CN111949565A - 一种存储器及其控制方法和控制装置 - Google Patents
一种存储器及其控制方法和控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111949565A CN111949565A CN201910414887.1A CN201910414887A CN111949565A CN 111949565 A CN111949565 A CN 111949565A CN 201910414887 A CN201910414887 A CN 201910414887A CN 111949565 A CN111949565 A CN 111949565A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- physical
- block
- memory
- blocks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/10—Address translation
- G06F12/1009—Address translation using page tables, e.g. page table structures
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/06—Addressing a physical block of locations, e.g. base addressing, module addressing, memory dedication
- G06F12/0615—Address space extension
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Read Only Memory (AREA)
- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种存储器及其控制方法和控制装置,存储器包括存储模块,存储模块包括多个物理块,该控制方法包括:如果检测到数据量达到第一数据阈值的第一物理块的块数量超过第一块阈值,切换至数据搬移模式,第一物理块中的数据以单层存储模式写入;将多个均为有效数据的第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块。本发明实施例中,检测到第一物理块的块数量达到第一块阈值时,触发数据搬移模式,将块内均为有效数据的第一物理块作为源块进行数据搬移,缩短了数据搬移时间,提高了数据搬移效率,避免了掉电造成的TLC块数据稳定性差的问题,不会占用用户读操作时间,提高了系统整体性能。
Description
技术领域
本发明实施例涉及存储器技术,尤其涉及一种存储器及其控制方法和控制装置。
背景技术
eMMC(Embedded Multi Media Card,嵌入式多媒体)芯片是主要针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器。eMMC芯片中集成了一个控制器,该控制器可提供标准接口并管理闪存,如此可使得使用eMMC芯片的手机厂商就能专注于产品开发的其它部分,并缩短向市场推出产品的时间。
eMMC芯片主要由控制器和闪存颗粒组成,通过写操作将数据保存在闪存颗粒中,通过读操作从闪存颗粒中读取数据。目前市场主流的闪存为NAND flash,具有尺寸小,容量较大,改写速度快等优点,适用于大量数据的存储,在业界也得到了越来越广泛的应用。NAND flash包括单层存储物理块SLC和多层存储物理块TLC。
目前,垃圾回收是将SLC块中的有效数据转入TLC块中,并且以一个字线word line为单位进行数据搬移。如果在数据转移时产生突然的断电,只有部分数据被转入TLC块中,则在用户执行读操作时,TLC块中数据不稳定导致读失败。
发明内容
本发明实施例提供一种存储器及其控制方法和控制装置,以提高TLC块数据稳定性。
本发明实施例提供了一种存储器的控制方法,所述存储器包括存储模块,所述存储模块包括多个物理块,该控制方法包括:
如果检测到数据量达到第一数据阈值的第一物理块的块数量超过第一块阈值,切换至数据搬移模式,其中,所述第一物理块中的数据以单层存储模式写入;
将多个均为有效数据的所述第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块。
进一步地,将多个均为有效数据的所述第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块的具体执行过程为:
查找出块内数据均为有效数据的多个所述第一物理块,并将该多个所述第一物理块的有效数据以多层存储模式搬移至至少一个所述空白物理块中。
进一步地,所述存储器还包括闪存转换层,所述闪存转换层中存储有地址映射表和物理地址存储表,该控制方法还包括:将块内有效数据被搬出的所述第一物理块擦除,并更新所述地址映射表和所述物理地址存储表。
进一步地,所述第一数据阈值为所述第一物理块的单层额定存储容量。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种存储器的控制装置,所述存储器包括存储模块,所述存储模块包括多个物理块,该控制装置包括:
模式切换模块,用于如果检测到数据量达到第一数据阈值的第一物理块的块数量超过第一块阈值,切换至数据搬移模式,其中,所述第一物理块中的数据以单层存储模式写入;
