JP2021111427A - 記憶装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記憶装置において正常なデータがリードされる確率を高くする。【解決手段】本実施形態に係る記憶装置は、不揮発性メモリと、温度を測定するセンサと、センサによって測定された温度にしたがって不揮発性メモリを制御するコントローラとを含む。コントローラは、不揮発性メモリに対するデータのライト処理時にセンサによって測定された温度に基づいてライト方式を選択し、データに対するライト方式を含む管理データを生成し、ライト方式によりデータを不揮発性メモリへライトし、データのリード処理時に、管理データからデータに対するライト方式を取得し、ライト方式によりデータを不揮発性メモリからリードする。【選択図】 図１

Description

本実施形態は、記憶装置及びその制御方法に関する。

記憶装置は、コントローラの制御にしたがって不揮発性メモリにデータをライトする。ライト処理時の温度によっては、不揮発性メモリに記憶されているデータが正常にリードされない場合がある。コントローラは、不揮発性メモリから正常にデータをリードされなかった場合、リトライリードを実行し、正常なデータのリードを試みる。

米国特許出願公開第２０１９／００４３５６６号明細書 米国特許出願公開第２０１８／６８８９１号明細書 特開２０１０−９２５２１号公報

本実施形態は、記憶装置において正常なデータがリードされる確率を高くすることを目的とする。

本実施形態によれば、記憶装置は、不揮発性メモリと、温度を測定するセンサと、センサによって測定された温度にしたがって不揮発性メモリを制御するコントローラとを含む。コントローラは、不揮発性メモリに対するデータのライト処理時にセンサによって測定された温度に基づいてライト方式を選択し、データに対するライト方式を含む管理データを生成し、ライト方式によりデータを不揮発性メモリへライトし、データのリード処理時に、管理データからデータに対するライト方式を取得し、ライト方式によりデータを不揮発性メモリからリードする。

本実施形態に係るメモリシステムの構成の一例を示すブロック図。 本実施形態に係るコントローラの機能構成の一例を示すブロック図。 本実施形態に係る管理データの一例を示す図。 本実施形態に係る記憶装置のライト処理の一例を示すフローチャート。 本実施形態に係る属性選択部の処理の第１の例を示すフローチャート。 本実施形態に係る属性選択部の処理の第２の例を示すフローチャート。 本実施形態に係る記憶装置のリード処理の一例を示すフローチャート。 ライト処理時の動作温度と、リード処理時の動作温度と、温度依存リトライリードの実行状態と、標準リトライリードの実行状態との関係を例示する図。

以下、図面を参照して、本実施形態について具体的に説明する。なお、以下の説明において、実質的に同一の構成要素及び機能については、同一符号を付し、必要に応じて説明を行う。

図１は、本実施形態に係るメモリシステムの構成の一例を示すブロック図である。メモリシステムは、記憶装置１を含む。記憶装置１は、例えばＳＳＤ（Solid State Drive）である。記憶装置１は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、メモリカード、ＨＤＤとＳＳＤとを含むハイブリッド型ストレージシステム、光ディスクデバイスなどでもよい。記憶装置１は、外部の情報処理装置２と通信可能に接続される。

記憶装置１は、不揮発性メモリ３と、インタフェース部４と、コントローラ５とを備える。

不揮発性メモリ３は、例えばＮＡＮＤ型フラッシュメモリである。不揮発性メモリ３は、他の不揮発性半導体メモリでもよい。例えば、不揮発性メモリ３は、ＮＯＲ型フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory：磁気抵抗メモリ）、ＰＲＡＭ（Phasechange Random Access Memory：相変化メモリ）、ＲｅＲＡＭ（Resistive Random Access Memory：抵抗変化型メモリ）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、または、３次元構造の半導体メモリなどでもよい。不揮発性メモリ３は、複数のメモリチップＣ１〜Ｃｎ（ｎは２以上の整数）を備える。一つのメモリチップＣｌ（ｌは、１〜ｎのいずれか）は、一つの温度センサＴＳｌを備える。温度センサＴＳｌは、対応するメモリチップＣｌの温度を測定し、測定値を出力する。

不揮発性メモリ３に対するデータのリード及びライトは、ページと呼ばれる単位で実行され得る。不揮発性メモリ３に対するデータのライトは、ブログラミングと表記されてもよい。不揮発性メモリ３に対するデータのイレーズは、ブロックと呼ばれる単位で実行され得る。ブロックの１単位は、複数のページを含む。不揮発性メモリ３に対するデータのリード及びライトが複数のページ単位で、イレーズが複数のブロック単位で、それぞれ実行されてもよい。

インタフェース部４は、記憶装置１と情報処理装置２とを通信可能に接続するハードウェアインタフェースである。インタフェース部４は、コントローラ５に含まれていてもよい。

