JP6429197B2 - Logical physical address conversion table control method and memory device - Google Patents

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Description

本発明は、NAND型フラッシュメモリをアクセス制御するために用いる、論理物理アドレス変換テーブルの制御方法及び、その制御方法を用いたメモリ装置に関するものである。   The present invention relates to a method for controlling a logical-physical address conversion table used for access control of a NAND flash memory, and a memory device using the control method.

NAND型フラッシュメモリは、ページという単位でデータの読出しと書込みが可能であり、複数のページを備えている。ただし、上書きができないメモリであるため、NAND型フラッシュメモリには、FATなどのファイルシステムの管理情報が保存されていなくともドライバとしては論理物理アドレス変換テーブルを具備するので、このファイル管理情報を論理アドレスから物理アドレスへの変換を行う論理物理アドレス変換テーブルとして、RAMに格納して用いている。   The NAND flash memory can read and write data in units of pages, and includes a plurality of pages. However, since it is a memory that cannot be overwritten, the NAND flash memory has a logical physical address conversion table as a driver even if file system management information such as FAT is not stored. It is stored in RAM and used as a logical physical address conversion table for converting addresses to physical addresses.

従来の論理物理アドレス変換テーブルは、ページ単位で論理アドレスと物理アドレスの変換を行うものであり、図8に示すように、NAND型フラッシュメモリの全ページ分の変換データがRAMに書込まれていた。このような構成によれば、大容量のRAMが必要となる問題がある。特に近年においてはNAND型フラッシュメモリのプロセスの進化に伴って、NAND型フラッシュメモリの大容量化が進んでおり、これに対応するためには、極めて大容量のRAMが必要となっている。   The conventional logical-physical address conversion table converts logical addresses and physical addresses in units of pages. As shown in FIG. 8, conversion data for all pages of the NAND flash memory is written in the RAM. It was. According to such a configuration, there is a problem that a large capacity RAM is required. Particularly in recent years, with the evolution of the NAND flash memory process, the capacity of the NAND flash memory has been increased, and in order to cope with this, an extremely large capacity RAM is required.

これに対し、図9に示すように、NAND型フラッシュメモリの全ページ分の変換データから一部分の変換データを取り出し、論理物理アドレス変換テーブルとしてRAMに書込むものが知られている。これによれば、RAMの容量を、NAND型フラッシュメモリの全ページの一部分に対応するものとすることができ、小容量のRAMで済ますことが可能である。   On the other hand, as shown in FIG. 9, it is known that a part of conversion data is extracted from conversion data for all pages of a NAND flash memory and written in a RAM as a logical physical address conversion table. According to this, the capacity of the RAM can correspond to a part of all pages of the NAND flash memory, and a small capacity RAM can be used.

しかしながら、上記のような論理物理アドレス変換テーブルを用いると、NAND型フラッシュメモリのアクセス時に用いる論理アドレスと物理アドレスのセットが、上記論理物理アドレス変換テーブルに存在していないケースがあり、このようなケースを如何にして減少させるかが課題である。   However, when the logical / physical address conversion table as described above is used, there is a case where the set of logical address and physical address used when accessing the NAND flash memory does not exist in the logical / physical address conversion table. The problem is how to reduce cases.

特許文献1には、限られたRAM容量によってアクセス頻度の高い領域へのアクセス速度を上げることを目的として、不揮発性記憶装置を複数のエリアに分割し、エリア単位でアドレス変換テーブルをRAMに展開するようにし、アクセス頻度により少なくとも1つのエリアのアドレス変換テーブルをRAMに展開するようにし、他の少なくとも1つのエリアについては、アクセス履歴によりエリアを決定して、アドレス変換テーブルをRAMに展開するようにすることが開示されている。   In Patent Document 1, a nonvolatile storage device is divided into a plurality of areas for the purpose of increasing the access speed to a frequently accessed area with a limited RAM capacity, and an address conversion table is expanded in a RAM in units of areas. The address conversion table of at least one area is expanded in the RAM according to the access frequency, and for at least one other area, the area is determined based on the access history, and the address conversion table is expanded in the RAM. Is disclosed.