数据搬移模块,用于将多个均为有效数据的所述第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块。
进一步地,所述数据搬移模块具体用于,查找出块内数据均为有效数据的多个所述第一物理块,并将该多个所述第一物理块的有效数据以多层存储模式搬移至至少一个所述空白物理块中。
进一步地,所述存储器还包括闪存转换层,所述闪存转换层中存储有地址映射表和物理地址存储表,该控制装置还包括:表更新模块,用于将块内有效数据被搬出的所述第一物理块擦除,并更新所述地址映射表和所述物理地址存储表。
进一步地,所述第一数据阈值为所述第一物理块的单层额定存储容量。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种存储器,所述存储器包括存储模块和如上所述的控制装置,所述控制装置与所述存储模块电连接。
进一步地,所述存储模块为与非闪存NAND Flash,所述存储器为嵌入式多媒体eMMC芯片。
本发明实施例中,如果检测到数据量达到第一数据阈值的第一物理块的块数量超过第一块阈值,切换至数据搬移模式,其中,第一物理块中的数据以单层存储模式写入,将多个均为有效数据的第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块。本发明实施例中,将被数据占据且均为有效数据的第一物理块作为数据回收中的源块,由于第一物理块中均为有效数据,在数据搬移过程中直接将第一物理块的数据整体搬移至TLC块中,无需进行从物理块中查找出有效数据的步骤,提高了数据搬移效率,节省了数据搬移时间,如此可避免因突然掉电产生的数据不稳定,不会占用用户读操作时间,提高了整体性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种存储器的控制方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的一种存储器的控制装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将参照本发明实施例中的附图,通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,为本发明实施例提供的一种存储器的控制方法的流程图,该存储器可选为任意集成有存储模块的芯片或器件,例如集成有闪存颗粒的eMMC芯片,在其他实施例中还可选该存储器为其他集成有存储模块的器件。在此,存储器包括存储模块,存储模块包括多个物理块,存储模块以物理块为单元进行数据写入。可选存储模块为闪存,可选为NAND闪存。
本实施例提供的存储器的控制方法包括:
步骤110、如果检测到数据量达到第一数据阈值的第一物理块的块数量超过第一块阈值,切换至数据搬移模式,其中,第一物理块中的数据以单层存储模式写入。
存储器包括正常模式和数据搬移模式即垃圾回收模式。数据搬移模式下,存储器内部可以对存储有数据的物理块中的数据进行搬移操作,将多个有效数据占比较少的物理块的有效数据搬移到一个空白物理块中,释放有效数据较少的物理块。正常模式下,存储器可进行读/写操作。
本实施例中,将以单层存储模式存储数据且数据量已达到第一数据阈值的物理块命名为第一物理块(SLC块),存储器的控制装置会检测出第一物理块并统计第一物理块的块数量,如果检测到第一物理块的块数量超过第一块阈值,则触发数据搬移模式即切换至数据搬移模式。具体的,第一物理块中存储的数据量达到第一数据阈值,说明第一物理块被数据占据且数据量较多;第一物理块的块数量超过第一块阈值,说明系统中被数据占据的第一物理块较多,此时需要通过垃圾回收提高系统的物理块中有效数据占比。
可选第一数据阈值为第一物理块的单层额定存储容量。数据按照单层存储模式写入物理块中(SLC块)时,该SLC块的被数据占满的容量为单层额定存储容量;数据按照多层存储模式写入物理块中(TLC块)时,该TLC块的被数据占满的容量为单层额定存储容量的3倍。本实施例中第一物理块中的数据按照单层存储模式写入,即第一物理块为SLC块,在此数据量达到第一数据阈值的第一物理块即为被数据占满的SLC块。本领域技术人员可以理解,相关从业人员可根据产品所需合理设定第一数据阈值和第一块阈值。
步骤120、将多个均为有效数据的第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块。
本实施例中,存储器切换至数据搬移模式后,存储器的控制装置可以对物理块进行数据搬移操作。具体的,控制装置可以查找出块中均为有效数据的第一物理块,将这些均为有效数据的第一物理块作为源块,空白物理块作为目标块。数据搬移阶段,将多个均为有效数据的第一物理块的有效数据以多层存储模式搬移至空白物理块。然后,被搬移的第一物理块中没有数据,如此可擦除该被搬移的第一物理块以释放得到空白物理块,在后续操作中该空白物理块可参与被分配而重新写入数据。
具体的,例如SLC1~SLC3均被数据占满且数据均为有效数据,则SLC1~SLC3中的有效数据可占满一个空白TLC块的容量,由此SLC1~SLC3可作为源块,一个空白TLC块作为目标块,将SLC1~SLC3的有效数据通过垃圾回收搬移至目标TLC块中,并擦除SLC1~SLC3,由此可释放出多个空白SLC块。在其他实施例中还可选,n个SLC块中均存储有数据且数据均为有效数据,当该n个SLC块的有效数据可占满一个空白TLC块的容量时,可将该n个SLC块的有效数据搬移至TLC块中,n大于或等于3。