コントローラ５は、情報処理装置２からインタフェース部４経由でコマンドを受信した場合に、受信したコマンドに応じて不揮発性メモリ３を制御する。

コントローラ５は、メモリ６、温度センサ７、プロセッサ２６、バッファメモリ２７、リード／ライトコントローラ２８を備える。

メモリ６は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Rondom Access Memory）またはＳＲＡＭ（Static Rondom Access Memory）である。メモリ６は、例えばメインメモリとして使用される。メモリ６は、例えば、コントローラ５が不揮発性メモリ３よりも高速にアクセス可能である。メモリ６は、コントローラ５によって生成される管理データ２２を記憶している。管理データ２２は、図３を用いて後で具体的に説明する。

温度センサ７は、温度を測定し、測定値を出力する。

プロセッサ２６は、例えば、メモリ６に記憶されたファームウェアＦＷを実行する。プロセッサ２６は、メモリ６、温度センサ７、バッファメモリ２７、リード／ライトコントローラ２８などを制御する。

バッファメモリ２７は、例えば、ラッチ回路である。バッファメモリ２７は、レジスタ、ＤＲＡＭ、または、ＳＲＡＭなどでもよい。バッファメモリ２７は、リード／ライトコントローラ２８が不揮発性メモリ３からリードしたデータを記憶する。また、バッファメモリ２７は、リード／ライトコントローラ２８が不揮発性メモリ３へライトするデータを記憶する。また、バッファメモリ２７は、例えば、コントローラ５の複数の構成要素の間でやり取りするデータの一時保存領域として使用される。

リード／ライトコントローラ２８は、不揮発性メモリ３に対するデータのリードおよびライトを制御する。また、リード／ライトコントローラ２８は、不揮発性メモリ３に対するイレーズを制御する。具体的には、リード／ライトコントローラ２８は、不揮発性メモリ３からリードしたデータをバッファメモリ２７に記憶させる。また、リード／ライトコントローラ２８は、バッファメモリ２７に記憶されているデータを不揮発性メモリ３へライトする。

次に、コントローラ５の詳細な機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係るコントローラ５の機能構成の一例を示すブロック図である。コントローラ５は、アドレス変換部８、温度算出部９、属性選択部１０、設定部１１、ライト部１２、ライト属性取得部１３、リード部１４、ライト属性判断部１５、リード温度判断部１６、標準リトライリード部１７、温度リトライリード部１８、エラー訂正部１９、ウェアレベリング部２０、ガベージコレクション部２１を備える。なお、アドレス変換部８、温度算出部９、属性選択部１０、設定部１１、ライト部１２、ライト属性取得部１３、リード部１４、ライト属性判断部１５、リード温度判断部１６、標準リトライリード部１７、温度リトライリード部１８、エラー訂正部１９、ウェアレベリング部２０、ガベージコレクション部２１のうちの少なくとも一部は、コントローラ５とは異なる別の構成要素により実現されてもよい。

コントローラ５は、インタフェース部４経由で、例えば、ライトコマンドと論理アドレスとデータとを受信すると、エラー訂正部１９を用いてデータに対してＥＣＣを付加する。また、コントローラ５は、アドレス変換データ２３を用いて論理アドレスを物理アドレスへ変換する（アドレス変換）。そして、コントローラ５は、ＥＣＣが付加されたデータを、不揮発性メモリ３における物理アドレスの示す位置へライトする処理を実行する。

コントローラ５は、論理アドレスと物理アドレスとを関連付けるアドレス変換データ２３を管理している。

コントローラ５は、インタフェース部４経由で、例えば、リードコマンド及び論理アドレスを受信すると、アドレス変換データ２３を用いて論理アドレスを物理アドレスへ変換する（アドレス変換）。また、コントローラ５は、物理アドレスが示す不揮発性メモリ３における物理的なデータの記憶位置からデータをリードする。そして、コントローラ５は、エラー訂正部１９を用いてリードしたデータに対してエラー訂正を実行する。コントローラ５は、エラー訂正されたデータを、インタフェース部４経由で情報処理装置２へ送信する。

アドレス変換部８は、アドレス変換データ２３を用いて、論理アドレスを物理アドレスへ変換する。物理アドレスは、不揮発性メモリ３における物理的なデータの記憶位置を指定する。コントローラ５は、物理アドレスが指定する物理的なデータの記憶位置からユーザデータをリードし、または、当該物理的なデータの記憶位置へユーザデータをライトする。

