CN112181281A - 数据存储装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种数据存储装置。该数据存储装置可包括：存储装置；以及控制器，被配置成控制存储装置的数据输入/输出，其中，控制器包括电源状态管理器，该电源状态管理器被配置成检测基于编程、擦除或读取命令在存储装置中执行的操作的失败，当检测到失败时，将电源状态检查请求命令传送到存储装置，并基于存储装置是否响应于电源状态检查请求命令传送返回信号，来复位存储装置。

Description

数据存储装置及其操作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月5日提交的申请号为10-2019-0081576的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请通过引用整体并入本文。
技术领域
各个实施例总体涉及一种半导体集成装置，并且更特别地，涉及一种数据存储装置及其操作方法。
背景技术
存储装置联接到主机装置，并且根据主机装置的请求来执行数据输入/输出。存储装置可以使用各种存储介质来存储数据。
存储装置可以包括诸如硬盘驱动器(HDD)的用于在磁盘中存储数据的装置，或者用于半导体存储器装置中存储数据的装置，特别是非易失性存储器，诸如固态驱动器(SSD)或存储卡。
使用闪速存储器的存储介质具有各种优点。例如，当存储介质具有大存储容量时，闪速存储器可以支持非易失性特性，具有成本低、功耗小的优点，并且提供较快的数据处理速度。
发明内容
在实施例中，一种数据存储装置可以包括：存储装置；以及控制器，被配置成控制存储装置的数据输入/输出，其中控制器包括电源状态管理器，该电源状态管理器被配置成检测基于编程、擦除或读取命令在存储装置中执行的操作的失败，当检测到失败时，将电源状态检查请求命令传送到存储装置，并基于存储装置是否响应于电源状态检查请求命令传送返回信号，来复位存储装置。
在实施例中，一种数据存储装置可以包括：存储装置；以及控制器，被配置成控制在存储装置中执行的数据输入/输出操作，其中当存储装置的电源切断后控制器不识别断电时，为了监测存储装置是否被再次供应电力，控制器将电源状态检查请求命令传送到存储装置。
在实施例中，提供一种数据存储装置的操作方法，数据存储装置包括存储装置和用于控制存储装置的控制器。操作方法可以包括：将编程、擦除或读取命令传送到存储装置；检查基于编程、擦除或读取命令的存储装置的操作成功还是失败；当存储装置的操作失败时，向存储装置传送电源状态检查请求命令；并且基于存储装置是否响应于电源状态检查请求命令传送返回信号，来复位存储装置。
在实施例中，一种存储系统可以包括：非易失性存储装置；以及控制器，被配置成监测被供应到非易失性存储装置的电源的状态，并检查非易失性存储装置响应于控制器的请求的至少一个响应或输出的数据段中的错误，其中控制器被配置成基于电源的状态和错误来确定复位或恢复非易失性存储装置。
附图说明
图1是示出根据实施例的数据存储装置的示图。
图2是示出根据实施例的控制器的示图。
图3是示出根据实施例的电源状态管理器的示图。
图4是用于描述根据实施例的数据存储装置的操作方法的流程图。
图5是用于描述根据实施例的存储复位方法的示图。
图6是用于描述根据实施例的存储恢复方法的流程图。
图7是示出根据实施例的数据存储系统的示图。
图8和图9是示出根据实施例的数据处理系统的示图。
图10是示出根据实施例的包括数据存储装置的网络系统的示图。
图11是示出根据实施例的包括在数据存储装置中的非易失性存储器装置的示图。
具体实施方式
在下文中，将通过示例性实施例参照附图来描述根据本公开的数据存储装置及其操作方法。
具体结构和功能的描述仅针对本发明的各个实施例。但是，本发明不限于所公开的实施例或任何特定的细节。
相反，本发明可以以许多不同的形式来实现，并且因此涵盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等效和替代方案。并且，在整个说明书中，对“实施例”等引用不一定仅针对一个实施例，并且对任意这种短语的不同引用不一定针对相同的实施例。
