CN115454327A - 基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作。一种方法包含确定存储器单元块的有效数据部分与数据部分总数量的比率是大于还是小于有效数据部分阈值，并且确定所述存储器单元块的所述有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值。所述方法另外包含响应于确定所述有效数据部分与所述数据部分总数量的比率大于所述有效数据部分阈值而对所述存储器单元块执行第一媒体管理操作，并且响应于确定所述有效数据部分与所述数据部分总数量的比率小于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性大于所述有效数据健康特性阈值而对所述存储器单元块的至少一部分执行第二媒体管理操作。

Description

基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作
技术领域
本公开的实施例大体上涉及存储器子系统，且更具体来说，涉及基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作。
背景技术
存储器子系统可以包含存储数据的一或多个存储器装置。存储器装置可为例如非易失性存储器装置和易失性存储器装置。一般来说，主机系统可利用存储器子系统以在存储器装置处存储数据且从存储器装置检索数据。
发明内容
在一个方面中，本公开涉及一种用于基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作的方法，其包括：确定存储器单元块的有效数据部分与数据部分总数量的比率是大于还是小于有效数据部分阈值；确定所述存储器单元块的所述有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值；响应于确定所述有效数据部分与所述数据部分总数量的比率大于所述有效数据部分阈值而对所述存储器单元块执行第一媒体管理操作；响应于确定所述有效数据部分与所述数据部分总数量的比率大于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性小于所述有效数据健康特性阈值而对所述存储器单元块的至少一部分执行第二媒体管理操作；和响应于确定所述有效数据部分与所述数据部分总数量的比率小于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性小于所述有效数据健康特性阈值而对所述存储器单元块执行第三媒体管理操作。
在另一个方面中，本公开涉及一种用于基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作的设备，其包括：媒体管理操作组件，其用以进行以下操作：确定存储器单元块的有效转译单元计数(VTC)与无效转译单元计数的比率是大于还是小于有效数据部分阈值；确定所述存储器单元块的所述有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值；响应于确定所述VTC与无效转译单元计数的比率大于所述有效数据部分阈值而致使执行第一媒体管理操作以整合所述存储器单元块内的一定数量的无效数据部分；响应于确定所述有效数据部分与无效转译单元计数的比率大于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性小于所述有效数据健康特性阈值而致使对所述存储器单元块的至少一部分执行第二媒体管理操作；和响应于确定所述VTC与无效转译单元计数的比率小于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性小于所述有效数据健康特性阈值而致使执行第三媒体管理操作以减少所述存储器单元块内的所述无效数据部分数量。
在又一个方面中，本公开涉及一种用于基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作的系统，其包括：多个存储器组件，其经布置以形成交错式NAND存储器单元的多个超级块的可堆叠交叉网格化阵列；和处理装置，其耦合到所述多个存储器组件，所述处理装置执行包括以下操作的操作：响应于从所述存储器子系统接收的信令，确定所述交错式NAND存储器单元的块的有效转译单元计数VTC与无效转译单元计数数量的比率是大于还是小于有效数据部分阈值；确定所述交错式NAND存储器单元的所述块的所述有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值；响应于确定所述VTC与所述无效转译单元计数的数量的比率大于所述有效数据部分阈值而致使执行第一媒体管理操作以减少所述交错式NAND存储器单元的所述块内的无效数据部分数量；响应于确定所述VTC与所述无效转译单元计数的数量的比率大于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性小于所述有效数据健康特性阈值而致使对所述交错式NAND存储器单元的所述块的至少一部分执行第二媒体管理操作；和响应于确定所述VTC与所述无效转译单元计数的数量的比率小于所述有效数据部分阈值而致使执行第三媒体管理操作以减少所述交错式NAND存储器单元的所述块内的所述无效数据部分的数量。
附图说明
根据下文提供的具体实施方式和本公开的各种实施例的附图将更加充分地理解本公开。
图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统的实例计算系统。
图2说明根据本公开的一些实施例的实例存储器单元块。
图3说明根据本公开的一些实施例的另一实例存储器单元块。
图4是根据本公开的一些实施例的对应于用于基于存储器单元进行健康特性的媒体管理操作的方法的流程图。
图5是其中可操作本公开的实施例的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
本公开的方面是针对基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作，特定来说，是针对包含媒体管理操作组件的存储器子系统，以基于存储器子系统的存储器单元的健康特性执行媒体管理操作。存储器子系统可为存储系统、存储装置、存储器模块或这些的组合。存储器子系统的实例是如固态驱动器(SSD)的存储系统。下文结合图1描述存储装置和存储器模块的实例。一般来说，主机系统可利用包含一或多个组件(例如存储数据的存储器装置)的存储器子系统。主机系统可提供数据以存储于存储器子系统处，且可请求从存储器子系统检索数据。
存储器装置可以为非易失性存储器装置。非易失性存储器装置的一个实例为“与非”(NAND)存储器装置(也被称为快闪技术)。下文结合图1描述非易失性存储器装置的其它实例。非易失性存储器装置为一或多个裸片的封装。每个裸片可由一或多个平面组成。平面可分组成逻辑单元(LUN)。对于一些类型的非易失性存储器装置(例如，NAND装置)，每个平面由物理块集组成。每个块由页集组成。每个页由一组存储器单元(“单元”)组成。单元是存储信息的电子电路。在下文中，块是指用于存储数据的存储器装置的单元，且可包含存储器单元群组、字线群组、字线或单独存储器单元。对于一些存储器装置，块(在下文中也被称为“存储器块”)为可擦除的最小区域。无法单独地擦除页，且只能擦除整个块。
存储器装置中的每一个可以包含一或多个存储器单元阵列。取决于单元类型，单元可存储一或多个二进制信息位，且具有与所存储的位数相关的各种逻辑状态。逻辑状态可以由二进制值(例如，“0”和“1”或这类值的组合)表示。存在各种类型的单元，例如单层级单元(SLC)、多层级单元(MLC)、三层级单元(TLC)和四层级单元(QLC)。举例来说，SLC可存储一位信息且具有两种逻辑状态。
