本申請要求2015年7月15日提交的申請?zhí)枮?0-2015-0100275的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其通過引用整體合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的各種實施例涉及一種存儲器件、存儲器控制器、包括其的存儲系統(tǒng)及其操作方法。

背景技術(shù)：

存儲器件需要高速地操作。在存儲器件的規(guī)格中通?？梢园▽懭牖謴?fù)時間(tWR)。寫入恢復(fù)時間表示從寫入操作可以被執(zhí)行且數(shù)據(jù)可以被儲存在存儲器件的存儲單元中時至儲存的數(shù)據(jù)不受預(yù)充電操作的影響時的時間段。即，寫入恢復(fù)時間表示從寫入命令可以被施加時開始的用來將數(shù)據(jù)正常地儲存在存儲器件的存儲單元中所需的最小時間段。在從寫入命令被施加時開始經(jīng)過了多于寫入恢復(fù)時間的時間之后，存儲器控制器應(yīng)當(dāng)將預(yù)充電命令施加至存儲器件。因此，寫入恢復(fù)時間越短，就可以越早地對存儲單元預(yù)充電以用于另一操作，進(jìn)而導(dǎo)致改善的速度和性能。

由于存儲器制造工藝越來越微型化，因此存儲器件中形成的接觸電阻可以增大，進(jìn)而導(dǎo)致寫入恢復(fù)時間增大。此外，對于存儲器件的不同區(qū)域，寫入恢復(fù)時間可以因工藝變化等而變化。因此，為了改善性能，可以期望防止存儲器件的寫入恢復(fù)時間增大和/或在存儲器件的不同區(qū)域之間改變。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

各種實施例針對一種存儲系統(tǒng)，該存儲系統(tǒng)可以改善其寫入操作性能。

在一個實施例中，一種存儲器控制器可以包括：寫入性能儲存電路，適用于儲存存儲器件的一個或更多個物理存儲區(qū)的寫入性能指標(biāo)；寫入計數(shù)電路，適用于對針對存儲器件的一個或更多個邏輯存儲區(qū)的寫入操作請求的數(shù)量進(jìn)行計數(shù)；以及映射電路，適用于將寫入操作請求的數(shù)量相對大的邏輯存儲區(qū)映射至具有相對較好寫入性能指標(biāo)的物理存儲區(qū)。

可以更新映射電路的映射信息，存儲器控制器可以根據(jù)更新的映射來控制對存儲器 的這些物理區(qū)中儲存的數(shù)據(jù)進(jìn)行遷移。

可以定期地更新映射電路的映射。

寫入性能指標(biāo)可以包括寫入恢復(fù)時間(tWR)，以及存儲器控制器可以區(qū)別地將寫入恢復(fù)時間調(diào)節(jié)(regulation)施加給存儲器的這些物理區(qū)。

存儲器的這些物理區(qū)可以包括存儲體。

寫入性能儲存電路可以從存儲器接收這些物理區(qū)的寫入性能指標(biāo)，以及儲存寫入性能指標(biāo)。

在本發(fā)明的一個實施例中，一種存儲系統(tǒng)可以包括：存儲器件，包括一個或更多個物理存儲區(qū)；以及存儲器控制器，適用于控制存儲器件；該存儲器控制器包括：寫入性能儲存電路，適用于儲存物理存儲區(qū)的寫入性能指標(biāo)；寫入計數(shù)電路，適用于對針對存儲器件的邏輯存儲區(qū)的寫入操作請求的數(shù)量進(jìn)行計數(shù)；以及映射電路，適用于將寫入操作請求數(shù)量大的邏輯存儲區(qū)映射至具有較好寫入性能指標(biāo)的物理存儲區(qū)。

在本發(fā)明的一個實施例中，一種存儲器控制器的操作方法可以包括：對針對存儲器件的邏輯存儲區(qū)的寫入操作請求的數(shù)量進(jìn)行計數(shù)；將寫入操作請求數(shù)量大的邏輯存儲區(qū)映射至存儲器件的物理存儲區(qū)之中的具有較好寫入性能指標(biāo)的物理存儲區(qū)；以及控制存儲器件，使得基于映射信息而對存儲器件的物理存儲區(qū)中儲存的數(shù)據(jù)進(jìn)行遷移。

