DE112014004761B4

DE112014004761B4 - Beeinflussung des Wear-Leveling in Speichersystemen

Info

Publication number: DE112014004761B4
Application number: DE112014004761.9T
Authority: DE
Inventors: James Fitzpatrick; James Higgins
Original assignee: SanDisk Technologies LLC
Current assignee: SanDisk Technologies LLC
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2022-05-12
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: US20150113206A1; WO2015057458A1; DE112014004761T5; US9298608B2; CN105934748B; CN105934748A

Abstract

Verfahren zum Wear-Leveling für ein Speichermedium (130) in einem Speichersystem, wobei das Verfahren umfasst:Bestimmen (402) eines Altersmaßes für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten in dem Speichermedium;Bestimmen (414) eines repräsentativen Altersmaßes der Vielzahl von Löscheinheiten; für jede jeweilige Löscheinheit aus der Vielzahl von Löscheinheiten erfolgendes Beeinflussen eines jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, um ein angepasstes Garbage-Collection-Steuerungsmaß der Vielzahl von Löscheinheiten zu erzeugen; worin das Beeinflussen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuermaßes aufweist:Berechnen (424) einer Differenz zwischen dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit und dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten;Berechnen (426) eines ersten Werts, wobei der erste Wert durch Multiplizieren des absoluten Betrags der berechneten Differenz mit einer vordefinierten Anzahl von gültigen Seiten bestimmt wird,Beinflussen (416) des jeweiligen Garbage-Collection-Steuermaßes durch den berechneten ersten Wert, und Durchführen der Garbage Collection für das Speichermedium gemäß den angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaßen der Vielzahl von Löscheinheiten.

Description

FACHGEBIET
Die offenbarten Ausführungsformen betreffen allgemein Speichersysteme und insbesondere die Beeinflussung des Wear-Leveling für ein Speichermedium in einem Speichersystem.
HINTERGRUND
Halbleiter-Speichervorrichtungen einschließlich Flash-Speicher nutzen normalerweise Speicherzellen, um Daten als einen elektrischen Wert, wie etwa eine elektrische Ladung oder Spannung, zu speichern. Eine Flash-Speicherzelle zum Beispiel weist einen einzelnen Transistor mit einem Schwebegate auf, das verwendet wird, um eine Ladung zu speichern, die einen Datenwert repräsentiert. Flash-Speicher ist ein nichtflüchtiges Datenspeicherbauelement, das elektrisch gelöscht und umprogrammiert werden kann. Allgemeiner bewahrt nichtflüchtiger Speicher (z.B. Flash-Speicher sowie andere Arten von nichtflüchtigem Speicher, die unter Verwendung einer aus einer Vielfalt von Technologien implementiert werden) gespeicherte Information auch dann, wenn er nicht mit Strom versorgt wird, im Gegensatz zu flüchtigem Speicher, der Strom benötigt, um die gespeicherte Information zu bewahren.
Historisch ist Wear-Leveling, auch Abnutzungsausgleich genannt, als eine Methode definiert, die verwendet wird, um Programmier-Lese-Zyklen so gleichmäßig wie möglich über Einheiten einer Speichervorrichtung verteilen. Zum Beispiel würde bei einem Flash-Speicherbauelement, wenn ein bestimmter Speicherblock wiederholt programmiert und gelöscht wird, ohne auf irgendeinen anderen Block zu schreiben, dieser eine Speicherblock sich vor allen anderen Blöcken abnutzen, was die Nutzungsdauer der Speichervorrichtung vorzeitig beenden würde. Idealerweise würde Wear-Leveling ermöglichen, dass jeder Block bis zu seiner maximalen Nutzungsdauer verwendet wird. Jedoch kann es sein, dass selbst bei einheitlicher Auslastung die möglichst gleichmäßige Verteilung von Programmier-Lese-Zyklen über alle Einheiten einer Speichervorrichtung die Nutzungsdauer der Speichervorrichtung nicht maximiert. Da unterschiedliche Einheiten einer Speichervorrichtung unterschiedliche Verschleißcharakteristika haben können, ist es wichtig, ein Wear-Leveling-Prinzip zu nutzen, das unterschiedliche Verschleißcharakteristika berücksichtigt.
Aus der US 2012/0023144 A1 ist ein Verfahren zur Behandlung der Abnutzung bzw. des Wears im Flashspeichern bekannt. Hierbei wird ein Altersmaß für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten in dem Speichermedium sowie ein repräsentatives Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten bestimmt. Es erfolgt ferner für jede jeweilige Löscheinheit aus der Vielzahl von Löscheinheiten eine Beeinflussung eines jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes gemäß dem Altersmaß, um ein angepasstes Garbage-Collection-Steuerungsmaß zu erzeugen, wobei eine Differenz zwischen dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit und dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten berechnet wird. Für das Speichermedium, wird gemäß den angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaßen der Vielzahl von Löscheinheiten eine Garbage-Collection durchgeführt.
ZUSAMMENFASSUNG
Verschiedene Implementierungen von Systemen, Verfahren und Vorrichtungen innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche haben jeweils mehrere Aspekte, von denen kein einziger allein für die hierin beschriebenen Merkmale verantwortlich ist. Ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu begrenzen, wird man nach Betrachtung dieser Offenbarung und insbesondere nach Betrachten des Abschnitts mit dem Titel „Ausführliche Beschreibung“ verstehen, wie die Aspekte der verschiedenen Implementierungen verwendet werden, um Beeinflussung des Wear-Leveling in Speichersystemen zu ermöglichen. Unter einem Aspekt wird Garbage Collection, auch Speicherbereinigung oder Freispeichersammlung genannt, gemäß Garbage-Collection-Steuerungsmaßen einer Vielzahl von Löscheinheiten durchgeführt, wobei jedes Garbage-Collection-Steuerungsmaß gemäß einem Altersmaß einer jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten beeinflusst wird.
Figurenliste
Damit die vorliegende Offenbarung in näheren Einzelheiten verstanden werden kann, kann eine eingehendere Beschreibung durch Bezugnahme auf die Merkmale verschiedener Implementierungen vorgenommen werden, von denen einige in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Die beigefügten Zeichnungen stellen jedoch nur die sachdienlicheren Merkmale der vorliegenden Offenbarung dar und sind daher nicht als begrenzend anzusehen, da die Beschreibung auch für andere wirksame Merkmale zutreffen kann.

1 ist ein Blockschaltbild, das eine Implementierung eines Datenspeichersystems gemäß einigen Ausführungsformen darstellt.
2A ist ein Blockschaltbild, das eine Implementierung eines Verwaltungsmoduls gemäß einigen Ausführungsformen darstellt.
2B ist ein Blockschaltbild, das eine Implementierung einer in 2A eingeschlossenen Charakterisierungsvektortabelle gemäß einigen Ausführungsformen darstellt.
2C ist ein Blockschaltbild, das eine Implementierung eines in 2B eingeschlossenen Charakterisierungsvektors gemäß einigen Ausführungsformen darstellt.
3 ist ein Blockschaltbild einer Vielzahl von Löscheinheiten gemäß einigen Ausführungsformen.
4A-4D stellen eine Ablaufplandarstellung eines Verfahrens zum Wear-Leveling für ein Speichermedium gemäß einigen Ausführungsformen dar.