温度算出部９は、温度センサＴＳ１〜ＴＳｎおよび温度センサ７から測定値を取得する。温度算出部９は、例えば、ライト処理時に、温度センサＴＳ１〜ＴＳｎおよび温度センサ７から取得した測定値に基づいて、動作温度を算出する。また、温度算出部９は、例えば、リード処理時に、温度センサＴＳ１〜ＴＳｎおよび温度センサ７から取得した測定値に基づいて、リード温度判断部１６において第３の閾値と比較される動作温度を算出する。温度算出部９が算出する動作温度は、例えば、温度センサＴＳ１〜ＴＳｎおよび温度センサ７から取得した測定値の平均値としてもよい。また、温度算出部９が算出する動作温度は、メモリチップから受信した測定値に対して重み付けをして算出されてもよい。また、温度算出部９が算出する動作温度は、温度センサ７の測定値の重みよりも温度センサＴＳ１〜ＴＳｎの測定値の重みを大きくして算出されてもよい。

属性選択部１０は、ライト処理時に、温度算出部９によって算出された動作温度に基づいて、ライト属性（ライト方式、モード）を選択する。ライト属性には、信頼性の高いライト属性（以下、高信頼のライト属性という）と高信頼のライト属性よりも信頼性が低いがデータの記憶効率の高いライト属性（以下、標準のライト属性という）とがある。高信頼のライト属性として、例えば、ＳＬＣ（Single Level Cell）方式、多重化方式が用いられる。標準のライト属性として、例えば、ＭＬＣ（Multi Level Cell）方式、ＴＬＣ（Triple Level Cell）方式、多重化しない方式が用いられる。ここで、多重化とは、例えば、同じデータを複数個記憶する方式をいう。多重化においては、複数個のデータのうちのいくつかのデータがリード不可となっても、他のデータがリード可能であればデータを取り出すことができる。また、多重化においては、複数個のデータのうちのいくつかのデータの一部分がリード不可となっても、複数個のデータのうちのリード可能な他の一部分からデータを修復することで、データを取り出すことができる。

設定部１１は、温度算出部９によって算出された動作温度と、論理アドレスまたは物理アドレスとを関連付けて、温度データ２５としてメモリ６に記憶させる。また、設定部１１は、ライト処理時に属性選択部１０によって選択されたライト属性と、論理アドレスまたは物理アドレスとを関連付けて、属性データ２４としてメモリ６に記憶させる。

ライト部１２は、ライト処理時に、不揮発性メモリ３におけるライト先の物理アドレスの示す位置に対して、ユーザデータを、属性選択部１０によって選択されたライト属性に対応する方式によりライトする。

ライト属性取得部１３は、リード処理時に、属性データ２４を参照し、リード対象の論理アドレスまたは物理アドレスに関連付けられているライト属性を取得する。

リード部１４は、リード処理時に、リード対象の物理アドレスの示す不揮発性メモリ３の位置のデータを、ライト属性取得部１３によって取得されたライト属性に対応する方式によりリードする。

ライト属性判断部１５は、リード部１４によってリードされたデータが正常ではない場合に、管理データ２２内でリード対象の論理アドレスまたは物理アドレスに関連付けられているライト属性が標準のライト属性（すなわち、ＭＬＣ方式またはＴＬＣ方式）であるか、または、高信頼のライト属性（すなわち、ＳＬＣ方式または多重化方式）であるかを判断する。

リード温度判断部１６は、ライト属性判断部１５によってライト属性が高信頼のライト属性であると判断された場合に、リード処理時の動作温度が第３の閾値以上か否かを判断する。

標準リトライリード部１７は、例えば、リード部１４によってリードされたデータが正常ではなく、かつ、リード対象の論理アドレスまたは物理アドレスに対応するライト属性が標準のライト属性の場合に、動作温度に依存しない標準リトライリードを実行する。動作温度に依存しない標準リトライリードとは、例えば、温度を用いることなくパラメータまたは参照テーブルを更新し、リードを実行することをいう。また、標準リトライリード部１７は、例えば、リード部１４によってリードされたデータが正常ではなく、かつ、リード対象の論理アドレスまたは物理アドレスに対応するライト属性が高信頼のライト属性であり、かつ、リード処理時の動作温度が第３の閾値未満の場合に、リードを実行する（標準リトライリード）。

温度リトライリード部１８は、例えば、リード部１４によってリードされたデータが正常ではなく、かつ、リード対象の論理アドレスまたは物理アドレスに対応するライト属性が高信頼のライト属性であり、かつ、リード処理時の動作温度が第３の閾値以上の場合に、温度依存リトライリードを実行する。温度依存リトライリードとは、例えば、温度を用いてリードに用いられるパラメータまたは参照テーブルを更新し、リードを実行することをいう。