一些NAND存储器装置采用浮置栅极架构，其中基于位线与字线之间的相对电压变化来控制存储器存取。NAND存储器装置的其它实例可采用可包含使用字线布局的替换栅极架构，所述字线布局可允许基于用于构造字线的材料的特性而在存储器单元内捕获对应于数据值的电荷。
在存储器子系统的操作期间，数据(例如，主机数据)可写入到存储器块。然而，由于NAND等基于快闪的存储器的行为，所写入的数据可随时间和/或响应于写入到相邻存储器块的数据而降级。另外，包含于存储器块内的物理存储器单元可归因于数据写入到存储器单元和/或从存储器单元读取数据而随时间降级。此现象可引起关于存储于存储器单元中的数据的进一步降级，使得存储于存储器单元中的一些(例如，在大于阈值数量的时间内已被写入和/或读取的存储器单元)中的数据变得不可靠且在一些情况下，变得不可用。另外，随时间，由存储器子系统存储的数据可随时间变为过期的(例如，可变为“冷的”)。为了确保数据不会降级到不可用的程度和/或为了确保存储器子系统不会变得过度充满过期数据，可以对存储器块执行媒体管理操作。
媒体管理操作的非限制性实例可包含错误校正操作、耗损均衡操作、写入干扰缓解操作、折叠操作和/或垃圾收集操作。媒体管理操作可在“前台”(例如，在主机利用与存储器子系统相关联的接口期间)和/或在“后台”(例如，当主机未利用与存储器子系统相关联的接口时)执行。
如本文中所使用，“折叠操作”通常是指数据从一个NAND位置到另一NAND位置的内部迁移，而不依赖于任何直接主机交互。执行折叠以将有效数据封装在一起(例如，经由垃圾收集)，由此释放更多空间以用于新写入、错误避免、耗损均衡和/或在错误的情况下恢复RAIN奇偶校验保护。可通过将有效数据封装(例如，复制)到自由块中和/或到存储位置中而执行折叠操作，在所述存储位置中数据以比SLC更高的密度进行存储(例如，从SLC单元到MLC、TLC、QLC或PLC单元)。
在一些方法中，可基于确定每个块有效物理转译单元(PTU)的量(例如，有效转译计数(VTC))且接着选择具有最低VTC的块作为用于折叠操作的源块而执行折叠操作。虽然这类方法可使折叠工作量减少(例如，降低写入放大)，但这类方法可为效率低下的且/或可能需要执行扫描(例如，物理到逻辑扫描或后台扫描等)，这可引起时延并且消耗电力。
与例如折叠操作等媒体管理操作相关联的效率(例如，总线业务的量、计算开销的量等等)可变化。举例来说，存储器块可填充有有效数据部分和无效数据部分两者。如本文中所使用，“有效数据部分”通常是指与具有当前(例如，最新)逻辑到物理映射条目的页对应的数据，而“无效数据部分”通常是指与映射条目为过期的页对应的数据(例如，对应逻辑页已经重新映射到新物理页)。换句话说，有效数据部分可通常包含“冷数据”，而无效数据部分可通常包含“热数据”。如本文中所使用，术语“冷数据”通常是指相对于从存储器子系统或存储器装置存取的其它数据在长持续时间内未被存取的数据或含有所述数据的块。相反，如本文中所使用，术语“热数据”通常是指相对于从存储器子系统或存储器装置存取的其它数据已频繁存取的数据或含有所述数据的块。例如“伪冷”的术语通常是指相较于热数据较不频繁地进行存取但相较于冷数据较频繁地进行存取的数据或含有所述数据的块。由于写入操作存储器子系统的行为，有效数据部分和无效数据部分可分散于存储器块内的不同位置处。与媒体管理操作相关联的效率可取决于有效数据部分的给定分散而变化。
另外，媒体管理操作的效率可基于要对源存储器块执行的媒体管理操作的类型(例如，前台或后台折叠操作)而变化。因此，通过不考虑数据分散和/或媒体管理操作的类型，存储器子系统可通过使用VTC作为源块选择的唯一准则的方法经历降级的性能。这种性能降级可能是不合需要的，尤其是在关键应用和/或在要求非常高的存储器子系统性能的应用中。此外，在此类方法中可能展现的这种性能降级可能会在移动(例如，智能手机、物联网等)存储器部署中进一步加剧，在所述部署中，相比于传统计算架构，可用于容纳存储器子系统的空间量受到限制。
本公开的方面通过基于与存储器子系统的块或块集合相关联的所确定VTC数量和健康特性(在本文中可在替代方案中称为“健康度量”)选择性地执行媒体管理操作(例如，折叠操作)来解决以上和其它缺陷。如本文中所使用，“健康特性”和“健康度量”通常是指存储器块中的存储器单元的对应于存储器单元的质量、预期寿命或可影响存储器单元准确地存储数据的能力的其它属性的可量化属性。健康特性或健康度量的非限制性实例可包含与存储器单元相关联的原始位错误率(RBER)、与存储器单元相关联耗损均衡特性和/或存储器单元已经历的编程擦除循环总数量等等。
本文中所描述的实施例可确定观察到的VTC相比于存储器子系统的块的数据部分总数量的比率是高于还是低于阈值(例如，有效数据部分阈值)和/或确定对应于VTC和/或其中存储有VTC的存储器单元的健康特性是否高于阈值(例如，有效数据健康特性阈值)，并且基于观察到VTC相比于块的数据部分总数量的所确定比率和/或所确定的健康特性来选择性地执行媒体管理操作，例如折叠操作。在一些实施例中，如果观察到的VTC相比于存储器子系统的块的数据部分总数量的比率高于阈值，那么可执行其中所有数据(例如，有效数据部分和无效数据部分)均经历折叠操作的“盲刷新”操作。
在一些实施例中，如果有效数据部分相比于数据部分总数量的比率大于有效数据部分阈值但有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值，那么可执行不同的媒体管理操作，例如NAND回拷(copyback)操作。如本文中所使用，“NAND回拷操作”通常是指其中数据从源存储器块读取到内部NAND锁存器中并且接着写入到目的地存储器块的折叠操作。在一些实施例中，可在无ONFI传送下执行NAND回拷操作。在这类实施例中，可以减少ONFI业务，进而相较于调用ONFI传送的操作而提高存储器子系统性能并且减小存储器子系统的电力消耗。
然而，实施例不限于此，并且在一些实施例中，如果有效数据部分相比于数据部分总数量的比率大于有效数据部分阈值但有效数据部分的健康特性大于有效数据健康特性阈值，那么也可执行不同的媒体管理操作，例如在系统错误校正能力(ECC)操作下的刷新。如本文中所使用，“在系统ECC操作下的刷新”通常是指其中从源块读取数据，使用一或多种错误检测和校正技术进行错误校正并且写入到目的地块的操作。在这类实施例中，可与一或多个ONFI传送一起执行在系统ECC操作下的刷新。这类操作与例如NAND回拷操作相比可引起较大性能损失；然而，一些其它媒体管理操作可增强可靠性。
如果观察到的VTC相比于存储器子系统的块的数据部分总数量的比率低于有效数据部分阈值，那么可执行其中仅有效数据部分经历折叠操作的常规折叠操作。
为了清楚起见，当有效数据部分的健康特性大于有效数据健康特性阈值时，这意味着有效数据部分的健康和/或其中存储有有效数据部分的存储器单元的健康相对不良(例如，其展现高RBER、不良耗损均衡特性等)。相反地，当有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值时，这意味着有效数据部分的健康和/或其中存储有有效数据部分的存储器单元的健康相对良好(例如，其展现低RBER、良好耗损均衡特性等)。
相较于不考虑观察到的VTC相比于存储器子系统的块的数据部分总数量的比率的方法，通过选择性地执行这类媒体管理操作，可使整体存储器子系统性能与耐久性问题和益处达成平衡，以改进存储器子系统的功能。举例来说，当观察到的VTC相比于块的数据部分总数量的比率低于有效数据部分阈值时，可执行常规媒体管理操作，这与盲刷新相比可产生较低的性能和/或较高的耐久性益处。然而，由于观察到的VTC相比于数据部分总数量的比率在此场景下相对为低，因此性能降低量和/或耐久性增加量可为最小的。相比之下，当观察到的VTC相比于块的数据部分总数量的比率高于有效数据部分阈值时，可执行盲刷新操作进而以存储器子系统的耐久性降低为代价来提高性能。