将理解的是，当元件被称为“联接”或“连接”到另一元件时，它可以直接联接或连接到其它元件，或者在其间可以存在一个或多个中间元件。与此相反，应该理解的是，当元件“直接联接”或“直接连接”到另一元件时，不存在中间元件。应该以相同的方式来解释描述元素之间的关系的其它表达，诸如“在...之间”、“直接在...之间”、“与...相邻”或“与...直接相邻”。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制。在本公开中，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也旨在包括复数形式。
省略了对本领域技术人员周知的功能和结构的详细描述，以避免模糊本发明的主题。这旨在使本发明的主题清楚。
图1示出根据实施例的数据存储装置的示图。
参照图1，数据存储装置10可以包括控制器110和存储装置120，数据存储装置可以在主机装置的控制下操作。
控制器110可以响应于从主机装置输入的请求来控制存储装置120。例如，控制器110可以根据从主机装置输入的写入请求来控制存储装置120以将数据编程到存储装置。并且，控制器110可以响应于从主机装置输入的读取请求将存储在存储装置120中的数据输出到主机装置。
存储装置120可以在控制器110的控制下在存储装置中写入数据或输出其中所写入存储装置中的数据。存储装置120可以包括易失性或非易失性存储器装置。在实施例中，存储装置120可以利用从诸如以下的各种非易失性存储器装置中选择的存储器装置来实施：电可擦除可编程ROM(EEPROM)、NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、相变RAM(PRAM)、电阻RAM(ReRAM)、铁电RAM(FRAM)和自旋转移力矩磁性RAM(STT-MRAM)。存储装置120可以包括多个非易失性存储器装置(NVM)121至124。NVM可以包括多个管芯管芯0到管芯n、多个芯片或多个封装。此外，存储装置120可以操作为包括多个单层单元的装置，每个单层单元被配置成在其中存储一位数据，或者包括多个多层单元的装置，每个多层单元被配置成在其中存储多位数据。
在实施例中，存储装置120可具有包括至少一个管芯的分层结构，每个管芯包括至少一个平面，每个平面包括多个存储块，每个存储块包括多个页面，每个页面包括多个单元。
尽管没有示出，但是存储装置120可以包括系统区域和用户区域。系统区域可以存储各种系统数据，该系统数据支持存储装置120中执行的操作。驱动固件所需的系统数据可以包括各种类型的数据，诸如映射表和存储装置120的初始化信息、操作偏置信息、操作定时信息、坏块信息、修复信息以及操作状态信息。
存储装置120的用户区域可以包括被配置成存储从主机装置输入的写入数据的多个用户数据块。控制器110可以在多个用户数据块之中选择至少一个存储块，并且控制存储装置120将写入数据存储在选择的存储块中。由控制器110选择并且用于数据编程操作的存储块可以被称为开放块，并且已经完全使用的存储块可以被称为封闭块。
在实施例中，控制器110可以包括电源状态管理器20。
当存储装置120基于通过控制器110传送到存储装置120的命令的操作失败时，电源状态管理器20可以检测到失败。此外，当检测到失败时，电源状态管理器20将电源状态检查请求命令传送到存储装置120，并基于存储装置120是否响应于电源状态检查请求命令传送返回信号，来复位存储装置120。
在实施例中，控制器110可以将编程或擦除命令传送到存储装置120。存储装置120响应于从控制器110输入的编程或擦除命令执行编程或擦除操作，并根据命令处理结果传送返回信号(例如，响应)。当成功执行编程或擦除操作时，存储装置120可以将通过信号作为返回信号传送。否则，存储装置120可以将失败信号作为返回信号传送。当存储装置120将失败信号作为返回信号传送，或者在预设时间内没有返回信号被传送时，电源状态管理器20可以确定存储装置120的操作失败。
在实施例中，控制器110可以将读取命令传送到存储装置120。存储装置120可以响应于从控制器110提供的读取命令执行读取操作，并根据处理结果传送返回信号。当成功执行读取操作时，存储装置120可以将通过信号作为返回信号与读取数据一起传送。另一方面，当读取操作失败时，存储装置120可以在没有读取数据的情况下将失败信号作为返回信号传送。当存储装置120通过控制器110传送不可校正的错误的无意义的数据时，控制器110可以确定读取操作失败。当存储装置120将失败信号作为返回信号传送、返回无意义数据导致UECC，或者在预设时间内没有返回信号被传送时，控制器110可以确定存储装置120的读取操作失败。
当存储装置120的操作失败时，电源状态管理器20可以将电源状态检查请求命令传送到存储装置120。