エラー訂正部１９は、例えば、リード部１４、または、標準リトライリード部１７、または、温度リトライリード部１８によってリードされたデータが正常か否か判断する。また、エラー訂正部１９は、例えば、リード部１４、または、標準リトライリード部１７、または、温度リトライリード部１８によってリードされたデータに対するエラー訂正を行う。例えば、リードされたデータには、ＥＣＣ（Error Correction Code）が付されているとする。この場合、エラー訂正部１９は、ＥＣＣに基づいてリードされたデータのエラーを訂正する。

ウェアレベリング部２０は、不揮発性メモリ３における各ブロックの消耗度を平滑化するための処理を実行する（ウェアレベリング）。ウェアレベリング部２０は、ウェアレベリングのために、不揮発性メモリ３からデータをリードし、その後、不揮発性メモリ３へライトする。

ガベージコレクション部２１は、不揮発性メモリ３の不要になった領域を解放するための処理を実行する（ガベージコレクション）。ガベージコレクション部２１は、ガベージコレクションのために、不揮発性メモリ３のブロックからデータをリードし、ブロックに対するイレーズと他のブロックへのデータのライトを行う。

ウェアレベリングおよびガベージコレクションのためのリード処理時におけるライト属性取得部１３、リード部１４、エラー訂正部１９、ライト属性判断部１５、温度算出部９、リード温度判断部１６、標準リトライリード部１７、温度リトライリード部１８の動作を説明する。ウェアレベリングおよびガベージコレクションのためのリード処理時において、ライト属性取得部１３は、ライト属性を取得する。リード部１４は、不揮発性メモリ３からデータをリードする。エラー訂正部１９は、リードされたデータが正常か否か判断する。ライト属性判断部１５は、リードされたデータが正常ではない場合にライト属性を判断する。温度算出部９は、リードされたデータが正常ではない場合にリード処理時の動作温度を算出する。リード温度判断部１６は、リード処理時の動作温度が第３の閾値以上か否かを判断する。標準リトライリード部１７は、リードされたデータが正常ではなく、かつ、ライト属性判断部１５によって判断されたライト属性が標準のライト属性の場合に、標準リトライリードを実行する。標準リトライリード部１７は、リードされたデータが正常ではなく、かつ、ライト属性判断部１５によって判断されたライト属性が高信頼のライト属性であり、かつ、リード処理時の動作温度が第３の閾値以上ではない場合に、標準リトライリードを実行する。温度リトライリード部１８は、リードされたデータが正常ではなく、かつ、ライト属性判断部１５によって判断されたライト属性が高信頼のライト属性であり、かつ、リード処理時の動作温度が第３の閾値以上の場合に、温度依存リトライリードを実行する。

ウェアレベリングおよびガベージコレクションのためのライト処理時における温度算出部９、設定部１１、ライト部１２の動作を説明する。ウェアレベリングおよびガベージコレクションのためのライト処理時において、温度算出部９は、ライト処理時の動作温度を算出する。属性選択部１０は、ライト処理時のライト属性を選択する。設定部１１は、動作温度と論理アドレスまたは物理アドレスとを関連付けて温度データ２５としてメモリ６に記憶させる。また、設定部１１は、属性選択部１０によって選択されたライト属性と論理アドレスまたは物理アドレスとを関連付けて属性データ２４としてメモリ６に記憶させる。ライト部１２は、属性選択部１０によって選択されたライト属性に対応する方式によりデータを不揮発性メモリ３にライトする。

次に、管理データ２２について具体的に説明する。図３は、本実施形態に係る管理データ２２のデータ構造の一例を示す図である。

管理データ２２を用いて、コントローラ５は、論理アドレスまたは物理アドレスから、対応するライト処理時の動作温度またはライト属性を特定可能である。コントローラ５は、例えば記憶装置１の起動時に、不揮発性メモリ３から管理データ２２をリードし、メモリ６へライトする。コントローラ５は、メモリ６の管理データ２２が更新されると、例えば所定のタイミングまたは記憶装置１が停止される前などに、メモリ６の管理データ２２を不揮発性メモリ３へライトバックする。

管理データ２２は、アドレス変換データ２３と、属性データ２４と、温度データ２５とを含む。

アドレス変換データ２３は、論理アドレスと物理アドレスとを関連付けている。本実施形態において、論理アドレスはＬＢＡ（Logical Block Addressing）としてもよい。論理アドレスに対応する物理アドレスはＰＢＡ（Physical Block Addressing）としてもよい。アドレス変換データ２３は、例えば、ＬＢＡ［Ｋ］と物理アドレスＰＡ［ａ］とを関連付けており、ＬＢＡ［Ｌ］と物理アドレスＰＡ［ｂ］とを関連付けており、ＬＢＡ［Ｍ］と当該ＬＢＡ［Ｍ］に対応する不揮発性メモリ３の物理アドレスとを関連付けている。