Gemäß der üblichen Praxis sind die in den Zeichnungen dargestellten Merkmale möglicherweise nicht maßstabsgerecht gezeichnet. Dementsprechend können die Abmessungen der verschiedenen Merkmale der Deutlichkeit halber beliebig vergrößert oder verringert sein. Außerdem kann es sein, dass einige der Zeichnungen nicht alle Komponenten eines gegebenen Systems, eines Verfahrens oder einer Vorrichtung abbilden. Und schließlich können gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Merkmale überall in der Beschreibung und den Figuren zu bezeichnen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die verschiedenen hierin beschriebenen Implementierungen weisen Systeme, Verfahren und/oder Vorrichtungen auf, die verwendet werden, um Beeinflussung des Wear-Leveling für ein Speichermedium in einem Speichersystem zu ermöglichen. Einige Implementierungen weisen Systeme, Verfahren und/oder Vorrichtungen auf, um Garbage Collection gemäß Garbage-Collection-Steuerungsmaßen einer Vielzahl von Löscheinheiten durchzuführen, wobei jedes Garbage-Collection-Steuerungsmaß gemäß einem Altersmaß einer jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten beeinflusst wird.
Genauer gesagt, weisen einige Implementierungen ein Verfahren zum Wear-Leveling für ein Speichermedium in einem Speichersystem auf. In einigen Implementierungen weist das Verfahren auf: (1) Bestimmen eines Altersmaßes für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten in dem Speichermedium, (2) Bestimmen eines repräsentativen Altersmaßes der Vielzahl von Löscheinheiten, (3) für jede jeweilige Löscheinheit aus der Vielzahl von Löscheinheiten erfolgendes Beeinflussen eines jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, um ein angepasstes Garbage-Collection-Steuerungsmaß der Vielzahl von Löscheinheiten zu erzeugen, und (4) Durchführen der Garbage Collection für das Speichermedium gemäß den angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaßen der Vielzahl von Löscheinheiten.
In einigen Ausführungsformen ist das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert gültiger Seiten, und das Beeinflussen des jeweiligen Zählwerts gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit weist auf: (1) Bestimmen des jeweiligen Zählwerts gültiger Seiten, worin der jeweilige Zählwert gültiger Seiten ein Zählwert der gültigen Seiten in der jeweiligen Löscheinheit ist, (2) Berechnen eines Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, (3) gemäß einer ersten Bestimmung, wobei die erste Bestimmung eine Bestimmung aufweist, dass das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit größer als das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ist, erfolgendes Addieren des Beeinflussungswerts zum jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen, und (4) gemäß einer zweiten Bestimmung, wobei die zweite Bestimmung eine Bestimmung aufweist, dass das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit kleiner als das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ist, erfolgendes Subtrahieren des Beeinflussungswerts vom jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen.
In einigen Ausführungsformen weist das Berechnen des Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit auf: (1) Berechnen einer Differenz zwischen dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit und dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, (2) Berechnen eines ersten Werts, wobei der erste Wert durch Multiplizieren des absoluten Betrags der berechneten Differenz mit einer vordefinierten Anzahl von gültigen Seiten bestimmt wird, worin der erste Wert auf ein vordefiniertes Maximum begrenzt ist, und (3) Setzen des Beeinflussungswerts gleich dem ersten Wert.
In einigen Ausführungsformen weist das Durchführen der Garbage Collection für das Speichermedium auf: Auswählen einer Löscheinheit mit dem niedrigsten angepassten Zählwert gültiger Seiten für die Garbage Collection.
In einigen Ausführungsformen weist das Durchführen der Garbage Collection für das Speichermedium auf: Durchführen der Garbage Collection auf einer ersten Löscheinheit mit einem ersten angepassten Zählwert gültiger Seiten vor dem Durchführen der Garbage Collection auf einer zweiten Löscheinheit mit einem zweiten angepassten Zählwert gültiger Seiten, worin der erste angepasste Zählwert gültiger Seiten kleiner als der zweite angepasste Zählwert gültiger Seiten ist.
In einigen Ausführungsformen weist das Beeinflussen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit auf: (1) Bestimmen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes, (2) Berechnen eines Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, einschließlich Begrenzen eines Bereichs des Beeinflussungswerts auf einen vordefinierten Bereich, und (3) mathematisches Anpassen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit mit dem berechneten Beeinflussungswert, um das angepasste Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen.
In einigen Ausführungsformen wird das Altersmaß für jede Löscheinheit gemäß einem Maß bestimmt, das einer geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer jeder Löscheinheit entspricht.
In einigen Ausführungsformen ist die Löscheinheit ein einzelner Löschblock.
In einigen Ausführungsformen ist die Löscheinheit ein Superblock, worin der Superblock eine Vielzahl von Löschblöcken aufweist.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Speichermedium eine oder mehrere Flash-Speichervorrichtungen.
In einigen Ausführungsformen weist das Bestimmen des Altersmaßes für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten in dem Speichermedium auf: für jede Speichereinheit einer Vielzahl von Speichereinheiten in dem Speichermedium erfolgendes Bestimmen eines Altersmaßes für eine jeweilige Speichereinheit, worin jede Speichereinheit eine Vielzahl der Löscheinheiten umfasst.
Unter einem anderen Aspekt wird eines der oben beschriebenen Verfahren durch eine Vorrichtung durchgeführt, die betriebsfähig ist, Wear-Leveling für ein Speichermedium durchzuführen, wobei die Vorrichtung aufweist: (1) eine Speichermedienschnittstelle zum Koppeln der Vorrichtung mit dem Speichermedium, und (2) ein oder mehrere Module, einschließlich eines Speicherverwaltungsmoduls, das einen oder mehrere Prozessoren aufweist, und Speichers, der ein oder mehrere Programme speichert, die zur Ausführung durch den einen oder die mehreren Prozessoren konfiguriert sind, wobei das eine oder die mehreren Module mit der Speichermedienschnittstelle gekoppelt und dafür konfiguriert sind, eines der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Unter noch einem anderen Aspekt wird eines der oben beschriebenen Verfahren durch eine Vorrichtung durchgeführt, die betriebsfähig ist, Wear-Leveling für ein Speichermedium durchzuführen. In einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung auf: (1) eine Speichermedienschnittstelle zum Koppeln der Vorrichtung mit dem Speichermedium, (2) Mittel zum Bestimmen eines Altersmaßes für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten in dem Speichermedium, (3) Mittel zum Bestimmen eines repräsentativen Altersmaßes der Vielzahl von Löscheinheiten, (4) Mittel zum für jede jeweilige Löscheinheit aus der Vielzahl von Löscheinheiten erfolgenden Beeinflussen eines jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, um ein angepasstes Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die Vielzahl von Löscheinheiten zu erzeugen, und (5) Mittel zum Durchführen der Garbage Collection für das Speichermedium gemäß den angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaßen der Vielzahl von Löscheinheiten.
Unter noch einem anderen Aspekt wird eines der oben beschriebenen Verfahren durch ein Speichersystem durchgeführt, welches umfasst: (1) ein Speichermedium (das z.B. eine oder mehrere nichtflüchtige Speichervorrichtungen wie etwa Flash-Speichervorrichtungen umfasst), (2) einen oder mehrere Prozessoren, und (3) Speicher, der ein oder mehrere Programme speichert, die, wenn sie durch den einen oder die mehreren Prozessoren ausgeführt werden, das Speichersystem veranlassen, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen oder seine Durchführung zu steuern.
Unter noch einem anderen Aspekt speichert ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium ein oder mehrere Programme, die zur Ausführung durch eine mit einem Speichermedium gekoppelte Vorrichtung konfiguriert sind, wobei das eine oder die mehreren Programme Anweisungen zum Bewirken umfassen, dass die Vorrichtung und/oder das Speichermedium eines der oben beschriebenen Verfahren durchführt.
Zahlreiche Einzelheiten werden hierin beschrieben, um für ein umfassendes Verständnis der beispielhaften Implementierungen zu sorgen, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Jedoch können einige Ausführungsformen ohne viele der spezifischen Einzelheiten in die Praxis umgesetzt werden, und der Schutzbereich der Ansprüche ist nur durch diejenigen Merkmale und Aspekte begrenzt, die in den Ansprüchen eigens aufgezählt werden. Ferner sind bekannte Verfahren, Komponenten und Schaltungen nicht in erschöpfenden Einzelheiten beschrieben worden, um sachdienlichere Aspekte der hierin beschriebenen Implementierungen nicht unnötigerweise unverständlich zu machen.
1 ist eine schematische Darstellung einer Implementierung eines Datenspeichersystems 100 gemäß einigen Ausführungsformen. Während einige beispielhafte Merkmale dargestellt sind, sind verschiedene andere Merkmale nicht dargestellt worden, und zwar der Kürze halber und um sachdienlichere Aspekte der hierin beschriebenen beispielhaften Implementierungen nicht unnötigerweise unverständlich zu machen. Zu diesem Zweck weist das Datenspeichersystem 100 als nicht einschränkendes Beispiel einen Speichercontroller 120 und ein Speichermedium 130 auf und wird im Zusammenhang mit einem Computersystem 110 verwendet. In einigen Implementierungen ist das Speichermedium 130 eine einzelne Flash-Speichervorrichtung, während das Speichermedium 130 in anderen Implementierungen eine Vielzahl von Flash-Speichervorrichtungen aufweist. In einigen Implementierungen ist das Speichermedium 130 ein NAND-Flash-Speicher oder ein NOR-Flash-Speicher. Ferner ist in einigen Implementierungen der Speichercontroller 120 ein Controller für Solid-State-Drive-(SSD-)Controller. Jedoch können unter Aspekten einer breiten Vielfalt von Ausführungsformen andere Arten von Speichermedien einbezogen werden.
Das Computersystem 110 ist über Datenverbindungen 101 mit dem Speichercontroller 120 gekoppelt. Jedoch weist das Computersystem 110 in einigen Implementierungen den Speichercontroller 120 als Komponente und/oder Teilsystem auf. Das Computersystem 110 kann jegliche geeignete Computervorrichtung sein, wie etwa ein Computer, ein Laptop-Computer, eine Tablet-Vorrichtung, ein Netbook, ein öffentliches Internet-Terminal, ein persönlicher digitaler Assistent, ein Mobiltelefon, ein Smartphone, eine Spielvorrichtung, ein Computerserver oder jegliche andere Computervorrichtung. Das Computersystem 110 wird manchmal als Host oder Hostsystem bezeichnet. In einigen Implementierungen weist das Computersystem 110 einen oder mehrere Prozessoren, einen oder mehrere Arten von Speicher, eine Anzeige und/oder andere Benutzerschnittstellenkomponenten auf, wie etwa eine Tastatur, eine Touchscreen-Anzeige, eine Maus, ein Trackpad, eine Digitalkamera und/oder jegliche Anzahl von Ergänzungsvorrichtungen, um Funktionalität hinzuzufügen.
Das Speichermedium 130 ist mit dem Speichercontroller 120 über Verbindungen 103 verbunden. Die Verbindungen 103 werden manchmal Datenverbindungen genannt, befördern aber normalerweise Befehle zusätzlich zu Daten, und optional befördern sie Metadaten, Fehlerkorrekturinformation und/oder andere Information zusätzlich zu im Speichermedium 130 zu speichernden Datenwerten und aus dem Speichermedium 130 gelesenen Datenwerten. In einigen Implementierungen sind der Speichercontroller 120 und das Speichermedium 130 jedoch in die gleiche Vorrichtung als Komponenten derselben einbezogen. Ferner sind in einigen Implementierungen der Speichercontroller 120 und das Speichermedium 130 in eine Host-Vorrichtung wie etwa eine mobile Vorrichtung, ein Tablet, einen anderen Computer oder eine computergesteuerte Vorrichtung eingebaut und die hierin beschriebenen Verfahren werden durch den eingebauten Speichercontroller durchgeführt. Das Speichermedium 130 kann jegliche Anzahl (d.h. eine oder mehrere) von Speichervorrichtungen aufweisen, die nichtflüchtige Halbleiter-Speichervorrichtungen einschließen, wie etwa Flash-Speicher, ohne darauf beschränkt zu sein. Zum Beispiel können Flash-Speichervorrichtungen für Unternehmensspeicher konfiguriert sein, der für Anwendungen wie etwa Cloud Computing geeignet ist, oder zum Zwischenspeichern von Daten, die in Sekundärspeicher wie etwa Festplatten gespeichert sind (oder gespeichert werden sollen). Zusätzlich und/oder alternativ kann Flash-Speicher auch für Anwendungen in vergleichsweise kleinerem Maßstab konfiguriert sein, wie etwa persönliche Flash-Laufwerke oder Festplattenersatz für Personal-, Laptop- und Tablet-Computer.