在实施例中，电源状态检查请求命令可以是装置ID读取命令(Read ID)，但是不限于此。
ID读取命令是一种用于获取关于存储装置120的诸如制造商、序列号、存储容量等的附加信息的命令。例如在实施例中，ID读取命令可以用于检查存储装置120和控制器110之间的联接状态。
电源状态管理器20可以基于存储装置120响应于电源状态检查请求命令而返回的返回信号来重新设置存储装置120。存储装置120的重新设置可以包括复位或恢复存储装置120的操作。
在实施例中，当存储装置120不对电源状态检查请求命令做出响应时，即，当存储装置120不传送返回信号时，电源状态管理器20可以复位存储装置120。这种情况可能表示在由于不稳定的电力供应而突然移除存储装置120的电力的“无法识别的SPO”之后再次供应电力，而控制器110不识别SPO。尽管在无法识别的SPO之后再次供应电力，但是存储装置120尚未准备好操作，而只是被供应电力。因此，存储装置120不能对控制器110的命令做出响应。因此，当存储装置120不传送电源状态检查请求命令的返回信号时，电源状态管理器20可以复位存储装置120。
在实施例中，当存储装置120传送电源状态检查请求命令的返回信号，但返回信号包括失败信号或无意义的数据时，电源状态管理器20可以恢复存储装置120。这种情况可能表明，由于各种原因存储装置120中发生了错误。因此，通过恢复操作，电源状态管理器20可以将存储装置120恢复到发生错误之前的情况。
在复位或恢复存储装置120之后，电源状态管理器20可以再次执行先前失败的命令。
由于控制器110可以在无法识别的SPO之后监测再次供应电力的情况，复位或恢复存储装置120，并且再次执行先前失败的命令，因此可以确保数据存储装置10的操作可靠性。
图2是示出根据实施例的控制器的配置图。
参照图2，控制器110可以包括处理器111、主机接口(I/F)113、ROM 1151、RAM1153、错误校正码(ECC)电路117、存储器I/F 119和电源状态管理器20。
处理器111可以被配置成将各种控制信息段传送到主机I/F113、RAM 1153、ECC电路117、存储器I/F 119和电源状态管理器20，从存储装置120读取数据或向存储装置120写入数据的操作需要各种控制信息段。在实施例中，处理器111可以根据为数据存储装置10的多种操作提供的固件而操作。在实施例中，处理器111可执行闪存转换层(FTL)的功能以执行地址映射、损耗均衡、垃圾收集、坏块管理等以管理存储装置120。
主机I/F 113可以在处理器111的控制下，提供用于从主机装置接收命令和时钟信号并控制数据输入/输出的通信通道。主机I/F 113可以在主机装置和数据存储装置10之间提供物理连接。此外，主机I/F 113可以根据主机装置的总线格式来提供与数据存储装置10的接口。主机装置的总线格式可以包括一种或多种标准接口协议，诸如安全数字、通用串行总线(USB)、多媒体卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)、并行高级技术附件(PATA)、串行高级技术附件(SATA)、小型计算机系统接口(SCSI)、串列SCSI(SAS)、外围控制器互连(PCI)、高速PCI(PCI-E)和通用闪速存储装置(UFS)。
ROM 1151可以存储控制器110的操作所需的编程代码，例如，固件或软件。此外，ROM 1151可以存储由编程代码使用的代码数据。
RAM 1153可以存储控制器110的操作所需的数据或由控制器110生成的数据，诸如映射表。
ECC电路117可以用于检测从存储装置120读取的数据的错误，并且校正检测到的错误。处理器111中可以包括ECC电路117。
存储器I/F 119可以提供用于在控制器110和存储装置120之间传送/接收信号的通信通道。存储器I/F 119可以在处理器111的控制下将通过主机I/F 113接收的数据写入到存储装置120。此外，存储器I/F 119可以将从存储装置120读取的数据传送到主机I/F113。
电源状态管理器20可以基于处理器111的命令检测存储装置120的操作是否失败，并且当操作失败时，将电源状态检查请求命令传送到存储装置120。电源状态管理器20可以基于存储装置120的电源状态检查请求命令的返回信号是否被传送来复位存储装置120。
在实施例中，当存储装置120返回失败信号，或者在预设时间内没有响应，或者响应于处理器的编程、擦除或读取命令的无意义的数据时，电源状态管理器20可以确定存储装置120的操作失败。