属性データ２４は、論理アドレスまたは物理アドレスと、当該論理アドレスまたは物理アドレスの示す領域に対するライト属性（モード）とを関連付けている。属性データ２４は、例えば、ＬＢＡ［０］、ＬＢＡ［１］、ＬＢＡ［Ｍ］のそれぞれとＴＬＣ方式とを関連付けている。また、属性データ２４は、例えば、ＬＢＡ［Ｋ］とＳＬＣ方式とを関連付けている。また、属性データ２４は、例えば、ＬＢＡ［Ｌ］、ＬＢＡ［Ｌ＋１］のそれぞれと多重化方式とを関連付けている。また、属性データ２４は、例えば、多重化方式と関連付けられているＬＢＡ［Ｌ］に対して、ＬＢＡ［Ｌ＋１］を多重化先として関連付けている。同様に、属性データ２４は、例えば、多重化方式と関連付けられているＬＢＡ［Ｌ＋１］に対して、ＬＢＡ［Ｌ］を多重化先として関連付けている。ここで、多重化先とは、多重化方式において、あるＬＢＡに記憶されているデータと同じデータを記憶している他のＬＢＡを意味する。図３の属性データ２４は、ＬＢＡ［Ｌ］とＬＢＡ［Ｌ＋１］とに同じデータが記憶されていることを示している。

温度データ２５は、論理アドレスまたは物理アドレスと、当該論理アドレスまたは物理アドレスに対するライト処理時に温度算出部９によって算出された動作温度とを関連付けている。温度データ２５は、例えば、物理アドレスＰＡ［ａ］とライト処理時の動作温度ＴＷ［０］とを関連付けている。温度データ２５は、例えば、物理アドレスＰＡ［ｂ］とライト処理時の動作温度ＴＷ［１］とを関連付けている。

図４は、本実施形態に係る記憶装置１のライト処理の一例を示すフローチャートである。

例えば、記憶装置１が情報処理装置２からライトコマンド、ライト先の論理アドレス、ユーザデータを受信すると（開始）、アドレス変換部８は、アドレス変換データ２３を用いて、ライト先の論理アドレスをライト先の物理アドレスへ変換し、アドレス変換の完了を設定部１１およびライト部１２へ通知する（Ｓ４０１）。また、温度算出部９は、温度センサＴＳ１〜ＴＳｎ，７から取得した測定値に基づいて、ライト処理時の動作温度を算出し、動作温度算出の完了を属性選択部１０へ通知する（Ｓ４０２）。

温度算出部９から動作温度算出の完了の通知を受けると、属性選択部１０は、Ｓ４０２で温度算出部９が算出したライト処理時の動作温度と所定の閾値とを比較し、ライト処理時の動作温度に対応するライト属性を選択し、ライト属性選択の完了を設定部１１およびライト部１２へ通知する（Ｓ４０３）。ライト属性を選択する処理は、図５および図６を用いて後で詳細に説明する。

アドレス変換部８からアドレス変換の完了を受け、かつ、属性選択部１０からライト属性選択の完了の通知を受けると、設定部１１は、記憶装置１が情報処理装置２から受信した論理アドレスまたはＳ４０１でアドレス変換部８が変換した物理アドレスに対して、Ｓ４０２で算出された動作温度およびＳ４０３で選択されたライト属性を関連付けて管理データ２２としてメモリ６に記憶させる（Ｓ４０４）。

アドレス変換部８からアドレス変換の完了の通知を受け、かつ、属性選択部１０からライト属性選択の完了の通知を受けると、ライト部１２は、Ｓ４０３で選択されたライト属性に対応する方式により、Ｓ４０１でアドレス変換部８が変換したライト先の物理アドレスで示される位置に、ユーザデータをライトする（Ｓ４０５）。そして、処理は終了する（終了）。

なお、本実施形態において、図４の処理は、記憶装置１が情報処理装置２からライトコマンドを受信してユーザデータを記憶する場合に実行されてもよい。また図４の処理は、記憶装置１の内部処理でコントローラ５がユーザデータを不揮発性メモリ３にライトする場合に実行されてもよい。