可以定期地執(zhí)行映射的步驟和控制存儲器的步驟。

存儲器控制器的操作方法還可以包括：從存儲器接收這些物理區(qū)的寫入性能指標(biāo)，以及儲存寫入性能指標(biāo)。

寫入性能指標(biāo)可以包括寫入恢復(fù)時間(tWR)，以及存儲器的這些物理區(qū)可以包括存儲體。

附圖說明

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的存儲系統(tǒng)的示圖。

圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的根據(jù)存儲器件的物理存儲區(qū)的寫入性能指標(biāo)的表格，該寫入性能指標(biāo)可以被儲存在圖1中所示的寫入性能儲存電路中。

圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的針對邏輯存儲區(qū)的寫入請求數(shù)量的表格，所述寫入請求數(shù)量由圖1中所示的寫入計數(shù)電路來計數(shù)。

圖4是圖示圖1中所示的根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖1中所示的映射電路的初始映射信息的表格。

圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在映射電路的映射可以被更新之后的映射信息的表格。

圖6是描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖1中所示的存儲系統(tǒng)的操作的流程圖。

具體實施方式

在下文中將參照附圖來更詳細(xì)地描述各種實施例。然而，本發(fā)明可以以不同的形式來實施，而不應(yīng)當(dāng)被解釋為局限于本文中所闡述的實施例。相反地，這些實施例被提供使得本公開將是徹底和完整的。貫穿本公開，相同的附圖標(biāo)記在本發(fā)明的各種附圖和實施例中指代相同的部分。

附圖不一定按比例，在一些情況下，可以已夸大了比例以清楚地示出實施例的特征。還可以注意到，在此說明書中，“連接/耦接”不僅指一個組件直接耦接另一組件，還指其經(jīng)由中間組件而間接耦接另一組件。

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的存儲系統(tǒng)100的示圖。

現(xiàn)在參見圖1，存儲系統(tǒng)100可以包括存儲器控制器110和存儲器件130。在圖1中，存儲系統(tǒng)100可以與主機(jī)通信。

存儲器件130可以在存儲器控制器110的控制下執(zhí)行讀取操作和寫入操作。存儲器件130可以包括儲存數(shù)據(jù)的多個物理存儲區(qū)BANK0至BANK7。物理存儲區(qū)BANK0至BANK7可以是存儲體。存儲器件130可以包括儲存用于操作存儲器件130的信息的電路131。電路131可以被稱作SPD(串行存在檢測，Serial Presence Detect)。關(guān)于各種參數(shù)的信息(諸如關(guān)于存儲器件130的容量的信息)可以被儲存在SPD 131中，且可以被提供給存儲器控制器110。SPD 131可以儲存存儲器件130的物理存儲區(qū)BANK0至BANK7的寫入性能指標(biāo)。寫入性能指標(biāo)可以是寫入恢復(fù)時間(tWR)或者包括寫入恢復(fù)時間(tWR)。在存儲器件130的制造過程中，可以通過存儲器制造商來執(zhí)行針對存儲器件130的各種類型的性能的測試。在此過程中，針對存儲器件130的物理存儲區(qū)BANK0至BANK7的寫入恢復(fù)時間(tWR)可以被測量并且被儲存在SPD 131中?？蛇x地，可以通過由存儲器控制器110控制的測試操作來測試針對存儲器件130的物理存儲區(qū)BANK0至BANK7的寫入性能，從而針對物理存儲區(qū)BANK0至BANK7的寫入恢復(fù)時間(tWR)也可以被測量并且被儲存在SPD 131中。圖1中示出的存儲器件130也可以包括一個存儲芯片或包括多個存儲芯片的存儲模塊(例如，DIMM)。

存儲器控制器110可以根據(jù)來自主機(jī)HOST的請求而控制存儲器件130的操作。存儲器控制器110可以包括主機(jī)接口電路111、數(shù)據(jù)緩沖器電路112、調(diào)度器電路113、命令發(fā)生電路114、存儲器接口電路115、寫入性能儲存電路116、周期計數(shù)電路117、寫入計數(shù)電路118和映射電路119。