另外，相较于不考虑观察到的VTC相比于存储器子系统的块的数据部分总数量的比率和存储器单元和/或VTC的健康特性的方法，通过选择性地执行这类媒体管理操作，整体存储器子系统性能可与耐久性问题和益处达成平衡以改进存储器子系统的机能。举例来说，当存储器单元和/或VTC的健康特性低于健康特性阈值时，可执行常规媒体管理操作，这与盲刷新相比可产生较低的性能和/或较高的耐久性益处。然而，如果存储器单元和/或VTC的健康特性高于这类阈值，那么性能降低量和/或耐久性增加量可为最小的。相比之下，当存储器单元的健康特性低于阈值且VTC高于健康特性阈值时，可执行NAND回拷操作进而以存储器子系统的耐久性降低为代价来提高性能。另外，如果健康特性高于阈值，那么可执行媒体管理操作，包含执行在系统错误校正能力下的刷新操作进而以性能和耐久性降低为代价来提高可靠性。
图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统110的实例计算系统100。存储器子系统110可包含媒体，例如一或多个易失性存储器装置(例如，存储器装置140)、一或多个非易失性存储器装置(例如，存储器装置130)或此类的组合。
存储器子系统110可为存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的混合。存储装置的实例包含固态驱动器(SSD)、快闪驱动器、通用串行总线(USB)快闪驱动器、嵌入式多媒体控制器(eMMC)驱动器、通用快闪存储(UFS)驱动器、安全数字(SD)卡和硬盘驱动器(HDD)。存储器模块的实例包含双列直插式存储器模块(DIMM)、小型DIMM(SO-DIMM)，和各种类型的非易失性双列直插式存储器模块(NVDIMM)。
计算系统100可为计算装置，例如台式计算机、手提式计算机、服务器、网络服务器、移动装置、交通工具(例如，飞机、无人机、火车、汽车或其它运输工具)、具有物联网(IoT)功能的装置、嵌入式计算机(例如，交通工具、工业设备或联网商业装置中包含的嵌入式计算机)，或包含存储器和处理装置的此类计算装置。
计算系统100可包含耦合到一或多个存储器子系统110的主机系统120。在一些实施例中，主机系统120耦合到不同类型的存储器子系统110。图1说明耦合到一个存储器子系统110的主机系统120的一个实例。如本文中所使用，“耦合到……”或“与……耦合”通常是指组件之间的连接，其可以是间接通信连接或直接通信连接(例如不具有介入组件)，无论有线还是无线，包含例如电连接、光学连接、磁性连接等连接。
主机系统120可包括处理器芯片组和由所述处理器芯片组执行的软件堆栈。处理器芯片组可以包含一或多个核心、一或多个高速缓冲存储器、存储器控制器(例如，SSD控制器)以及存储协议控制器(例如，PCIe控制器、SATA控制器)。主机系统120使用例如存储器子系统110将数据写入到存储器子系统110并从存储器子系统110读取数据。
主机系统120可经由物理主机接口耦合到存储器子系统110。物理主机接口的实例包含但不限于串行高级技术附件(SATA)接口、外围组件互连高速(PCIe)接口、通用串行总线(USB)接口、光纤通道、串行附接SCSI(SAS)、双数据速率(DDR)存储器总线、小型计算机系统接口(SCSI)、双列直插式存储器模块(DIMM)接口(例如，支持双数据速率(DDR)的DIMM套接接口)、开放NAND快闪接口(ONFI)、双数据速率(DDR)、低功率双数据速率(LPDDR)或任何其它接口。物理主机接口可用于在主机系统120与存储器子系统110之间发射数据。当存储器子系统110通过PCIe接口与主机系统120耦合时，主机系统120可进一步利用NVM高速(NVMe)接口来存取存储器组件(例如，存储器装置130)。物理主机接口可提供用于在存储器子系统110与主机系统120之间传送控制、地址、数据和其它信号的接口。图1说明作为实例的存储器子系统110。一般来说，主机系统120可经由同一通信连接、多个单独通信连接和/或通信连接的组合存取多个存储器子系统。
存储器装置130、140可以包含不同类型的非易失性存储器装置和/或易失性存储器装置的任何组合。易失性存储器装置(例如，存储器装置140)可为但不限于随机存取存储器(RAM)，例如动态随机存取存储器(DRAM)和同步动态随机存取存储器(SDRAM)。
非易失性存储器装置(例如，存储器装置130)的一些实例包含“与非”(NAND)型快闪存储器和就地写入存储器，例如三维交叉点(“3D交叉点”)存储器装置，其为非易失性存储器单元的交叉点阵列。非易失性存储器的交叉点阵列可结合可堆叠交叉网格化数据存取阵列而基于体电阻的改变来进行位存储。另外，与许多基于闪存的存储器对比，交叉点非易失性存储器可执行就地写入操作，其中可在不预先擦除非易失性存储器单元的情况下对非易失性存储器单元进行编程。NAND型快闪存储器包括例如二维NAND(2D NAND)和三维NAND(3D NAND)。
存储器装置130、140中的每一个可包含一或多个存储器单元阵列。一种类型的存储器单元，例如，单层级单元(SLC)可存储一个位每单元。其它类型的存储器单元，例如多层单元(MLC)、三层单元(TLC)、四层单元(QLC)和五层单元(PLC)可每单元存储多个位。在一些实施例中，存储器装置130中的每一个可包含一或多个存储器单元阵列，例如SLC、MLC、TLC、QLC或此类存储器单元阵列的任何组合。在一些实施例中，特定存储器装置可包含存储器单元的SLC部分、MLC部分、TLC部分、QLC部分或PLC部分。存储器装置130的存储器单元可分组为页，所述页可指用于存储数据的存储器装置的逻辑单元。对于一些类型的存储器(例如，NAND)，页可进行分组以形成块。
虽然描述了非易失性存储器组件，例如非易失性存储器单元三维交叉点阵列和NAND型快闪存储器(例如，2D NAND、3D NAND)，但存储器装置130可基于任何其它类型的非易失性存储器或存储装置，例如只读存储器(ROM)、相变存储器(PCM)、自选存储器、其它基于硫属化物的存储器、铁电晶体管随机存取存储器(FeTRAM)、铁电随机存取存储器(FeRAM)、磁随机存取存储器(MRAM)、自旋转移力矩(STT)-MRAM、导电桥接RAM(CBRAM)、电阻性随机存取存储器(RRAM)、基于氧化物的RRAM(OxRAM)、“或非”(NOR)快闪存储器或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。
存储器子系统控制器115(或简称为控制器115)可与存储器装置130通信以执行操作，例如在存储器装置130处读取数据、写入数据或擦除数据，及其它这类操作。存储器子系统控制器115可以包含硬件，例如一或多个集成电路和/或离散组件、缓冲存储器或其组合。硬件可包含具有专用(即，硬译码)逻辑的数字电路以执行本文所描述的操作。存储器子系统控制器115可以是微控制器、专用逻辑电路系统(例如，现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)，或其它合适的处理器。
存储器子系统控制器115可以包含处理器117(例如，处理装置)，其被配置成执行存储在本地存储器119中的指令。在所说明实例中，存储器子系统控制器115的本地存储器119包含嵌入式存储器，其被配置成存储用于执行控制存储器子系统110的操作，(包含控制存储器子系统110与主机系统120之间的通信)的各种过程、操作、逻辑流和例程的指令。
在一些实施例中，本地存储器119可以包含存储器寄存器，其存储存储器指针、提取的数据等。本地存储器119还可以包含用于存储微码的只读存储器(ROM)。虽然在图1中的实例存储器子系统110已说明为包含存储器子系统控制器115，但在本公开的另一个实施例中，存储器子系统110不包含存储器子系统控制器115，而是替代地可依靠外部控制(例如，由外部主机或由与存储器子系统分开的处理器或控制器提供)。