また、特許文献2には、キャッシュメモリのエントリのサイズを、実ページサイズの1/N(整数)として、実際に取り扱うデータサイズとすることにより、ヒット率を上げ、アクセスのオーバーヘッドを少なくすることが開示されている。   Further, in Patent Document 2, the cache memory entry size is set to 1 / N (integer) of the actual page size and the data size actually handled, thereby increasing the hit rate and reducing the access overhead. Is disclosed.

特願2003−256269号公報Japanese Patent Application No. 2003-256269 特願2007−34944号公報Japanese Patent Application No. 2007-34944

上記の特許文献1の技術によれば、アクセス頻度が高いFATなどが格納されたエリアをRAMに展開するので、アクセス速度を上げることができ、履歴により最も過去にアクセスされたエリアをRAMから破棄するので、不要なエリアのアドレス変換テーブルがRAMに存在するという無駄を無くすことができる。   According to the technique of the above-mentioned patent document 1, since the area storing FAT or the like with high access frequency is expanded in the RAM, the access speed can be increased, and the area accessed most recently by the history is discarded from the RAM. Therefore, it is possible to eliminate the waste that the address conversion table of the unnecessary area exists in the RAM.

しかしながら、分割したエリアの大きさに制限は設けられていないものの、FATなどが格納されたアクセス頻度が高いことが知られたエリアを1つのエリアとしていることから、複数ページ分のアドレス変換テーブルが1エリアのアドレス変換テーブルとなっており、ある程度容量の大きなRAMが必要である。   However, although there is no restriction on the size of the divided areas, an area that is known to have a high access frequency in which FAT is stored is used as one area. It is an address conversion table for one area and requires a RAM having a certain amount of capacity.

しかし、アクセス頻度が高いことが知られたエリアのアドレス変換テーブルを破棄しないことが、現実にアクセス頻度が高いエリアのアドレス変換テーブルがRAMに残っていることの絶対的な保障とはならない。また、最も過去にアクセスされたエリアをRAMから破棄することから、最も過去にアクセスされたエリアがその後にアクセスされたかについては無関係にRAMから破棄される虞がある。   However, not destroying the address conversion table of an area known to have a high access frequency does not absolutely guarantee that the address conversion table of an area with a high access frequency actually remains in the RAM. In addition, since the most recently accessed area is discarded from the RAM, there is a possibility that the most recently accessed area is discarded from the RAM regardless of whether the most recently accessed area is subsequently accessed.

また、特許文献2の発明によれば、キャッシュメモリのエントリのサイズを、実ページサイズの1/N(整数)とするから、アドレス変換テーブルの容量を大きくする必要がないという利点がある。しかしながら、アドレス変換テーブルは、アクセス履歴や頻度を考慮した設計となっておらず、ミスヒットが多くなりアクセスのオーバーヘッドが大きくなるという問題がある。   Further, according to the invention of Patent Document 2, since the size of the cache memory entry is 1 / N (integer) of the actual page size, there is an advantage that it is not necessary to increase the capacity of the address conversion table. However, the address conversion table is not designed in consideration of the access history and frequency, and there is a problem that the number of mishits increases and the access overhead increases.

本発明は上記のようなNAND型フラッシュメモリをアクセス制御するために用いる、論理物理アドレス変換テーブルの制御方法及び、その制御方法を用いたメモリ装置の現状に鑑みてなされたもので、その目的は、論理物理アドレス変換テーブルを格納するRAMの容量を小さくすることが可能であり、しかも、アクセスのオーバーヘッドを少なくすることが可能な論理物理アドレス変換テーブルの制御方法及び、その制御方法を用いたメモリ装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the current state of a logical-physical address translation table control method used for access control of the NAND flash memory as described above and a memory device using the control method. A method of controlling a logical / physical address translation table capable of reducing the capacity of a RAM for storing a logical / physical address translation table and reducing access overhead, and a memory using the control method Is to provide a device.