主機(jī)接口電路111可以提供存儲器控制器110與主機(jī)之間的接口。經(jīng)由主機(jī)接口電路111，可以從主機(jī)接收主機(jī)的請求，以及通過主機(jī)的請求的處理結(jié)果可以被傳送至主機(jī)。

數(shù)據(jù)緩沖器電路112可以暫時儲存要被寫入至存儲器件130的數(shù)據(jù)以及從存儲器件130讀取的數(shù)據(jù)。

調(diào)度器電路113可以從主機(jī)接收到的請求來確定要指示給存儲器件130的請求的次序。調(diào)度器電路113可以允許已經(jīng)從主機(jī)接收到的請求的次序與被指示給存儲器件130的操作的次序彼此不同，以改善存儲系統(tǒng)100的性能。例如，即使主機(jī)請求存儲器件130的讀取操作然后請求寫入操作，調(diào)度器電路113也可以調(diào)節(jié)次序使得可以在讀取操作之前執(zhí)行存儲器件130的寫入操作。

命令發(fā)生電路114可以根據(jù)由調(diào)度器電路113決定的操作次序來產(chǎn)生要施加給存儲器件130的命令。

存儲器接口電路115可以提供存儲器控制器110與存儲器件130之間的接口。經(jīng)由存儲器接口電路115，可以將命令和地址從存儲器控制器110傳輸至存儲器件130，以及可以在存儲器控制器110與存儲器件130之間交換數(shù)據(jù)。此外，經(jīng)由存儲器接口電路115，可以將存儲器件130的SPD 131中儲存的信息傳輸至存儲器控制器110。存儲器接口電路115也可以被稱作PHY接口。

寫入性能儲存電路116可以儲存針對存儲器件130的物理存儲區(qū)BANK0至BANK7的寫入性能指標(biāo)(例如，tWR)。寫入性能儲存電路116可以從存儲器件130的SPD 131接收針對物理存儲區(qū)BANK0至BANK7的寫入性能指標(biāo)，以及儲存接收到的寫入性能指標(biāo)。此外，也可以將針對存儲器的物理存儲區(qū)BANK0至BANK7的寫入性能指標(biāo)(其已經(jīng)通過由存儲器控制器110執(zhí)行的針對存儲器件130的測試操作來測量)儲存在寫入性能儲存電路116中。圖2圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的根據(jù)存儲器件的物理存儲區(qū)的寫入性能指標(biāo)，這些寫入性能指標(biāo)可以被儲存在寫入性能儲存電路116中。

周期計數(shù)電路117可以決定映射電路119的更新周期。周期計數(shù)電路117可以對周期波(例如，時鐘)的激活次數(shù)計數(shù)，以及每當(dāng)計數(shù)達(dá)到預(yù)定值時可以將映射更新時間 通知給映射電路119。

寫入計數(shù)電路118可以對從主機(jī)接收到的針對存儲器件的邏輯存儲區(qū)(例如，邏輯存儲體)的寫入操作請求的數(shù)量計數(shù)。邏輯存儲區(qū)也可以通過映射電路119來與物理存儲區(qū)BANK0至BANK7進(jìn)行映射。圖3圖示了已經(jīng)由寫入計數(shù)電路118計數(shù)了的針對每個邏輯存儲區(qū)LOGICAL_BANK0至LOGICAL_BANK7的寫入操作請求的數(shù)量。在邏輯存儲區(qū)LOGICAL_BANK0至LOGICAL_BANK7之中，可以將寫入操作請求的數(shù)量大的區(qū)域估算為這樣的區(qū)域：對于所述區(qū)域可以預(yù)期寫入操作請求之后是大的。如果寫入操作請求超過預(yù)定義值，則可以認(rèn)為寫入操作請求對于存儲體來說是大的。