一般来说，存储器子系统控制器115可从主机系统120接收命令或操作并且可将所述命令或操作转换成指令或适当命令以实现对存储器装置130和/或存储器装置140的所要存取。存储器子系统控制器115可负责其它操作，例如耗损均衡操作、垃圾收集操作、错误检测和错误校正码(ECC)操作、加密操作、高速缓存操作，以及与存储器装置130相关联的逻辑地址(例如，逻辑块地址(LBA)、名字空间)与物理地址(例如，物理块地址、物理媒体地址)之间的地址转译。存储器子系统控制器115可另外包含主机接口电路系统以经由物理主机接口与主机系统120通信。主机接口电路系统可将从主机系统接收到的命令转换为命令指令，以存取存储器装置130和/或存储器装置140以及将与存储器装置130和/或存储器装置140相关联的响应转换为用于主机系统120的信息。
存储器子系统110还可包含未说明的额外电路系统或组件。在一些实施例中，存储器子系统110可包含高速缓存器或缓冲器(例如DRAM)和地址电路系统(例如行解码器和列解码器)，所述地址电路系统可接收来自存储器子系统控制器115的地址，且解码所述地址以存取存储器装置130和/或存储器装置140。
在一些实施例中，存储器装置130包含本地媒体控制器135，其结合存储器子系统控制器115操作以在存储器装置130的一或多个存储器单元上执行操作。外部控制器(例如，存储器系统控制器115)可在外部管理存储器装置130(例如，对存储器装置130执行媒体管理操作)。在一些实施例中，存储器装置130是受管理存储器装置，其为与同一存储器装置封装内进行媒体管理的本地控制器(例如，本地控制器135)组合的原始存储器装置。受管理存储器装置的实例是受管理NAND(MNAND)装置。
存储器子系统110可包含媒体管理操作组件113。虽然图1中未示出以免混淆图式，但媒体管理操作组件113可包含用以以下操作的各种电路系统：确定有效数据部分与存储器单元块的数据部分总数量的比率是大于还是小于有效数据部分阈值，以及确定存储器单元块的有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值。管理操作组件113可另外响应于确定有效数据部分的比率大于有效数据部分阈值而对存储器单元块执行第一媒体管理操作，响应于确定有效数据部分的比率小于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性大于有效数据健康特性阈值而对存储器单元块的至少一部分执行第二媒体管理操作，以及/或响应于确定有效数据部分的比率小于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值而对存储器单元块执行第三媒体管理操作。
在一些实施例中，媒体管理操作组件113可包含呈ASIC、FPGA、状态机和/或其它逻辑电路系统的形式的专用电路系统，所述专用电路系统可允许媒体管理操作组件113编排和/或执行操作以选择性地基于VTU或VTC的所确定比率来执行用于存储器装置130和/或存储器装置140的操作。
在一些实施例中，存储器子系统控制器115包含媒体管理操作组件113的至少一部分。举例来说，存储器子系统控制器115可包含处理器117(处理装置)，其被配置成执行存储在本地存储器119中的指令以用于执行本文中所描述的操作。在一些实施例中，媒体管理操作组件113是主机系统110、应用程序或操作系统的部分。
在非限制性实例中，设备(例如，计算系统100)可包含媒体管理操作组件113。媒体管理操作组件113可驻存在存储器子系统110上。如本文中所使用，术语“驻存于……上”是指某物物理上位于特定组件上。举例来说，媒体管理操作组件113“驻留在存储器子系统110上”是指包括媒体管理操作组件113的硬件电路系统在物理上位于存储器子系统110上的状况。术语“驻存于……上”可在本文中与例如“部署于……上”或“位于……上”的其它术语互换使用。
如上文所提及，媒体管理操作组件113可被配置成确定存储器单元块(例如，本文中图2中所说明的存储器单元块220和/或图3中所说明的存储器单元块320)的有效转译单元计数(VTC)相比于无效转译单元计数的比率是大于还是小于有效数据部分阈值。如结合图2和图3更详细地描述，有效数据部分阈值可基于有效数据部分(例如，图2和图3中说明的不含散列模式的数据部分)的量和无效数据部分(例如，图2和图3中说明的包含散列模式的数据部分)的量。在一些实施例中，有效数据部分阈值可对应于有效数据部分对无效数据部分的百分比(例如，25％、50％、75％、90％、95％等等)，或对应于无效数据部分对有效数据部分的百分比，但实施例不限于此。
在一些实施例中，媒体管理操作组件113可被配置成确定存储器单元块的有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值。在一些实施例中，存储器单元块可为交错式NAND存储器单元集，其耦合到存储器单元的可堆叠交叉网格化阵列。
媒体管理操作组件113可被配置成响应于确定VTC的比率大于有效数据部分阈值而致使执行第一媒体管理操作以整合块内(例如，所选块内)一定数量的有效和/或无效数据部分且/或响应于确定有效数据部分的比率大于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值而致使对存储器单元块的至少一部分执行第二媒体管理操作。可通过执行例如垃圾收集操作等媒体管理操作来促进块内的有效和/或无效数据部分的整合。在一些实施例中，媒体管理操作组件113可被配置成响应于确定VTC的比率小于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值而致使执行第三媒体管理操作以整合块内所述数量的无效数据部分。
继续此实例，媒体管理操作组件113可通过使存储器单元块的每个VTC和无效数据部分经历折叠操作而致使执行第一媒体管理操作。在一些实施例中，媒体管理操作组件113可通过将来自存储器单元块的无效数据部分的数据读取到与所述存储器单元块相关联的存储器装置内部的锁存器中并且将来自锁存器的数据写入到目的地存储器单元块，以致使执行第二媒体管理操作。也就是说，在一些实施例中，作为致使执行第二媒体管理操作的部分，媒体管理操作组件113可致使执行NAND回拷操作。另外，在一些实施例中，媒体管理操作组件113可通过致使存储器单元块的无效数据部分经历折叠操作来致使执行第三媒体管理操作。
如本文中更详细地描述，媒体管理操作组件113可致使执行第一媒体管理操作或第二媒体管理操作，同时制止致使执行媒体扫描操作。媒体扫描操作的实例是在一些方法中可被执行以确定是否对存储器子系统的更多或更多部分执行媒体管理操作的后台媒体扫描操作。通过制止执行这类扫描，如本文所预期，可降低且在一些情况下，消除在执行这类扫描操作时消耗的计算资源以及在执行扫描时花费的时间。这相较于其中执行媒体扫描操作的方法可改进时延并减少计算资源的消耗。这可减少在执行第一和/或第二媒体管理操作时消耗的时延量和/或功率量。
在一些实施例中，媒体管理操作组件113可确定存储器单元块展现大于阈值媒体完整性和/或大于阈值耗损均衡参数并且响应于所述确定而致使执行第一媒体管理操作。这可允许对哪些存储器单元经历不同媒体管理操作的微调以延长存储器子系统的寿命。如本文中所使用，术语“降级的媒体完整性”通常是指已经经历大于阈值量的编程擦除循环的存储器单元集，且因此其稳健性低于已经经历少于阈值量的编程擦除循环的存储器单元集。降级的媒体完整性的其它非限制性实例可包含在长时间段内保持数据的存储器单元、经受高温(或低温)的存储器单元集等等。