Das Speichermedium 130 ist in eine Vielzahl von adressierbaren und einzeln auswählbaren Blöcken wie etwa den auswählbaren Abschnitt 131 geteilt. In einigen Implementierungen sind die einzeln auswählbaren Blöcke die löschbaren Einheiten mit der minimalen Größe in einer Flash-Speichervorrichtung. Mit anderen Worten, jeder Block enthält die Mindestanzahl von Speicherzellen, die gleichzeitig gelöscht werden können. Jeder Block ist üblicherweise ferner in eine Vielzahl von Seiten und/oder Wortleitungen geteilt, wobei jede Seite oder Wortleitung normalerweise eine Instanz des kleinsten einzeln zugänglichen (lesbaren) Abschnitts in einem Block ist. In einigen Implementierungen (die z.B. einige Arten von Flash-Speicher verwenden) ist die kleinste einzeln zugängliche Einheit eines Datensatzes jedoch ein Sektor, der eine Untereinheit einer Seite ist. Das heißt, ein Block weist eine Vielzahl von Seiten auf, jede Seite enthält eine Vielzahl von Sektoren, und jeder Sektor ist die Mindesteinheit von Daten zum Lesen von Daten aus der Flash-Speichervorrichtung.
Zum Beispiel umfasst ein Block irgendeine Anzahl von Seiten, zum Beispiel 64 Seiten, 128 Seiten, 256 Seiten oder eine andere geeignete Anzahl von Seiten. Blöcke sind normalerweise zu einer Vielzahl von Zonen gruppiert. Jede Blockzone kann bis zu einem gewissen Ausmaß unabhängig verwaltet werden, was den Grad der Parallelität für parallele Operationen erhöht und die Verwaltung des Speichermediums 130 vereinfacht.
In einigen Implementierungen weist der Speichercontroller 120 ein Verwaltungsmodul 121, eine Host-Schnittstelle 129, eine Speichermedien-Schnittstelle (I/O) 128 und Zusatzmodul(e) 125 auf. Der Speichercontroller 120 kann verschiedene zusätzliche Merkmale aufweisen, die der Kürze halber und um sachdienlichere Aspekte der hierin offenbarten beispielhaften Implementierungen nicht unverständlich zu machen, nicht dargestellt worden sind, und eine andere Anordnung von Merkmalen kann möglich sein. Die Host-Schnittstelle 129 stellt eine Schnittstelle zum Computersystem 110 über Datenverbindungen 101 bereit. Entsprechend stellt die Speichermedien-I/O 128 eine Schnittstelle zum Speichermedium 130 über Verbindungen 103 bereit. In einigen Implementierungen weist die Speichermedien-I/O 128 Lese- und Schreibschaltungen auf, einschließlich Schaltungen, die imstande sind, Lesesignale an das Speichermedium 130 zu übergeben (z.B. Leseschwellenspannungen für NAND-Flash-Speicher).
In einigen Implementierungen weist das Verwaltungsmodul 121 eine oder mehrere Verarbeitungseinheiten (CPUs, manchmal auch Prozessoren genannt) 122 auf, die dafür konfiguriert sind, Anweisungen in einem oder mehreren Programmen (z.B. im Verwaltungsmodul 121) auszuführen. In einigen Implementierungen werden die eine oder mehreren CPUs 122 durch eine oder mehrere Komponenten innerhalb und manchmal jenseits der Funktion des Speichercontrollers 120 gemeinsam genutzt. Das Verwaltungsmodul 121 ist mit der Host-Schnittstelle 129, Zusatzmodul(en) 125 und der Speichermedien-I/O 128 gekoppelt, um den Betrieb dieser Komponenten zu koordinieren.
Zusatzmodul(e) 125 sind mit der Speichermedien-I/O 128, der Host-Schnittstelle 129 und dem Verwaltungsmodul 121 gekoppelt. Als Beispiel kann bzw. können Zusatzmodul(e) 125 ein Fehlersteuerungsmodul aufweisen, um die Anzahl nicht korrigierbarer Fehler zu begrenzen, die während Schreibvorgängen in den Speicher oder Lesevorgängen aus dem Speicher unabsichtlich in Daten eingeführt werden. In einigen Ausführungsformen wird bzw. werden Zusatzmodul(e) 125 durch die eine oder mehreren CPUs 122 des Verwaltungsmoduls 121 in Software ausgeführt, und in anderen Ausführungsformen ist bzw. sind Zusatzmodul(e) 125 gänzlich oder teilweise unter Verwendung von Spezialschaltungen implementiert (z.B. um Codier- und Decodierfunktionen zu implementieren).
Während einer Schreiboperation empfängt die Host-Schnittstelle 129 im Speichermedium 130 zu speichernde Daten vom Computersystem 110. Die in der Host-Schnittstelle 129 gehaltenen Daten werden einem Codierer (z.B. Zusatzmodul(e) 125) bereitgestellt, der die Daten codiert, um ein oder mehrere Codewörter zu erzeugen. Das eine oder die mehreren Codewörter werden der Speichermedien-I/O 128 bereitgestellt, die das eine oder die mehreren Codewörter zum Speichermedium 130 überträgt, und zwar auf eine Weise, die von der genutzten Speichermedienart abhängt.
Eine Leseoperation wird ausgelöst, wenn das Computersystem (Host) 110 einen oder mehrere Host-Lesebefehle, die Daten vom Speichermedium 130 anfordern, auf der Steuerleitung 111 an den Speichercontroller 120 sendet. Der Speichercontroller 120 sendet über die Speichermedien-I/O 128 einen oder mehrere Lesezugriffbefehle an das Speichermedium 130, um Roh-Lesedaten gemäß Speicherstellen (Adressen) zu erlangen, die durch den einen oder die mehreren Host-Lesebefehle angegeben wurden. Die Speichermedien-I/O 128 übergibt die Roh-Lesedaten (die z.B. ein oder mehrere Codewörter umfassen) an einen Decodierer (z.B. Zusatzmodul(e) 125). Wenn die Decodierung erfolgreich ist, werden die decodierten Daten an die Host-Schnittstelle 129 übergeben, wo die decodierten Daten dem Computersystem 110 bereitgestellt werden. In einigen Implementierungen kann der Speichercontroller 120, wenn die Decodierung nicht erfolgreich ist, auf eine Anzahl von Maßnahmen zur Abhilfe zurückgreifen oder einen Hinweis auf einen nicht auflösbaren Fehlerzustand übergeben.
Flash-Speichervorrichtungen nutzen Speicherzellen, um Daten als elektrische Werte, wie etwa elektrische Ladungen oder Spannungen, zu speichern. Jede Flash-Speicherzelle weist normalerweise einen einzelnen Transistor mit einem Schwebegate auf, das verwendet wird, um eine Ladung zu speichern, welche die Schwellenspannung des Transistors (d.h. die Spannung, die benötigt wird, um den Transistor einzuschalten) modifiziert. Die Größe der Ladung und die entsprechende Schwellenspannung, welche die Ladung erzeugt, werden verwendet, um einen oder mehrere Datenwerte darzustellen. In einigen Implementierungen wird während einer Leseoperation eine Leseschwellenspannung an das Steuer-Gate des Transistors angelegt, und der bzw. dem resultierenden ausgelesenen Strom oder Spannung wird ein Datenwert zugeordnet.
Die Begriffe „Zellenspannung“ und „Speicherzellenspannung“ bedeuten im Kontext von Flash-Speicherzellen die Schwellenspannung der Speicherzelle, welche die Mindestspannung ist, die an das Gate des Transistors der Speicherzelle angelegt werden muss, damit der Transistor Strom leitet. Entsprechend sind Leseschwellenspannungen (manchmal auch Lesesignale und Lesespannungen genannt), die an Flash-Speicherzellen angelegt werden, Gate-Spannungen, die an die Gates der Flash-Speicherzellen angelegt werden, um zu bestimmen, ob die Speicherzellen bei dieser Gate-Spannung Strom leiten. In einigen Implementierungen ist, wenn der Transistor einer Flash-Speicherzelle bei einer gegebenen Leseschwellenspannung Strom leitet, was anzeigt, dass die Zellenspannung kleiner als die Leseschwellenspannung ist, der Rohdatenwert für diese Leseoperation eine „1“, und andernfalls ist der Rohdatenwert eine „0“.
Wie oben erklärt wurde, ist ein Speichermedium (z.B. das Speichermedium 130) in einer Anzahl von adressierbaren und einzeln auswählbaren Blöcken geteilt, und jeder Block ist optional (aber normalerweise) weiter in eine Vielzahl von Seiten und/oder Wortleitungen und/oder Sektoren unterteilt. Während die Löschung eines Speichermediums normalerweise blockweise durchgeführt wird, wird das Lesen und Programmieren des Speichermediums auf einer kleineren Untereinheit eines Blocks durchgeführt (z.B. seitenweise, wortleitungsweise oder sektorweise). In einigen Ausführungsformen besteht die kleinere Untereinheit eines Blocks aus mehreren Speicherzellen (z.B. Einpegelzellen oder Mehrpegelzellen). In einigen Ausführungsformen wird das Programmieren auf einer gesamten Seite durchgeführt.
Wenn beispielsweise Daten in Seiten auf ein Speichermedium geschrieben werden, aber das Speichermedium in Blöcken gelöscht wird, können Seiten im Speichermedium ungültige (z.B. verfallene) Daten enthalten, aber diese Seiten können nicht überschrieben werden, bis der ganze Block, der diese Seiten enthält, gelöscht wird. Um auf die Seiten mit ungültigen Daten zu schreiben, werden die Seiten mit gültigen Seiten in diesem Block gelesen und in einen neuen Block umgeschrieben, und der alte Block wird gelöscht (oder in eine Warteschlange zum Löschen gestellt). Dieser Vorgang wird Garbage Collection genannt. Nach der Garbage Collection enthält der neue Block Seiten mit gültigen Daten und freie Seiten, die für zu schreibende neue Daten verfügbar sind, und der alte Block, der gelöscht wurde, ist ebenfalls für zu schreibende neue Daten verfügbar. Da Flash-Speicher nur eine begrenzte Anzahl von Malen programmiert und gelöscht werden kann, hat die Effizienz des Algorithmus, der verwendet wird, um den bzw. die nächsten wieder zu beschreibenden und zu löschenden Block bzw. Blöcke herauszusuchen, einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer und Zuverlässigkeit flash-basierter Speichersysteme.
Schreibverstärkung ist ein Phänomen, bei dem die tatsächliche Menge von physischen Daten, die auf ein Speichermedium (z.B. Speichermedium 130) geschrieben werden, ein Vielfaches der logischen Menge von Daten ist, die durch einen Host (z.B. Computersystem 110, manchmal als Host bezeichnet) zu schreiben beabsichtigt ist. Wenn, wie oben erörtert, ein Speichermedium gelöscht werden muss, bevor es wieder beschrieben werden kann, führt der Vorgang der Garbage Collection, um diese Operationen durchzuführen, dazu, dass Daten ein oder mehrere Male umgeschrieben werden. Dieser Multiplikationseffekt erhöht die Anzahl der während der Nutzungsdauer eines Speichermediums erforderlichen Lesevorgänge, was die Dauer verkürzt, für die es zuverlässig arbeiten kann. Die Formel, um die Schreibverstärkung eines Speichermediums zu berechnen, ist durch Gleichung (1) gegeben: $\frac{B e t r a g d e r a u f e i n S p e i c h e r m e d i u m g e s c h r i e b e n e n D a t e n}{B e t r a g d e r d u r c h e i n e n H o s t g e s c h r i e b e n e n D a t e n}$
Grundsätzlich wird Garbage Collection für bestes Leistungsvermögen und beste Schreibverstärkung auf Löschblöcken mit der geringsten Anzahl gültiger Seiten durchgeführt. Da unterschiedliche Löschblöcke jedoch unterschiedliche Verschleißcharakteristika haben, ist es wichtig, Löschblöcke anhand dessen zu verwenden, wie viel Nutzungsdauer einem jeweiligen Löschblock verblieben ist, statt einfach die Anzahl der Programmier-Lösch-Zyklen zu verwenden, die auf dem jeweiligen Löschblock bisher durchgeführt wurden. Wie unten beschrieben, hilft in einigen Implementierungen eine Garbage Collection, die anhand charakteristischer Merkmale von Löschblöcken (z.B. einem Altersmaß) durchgeführt wird, das Wear-Leveling zu verbessern, wodurch die Lebensdauer der Speichervorrichtung verbessert wird.
2A ist ein Blockschaltbild, das ein beispielhaftes Verwaltungsmodul 121 gemäß einigen Ausführungsformen darstellt. Das Verwaltungsmodul 121 weist normalerweise auf: eine oder mehrere Verarbeitungseinheiten (CPUs) 122, um im Speicher 206 gespeicherte Module, Programme und/oder Anweisungen auszuführen und dadurch Verarbeitungsoperationen durchzuführen, Speicher 206 und einen oder mehrere Kommunikationsbusse 208, um diese Komponenten miteinander zu verbinden. Die Kommunikationsbusse 208 weisen optional Schaltungen (manchmal als Chipset bezeichnet) auf, die Systemkomponenten miteinander verbinden und die Kommunikation zwischen ihnen steuern. Das Verwaltungsmodul 121 ist mit der Host-Schnittstelle 129, Zusatzmodul(en) 125 und der Speichermedien-I/O 128 durch Kommunikationsbusse 208 gekoppelt. Der Speicher 206 weist Hochgeschwindigkeits-Direktzugriffsspeicher auf, wie etwa DRAM, SRAM, DDR-RAM oder andere Direktzugriff-Festkörperspeichervorrichtungen, und kann nichtflüchtigen Speicher aufweisen, wie etwa eine oder mehrere Magnetplattenspeichervorrichtungen, optische Plattenspeichervorrichtungen, Flash-Speichervorrichtungen oder andere nichtflüchtigen Festkörperspeichervorrichtungen. Der Speicher 206 weist optional eine oder mehrere Speichervorrichtungen auf, die von der einen oder den mehreren CPUs 122 entfernt angeordnet sind. Der Speicher 206 oder alternativ die nichtflüchtige(n) Speichervorrichtung(en) innerhalb des Speichers 206 umfasst ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium. In einigen Ausführungsformen speichert der Speicher 206 oder das computerlesbare Speichermedium des Speichers 206 die folgenden Programme, Module und Datenstrukturen oder eine Teilmenge davon:

