JP2022114726A

JP2022114726A - メモリシステムおよび制御方法

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Publication number: JP2022114726A
Application number: JP2021011137A
Authority: JP
Inventors: 直紀江坂; Naoki Ezaka; 伸一菅野; Shinichi Sugano
Original assignee: Kioxia Corp
Current assignee: Kioxia Corp
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2022-08-08
Also published as: TW202230110A; US20220236916A1; TWI790628B; CN114822613A; US11836381B2

Abstract

【課題】不揮発性メモリの消耗を低減可能なメモリシステムを実現する。【解決手段】コントローラは、第１の属性を指定する第１のネームスペース作成コマンドをホストから受信したことに応じ、第１の論理アドレス範囲を含み第１の属性を有する第１のネームスペースを作成する。電源断予告通知をホストから受信するかまたは不正電源断を検出してから、メモリシステムに電力が再び供給されてコントローラがレディー状態になるまでの第１の期間に、コントローラは、第１の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスの各々を、不揮発性メモリの物理アドレスがマッピングされていない未割り当て状態にする。【選択図】図１２

Description

本発明の実施形態は、不揮発性メモリを制御する技術に関する。

近年、不揮発性メモリを備えるメモリシステムが広く普及している。このようなメモリシステムの一つとして、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを備えるソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）が知られている。

高速なデータの入出力が可能なＳＳＤのようなストレージデバイスは、その高い性能から、スワップ領域としても有効利用されている。スワップ領域は、ホストにおいて実行されるオペレーティングシステムのスワッピング機能によってホストのメモリからスワップアウトされたデータを一時的に退避するために使用される記憶領域である。ＳＳＤでは、ホストのメモリからＳＳＤにスワップアウトされたデータを不揮発に記憶するための処理が実行される。これによって、このスワップアウトされたデータは、ＳＳＤの電源サイクルを跨いでＳＳＤ内に保持されることになる。

しかしながら、スワップ領域に求められるのは、ホストに設けられた揮発性のメモリと同様に、記憶されたデータを、ホストの電源がオンである間だけ保持することである。このため、ホストのメモリからスワップアウトされたデータをＳＳＤの電源サイクルを跨いでＳＳＤ内に保持することは、ホストによってもはや使用されないデータをＳＳＤ内に保持し続けることになる。これによって、ＳＳＤ内の不揮発性メモリの不必要な消耗が引き起こされ得る。

したがって、不揮発性メモリの消耗を低減可能な新たな技術の実現が求められている。

特開２００９－２２３７８７号公報特許第６３２０３２２号公報米国特許第９，５６３，５６６号明細書

本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、不揮発性メモリの消耗を低減可能なメモリシステムおよび制御方法を提供することである。

実施形態によれば、ホストに接続可能なメモリシステムは、不揮発性メモリと、不揮発性メモリに電気的に接続されたコントローラと、を具備する。コントローラは、第１の属性を指定する第１のネームスペース作成コマンドをホストから受信したことに応じ、第１の論理アドレス範囲を含み第１の属性を有する第１のネームスペースを作成する。コントローラは、メモリシステムへの電力の供給が断たれることを予告する電源断予告通知をホストから受信するかまたはメモリシステムの不正電源断を検出してから、メモリシステムに電力が再び供給されてコントローラがホストからのコマンドを処理可能なレディー状態になるまでの第１の期間に、第１の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスの各々を、不揮発性メモリの物理アドレスがマッピングされていない未割り当て状態にする。

実施形態に係るメモリシステムを含む情報処理システムの構成例を示すブロック図。実施形態に係るメモリシステム内のＮＡＮＤ型フラッシュメモリの構成例を示す図。実施形態に係るメモリシステムにおいて管理される論理物理アドレス変換テーブルの構成例を示す図。実施形態に係るメモリシステムにおいて管理される複数のネームスペースを説明するための図。実施形態に係るメモリシステムにおいて管理されるネームスペース管理テーブルを示す図。実施形態に係るメモリシステムにおいて管理されるブロック管理テーブルを示す図。実施形態に係るメモリシステムにおいて管理されるブロック使用順序管理テーブルを示す図。実施形態に係るメモリシステムに含まれるＮＡＮＤ型フラッシュメモリに書き込まれるデータについて説明するための図。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、論理物理アドレス変換テーブルの復元準備処理について説明するための一つ目の図。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、論理物理アドレス変換テーブルの復元準備処理について説明するための二つ目の図。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、クリアー属性を有するネームスペースを作成する動作と、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられている論理物理アドレス変換テーブルのための復元準備処理を省略する動作とを説明するための図。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるクリアー処理について説明するための図。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、クリアー属性を持つネームスペースに関連付けられた論理物理アドレス変換テーブルを初期状態に設定または破棄する動作について説明するための図。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられていたブロックの各々をフリーブロックとして管理する動作について説明するための図。ホストにおいて実行される、クリアー属性を有するネームスペースを再フォーマットする処理について説明するための図。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるネームスペース作成処理の手順を示すフローチャート。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される復元準備処理の手順を示すフローチャート。ホストから電源断予告通知を受信してから、メモリシステムに電力が再び供給されてメモリシステムのコントローラがレディー状態になるまでの期間に、実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される処理の手順を示すフローチャート。不正電源断の検出から、メモリシステムに電力が再び供給されてメモリシステムのコントローラがレディー状態になるまでの期間に、実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される処理の手順を示すフローチャート。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるシャットダウン準備処理の手順を示すフローチャート。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるサスペンド準備処理の手順を示すフローチャート。実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるクリアー処理の手順を示すフローチャート。メモリシステムに電力が再び供給された後に、実施形態に係るメモリシステムとホストとにおいて実行される処理の手順を示すフローチャート。

以下、図面を参照して、実施形態を説明する。
図１は、実施形態に係るメモリシステムを含む情報処理システム１の構成例を示すブロック図である。情報処理システム１は、ホスト（ホストデバイス）２と、ＳＳＤ３とを含む。

メモリシステムは、不揮発性メモリにデータを書き込み、不揮発性メモリからデータを読み出すように構成された半導体ストレージデバイスである。メモリシステムは、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５を含むＳＳＤ３として実現され得る。

ＳＳＤ３は、ホスト２にケーブルまたはネットワークを介して接続されてもよい。あるいは、ＳＳＤ３は、ホスト２に内蔵されてもよい。ホスト２とＳＳＤ３とを接続するための論理インタフェースの規格としては、ＮＶＭＥｘｐｒｅｓｓ^ＴＭ（ＮＶＭｅ^ＴＭ）、ＳｅｒｉａｌＡｔｔａｃｈｅｄＳＣＳＩ（ＳＡＳ）、またはＳｅｒｉａｌＡＴＡ（ＳＡＴＡ）などが使用され得る。

ホスト２は、ＳＳＤ３を制御するように構成された情報処理装置である。ホスト２の例には、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、携帯端末、車載機器、が含まれる。

ホスト２は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２とを含む。プロセッサ１０１は、ホスト２内の各コンポーネントの動作を制御するように構成されたＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）である。プロセッサ１０１は、ホスト２に接続される他のストレージデバイスまたはＳＳＤ３からメモリ１０２にロードされるソフトウェア（ホストソフトウェア）を実行する。ホストソフトウェアには、オペレーティングシステム（ＯＳ）１０１１が含まれる。ホストソフトウェアには、オペレーティングシステム１０１１に加え、ファイルシステム、デバイスドライバ、およびアプリケーションプログラムなども含まれる。

メモリ１０２は、ホスト２に設けられたメインメモリである。メモリ１０２は、例えば、ＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）のようなランダムアクセスメモリによって実現される。ＤＲＡＭは、電源の供給が断たれると、記憶されているデータが失われる揮発性メモリである。

オペレーティングシステム１０１１は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、およびＳＳＤ３を含む、情報処理システム１全体のリソースを管理する。また、オペレーティングシステム１０１１は、ホスト２上で動作するアプリケーションプログラム（以下、単に「プログラム」と称する）の管理を行う。

図１の例では、オペレーティングシステム１０１１は、プロセス管理部１１１１と、メモリ管理部１１１２とを含む。プロセス管理部１１１１は、ホスト２において実行される各プロセスの生成、各プロセスの実行、各プロセスの終了を管理する。メモリ管理部１１１２は、プロセス管理部１１１１からのメモリ割り当て要求に基づいて、メモリ１０２内の一部のメモリ領域を特定のプロセスに割り当てる処理を実行する。

あるプログラムの実行を開始する際、オペレーティングシステム１０１１内のプロセス管理部１１１１は、このプログラム用のプロセスを生成する。そして、プロセス管理部１１１１は、メモリ管理部１１１２に対して、この生成されたプロセスに対するメモリ割り当てを要求する。メモリ割り当ての要求を受けたメモリ管理部１１１２は、このプロセスにメモリ１０２内の一部のメモリ領域を割り当てる。プロセス管理部１１１１は、このプログラムをＳＳＤ３または情報処理システム１内の他のストレージデバイスから読み出し、この割り当てられたメモリ領域に、このプログラムをロードする。

ここで、あるプロセスに割り当てられたメモリ領域の内容が、スワップアウトまたはスワップインのタイミングで、ＳＳＤ３に書き込まれ、またはＳＳＤ３から読み出されることを説明する。

プロセス管理部１１１１からメモリ割り当て要求を受けたメモリ管理部１１１２は、このプロセスに割り当てるためのメモリ領域を確保するために、別のプロセスに割り当てられているメモリ領域に格納されているデータをＳＳＤ３に退避することがある。この退避処理はスワップアウトと呼ばれる。メモリ１０２からＳＳＤ３にスワップアウトされたデータは、ＳＳＤ３内の不揮発性メモリに書き込まれる。一旦スワップアウトしたプロセスをプロセッサ１０１上で再度実行する際は、スワップアウトしたデータをＳＳＤ３から読み出して、メモリ１０２内のメモリ領域に復帰させる処理が行われる。この復帰処理はスワップインと呼ばれる。

ここで、メモリ１０２とＳＳＤ３との間のスワップアウトおよびスワップインは、ホスト２の電源がオンである時のみ行われる。オペレーティングシステム１０１１がシャットダウンされることによってホスト２の電源がオフになった後は、つまりホスト２からＳＳＤ３への電力の供給が断たれた後は、スワップアウトによってＳＳＤ３に書き込まれたデータは、ホスト２によってもはや使用されないデータとなる。

スワップアウトによってＳＳＤ３に書き込まれるデータと同様に、例えば、「Ｔｍｐフォルダ」（または「／Ｔｍｐディレクトリ」）と称されるフォルダに書き込まれるファイルも、オペレーティングシステム１０１１のシャットダウンによってホスト２の電源がオフになった後、つまりＳＳＤ３への電力の供給が断たれた後は、ホスト２によって使用されないデータとなる。

次に、ＳＳＤ３の構成について説明する。ＳＳＤ３は、コントローラ４と、不揮発性メモリ（例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５）と、ランダムアクセスメモリ（例えば、ＤＲＡＭ６）と、電源回路７とを含む。

コントローラ４は、ホスト２から受信したコマンドに基づいてデータをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込むデータ書き込み動作と、ホスト２から受信したコマンドに基づいて読み出し対象データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５から読み出すデータ読み出し動作とを制御する。

コントローラ４は、Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ（ＳｏＣ）のような回路によって実現されてもよい。コントローラ４の各機能は、専用ハードウェア回路、プログラム（ファームウェア）を実行するプロセッサ、またはこれらの組み合わせ、のいずれかによって実現され得る。

コントローラ４は、これに限定されないが、ＴｏｇｇｌｅＮＡＮＤフラッシュインタフェースまたはオープンＮＡＮＤフラッシュインタフェース（ＯＮＦＩ）に準拠するＮＡＮＤインタフェース１３を介して、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に電気的に接続されている。コントローラ４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５を制御するように構成されたメモリコントローラとして動作する。

コントローラ４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５のデータ管理及びブロック管理を実行するように構成されたフラッシュトランスレーション層（ＦＴＬ）として機能し得る。

ＦＴＬによって実行されるデータ管理は、（１）論理アドレスそれぞれとＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５の物理アドレスそれぞれとの間の対応関係を示すアドレス変換データ（マッピング情報）の管理、（２）ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５の制約（例えば、ページ単位のリード／ライト動作とブロック単位の消去動作）を隠蔽するための処理、等が含まれる。ある論理アドレスに対応する物理アドレスは、この論理アドレスに対応するデータが書き込まれたＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の物理的な記憶位置を示す。コントローラ４は、論理物理アドレス変換テーブル（ｌｏｇｉｃａｌ－ｔｏ－ｐｈｙｓｉｃａｌａｄｄｒｅｓｓｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｔａｂｌｅ：Ｌ２Ｐテーブル）を使用して、論理アドレスそれぞれと物理アドレスそれぞれとの間のマッピングを管理する。論理アドレスとしては、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）を使用し得る。

本実施形態では、コントローラ４は、複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数のＬ２Ｐテーブル（例えば、Ｌ２Ｐテーブル３１－１～３１－ｎ）を使用して、ネームスペース毎に、該ネームスペースに対応する論理アドレスそれぞれとＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５の物理アドレスそれぞれとの間のマッピングを管理するように構成されている。

Ｌ２Ｐテーブル３１－１～３１－ｎの各々のアドレス変換データの一部または全ては、ＳＳＤ３に電力が供給されたことに応じてコントローラ４によって実行される初期化処理の間に、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５からＤＲＡＭ５にロードされる。