本発明に係る論理物理アドレス変換テーブルの制御方法は、論理アドレスを、複数のセクタにより構成される複数のページを備えるNAND型フラッシュメモリのアクセスに用いるための物理アドレスに変換するための論理物理アドレス変換テーブルの制御方法において、RAM内の前記論理物理アドレス変換テーブルに、1つの論理アドレスを1つの物理アドレスに変換するアドレスセットとして、或るページの1セクタを指示するセクタアドレスを含むアドレスセットを、M(全ページ数より少ない整数)セット格納し、前記アドレスセットの1セット毎に、前回の参照時からの経過時間と参照回数とを参照頻度情報とし、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットの参照回数を基準として、各アドレスセット参照回数の重み付けを行い、前記重み付けの結果に基づき入れ換えの対象を決定することにより、1セット毎のアドレスセットの入れ換えを制御することを特徴とする。 The logical / physical address conversion table control method according to the present invention converts a logical address into a physical address for use in accessing a NAND flash memory having a plurality of pages composed of a plurality of sectors. In the conversion table control method, an address set including a sector address indicating one sector of a page is used as an address set for converting one logical address to one physical address in the logical physical address conversion table in the RAM. , M (an integer less than the total number of pages) set , and for each set of the address set, the elapsed time from the previous reference and the reference count are used as reference frequency information, and the elapsed time from the previous reference Based on the reference count of the longest address set, the overlap of each address set reference count Performed with, by determining the target replaced based on the result of the weighting, and controlling the switching of the address set for each set.

本発明に係る論理物理アドレス変換テーブルの制御方法では、重み付けの結果が閾値を超えるアドレスセットを入れ換えの対象とし、閾値を超えるアドレスセットが無い場合には、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットを入れ換えの対象として決定することを特徴とする。   In the control method of the logical-physical address conversion table according to the present invention, the address set whose weighting result exceeds the threshold is to be replaced, and when there is no address set exceeding the threshold, the elapsed time from the last reference time is the longest. A long address set is determined as a replacement target.

本発明に係るメモリ装置は、複数のセクタにより構成される複数のページを備えるNAND型フラッシュメモリと、論理アドレスを前記NAND型フラッシュメモリのアクセスに用いる物理アドレスに変換する論理物理アドレス変換テーブルとして記憶するRAMを備え、前記NAND型フラッシュメモリをアクセス制御するコントローラとを具備するメモリ装置において、前記RAMには、1つの論理アドレスを1つの物理アドレスに変換するアドレスセットとして、或るページの1セクタを指示するセクタアドレスを含むアドレスセットが、M(全ページ数より少ない整数)セット設けられた論理物理アドレス変換テーブルが記憶され、前記アドレスセットの1セット毎に、前回の参照時からの経過時間と参照回数とを参照頻度情報とし、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットの参照回数を基準として、各アドレスセット参照回数の重み付けを行い、重み付けの結果に基づき入れ換えの対象を決定することにより、1セット毎のアドレスセットの入れ換えを制御するテーブル制御手段を具備することを特徴とする。 A memory device according to the present invention stores a NAND flash memory having a plurality of pages composed of a plurality of sectors, and a logical physical address conversion table for converting a logical address into a physical address used for accessing the NAND flash memory. And a controller for controlling access to the NAND flash memory, the RAM includes one sector of a page as an address set for converting one logical address to one physical address. A logical-physical address conversion table in which M (an integer smaller than the total number of pages) set of address sets including a sector address instructing is stored is stored, and an elapsed time from the previous reference time is stored for each set of the address sets. And reference frequency as reference frequency information Based on the reference number of the longest address sets the elapsed time from the previous reference, performs weighting of each address set number of references by determining a target replaced based on the result of the weighting, the address set for each set It is characterized by comprising a table control means for controlling the exchange of.