在另一非限制性实例中，存储器子系统110可包含一或多个存储器组件(例如，存储器装置130和/或存储器装置140)，所述存储器组件经布置以形成交错NAND存储器单元的多个超级块(例如，在本文中图2中说明的块220和/或图3中说明的块320)的可堆叠交叉网格化阵列。处理装置(例如，媒体管理操作组件113)可耦合到存储器组件并且可执行包含以下各项的操作：响应于从存储器子系统接收的信令，确定有效转译单元计数(VTC)与交错式NAND存储器单元的块的无效转译单元计数的数量的比率是大于还是小于有效数据部分阈值，并确定存储器单元块的有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值。
处理装置可另外执行包含以下操作的操作：响应于确定VTC的比率大于有效数据部分阈值而致使执行第一媒体管理操作以整合交错式NAND存储器单元的块内的一定数量的有效和/或无效数据部分，响应于确定有效数据部分的比率大于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值而致使对存储器单元块的至少一部分执行第二媒体管理操作，以及/或响应于确定VTC的比率小于有效数据部分阈值而致使执行第三媒体管理操作以整合交错式NAND存储器单元的块内的所述数量的有效和/或无效数据部分。
处理装置将另外执行包括以下操作的操作：通过监测跨与交错式NAND存储器单元的块相关联的行(例如，在本文中图2中说明的行225-1到225-Q和/或图3中说明的行325-1到325-Q)或与交错NAND存储器单元的块相关联的平面(例如，在本文中图2中说明的平面222-1到222-P和/或图3中说明的平面322-1到322-P)分散的VTC和无效数据部分的数量来确定交错式NAND存储器单元的块的VTC与无效转译单元计数的数量的比率是大于还是小于有效数据部分阈值。
在一些实施例中，处理装置可另外执行包括以下操作的操作：通过折叠存储器单元块的每个VTC和每个无效数据部分来执行第一媒体管理操作。也就是说，在一些实施例中，作为执行第一媒体管理操作的部分，处理装置可致使执行盲刷新操作。另外，处理装置可另外执行包括以下操作的操作：致使数据从存储器单元块的无效数据部分读取到与所述存储器单元块相关联的存储器装置内部的锁存器中并且致使数据从锁存器写入到目的地存储器单元块。也就是说，在一些实施例中，作为致使执行第二媒体管理操作的部分，处理装置可致使执行NAND回拷操作。另外，在一些实施例中，处理装置可通过仅折叠存储器单元块的每个无效数据部分来执行操作，包括执行第三媒体管理操作。
处理装置可另外执行包含以下操作的操作：确定交错式NAND存储器单元的块展现降级的媒体完整性和/或大于阈值擦除计数和/或大于阈值耗损均衡参数，并且响应于所述确定而致使执行第一媒体管理操作或第二媒体管理操作。
图2说明根据本公开的一些实施例的实例存储器单元块220。存储器单元块220可耦合到媒体管理操作组件213，所述媒体管理操作组件可类似于图1中说明的媒体管理操作组件113。如图2中所说明，存储器单元块220可为横跨多个存储器裸片221-1到221-L的超级块。存储器单元块220可包含多个平面223-1到223-P，以及多个页225-1到225-Q。虽然未明确地展示，但在本文中，页225-1到225-Q可耦合到字线(例如，存取线)，且可在给定上下文中按需要被称为字线225-1到225-Q。在一些实施例中，存储器单元块220可包含耦合到存储器单元的可堆叠交叉网格化阵列(例如，3-D NAND装置)的至少一个交错NAND存储器单元集和/或可为替换栅极NAND装置的一部分。
如上文所描述，存储器单元(例如，存储器单元块220中的那些存储器单元)可包含有效数据部分(由不存在散列模式指示)和无效数据部分(由存在散列模式指示)。举例来说，如图2中所说明，存储器单元块220可包含第一无效数据部分(如通过位于裸片221-1、平面223-1和页225-2处的阴影区域所识别)。
类似地，存储器单元块220可包含裸片221-L、平面223-13、页225-2处的无效数据部分；裸片221-1、平面223-3、页225-6处的无效数据部分；裸片221-1、平面223-4、页225-13处的无效数据部分；裸片221-3、平面223-11、页225-8处的无效数据部分；裸片221-2、平面223-6、页225-11处的无效数据部分；裸片221-L、平面223-P、页225-4处的无效数据部分；裸片221-L、平面223-15、页225-14处的无效数据部分；裸片221-L、平面223-15、页225-15处的无效数据部分；裸片222-2、平面223-7、页225-7处的无效数据部分；裸片222-1、平面223-1、页225-Q处的无效数据部分；裸片221-L、平面223-13、页225-15处的无效数据部分；裸片221-L、平面223-24、页225-15处的无效数据部分；以及裸片221-L、平面223-P和页223-15处的无效数据部分。
也就是说，在图2中所展示的说明性且非限制性实例中，存储器单元块220(例如，存储器单元的超级块)可包含总共十四个相异的无效数据部分，而存储器单元块220中的存储器单元的其余部分(例如，与所展示的无效数据部分相比至少具有不同的裸片、平面或页码识别符的存储器单元)为有效数据部分。换句话说，图2中所展示的无效数据部分对有效数据部分的相对数量低于例如图3中所展示的无效数据部分的相对数量。因此，图2中所展示的说明性实例可对应于无效数据部分与有效数据部分的比率小于有效数据部分阈值(或VTC阈值)的场景。
此外，在图2中，无效数据部分的整体分散度相对较高(例如，无效数据部分不太均匀地分散在整个存储器块220中)。举例来说，存储器块220中的大部分无效数据部分处于单个裸片221-1到221-L、单个平面223-1到223-P或单个页225-1到225-Q内。跨越存储器块220具有无效数据部分的相对较高分散度的此特性还可对应于无效数据部分与有效数据部分的比率小于有效数据部分阈值(或VTC阈值)的场景。也就是说，含于单个裸片221-1到221-L、单个平面223-1到223-P或单个页225-1到225-Q内的较少无效数据部分可对应于无效数据部分与有效数据部分的较低比率，且因此，低于有效数据部分阈值(或VTC阈值)的有效数据部分计数。
因此，例如图2中所说明的场景的场景(例如，其中无效数据部分与有效数据部分的比率低于有效数据部分阈值的场景)可为用于执行仅调用无效数据部分的媒体管理操作的候选场景。因此，媒体管理操作组件213可确定无效数据部分与有效数据部分的比率低于有效数据部分阈值，且使得执行例如盲刷新操作的媒体管理操作，其中将无效数据部分打包(例如，复制)到自由块中和/或到存储位置中，在所述存储位置中数据以比SLC高的密度进行存储(例如，从SLC单元到MLC、TLC、QLC和/或PLC单元)。
在一些实施例中，媒体管理操作组件213可确定存储器单元块的有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值。举例来说，媒体管理操作组件213可监测数据部分(例如，有效数据部分和/或无效数据部分)以确定对应于其中存储有数据部分的存储器单元的健康特性。如上文所描述，健康特性可包含与存储器单元相关联的RBER、存储器单元已经历的编程/擦除循环数量、存储器单元的耗损均衡特性和/或与存储器单元相关联的错误校正行为等等。