Ｌ２Ｐテーブル３１－１～３１－ｎの各々は、限定されないが、複数の階層レベルに対応する複数のテーブルを含む階層Ｌ２Ｐテーブルとして実現されていてもよい。階層Ｌ２Ｐテーブルの構成例については、図３を参照して後述する。

ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５は、マトリクス状に配置された複数のメモリセルを含むメモリセルアレイを含む。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５は、２次元構造のフラッシュメモリであってもよいし、３次元構造のフラッシュメモリであってもよい。

図２に示されているように、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５のメモリセルアレイは、複数のブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｘ－１を含む。ブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｘ－１の各々は、複数のページ（ここではページＰ０～Ｐｙ－１）を含む。各ページは、同一ワード線に接続された複数のメモリセルを含む。ブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｘ－１の各々は、データを消去するデータ消去動作の単位である。ページＰ０～Ｐｙ－１の各々は、データ書き込み動作およびデータ読み出し動作の単位である。

説明を図１に戻す。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５は、複数のネームスペースＮＳ＃１～ＮＳ＃ｎにそれぞれ対応する複数のＬ２Ｐテーブル３１－１～３１－ｎと、複数のネームスペースＮＳ＃１～ＮＳ＃ｎにそれぞれ対応する複数のユーザデータ４１－１、…、４１－ｎとを格納するために使用される。

ＤＲＡＭ６は、揮発性メモリである。ＤＲＡＭ６のメモリ領域の一部は、Ｌ２Ｐテーブル３１－１～３１－ｎ、ネームスペース管理テーブル３２、ブロック管理テーブル３３、およびブロック使用順序管理テーブル３４の格納に使用される。ネームスペース管理テーブル３２、ブロック管理テーブル３３、およびブロック使用順序管理テーブル３４の詳細は、図５、図６、および図７を参照して後述する。

電源回路７は、ホスト２から供給された電力、つまり電源電圧Ｖｃｃを使用して、コントローラ４を駆動するための電源電圧と、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５を駆動するための電源電圧と、ＤＲＡＭ６を駆動するための電源電圧とを生成し、これら生成した電源電圧をコントローラ４とＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５とＤＲＡＭ６とにそれぞれ供給する。

また、電源回路７は、コントローラ４との通信を行う。電源電圧Ｖｃｃの電圧値が所定値以下に低下した場合に、電源回路７は、ＳＳＤ３への電力の供給が断たれたことをコントローラ４に通知する（以下、電源オフ検出通知と称する）。例えば、ＳＳＤ３への電力の供給が断たれることを予告する通知（以下、電源断予告通知と称する）をホスト２から受信する前に、電源回路７から電源オフ検出通知を受信した場合、コントローラ４は、不正電源断が起きたことを検出する。不正電源断は、ＳＳＤ３への電力の供給が間もなく断たれることがＳＳＤ３に通知されることなく、ＳＳＤ３への電力の供給が突然断たれる現象を意味する。

また、電源回路７は、不正電源断が起きてから所定期間の間、コントローラ４、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５、およびＤＲＡＭ６の各々に電源電圧を供給し続けることを可能にするパワーロスプロテクション（ＰＬＰ）機能を有していてもよい。この場合、電源回路７は、例えば、キャパシタ７１に接続されていてもよい。不正電源断によってホスト２から電源回路７への電源電圧Ｖｃｃの供給が断たれた際、電源回路７は、キャパシタ７１に蓄えられているエネルギーを使用して、不正電源断が起きてから所定期間の間、コントローラ４、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５、およびＤＲＡＭ６に電源電圧をそれぞれ供給する。

次に、コントローラ４の詳細な構成について説明する。コントローラ４は、ホストインタフェース（ホストＩ／Ｆ）１１と、ＣＰＵ１２と、ＮＡＮＤインタフェース（ＮＡＮＤＩ／Ｆ）１３と、ＤＲＡＭインタフェース（ＤＲＡＭＩ／Ｆ）１４と、直接メモリアクセスコントローラ（ＤＭＡＣ）１５と、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）１６と、エラー訂正符号（ＥＣＣ）エンコード／デコード部１７とを含む。これらホストインタフェース１１と、ＣＰＵ１２と、ＮＡＮＤインタフェース１３と、ＤＲＡＭインタフェース１４と、ＤＭＡＣ１５と、ＳＲＡＭ１６と、ＥＣＣエンコード／デコード部１７とは、バス１０を介して相互接続される。

ホストインタフェース１１は、ホスト２との通信を実行するように構成されたホストインタフェース回路である。ホストインタフェース回路１１は、ホスト２から様々な要求または通知を受信する。様々な要求または通知の例には、電源断予告通知、ネームスペース作成要求（ネームスペース作成コマンド）、ネームスペース削除要求（ネームスペース削除コマンド）、ライト要求（ライトコマンド）、リード要求（リードコマンド）が含まれる。

電源断予告通知は、上述したように、ＳＳＤ３への電力の供給が断たれることを予告する通知である。ホスト２の電源がオフになる前に、ホスト２は、電源断予告通知をＳＳＤ３に送信して、ＳＳＤ３への電力の供給がまもなく断たれることをＳＳＤ３に通知する。

電源断予告通知としては、例えば、ＮＶＭｅ規格で規定されているＳｈｕｔｄｏｗｎＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、ＳＡＴＡ規格で規定されているＳＴＡＮＤＢＹＩＭＭＥＤＩＡＴＥコマンドを使用し得る。

電源断予告通知をホスト２から受信した場合、コントローラ４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５にまだ書き込まれていないＤＲＡＭ６の内容（例えば、更新されたＬ２Ｐテーブルの内容）をＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む処理を含むシャットダウン準備処理を行う。ホスト２は、ＳＳＤ３のシャットダウン準備処理が完了したことがコントローラ４から通知されるまでは、あるいは電源断予告通知をＳＳＤ３に送信してから所定期間が経過するまでは、ＳＳＤ３への電力の供給を断たない。

ネームスペース作成コマンドは、ＳＳＤ３にネームスペースの作成を要求するコマンドである。ネームスペース削除コマンドは、ＳＳＤ３に特定のネームスペースの削除を要求するコマンドである。

ライトコマンドは、ＳＳＤ３に、特定のネームスペースにデータ（ライトデータ）を書き込むことを要求するコマンドである。ライトコマンドは、ライトデータが書き込まれるべきネームスペースのネームスペース識別子と、ライトデータに対応する開始ＬＢＡと、ライトデータのサイズ（ＬＢＡの数）と、ライトデータが格納されているメモリ１０２内の位置を示すデータポインタ（バッファアドレス）等を指定する。

リードコマンドは、ＳＳＤ３にリード対象データの読み出しを要求するコマンドである。リードコマンドは、リード対象データが読み出されるべきネームスペースのネームスペース識別子と、リード対象データに対応する開始ＬＢＡと、リード対象データのサイズ（ＬＢＡの数）と、リード対象データが転送されるべきメモリ１０２内の位置を示すデータポインタ（バッファアドレス）等を指定する。

ＮＡＮＤインタフェース１３は、ＣＰＵ１２の制御の下、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５を制御するように構成されたＮＡＮＤコントローラである。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５が複数のＮＡＮＤ型フラッシュメモリチップ（ＮＡＮＤ型フラッシュメモリダイ）から構成されている場合、ＮＡＮＤインタフェース１３は、複数のチャンネル（Ｃｈ）を介してこれらＮＡＮＤ型フラッシュメモリチップと接続されていてもよい。

ＤＲＡＭインタフェース１４は、ＣＰＵ１２の制御の下、ＤＲＡＭ６を制御するように構成されたＤＲＡＭコントローラである。

ＤＭＡＣ１５は、ＣＰＵ１２の制御の下、ホスト２のメモリ１０２とＳＲＡＭ１６（またはＤＲＡＭ６）との間のデータ転送を実行する。

ＳＲＡＭ１６は、揮発性メモリである。ＳＲＡＭ１６は、内部バッファ１６１を含む。内部バッファ１６１は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込むべきライトデータを一時的に記憶するためのライトバッファとして使用されてもよい。

ＥＣＣエンコード／デコード部１７は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５にライトデータを書き込むべき時、ライトデータをエンコードすることによってこのライトデータにＥＣＣを冗長コードとして付加する。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５からデータがリードされた時、ＥＣＣエンコード／デコード部１７は、リードされたデータに付加されたＥＣＣを使用して、このデータのエラー訂正を行う。

ＣＰＵ１２は、ホストインタフェース１１と、ＮＡＮＤインタフェース１３と、ＤＲＡＭインタフェース１４と、ＤＭＡＣ１５と、ＳＲＡＭ１６と、ＥＣＣエンコード／デコード部１７を制御するように構成されたプロセッサである。ＣＰＵ１２は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５または図示しないＲＯＭに格納されている制御プログラム（ファームウェア）をＳＲＡＭ１６（またはＤＲＡＭ６）にロードし、そしてこのファームウェアを実行することによって様々な処理を行う。

ＣＰＵ１２は、ネームスペース管理コマンド処理部２１、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２、クリアー処理部２３、および復元処理部２４として機能することができる。これらネームスペース管理コマンド処理部２１、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２、クリアー処理部２３、および復元処理部２４の各々の一部または全部は、コントローラ４内の専用のハードウェアによって実現されてもよい。

ネームスペース管理コマンド処理部２１は、ホスト２から受信されるネームスペース作成コマンドに応じて、ネームスペースを作成し、作成したネームスペースを管理する。ネームスペース管理コマンド処理部２１は、複数のネームスペースを作成および管理することができる。複数のネームスペースは、互いに独立した論理アドレス範囲である。複数のネームスペースは、一つのストレージデバイスをあたかも複数のストレージデバイスであるかのように動作させるために使用される。複数のネームスペースは、ＳＳＤ３をアクセスするためにホスト２によって使用される。

また、ホスト２から受信されるネームスペース削除コマンドに応じて、ネームスペース管理コマンド処理部２１は、このネームスペース削除コマンドによって指定されたネームスペースを削除する。

本実施形態では、ネームスペース管理コマンド処理部２１は、クリアー属性を有するネームスペースを作成および管理するように構成されている。クリアー属性を有するネームスペースは、ＳＳＤ３への電力の供給が断たれた後に、このネームスペースの論理アドレス範囲に関連付けられたデータを無効化することが許可されたネームスペースである。換言すれば、クリアー属性を有するネームスペースは、このネームスペースに書き込まれたデータをＳＳＤ３の電源サイクルを跨いで保持することが必要とされないネームスペースである。

ホスト２からＳＳＤ３への電力の供給が断たれ、その後、ホスト２からＳＳＤ３に電力が再び供給される過程が、ＳＳＤ３の１回の電源サイクルに相当する。

ＳＳＤ３への電力の供給が一旦断たれると、ＳＳＤ３に電力が再び供給されても、ＳＳＤ３への電力の供給が断たれる前にクリアー属性を有するネームスペースにホスト２によって書き込まれたデータは、もはやホスト２から参照できなくなる。クリアー属性を有するネームスペースに書き込まれたデータは、ＳＳＤ３に電力が供給されている間のみ、つまりホスト２の電源状態が、ホストソフトウェアが実行可能な稼働状態（電源オン状態）である間のみ、保持される。

ネームスペース管理コマンド処理部２１は、クリアー属性を指定可能な新たなネームスペース作成コマンドをサポートしている。この新たなネームスペース作成コマンドは、作成すべきネームスペースの属性がクリアー属性または非クリアー属性のいずれであるかを指定するパラメータを含む。このパラメータは、クリアー属性を示す値、または非クリアー属性を示す値のいずれかにホスト２によって設定される。

クリアー属性を指定するネームスペース作成コマンド、つまりクリアー属性を示す値に設定されたパラメータを含むネームスペース作成コマンドがホスト２から受信された場合、ネームスペース管理コマンド処理部２１は、クリアー属性を有するネームスペースを作成し、作成したネームスペースのネームスペース識別子をホスト２に送信する。そして、ネームスペース管理コマンド処理部２１は、ネームスペース管理テーブル３２を使用することによって、この作成したネームスペースのネームスペース識別子を、クリアー属性を示す属性情報と関連付けて管理する。

ホスト２は、クリアー属性を有するネームスペースを、ＳＳＤ３の電源サイクルを跨いで保持する必要がないデータの書き込み先ネームスペースとして、例えば、スワップ領域として、使用することができる。

クリアー属性を指定しないネームスペース作成コマンド、つまり非クリアー属性を示す値に設定されたパラメータを含むネームスペース作成コマンドがホスト２から受信された場合、ネームスペース管理コマンド処理部２１は、非クリアー属性を有するネームスペースを作成する。非クリアー属性を有するネームスペースは、このネームスペースの論理アドレス範囲に関連付けられたデータをＳＳＤ３の電源サイクルを跨いで保持することが必要なネームスペースである。そして、ネームスペース管理コマンド処理部２１は、ネームスペース管理テーブル３２を使用することによって、この作成したネームスペースのネームスペース識別子を、非クリアー属性を示す属性情報と関連付けて管理する。

ホスト２は、非クリアー属性を有するネームスペースを、ＳＳＤ３の電源サイクルを跨いで保持する必要があるデータの書き込み先ネームスペースとして使用することができる。

Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、ホスト２から受信した様々なＩ／Ｏコマンドの処理を実行する。Ｉ／Ｏコマンドには、ライトコマンド、リードコマンドなどが含まれる。