本实施例中,如果检测到数据量达到第一数据阈值的第一物理块的块数量超过第一块阈值,切换至数据搬移模式,其中,第一物理块中的数据以单层存储模式写入,将多个均为有效数据的第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块。本实施例中,将被数据占据且均为有效数据的第一物理块作为数据回收中的源块,由于第一物理块中均为有效数据,在数据搬移过程中直接将第一物理块的数据整体搬移至TLC块中,无需进行从物理块中查找出有效数据的步骤,提高了数据搬移效率,节省了数据搬移时间,如此可避免因突然掉电产生的数据不稳定,不会占用用户读操作时间,提高了整体性能。
示例性的,在上述技术方案的基础上,可选将多个均为有效数据的第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块的具体执行过程为:查找出块内数据均为有效数据的多个第一物理块,并将该多个第一物理块的有效数据以多层存储模式搬移至至少一个空白物理块中。
本实施例中,如果检测到第一物理块的块数量超过第一块阈值,则触发SLC块到TLC块的数据搬移。切换至数据搬移模式后,查找出块内均为有效数据的第一物理块,将该类第一物理块作为源块进行数据搬移,由于该类第一物理块的数据均为有效数据,则可以直接搬移至TLC块中,缩短了数据搬移时间,提高了数据搬移效率。避免了掉电造成的TLC块数据稳定性差的问题,不会占用用户读操作时间,提高了系统整体性能。
示例性的,在上述技术方案的基础上,可选存储器还包括闪存转换层,闪存转换层中存储有地址映射表和物理地址存储表,该控制方法还包括:将块内有效数据被搬出的第一物理块擦除,并更新地址映射表和物理地址存储表。
本实施例中,闪存转换层中存储有地址映射表T2和物理地址存储表T3,T2中存储的是存储器中每个物理块中有效数据的逻辑地址和物理地址之间的映射,T3表中存储了存储器中所有逻辑地址对应的物理地址。根据T2可知每个物理块中的有效数据及其在块中的占有率,由此可得出物理块中数据量和有效数据占比,进而实现对有效数据占比判断,以此查找出可作为源块的第一物理块。本实施例中,数据搬移模式下,对均为有效数据的第一物理块进行搬移,然后该第一物理块可被擦除从而释放成为空白物理块,由于有效数据的物理地址发生了变更,基于此,数据搬移的同时还要对第一物理块中被搬移的有效数据的物理地址进行更新。相应的更新T2和T3,便于后续读写操作和分配空白物理块。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种存储器的控制装置,该控制装置可实现上述任意实施例所述的控制方法,该控制装置可采用软件和/或硬件的方式实现,并配置在存储器中应用。存储器包括存储模块,存储模块包括多个物理块。
如图2所示,本实施例提供的存储器的控制装置包括:模式切换模块210,用于如果检测到数据量达到第一数据阈值的第一物理块的块数量超过第一块阈值,切换至数据搬移模式,其中,第一物理块中的数据以单层存储模式写入;数据搬移模块220,用于将多个均为有效数据的第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块。
可选的,数据搬移模块具体用于,查找出块内数据均为有效数据的多个第一物理块,并将该多个第一物理块的有效数据以多层存储模式搬移至至少一个空白物理块中。
可选的,存储器还包括闪存转换层,闪存转换层中存储有地址映射表和物理地址存储表,该控制装置还包括:表更新模块,用于将块内有效数据被搬出的第一物理块擦除,并更新地址映射表和物理地址存储表。
可选的,第一数据阈值为第一物理块的单层额定存储容量。
本实施例中,数据以SLC模式写入存储器的物理块中。当大部分的SLC块被用户的有效数据填充且SLC块的块数量大于第一块阈值,则会触发垃圾回收机制,即将有效数据从SLC块写入新分配的目标TLC块,将SLC块擦除释放给系统空间。本实施例中,SLC块中被有效数据填充,则数据搬移时间很短,不会占用用户的写时间,缩短了用户等待时间,降低了写放大,提高了性能较低。需要说明的是,在SLC块的数据转入TLC块之前,SLC块之间可进行垃圾回收,提高系统中被有效数据占满的SLC块的数量,以便于后续进行TLC块的数据搬移,如此可进一步解决缩短数据搬移时间。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种存储器,存储器包括存储模块和如上任意实施例所述的控制装置,控制装置与存储模块电连接。可选存储模块为与非闪存NAND Flash,存储器为嵌入式多媒体eMMC芯片。
本实施例中,通过该垃圾回收机制可以将SLC块的有效数据集中收集到SLC块中,将无效SLC块释放给系统空间,提高了SLC块中有效数据的占有率,减少了后期TLC块之间垃圾回收的压力,提高了设备端TLC块中有效数据的占有率,减少了写放大,提高了用户的读写性能。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种存储器的控制方法,其特征在于,所述存储器包括存储模块,所述存储模块包括多个物理块,该控制方法包括:
如果检测到数据量达到第一数据阈值的第一物理块的块数量超过第一块阈值,切换至数据搬移模式,其中,所述第一物理块中的数据以单层存储模式写入;
将多个均为有效数据的所述第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,将多个均为有效数据的所述第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块的具体执行过程为:
查找出块内数据均为有效数据的多个所述第一物理块,并将该多个所述第一物理块的有效数据以多层存储模式搬移至至少一个所述空白物理块中。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述存储器还包括闪存转换层,所述闪存转换层中存储有地址映射表和物理地址存储表,该控制方法还包括:将块内有效数据被搬出的所述第一物理块擦除,并更新所述地址映射表和所述物理地址存储表。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述第一数据阈值为所述第一物理块的单层额定存储容量。
5.一种存储器的控制装置,其特征在于,所述存储器包括存储模块,所述存储模块包括多个物理块,该控制装置包括:
模式切换模块,用于如果检测到数据量达到第一数据阈值的第一物理块的块数量超过第一块阈值,切换至数据搬移模式,其中,所述第一物理块中的数据以单层存储模式写入;
数据搬移模块,用于将多个均为有效数据的所述第一物理块的数据以多层存储模式搬移至空白物理块。
6.根据权利要求5所述的控制装置,其特征在于,所述数据搬移模块具体用于,查找出块内数据均为有效数据的多个所述第一物理块,并将该多个所述第一物理块的有效数据以多层存储模式搬移至至少一个所述空白物理块中。
7.根据权利要求5所述的控制装置,其特征在于,所述存储器还包括闪存转换层,所述闪存转换层中存储有地址映射表和物理地址存储表,该控制装置还包括:表更新模块,用于将块内有效数据被搬出的所述第一物理块擦除,并更新所述地址映射表和所述物理地址存储表。
8.根据权利要求5所述的控制装置,其特征在于,所述第一数据阈值为所述第一物理块的单层额定存储容量。
9.一种存储器,其特征在于,所述存储器包括存储模块和如权利要求5-8任一项所述的控制装置,所述控制装置与所述存储模块电连接。
10.根据权利要求9所述的存储器,其特征在于,所述存储模块为与非闪存NAND Flash,所述存储器为嵌入式多媒体eMMC芯片。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910414887.1A CN111949565A (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种存储器及其控制方法和控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910414887.1A CN111949565A (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种存储器及其控制方法和控制装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111949565A true CN111949565A (zh) | 2020-11-17 |
Family
ID=73336246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910414887.1A Pending CN111949565A (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种存储器及其控制方法和控制装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111949565A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102543195A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-04 | 北京兆易创新科技有限公司 | 一种非易失存储器的擦除方法和装置 |
CN103942151A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-23 | 深圳市硅格半导体有限公司 | 闪存的数据存储方法及装置 |
CN105786412A (zh) * | 2013-11-05 | 2016-07-20 | 威盛电子股份有限公司 | 非易失性存储器装置的操作方法 |
US20190095116A1 (en) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Toshiba Memory Corporation | Memory system |
US20190146704A1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | Silicon Motion, Inc. | Data Storage Device and Methods for Processing Data in the Data Storage Device |
-
2019
- 2019-05-17 CN CN201910414887.1A patent/CN111949565A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102543195A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-04 | 北京兆易创新科技有限公司 | 一种非易失存储器的擦除方法和装置 |
CN105786412A (zh) * | 2013-11-05 | 2016-07-20 | 威盛电子股份有限公司 | 非易失性存储器装置的操作方法 |