本発明に係るメモリ装置では、前記テーブル制御手段は、重み付けの結果が閾値を超えるアドレスセットを入れ換えの対象とし、閾値を超えるアドレスセットが無い場合には、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットを入れ換えの対象として決定することを特徴とする。 In the memory device according to the present invention, the table control means replaces an address set whose weighting result exceeds a threshold value, and when there is no address set exceeding the threshold value, the elapsed time from the previous reference time is the longest. A long address set is determined as a replacement target.

本発明によれば、RAM内の論理物理アドレス変換テーブルに、1つの論理アドレスを1つの物理アドレスに変換するアドレスセットとして、或るページの1セクタを指示するセクタアドレスを含むアドレスセットを、M(全ページ数より少ない整数)セット格納しているので、論理物理アドレス変換テーブルを格納するRAMの容量を小さくすることが可能である。しかも、アドレスセットの1セット毎の参照頻度情報に基づき、1セット毎のアドレスセットの入れ換えを制御するので、アクセスのオーバーヘッドを少なくすることが可能である。   According to the present invention, an address set including a sector address indicating one sector of a certain page as an address set for converting one logical address to one physical address in the logical-physical address conversion table in the RAM, Since the set is stored (an integer smaller than the total number of pages), the capacity of the RAM for storing the logical physical address conversion table can be reduced. In addition, since the replacement of the address set for each set is controlled based on the reference frequency information for each set of address sets, it is possible to reduce the access overhead.

本発明の実施形態に係るメモリ装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of a memory device according to an embodiment of the present invention. NAND型フラッシュメモリのブロックとページとセクタの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the block of NAND type flash memory, a page, and a sector. 本発明の実施形態に係るメモリ装置に備えられる論理物理アドレス変換テーブルの構成を示す図。The figure which shows the structure of the logical physical address conversion table with which the memory device which concerns on embodiment of this invention is equipped. 本発明の実施形態に係る論理物理アドレス変換テーブルの制御方法で用いられる参照頻度情報を示す図。The figure which shows the reference frequency information used with the control method of the logical physical address conversion table which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る論理物理アドレス変換テーブルの制御方法で用いられる参照頻度情報を示す図。The figure which shows the reference frequency information used with the control method of the logical physical address conversion table which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る論理物理アドレス変換テーブルの制御方法で用いられる参照頻度情報に関する重み付けにより得られる重みを示す図。The figure which shows the weight obtained by the weight regarding the reference frequency information used with the control method of the logical physical address conversion table which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る論理物理アドレス変換テーブルの制御方法の処理を示すフローチャート。6 is a flowchart showing processing of a logical physical address conversion table control method according to an embodiment of the present invention. 従来の全面展開による論理物理アドレス変換テーブルの構成を示す図。The figure which shows the structure of the logical physical address conversion table by the conventional whole surface expansion | deployment. 従来の一部展開による論理物理アドレス変換テーブルの構成を示す図。The figure which shows the structure of the logical physical address conversion table by the conventional partial expansion.

以下、添付図面を参照して本発明に係る論理物理アドレス変換テーブルの制御方法及び、その制御方法を用いたメモリ装置の実施形態を説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図1に、実施形態に係るメモリ装置のブロック図を示す。メモリ装置は、NAND型フラッシュメモリ1と、このNAND型フラッシュメモリ1を制御するコントローラ2とを備えている。   Embodiments of a logical-physical address conversion table control method and a memory device using the control method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 1 is a block diagram of a memory device according to the embodiment. The memory device includes a NAND flash memory 1 and a controller 2 that controls the NAND flash memory 1.

NAND型フラッシュメモリ1は、図2に示すように、消去の単位であるブロック#0〜#nが備えられており、各ブロック#0〜#nは、複数のページ#00〜#0nmから構成されている。各ページ#00〜#nmは、読み書きの単位である。更に、各ページ#00〜#nmは、複数のセクタ#000〜#nmkにより構成されている。例えば、1ページのセクタ数kを8とすることができる。   As shown in FIG. 2, the NAND flash memory 1 is provided with blocks # 0 to #n which are erase units, and each block # 0 to #n is composed of a plurality of pages # 00 to # 0 nm. Has been. Each page # 00- # nm is a read / write unit. Furthermore, each page # 00- # nm is composed of a plurality of sectors # 000- # nmk. For example, the number of sectors k per page can be set to 8.