- ein Datenlesemodul 216, das zum Lesen von Daten aus einem oder mehreren Blöcken in einem Speichermedium verwendet wird;
- ein Datenschreibmodul 218, das zum Schreiben von Daten in einen oder mehrere Blöcke in einem Speichermedium verwendet wird;
- ein Datenlöschmodul 220, das zum Löschen von Daten aus einem oder mehreren Blöcken in einem Speichermedium verwendet wird;
- eine Übersetzungstabelle 222, die zum Zuordnen von logischen Adressen zu physischen Adressen verwendet wird;
- ein Garbage-Collection-Modul 224, das zur Garbage Collection für einen oder mehrere Blöcke in einem Speichermedium verwendet wird;
- ein Wear-Leveling-Modul 234, das zum Wear-Leveling für ein Speichermedium verwendet wird; und
- eine Charakterisierungsvektortabelle 240, die eine Sammlung von Charakterisierungsvektoren (z.B. Charakterisierungsvektoren 242, 2B) aufweist, wobei jeder Charakterisierungsvektor Charakterisierungsdaten für einen jeweiligen Abschnitt eines Speichermediums (z.B. eine Flash-Speichervorrichtung, Chip, Blockzone, Block, Wortleitung, Wortleitungszone oder Seitenabschnitt von Speichermedium 130, 1) speichert.