図５は、本実施形態に係るライト属性を選択する処理の第１の例を示すフローチャートである。

ライト処理時の動作温度が算出されると（開始）、属性選択部１０は、動作温度が第１の閾値以上か否か判断する（Ｓ５０１）。

動作温度が第１の閾値以上の場合、属性選択部１０は、ライト属性として、ＭＬＣ方式またはＳＬＣ方式を選択する（Ｓ５０２Ａ）。そして、処理は終了する（終了）。

動作温度が第１の閾値未満の場合、属性選択部１０は、ライト属性として、ＳＬＣ方式を選択する（Ｓ５０２Ｂ）。そして、処理は終了する（終了）。

図６は、本実施形態に係るライト属性を選択する処理の第２の例を示すフローチャートである。

ライト処理時の動作温度が算出されると（開始）、属性選択部１０は、動作温度が第２の閾値以上か否か判断する（Ｓ６０１）。

動作温度が第２の閾値以上の場合、属性選択部１０は、ライト属性として、多重化しない方式を選択する（Ｓ６０２Ａ）。そして、処理は終了する（終了）。

動作温度が第２の閾値未満の場合、属性選択部１０は、ライト属性として、多重化方式を選択する（Ｓ６０２Ｂ）。そして、処理は終了する（終了）。

なお、上記図５の処理と図６の処理との双方が、ライト属性の選択のために実行されてもよい。

図７は、本実施形態に係る記憶装置１のリード処理の一例を示すフローチャートである。

例えば、記憶装置１が情報処理装置２からリードコマンドおよび論理アドレスを受信すると（開始）、アドレス変換部８は、アドレス変換データ２３に基づいて、受信した論理アドレスを物理アドレスへ変換し、アドレス変換の完了をライト属性取得部１３へ通知する（Ｓ７０１）。

アドレス変換部８からアドレス変換の完了の通知を受けると、ライト属性取得部１３は、属性データ２４を参照し、記憶装置１が情報処理装置２から受信した論理アドレスまたはＳ７０１でアドレス変換部８が変換した物理アドレスに対応するライト属性を取得し、ライト属性取得の完了をリード部１４へ通知する（Ｓ７０２）。

ライト属性取得部１３からライト属性取得の完了の通知を受けると、リード部１４は、Ｓ７０１でアドレス変換部８が変換した物理アドレスで示される位置のデータを、Ｓ７０２でライト属性取得部１３が取得したライト属性に対応する方式によりリードし、リード完了の通知をエラー訂正部１９へ通知する（Ｓ７０３）。

リード部１４、または、温度依存リトライリード部１８、または、標準リトライリード部１７からリード完了の通知を受けると、エラー訂正部１９は、リード部１４、または、温度依存リトライリード部１８、または、標準リトライリード部１７によってリードされたデータが正常か否かを判断し、データが正常ではない場合、実行命令をライト属性判断部１５へ通知する（Ｓ７０４）。

リード部１４、または、温度依存リトライリード部１８、または、標準リトライリード部１７によってリードされたデータが正常な場合、処理は終了する（終了）。

エラー訂正部１９から実行命令を受けると、ライト属性判断部１５は、属性データ２４の中から、記憶装置１が情報処理装置２から受信した論理アドレスまたはＳ７０１でアドレス変換部８が変換した物理アドレスに対応するライト属性を取得する。ライト属性判断部１５は、取得したライト属性が高信頼のライト属性の場合に、実行命令を温度算出部９へ通知し、取得したライト属性が標準のライト属性の場合に、実行命令を標準リトライリード部１７へ通知する（Ｓ７０５）。

温度算出部９は、ライト属性判断部１５から実行命令を受けた場合に、リード処理時の動作温度を算出し、動作温度算出の完了をリード温度判断部１６に通知する（Ｓ７０６）。

温度算出部９から動作温度算出の完了の通知を受けると、リード温度判断部１６は、リード処理時の動作温度が第３の閾値以上か否かを判断する。リード温度判断部１６は、リード処理時の動作温度が第３の閾値以上の場合に、実行命令を温度リトライリード部１８へ通知し、リード処理時の動作温度が第３の閾値以上ではない場合に、実行命令を標準リトライリード部１７へ通知する。

温度リトライリード部１８は、リード温度判断部１６から実行命令を受けた場合に、Ｓ７０５でライト属性判断部１５が判断したライト属性のＳＬＣ方式または多重化方式により温度依存リトライリードを実行し、リード完了の通知をエラー訂正部１９へ通知する（Ｓ７０８）。

標準リトライリード部１７は、ライト属性判断部１５から実行命令を受けた場合、または、リード温度判断部１６から実行命令を受けた場合に、Ｓ７０５でライト属性判断部１５が判断したライト属性に対応する方式により標準依存リトライリードを実行し、リード完了の通知をエラー訂正部１９へ通知する（Ｓ７０９）。

この図７の処理では、温度依存リトライリードは、ライト属性が高信頼のライト属性の場合に実行され、ライト属性が標準のライト属性の場合にはスキップされ、実行されない。

本実施形態において、図７の処理は、記憶装置１が情報処理装置２からリードコマンドを受信して不揮発性メモリ３からデータをリードする場合に実行されてもよい。また、図７の処理は、記憶装置１の内部処理でコントローラ５がデータを不揮発性メモリ３からリードする場合に実行されてもよい。