当存储装置120的操作失败时，电源状态管理器20可以将电源状态检查请求命令传送到存储装置120。例如，电源状态检查请求命令可以包括ID读取命令，但是不限于此。
当存储装置120没有传送电源状态检查请求命令的返回信号时，电源状态管理器20可以复位存储装置120，并且当存储装置120对电源状态检查请求命令做出响应，但存储装置的响应包括失败信号或无意义的数据时，恢复存储装置120。
图3是示出根据实施例的电源状态管理器20的配置图。
参照图3，电源状态管理器20可以包括监测组件210、状态检查组件220、复位组件230和恢复组件240。
监测组件210可以确定存储装置120的操作是否响应于由控制器110传送到存储装置120的命令而成功执行。
在实施例中，控制器110可以将编程或擦除命令传送到存储装置120。存储装置120可以响应于从控制器110输入的编程或擦除命令执行编程或擦除操作，并根据命令处理结果传送返回信号(例如，响应)。当成功执行编程或擦除操作时，存储装置120可以将通过信号作为返回信号传送。否则，存储装置120可以将失败信号作为返回信号传送。当存储装置120传送失败信号，或者在预设时间内没有返回信号被传送时，电源状态管理器20可确定存储装置120的操作失败。
在实施例中，控制器110可以将读取命令传送到存储装置120。存储装置120可响应于从控制器110提供的读取命令执行读取操作，并根据处理结果传送返回信号。当成功执行了读取操作时，存储装置120可以将通过信号作为返回信号与读取数据一起传送。否则，存储装置120可以将失败信号作为返回信号在没有读取数据的情况下传送。当存储装置120传送导致UECC的无意义的数据时，控制器110可以确定读取操作失败。当存储装置120传送失败信号，具有无意义的数据的返回信号被返回以导致UECC，或者预设时间内没有返回信号被传送时，电源状态管理器20可以确定存储装置120的操作失败。
当监测组件210确定存储装置120的操作失败时，状态检查组件220可以将电源状态检查请求命令传送到存储装置120。在实施例中，电源状态检查请求命令可以包括装置ID读取命令(Read ID)，但是不限于此。
当存储装置120没有响应于状态检查组件220的电源状态检查请求命令传送返回信号时，复位组件230可以复位存储装置120。
在由于不稳定的外部电力供应存储装置120的电力突然移除并且再次供应的无法识别的SPO的情况下，当控制器110未识别SPO时，存储装置120不执行操作。因此，复位组件230可以识别这种情况，并且复位存储装置，使得存储装置120正常操作。
当存储装置120响应于状态检查组件220的电源状态检查请求命令传送返回信号时，恢复组件240可以恢复存储装置120。这种情况可以表明，由于各种原因存储装置120中发生了错误。因此，恢复组件240可以将存储装置120恢复到发生错误之前的情况。
在存储装置120被复位或恢复之后，控制器110可以控制存储装置120再次执行失败的命令。
图4是用于描述根据实施例的数据存储装置的操作方法的流程图。
在步骤S101，控制器110可以将编程、擦除或读取命令传送到存储装置120。
在步骤S103，控制器110的电源状态管理器20可以基于控制器110的命令来监测存储装置120的操作是否失败。
在实施例中，存储装置120可以响应于从控制器110输入的编程或擦除命令执行编程或擦除操作，并根据命令处理结果传送返回信号(例如，响应)。当成功执行了编程或擦除操作时，存储装置120可以将通过信号作为返回信号传送。否则，存储装置120可以将失败信号作为返回信号传送。当从存储装置120传送失败信号，或者在预设时间内没有返回信号被传送时，电源状态管理器20可以确定存储装置120的操作失败。
在实施例中，存储装置120可以响应于从控制器110提供的读取命令执行读取操作，并根据处理结果传送返回信号。当成功执行了读取操作时，存储装置120可以将通过信号作为返回信号与读取数据一起返回。否则，存储装置120可以传送失败信号或导致UECC的无意义的数据。当存储装置120将失败信号作为返回信号传送，具有无意义的数据的返回信号被传送以导致UECC，或者预设时间内没有返回信号被传送时，电源状态管理器20可以确定存储装置120的操作失败。
当存储装置120成功地处理控制器110的命令时(S103的“否”)，控制器110可以执行步骤S107中的正常操作。例如，控制器110可以将存储装置120的操作处理结果传送到主机装置并且保持待机。