コントローラ４が、あるネームスペース識別子を指定するライトコマンドをホスト２から受信した場合、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、受信したライトコマンドに関連付けられたデータをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む処理を実行する。この場合、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、受信したライトコマンドによって指定されたネームスペース識別子によって識別される特定のネームスペース用の書き込み先ブロックを割り当てる。次いで、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、受信したライトコマンドに関連付けられたデータをこの書き込み先ブロックに書き込む。なお、この特定のネームスペース用の書き込み先ブロックが既に割り当てられている場合には、書き込み先ブロックを新たに割り当てる処理を行う必要は無い。そして、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、このデータに対応する論理アドレスに、このデータが書き込まれたＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の物理記憶位置を示す物理アドレスがマッピングされるように、この特定のネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルを更新する。この特定のネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルは、この特定のネームスペースの論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスそれぞれとＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の物理アドレスそれぞれとの間のマッピングを管理するために使用される。

コントローラ４が、あるネームスペース識別子を指定するリードコマンドをホスト２から受信した場合、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、このネームスペース識別子によって指定されるネームスペースに関連付けられているＬ２Ｐテーブルを参照して、受信したリードコマンドによって指定されるリード対象データのＬＢＡにマッピングされている物理アドレスを取得する。Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、取得した物理アドレスによって示されるＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の物理記憶位置に格納されているデータをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５から読み出す。そして、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、読み出したデータを、リード対象データとして、ホスト２に返す。

クリアー処理部２３は、クリアー属性を有するネームスペースに対してクリアー処理を実行する。クリアー処理は、コントローラ４が電源断予告通知をホスト２から受信するかまたは不正電源断を検出してから、ＳＳＤ３に電力が再び供給されてコントローラ４がコマンドを処理可能なレディー状態になるまでの期間に、実行される。

クリアー処理は、クリアー属性を有するネームスペースに含まれる論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスの各々を、物理アドレスがマッピングされていない未割り当て状態にする処理である。このクリアー処理により、クリアー属性を有するネームスペースに含まれる論理アドレス範囲に関連付けられているデータは全て無効データとなる。このため、クリアー処理により、クリアー属性を有するネームスペースは、データがまだ書き込まれていない作成直後のネームスペースと同様の状態となる。よって、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられている全てのブロックは、有効データを含まないフリーブロックとなる。

したがって、例えば、クリアー属性を有するネームスペースを、ＳＳＤ３の電源サイクルを跨いで保持する必要が無いデータの格納先、例えば、スワップ領域、として使用することにより、ＳＳＤ３の電源サイクルを跨いで保持する必要が無いデータによってＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の物理記憶領域が無駄に消費されることを防止することができる。

クリアー処理部２３は、例えば、ＳＳＤ３に電力が再び供給されてから、コントローラ４がレディー状態になるまでの期間に、クリアー処理を実行し得る。

あるいは、クリアー処理部２３は、コントローラ４が電源断予告通知をホスト２から受信したことに応じ、またはコントローラ４が不正電源断を検出したことに応じ、クリアー処理を実行してもよい。コントローラ４が電源断予告通知をホスト２から受信したことに応じ、またはコントローラ４が不正電源断を検出したことに応じ、クリアー処理部２３がクリアー処理を実行するケースにおいては、クリアー処理部２３は、クリアー処理が完了した時に、クリアー処理が完了したことを示す情報を、クリアー処理のステータス情報として、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込むことが好ましい。これにより、ＳＳＤ３に電力が再び供給された後、クリアー処理部２３は、クリアー属性を有するネームスペースに対するクリアー処理が正常に完了しているか否かを判定することができる。

ＳＳＤ３に電力が再び供給されてから、コントローラ４がレディー状態になるまでの期間にクリアー処理を実行するケースにおいては、クリアー処理部２３は、コントローラ４が電源断予告通知をホスト２から受信した時またはコントローラ４が不正電源断を検出した時に、クリアー処理を実行する必要は無い。よって、例えば、ＳＳＤ３が電源断予告通知を受信してから、ＳＳＤ３が安全にシャットダウン可能な状態に遷移するまでに要する時間を短縮することができる。さらに、クリアー処理が完了したか否かを示すステータス情報をＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む処理を実行する必要も無いので、電源断予告通知を受信したことまたは不正電源断を検出したことに応じてクリアー処理を実行するケースに比し、コントローラ４が実行することが必要な処理の量を低減することができる。

クリアー処理部２３は、クリアー属性を有するネームスペース（例えば、ネームスペースＮＳ＃１）に含まれる各論理アドレスを未割り当て状態にするために、クリアー属性を有するネームスペースＮＳ＃１に対応するＬ２Ｐテーブル３１－１を初期状態に設定し得る。Ｌ２Ｐテーブル３１－１が初期状態であるとは、未割り当て状態を示すための特定の値（例えば、初期値）がＬ２Ｐテーブル３１－１にアドレス変換データとして格納されている状態である。

あるいは、クリアー処理部２３は、クリアー属性を有するネームスペースＮＳ＃１に対応するＬ２Ｐテーブル３１－１を初期状態に設定する代わりに、クリアー属性を有するネームスペースＮＳ＃１に対応するＬ２Ｐテーブル３１－１を破棄し、これによってネームスペースＮＳ＃１に含まれる論理アドレスそれぞれを未割り当て状態にしてもよい。この場合、クリアー処理部２３は、初期状態のＬ２Ｐテーブルを新たに生成し、その生成したテーブルをネームスペースＮＳ＃１用の新たなＬ２Ｐテーブル３１－１としてネームスペースＮＳ＃１に割り当ててもよい。

Ｌ２Ｐテーブル３１－１が複数の階層レベルに対応する複数のテーブルを含む階層Ｌ２Ｐテーブルとして実現されている場合には、クリアー処理部２３は、階層Ｌ２Ｐテーブル内の複数の階層レベルのうちの最上位階層レベルのテーブルのみを初期状態に設定するかまたは破棄することによって、ネームスペースＮＳ＃１に含まれる論理アドレスそれぞれを容易に未割り当て状態にすることができる。

コンピュータのようなシステムの電力制御のための標準規格として、ＡｄｖａｎｃｅｄＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄＰｏｗｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ（ＡＣＰＩ）仕様が知られている。ＡＣＰＩ仕様では、システムの電源状態は、システムステート（Ｓ０ステート～Ｓ５ステート）として規定されており、デバイスの電源状態は、デバイスパワーステート（Ｄ０ステート～Ｄ３ステート）として規定されている。以下の説明においては、これに限定されないが、ホスト２およびＳＳＤ３が取り得る電源状態として、ＡＣＰＩ仕様で規定されている電源状態を例示する。

ホスト２の電源状態、つまりシステム電源状態、が稼働状態（Ｓ０ステート）からサスペンド状態（Ｓ３ステート、またはＳ４ステート）に移行する際には、ホスト２は、ＳＳＤ３の現在の電源状態（つまりＳＳＤ３の現在のデバイスパワーステート）を、オン状態（Ｄ０ステート）から、ホスト２のサスペンド状態（Ｓ３ステート、またはＳ４ステート）に対応する低電力状態（例えば、Ｄ１ステート、Ｄ２ステート、またはＤ３ステート）に変更するための指示（以下、サスペンド指示と称する）をＳＳＤ３に送信する。

ここで、稼働状態（Ｓ０ステート）は、プロセッサ１０１が命令を実行し、メモリ１０２のリードおよびライトがプロセッサ１０１によって実行され得る状態である。サスペンド状態としては、スリープ状態（Ｓ３ステート）、またはハイバネーション状態（Ｓ４ステート）が使用される。スリープ状態（Ｓ３ステート）では、メモリ１０２を除くホスト２内のほとんど全ての構成要素が電源オフ状態となる。一方、ハイバネーション状態（Ｓ４ステート）では、メモリ１０２の内容がＳＳＤ３内の非クリアー属性のネームスペースにハイバネーションファイルとして保存されている状態で、メモリ１０２を含むホスト２内のほとんど全てのコンポーネントが電源オフ状態となる。

このサスペンド指示をホスト２から受信したことに応じ、コントローラ４は、ＳＳＤ３の現在の電源状態を、オン状態（Ｄ０ステート）から低電力状態（Ｄ１ステート、Ｄ２ステート、またはＤ３ステート）に遷移させる。

オン状態（Ｄ０ステート）は、ＳＳＤ３に電力が供給されており、ＳＳＤ３がコマンド処理を実行可能な状態である。低電力状態（Ｄ１ステート、Ｄ２ステート、またはＤ３ステート）は、オン状態（Ｄ０ステート）よりも消費電力が少ない電源状態である。低電力状態では、基本的には、コマンド処理は実行されない。Ｄ３ステートでは、ＳＳＤ３に供給されている電力が断たれる。Ｄ１ステートおよびＤ２ステートでは、ＳＳＤ３の消費電力を減らすために、例えば、ＳＳＤ３へ電力が供給されている状態が維持されたまま、ＳＳＤ３のコンポーネントの少なくとも一部、例えばＤＲＡＭ６、への電力の供給が断たれる。

例えば、ホスト２の電源状態が稼働状態（Ｓ０ステート）からスリープ状態（Ｓ３ステート）に遷移する際には、ホスト２は、ＳＳＤ３の現在の電源状態を、例えば、Ｄ０ステートからＤ１ステートまたはＤ２ステートに変更するためのサスペンド指示をＳＳＤ３に送信してもよい。この場合、ＳＳＤ３の現在の電源状態は、Ｄ０ステートから、Ｄ１ステートまたはＤ２ステートに遷移する。

また、例えば、ホスト２の電源状態が稼働状態（Ｓ０ステート）からハイバネーション状態（Ｓ４ステート）に遷移する際には、ホスト２は、ＳＳＤ３の現在の電源状態を、例えば、Ｄ０ステートからＤ３ステートに変更するためのサスペンド指示をＳＳＤ３に送信してもよい。この場合、ＳＳＤ３の現在の電源状態は、Ｄ０ステートから、Ｄ３ステートに遷移する。

また、ホスト２の電源状態がサスペンド状態から稼働状態に復帰してオペレーティングシステム１０１が処理を再開する際には、ホスト２は、ＳＳＤ３の現在の電源状態を、低電力状態（例えば、Ｄ１ステート、Ｄ２ステート、またはＤ３ステート）から動作状態（Ｄ０ステート）に復帰するための指示（以下、レジューム指示と称する）をＳＳＤ３に送信する。

ＳＳＤ３がＤ３ステートである間は、ＳＳＤ３への電源電圧Ｖｃｃの供給は停止されている。したがって、ＳＳＤ３の現在の電源状態をＤ３ステートからＤ０ステートに復帰させる際には、ホスト２は、ＳＳＤ３への電源電圧Ｖｃｃの供給も開始し、これによってＳＳＤ３に電力（電源電圧Ｖｃｃ）が再び供給される。

このレジューム指示をホスト２から受信したことに応じ、コントローラ４は、ＳＳＤ３の現在の電源状態を低電力状態（Ｄ１ステート、Ｄ２ステート、またはＤ３ステート）からオン状態（Ｄ０ステート）に遷移させる。

ホスト２の電源状態がサスペンド状態から稼働状態に復帰した際、オペレーティングシステム１０１１は、サスペンド状態に遷移する前にＳＳＤ３にスワップアウトしたデータをメモリ１０２に戻す場合がある。

このため、ホスト２からサスペンド指示を受信した場合、あるいはホスト２からレジューム指示を受信した場合には、クリアー処理部２３は、クリアー処理を行わない。これにより、ＳＳＤ３は、クリアー属性を有するネームスペースに書き込まれたデータを保持し続けることができる。よって、ホスト２は、サスペンド状態に遷移する前にＳＳＤ３にスワップアウトしたデータをＳＳＤ３から正常に読み出すことができる。

復元処理部２４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５からＤＲＡＭ６にＬ２Ｐテーブルをロードする処理と、シャットダウン準備処理と、Ｌ２Ｐテーブルを復元するための復元処理と、この復元処理のための準備処理である復元準備処理とを実行する。

ホスト２からＳＳＤ３に電力が供給された後、復元処理部２４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブル３１－１～３１－ｎの各々に含まれるアドレス変換データをＤＲＡＭ６にロードする。この場合、復元処理部２４は、必ずしも、各Ｌ２Ｐテーブルに含まれるアドレス変換データ全体をＤＲＡＭ６にロードする必要は無く、各Ｌ２Ｐテーブルに含まれるアドレス変換データの一部のみをＤＲＡＭ６にロードしてもよい。あるネームスペースへのデータの書き込みが実行された場合には、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、このデータに対応する論理アドレスに、このデータが書き込まれた物理アドレスがマッピングされるように、ＤＲＡＭ６に格納されているこのネームスペースに対応するアドレス変換データを更新する。このように、Ｌ２Ｐテーブル３１－１～３１－ｎの各々のアドレス変換データはＤＲＡＭ６上で更新される。

非クリアー属性を有するネームスペースの各々に対応するＬ２Ｐテーブルについては、復元処理部２４は、コントローラ４が電源断予告通知をホスト２から受信したことに応じ、シャットダウン準備処理を行う。このシャットダウン準備処理では、復元処理部２４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブルにまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む。これにより、ＳＳＤ３への電力の供給が断たれる前に、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブルにまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データを、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブルに反映させることができる。なお、電源回路７がＰＬＰ機能を有している場合には、不正電源断が起きたことがコントローラ４によって検出された場合も、復元処理部２４は、非クリアー属性を有するネームスペースの各々に対応するＬ２Ｐテーブルに対するシャットダウン準備処理を行うことができる。