In einigen Ausführungsformen weist das Garbage-Collection-Modul 224 optional die folgenden Module oder Teilmodule oder eine Teilmenge davon auf:

- ein Garbage-Collection-Lesemodul 226, das zum Lesen von Daten aus einem oder mehreren Blöcken in einem Speichermedium während einer Garbage-Collection-Operation verwendet wird;
- ein Garbage-Collection-Schreibmodul 228, das zum Schreiben von Daten in einen oder mehrere Blöcke in einem Speichermedium während einer Garbage-Collection-Operation verwendet wird;
- ein Garbage-Collection-Löschmodul 230, das zum Löschen von Daten aus einem oder mehreren Blöcken in einem Speichermedium während einer Garbage-Collection-Operation verwendet wird; und
- ein Auswahlmodul 232, das zum Auswählen eines oder mehrerer Blöcke (z.B. einer Löscheinheit) in einem Speichermedium während einer Garbage-Collection-Operation verwendet wird.

In einigen Ausführungsformen weist das Wear-Leveling-Modul 234 optional die folgenden Module oder Teilmodule oder eine Teilmenge davon auf:

- ein Altersmodul 236, das zum Bestimmen eines Altersmaßes für eine oder mehrere Löscheinheiten (z.B. ein oder mehrere Blöcke) in einem Speichermedium verwendet wird; und
- ein Beeinflussungsmodul 238, das zur Beeinflussung eines Garbage-Collection-Steuerungsmaßes (z.B. Zählwert gültiger Seiten) verwendet wird.