記憶装置１の内部処理の例として、ウェアレベリング部２０によるウェアレベリング、ガベージコレクション部２１によるガベージコレクション、および、その他のバックグラウンドオペレーションがある。

図８は、ライト処理時の動作温度と、リード処理時の動作温度と、温度依存リトライリードの実行状態と、標準リトライリードの実行状態との関係を例示する図である。

この図８においては、ライト処理時の動作温度（Ｔｗ）が第１の閾値未満の場合を低温と表記し、ライト処理時の動作温度が低温の場合のライト属性として、ＳＬＣ方式が関連付けられている。ライト処理時の動作温度が第１の閾値以上の場合を高温と表記し、ライト処理時の動作温度が高温の場合のライト属性として、ＴＬＣ方式が関連付けられている。

また、図８においては、リード処理時の動作温度（Ｔｒ）が第３の閾値未満の場合を低温と表記し、リード処理時の動作温度が第３の閾値以上の場合を高温と表記している。

パターンＰ１のように、ライト処理時の動作温度が低温であり、リード処理時の動作温度が低温の場合、コントローラ５は、温度依存リトライリードを実行せず、標準リトライリードを実行する。

パターンＰ２のように、ライト処理時の動作温度が低温であり、リード処理時の動作温度が高温の場合、コントローラ５は、温度依存リトライリードを実行し、標準リトライリードを実行しない。

パターンＰ３のように、ライト処理時の動作温度が高温であり、リード処理時の動作温度が低温の場合、コントローラ５は、温度依存リトライリードを実行せず、標準リトライリードを実行する。

パターンＰ４のように、ライト処理時の動作温度が高温であり、リード処理時の動作温度が高温の場合、コントローラ５は、温度依存リトライリードを実行せず、標準リトライリードを実行する。

この図８で示すように、本実施形態に係る記憶装置１では、ライト処理時の動作温度が低温であり、リード処理時の動作温度が高温の場合に、リード処理時の温度の測定を必要とする温度依存リトライリードが実行され、その他の場合に、温度依存リトライリードよりも高速な標準リトライリードが実行される。このため、本実施形態では、温度依存リトライリードの実行回数を削減することができる。

以上説明した本実施形態に係る記憶装置１は、ライト処理時に、動作温度に基づいてライト属性を判断し、属性データ２４および温度データ２５を生成する。記憶装置１は、リード処理時に、ライト属性に対応する方式によりデータをリードする。記憶装置１は、リードされたデータが正常でなく、かつ、ライト属性が標準のライト属性の場合に、ライト属性に対応する方式により標準リトライリードを実行する。記憶装置１は、リードされたデータが正常でなく、かつ、ライト属性が高信頼のライト属性であり、かつ、リード時の動作温度が第３の閾値以上ではない場合に、標準リトライリードを実行する。記憶装置１は、リードされたデータが正常でなく、かつ、ライト属性が高信頼のライト属性であり、かつ、リード時の動作温度が第３の閾値以上の場合に、温度依存リトライリードを実行する。これにより、本実施形態においては、例えば、ライト処理時に動作温度が低いなどの理由でライトされるデータの信頼性が低くなる可能性がある場合であっても、ライト属性に対応する方式により正常なデータを高確率でリードすることができる。

以下において、本実施形態に係る記憶装置１と比較例の記憶装置とを対比し、本実施形態に係る記憶装置１の有効性を説明する。

不揮発性メモリにおいては、ライト処理時の温度の影響を受けてライトされたデータの信頼性が低下し、ライト処理時の温度と異なる温度でデータをリードする場合に、データがリード不可となる場合がある。より具体的に説明すると、例えば、低温動作時にＴＬＣ方式で不揮発性メモリにライトされたデータは、高温動作時に正常にリードされにくい場合がある。このようにデータをリードできない場合に正常なデータをリードするための救済として、リトライリードがある。

比較例の記憶装置は、不揮発性メモリに所定の方式でデータをライトし、正常なデータがリードされなかった場合に、リード処理時の温度にしたがって温度依存リトライリードを実行するものとする。このような比較例の記憶装置では、ライト時の温度は考慮されないため、エラー訂正しても正常なデータが得られず、リード処理時の温度の測定が必要になる温度依存リトライリードが実行される回数が多くなり、リード処理のレイテンシが大きくなる場合がある。

これに対して、本実施形態に係る記憶装置１は、動作温度にしたがって信頼性の高いライト属性を選択し、選択したライト属性に対応する方式によりデータをライトし、リード処理においてライト属性に対応する方式によりデータをリードする。さらに、本実施形態に係る記憶装置１は、リトライリードを実行する場合に、ライト処理時の動作温度とリード処理時の動作温度とに適した温度依存リトライリード、または、標準リトライリードを選択し、実行することができる。このため、本実施形態に係る記憶装置１では、比較例の記憶装置よりも、正常なデータを高い確率でリードすることができ、リトライリードの回数を低減させることができる。