クリアー属性を有するネームスペースの各々に対応するＬ２Ｐテーブルについては、復元処理部２４は、シャットダウン準備処理の実行を省略する。つまり、コントローラ４が電源断予告通知をホスト２から受信した場合、復元処理部２４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブルにまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込まない。電源回路７がＰＬＰ機能を有している場合には、不正電源断が起きたことがコントローラ４によって検出された場合も、復元処理部２４は、クリアー属性を有するネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルに対するシャットダウン準備処理の実行を省略する。

このように、クリアー属性を有する各ネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルに対するシャットダウン準備処理の実行を省略することにより、全てのネームスペースに対応する全てのＬ２Ｐテーブルに対するシャットダウン準備処理を実行する構成に比し、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５への書き込み量を低減することができる。

不正電源断が起きた場合には、非クリアー属性を有する各ネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルに対するシャットダウン準備処理が正常に実行できず、非クリアー属性を有する各ネームスペースに対応する最新のＬ２Ｐテーブルの内容が失われてしまう場合がある。この場合、不正電源断の後に、ＳＳＤ３への電力が再び供給された後、復元処理部２４は、非クリアー属性を有するネームスペースの各々に対応するＬ２Ｐテーブルを復元するための復元処理を実行する。復元処理部２４は、クリアー属性を有するネームスペースの各々に対応するＬ２Ｐテーブルを復元するための復元処理は実行しない。復元処理の詳細については、図９Ａ～図９Ｂを参照して後述する。

また、ＳＳＤ３がオン状態（Ｄ０ステート）である間、復元処理部２４は、非クリアー属性を有するネームスペースの各々に対応するＬ２Ｐテーブルのための復元準備処理だけを実行し、クリアー属性を有するネームスペースの各々に対応するＬ２Ｐテーブルのための復元準備処理を実行しない。

非クリアー属性を有するネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルのための復元準備処理では、復元処理部２４は、以下の処理を実行する。

復元処理部２４は、（１）チェックポイントの度に、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブルにまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む動作と、（２）チェックポイントの度に、このネームスペース用の書き込み先ブロックとして現在割り当てられているブロックに対して付与されたシーケンス番号を、このネームスペース用のＬ２Ｐテーブルの復元処理のために使用すべきブロック群を特定するための情報としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む動作と、を実行する。復元準備処理の詳細については、図９Ａ～図９Ｂを参照して後述する。

クリアー属性を有するネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルについては、復元処理部２４は、復元準備処理を実行しない。

すなわち、クリアー属性を有するネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルについては、復元処理部２４は、（３）チェックポイントの度に、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブルにまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む動作と、（４）チェックポイントの度に、このネームスペース用の書き込み先ブロックとして現在割り当てられているブロックに対して付与されたシーケンス番号を、このネームスペース用のＬ２Ｐテーブルの復元処理のために使用すべきブロック群を特定するための情報としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む動作と、を含む復元準備処理を実行しない。

このように、クリアー属性を有するネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルに対する復元準備処理の実行を省略することにより、全てのネームスペースに対応する全てのＬ２Ｐテーブルに対する復元準備処理を実行する構成に比し、コントローラ４の負荷を軽減することができる。

次に、アドレス変換テーブルの構成例について説明する。図３は、実施形態に係るＳＳＤ３において管理されるアドレス変換テーブルの構成例を示す図である。

Ｌ２Ｐテーブル３１－１～３１－ｎの各々は、階層構造を有さない単一レベルのＬ２Ｐテーブル、または階層構造を有する階層Ｌ２Ｐテーブルとして実現され得る。図３では、ネームスペースＮＳ＃１に対応するＬ２Ｐテーブル３１－１が階層Ｌ２Ｐテーブルとして実現されている場合が想定されている。

階層Ｌ２Ｐテーブルとして実現されたＬ２Ｐテーブル３１－１は、複数の階層レベルにそれぞれ対応する複数のテーブルを含む。階層レベルの数は２以上の任意の数であればよいが、ここでは、階層レベルの数が３の場合が例示されている。

Ｌ２Ｐテーブル３１－１は、下位テーブルＴ１－１と、上位テーブルＴ１－２と、最上位テーブルＴ１－３とを含む。

下位テーブルＴ１－１は、ホスト２から受信したデータが書き込まれたＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の物理アドレスそれぞれを管理するためのテーブルである。ネームスペースＮＳ＃１の論理アドレス範囲は、複数の範囲にさらに分割される。複数の範囲の各々は、連続する特定個数の論理アドレス（ＬＢＡ）を含む。例えば、下位テーブルＴ１－１は、これら複数の範囲の個数と同数の複数のアドレス変換データを含む。ネームスペースＮＳ＃１の論理アドレス範囲が、各々が３２個のＬＢＡを含む１２８個の範囲に分割されるケースにおいては、下位テーブルＴ１－１は、セグメントと称される１２８個のアドレス変換データ、つまり、セグメント＃０、＃１、…、＃９６、…、＃１２７を含む。

下位テーブルＴ１－１の一つのセグメントは、連続する３２個のＬＢＡにそれぞれ対応する３２個の物理アドレスをマッピング情報として含む。下位テーブルＴ１－１に属する各セグメントは下位セグメントとも称される。一つの下位セグメントによってカバーされる論理アドレス範囲は、３２個のＬＢＡに相当する。

上位テーブルＴ１－２は、各下位セグメントが書き込まれているＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の物理アドレスを管理するためのテーブルである。上位テーブルＴ１－２も、セグメントと称される複数のアドレス変換データ、例えば、セグメント＃０、＃１、…、＃３を含む。

上位テーブルＴ１－２の一つのセグメントは、例えば、連続する３２個の下位セグメントそれぞれが格納されているＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の３２個の位置（物理記憶位置）を示す。上位テーブルＴ１－２の各セグメントが３２個の下位セグメントの位置を示すので、上位テーブルＴ１－２に含まれるセグメントの総数は、下位セグメントの総数の１／３２である。上位テーブルＴ１－２の一つのセグメントによってカバーされる論理アドレスの範囲は、３２×３２個のＬＢＡに相当する。上位テーブルＴ１－２の各セグメントは、上位セグメントとも称される。

最上位テーブルＴ１－３は、セグメントと称される一つのアドレス変換データを含む。最上位テーブルＴ１－３のセグメントは、全ての上位セグメント＃０、＃１、…、＃３それぞれが格納されているＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の位置（物理記憶位置）を示す。つまり、最上位テーブルＴ１－３のセグメントは、上位セグメント＃０、＃１、…、＃３それぞれに対応する４つのポインタ（ポインタ０、１、２、３）を含む。４つのポインタの各々は、対応する上位セグメントの位置を示す。最上位テーブルＴ１－３のセグメントによってカバーされる論理アドレス範囲は、４×３２×３２個のＬＢＡに相当する。最上位テーブルＴ１－３のセグメントは最上位セグメントまたはルートテーブルと称される。

このように、一つの最上位セグメントによってカバーされる論理アドレス範囲は、一つの上位テーブルセグメントによってカバーされる論理アドレス範囲よりも広い。また、一つの上位テーブルセグメントによってカバーされる論理アドレス範囲は、一つの下位テーブルセグメントによってカバーされる論理アドレス範囲よりも広い。

したがって、コントローラ４は、例えば、上位セグメント＃０内の３２個のエントリの各々に、未割り当て状態を示す特定の値を設定するだけで、上位セグメント＃０に対応する３２×３２個のＬＢＡを未割り当て状態にすることができる。また、上位セグメント＃０内の３２個のエントリの各々に特定の値を設定する代わりに、コントローラ４は、例えば、最上位セグメント内のポインタ０の値を、未割り当て状態を示す特定の値に設定してもよい。この場合でも、上位セグメント＃０に対応する３２×３２個のＬＢＡを未割り当て状態にすることができる。

ネームスペースＮＳ＃１に対するクリアー処理では、コントローラ４は、例えば、最上位セグメント内の４個のポインタを、未割り当て状態を示す特定の値に設定する。これによって、ネームスペースＮＳ＃１に含まれる全てのＬＢＡを容易に未割り当て状態にすることができる。あるいは、コントローラ４は、最上位セグメント自体を破棄してもよい。この場合でも、ネームスペースＮＳ＃１に含まれる全てのＬＢＡを未割り当て状態にすることができる。最上位セグメントを破棄した場合には、コントローラ４は、新たな最上位セグメントを作成し、作成した新たな最上位セグメントをネームスペースＮＳ＃１のＬ２Ｐテーブルの最上位テーブルとして再割り当てしてもよい。

図４は、実施形態に係るＳＳＤ３において管理される複数のネームスペースを説明するための図である。

図４においては、ネームスペースＮＳ＃１、ネームスペースＮＳ＃２、…、ネームスペースＮＳ＃ｎがＳＳＤ３のコントローラ４によって管理されている場合が例示されている。各ネームスペースは、ネームスペース識別子（ＮＳＩＤ）によって識別される。

各ネームスペースは連続する複数の論理アドレス（ＬＢＡ）の集合を含む。各ネームスペースに対応する論理アドレス範囲は、ＬＢＡ０から始まる。各ネームスペースは任意のサイズに設定可能である。各ネームスペースのサイズは、各ネームスペースに含まれるＬＢＡの個数に対応する。

図４においては、ネームスペースＮＳ＃１がＬＢＡ０からＬＢＡｉまでの連続するｉ＋１個のＬＢＡを含み、ネームスペースＮＳ＃２がＬＢＡ０からＬＢＡｊまでの連続するｊ＋１個のＬＢＡを含み、ネームスペースＮＳ＃ｎがＬＢＡ０からＬＢＡｋまでの連続するｋ＋１個のＬＢＡを含む場合が例示されている。

これらのネームスペースに関連する情報を管理するためにネームスペース管理テーブル３２が使用される。

図５は、実施形態に係るＳＳＤ３において管理されるネームスペース管理テーブル３２を示す図である。ネームスペース管理テーブル３２では、作成されたネームスペースそれぞれについて、ネームスペース識別子と、クリアー識別子と、ネームスペースのサイズとがネームスペース情報として管理される。

各ネームスペースのネームスペース識別子（ＮＳＩＤ）は、各ネームスペースに対するアクセスするためにコントローラ４によって使用される識別子である。クリアー識別子は、対応するネームスペースがクリアー属性を有するか否かを示す識別子である。クリアー識別子は、クリアー属性または非クリアー属性の一方を示す属性情報として使用される。例えば、「１」にセットされたクリアー識別子は、対応するネームスペースがクリアー属性を有していることを示す。一方、例えば、「０」にセットされたクリアー識別子は、対応するネームスペースが非クリアー属性を有していることを示す。

図５においては、ネームスペース識別子ＮＳＩＤ１が付与されたネームスペースＮＳ＃１と、ネームスペース識別子ＮＳＩＤｎが付与されたネームスペースＮＳ＃ｎとが、クリアー属性を有し、ネームスペース識別子ＮＳＩＤ２が付与されたネームスペースＮＳ＃２が、クリアー属性を有さない（非クリアー属性を有する）場合が例示されている。

ネームスペースのサイズは、対応するネームスペースが有する論理アドレス範囲に含まれる論理アドレス（ＬＢＡ）の数によって示されている。

次に、実施形態に係るＳＳＤ３におけるブロック管理について説明する。

Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、コントローラ４がホスト２からライトコマンドを受信すると、ライトコマンドに含まれるネームスペース識別子に基づき、書き込み先のネームスペースを決定する。各ネームスペース用に現在割り当てられている書き込み先ブロックは、ブロック管理テーブル３３によって管理されている。図６に示されるように、ブロック管理テーブル３３では、ネームスペースＮＳ＃１、ＮＳ＃２、…、ＮＳ＃ｎにそれぞれ対応するアクティブブロックリスト３３１－１、３３１－２、…、３３１－ｎが管理されている。

アクティブブロックリスト３３１－１、３３１－２、…、３３１－ｎの各々においては、対応するネームスペースの有効データが格納されているアクティブブロックそれぞれのブロック識別子が管理されている。アクティブブロックリスト３３１－１、３３１－２、…、３３１－ｎの各々においては、対応するネームスペース用に現在割り当てられている書き込み先ブロックのブロック識別子も、アクティブブロックのブロック識別子の一つとして管理されている。

有効データとは、ある論理アドレスに関連付けられているデータを意味する。例えば、あるＬ２Ｐテーブルから参照されている物理アドレスに記憶されているデータ（すなわち最新のデータとして論理アドレスに関連付けられているデータ）は有効データである。有効データは、後にホスト２からリードされる可能性があるデータである。少なくとも一つの有効データが書き込まれているブロックは、アクティブブロックとして管理される。

無効データとは、どの論理アドレスにも関連付けられていないデータを意味する。例えば、どのＬ２Ｐテーブルからも参照されていない物理アドレスに記憶されているデータは無効データである。無効データは、もはやホスト２からリードされる可能性のないデータである。ある論理アドレスに関連付けられている更新データがＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込まれると、それまでその論理アドレスに関連付けられていたデータは無効データとなり、更新データが有効データとなる。また、あるネームスペースに対してクリアー処理が実行された場合にも、それまでそのネームスペースの論理アドレスに関連付けられていた全ての有効データは無効データとなる。