映射電路119可以將基于主機(jī)的邏輯存儲區(qū)LOGICAL_BANK0至LOGICAL_BANK7與基于存儲器件的物理存儲區(qū)BANK0至BANK7進(jìn)行映射?？梢栽趶闹芷谟嫈?shù)電路117通知的更新時間時更新映射電路119的映射信息。映射電路119可以將邏輯存儲區(qū)LOGICAL_BANK0至LOGICAL_BANK7之中的寫入操作請求數(shù)量可能大的區(qū)域映射為物理存儲區(qū)BANK0至BANK7之中的具有較好寫入性能指標(biāo)的區(qū)域。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖1中所示的映射電路119的初始映射信息。參見圖4，邏輯存儲區(qū)LOGICAL_BANK0至LOGICAL_BANK7被映射至具有相同編號的物理存儲區(qū)BANK0至BANK7。圖5示出更新映射電路119之后的更新映射信息。參見圖5，邏輯存儲區(qū)LOGICAL_BANK0至LOGICAL_BANK7之中的寫入操作請求數(shù)量大的邏輯存儲區(qū)可以被映射至物理存儲區(qū)BANK0至BANK7之中的具有較好寫入性能指標(biāo)的物理存儲區(qū)(即，具有較小tWR的區(qū)域)。

當(dāng)邏輯存儲區(qū)LOGICAL_BANK0至LOGICAL_BANK7與物理存儲區(qū)BANK0至BANK7如圖5中所示那樣彼此映射時，由于在具有較好寫入性能指標(biāo)的區(qū)域(例如，BANK3)中執(zhí)行大量的寫入操作，而在具有較差寫入性能指標(biāo)的區(qū)域(例如，BANK5)中執(zhí)行少量的寫入操作，因此可以確保存儲器件130的穩(wěn)定操作。此外，存儲器控制器110可以為各個物理存儲區(qū)BANK0至BANK7區(qū)別地分配寫入恢復(fù)時間(tWR)，由此使得性能改善成為可能。例如，存儲器控制器110可以將寫入命令施加至物理存儲區(qū)BANK3，然后在經(jīng)過僅5ns之后施加預(yù)充電命令，由此執(zhí)行后續(xù)操作。此外，存儲器控制器110可以將寫入命令施加至物理存儲區(qū)BANK5，然后在經(jīng)過30ns之后施加預(yù)充電命令。

圖6提供了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于描述圖1中所示的存儲系統(tǒng)100的操作的流程圖。

參見圖6，在步驟S601處，存儲器控制器110可以從存儲器件130接收物理存儲區(qū) BANK0至BANK7的寫入性能指標(biāo)，以及將寫入性能指標(biāo)儲存在寫入性能儲存電路116中。在步驟S603處，存儲器控制器110的寫入計數(shù)電路118可以對主機(jī)的邏輯存儲區(qū)LOGICAL_BANK0至LOGICAL_BANK7的寫入請求的數(shù)量計數(shù)。

在步驟S605處，可以通過周期計數(shù)電路117來判斷是否可以更新映射電路119(即，是否已經(jīng)到達(dá)映射電路119的更新時間點)，以及當(dāng)未到達(dá)該更新時間點時，可以再次執(zhí)行步驟S603。當(dāng)已經(jīng)到達(dá)該更新時間點時，在步驟S607處可以更新映射電路119的映射信息。可以按照以下的方式來執(zhí)行對映射電路119的映射更新：可以將邏輯存儲區(qū)LOGICAL_BANK0至LOGICAL_BANK7之中的寫入操作請求數(shù)量可能大或相對大的區(qū)域映射為物理存儲區(qū)BANK0至BANK7之中的具有較好寫入性能指標(biāo)的區(qū)域。如果操作請求的數(shù)量高于所選邏輯區(qū)組的中間值，則該操作請求的數(shù)量可以相對大。如果操作請求的數(shù)量高于所選邏輯區(qū)組的平均值，則該操作請求的數(shù)量可以相對大。在一個實施例中，可以選擇具有最高操作請求數(shù)量的邏輯區(qū)，并將其與具有相對小寫入性能指標(biāo)的物理存儲區(qū)或者與具有最小寫入性能指標(biāo)的物理存儲區(qū)進(jìn)行映射。

雖然已經(jīng)出于說明的目的描述了各種實施例，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以作出各種改變和修改。