Jedes der oben bezeichneten Elemente kann in einer oder mehreren der vorerwähnten Speichervorrichtungen gespeichert werden und entspricht einem Satz von Anweisungen zum Durchführen einer oben beschriebenen Funktion. Die oben bezeichneten Module oder Programme (d.h. Sätze von Anweisungen) müssen nicht als getrennte Softwareprogramme, -prozeduren oder -module implementiert werden, und somit können in verschiedenen Ausführungsformen verschiedene Teilmengen dieser Module kombiniert oder anderweitig umgeordnet werden. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 206 eine Teilmenge der oben bezeichneten Module und Datenstrukturen speichern. Außerdem kann der Speicher 206 zusätzliche Module und Datenstrukturen speichern, die oben nicht beschrieben wurden. In einigen Ausführungsformen stellen die im Speicher 206 oder im computerlesbaren Speichermedium von Speicher 206 gespeicherten Programme, Module und Datenstrukturen Anweisungen zum Implementieren eines der nachstehend mit Bezug auf 4A-4D beschriebenen Verfahren bereit.
Obwohl 2A ein Verwaltungsmodul 121 zeigt, ist 2A eher als funktionale Beschreibung der verschiedenen Merkmale, die in einem Verwaltungsmodul vorliegen können, denn als Strukturschema der hierin beschriebenen Ausführungsformen bestimmt. In der Praxis könnten getrennt gezeigte Elemente kombiniert werden und einige Elemente könnten getrennt werden, wie Fachleute anerkennen werden.
2B ist ein Blockschaltbild, das eine Implementierung einer Charakterisierungsvektortabelle 240 gemäß einigen Ausführungsformen darstellt. Die Charakterisierungsvektortabelle 240 weist eine Sammlung von Charakterisierungsvektoren 242 auf, die jeweils Charakterisierungsdaten speichern, die mit einem jeweiligen Abschnitt eines Speichermediums (z.B. ein(e) individuelle(r) Vorrichtung, Chip, Blockzone, Block, Wortleitung, Wortleitungszone oder Seitenabschnitt von Speichermedium 130, 1) assoziiert sind. In einigen Ausführungsformen werden die in Charakterisierungsvektoren 242 gespeicherten Charakterisierungsdaten statistisch abgeleitet. Zum Beispiel und ohne Einschränkung weist in einigen Ausführungsformen, in denen ein Speichermedium (z.B. Speichermedium 130, 1) eine Vielzahl von Löscheinheiten (z.B. einen oder mehrere Löschblöcke) aufweist, die Charakterisierungsvektortabelle 240 mindestens einen Charakterisierungsvektor für jede Löscheinheit auf. In einem anderen Beispiel weist in einigen Ausführungsformen die Charakterisierungsvektortabelle 240 eine Menge von individuellen Charakterisierungsvektoren 242 für jede Löscheinheit im Speichermedium (z.B. Speichermedium 130, 1) auf, und die Menge von individuellen Charakterisierungsvektoren 242 für jede Löscheinheit weist mindestens einen individuellen Charakterisierungsvektor für jeden Block in der Löscheinheit auf. In noch einem anderen Beispiel weist in einigen Ausführungsformen, in denen ein Speichermedium (z.B. Speichermedium 130, 1) eine Vielzahl von Speichereinheiten aufweist und jede Speichereinheit eine Vielzahl von Löscheinheiten aufweist, die Charakterisierungsvektortabelle 240 mindestens einen Charakterisierungsvektor für jede Speichereinheit auf. Ausführlichere beispielhafte Ausführungsformen von Charakterisierungsvektoren 242 werden nachstehend mit Bezug auf 2C beschrieben.
2C ist ein Blockschaltbild, das eine Implementierung eines Charakterisierungsvektors 244 (der z.B. einem der in 2B gezeigten Charakterisierungsvektoren 242 entspricht) für eine jeweilige Löscheinheit gemäß einigen Ausführungsformen darstellt. In einigen Ausführungsformen weisen im Charakterisierungsvektor 244 für die jeweilige Löscheinheit gespeicherte Charakterisierungsdaten Speichermedium-Charakterisierungsparameterwerte wie etwa ein Altersmaßfeld 246, das ein Alter der jeweiligen Löscheinheit (z.B. ein Maß, das der geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer der jeweiligen Löscheinheit entspricht) angibt, und optional ein Beeinflussungswertfeld 248 auf, das einen Beeinflussungswert angibt, mit dem eine Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit anzupassen ist. In einigen Ausführungsformen stellen der eine oder die mehreren Speichermedium-Charakterisierungsparameterwerte eine Angabe von mindestens einem der Folgenden bereit: ein physisches charakteristisches Merkmal, das mit dem jeweiligen Abschnitt des Speichermediums (z.B. ein(e) individuelle(r) Flash-Speichervorrichtung, Chip, Blockzone, Block, Wortleitung, Wortleitungszone oder Seitenabschnitt von Speichermedium 130, 1) assoziiert ist, eine Betriebsart, die mit dem jeweiligen Abschnitt des Speichermediums assoziiert ist, ein Nutzungsverlauf, der mit dem jeweiligen Abschnitt des Speichermediums assoziiert ist, ein charakteristisches Zustandsmerkmal, das mit dem jeweiligen Abschnitt des Speichermediums assoziiert ist, ein Lesetyp, der mit dem jeweiligen Abschnitt des Speichermediums assoziiert ist, und Speicherstelle(n), die mit dem jeweiligen Abschnitt des Speichermediums assoziiert sind.
3 ist ein Blockschaltbild einer Vielzahl von Löscheinheiten gemäß einigen Ausführungsformen. Da einige unterschiedliche Löscheinheiten unterschiedliche Charakteristika haben (z.B. können einige Löscheinheiten mehr Programmier-Lösch-Zyklen aushalten als andere Löscheinheiten), ist es wichtig, die unterschiedlichen Löscheinheiten dementsprechend zu verwenden (z.B. auf „stärkere“ Löscheinheiten mehr Programmier-Lösch-Zyklen anwenden und auf „schwächere“ Löscheinheiten weniger Programmier-Lösch-Zyklen anwenden). In einigen Ausführungsformen wird die Garbage Collection, um den Verschleiß von Löscheinheiten anhand der geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer jeder Löscheinheit statt einfach anhand der Anzahl der auf jeder Löscheinheit durchgeführten Programmier-Lösch-Zyklen anzugleichen, auf den „stärkeren“ oder „jüngeren“ Löscheinheiten überdurchschnittlich schnell und auf den „schwächeren“ oder „älteren“ Löscheinheiten unterdurchschnittlich langsam durchgeführt. In einigen Implementierungen ist ein Zählwert gültiger Seiten ein für die Priorisierung der Garbage Collection verwendetes Garbage-Collection-Steuerungsmaß. Wie oben beschrieben, wird Garbage Collection für bestes Leistungsvermögen und beste Schreibverstärkung im Allgemeinen auf Löscheinheiten mit der geringsten Anzahl von gültigen Seiten durchgeführt. Durch Beeinflussung der Zählwert gültiger Seiten für die Löscheinheiten anhand eines Altersmaßes für eine jeweilige Löscheinheit in Bezug auf ein repräsentatives Altersmaß für die Vielzahl von Löscheinheiten im Speichermedium kann die Garbage Collection dementsprechend priorisiert werden.
In den als nächste beschriebenen Ausführungsformen hängt das Altersmaß für jede Löscheinheit umgekehrt mit der geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer der Löscheinheit zusammen. Somit sind schwächere oder ältere Löscheinheiten solche Löscheinheiten, die weniger geschätzte verbleibende Nutzungsdauer als die durchschnittlichen Löscheinheiten im Speichermedium haben, und diese schwächeren oder älteren Löscheinheiten haben größere (d.h. höhere) Altersmaße als Löscheinheiten, die mehr geschätzte verbleibende Nutzungsdauer haben. Entsprechend sind stärkere oder jüngere Löscheinheiten solche Löscheinheiten, die mehr geschätzte verbleibende Nutzungsdauer als die durchschnittlichen Löscheinheiten im Speichermedium haben, und diese stärkeren oder jüngeren Löscheinheiten haben niedrigere Altersmaße als Löscheinheiten, die weniger geschätzte verbleibende Nutzungsdauer haben.
Im Beispiel von 3 sind vier Löscheinheiten einer Vielzahl von Löscheinheiten in einem Speichermedium (z.B. Speichermedium 130, 1) gezeigt: Löscheinheit A 302 (Alter 7), Löscheinheit B 304 (Alter 11), Löscheinheit C 306 (Alter 5) und Löscheinheit D 308 (Alter 7). In diesem Beispiel ist das repräsentative Alter der Löscheinheiten im Speichermedium 7. In diesem Beispiel ist das durchschnittliche Alter der Löscheinheiten im Speichermedium 7 und das Medianalter der Löscheinheiten im Speichermedium ist 7. In einigen Ausführungsformen unterscheidet sich das durchschnittliche Alter der Löscheinheiten im Speichermedium vom Medianalter der Löscheinheiten im Speichermedium. Da die Löscheinheit B 304 älter als der Durchschnitt ist (z.B. älter als das repräsentative Alter von 7), wird ein Beeinflussungswert (der z.B. im Beeinflussungswertfeld 248, 2C, gespeichert ist) zum Zählwert gültiger Seiten für die Löscheinheit B 304 addiert, sodass es erscheint, als ob die Löscheinheit B 304 mehr gültige Seiten hat, wodurch die Garbage Collection verzögert wird. Da die Löscheinheit C 306 jünger als der Durchschnitt ist (z.B. jünger als das repräsentative Alter von 7), wird ein Beeinflussungswert (der z.B. im Beeinflussungswertfeld 248, 2C, gespeichert ist) vom Zählwert gültiger Seiten für die Löscheinheit C 306 subtrahiert, sodass es erscheint, als ob die Löscheinheit C 306 weniger gültige Seiten hat, wodurch die Garbage Collection beschleunigt wird. In einigen Implementierungen wird für jedes Alter, um das die Löscheinheit vom repräsentativen Alter der Löscheinheiten im Speichermedium abweicht, eine vordefinierte Anzahl von gültigen Seiten addiert oder subtrahiert, und zwar bis zu maximalen Beeinflussungswertgrenzen, die durch Firmware verhängt werden. Die maximalen Beeinflussungswertgrenzen stellen sicher, dass die Beeinflussung des Wear-Leveling die Schreibverstärkung nicht stärker als das, was als akzeptabel bestimmt worden ist, erhöht.
Wenn zum Beispiel die vordefinierte Anzahl gültiger Seiten 256 Seiten ist und die Löscheinheit B 304 (Alter 11)4 Alterseinheiten älter als das repräsentative Alter von 7 ist, beträgt der zum Zählwert gültiger Seiten für die Löscheinheit B 304 addierte Beeinflussungswert 1024 Seiten (d.h. 256 Seiten * 4 Alterseinheiten). Wenn als ein anderes Beispiel die vordefinierte Anzahl gültiger Seiten 256 Seiten ist und die Löscheinheit C 306 (Alter 5) 2 Alterseinheiten jünger als das repräsentative Alter von 7 ist, beträgt der vom Zählwert gültiger Seiten für die Löscheinheit C 306 subtrahierte Beeinflussungswert 512 Seiten (d.h. 256 Seiten * 2 Alterseinheiten). Als noch ein weiteres Beispiel: Da die Löscheinheit A 302 (Alter 7) und die Löscheinheit D 308 (Alter 7) das gleiche Alter wie das repräsentative Alter der Löscheinheiten im Speichermedium haben, werden die Zählwerte gültiger Seiten für die Löscheinheit A 302 und die Löscheinheit D 308 nicht für Zwecke der Garbage Collection beeinflusst. In einigen Implementierungen wird, wenn die maximale Beeinflussungswertgrenze etwa das Sechsfache der vordefinierten Anzahl gültiger Seiten ist, der zum Zählwert gültiger Seiten addierte oder davon subtrahierte Beeinflussungswert auch dann auf das Sechsfache der vordefinierten Anzahl gültiger Seiten begrenzt, wenn eine Löscheinheit mehr als 7 oder mehr Alterseinheiten älter oder jünger als das repräsentative Alter ist. Wenn zum Beispiel die (nicht abgebildete) Löscheinheit E das Alter 14 hat, was 7 Alterseinheiten älter als das repräsentative Alter ist, und die vordefinierte Anzahl gültiger Seiten 256 ist, wäre der zum Zählwert gültiger Seiten für die Löscheinheit E zu addierende Beeinflussungswert 1792 Seiten. Wenn der Beeinflussungswert jedoch auf eine vordefinierte Anzahl von 1536 Seiten begrenzt ist, würden nur 1536 Seiten zum Zählwert gültiger Seiten für die Löscheinheit addiert.
Obwohl der Zählwert gültiger Seiten als Beispiel für die Beschreibung von 3 verwendet wird, werden in anderen Ausführungsformen andere Garbage-Collection-Steuerungsmaße verwendet, um die Garbage Collection zu priorisieren, und dementsprechend werden Beeinflussungswerte berechnet und die Garbage-Collection-Steuerungsmaße angepasst. Zum Beispiel ist in einigen Implementierungen ein zum Priorisieren der Garbage Collection verwendetes Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert ungültiger Seiten (z.B. ein Zähler für ungültige oder „freizugebende“ Seiten), und Beeinflussungswerte werden von den Zählwerten ungültiger Seiten für „ältere“ Löscheinheiten subtrahiert und zu Zählwerten ungültiger Seiten für „jüngere“ Löscheinheiten addiert.
4A-4D stellen eine Ablaufplandarstellung eines Verfahrens 400 zum Wear-Leveling für ein Speichermedium in einem Speichersystem gemäß einigen Ausführungsformen dar. Da, wie oben mit Bezug auf 1 erwähnt, die Löschung eines Speichermediums blockweise durchgeführt wird, aber die Programmierung des Speichermediums in vielen Ausführungsformen auf einer kleineren Untereinheit (z.B. seitenweise) durchgeführt wird, können Seiten mit ungültigen Daten nicht überschrieben werden, bis der ganze Block, der diese Seiten enthält, gelöscht wird. Das Speichersystem (z.B. Datenspeichersystem 100, 1) verwendet Garbage Collection, um Abschnitte des Speichers (z.B. Speichermedium 130, 1) zurückzugewinnen, die keine gültigen Daten mehr enthalten, was die Durchführung des Verfahrens 400 einschließt.
Zumindest in einigen Implementierungen wird das Verfahren 400 durch ein Speichersystem (z.B. Datenspeichersystem 100, 1) oder eine oder mehrere Komponenten des Speichersystems (z.B. Speichercontroller 120 und/oder Speichermedium 130, 1) durchgeführt. In einigen Ausführungsformen wird das Verfahren 400 durch Anweisungen gesteuert, die in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind und durch einen oder mehrere Prozessoren einer Vorrichtung ausgeführt werden, wie etwa die eine oder mehreren Verarbeitungseinheiten (CPUs) 122 des in 1 und 2A gezeigten Verwaltungsmoduls 121.
Ein Speichersystem (z.B. Datenspeichersystem 100, 1) bestimmt (402) für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten in einem Speichermedium (z.B. Speichermedium 130, 1) ein Altersmaß. In einigen Implementierungen wird ein Altersmodul (z.B. Altersmodul 236, 2A) verwendet, um für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten in einem Speichermedium ein Altersmaß zu bestimmen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
In einigen Ausführungsformen ist (404) die Löscheinheit ein einzelner Löschblock. Zum Beispiel ist bei einer Flash-Speichervorrichtung die Löscheinheit ein einzelner Löschblock, die löschbare Einheit mit der Mindestgröße in einer Flash-Speichervorrichtung.
In einigen Ausführungsformen ist (406) die Löscheinheit ein Superblock, worin der Superblock eine Vielzahl von Löschblöcken aufweist. Zum Beispiel weist ein Löschblock in einigen Implementierungen 16 Löschblöcke auf.
In einigen Ausführungsformen umfasst (408) das Speichermedium eine oder mehrere nichtflüchtige Speichervorrichtungen, wie etwa Flash-Speichervorrichtungen. In einigen Implementierungen ist das nichtflüchtige Speichermedium (z.B. Speichermedium 130, 1) eine einzelne Flash-Speichervorrichtung, während das nichtflüchtige Speichermedium in anderen Implementierungen eine Vielzahl von Flash-Speichervorrichtungen aufweist. In einigen Implementierungen ist das nichtflüchtige Speichermedium (z.B. Speichermedium 130, 1) NAND-Flash-Speicher oder NOR-Flash-Speicher.
In einigen Ausführungsformen wird (410) das Altersmaß für jede Löscheinheit gemäß einem Maß bestimmt, das einer geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer jeder Löscheinheit entspricht. In einigen Ausführungsformen können einige Löscheinheiten mehr Programmier-Lese-Zyklen als andere Löscheinheiten aushalten, und das Altersmaß für jede Löscheinheit wird gemäß einem Maß bestimmt, das der geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer jeder Löscheinheit entspricht (statt einfach der abgeschlossenen Programmier-Lese-Zyklen für jede Löscheinheit). Wenn zum Beispiel eine Löscheinheit mehr Programmier-Lese-Zyklen als die durchschnittliche Löscheinheit (z.B. mit einem Alter gleich dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten) aushalten kann, dann hat diese Löscheinheit mehr geschätzte verbleibende Nutzungsdauer und wird als „jünger“ als die durchschnittliche Löscheinheit betrachtet. Wenn, als anderes Beispiel, eine Löscheinheit weniger Programmier-Lese-Zyklen als die durchschnittliche Löscheinheit aushalten kann, dann hat diese Löscheinheit weniger geschätzte verbleibende Nutzungsdauer und wird als „älter“ als die durchschnittliche Löscheinheit betrachtet. In einigen Ausführungsformen wird das Altersmaß periodisch bestimmt (z.B. wird ein aktualisiertes Altersmaß für eine Löscheinheit alle 100 Programmier-Lese-Zyklen der Löscheinheit bestimmt).
In einigen Ausführungsformen umfasst das Bestimmen (402) des Altersmaßes für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten im Speichermedium das für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten im Speichermedium erfolgende Bestimmen (412) eines Altersmaßes für eine jeweilige Speichereinheit, worin jede Speichereinheit eine Vielzahl der Löscheinheiten umfasst. In einigen Ausführungsformen umfasst das Altersmaß für eine Löscheinheit das Altersmaß, das für die entsprechende Speichereinheit bestimmt wurde. In einigen Implementierungen ist das Altersmaß für die Speichereinheit das schlechteste (z.B. „älteste“) Altersmaß für eine der Löscheinheiten in der Speichereinheit. In einigen Implementierungen ist das Altersmaß für die Speichereinheit das durchschnittliche Altersmaß für eine der Löscheinheiten in der Speichereinheit. In einigen Implementierungen ist das Altersmaß für die Speichereinheit das Median-Altersmaß für eine der Löscheinheiten in der Speichereinheit. In einigen Implementierungen wird ein Altersmodul (z.B. Altersmodul 236, 2A) verwendet, um für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten im Speichermedium ein Altersmaß für eine jeweilige Speichereinheit zu bestimmen, wobei jede Speichereinheit eine Vielzahl der Löscheinheiten umfasst, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
Als Nächstes bestimmt (414) das Speichersystem ein repräsentatives Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten. In einigen Ausführungsformen ist das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ein Durchschnitts-Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten. In einigen Ausführungsformen ist das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ein Median-Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten. Wenn zum Beispiel ein Speichermedium (z.B. Speichermedium 130, 1) 4 Löscheinheiten mit einem Alter von 5, 7, 7 bzw. 9 aufweist und das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ein Durchschnitts-Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ist, bestimmt das Speichersystem das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten als 7 (nämlich (5+7+7+9)/4). In einigen Ausführungsformen wird das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten periodisch bestimmt. Zum Beispiel sammelt das Speichersystem in einigen Implementierungen N Altersmaßmessungen, wobei N eine vorbestimmte Anzahl ist (z.B. ist N gleich 2048) und dividiert dann die gesammelte Gesamtzahl durch N, sobald N Altersmaßmessungen gesammelt worden sind. In einigen Implementierungen wird ein Altersmodul (z.B. Altersmodul 236, 2A) verwendet, um ein repräsentatives Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten zu bestimmen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
Als Nächstes beeinflusst (416) das Speichersystem für jede jeweilige Löscheinheit der Vielzahl von Löscheinheiten ein jeweiliges Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, um ein angepasstes Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um für jede jeweilige Löscheinheit aus der Vielzahl von Löscheinheiten ein jeweiliges Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit zu beeinflussen, und zwar gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, um ein angepasstes Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