有効データを含まない各ブロックのブロック識別子は、フリーブロックのブロック識別子としてフリーブロックリスト３３２によって管理される。

以下、ネームスペースＮＳ＃２への書き込みと、ネームスペースＮＳ＃２に割り当てられている各ブロックの管理とについて説明する。他のネームスペースについても同様の処理が行われる。

アクティブブロックリスト３３１－２は、ネームスペースＮＳ＃２に関連付けられたアクティブブロックそれぞれのブロック識別子を管理するリストである。例えば、コントローラ４がホスト２から受信したライトコマンドがネームスペースＮＳ＃２のネームスペース識別子（ＮＳＩＤ２）を含む場合、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、ネームスペースＮＳ＃２に割り当てられている書き込み先ブロック内の次の書き込み可能なページに、このライトコマンドに関連付けられたライトデータを書き込む。そして、Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、ライトデータに対応する論理アドレスに、ライトデータが書き込まれたＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の物理アドレスが関連付けられるように、ネームスペースＮＳ＃２に関連付けられたＬ２Ｐテーブル３１－２を更新する。

Ｉ／Ｏコマンド処理部２２は、書き込み先ブロックに次のデータを書き込むときにその書き込み先ブロックに書き込み可能なページが存在しなかった場合、フリーブロックリスト３３２から任意のフリーブロックを選択し、選択したフリーブロックをネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして新たに割り当てる。

ネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして新たなブロックが割り当てられると、コントローラ４は、その新たなブロックにシーケンス番号を付与する。シーケンス番号は、ブロックがネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして割り当てられた順序を示す番号である。

図７は、実施形態に係るＳＳＤ３において管理されるブロック使用順序管理テーブル３４を示す図である。

ブロック使用順序管理テーブル３４は、ネームスペース毎に、そのネームスペース用の書き込み先ブロックとして割り当てられたブロックそれぞれのブロック識別子と、これらブロックの各々に付与されたシーケンス番号との間の対応関係を管理する。

ここでは、ネームスペースＮＳ＃２に関連付けられたブロック使用順序管理テーブル３４１－２に着目して説明する。まずネームスペースＮＳ＃２が作成され、最初にネームスペースＮＳ＃２に関連付けられたライトコマンドを受信すると、コントローラ４は、フリーブロックリスト３３２から任意のフリーブロック（例えば、ブロックＢＬＫ１）を選択し、ブロックＢＬＫ１をネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして割り当てる。このとき、コントローラ４は、ブロックＢＬＫ１にシーケンス番号１を付与する。

ブロックＢＬＫ１に対するデータの書き込みが進行し、ブロックＢＬＫ１に書き込み可能なページが存在しなくなった後、コントローラ４は、フリーブロックリスト３３２から、例えば、ブロックＢＬＫ３を選択し、ブロックＢＬＫ３をネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして割り当てる。そして、コントローラ４は、ブロックＢＬＫ３にシーケンス番号２を付与する。

この動作を繰り返すことで、コントローラ４は、ネームスペースＮＳ＃２用の次の書き込み先ブロックとして割り当てられたブロックＢＬＫ０、さらに次の書き込み先ブロックとして割り当てられたブロックＢＬＫ２に、シーケンス番号３、４を付与する。

これにより、ブロック使用順序管理テーブル３４１－２においては、シーケンス番号１、２、３、４が付与されたブロックそれぞれのブロック識別子として、ＢＬＫ１、ＢＬＫ３、ＢＬＫ０、ＢＬＫ２が管理される。

図８は、実施形態に係るＳＳＤ３に含まれるＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込まれるデータについて説明するための図である。

ここでは、ブロックＢＬＫ１に書き込まれるデータの一例について説明する。図８において、ブロックＢＬＫ１内の各行は、ページを表しており、上から順に、ページ０、ページ１、…、ページｙ－１である。

各ページには、例えば、各々が４ＫｉＢのサイズを有する４つのデータが、これら４つのデータにそれぞれ対応する４つの論理アドレス（ＬＢＡ）と共に格納されている。例えば、ページ０に書き込まれている４つのデータはそれぞれ、ＬＢＡ１６、ＬＢＡ１７、ＬＢＡ１８、ＬＢＡ２０に対応する。コントローラ４は、ブロックＢＬＫ１内の各ページから、４つのデータとこれら４つのデータに対応する４つのＬＢＡとを読み出すことができ、これによってこれら４つのデータがそれぞれ書き込まれている４つの物理アドレスに対応する４つのＬＢＡを知ることができる。なお、コントローラ４は、各ページにデータとＬＢＡとのペアを格納する代わりに、ブロックＢＬＫ１内の最後のページＰｙ－１に、ブロックＢＬＫ１に書き込まれたデータそれぞれに対応するＬＢＡのリストを書き込んでもよい。

このように、各ブロックにデータと共にＬＢＡを書き込む構成により、たとえ不正電源断によって、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内のＬ２Ｐテーブルにまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データが失われた場合であっても、最後に書き込みが行われた幾つかのブロックの内容を解析することによって、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内のＬ２Ｐテーブルを復元することができる。

次に、復元処理部２４によって実行される復元準備処理の例について説明する。ここでは、非クリアー属性を有するネームスペースＮＳ＃２に対する復元準備処理について説明する。

まず、Ｌ２Ｐテーブル３１－２の更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む動作について説明する。

図９Ａは、実施形態に係るＳＳＤ３において実行されるＬ２Ｐテーブル３１－２の復元準備処理について説明するための一つ目の図であり、図９Ｂは、実施形態に係るＳＳＤ３において実行されるＬ２Ｐテーブル３１－２の復元準備処理について説明するための二つ目の図である。

復元処理部２４は、Ｌ２Ｐテーブル３１－２の更新されたアドレス変換データをＤＲＡＭ６からＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む動作を周期的に行う。この動作を行うタイミングはチェックポイントと称される。チェックポイントの周期は、一定時間ごとであってもよいし、特定のアルゴリズムによって決定されてもよい。

最初のチェックポイントｃｐ１にて、復元処理部２４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５上のＬ２Ｐテーブル３１－２にまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込み、これによって、更新されたアドレス変換データの内容をＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５上のＬ２Ｐテーブル３１－２に反映する。

図９Ａでは、ＬＢＡ１０、ＬＢＡ３５、ＬＢＡ２９０にそれぞれ対応するアドレス変換データが、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５上のＬ２Ｐテーブル３１－２にまだ反映されていない場合が想定されている。この場合、復元処理部２４は、ＬＢＡ１０、ＬＢＡ３５、ＬＢＡ２９０にそれぞれ対応するアドレス変換データがＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内のＬ２Ｐテーブル３１－２に反映されるように、これらＬＢＡ１０、ＬＢＡ３５、ＬＢＡ２９０にそれぞれ対応するアドレス変換データを、更新されたアドレス変換データとして、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む。

このとき、復元処理部２４は、ネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして現在割り当てられているブロックに付与されているシーケンス番号を、チェックポイント情報として、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む。図９Ｂに示すように、チェックポイントｃｐ１の時点では、ブロックＢＬＫ０がネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして割り当てられている。したがって、復元処理部２４は、ブロックＢＬＫ０に付与されているシーケンス番号３をチェックポイント情報としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む。

次のチェックポイントｃｐ２にて、復元処理部２４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５上のＬ２Ｐテーブル３１－２にまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に再び書き込み、これによって、更新されたアドレス変換データの内容をＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５上のＬ２Ｐテーブル３１－２に反映する。

図９Ａでは、ＬＢＡ２６、ＬＢＡ３４、ＬＢＡ５５３にそれぞれ対応するアドレス変換データが、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５上のＬ２Ｐテーブル３１－２にまだ反映されていない場合が想定されている。この場合、復元処理部２４は、ＬＢＡ２６、ＬＢＡ３４、ＬＢＡ５５３にそれぞれ対応するアドレス変換データがＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内のＬ２Ｐテーブル３１－２に反映されるように、これらＬＢＡ２６、ＬＢＡ３４、ＬＢＡ５５３にそれぞれ対応するアドレス変換データを、更新されたアドレス変換データとして、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む。

このとき、復元処理部２４は、ネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして現在割り当てられているブロックに付与されているシーケンス番号を、チェックポイント情報として、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む。図９Ｂに示すように、チェックポイントｃｐ２の時点では、ブロックＢＬＫ２０がネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして割り当てられている。したがって、復元処理部２４は、ブロックＢＬＫ２０に付与されているシーケンス番号８をチェックポイント情報としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む。

図９Ａに示すように、次のチェックポイントｃｐ３にて、復元処理部２４は、ＬＢＡ７、ＬＢＡ８８、ＬＢＡ３５７にそれぞれ対応するアドレス変換データを、更新されたアドレス変換データとして、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む。

また、復元処理部２４は、ネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして現在割り当てられているブロックに付与されているシーケンス番号をチェックポイント情報としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む。図９Ｂに示すように、チェックポイントｃｐ３の時点では、ブロックＢＬＫ３１がネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして割り当てられている。したがって、復元処理部２４は、ブロックＢＬＫ３１に付与されているシーケンス番号２３をチェックポイント情報としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む。

不正電源断の後に、ホスト２からＳＳＤ３に電力が再び供給された場合、復元処理部２４は、最後のチェックポイントにて取得されたチェックポイント情報（シーケンス番号）に基づいて、Ｌ２Ｐテーブル３１－２の復元処理のために使用すべきブロック群を特定する。

例えば、チェックポイントｃｐ１の直後に不正電源断が起きた場合を想定する。この場合、Ｌ２Ｐテーブル３１－２の復元処理では、復元処理部２４は、ネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして現在割り当てられているブロック、つまり不正電源断が起きた時に書き込み先ブロックとして割り当てられていたブロック、に付与されているシーケンス番号をブロック使用順序管理テーブル３４１－２から取得する。そして、チェックポイントｃｐ１で取得されたシーケンス番号３から、不正電源断が起きた時に書き込み先ブロックとして割り当てられていたブロックに付与されているシーケンス番号までの範囲に属するシーケンス番号それぞれが付与されているブロック群を、Ｌ２Ｐテーブル３１－２の復元処理のために使用すべきブロック群として特定する。

例えば、ブロックＢＬＫ２が書き込み先ブロックとして割り当てられている状態で不正電源断が起きた場合には、不正電源断が起きた時に書き込み先ブロックとして割り当てられていたブロックＢＬＫ２に付与されているシーケンス番号は４であるので、チェックポイントｃｐ１で取得されたシーケンス番号３が付与されているブロックＢＬＫ０と、シーケンス番号４が付与されているブロックＢＬＫ２とが、Ｌ２Ｐテーブル３１－２の復元処理のために使用すべきブロック群として特定される。

次いで、復元処理部２４は、これらブロックＢＬＫ０およびブロックＢＬＫ２の各々に格納されているＬＢＡ群を使用して、ブロックＢＬＫ０およびブロックＢＬＫ２内の物理アドレスの各々とこれら物理アドレスの各々に格納されているデータに対応するＬＢＡとの間の対応関係を特定する。そして、復元処理部２４は、各物理アドレスと各ＬＢＡとの間の特定した対応関係を使用して、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内のＬ２Ｐテーブル３１－２を最新の内容に復元する。

図１０は、実施形態に係るＳＳＤ３において実行される、クリアー属性を有するネームスペースを作成する動作と、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられているＬ２Ｐテーブルのための復元準備処理を省略する動作とを説明するための図である。

例えば、スワップ領域として使用されるネームスペースの作成を望む場合、ホスト２は、クリアー属性を指定するネームスペース作成コマンドをＳＳＤ３に送信する。コントローラ４がこのネームスペース作成コマンドをホスト２から受信すると、ネームスペース管理コマンド処理部２１は、クリアー属性を有するネームスペースを作成する。ネームスペース管理コマンド処理部２１は、ネームスペース管理テーブル３２を使用することによって、この作成したネームスペースのネームスペース識別子を、クリアー属性を示す属性情報と関連付けて管理する。そして、コントローラ４は、作成されたネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルを作成する。また、ネームスペース管理コマンド処理部２１によって作成されたネームスペース毎に、コントローラ４は、ブロック管理テーブル３３を使用してアクティブブロックリストの管理を行うとともに、ブロック使用順序管理テーブル３４を使用してブロック使用順序の管理を行う。

ネームスペース管理コマンド処理部２１は、ネームスペースを削除することを要求するネームスペース削除コマンドをコントローラ４がホスト２から受信すると、ネームスペース削除コマンドによって指定されたネームスペース識別子を有するネームスペースを削除する。

復元処理部２４は、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルの復元準備処理をスキップする。復元準備処理は、チェックポイントの度に、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブルにまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む動作と、チェックポイントの度に、このネームスペース用の書き込み先ブロックとして現在割り当てられているブロックに対して付与されたシーケンス番号を、このＬ２Ｐテーブルの復元処理のために使用すべきブロック群を特定するための情報としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む動作と、を含む。

図１１は、実施形態に係るＳＳＤ３において実行されるクリアー処理について説明するための図である。

クリアー処理部２３は、コントローラ４が、電源断予告通知をホスト２から受信するかまたは不正電源断を検出してから、ＳＳＤ３に電力が再び供給されて、ホスト２からのコマンドをコントローラ４が処理が可能なレディー状態になるまでの期間に、クリアー処理を実行する。