举例来说，媒体管理操作组件213可确定与各个数据部分相关联的存储器单元(例如，与裸片222-1、平面223-1、页225-1处的数据部分相关联的存储器单元、与裸片222-1、平面223-2、页225-1处的数据部分相关联的存储器单元、与裸片222-1、平面223-3、页225-1处的数据部分相关联的存储器单元和与裸片222-1、平面223-4、页225-1处的数据部分相关联的存储器单元)的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值。然而，实施例不限于此，且在一些实施例中，媒体管理操作组件213可确定与整个存储器裸片(例如，存储器裸片221-1)、整个平面(例如，平面223-9)和/或整个页(例如，页225-5)相关联的存储器单元具有是大于还是小于有效数据健康特性阈值的健康特性。应进一步了解，在一些实施例中，媒体管理操作组件213可确定与多个存储器裸片(例如，存储器裸片221-1和存储器裸片221-3)、多个平面(例如，平面223-9和平面223-10)和/或多个页(例如，页225-5和页225-Q)相关联的存储器单元具有是大于还是小于有效数据健康特性阈值的健康特性。应进一步了解，存储器管理操作组件213可确定与存储器裸片221、平面223和/或页225的任何组合相关联的存储器单元以及其部分和/或组合具有是大于还是小于有效数据健康特性阈值的健康特性。
在一些实施例中，如果存储器管理操作组件213确定有效数据部分与数据部分总数量的比率大于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值，那么存储器管理操作组件213可致使执行媒体管理操作，其中在将数据从存储器单元块的无效数据部分读取到与所述存储器单元块相关联的存储器装置内部的锁存器中并且在不存在ONFI通信的情况下将所述数据从锁存器写入到目的地存储器单元块。也就是说，在一些实施例中，媒体管理操作组件213可被配置成响应于确定有效数据部分与数据部分总数量的比率小于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值而执行NAND回拷操作。
在一些实施例中，如果存储器管理操作组件213确定有效数据部分与数据部分总数量的比率小于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值，那么存储器管理操作组件213可致使执行其中无效数据部分经历折叠操作的媒体管理操作。也就是说，在一些实施例中，媒体管理操作组件213可被配置成响应于确定有效数据部分与数据部分总数量的比率小于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值而执行常规折叠操作。
图3说明根据本公开的一些实施例的另一实例存储器单元块320。存储器单元块220可耦合到媒体管理操作组件213，所述媒体管理操作组件可类似于图1中说明的媒体管理操作组件113或图2中说明的媒体管理操作组件213。如图3中所说明，存储器单元块320可为横跨多个存储器裸片321-1到321-L的超级块，所述多个存储器裸片可类似于图2中说明的存储器裸片221-1到221-L。存储器单元块320可包含多个平面323-1到323-P和多个页325-1到325-Q，其可类似于图2中说明的平面223-1到223-P和页225-1到225-Q。
如上文所描述，存储器单元(例如，存储器单元块320中的那些存储器单元)可包含有效数据部分(由不存在散列模式指示)和无效数据部分(由存在散列模式指示)。举例来说，如图3中所说明，存储器单元块320可包含无效数据部分(如通过位于裸片321-1、平面323-1和页325-2处的阴影区域所识别)。为了简明起见，将不结合图3的实例重复对伴随图2的所展示的实例存储器单元为无效的冗长叙述，然而，将根据图2的描述来理解图3中展示无效数据部分的实例存储器单元。
图3中所展示的无效数据部分对有效数据部分的相对数量高于例如图2中所展示的无效数据部分的相对数量。因此，图3中所展示的说明性实例可对应于其中无效数据部分与有效数据部分的比率大于有效数据部分阈值(或VTC阈值)的场景。
此外，在图3中，无效数据部分的整体分散度相对为低(例如，无效数据部分大体均匀地分散在整个存储器块220中)。举例来说，存储器块220中的无效数据部分跨越多个裸片221-1到221-L、多个平面223-1到223-P和/或多个页225-1到225-Q。跨越存储器块220具有无效数据部分的相对较低分散度的此特性还可对应于无效数据部分与有效数据部分的比率大于有效数据部分阈值(或VTC阈值)的场景。也就是说，跨越多个裸片221-1到221-L、多个平面223-1到223-P和/或多个页225-1到225-Q所含有的更多无效数据部分可对应于无效数据部分与有效数据部分的较高比率，且因此，大于有效数据部分阈值(或VTC阈值)的有效数据部分计数。
因此，例如图3中说明的场景的场景(例如，其中无效数据部分与有效数据部分的比率高于有效数据部分阈值的场景)可为用于执行调用有效数据部分和无效数据部分两者的媒体管理操作(例如，盲刷新操作)的候选场景。因此，媒体管理操作组件313可确定无效数据部分与有效数据部分的比率高于有效数据部分阈值，且使得执行媒体管理操作，其中将有效数据部分和无效数据部分两者封装(例如，复制)到自由块中和/或到存储位置中，在所述存储位置中数据以比SLC高的密度进行存储(例如，从SLC单元到MLC、TLC、QLC和/或PLC单元)。
图4是根据本公开的一些实施例的与用于存储器裸片布置的方法430对应的流程图。方法430可由处理逻辑执行，所述处理逻辑可包含硬件(例如，处理装置、电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微码、装置的硬件、集成电路等)、软件(例如，在处理装置上运行或执行的指令)，或其组合。在一些实施例中，方法430由图1的媒体管理操作组件113执行。虽然以特定顺序或次序来展示，但是除非另有指定，否则可修改过程的次序。因此，应理解，所说明实施例仅为实例，且所说明过程可以不同次序进行，且一些过程可并行地进行。另外，在各个实施例中可以省略一或多个过程。因此，在每个实施例中并不需要所有过程。其它过程流程也是可能的。
在操作431处，确定存储器单元块的有效数据部分与数据部分总数量的比率是大于还是小于有效数据部分阈值。有效数据部分可为有效转译单元计数(VTC)，例如图2和图3中说明的不含散列模式的数据部分。
在操作433处，确定存储器单元块的有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值。在一些实施例中，所述健康特性可包含与有效数据部分相关联的原始位错误率(RBER)或编程/擦除循环数量中的至少一个。然而，实施例不限于此，且还包括其它健康特性，例如存储器耗损、其中被写入数据部分(例如，有效和/或无效数据部分)的存储器单元展现的读取/写入干扰错误行为和/或存储器单元的错误校正行为等等。
在操作435处，响应于确定有效数据部分的比率大于有效数据部分阈值而对存储器单元块执行媒体管理操作。所述无效数据部分可类似于图2和图3中所说明的包含散列模式的数据部分。在一些实施例中，此媒体管理操作可通过折叠存储器单元块的每个有效数据部分和每个无效数据部分来执行。也就是说，在一些实施例中，可结合操作435执行盲刷新操作。
在操作437处，响应于确定有效数据部分的比率大于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值而对存储器单元块的至少一部分执行不同的媒体管理操作。在一些实施例中，此媒体管理操作可通过将数据从存储器单元块的无效数据部分读取到与所述存储器单元块相关联的存储器装置内部的锁存器中并且在不存在ONFI通信的情况下将数据从锁存器写入到目的地存储器单元块来执行。也就是说，在一些实施例中，可结合操作437执行NAND回拷操作。