另一方面，当存储装置120的命令处理失败时(S103的“是”)，在步骤S105中电源状态管理器20可以将电源状态检查请求命令传送到存储装置120，并且在步骤S109中检查是否从存储装置120传送了返回信号。也就是说，电源状态管理器20可以检查存储装置120是否对电源状态检查请求命令做出响应。
电源状态检查请求命令可以是装置ID读取命令(Read ID)，但是并不限于此。
当没有响应于电源状态检查请求命令时传送返回信号的情况下，存储装置120不做出响应时(S109的“否”)，在步骤S111，电源状态管理器20可以复位存储装置120以使存储装置120正常操作。
当存储装置120响应于电源状态检查请求命令而传送返回信号时(S109的“是”)，在步骤S113，电源状态管理器20可以通过将存储装置120恢复到发生错误之前的状态来使存储装置120正常化。
在存储装置120通过复位或恢复操作被重新设置之后，控制器110可以控制存储装置120再次执行失败的命令。
图5是用于描述根据实施例的存储复位方法的示图。
在实施例中，控制器110可以启用命令锁存使能信号CLE并且传送复位命令FF以复位存储装置120。然而，本实施例并不限于此。
在提供写入使能信号WE#和复位命令FF之后经过预定时间tWB(WE高(HIGH)到忙碌(busy))，存储装置120的复位处理开始并执行复位时间tRST。存储装置120在复位时间tRST内可以为忙碌(R/B#＝LOW)，并且在复位时间tRST之后设置为适用于通过控制器110使用。
通过复位处理，可以初始化存储装置120内包括页面缓冲器的内部锁存电路。
图6是用于描述根据实施例的存储恢复方法的流程图。
在控制器110的命令处理失败，但是存储装置120响应于电源状态检查请求命令传送返回信号的情况可以表明由于各种原因存储装置120中发生了错误的情况。在这种情况下，电源状态管理器20可以将存储装置120恢复到发生错误之前的情况。
首先，在步骤S201中，控制器110可以读取检查点信息。
在数据存储装置10的操作期间，每当恢复情况下预先定义的事件发生时，控制器110可以执行预先收集和存储启动顺序或引导操作所需的信息的检查点操作，并且读取检查点信息用以恢复。
在实施例中，检查点信息可以包括存储在带有检查点版本和时间戳的控制器110或存储装置120的特定区域中的配置信息、映射信息、开放块计数、下一编程位置、擦除/写入(e/w)计数以及使用中的块信息。配置信息可以包括数据存储装置10的通道(通路)信息等。使用中的块可以包括在检查点操作时正在使用的映射块和数据块。
基于检查点信息，控制器110可以在步骤S203中恢复元数据，并且在步骤S205中恢复用户数据。
在实施例中，为了在步骤S203或S205中恢复元数据或用户数据，恢复组件240可以从存储装置120读取系统数据并将读取的系统数据加载到RAM 1153，并基于系统数据来搜索发生错误时已使用的开放块的最后访问页面。然后，恢复组件240可以顺序地读取在最后访问页面之前的页面中写入的数据，生成P2L列表，并将P2L列表存储在RAM 1153中。
在步骤S207中，当存储在存储装置120中的数据恢复时，数据存储装置10可以处于待机状态，使得主机装置可以使用数据存储装置10。
图4中所示的复位处理S111或恢复处理S113不限于此，并且可以使用各种方法，只要可以通过控制器110将存储装置120恢复到可用状态。
图7是示出根据实施例的数据存储系统1000的示图。
参照图7，数据存储装置1000可以包括主机装置1100和数据存储装置1200。在实施例中，数据存储装置1200可以被配置成固态驱动器(SSD)。
数据存储装置200可以包括控制器1210、多个非易失性存储器装置1220-0至1220-n、缓冲器存储器装置1230、电源1240、信号连接器1101以及电源连接器1103。
控制器1210可以控制数据存储装置1200的一般操作。控制器1210可以包括主机接口单元、控制单元、用作工作存储器的随机存取存储器、错误校正码(ECC)单元以及存储器接口单元。在实施例中，控制器1210可以被配置成图1至图3所示的控制器110。
主机装置1100可以通过信号连接器1101与数据存储装置1200交换信号。信号可以包括命令、地址、数据等。
控制器1210可以分析和处理从主机装置1100接收的信号。控制器1210可以根据用于驱动数据存储装置1200的固件或软件来控制内部功能块的操作。