例えば、クリアー処理部２３は、ＳＳＤ３に電力が再び供給されたことに応じ、クリアー属性を有するネームスペースに含まれる論理アドレスの各々が未割り当て状態になるようにクリアー処理を実行してもよい。クリアー処理では、例えば、クリアー処理部２３は、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルを、初期状態に設定する、あるいは破棄することによって、クリアー属性を有するネームスペースに含まれる論理アドレスを未割り当て状態にする。

図１２は、実施形態に係るＳＳＤ３において実行されるクリアー処理にて、クリアー属性を持つネームスペースに関連付けられた論理物理アドレス変換テーブルを初期状態に設定または破棄する動作について説明するための図である。

ここでは、ネームスペースＮＳ＃１に関連付けられたＬ２Ｐテーブル３１－１、ネームスペースＮＳ＃２に関連付けられたＬ２Ｐテーブル３１－２、…、ネームスペースＮＳ＃ｎに関連付けられたＬ２Ｐテーブル３１－ｎの各々が、階層Ｌ２Ｐテーブルとして実現されている場合を想定する。

Ｌ２Ｐテーブル３１－１は、下位テーブルＴ１－１、上位テーブルＴ１－２、および最上位テーブルＴ１－３を含む。Ｌ２Ｐテーブル３１－２は、下位テーブルＴ２－１、上位テーブルＴ２－２、および最上位テーブルＴ２－３を含む。Ｌ２Ｐテーブル３１－ｎは、下位テーブルＴｎ－１、上位テーブルＴｎ－２、および最上位テーブルＴｎ－３を含む。

なお、図１２では、下位セグメントの数および上位セグメントの数が全てのＬ２Ｐテーブル間で同じであるかのように示されているが、実際には、あるＬ２Ｐテーブルに含まれる下位セグメントの数と上位セグメントの数とは、そのＬ２Ｐテーブルに対応するネームスペースのサイズに応じて決定される。

クリアー処理部２３は、ネームスペースＮＳ＃１～ＮＳ＃ｎの中から、クリアー属性を有するネームスペースＮＳ＃１およびＮＳ＃ｎを選択し、ネームスペースＮＳ＃１およびＮＳ＃ｎに対するクリアー処理を実行する。

まず、ネームスペースＮＳ＃１に対するクリアー処理について説明する。クリアー処理部２３は、ネームスペースＮＳ＃１に関連付けられたＬ２Ｐテーブル３１－１において管理されている論理アドレスのそれぞれを未割り当て状態にする。例えば、クリアー処理部２３は、Ｌ２Ｐテーブル３１－１に含まれる最上位テーブルＴ１－３を初期状態に設定するかまたは破棄する。最上位テーブルＴ１－３が初期状態に設定されるかまたは破棄されると、コントローラ４は、上位テーブルＴ１－２を参照することができなくなり、さらには、下位テーブルＴ１－１も参照することができなくなる。

よって、最上位テーブルＴ１－３を初期状態に設定するかまたは破棄することによって、ネームスペースＮＳ＃１に含まれる論理アドレスの各々は、いずれも未割り当て状態になる。

同様に、クリアー処理部２３は、Ｌ２Ｐテーブル３１－ｎにおいて管理されている論理アドレスのそれぞれを未割り当て状態にする。例えば、クリアー処理部２３は、Ｌ２Ｐテーブル３１－ｎに含まれる最上位テーブルＴｎ－３を初期状態に設定するかまたは破棄する。これにより、ネームスペースＮＳ＃ｎに含まれる論理アドレスの各々は、いずれも未割り当て状態になる。

これにより、クリアー属性を有するネームスペースＮＳ＃１に関連付けられているアクティブブロックの全てと、クリアー属性を有するネームスペースＮＳ＃ｎに関連付けられているアクティブブロックの全てとは、無効データしか記憶していないブロックになる。そのため、クリアー処理部２３は、クリアー属性を有するネームスペースＮＳ＃１とＮＳ＃ｎに関連付けられていたアクティブブロックのブロック識別子を全てフリーブロックリスト３３２に移動する。

図１３は、実施形態に係るＳＳＤ３において実行されるクリアー処理にて、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられていたブロック（アクティブブロック）の各々をフリーブロックとして管理する動作について説明するための図である。

クリアー処理部２３が、ネームスペースＮＳ＃１に含まれる各論理アドレスを未割り当て状態に設定すると、アクティブブロックリスト３３１－１によって管理されているどのアクティブブロックに格納されているデータも無効データになる。同様に、クリアー処理部２３が、ネームスペースＮＳ＃ｎに含まれる各論理アドレスを未割り当て状態に設定すると、アクティブブロックリスト３３１－ｎによって管理されているどのアクティブブロックに格納されているデータも無効データになる。

そのため、アクティブブロックリスト３３１－１によって管理されているブロックには、有効データが書き込まれているブロックが存在しなくなる。クリアー処理部２３は、アクティブブロックリスト３３１－１によって管理されている全てのブロックのブロック識別子を、フリーブロックリスト３３２に移動させる。

同様に、アクティブブロックリスト３３１－ｎによって管理されているブロックには、有効データが書き込まれているブロックが存在しなくなる。クリアー処理部２３は、アクティブブロックリスト３３１－ｎによって管理されている全てのブロックのブロック識別子を、フリーブロックリスト３３２に移動させる。これにより、クリアー属性を有する各ネームスペースに関連付けられていたアクティブブロックのそれぞれが、データ（またはＬ２Ｐテーブルなどの管理情報）の書き込みに利用可能な物理記憶領域として再利用可能となる。

図１４は、ホスト２において実行される、クリアー属性を有するネームスペースを再フォーマットする処理について説明するための図である。

あるネームスペースのＬＢＡ０周辺の幾つかのＬＢＡには、このネームスペースのフォーマットに関する情報、例えば、このネームスペースに対応するファイルシステムの種類を示す情報、このネームスペースのマウントポイントを示す情報、等が書き込まれている。クリアー属性を有するネームスペースに対するクリアー処理が実行されると、これらフォーマットに関する情報を、このクリアー属性を有するネームスペースからリードすることができなくなる。したがって、ホスト２は、このクリアー属性を有するネームスペースをデータの書き込みおよび読み出しに再び利用できるようにするために、このクリアー属性を有するネームスペースにフォーマットに関する情報を再び書き込むための再フォーマット処理を実行する。

ＳＳＤ３に電力が再び供給されてコントローラ４がレディー状態になった後、ホスト２は、まず、ＳＳＤ３によって管理されている個々のネームスペースに関する情報をＳＳＤ３から取得して、ＳＳＤ３によって管理されているネームスペースの中から、クリアー属性を有するネームスペースを特定してもよい。

この場合、ホスト２は、特定のネームスペースのＮＳＩＤを指定するネームスペース情報取得要求をコントローラ４に送信する。ネームスペース情報取得要求としては、例えば、ＮＶＭｅ規格で規定されているｉｄｅｎｔｉｆｙコマンド（ＩｄｅｎｔｉｆｙＮａｍｅｓｐａｃｅｄａｔａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を使用し得る。

ネームスペース情報取得要求を受信したネームスペース管理コマンド処理部２１は、指定されたＮＳＩＤを有するネームスペースに関するネームスペース情報をホスト２に送信する。このネームスペース情報には、指定されたＮＳＩＤを有するネームスペースに関する様々な情報、例えば、このネームスペースを一意に識別するためのグローバルなネームスペース識別子と、このネームスペースの属性情報であるクリアー識別子と、このネームスペースのサイズ、等が含まれている。グローバルなネームスペース識別子としては、例えば、ＮａｍｅｓｐａｃｅＧｌｏｂａｌｌｙＵｎｉｑｕｅＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＮＧＵＩＤ）が使用されてもよい。ＮＶＭｅ規格に準拠したストレージデバイスは、複数のコントローラを含み得る。ＮＧＵＩＤは、ＮＶＭｅ規格に準拠したストレージデバイスにおいて管理されている個々のネームスペースを一意に識別可能な識別子である。

ホスト２は、このネームスペースがクリアー属性を有するネームスペースであることを確認すると、フォーマット動作の実行をＳＳＤ３に指示し、これによってこのネームスペースに対する再フォーマットを実行する。このネームスペースの再フォーマットを実行することにより、このネームスペースのフォーマットに関する情報をこのネームスペースのＬＢＡ０周辺の幾つかのＬＢＡに再度書き込むことができる。これにより、ホスト２は、クリアー属性を有するこのネームスペースを例えばスワップ領域として再び利用開始することが可能となる。

クリアー属性を有する全てのネームスペースに対する再フォーマット処理が完了した後、ホスト２は、Ｉ／Ｏコマンド（ライトコマンド、リードコマンド）をＳＳＤ３に発行して、ＳＳＤ３と協調して、各ネームスペースへのデータの書き込みおよび各ネームスペースからのデータの読み出しを行う。

図１５は、実施形態に係るＳＳＤ３において実行されるネームスペース作成処理の手順を示すフローチャートである。

まず、コントローラ４は、ホスト２からネームスペース作成コマンドを受信する（ステップＳ１０１）。ネームスペース作成コマンドは、ネームスペースの作成を要求するネームスペース管理コマンドである。ネームスペース作成コマンドは、作成すべきネームスペースのサイズと、作成すべきネームスペースが有する属性（クリアー属性または非クリアー属性）とを指定する。

コントローラ４は、ステップＳ１０１で受信したネームスペース作成コマンドがクリアー属性を指定するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

受信したネームスペース作成コマンドがクリアー属性を指定している場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、コントローラ４は、クリアー属性を有するネームスペースを作成する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３では、コントローラ４は、ネームスペース管理テーブル３２を使用することによって、ステップＳ１０３で作成されたネームスペースのネームスペース識別子を、クリアー属性を示す属性情報と関連付けて管理する。

受信したネームスペース作成コマンドがクリアー属性を指定しない（つまり、非クリアー属性を指定する）場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、コントローラ４は、非クリアー属性を有するネームスペースを作成する（ステップＳ１０４）。コントローラ４は、ネームスペース管理テーブル３２を使用することによって、ステップＳ１０４で作成されたネームスペースのネームスペース識別子を、非クリアー属性を示す属性情報と関連付けて管理する。

コントローラ４は、ステップＳ１０３あるいはステップＳ１０４において作成したネームスペースに関するネームスペース情報をホスト２に返送する（ステップＳ１０５）。ここで、コントローラ４がホスト２に送信するネームスペース情報は、少なくとも、作成したネームスペースのネームスペース識別子を含む。ネームスペース情報は、作成したネームスペースのネームスペース識別子と、作成したネームスペースのサイズと、作成したネームスペースが有する属性（クリアー属性または非クリアー属性）を示す属性情報とを含んでいてもよい。

図１６は、実施形態に係るＳＳＤ３において実行される復元準備処理の手順を示すフローチャートである。

コントローラ４は、コントローラ４によって管理されている複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数のＬ２Ｐテーブルを、復元準備処理の対象となるＬ２Ｐテーブルとして一つずつ順番に選択し、選択したＬ２Ｐテーブル毎に、以下の処理を実行する。

コントローラ４は、まず、復元準備処理の対象となる一つのＬ２Ｐテーブルを選択する（ステップＳ２０１）。コントローラ４は、ステップＳ２０１で選択したＬ２Ｐテーブルが関連付けられたネームスペースがクリアー属性を有するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

選択したＬ２Ｐテーブルが関連付けられたネームスペースがクリアー属性を有する場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、コントローラ４は、復元準備処理を終了する。クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルに対しては、復元処理を実行する必要がないためである。

選択したＬ２Ｐテーブルが関連付けられたネームスペースがクリアー属性を有さない（非クリアー属性を有する）場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、コントローラ４は、選択したＬ２Ｐテーブルに対する復元準備処理をチェックポイント毎に行う。ここでは、選択したＬ２ＰテーブルがネームスペースＮＳ＃２に関連付けられているＬ２Ｐテーブル３１－２である場合を想定する。

チェックポイントのタイミングに到達した場合、コントローラ４は、まず、ＤＲＡＭ６に格納されている選択したＬ２Ｐテーブル３１－２のアドレス変換データのうち、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブル３１－２にまだ反映されていない更新されたアドレス変換データを、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む（ステップＳ２０３）。

そして、コントローラ４は、ネームスペースＮＳ＃２用の書き込み先ブロックとして現在割り当てられているブロックに対して付与されたシーケンス番号を、Ｌ２Ｐテーブル３１－２の復元のために使用すべきブロック群を特定するためのチェックポイント情報として、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４では、コントローラ４は、例えば、このシーケンス番号を、現在のチェックポイントを特定するためのチェックポイント番号と一緒に、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５にチェックポイント情報として記録する処理を行う。

図１７は、ホスト２から電源断予告通知を受信してから、ＳＳＤ３に電力が再び供給されてＳＳＤ３のコントローラ４がレディー状態になるまでの期間に、実施形態に係るＳＳＤ３において実行される処理の手順を示すフローチャートである。

ここでは、ＳＳＤ３に電力が再び供給された後に、クリアー処理が実行される場合を想定する。

コントローラ４は、ホスト２から電源断予告通知またはサスペンド指示を受信する（ステップＳ３０１）。コントローラ４は、ステップＳ３０１で受信した通知／指示が電源断予告通知またはサスペンド指示のいずれであるか、つまり実行すべき処理がシャットダウン準備処理またはサスペンド準備処理のいずれであるかを判定する（ステップＳ３０２）。

