的顺序的逻辑地址的属于所述多个分区之中的第二分区的剩余逻辑地址，由控制器基于与第一分区对应的第一特征和与第二分区对应的第二特征来从非易失性存储器装置读取与剩余逻辑地址对应的第二数据。

6、根据公开的一方面，一种存储装置包括：非易失性存储器装置，包括多个存储器单元；以及控制器，包括内部缓冲器，并且控制器被配置为：基于从外部主机装置接收到与顺序的逻辑地址对应的多个读取请求，从非易失性存储器装置读取与顺序的逻辑地址对应的第一数据，并且将第一数据输出到外部主机装置，并且基于所述多个读取请求，通过在不从外部主机装置接收后续的读取请求的情况下从非易失性存储器装置读取与后续的顺序的逻辑地址对应的第二数据，并且将第二数据存储在内部缓冲器中来执行预取操作。

7、根据公开的一方面，一种存储装置包括：非易失性存储器装置，包括多个存储器单元；以及控制器，包括内部缓冲器，并且控制器被配置为：基于从外部主机装置接收到的请求来将多个分区分配给非易失性存储器装置的存储空间，基于从外部主机装置接收到与顺序的逻辑地址对应的多个读取请求，从非易失性存储器装置读取与顺序的逻辑地址对应的第一数据，并且将第一数据输出到外部主机装置，并且基于所述多个读取请求，通过在不从外部主机装置接收后续的读取请求的情况下从非易失性存储器装置读取与后续的顺序的逻辑地址对应的第二数据，并将第二数据存储在内部缓冲器中来执行预取操作，其中，在预取操作期间，控制器还被配置为：基于检测到第一分区与第二分区之间的分区边界，确定与第一分区对应的第一特征和与第二分区对应的第二特征是否相同，并且基于与第一分区对应的第一特征和与第二分区对应的第二特征相同，从非易失性存储器装置读取与第二分区对应的第二数据。

8、根据公开的一方面，一种管理存储装置的方法是由控制器执行的方法，并且所述方法包括：基于从外部主机装置接收到与顺序的逻辑地址对应的多个读取请求，从非易失性存储器装置读取与顺序的逻辑地址对应的第一数据；将第一数据输出到外部主机装置；基于所述多个读取请求，通过从非易失性存储器装置读取与后续的顺序的逻辑地址对应的第二数据来执行预取操作；并且在不从外部主机装置接收后续的读取请求的情况下将第二数据存储在包括在控制器中的内部缓冲器中。

技术特征：

1.一种存储装置，包括：

2.根据权利要求1所述的存储装置，其中，基于顺序的逻辑地址、后续的顺序的逻辑地址的属于所述多个分区之中的第一分区的一些逻辑地址、以及后续的顺序逻辑地址的属于所述多个分区之中的第二分区的剩余逻辑地址，控制器被配置为：基于与第一分区对应的第一特征和与第二分区对应的第二特征，从非易失性存储器装置读取与剩余逻辑地址对应的第二数据。

3.根据权利要求2所述的存储装置，其中，基于第一特征与第二特征相同，控制器还被配置为从非易失性存储器装置读取与剩余逻辑地址对应的第二数据，并且

4.根据权利要求2所述的存储装置，其中，基于第二分区是间隙分区，控制器还被配置为：基于第一特征和与第三分区对应的第三特征来从非易失性存储器装置读取与第三分区的逻辑地址对应的第三数据，第三分区与第二分区相连续。

5.根据权利要求2所述的存储装置，其中，第一特征包括第一分区的单元类型，并且

6.根据权利要求2所述的存储装置，其中，控制器还被配置为：基于所述多个分区的更新频率向所述多个分区中的每个分区指派温度表，

7.根据权利要求2所述的存储装置，其中，控制器还被配置为在每个分区中使用相同的流标识符，

8.根据权利要求1所述的存储装置，其中，控制器还被配置为：基于从外部主机装置接收到的针对顺序的逻辑地址的读取请求的数量大于或等于阈值来确定针对顺序的逻辑地址的读取被请求。

9.根据权利要求1所述的存储装置，其中，控制器还被配置为：基于与从外部主机装置接收到的顺序的逻辑地址无关的读取请求的数量大于或等于阈值来丢弃第二数据。

10.根据权利要求1至权利要求9中的任意一项所述的存储装置，其中，非易失性存储器装置包括多个存储器芯片，

11.根据权利要求10所述的存储装置，其中，控制器还被配置为：选择所述多个存储器芯片中的每个中的存储器块以作为装置分区进行管理。

12.根据权利要求11所述的存储装置，其中，基于从外部主机装置接收到的垃圾收集请求来执行所述多个分区的垃圾收集。

13.根据权利要求11所述的存储装置，其中，针对所述多个分区的垃圾收集由控制器作为后台操作来执行。

14.根据权利要求11所述的存储装置，其中，装置分区包括两个或更多个分区。

15.根据权利要求14所述的存储装置，其中，控制器还被配置为将所述分区分配为繁忙分区。

16.根据权利要求15所述的存储装置，其中，基于所述分区基于从外部主机装置接收到的重置请求而被重置，当包括所述分区的装置分区中包括的所有分区处于重置状态时，控制器被配置为将所有分区分配为空闲分区。

17.根据权利要求15所述的存储装置，其中，基于在第一分区中发生访问错误，控制器还被配置为禁止第一分区的分区读取服务，其中，分区读取服务基于分区映射表。

18.根据权利要求15所述的存储装置，其中，控制器被配置为擦除包括在具有重置状态的分区中的擦除单元。

19.一种存储装置，包括：

20.一种存储装置的操作方法，存储装置包括非易失性存储器装置和控制器，所述方法包括：

技术总结
公开了包括非易失性存储器装置的存储装置及其操作方法。所述存储装置包括：非易失性存储器装置，包括多个存储器单元；以及控制器：将多个分区分配给存储空间，基于分区映射表选择两个或更多个擦除单元以分配给每个分区，固定地且顺序地管理写入所述多个分区中的数据的逻辑地址，基于针对顺序的逻辑地址的读取由外部主机装置请求，从非易失性存储器装置读取与顺序的逻辑地址对应的第一数据，并且将第一数据输出到外部主机装置，并且基于所述读取被请求，通过在不从外部主机装置接收后续的读取请求的情况下读取与后续的顺序的逻辑地址对应的第二数据并且将第二数据存储在内部缓冲器中来执行预取操作。

技术研发人员：朴大山,金硬敏,裵浚桓,申熙卓
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4