缓冲器存储器装置1230可以临时存储待存储在非易失性存储器装置1220-0至1220-n中的至少一个的数据。进一步地，缓冲器存储器装置1230可以临时存储从非易失性存储器装置1220-0至1220-n中的至少一个读取的数据。临时存储在缓冲器存储器装置1230中的数据可以根据控制器1210的控制被传送到主机装置1100或非易失性存储器装置1220-0至1220-n中的至少一个。
非易失性存储器装置1220-0至1220-n可以用作数据存储装置1200的存储介质。非易失性存储器装置1220-0至1220-n可以分别通过多个通道CH0至CHn与控制器1210联接。一个或多个非易失性存储器装置可以联接到一个通道。联接到每个通道的非易失性存储器装置可以与相同的信号总线和数据总线联接。
电源1240可以将通过电源连接器1103输入的电力提供给数据存储装置1200的控制器1210、非易失性存储器装置1220-0至1220-n以及缓冲器存储器装置1230。电源1240可以包括辅助电源。辅助电源可以供应电力，以允许在发生突然断电时数据存储装置1200正常终止。辅助电源可以包括足以存储所需电荷的大容量电容器。
根据主机装置1100和数据存储装置1200之间的接口方案，信号连接器1101可以被配置成一种或多种类型的连接器。
根据主机装置1100的电源方案，电源连接器1103可以被配置成一种或多种类型的连接器。
图8是示出根据实施例的数据处理系统3000的示图。参照图8，数据处理系统3000可以包括主机装置3100和存储器系统3200。
主机装置3100可以被配置成板的形式，诸如印刷电路板。尽管未示出，但是主机装置3100可以包括用于执行主机装置的功能的内部功能块。
主机装置3100可以包括连接端子3110，诸如插座、插槽或连接器。存储器系统3200可以与连接端子3110配合。
存储器系统3200可以被配置成板的形式，诸如印刷电路板。存储器系统3200可以被称为存储器模块或存储卡。存储器系统3200可以包括控制器3210、缓冲器存储器装置3220、非易失性存储器装置3231、3232、电源管理集成电路(PMIC)3240和连接端子3250。
控制器3210可以控制存储器系统3200的一般操作。控制器3210可以以与图1到图3中所示的控制器110相同的方式配置。
缓冲器存储器装置3220可以临时存储待存储在非易失性存储器装置3231、3232中的数据。进一步地，缓冲器存储器装置3220可以临时存储从非易失性存储器装置3231、3232中读取的数据。根据控制器3210的控制，临时存储在缓冲器存储器装置3220中的数据可以传送到主机装置3100或非易失性存储器装置3231、3232。
非易失性存储器装置3231、3232可以用作存储器系统3200的存储介质。
PMIC 3240可以将通过连接端子3250输入的电力提供到存储器系统3200。根据控制器3210的控制，PMIC 3240可以管理存储器系统3200的电力。
连接端子3250可以联接到主机装置3100的连接端子3110。通过连接端子3250，诸如命令、地址、数据等的信号以及电力可以在主机装置3100和存储器系统3200之间传送。根据主机装置3100和存储器系统3200之间的接口方案，连接端子3250可以被配置成各种类型中的一种或多种。如图所示，连接端子3250可以设置在存储器系统3200的一侧。
图9是示出根据实施例的数据处理系统4000的示图。参照图9，数据处理系统4000可以包括主机装置4100和存储器系统4200。
主机装置4100可以被配置成板的形式，诸如印刷电路板。尽管未示出，但是主机装置4100可以包括用于执行主机装置的功能的内部功能块。
存储器系统4200可以被配置成表面安装型封装的形式。存储器系统4200可以通过焊球4250安装到主机装置4100。存储器系统4200可以包括控制器4210、缓冲器存储器装置4220以及非易失性存储器装置4230。
控制器4210可以控制存储器系统4200的一般操作。控制器4210可以以与图1到图3中所示的控制器110相同的方式配置。
缓冲器存储器装置4220可以临时存储待存储在非易失性存储器装置4230中的数据。进一步地，缓冲器存储器装置4220可以临时存储从非易失性存储器装置4230中读取的数据。根据控制器4210的控制，临时存储在缓冲器存储器装置4220中的数据可以传送到主机装置4100或非易失性存储器装置4230。
非易失性存储器装置4230可以用作存储器系统4200的存储介质。
图10是示出根据实施例的包括数据存储装置的网络系统的示图。参照图10，网络系统5000可以包括服务器系统5300和通过网络5500联接的多个客户端系统5410、5420和5430。