ステップＳ３０１で受信した通知／指示が電源断予告通知であった場合（ステップＳ３０２でシャットダウン）、コントローラ４は、シャットダウン準備処理を実行する（ステップＳ３０３）。シャットダウン準備処理では、コントローラ４は、非クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルを選んで、更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む処理を実行する。

シャットダウン準備処理が完了すると、コントローラ４は、シャットダウン準備処理が完了したことをホスト２に通知する（ステップＳ３０４）。ホスト２は、ＳＳＤ３のシャットダウン準備処理が完了したことを確認すると、ＳＳＤ３への電力の供給を断つ。

ＳＳＤ３への電力の供給が断たれた後に、ホスト２からＳＳＤ３に電力が再び供給された場合（ステップＳ３０５で電源オン）、コントローラ４は、コントローラ４の状態をホスト２からのコマンドを処理可能なレディー状態にするための一連の初期化シーケンスを開始する。この初期化シーケンス中に、コントローラ４は、クリアー属性を有するネームスペースに対するクリアー処理を実行する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０６では、コントローラ４は、クリアー属性を有するネームスペースの論理アドレス範囲に含まれる各論理アドレスを未割り当て状態にし、さらに、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられていた各ブロックのブロック識別子をフリーブロックリスト３３２に移動させる。

また、この初期化シーケンス中に、コントローラ４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５からＬ２Ｐテーブル３１－１、…、３１－ｎの各々のアドレス変換データの少なくとも一部をＤＲＡＭ６にロードする動作も実行する。例えば、クリアー属性を有するネームスペースＮＳ＃１に関連付けられたＬ２Ｐテーブル３１－１が破棄された場合には、ネームスペースＮＳ＃１用の新たなＬ２Ｐテーブルが作成され、この作成されたＬ２Ｐテーブルのアドレス変換データの少なくとも一部がＤＲＡＭ６にロードされる。

初期化シーケンスが完了すると、コントローラ４は、ホスト２からのコマンドの処理が可能なレディー状態となる。コントローラ４は、コントローラ４がレディー状態になったことをホスト２に通知する（ステップＳ３１０）。

ステップＳ３０１で受信した通知／指示がサスペンド指示であった場合（ステップＳ３０２でサスペンド）、コントローラ４は、サスペンド準備処理を実行する（ステップＳ３０７）。サスペンド準備処理では、コントローラ４は、全てのネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルについて、ＤＲＡＭ６に格納されている更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む処理を実行する。そして、コントローラ４は、ＳＳＤ３の現在の電源状態を、オン状態（Ｄ０ステート）から、サスペンド指示で指定された低電力状態（Ｄ１ステート、Ｄ２ステート、またはＤ３ステート）に遷移させるための処理を実行する。

サスペンド準備処理が完了すると、コントローラ４は、サスペンド準備処理が完了したことをホスト２に通知する（ステップＳ３０８）。サスペンド指示で指定された遷移先の電源状態がＤ３ステートである場合には、ホスト２は、ＳＳＤ３のサスペンド準備処理が完了したことを確認すると、ＳＳＤ３への電力の供給を断つ。

ＳＳＤ３の電源状態が低電力状態に遷移した後に、レジューム指示をホスト２から受信すると（ステップＳ３０９）、コントローラ４は、ＳＳＤ３の電源状態を低電力状態からオン状態（Ｄ０ステート）に復帰させるための処理を開始する。ＳＳＤ３がＤ３ステートに入っていた場合には、ホスト２からＳＳＤ３に電力が供給されるとともに、ホスト２からＳＳＤ３にレジューム指示が送信されてもよい。

ＳＳＤ３の電源状態が低電力状態からオン状態（Ｄ０ステート）に復帰して、コントローラ４がホスト２からのコマンドを処理可能なレディー状態になると、コントローラ４は、コントローラ４がレディー状態になったことをホスト２に通知する（ステップＳ３１０）。

図１８は、不正電源断の検出から、ＳＳＤ３に電力が再び供給されてＳＳＤ３のコントローラ４がレディー状態になるまでの期間に、実施形態に係るＳＳＤ３において実行される処理の手順を示すフローチャートである。

ここでは、ＳＳＤ３に電力が再び供給された後に、クリアー処理が実行される場合を想定する。電源回路７がＰＬＰ機能を有している場合には、図１７を参照して説明したシャットダウン準備処理は不正電源断が起きた時にも実行される。電源回路７がＰＬＰ機能を有していない場合には、不正電源断が起きた時にはシャットダウン準備処理は実行されない。以下では、電源回路７がＰＬＰ機能を有していない場合を想定する。

コントローラ４は、電源断予告通知をホスト２から受信する前に電源回路７から電源オフ検出通知を受信した場合、不正電源断が起きたことを検出する（ステップＳ４０１）。

不正電源断によってＳＳＤ３への電力の供給が断たれた後に、ホスト２からＳＳＤ３に電力が再び供給された場合（ステップＳ４０２で電源オン）、コントローラ４は、初期化シーケンスを開始する。この初期化シーケンス中に、コントローラ４は、クリアー属性を有するネームスペースに対するクリアー処理を実行する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３では、コントローラ４は、クリアー属性を有するネームスペースに含まれる論理アドレスの各々を未割り当て状態にし、さらに、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられていたアクティブブロックをフリーブロックリスト３３２に移動させる。

初期化シーケンス中に、コントローラ４は、さらに、非クリアー属性を有する各ネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルの復元処理を実行する（ステップＳ４０４）。クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルは、初期状態に設定あるいは破棄されているため、コントローラ４は、非クリアー属性を有する各ネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルにのみ復元処理を実行する。

初期化シーケンスが完了すると、コントローラ４は、ホスト２からのコマンドの処理が可能なレディー状態となる。コントローラ４は、コントローラ４がレディー状態になったことをホスト２に通知する（ステップＳ４０５）。

図１９は、実施形態に係るＳＳＤ３において実行されるシャットダウン準備処理の手順を示すフローチャートである。

ホスト２から電源断予告通知を受信した場合、コントローラ４は、シャットダウン準備処理を開始する。電源回路７がＰＬＰ機能を有している場合は、不正電源断が起きたことを検出した場合も、コントローラ４は、シャットダウン準備処理を開始する。

シャットダウン準備処理では、コントローラ４は、まず、ＤＲＡＭ６に更新されたアドレス変換データが存在し、且つ、その更新されたアドレス変換データの中に、まだステップＳ５０２～ステップＳ５０５の処理が施されていない未選択のアドレス変換データが存在するか否かを判定する（ステップＳ５０１）。未選択のアドレス変換データが存在する場合には（ステップＳ５０１でＹｅｓ）、コントローラ４は、ＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データのうち、まだ選択されていないアドレス変換データを選択する（ステップＳ５０２）。ＤＲＡＭ６内に更新されたアドレス変換データが存在しない場合、または、更新されたアドレス変換データ全てに対してステップＳ５０２～ステップＳ５０５の処理が施されて未選択のアドレス変換データが存在しなくなった場合は（ステップＳ５０１でＮｏ）、図１９の処理が終了される。

ステップＳ５０２では、コントローラ４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブル３１－１、…、３１－ｎにはまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データの中から、まだ選択されていない任意のアドレス変換データを選択する。

コントローラ４は、ステップＳ５０２において選択されたアドレス変換データがクリアー属性を有するネームスペースに関連付けられているか否かを判定する（ステップＳ５０３）。つまり、コントローラ４は、選択されたアドレス変換データが含まれているＬ２Ｐテーブルに関連付けられているネームスペースがクリアー属性を有するか否かを判定する。

ステップＳ５０２において選択されたアドレス変換データがクリアー属性を有するネームスペースに関連付けられている場合（ステップＳ５０３でＹｅｓ）、コントローラ４は、選択されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む処理の実行をスキップする（ステップＳ５０４）。

ステップＳ５０２において選択されたアドレス変換データが非クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられている場合（ステップＳ５０３でＮｏ）、コントローラ４は、選択されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５へ書き込む処理を実行する（ステップＳ５０５）。これにより、選択されたアドレス変換データの内容は、この選択されたアドレス変換データに対応するＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内のＬ２Ｐテーブルに反映される。

ステップＳ５０４あるいはステップＳ５０５の後、処理はステップＳ５０１に戻る。ステップＳ５０１で、コントローラ４は、ＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データの中に、未選択のアドレス変換データが存在するか否かを再び判定する。

ＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データの中に、未選択のアドレス変換データが存在する場合（ステップＳ５０１でＹｅｓ）、コントローラ４は、ステップＳ５０２～Ｓ５０５の処理を再度実行する。

ＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データの中に、未選択のアドレス変換データが存在しなくなった場合（ステップＳ５０１でＮｏ）、コントローラ４は、処理を終了する。

図２０は、実施形態に係るＳＳＤ３において実行されるサスペンド準備処理の手順を示すフローチャートである。

ホスト２からサスペンド指示を受信すると、コントローラ４は、サスペンド準備処理を開始する。

サスペンド準備処理では、コントローラ４は、まず、ＤＲＡＭ６に更新されたアドレス変換データが存在し、且つ、その更新されたアドレス変換データの中に、まだステップＳ６０２～ステップＳ６０３の処理が施されていない未選択のアドレス変換データが存在するか否かを判定する（ステップＳ６０１）。未選択のアドレス変換データが存在する場合には（ステップＳ６０１でＹｅｓ）、コントローラ４は、ＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データのうち、まだ選択されていないアドレス変換データを選択する（ステップＳ６０２）。ＤＲＡＭ６内に更新されたアドレス変換データが存在しない場合、または、更新されたアドレス変換データ全てに対してステップＳ６０２～ステップＳ６０３の処理が施されて未選択のアドレス変換データが存在しなくなった場合は（ステップＳ６０１でＮｏ）、図２０の処理が終了される。

ステップＳ６０２では、コントローラ４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブル３１－１、…、３１－ｎにまだ反映されていないＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データの中から、まだ選択されていない任意のアドレス変換データを選択する。

コントローラ４は、ステップＳ６０２で選択されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む（ステップＳ６０３）。これにより、選択されたアドレス変換データの内容は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内のこの選択されたアドレス変換データに対応するＬ２Ｐテーブルに反映される。

ステップＳ６０３の後、処理はステップＳ６０１に戻る。ステップＳ６０１で、コントローラ４は、ＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データの中に、未選択のアドレス変換データが存在するか否かを再び判定する。

ＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データの中に、まだ未選択のアドレス変換データが存在する場合（ステップＳ６０１でＹｅｓ）、つまりＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブル３１－１、…、３１－ｎにまだ反映されていない更新されたアドレス変換データがＤＲＡＭ６内に残っている場合、コントローラ４は、ステップＳ６０２～Ｓ６０３の処理を再度実行する。

ＤＲＡＭ６内の更新されたアドレス変換データの中に、未選択のアドレス変換データが存在しなくなった場合（ステップＳ６０１でＮｏ）、つまりＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に格納されているＬ２Ｐテーブル３１－１、…、３１－ｎにまだ反映されていない更新されたアドレス変換データがＤＲＡＭ６内に残っていない場合、コントローラ４は、処理を終了する。

図２１は、実施形態に係るＳＳＤ３において実行されるクリアー処理の手順を示すフローチャートである。

コントローラ４は、ネームスペース管理テーブル３２を参照することによって、クリアー属性を有するネームスペースが存在するか否かを判定する（ステップＳ７０１）。

クリアー属性を有するネームスペースが存在する場合（ステップＳ７０１でＹｅｓ）、コントローラ４は、例えば、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルを初期状態に設定するか、または破棄することによって、クリアー属性を有するネームスペースに含まれる論理アドレス範囲に含まれる各論理アドレスを未割り当て状態にする（ステップＳ７０２）。クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルが階層Ｌ２Ｐテーブルによって実現されている場合には、ステップＳ７０２では、コントローラ４は、階層Ｌ２Ｐテーブル内の最上位階層レベルのテーブルを初期状態に設定するか、または破棄する。

そして、コントローラ４は、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられていた全てのブロックのブロック識別子をフリーブロックリスト３３２に移動させ、これら全てのブロックをフリーブロックとして管理する（ステップＳ７０３）。

クリアー属性を有するネームスペースが存在しない場合（ステップＳ７０１でＮｏ）、コントローラ４は、クリアー処理を終了する。

図２２は、ＳＳＤ３に電力が再び供給された後に、実施形態に係るＳＳＤ３とホスト２とにおいて実行される処理の手順を示すフローチャートである。

ＳＳＤ３への電力の供給が断たれた後に、ＳＳＤ３に電力が再び供給されると、ＳＳＤ３内のコントローラ４は、クリアー処理を含む初期化処理を開始する（ステップＳ８０１）。初期化処理中においては、コントローラ４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内のＬ２Ｐテーブル３１－１～３１－ｎの各々のアドレス変換データの少なくとも一部をＤＲＡＭ６上にロードする処理も実行する。