In einigen Ausführungsformen ist (418) das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert gültiger Seiten, und das Beeinflussen des jeweiligen Zählwerts gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit weist auf: Bestimmen (420) des jeweiligen Zählwerts gültiger Seiten, worin der jeweilige Zählwert gültiger Seiten ein Zählwert der gültigen Seiten in der jeweiligen Löscheinheit ist. Wenn zum Beispiel eine Löscheinheit 10240 Seiten hat, wovon 2500 gültig sind und wovon 7740 ungültig sind, ist der Zählwert gültiger Seiten 2500. In einigen Implementierungen wird ein jeweiliger Zählwert gültiger Seiten aktualisiert, wenn Daten auf der jeweiligen Löscheinheit auf eine andere Speicherstelle geschrieben werden (weil z.B. das Host-System die logische Speicherstelle für diese Daten umgeschrieben hat), da die jeweilige Löscheinheit zu diesem Zeitpunkt eine ungültige (z.B. verfallene) Version dieser Daten hat. In einigen Implementierungen wird der Zählwert gültiger Seiten locker nachverfolgt, während in anderen Implementierungen der Zählwert gültiger Seiten präzise nachverfolgt wird. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um den jeweiligen Zählwert gültiger Seiten zu bestimmen, worin der jeweilige Zählwert gültiger Seiten ein Zählwert der gültigen Seiten in der jeweiligen Löscheinheit ist, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
Als Nächstes weist das Beeinflussen des jeweiligen Zählwerts gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit auf: Berechnen (422) eines Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß für die jeweilige Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten. Wenn zum Beispiel eine erste Löscheinheit (z.B. Löscheinheit B 304, 3) 4 Alterseinheiten älter als das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ist, wird der Beeinflussungswert für die erste Löscheinheit größer als der Beeinflussungswert für eine zweite Löscheinheit sein, die 2 Alterseinheiten älter als das repräsentative Altersmaß ist. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um einen Beeinflussungswert für die jeweilige Löscheinheit zu berechnen, und zwar gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
In einigen Ausführungsformen weist das Berechnen (422) des Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit auf: Berechnen (424) einer Differenz zwischen dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit und dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten. Wenn zum Beispiel das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit das Alter 5 ist und das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten das Alter 7 ist, beträgt die Differenz zwischen dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit und dem repräsentativen Altersmaß 2 Alterseinheiten. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um eine Differenz zwischen dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit und dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten zu berechnen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
Als Nächstes weist das Berechnen (422) des Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit auf: Berechnen (426) eines ersten Werts, wobei der erste Wert durch Multiplizieren des absoluten Betrags der berechneten Differenz mit einer vordefinierten Anzahl von gültigen Seiten bestimmt wird, worin der erste Wert auf ein vordefiniertes Maximum begrenzt ist. Wenn zum Beispiel die berechnete Differenz 2 Alterseinheiten ist und die vordefinierte Anzahl von gültigen Seiten 256 Seiten ist, ist der erste Wert 512 Seiten (d.h. 2 * 256 Seiten), wobei angenommen wird, dass das vordefinierte Maximum größer als 512 Seiten ist. Wenn als anderes Beispiel das vordefinierte Maximum 1280 Seiten ist und die berechnete Differenz 8 Alterseinheiten ist und die vordefinierte Anzahl von gültigen Seiten 256 Seiten ist, wäre der erste Wert 2048 Seiten gewesen (d.h. 8 * 256 Seiten), aber da das vordefinierte Maximum 1280 Seiten ist, wird der erste Wert auf 1280 Seiten begrenzt. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um einen ersten Wert zu berechnen, wobei der erste Wert durch Multiplizieren des absoluten Betrags der berechneten Differenz mit einer vordefinierten Anzahl von gültigen Seiten bestimmt wird, worin der erste Wert auf ein vordefiniertes Maximum begrenzt ist, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
Als Nächstes weist das Berechnen (422) des Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit auf: Gleichsetzen (428) des Beeinflussungswerts mit dem ersten Wert. Wenn zum Beispiel der erste Wert als 512 Seiten berechnet wurde, wird der Beeinflussungswert auf 512 Seiten gesetzt. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um den Beeinflussungswert mit dem ersten Wert gleichzusetzen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
Nach dem Berechnen (422) des Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit addiert (430) das Speichersystem gemäß einer ersten Bestimmung, dass das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit einer kürzeren geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer als bei Löscheinheiten mit dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten entspricht, den Beeinflussungswert zum jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen. Wie oben erklärt wurde, ist eine Löscheinheit mit einem größeren Altersmaß als das repräsentative Altersmaß schwächer oder hat eine kürzere geschätzte verbleibende Nutzungsdauer als eine Löscheinheit mit einem Altersmaß, das gleich dem repräsentativen Altersmaß ist. Wenn zum Beispiel das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit größer als das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ist (weil z.B. das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit das Alter 9 ist und das repräsentative Altersmaß das Alter 7 ist) und die jeweilige Löscheinheit einen Zählwert gültiger Seiten von 2500 Seiten hat und als Beeinflussungswert 512 Seiten berechnet wurde, addiert das Speichersystem 512 Seiten zu 2500 Seiten, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten von 3012 Seiten zu erzeugen. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um gemäß einer ersten Bestimmung, wobei die erste Bestimmung eine Bestimmung aufweist, dass das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit größer als das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ist, den Beeinflussungswert zum jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
Ferner subtrahiert (432) das Speichersystem nach dem Berechnen (422) des Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit gemäß einer zweiten Bestimmung, dass das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit einer längeren geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer als bei Löscheinheiten mit dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten entspricht, den Beeinflussungswert vom jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen. Wenn zum Beispiel das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit kleiner als das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ist (weil z.B. das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit das Alter 5 ist und das repräsentative Altersmaß das Alter 7 ist) und die jeweilige Löscheinheit einen Zählwert gültiger Seiten von 2500 Seiten hat und als Beeinflussungswert 512 Seiten berechnet wurde, subtrahiert das Speichersystem 512 Seiten von 2500 Seiten, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten von 1988 Seiten zu erzeugen. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um gemäß einer zweiten Bestimmung, wobei die zweite Bestimmung eine Bestimmung aufweist, dass das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit kleiner als das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ist, den Beeinflussungswert vom jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
In einigen Ausführungsformen weist das Beeinflussen (416) des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit auf: Bestimmen (434) des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes. Optional ist das jeweilige Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert eines Maßes zum Priorisieren der Garbage Collection in der jeweiligen Löscheinheit. In einigen Ausführungsformen ist das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert gültiger Seiten, und das Bestimmen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes weist auf: Bestimmen des jeweiligen Zählwerts gültiger Seiten, worin der jeweilige Zählwert gültiger Seiten ein Zählwert der gültigen Seiten in der jeweiligen Löscheinheit ist. In anderen Ausführungsformen ist das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert ungültiger Seiten, und das Bestimmen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes weist auf: Bestimmen des jeweiligen Zählwerts ungültiger Seiten, worin der jeweilige Zählwert ungültiger Seiten ein Zählwert der ungültigen (z.B. schmutzigen oder „freizugebenden“) Seiten in der jeweiligen Löscheinheit ist. In noch anderen Ausführungsformen ist das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert irgendeines anderen Maßes zum Priorisieren der Garbage Collection. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um das jeweilige Garbage-Collection-Steuerungsmaß zu bestimmen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
Als Nächstes weist das Beeinflussen (416) des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit auf: Berechnen (436) eines Werts für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten einschließlich des Begrenzens eines Bereichs des Beeinflussungswerts auf einen vordefinierten Bereich. Wenn zum Beispiel eine erste Löscheinheit (z.B. Löscheinheit B 304, 3) 4 Alterseinheiten älter als das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten ist, wird der Beeinflussungswert für die erste Löscheinheit größer als der Beeinflussungswert für eine zweite Löscheinheit sein, die 2 Alterseinheiten älter als das repräsentative Altersmaß ist. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um einen Beeinflussungswert für die jeweilige Löscheinheit zu berechnen, und zwar gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, einschließlich des Begrenzens eines Bereichs des Beeinflussungswerts auf einen vordefinierten Bereich, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
Als Nächstes weist das Beeinflussen (416) des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit auf: mathematisches Anpassen (438) des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit mit dem berechneten Beeinflussungswert, um das angepasste Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen. Wenn zum Beispiel das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert gültiger Seiten ist, passt das Speichersystem das jeweilige Garbage-Collection-Steuerungsmaß durch Addieren oder Subtrahieren des berechneten Beeinflussungswerts an, wie in den Operationen 430 und 432 beschrieben. Wenn als anderes Beispiel das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert ungültiger Seiten ist, passt das Speichersystem das jeweilige Garbage-Collection-Steuerungsmaß durch Subtrahieren des berechneten Beeinflussungswerts für „ältere“ Löscheinheiten und Addieren des berechneten Beeinflussungswerts für jüngere'' Löscheinheiten an. In einigen Implementierungen wird ein Beeinflussungsmodul (z.B. Beeinflussungsmodul 238, 2A) verwendet, um das jeweilige Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit mit dem berechneten Beeinflussungswert anzupassen, um das angepasste Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
Nach dem für jede jeweilige Löscheinheit der Vielzahl von Löscheinheiten erfolgendes Beeinflussen (416) eines jeweiliges Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit, um ein angepasstes Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen, führt das Speichersystem die Garbage Collection für das Speichermedium gemäß dem angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaß der Vielzahl von Löscheinheiten durch (440). Zum Beispiel führt das Speichersystem in einigen Ausführungsformen (z.B. bei denen das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert gültiger Seiten ist) die Garbage Collection durch, wobei es den Löscheinheiten mit dem niedrigsten angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaß Priorität gibt. Als anderes Beispiel führt das Speichersystem in einigen Ausführungsformen (z.B. bei denen das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert ungültiger Seiten ist) die Garbage Collection durch, wobei es den Löscheinheiten mit dem höchsten angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaß Priorität gibt. In einigen Implementierungen wird ein Garbage-Collection-Modul (z.B. Garbage-Collection-Modul 224, 2A) verwendet, um die Garbage Collection für das Speichermedium gemäß dem angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaß der Vielzahl von Löscheinheiten durchzuführen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
In einigen Ausführungsformen ist (418) das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert gültiger Seiten, und das Durchführen (440) der Garbage Collection für das Speichermedium gemäß dem angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaß der Vielzahl von Löscheinheiten weist auf: Auswählen (442) einer Löscheinheit mit dem niedrigsten angepassten Zählwert gültiger Seiten für die Garbage Collection. Wie oben beschrieben, ist das Garbage-Collection-Steuerungsmaß in anderen Ausführungsformen ein Zählwert ungültiger Seiten, und das Durchführen der Garbage Collection für das Speichermedium gemäß dem angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaß der Vielzahl von Löscheinheiten weist auf: Auswählen einer Löscheinheit mit dem höchsten angepassten Zählwert gültiger Seiten für die Garbage Collection. In einigen Implementierungen wird ein Auswahlmodul (z.B. Auswahlmodul 232, 2A) verwendet, um eine Löscheinheit mit dem niedrigsten angepassten Zählwert gültiger Seiten für die Garbage Collection auszuwählen, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
In einigen Ausführungsformen ist (418) das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert gültiger Seiten, und das Durchführen (440) der Garbage Collection für das Speichermedium gemäß dem angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaß der Vielzahl von Löscheinheiten weist auf: Durchführen (444) der Garbage Collection auf einer ersten Löscheinheit mit einem ersten angepassten Zählwert gültiger Seiten vor dem Durchführen der Garbage Collection auf einer zweiten Löscheinheit mit einem zweiten angepassten Zählwert gültiger Seiten, worin der erste angepasste Zählwert gültiger Seiten geringer als der zweite angepasste Zählwert gültiger Seiten ist. Wenn zum Beispiel eine erste Löscheinheit einen ersten angepassten Zählwert gültiger Seiten von 280 Seiten hat und eine zweite Löscheinheit einen zweiten angepassten Zählwert gültiger Seiten von 500 Seiten hat, führt das Speichersystem die Garbage Collection auf der ersten Löscheinheit (mit einem ersten angepassten Zählwert gültiger Seiten von 280 Seiten) vor dem Durchführen der Garbage Collection auf der zweiten Löscheinheit (mit einem zweiten angepassten Zählwert gültiger Seiten von 500 Seiten) durch. In einigen Implementierungen wird ein Garbage-Collection-Modul (z.B. Garbage-Collection-Modul 224, 2A) verwendet, um die Garbage Collection auf einer ersten Löscheinheit mit einem ersten angepassten Zählwert gültiger Seiten vor dem Durchführen der Garbage Collection auf einer zweiten Löscheinheit mit einem zweiten angepassten Zählwert gültiger Seiten durchzuführen, worin der erste angepasste Zählwert gültiger Seiten geringer als der zweite angepasste Zählwert gültiger Seiten ist, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben.
In einigen Implementierungen in Bezug auf eines der oben beschriebenen Verfahren das Speichermedium eine einzelne Flash-Speichervorrichtung, während das Speichermedium in anderen Implementierungen eine Vielzahl von Flash-Speichervorrichtungen aufweist.
In einigen Implementierungen wird eines der oben beschriebenen Verfahren durch eine Vorrichtung durchgeführt, die betriebsfähig ist, Wear-Leveling für ein Speichermedium durchzuführen, wobei die Vorrichtung aufweist: (1) eine Speichermedienschnittstelle zum Koppeln der Vorrichtung mit dem Speichermedium, und (2) ein oder mehrere Module, einschließlich eines Speicherverwaltungsmoduls, das einen oder mehrere Prozessoren aufweist, und Speichers, der ein oder mehrere Programme speichert, die zur Ausführung durch den einen oder die mehreren Prozessoren konfiguriert sind, wobei das eine oder die mehreren Module mit der Speichermedienschnittstelle gekoppelt und dafür konfiguriert sind, eines der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen oder seine Durchführung zu steuern.
Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe „erster“, „zweiter“ usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente zu beschreiben, diese Elemente nicht durch diese Begriffe begrenzt werden sollen. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Zum Beispiel könnte ein erster Kontakt als ein zweiter Kontakt bezeichnet werden, und entsprechend könnte ein zweiter Kontakt als ein erster Kontakt bezeichnet werden, ohne die Bedeutung der Beschreibung zu ändern, solange alle Vorkommen des „ersten Kontakts“ durchgängig umbenannt werden und alle Vorkommen des „zweiten Kontakts“ durchgängig umbenannt werden. Der erste Kontakt und der zweite Kontakt sind beide Kontakte, aber sie sind nicht der gleiche Kontakt.
Die hierin verwendete Terminologie dient nur dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und ist nicht dazu bestimmt, die Ansprüche einzuschränken. Wie in der Beschreibung der Ausführungsformen und der beigefügten Ansprüche verwendet, sind die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ dazu bestimmt, ebenso die Pluralformen einzuschließen, es sei denn, dass der Kontext es eindeutig anders besagt. Es versteht sich auch, dass der Begriff „und/oder“, wie er hierin verwendet wird, alle und jede möglichen Kombinationen einer oder mehrerer der assoziierten aufgeführten Einzelheiten bezeichnet und umfasst. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorliegen angegebener Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten benennen, aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließt.
Wie hierin verwendet, kann der Begriff „wenn“ so ausgelegt werden, dass er „falls“ oder „bei Gelegenheit von“ oder „als Antwort auf das Bestimmen“ oder „gemäß einer Bestimmung“ oder „als Antwort auf das Ermitteln“ bedeutet, nämlich, dass eine angegebene Vorbedingung in Abhängigkeit vom Kontext zutrifft. Entsprechend kann die Phrase „wenn bestimmt wird, [dass eine angegebene Vorbedingung zutrifft]“ oder „wenn [eine angegebene Vorbedingung zutrifft]“ oder „falls [eine angegebene Vorbedingung zutrifft]“ so ausgelegt werden, dass sie „bei Bestimmen“ oder „als Antwort auf das Bestimmen“ oder „gemäß einer Bestimmung“ oder „bei Ermitteln“ „als Antwort auf das Ermitteln“ bedeutet, nämlich, dass eine angegebene Vorbedingung in Abhängigkeit vom Kontext zutrifft.