CN103942151A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-23 | 深圳市硅格半导体有限公司 | 闪存的数据存储方法及装置 |
US20190095116A1 (en) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Toshiba Memory Corporation | Memory system |
US20190146704A1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | Silicon Motion, Inc. | Data Storage Device and Methods for Processing Data in the Data Storage Device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112416242B (zh) | 数据存储设备及其操作方法 | |
KR101908581B1 (ko) | 저장 디바이스들에서의 웨어 레벨링 | |
EP2565792B1 (en) | Block management schemes in hybrid SLC/MLC memory | |
US10289408B2 (en) | Managing wear of system areas of storage devices | |
US8886912B2 (en) | Methods and apparatus for reallocating addressable spaces within memory devices | |
US10162561B2 (en) | Managing backup of logical-to-physical translation information to control boot-time and write amplification | |
US20240330113A1 (en) | Meta Data Protection against Unexpected Power Loss in a Memory System | |
CN108228478A (zh) | 一种ssd写性能的提高方法及装置 | |
US9965400B2 (en) | Memory management method, memory control circuit unit and memory storage device | |
CN111324290A (zh) | 一种存储器 | |
CN111949200A (zh) | 一种存储器及其控制方法和控制装置 | |
US11755242B2 (en) | Data merging method, memory storage device for updating copied L2P mapping table according to the physical address of physical unit | |
CN111324549B (zh) | 一种存储器及其控制方法和装置 | |
CN113986773A (zh) | 基于固态硬盘的写放大优化方法、装置及计算机设备 | |
CN111324289B (zh) | 一种存储器 | |
KR20220090020A (ko) | 비휘발성 메모리 시스템이 생성한 메타데이터를 전송하는 장치 및 방법 | |
CN111949565A (zh) | 一种存储器及其控制方法和控制装置 | |
CN111949202A (zh) | 一种存储器及其控制方法和控制装置 | |
KR20220119348A (ko) | 분할된 저장장치에서의 스냅샷 관리 | |
CN112083883B (zh) | 存储系统以及用于存储系统中的方法 | |
WO2023080928A1 (en) | Dynamic controller buffer management and configuration | |
CN116897341A (zh) | 隐含流 | |
CN111324548B (zh) | 一种存储器及其控制方法和装置 | |
CN111324287A (zh) | 一种存储器 | |
CN111324281A (zh) | 一种存储器及其控制方法和装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 101, Floor 1-5, Building 8, Yard 9, Fenghao East Road, Haidian District, Beijing 100094 Applicant after: Zhaoyi Innovation Technology Group Co.,Ltd. Address before: 100083 12 Floors, Block A, Tiangong Building, Science and Technology University, 30 College Road, Haidian District, Beijing Applicant before: GIGADEVICE SEMICONDUCTOR(BEIJING) Inc. |
|
CB02 | Change of applicant information |