コントローラ2には、RAMにより構成される論理物理アドレス変換テーブル21が備えられている。このRAMは、論理アドレスを上記NAND型フラッシュメモリ1のアクセスに使用する物理アドレスに変換する論理物理アドレス変換テーブル21を記憶しておくためのメモリである。また、コントローラ2には、ホストとのインタフェース機能が備えられており、メモリ装置は、コントローラ2のインタフェース機能によってホスト(コンピュータ)と接続される。   The controller 2 is provided with a logical / physical address conversion table 21 constituted by a RAM. This RAM is a memory for storing a logical / physical address conversion table 21 for converting a logical address into a physical address used for accessing the NAND flash memory 1. Further, the controller 2 has an interface function with the host, and the memory device is connected to the host (computer) by the interface function of the controller 2.

論理物理アドレス変換テーブル21は、論理アドレスを、複数のセクタにより構成される複数のページを備えるNAND型フラッシュメモリのアクセスに用いるための物理アドレスに変換するものである。RAMの論理物理アドレス変換テーブル21は、図3に示すように、1つの論理アドレスを或るページの1セクタを指示するセクタアドレスに変換するアドレスセットが、M(全ページ数より少ない整数)セット含まれたものとしてRAM内に構成されている。つまり、1アドレスセットの物理アドレスは、ページアドレスで構成されている(ページ内の物理セクタは連続である)。   The logical-physical address conversion table 21 converts logical addresses into physical addresses for use in accessing a NAND flash memory having a plurality of pages composed of a plurality of sectors. As shown in FIG. 3, the logical / physical address conversion table 21 of the RAM has an M (an integer smaller than the total number of pages) set in which an address set for converting one logical address into a sector address indicating one sector of a page is set. It is configured in the RAM as being included. That is, a physical address of one address set is composed of page addresses (physical sectors in a page are continuous).

コントローラ2には、コントローラ2内の図示しないプロセッサの動作によって実現されるテーブル制御手段22が備えられている。テーブル制御手段22は、上記アドレスセットの1セット毎の参照頻度情報に基づき、1セット毎のアドレスセットの入れ換えを制御するものである。   The controller 2 is provided with table control means 22 realized by the operation of a processor (not shown) in the controller 2. The table control means 22 controls the replacement of the address set for each set based on the reference frequency information for each set of the address set.

テーブル制御手段22は、参照頻度情報を、前回の参照時からの経過時間として制御を行う。例えば、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットを入れ換えの対象とする。従って、例えばホストからデータアクセス要求があった場合において、与えられた論理アドレスを用いて論理物理アドレス変換テーブル21を参照したが、ヒットしなかった場合には、NAND型フラッシュメモリ1に格納されている前述のファイル管理情報(論理アドレスを上記NAND型フラッシュメモリ1のアクセスに使用する物理アドレスに変換する情報などであり、FAT(FILE ALLOCATION TABLE)などと称される)を参照して、所要の物理アドレスを得てアクセスを行うと共に、論理物理アドレス変換テーブル21の更新を行う。   The table control means 22 controls the reference frequency information as an elapsed time from the previous reference time. For example, an address set having the longest elapsed time since the previous reference is set as a replacement target. Therefore, for example, when there is a data access request from the host, the logical-physical address conversion table 21 is referred to using the given logical address, but if it does not hit, it is stored in the NAND flash memory 1. Referring to the aforementioned file management information (information that converts a logical address to a physical address used for accessing the NAND flash memory 1 and is referred to as FAT (FILE ALLOCATION TABLE), etc.) A physical address is obtained and accessed, and the logical physical address conversion table 21 is updated.