Claims

Verfahren zum Wear-Leveling für ein Speichermedium (130) in einem Speichersystem, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen (402) eines Altersmaßes für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten in dem Speichermedium; Bestimmen (414) eines repräsentativen Altersmaßes der Vielzahl von Löscheinheiten; für jede jeweilige Löscheinheit aus der Vielzahl von Löscheinheiten erfolgendes Beeinflussen eines jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, um ein angepasstes Garbage-Collection-Steuerungsmaß der Vielzahl von Löscheinheiten zu erzeugen; worin das Beeinflussen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuermaßes aufweist: Berechnen (424) einer Differenz zwischen dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit und dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten; Berechnen (426) eines ersten Werts, wobei der erste Wert durch Multiplizieren des absoluten Betrags der berechneten Differenz mit einer vordefinierten Anzahl von gültigen Seiten bestimmt wird, Beinflussen (416) des jeweiligen Garbage-Collection-Steuermaßes durch den berechneten ersten Wert, und Durchführen der Garbage Collection für das Speichermedium gemäß den angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaßen der Vielzahl von Löscheinheiten.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert gültiger Seiten ist, und worin das Beeinflussen des jeweiligen Zählwerts gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit aufweist: Bestimmen (420) des jeweiligen Zählwerts gültiger Seiten, worin der jeweilige Zählwert gültiger Seiten ein Zählwert der gültigen Seiten in der jeweiligen Löscheinheit ist; Berechnen (422) eines Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten; gemäß einer ersten Bestimmung, dass das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit einer kürzeren geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer als bei Löscheinheiten mit dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten entspricht, erfolgendes Addieren (430) des Beeinflussungswerts zum jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen; und gemäß einer zweiten Bestimmung, dass das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit einer längeren geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer als bei Löscheinheiten mit dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten entspricht, erfolgendes Subtrahieren des Beeinflussungswerts vom jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 2, worin der erste Wert auf ein vordefiniertes Maximum begrenzt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, worin das Durchführen der Garbage Collection für das Speichermedium aufweist: Auswählen (442) einer Löscheinheit mit einem niedrigsten angepassten Zählwert gültiger Seiten für die Garbage Collection.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, worin das Durchführen der Garbage Collection für das Speichermedium aufweist: Durchfuhren (444) der Garbage Collection auf einer ersten Löscheinheit (302) mit einem ersten angepassten Zählwert gültiger Seiten vor dem Durchfuhren der Garbage Collection auf einer zweiten Löscheinheit (304) mit einem zweiten angepassten Zählwert gültiger Seiten, worin der erste angepasste Zählwert gültiger Seiten kleiner als der zweite angepasste Zählwert gültiger Seiten ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Beeinflussen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit aufweist: Bestimmen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes; Berechnen eines Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit (302,304,306,308) gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, einschließlich Begrenzen eines Bereichs des Beeinflussungswerts auf einen vordefinierten Bereich; und mathematisches Anpassen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit (302,304,306,308) mit dem berechneten Beeinflussungswert, um das angepasste Garbage-Collection- Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Altersmaß für jede Löscheinheit (302,304,306,308) gemäß einem Maß bestimmt wird, das einer geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer jeder Löscheinheit entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Löscheinheit (302,304,306,308) ein einzelner Löschblock ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Löscheinheit (302,304,306,308) ein Superblock ist, worin der Superblock eine Vielzahl von Löschblöcken aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin das Speichermedium (130) eine oder mehrere Flash- Speichervorrichtungen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin das Bestimmen des Altersmaßes für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten in dem Speichermedium aufweist: für jede Speichereinheit einer Vielzahl von Speichereinheiten in dem Speichermedium erfolgendes Bestimmen eines Altersmaßes für eine jeweilige Speichereinheit, worin jede Speichereinheit eine Vielzahl der Löscheinheiten umfasst.
Vorrichtung, die betriebsfähig ist, Wear-Leveling für ein Speichermedium durchzuführen, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Speichermedienschnittstelle (128) zum Koppeln der Vorrichtung mit dem Speichermedium; und ein oder mehrere Module, einschließlich eines Speicherverwaltungsmoduls (121), das einen oder mehrere Prozessoren aufweist, und Speichers, der ein oder mehrere Programme speichert, die zur Ausführung durch den einen oder die mehreren Prozessoren konfiguriert sind, wobei das eine oder die mehreren Module mit der Speichermedienschnittstelle (128) gekoppelt und konfiguriert sind zum: Bestimmen eines Altersmaßes für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten (302,304,306,308) in dem Speichermedium (130); Bestimmen eines repräsentativen Altersmaßes der Vielzahl von Löscheinheiten; für jede jeweilige Löscheinheit aus der Vielzahl von Löscheinheiten erfolgendes Beeinflussen eines jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, um ein angepasstes Garbage-Collection-Steuerungsmaß der Vielzahl von Löscheinheiten zu erzeugen; worin das Beeinflussen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuermaßes aufweist: Berechnen einer Differenz zwischen dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit und dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten; Berechnen eines ersten Werts, wobei der erste Wert durch Multiplizieren des absoluten Betrags der berechneten Differenz mit einer vordefinierten Anzahl von gültigen Seiten bestimmt wird, Beinflussen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuermaßes durch den berechneten ersten Wert, und Durchfuhren der Garbage Collection für das Speichermedium (130) gemäß den angepassten Garbage- Collection-Steuerungsmaßen der Vielzahl von Löscheinheiten (302,304,306,308).
Vorrichtung nach Anspruch 12, worin das Garbage-Collection-Steuerungsmaß ein Zählwert gültiger Seiten ist, und worin das eine oder die mehreren Module dafür konfiguriert sind, den jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit aufweist zu beeinflussen, was aufweist: Bestimmen des jeweiligen Zählwerts gültiger Seiten, worin der jeweilige Zählwert gültiger Seiten ein Zählwert der gültigen Seiten in der jeweiligen Löscheinheit (302,304,306,308) ist; Berechnen eines Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit (302,304,306,308) gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten; gemäß einer ersten Bestimmung, dass das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit (302,304,306,308) einer kürzeren geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer als bei Löscheinheiten mit dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten entspricht, erfolgendes Addieren des Beeinflussungswerts zum jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen; und gemäß einer zweiten Bestimmung, dass das Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit (302,304,306,308) einer längeren geschätzten verbleibenden Nutzungsdauer als bei Löscheinheiten mit dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten entspricht, erfolgendes Subtrahieren des Beeinflussungswerts vom jeweiligen Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit, um den angepassten Zählwert gültiger Seiten für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, worin der erste Wert auf ein vordefiniertes Maximum begrenzt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 14, worin das eine oder die mehreren Module dafür konfiguriert sind, die Garbage Collection für das Speichermedium durchzuführen, was aufweist: Auswahlen einer Löscheinheit (302,304,306,308) mit einem niedrigsten angepassten Zählwert gültiger Seiten für die Garbage Collection.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, worin das eine oder die mehreren Module dafür konfiguriert sind, die Garbage Collection für das Speichermedium durchzuführen, was aufweist: Durchführen der Garbage Collection auf einer ersten Löscheinheit mit einem ersten angepassten Zählwert gültiger Seiten vor dem Durchführen der Garbage Collection auf einer zweiten Löscheinheit mit einem zweiten angepassten Zählwert gültiger Seiten, worin der erste angepasste Zählwert gültiger Seiten kleiner als der zweite angepasste Zählwert gültiger Seiten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, worin das worin das eine oder die mehreren Module dafür konfiguriert sind, das jeweilige Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit (302,304,306,308) zu beeinflussen, was aufweist: Bestimmen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes; Berechnen eines Beeinflussungswerts für die jeweilige Löscheinheit (302,304,306,308) gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, einschließlich Begrenzen eines Bereichs des Beeinflussungswerts auf einen vordefinierten Bereich; und mathematisches Anpassen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit mit dem berechneten Beeinflussungswert, um das angepasste Garbage-Collection-Steuerungsmaß für die jeweilige Löscheinheit zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, ferner dafür konfiguriert, gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11 zu arbeiten.
Computerlesbares Speichermedium, das ein oder mehrere Programme speichert, die zur Ausführung durch eine mit einem Speichermedium gekoppelte Vorrichtung konfiguriert sind, wobei das eine oder die mehreren Programme Anweisungen für Folgendes umfassen: Bestimmen eines Altersmaßes für jede Löscheinheit aus einer Vielzahl von Löscheinheiten (302,304,306,308) in dem Speichermedium; Bestimmen eines repräsentativen Altersmaßes der Vielzahl von Löscheinheiten (302,304,306,308); für jede jeweilige Löscheinheit aus der Vielzahl von Löscheinheiten erfolgendes Beeinflussen eines jeweiligen Garbage-Collection-Steuerungsmaßes für die jeweilige Löscheinheit (302,304,306,308) gemäß dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit in Bezug auf das repräsentative Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten, um ein angepasstes Garbage-Collection-Steuerungsmaß der Vielzahl von Löscheinheiten zu erzeugen; worin das Beeinflussen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuermaßes aufweist: Berechnen einer Differenz zwischen dem Altersmaß der jeweiligen Löscheinheit (302,304,306,308) und dem repräsentativen Altersmaß der Vielzahl von Löscheinheiten(302,304,306,308); Berechnen eines ersten Werts, wobei der erste Wert durch Multiplizieren des absoluten Betrags der berechneten Differenz mit einer vordefinierten Anzahl von gültigen Seiten bestimmt wird, Beinflussen des jeweiligen Garbage-Collection-Steuermaßes durch den berechneten ersten Wert, und Durchfuhren der Garbage Collection für das Speichermedium gemäß den angepassten Garbage-Collection-Steuerungsmaßen der Vielzahl von Löscheinheiten.
Nicht vergängliches computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 19, ferner dafür konfiguriert, gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11 zu arbeiten.