服务器系统5300可以响应于来自多个客户端系统5410至5430的请求来服务数据。例如，服务器系统5300可以存储由多个客户端系统5410至5430提供的数据。对于另一示例，服务器系统5300可以将数据提供到多个客户端系统5410至5430。
服务器系统5300可以包括主机装置5100和存储器系统5200。存储器系统5200可以被配置为图1所示的存储器系统10、图7所示的数据存储装置1200、图8所示的存储器系统3200或图9所示的存储器系统4200。
图11是示出根据实施例的包括在诸如数据存储装置10的数据存储装置中的非易失性存储器装置300的框图。参照图11，非易失性存储器装置300可以包括存储器单元阵列310、行解码器320、数据读取/写入块330、列解码器340、电压发生器350以及控制逻辑360。
存储器单元阵列310可以包括布置在字线WL1至WLm和位线BL1至BLn彼此相交的区域处的存储器单元MC。
存储器单元阵列310可以包括三维存储器阵列。例如，三维存储器阵列在垂直于半导体衬底的平坦表面的方向上具有堆叠结构。此外，三维存储器阵列指包括NAND串的结构，NAND串中包括的存储器单元垂直于半导体衬底的平坦表面堆叠。
三维存储器阵列的结构不限于上述实施例。可以以具有水平方向性和垂直方向性的高度集成的方式形成存储器阵列结构。在实施例中，在三维存储器阵列的NAND串中，存储器单元相对于半导体衬底的表面在水平和垂直方向上排列。存储器单元可以被不同地间隔以提供不同的集成度。
行解码器320可以通过字线WL1至WLm与存储器单元阵列310联接。行解码器320可以根据控制逻辑360的控制操作。行解码器320可以解码由外部装置(未示出)提供的地址。行解码器320可以基于解码结果来选择并驱动字线WL1至WLm。例如，行解码器320可以将由电压发生器350提供的字线电压提供到字线WL1至WLm。
数据读取/写入块330可以通过位线BL1至BLn与存储器单元阵列310联接。数据读取/写入块330可以包括分别与位线BL1到BLn相对应的读取/写入电路RW1到RWn。数据读取/写入块330可以根据控制逻辑360的控制来操作。根据操作模式，数据读取/写入块330可以操作为写入驱动器或读出放大器。例如，数据读取/写入块330可以操作为在写入操作中将由外部装置提供的数据存储在存储器单元阵列310中的写入驱动器。对于另一实施例，数据读取/写入块330可以用作在读取操作中从存储器单元阵列310读出数据的读出放大器。
列解码器340可以根据控制逻辑360的控制来操作。列解码器340可以解码由外部装置提供的地址。列解码器340可以基于解码结果，将分别与位线BL1至BLn相对应的数据读取/写入块330的读取/写入电路RW1至RWn与数据输入/输出线或数据输入/输出缓冲器联接。
电压发生器350可以生成在非易失性存储器装置300的内部操作中使用的电压。由电压发生器350生成的电压可以被施加到存储器单元阵列310的存储器单元。例如，可以将在编程操作中生成的编程电压施加到待执行编程操作的存储器单元的字线。对于另一示例，可以将在擦除操作中生成的擦除电压施加到待执行擦除操作的存储器单元的肼区。对于又一示例，可以将在读取操作中生成的读取电压施加到待执行读取操作的存储器单元的字线。
控制逻辑360可以基于由外部装置提供的控制信号来控制非易失性存储器装置300的一般操作。例如，控制逻辑360可以控制非易失性存储器装置300的操作，诸如非易失性存储器装置300的读取、写入和擦除操作。
尽管上面已经描述了各个实施例，但是本领域技术人员将理解的是，描述的实施例仅是示例。因此，本文中已经描述的数据存储装置及其操作方法不应受限于所描述的实施例。

Claims (20)

1.一种数据存储装置，包括：
存储装置；以及
控制器，控制所述存储装置的数据输入/输出，
其中所述控制器包括电源状态管理器，所述电源状态管理器检测基于编程命令、擦除命令或读取命令在所述存储装置中执行的操作的失败，当检测到失败时，将电源状态检查请求命令传送到所述存储装置，并基于所述存储装置是否响应于所述电源状态检查请求命令传送返回信号，来复位所述存储装置。
2.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述存储装置响应于从所述控制器输入的所述编程命令或所述擦除命令执行编程操作或擦除操作，并根据命令处理结果传送所述返回信号，