コントローラ４がレディー状態なると、コントローラ４は、そのことをホスト２に通知する（Ｓ８０２）。コントローラ４がレディー状態になったことがコントローラ４から通知されると、ホスト２は、特定のネームスペースのＮＳＩＤを指定するネームスペース情報取得要求をコントローラ４に送信する（ステップＳ８０３）。ホスト２からネームスペース情報の取得要求を受信したコントローラ４は、指定されたＮＳＩＤを有するネームスペースに関するネームスペース情報をホスト２に送信する（ステップＳ８０４）。ネームスペース情報には、このネームスペースを一意に識別するためのグローバルなネームスペース識別子と、このネームスペースの属性情報であるクリアー識別子と、このネームスペースのサイズ、等が含まれている。

ホスト２は、このネームスペースがクリアー属性を有するネームスペースであることを確認すると、このネームスペースのフォーマットに関する情報をこのネームスペースのＬＢＡ０周辺の幾つかのＬＢＡに書き込むための再フォーマット処理を実行する（ステップＳ８０５）。これにより、既にクリアー処理されたこのネームスペースに対するアクセスを正常に実行することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、コントローラ４は、クリアー属性を指定するネームスペース作成コマンドをホスト２から受信した場合、クリアー属性を有するネームスペースを作成する。クリアー属性を有するネームスペースを識別するネームスペース識別子を指定するライトコマンドをホスト２から受信したことに応じ、コントローラ４は、受信したライトコマンドに関連付けられたデータをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む動作を実行する。また、コントローラ４は、このデータに対応する論理アドレスに、このデータが書き込まれたＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５の物理アドレスがマッピングされるように、このクリアー属性を有するネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルを更新する動作を実行する。

そして、電源断予告通知の受信または不正電源断の検出から、ＳＳＤ３に電力が再び供給されてコントローラ４がレディー状態になるまでの期間に、コントローラ４は、クリアー属性を有するネームスペースの論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスの各々を、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５の物理アドレスがマッピングされていない未割り当て状態にする。この結果、クリアー属性を有するネームスペースに含まれる論理アドレス範囲に関連付けられているデータは全て無効データとなるので、このクリアー属性を有するネームスペースは、データがまだ書き込まれていない作成直後のネームスペースと同様の状態となる。よって、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられている全てのブロックは、有効データを含まないフリーブロックとなる。

したがって、例えば、クリアー属性を有するネームスペースを、ＳＳＤ３の電源サイクルを跨いで保持する必要が無いデータの格納先として使用することにより、ＳＳＤ３の電源サイクルを跨いで保持する必要が無いデータによってＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５内の物理記憶領域が無駄に使用されることを防止することができる。よって、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５の消耗を低減することができる。

また、コントローラ４が電源断予告通知をホスト２から受信した場合、クリアー属性を有するネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルについては、コントローラ４は、ＤＲＡＭ６に格納されている更新されたアドレス変換データをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５に書き込む処理を実行しない。このように、クリアー属性を有するネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルを最新の内容に維持するための処理を省略することにより、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５への書き込み量を低減することができるので、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５の不要な消耗をさらに低減することが可能となる。

また、ＳＳＤ３がオン状態（Ｄ０ステート）である間は、コントローラ４は、クリアー属性を有するネームスペースに対応するＬ２Ｐテーブルに対する復元準備処理の実行も省略する。

このように、本実施形態では、クリアー属性を有するネームスペースに関連付けられたＬ２Ｐテーブルのアドレス変換データに関して、さまざまな処理が省略されることにより、コントローラ４の負荷を低減でき、またＮＡＮＤ型フラッシュメモリ５の消耗を抑えることができる。

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…情報処理システム、２…ホスト、３…ＳＳＤ、４…コントローラ、５…ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ、６…ＤＲＡＭ、７…電源回路、１０…バス、１１…ホストインタフェース、１２…ＣＰＵ、１３…ＮＡＮＤインタフェース、１４…ＤＲＡＭインタフェース、１５…ＤＭＡＣ、１６…ＳＲＡＭ、１７…ＥＣＣエンコード／デコード部、２１…ネームスペース管理コマンド処理部、２２…Ｉ／Ｏコマンド処理部、２３…クリアー処理部、２４…復元処理部、３１－１～３１－ｎ…Ｌ２Ｐテーブル、３２…ネームスペース管理テーブル、３３…ブロック管理テーブル、３４…ブロック使用順序管理テーブル。

Claims

ホストに接続可能なメモリシステムであって、
不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに電気的に接続されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
第１の属性を指定する第１のネームスペース作成コマンドを前記ホストから受信したことに応じ、第１の論理アドレス範囲を含み前記第１の属性を有する第１のネームスペースを作成し、
前記メモリシステムへの電力の供給が断たれることを予告する電源断予告通知を前記ホストから受信するかまたは前記メモリシステムの不正電源断を検出してから、前記メモリシステムに電力が再び供給されて前記コントローラが前記ホストからのコマンドを処理可能なレディー状態になるまでの第１の期間に、前記第１の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスの各々を、前記不揮発性メモリの物理アドレスがマッピングされていない未割り当て状態にするように構成されている
メモリシステム。
前記第１の属性は、前記第１の論理アドレス範囲に関連付けられたデータを前記メモリシステムの電源サイクルに跨って保持することが必要とされないことを示す
請求項１に記載のメモリシステム。
前記コントローラは、前記第１の属性を示す属性情報と関連付けて前記第１のネームスペースを識別するための第１のネームスペース識別子を管理する、ようにさらに構成されている
請求項１に記載のメモリシステム。
前記コントローラは、前記第１の期間内で、前記メモリシステムに電力が再び供給されてから前記コントローラが前記レディー状態になるまでの期間に、前記第１の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスの各々を前記未割り当て状態にする、ように構成されている
請求項１に記載のメモリシステム。
前記コントローラは、前記第１の期間内で、前記電源断予告通知を前記ホストから受信してから前記メモリシステムへの電力の供給が絶たれるまでの期間に、前記第１の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスの各々を前記未割り当て状態にする、ように構成されている
請求項１に記載のメモリシステム。
前記コントローラは、
前記第１の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスそれぞれと前記不揮発性メモリの物理アドレスそれぞれとの間のマッピングを管理するための第１の論理物理アドレス変換テーブルを管理し、
前記第１のネームスペースを識別するための第１のネームスペース識別子を指定する第１のライトコマンドを前記ホストから受信したことに応じ、
前記第１のライトコマンドに関連付けられた第１のデータを前記不揮発性メモリに書き込み、
前記第１のデータに対応する第１の論理アドレスに、前記第１のデータが書き込まれた前記不揮発性メモリ内の物理記憶位置を示す第１の物理アドレスがマッピングされるように前記第１の論理物理アドレス変換テーブルを更新する、ようにさらに構成されている
請求項１に記載のメモリシステム。
前記コントローラは、前記第１の論理物理アドレス変換テーブルを初期状態に設定するかまたは破棄することによって、前記第１の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスの各々を前記未割り当て状態にする、ように構成されている
請求項６に記載のメモリシステム。
前記第１の論理物理アドレス変換テーブルは複数の階層レベルに対応する複数のテーブルを含み、前記複数のテーブルの各々は一つ以上のアドレス変換データを含み、各階層レベルのテーブルに含まれる一つ以上のアドレス変換データの各々は、上位階層レベルに対応する各アドレス変換テーブルが下位階層レベルに対応する各アドレス変換データよりも広い論理アドレス範囲をカバーするように、各階層レベルに応じた論理アドレス範囲をカバーしており、
前記コントローラは、前記複数の階層レベルのうちの最上位階層レベルのテーブルを初期状態に設定するかまたは破棄することによって、前記第１の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスの各々を前記未割り当て状態にする、ように構成されている
請求項６に記載のメモリシステム。
揮発性メモリをさらに具備し、
前記コントローラは、
前記第１の論理物理アドレス変換テーブルに含まれるアドレス変換データを前記不揮発性メモリから前記揮発性メモリにロードし、
前記第１のライトコマンドの実行に応じ、前記揮発性メモリに格納されているアドレス変換データを更新し、
前記電源断予告通知を前記ホストから受信した場合に、前記不揮発性メモリに格納されている前記第１の論理物理アドレス変換テーブルにまだ反映されていない前記揮発性メモリ内の更新されたアドレス変換データを前記不揮発性メモリに書き込まずに、前記第１の期間に、前記第１の論理アドレス範囲に含まれる前記論理アドレスの各々を前記未割り当て状態にする、ようにさらに構成されている
請求項６に記載のメモリシステム。
前記コントローラは、
前記メモリシステムの電源状態をオン状態から前記ホストのサスペンド状態に対応する低電力状態に遷移させるための指示を前記ホストから受信したことに応じ、前記不揮発性メモリに格納されている前記第１の論理物理アドレス変換テーブルにまだ反映されていない前記揮発性メモリ内の更新されたアドレス変換データを前記不揮発性メモリに書き込む、ようにさらに構成されている
請求項９に記載のメモリシステム。
前記コントローラは、
前記第１の属性を指定しない第２のネームスペース作成コマンドを前記ホストから受信したことに応じ、第２の論理アドレス範囲を含むネームスペースであって前記第２の論理アドレス範囲に関連付けられたデータを前記メモリシステムの電源サイクルに跨って保持することが必要な第２の属性を有する第２のネームスペースを作成し、
前記第２の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスそれぞれと前記不揮発性メモリの物理アドレスそれぞれとの間のマッピングを管理するための第２の論理物理アドレス変換テーブルを管理し、
前記第２の論理物理アドレス変換テーブルに含まれる第２のアドレス変換データをさらに前記不揮発性メモリから前記揮発性メモリにロードし、
前記第２のネームスペースを識別するための第２のネームスペース識別子を指定する第２のライトコマンドの実行に応じ、前記揮発性メモリに格納されている前記第２のアドレス変換データを更新し、
前記電源断予告通知を前記ホストから受信したこと応じ、前記不揮発性メモリに格納されている前記第２の論理物理アドレス変換テーブルにまだ反映されていない前記揮発性メモリ内の更新された前記第２のアドレス変換データを前記不揮発性メモリに書き込む、ようにさらに構成されている
請求項９に記載のメモリシステム。
前記コントローラは、
前記第１の属性を指定しない第２のネームスペース作成コマンドを前記ホストから受信したことに応じ、第２の論理アドレス範囲を含むネームスペースであって前記第２の論理アドレス範囲に関連付けられたデータを前記メモリシステムの電源サイクルに跨って保持することが必要な第２の属性を有する第２のネームスペースを作成し、
前記第２の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスそれぞれと前記不揮発性メモリの物理アドレスそれぞれとの間のマッピングを管理するための第２の論理物理アドレス変換テーブルを管理し、
前記第２の論理物理アドレス変換テーブルに含まれる第２のアドレス変換データをさらに前記不揮発性メモリから前記揮発性メモリにロードし、
前記第２のネームスペースを識別するための第２のネームスペース識別子を指定する第２のライトコマンドの実行に応じ、前記揮発性メモリに格納されている前記第２のアドレス変換データを更新し、
前記第２の論理物理アドレス変換テーブルに関しては、（１）チェックポイントの度に、前記不揮発性メモリに格納されている前記第２の論理物理アドレス変換テーブルにまだ反映されていない前記揮発性メモリ内の更新された前記第２のアドレス変換データを前記不揮発性メモリに書き込む動作と、（２）前記チェックポイントの度に、前記第２のネームスペース用の書き込み先ブロックとして現在割り当てられている第１のブロックに対して付与されたシーケンス番号を、前記不揮発性メモリに格納されている前記第２の論理物理アドレス変換テーブルの復元処理のために使用すべきブロック群を特定するための情報として、前記不揮発性メモリに書き込む動作と、を含む復元準備処理を実行し、
前記第１の論理物理アドレス変換テーブルに関しては、（３）前記チェックポイントの度に、前記不揮発性メモリに格納されている前記第１の論理物理アドレス変換テーブルにまだ反映されていない前記揮発性メモリ内の更新された前記アドレス変換データを前記不揮発性メモリに書き込む動作と、（４）前記チェックポイントの度に、前記第１のネームスペース用の書き込み先ブロックとして現在割り当てられている第２のブロックに対して付与されたシーケンス番号を、前記不揮発性メモリに格納されている前記第１の論理物理アドレス変換テーブルの復元処理のために使用すべきブロック群を特定するための情報として、前記不揮発性メモリに書き込む動作と、を含む復元準備処理の実行を省略する、ようにさらに構成され、
前記第１のブロックに付与された前記シーケンス番号は、前記第１のブロックが前記第２のネームスペース用の書き込み先ブロックとして割り当てられた順序を示し、前記第２のブロックに付与された前記シーケンス番号は、前記第２のブロックが前記第１のネームスペース用の書き込み先ブロックとして割り当てられた順序を示す
請求項９に記載のメモリシステム。
不揮発性メモリを含むメモリシステムを制御する制御方法であって、
第１の属性を指定する第１のネームスペース作成コマンドをホストから受信したことに応じ、第１の論理アドレス範囲を含むネームスペースであって、前記第１の論理アドレス範囲に関連付けられたデータを前記メモリシステムの電源サイクルに跨って保持することが必要とされない第１のネームスペースを作成することと、
前記メモリシステムへの電力の供給が断たれることを予告する電源断予告通知を前記ホストから受信するかまたは前記メモリシステムの不正電源断を検出してから、前記メモリシステムに電力が再び供給されて前記メモリシステム内のコントローラが前記ホストからのコマンドを処理可能なレディー状態になるまでの第１の期間に、前記第１の論理アドレス範囲に含まれる論理アドレスの各々を、前記不揮発性メモリの物理アドレスがマッピングされていない未割り当て状態にすることと、
を具備する制御方法。