テーブル制御手段22は、参照頻度情報を、参照回数として制御を行っても良い。例えば、テーブル制御手段22は、論理物理アドレス変換テーブル21に対する参照毎に参照されたアドレスセットのカウンタを1インクリメントしておく。論理物理アドレス変換テーブル21を参照したときに、ヒットしなかった場合には、上記カウンタのカウント値が最も小さいアドレスセットを入れ換えの対象としても良い。つまり、カウンタのカウント値が最小のアドレスセットを消去し、このアドレスセットに代えてアクセスに用いた前述のファイル管理情報のアドレスセットを書込むようにできる。   The table control means 22 may control the reference frequency information as the number of references. For example, the table control means 22 increments a counter of the address set referred to for each reference to the logical physical address conversion table 21 by one. If no hit is found when referring to the logical / physical address conversion table 21, the address set having the smallest count value of the counter may be replaced. That is, the address set having the smallest counter value can be erased, and the address set of the file management information used for access can be written instead of this address set.

アドレスセット#1、#2、#3、・・・、#Mが論理物理アドレス変換テーブル21(RAM)に格納されている。或るときに、図4に示すように、それぞれの参照回数が、33、43、5、・・・、67であり、アドレスセット#3の「5」が最小であるとすると、アドレスセット#3を消去し、このアドレスセット#3に代えてアクセスに用いた前述のファイル管理情報の新たなアドレスセットを書込むようにすることができる。   Address sets # 1, # 2, # 3,..., #M are stored in the logical / physical address conversion table 21 (RAM). At some point, as shown in FIG. 4, if the reference counts are 33, 43, 5,..., 67 and “5” of address set # 3 is the smallest, address set # 3 can be deleted, and a new address set of the aforementioned file management information used for access can be written in place of this address set # 3.

テーブル制御手段22は、参照頻度情報を、前回の参照時からの経過時間と参照回数としても良い。例えば、テーブル制御手段22は、論理物理アドレス変換テーブル21に対する参照毎に参照されたアドレスセットのカウンタを1インクリメントしておくと共に、アドレスセット毎にタイマを設けて、論理物理アドレス変換テーブル21の書込み時にスタートさせ、参照があるとリセットスタートさせることができる。   The table control means 22 may use the reference frequency information as the elapsed time from the previous reference and the reference count. For example, the table control means 22 increments the address set counter referenced for each reference to the logical / physical address conversion table 21 and provides a timer for each address set to write the logical / physical address conversion table 21. Sometimes it can be started, and if there is a reference, it can be reset.

入れ換えの対象を決定する場合には、前回の参照時からの経過時間が閾値を超えているアドレスセットを求め、複数の場合には参照回数が最も少ないアドレスセットを対象とすることができる。または、参照回数が閾値より少ないアドレスセットを求め、複数の場合には前回の参照時からの経過時間が最大のアドレスセットを対象とすることができる。或いは、アドレスセット毎に、前回の参照時からの経過時間を、参照回数で割り算して、最小の値となったアドレスセットを対象とすることができる。   When determining a replacement target, an address set whose elapsed time from the previous reference exceeds a threshold value is obtained, and in the case of a plurality of addresses, the address set with the smallest number of references can be targeted. Alternatively, an address set having a reference count smaller than a threshold value is obtained, and in the case of a plurality of address sets, an address set having the longest elapsed time from the previous reference can be targeted. Alternatively, for each address set, the elapsed time from the previous reference can be divided by the reference count, and the address set having the minimum value can be targeted.

また、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットの参照回数を基準(基準値)として、各アドレスセット参照回数の重み付けを行い、重み付けの結果に基づき入れ換えの対象を決定するようにしても良い。例えば、各アドレスセット参照回数から上記基準値を引いた値、或いは各アドレスセット参照回数を上記基準値により割り算した値が、最も小さいアドレスセットを入れ換えの対象として決定することができる。   In addition, the address set reference count is weighted based on the reference count of the address set having the longest elapsed time since the previous reference as a reference (standard value), and the replacement target is determined based on the weighting result. Also good. For example, an address set having the smallest value obtained by subtracting the reference value from each address set reference count or a value obtained by dividing each address set reference count by the reference value can be determined as a replacement target.