在一些实施例中，可在不存在涉及物理到逻辑映射数据结构和/或逻辑到物理映射数据结构以识别具有存储器单元块的有效数据位置的操作的情况下，执行在操作435和437处描述的媒体管理操作中的任一个或两个。涉及物理到逻辑映射数据结构和/或逻辑到物理映射数据结构以识别具有存储器单元块的有效数据位置的操作的实例是在一些方法中可经执行以确定是否对存储器子系统的一或多个部分执行媒体管理操作的后台媒体扫描操作。通过制止执行这类扫描，如本文所预期，可降低且在一些情况下，消除在执行这类扫描操作时消耗的计算资源以及在执行扫描时花费的时间。这相较于其中执行涉及物理到逻辑映射数据结构和/或逻辑到物理映射数据结构以识别具有存储器单元块的有效数据位置的操作的方法可改进时延并减少计算资源的消耗。
在操作439处，响应于确定有效数据部分的比率小于有效数据部分阈值且有效数据部分的健康特性小于有效数据健康特性阈值而对存储器单元块执行另一不同的媒体管理操作。在一些实施例中，此媒体管理操作可通过折叠存储器单元块的每个无效数据部分来执行。也就是说，在一些实施例中，可结合操作439执行常规折叠操作。
图5是其中可操作本公开的实施例的实例计算机系统500的框图。举例来说，图5说明计算机系统500的实例机器，可执行所述计算机系统500内的用于致使所述机器执行本文中所论述的方法中的任一种或多种方法的指令集。在一些实施例中，计算机系统500可对应于主机系统(例如，图1的主机系统120)，其包含、耦合到或利用存储器子系统(例如，图1的存储器子系统110)或可用于执行控制器的操作(例如，执行操作系统以执行对应于图1的媒体管理操作组件113的操作)。在替代性实施例中，机器可连接(例如联网)到LAN、内联网、外联网和/或因特网中的其它机器。机器可作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器或作为云计算基础设施或环境中的服务器或客户端机器而以客户端-服务器网络环境中的服务器或客户端机器的容量进行操作。
所述机器可以是个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝式电话、网络器具、服务器、网络路由器、交换机或桥接器，或能够执行(依序或以其它方式)指定将由所述机器采取的动作的指令集的任何机器。另外，虽然说明单个机器，但还应认为术语“机器”包含机器的任何集合，所述集合单独地或共同地执行一(或多)个指令集以进行本文中所论述的方法中的任何一或多种。
实例计算机系统500包含处理装置502、主存储器504(例如，只读存储器(ROM)、快闪存储器、动态随机存取存储器(DRAM)例如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)等)、静态存储器506(例如，闪存存储器、静态随机存取存储器(SRAM)等)，以及数据存储系统518，其经由总线530彼此通信。
处理装置502表示一或多个通用处理装置，例如微处理器、中央处理单元等。更特定来说，处理装置可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器或实施其它指令集的处理器，或实施指令集的组合的处理器。处理装置502也可为一或多个专用处理装置，例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等。处理装置502被配置成执行指令526以用于执行本文中所论述的操作和步骤。计算机系统500可另外包含网络接口装置408以在网络520上通信。
数据存储系统518可包含机器可读存储媒体524(也称为计算机可读媒体)，其上存储有一或多个指令集526或体现本文中所描述的方法或功能中的任一或多种的软件。指令526还可在由计算机系统500执行期间完全或至少部分地驻存在主存储器504内和/或处理装置502内，主存储器504和处理装置502也构成机器可读存储媒体。机器可读存储媒体524、数据存储系统518和/或主存储器504可对应于图1的存储器子系统110。
在一个实施例中，指令526包含实施对应于媒体管理操作组件(例如，图1的媒体管理操作组件113)的功能性的指令。虽然在实例实施例中将机器可读存储媒体524展示为单个媒体，但术语“机器可读存储媒体”应被认为包含存储一或多组指令的单个媒体或多个媒体。术语“机器可读存储媒体”还应被认为包含能够存储或编码供机器执行的指令集且致使机器执行本公开的方法中的任何一种或多种的任何媒体。术语“机器可读存储媒体”因此应被视为包含但不限于固态存储器、光学媒体和磁性媒体。
已在针对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示方面呈现了先前详细描述的一些部分。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用以将其工作的主旨最有效地传达给所属领域的其他技术人员的方式。在本文中，且一般将算法构想为产生所要结果的操作的自洽序列。操作是要求对物理量进行物理操纵的操作。通常(但未必)，这些量采用能够存储、组合、比较以及以其它方式操纵的电或磁信号的形式。已经证实，主要出于常用的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、编号等等有时是便利的。
然而，应牢记，所有这些和类似术语将与适当物理量相关联，且仅仅为应用于这些量的便利标记。本公开可以指操控和变换计算机系统的寄存器和存储器内的表示为物理(电子)数量的数据为计算机系统存储器或寄存器或其它这类信息存储系统内的类似地表示为物理量的其它数据的计算机系统或类似电子计算装置的动作和过程。
本公开还涉及用于执行本文中的操作的设备。这一设备可以出于所需目的而专门构造，或其可包含通过存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。此类计算机程序可存储在计算机可读存储媒体中，如但不限于任何类型的盘(包含软盘、光盘、CD-ROM和磁性光盘)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡或适合于存储电子指令的任何类型的媒体，其各自耦合到计算机系统总线。
本文中呈现的算法和显示器在本质上并不与任何特定计算机或其它设备相关。各种通用系统可以与根据本文中的教示的程序一起使用，或可以证明构造用以执行所述方法更加专用的设备是方便的。将如下文描述中所阐述的那样来呈现各种这些系统的结构。另外，未参考任何特定编程语言来描述本公开。应了解，可使用各种编程语言来实施如本文中所描述的本公开的教示内容。
本公开可提供为计算机程序产品或软件，其可包含在其上储存有可用以编程计算机系统(或其它电子装置)以执行根据本公开的过程的指令的机器可读媒体。机器可读媒体包含用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任何机构。在一些实施例中，机器可读(例如，计算机可读)媒体包含机器(例如，计算机)可读存储媒体，例如只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、快闪存储器装置等。
在前述说明书中，本公开的实施例已经参照其特定实例实施例进行描述。将显而易见的是，可在不脱离如所附权利要求书中阐述的本公开的实施例的更广精神和范围的情况下对本公开进行各种修改。因此，应在说明性意义上而非限制性意义上看待说明书和图式。

Claims (20)

1.一种用于基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作的方法，其包括：
确定存储器单元块(220、320)的有效数据部分与数据部分总数量的比率是大于还是小于有效数据部分阈值；
确定所述存储器单元块(220、320)的所述有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值；
响应于确定所述有效数据部分与所述数据部分总数量的比率大于所述有效数据部分阈值而对所述存储器单元块执行第一媒体管理操作；