其中，当响应于所述编程命令或所述擦除命令从所述存储装置传送失败信号，或者在设定时间内没有返回信号被传送时，所述电源状态管理器确定所述存储装置的所述编程操作或所述擦除操作失败。
3.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述存储装置响应于从所述控制器输入的所述读取命令执行读取操作，并根据命令处理结果传送所述返回信号，
其中，当响应于所述读取命令从所述存储装置传送失败信号、传送导致不可校正的错误校正码即UECC的无意义的数据、或者在设定时间内没有返回信号被传送时，所述电源状态管理器确定所述存储装置的读取操作失败。
4.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述电源状态检查请求命令包括装置ID读取命令。
5.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中当所述存储装置不响应于所述电源状态检查请求命令传送所述返回信号时，所述电源状态管理器复位所述存储装置。
6.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中当所述存储装置响应于所述电源状态检查请求命令传送所述返回信号时，所述电源状态管理器恢复所述存储装置。
7.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中在所述存储装置被所述电源状态管理器复位时，所述控制器重新传送失败的命令。
8.一种数据存储装置，包括：
存储装置；以及
控制器，控制所述存储装置中执行的数据输入/输出操作，
其中当所述存储装置的电源切断后所述控制器不识别断电时，为了监测所述存储装置是否被再次供应电力，所述控制器向所述存储装置传送电源状态检查请求命令。
9.根据权利要求8所述的数据存储装置，其中所述控制器根据所述存储装置是否响应于所述电源状态检查请求命令传送返回信号来复位所述存储装置。
10.根据权利要求8所述的数据存储装置，其中所述电源状态检查请求命令包括装置ID读取命令。
11.根据权利要求8所述的数据存储装置，其中当所述存储装置不响应于所述电源状态检查请求命令传送返回信号时，所述控制器复位所述存储装置。
12.一种数据存储装置的操作方法，所述数据存储装置包括存储装置和控制所述存储装置的控制器，所述操作方法包括：
将编程命令、擦除命令或读取命令传送到所述存储装置；
检查基于所述编程命令、所述擦除命令或所述读取命令所述存储装置的操作成功或失败；
当所述存储装置的操作失败时，向所述存储装置传送电源状态检查请求命令；以及
基于所述存储装置是否响应于所述电源状态检查请求命令传送返回信号，来复位所述存储装置。
13.根据权利要求12所述的操作方法，其中在传送所述编程命令或所述擦除命令之后，检查所述存储装置的操作成功或失败包括：当从所述存储装置传送失败信号或者在设定时间内没有返回信号被传送时，确定所述存储装置的操作失败。
14.根据权利要求12所述的操作方法，其中在传送所述读取命令之后，检查所述存储装置的操作成功或失败包括：当从所述存储装置传送失败信号，传送导致UECC的无意义的数据，或者在设定时间内没有返回信号被传送时，确定所述存储装置的操作失败。
15.根据权利要求12所述的操作方法，其中所述电源状态检查请求命令包括装置ID读取命令。
16.根据权利要求12所述的操作方法，其中复位所述存储装置包括：当所述存储装置不响应于所述电源状态检查请求命令传送所述返回信号时，复位所述存储装置。
17.根据权利要求12所述的操作方法，其中复位所述存储装置包括：当所述存储装置响应于所述电源状态检查请求命令传送所述返回信号时，恢复所述存储装置。
18.根据权利要求12所述的操作方法，进一步包括：在复位所述存储装置后，重新传送先前失败的命令。
19.一种存储器系统，包括
非易失性存储装置；以及
控制器，监测被供应到所述非易失性存储装置的电源的状态，并检查所述非易失性存储装置响应于控制器的请求的至少一个响应或输出的数据段中的错误，
其中所述控制器基于所述电源状态和所述错误确定复位或恢复所述非易失性存储装置。
20.根据权利要求19所述的存储器系统，所述控制器传送装置ID读取命令，并且当所述非易失性存储装置不响应于所述装置ID读取命令传送所述返回信号时，复位所述非易失性存储装置。
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