更に、テーブル制御手段22は、論理物理アドレス変換テーブル21に対する参照毎に参照されたアドレスセットのカウンタを1インクリメントし且つ参照されなかったアドレスセットのカウンタを1ディクリメントしておくと共に、アドレスセット毎にタイマを設けて、論理物理アドレス変換テーブル21の書込み時にスタートさせ、参照があるとリセットスタートさせるようにしても良い。   Further, the table control means 22 increments the counter of the address set referred to for each reference to the logical / physical address conversion table 21 and decrements the counter of the address set not referred to by one, and for each address set. A timer may be provided to start the process when the logical / physical address conversion table 21 is written, and reset when a reference is made.

上記のように参照頻度情報を、前回の参照時からの経過時間と参照回数とした場合には、次のように、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットの参照回数を基準として、各アドレスセット参照回数の重み付けを行い、重み付けの結果に基づき入れ換えの対象を決定することができる。   When the reference frequency information is the elapsed time and the number of references since the previous reference as described above, the reference count of the address set with the longest elapsed time since the previous reference is used as the standard, as follows: Thus, it is possible to weight each address set reference count and determine a replacement target based on the weighting result.

例えば、論理物理アドレス変換テーブル21に、図5に示すように、AからEのアドレスセットが記憶されており、前回の参照時からの経過時間が、10秒、30秒、50秒、20秒、40秒であるとすれば、参照順位は、1、3、5、2、4である。また、前述のような参照回数のカウンタ値が、AからEの順に、+10、−5、+20、+9、+50であったとする。   For example, as shown in FIG. 5, the logical-physical address conversion table 21 stores an address set from A to E, and the elapsed time from the previous reference time is 10 seconds, 30 seconds, 50 seconds, 20 seconds. , 40 seconds, the reference order is 1, 3, 5, 2, 4. Further, it is assumed that the counter value of the reference count as described above is +10, −5, +20, +9, and +50 in order from A to E.

そこで、上記のように重み付けする場合の基準は、経過時間が最も長いアドレスセットCとなる。重み付けの処理は、基準のアドレスセットCのカウント値「+20」から、それぞれのアドレスセットのカウント値を引き算して、重み付けの結果である「重み」を求める。AからEのアドレスセット重み付けの結果である「重み」は、図6に示すように、それぞれ、+10、+25、0、+11、−30となる。   Therefore, the reference for weighting as described above is the address set C having the longest elapsed time. In the weighting process, the count value of each address set is subtracted from the count value “+20” of the reference address set C to obtain the “weight” as the weighting result. As shown in FIG. 6, the “weights” that are the result of the address set weighting from A to E are +10, +25, 0, +11, and −30, respectively.

上記それぞれの「重み」と閾値(ここでは、+20)を比較し、閾値を超える「重み」のアドレスセットを入れ換えの対象と決定する。本例では、アドレスセットBが閾値(+20)を超えているので、入れ換えの対象と決定される。なお、閾値を超える「重み」のアドレスセットが無い場合には、基準のアドレスセットを入れ換えの対象と決定する。また、閾値を超える「重み」のアドレスセットが複数の場合には、「重み」が大きな方を、「重み」が同一であれば、論理アドレスが上位(或いは、下位)の方を、それぞれ入れ換えの対象とすることができる。   Each of the above “weights” is compared with a threshold (in this case, +20), and an address set of “weight” exceeding the threshold is determined as a replacement target. In this example, since the address set B exceeds the threshold value (+20), it is determined as a replacement target. When there is no “weight” address set that exceeds the threshold, the reference address set is determined as a replacement target. Also, if there are multiple “weight” address sets that exceed the threshold, the one with the larger “weight” is replaced, and if the “weight” is the same, the higher (or lower) logical address is replaced. Can be the target of.