响应于确定所述有效数据部分与所述数据部分总数量的比率大于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性小于所述有效数据健康特性阈值而对所述存储器单元块(220、320)的至少一部分执行第二媒体管理操作；和
响应于确定所述有效数据部分与所述数据部分总数量的比率小于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性小于所述有效数据健康特性阈值而对所述存储器单元块(220、320)执行第三媒体管理操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其另外包括通过折叠所述存储器单元块的每个有效数据部分和每个无效数据部分来执行所述第一媒体管理操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其另外包括通过以下操作来执行所述第二媒体管理操作：
将数据从所述存储器单元块的无效数据部分读取到与所述存储器单元块相关联的存储器装置内部的锁存器中；和
在不存在ONFI通信的情况下将所述数据从所述锁存器写入到目的地存储器单元块。
4.根据权利要求1所述的方法，其另外包括通过折叠所述存储器单元块的每个无效数据部分来执行所述第三媒体管理操作。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述有效数据部分包括有效转译单元。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述健康特性包含与所述有效数据部分相关联的原始位错误率或编程/擦除循环数量中的至少一个或这两个。
7.根据权利要求1所述的方法，其另外包括在没有执行涉及物理到逻辑映射数据结构和/或逻辑到物理映射数据结构以识别具有所述存储器单元块的有效数据位置的操作的情况下，执行所述第一媒体管理操作或所述第二媒体管理操作或这两者。
8.一种用于基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作的设备，其包括：
媒体管理操作组件(113、213、313)，其用以进行以下操作：
确定存储器单元块(220、320)的有效转译单元计数VTC与无效转译单元计数的比率是大于还是小于有效数据部分阈值；
确定所述存储器单元块(220、320)的所述有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值；
响应于确定所述VTC与无效转译单元计数的比率大于所述有效数据部分阈值而致使执行第一媒体管理操作以整合所述存储器单元块(220、320)内的一定数量的无效数据部分；
响应于确定所述有效数据部分与无效转译单元计数的比率大于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性小于所述有效数据健康特性阈值而致使对所述存储器单元块(220、320)的至少一部分执行第二媒体管理操作；和
响应于确定所述VTC与无效转译单元计数的比率小于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性小于所述有效数据健康特性阈值而致使执行第三媒体管理操作以减少所述存储器单元块(220、320)内的所述无效数据部分数量。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述存储器单元块包括耦合到存储器单元的可堆叠交叉网格化阵列的交错式NAND存储器单元集。
10.根据权利要求8所述的设备，其中所述媒体管理操作组件将通过致使所述存储器单元块的每个VTC和无效数据部分经历折叠操作来致使执行所述第一媒体管理操作。
11.根据权利要求8所述的设备，其中所述媒体管理操作组件将通过以下操作来致使执行所述第二媒体管理操作：
将数据从所述存储器单元块的无效数据部分读取到与所述存储器单元块相关联的存储器装置内部的锁存器中；和
将所述数据从所述锁存器写入到目的地存储器单元块。
12.根据权利要求8所述的设备，其中所述媒体管理操作组件将通过致使所述存储器单元块的无效数据部分经历折叠操作来致使执行所述第三媒体管理操作。
13.根据权利要求8所述的设备，其中所述媒体管理操作组件将致使执行所述第一媒体管理媒体操作或所述第二媒体管理操作，同时制止致使执行涉及物理到逻辑映射数据结构和/或逻辑到物理映射数据结构以识别具有存储器单元块的有效数据位置的操作。
14.根据权利要求8所述的设备，其中所述媒体管理操作组件将进行以下操作：
确定所述存储器单元块展现大于阈值媒体完整性或大于阈值耗损均衡参数，或这两者；和
响应于所述确定而致使执行所述第一媒体管理操作。
15.一种用于基于存储器单元的健康特性进行媒体管理操作的系统，其包括：
多个存储器组件(130、140)，其经布置以形成交错式NAND存储器单元的多个超级块的可堆叠交叉网格化阵列；和
处理装置(113、213、313、117)，其耦合到所述多个存储器组件，所述处理装置执行包括以下操作的操作：
响应于从所述存储器子系统接收的信令，确定所述交错式NAND存储器单元的块(220、320)的有效转译单元计数VTC与无效转译单元计数数量的比率是大于还是小于有效数据部分阈值；
确定所述交错式NAND存储器单元的所述块(220、320)的所述有效数据部分的健康特性是大于还是小于有效数据健康特性阈值；
响应于确定所述VTC与所述无效转译单元计数的数量的比率大于所述有效数据部分阈值而致使执行第一媒体管理操作以减少所述交错式NAND存储器单元的所述块(220、320)内的无效数据部分数量；
响应于确定所述VTC与所述无效转译单元计数的数量的比率大于所述有效数据部分阈值且所述有效数据部分的所述健康特性小于所述有效数据健康特性阈值而致使对所述交错式NAND存储器单元的所述块(220、320)的至少一部分执行第二媒体管理操作；和
响应于确定所述VTC与所述无效转译单元计数的数量的比率小于所述有效数据部分阈值而致使执行第三媒体管理操作以减少所述交错式NAND存储器单元的所述块(220、320)内的所述无效数据部分的数量。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述处理装置将进一步执行包括以下操作的操作：
确定所述交错式NAND存储器单元块展现大于阈值媒体完整性或大于阈值耗损均衡参数，或这两者；和
响应于所述确定而致使执行所述第一媒体管理操作或所述第二媒体管理操作。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述处理装置将另外执行包括以下操作的操作：通过折叠所述存储器单元块的每个VTC和每个无效数据部分来执行所述第一媒体管理操作。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述处理装置将进一步执行包括以下操作的操作：
致使数据从所述存储器单元块的无效数据部分读取到与所述存储器单元块相关联的存储器装置内部的锁存器中；和
致使所述数据从所述锁存器写入到目的地存储器单元块。
19.根据权利要求15所述的系统，其中所述处理装置将另外执行包括以下操作的操作：通过仅折叠所述存储器单元块的每个无效数据部分来执行所述第三媒体管理操作。
20.根据权利要求15所述的系统，其中所述处理装置将另外执行包括以下操作的操作：通过监测跨与所述交错式NAND存储器单元的所述块相关联的行或与所述交错式NAND存储器单元的所述块相关联的平面或这两者分散的VTC和无效数据部分的数量，确定所述交错式NAND存储器单元的所述块的所述VTC的比率是大于还是小于有效数据部分阈值。
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