比較例の記憶装置では、リトライリード時に、Ｓ７０５のライト属性判断部１５による判断がないため、ライト処理時の動作温度が高温の場合であっても、リード処理時の動作温度が高温であれば、温度依存リトライリードが実行される。しかしながら、本実施形態に係る記憶装置１は、ライト処理時の動作温度が高温の場合には、リード処理時の動作温度に関係なく、温度依存リトライリードよりも高速に処理可能な標準リトライリードを実行する。これにより、リード処理のレイテンシが大きくなることを防止することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…記憶装置
２…情報処理装置
３…不揮発性メモリ
４…インタフェース部
５…コントローラ
６…メモリ
７，ＴＳ１〜ＴＳｎ…温度センサ
８…アドレス変換部
９…温度算出部
１０…属性選択部
１１…設定部
１２…ライト部
１３…ライト属性取得部
１４…リード部
１５…ライト属性判断部
１６…リード温度判断部
１７…標準リトライリード部
１８…温度リトライリード部
１９…エラー訂正部
２０…ウェアレベリング部
２１…ガベージコレクション部
２２…管理データ
２３…アドレス変換データ
２４…属性データ
２５…温度データ
Ｃ１〜Ｃｎ…メモリチップ

Claims (7)

1. 不揮発性メモリと、
   温度を測定するセンサと、
   前記センサによって測定された前記温度にしたがって前記不揮発性メモリを制御するコントローラと、
   を具備し、
   前記コントローラは、
   前記不揮発性メモリに対するデータのライト処理時に前記センサによって測定された前記温度に基づいてライト方式を選択し、
   前記データに対する前記ライト方式を含む管理データを生成し、
   前記ライト方式により前記データを前記不揮発性メモリへライトし、
   前記データのリード処理時に、前記管理データから前記データに対する前記ライト方式を取得し、
   前記ライト方式により前記データを前記不揮発性メモリからリードする、
   記憶装置。
2. 前記コントローラは、前記ライト処理時の前記温度が第１の閾値未満の場合に、前記データに対してＳＬＣ（Single Level Cell）方式を選択し、前記ライト処理時の前記温度が前記第１の閾値以上の場合に、前記不揮発性メモリの１メモリセルに対して複数ビットの情報を記憶可能なライト方式を選択する、
   請求項１の記憶装置。
3. 前記コントローラは、前記ライト処理時の前記温度が第２の閾値未満の場合に、前記データに対して多重化方式を選択し、前記ライト処理時の前記温度が前記第２の閾値以上の場合に、前記多重化しない方式を選択する、
   請求項１または請求項２の記憶装置。
4. 前記コントローラは、
   前記不揮発性メモリからリードされた前記データが正常か否かを判断し、
   前記データが正常ではないと判断された場合に、前記データに対する前記ライト方式が第１のライト方式であるか、または、前記第１のライト方式よりも信頼性の低い第２のライト方式であるか、を判断し、
   前記ライト方式が前記第１のライト方式の場合に、前記リード処理時に前記センサによって測定された前記温度が第３の閾値以上か否か判断し、
   前記リード処理時の前記温度が前記第３の閾値以上の場合に、前記温度に依存するリトライリードを実行し、
   前記ライト方式が前記第２のライト方式の場合に、または、前記リード処理時の前記温度が前記第３の閾値未満の場合に、前記温度に依存しないリトライリードを実行する、
   請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項の記憶装置。
5. 前記管理データは、
   前記データに関する論理アドレスと物理アドレスとを関連付けたアドレス変換データと、
   前記データに関する前記論理アドレスまたは前記物理アドレスと、前記ライト方式とを関連付けた属性データと、
   を具備する、請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１項の記憶装置。
6. 前記リード処理および前記ライト処理は、前記コントローラが前記不揮発性メモリに対して実行する内部処理である、請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１項の記憶装置。
7. 不揮発性メモリと、温度を測定するセンサと、コントローラとを具備する記憶装置の制御方法において、
   前記コントローラにより、前記不揮発性メモリに対するデータのライト処理時に前記センサによって測定された前記温度に基づいてライト方式を選択することと、
   前記データに対する前記ライト方式を含む管理データを生成することと、
   前記ライト方式により前記データを前記不揮発性メモリへライトすることと、
   前記データのリード処理時に、前記管理データから前記データに対する前記ライト方式を取得することと、
   前記ライト方式により前記データを前記不揮発性メモリからリードすることと、
   を具備する、方法。

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