以上のような処理を行うテーブル制御手段22を備えるメモリ装置は、例えばホストからのデータアクセス要求がなされた場合に、図7に示すようなフローチャートに対応するプログラムによって動作を行う。   For example, when a data access request is made from the host, the memory device including the table control unit 22 that performs the processing as described above operates according to a program corresponding to the flowchart shown in FIG.

データアクセス要求によってスタートとなり、与えられた論理アドレスに基づき論理物理アドレス変換テーブル21をアクセスする(S11)。アクセスによりヒットしたかを検出し(S12)、ヒットした場合には、論理物理アドレス変換テーブル21より求めた物理アドレスによりNAND型フラッシュメモリ1をアクセスする(S13)。このとき、参照頻度情報(参照回数)を更新する(S14)。   The process is started by a data access request, and the logical / physical address conversion table 21 is accessed based on the given logical address (S11). Whether a hit is detected by access is detected (S12). If a hit is found, the NAND flash memory 1 is accessed by the physical address obtained from the logical-physical address conversion table 21 (S13). At this time, the reference frequency information (reference count) is updated (S14).

一方、上記ステップS12において、ミスヒットが検出されると、NAND型フラッシュメモリ1に格納されている前述のファイル管理情報を参照して、所要の物理アドレスを得てアクセスを行う(S15)。更に、参照頻度情報として、参照回数を更新し、前回の参照時からの経過時間を求める(S16)。   On the other hand, when a miss hit is detected in step S12, the file management information stored in the NAND flash memory 1 is referred to obtain a required physical address for access (S15). Further, the reference frequency is updated as reference frequency information, and the elapsed time from the previous reference time is obtained (S16).

ステップS16に続いて、参照頻度情報に基づき入れ換えの対象アドレスセットを求め(S17)、論理物理アドレス変換テーブル21から対象アドレスセットを消去する(S18)。更に、消去したRAMのエリアに、ステップS15におけるアクセスの際に用いたアドレスセットを格納して(S19)、エンドとなる。   Subsequent to step S16, a replacement target address set is obtained based on the reference frequency information (S17), and the target address set is deleted from the logical physical address conversion table 21 (S18). Further, the address set used at the access in step S15 is stored in the erased RAM area (S19), and the process is ended.

以上のようにして、本実施形態の論理物理アドレス変換テーブルの制御方法及び、その制御方法を用いたメモリ装置によれば、論理物理アドレス変換テーブル21に、1つの論理アドレスを1つの物理アドレスに変換するアドレスセットとして、或るページの1セクタを指示するセクタアドレスを含むアドレスセットを、M(全ページ数より少ない整数)セットRAM内に格納したので、RAMの容量をNAND型フラッシュメモリの容量より小さなものとすることができる。   As described above, according to the control method of the logical / physical address conversion table of the present embodiment and the memory device using the control method, one logical address is converted into one physical address in the logical / physical address conversion table 21. As an address set to be converted, an address set including a sector address indicating one sector of a page is stored in an M (an integer smaller than the total number of pages) set RAM, so the capacity of the RAM is the capacity of the NAND flash memory. It can be smaller.

また、1つの論理アドレスを1つの物理アドレスに変換するアドレスセットが、或るページの1セクタを指示するものであるため、セクタ単位で不連続な物理アドレスを論理物理アドレス変換テーブル21に格納することができ、しかも、アドレスセットの1セット毎の参照頻度情報に基づき、1セット毎のアドレスセットの入れ換えを制御するので、論理物理アドレス変換テーブル21には、論理アドレス変換の際にヒットする確率が高いアドレスセットが格納されるようになり、NAND型フラッシュメモリのランダムなセクタを高速でアクセスすることが可能となる。   In addition, since the address set for converting one logical address to one physical address indicates one sector of a page, discontinuous physical addresses are stored in the logical physical address conversion table 21 in units of sectors. In addition, since the switching of the address set for each set is controlled based on the reference frequency information for each set of address sets, the logical physical address conversion table 21 has a probability of hitting in the logical address conversion. High address sets are stored, and random sectors of the NAND flash memory can be accessed at high speed.

1 NAND型フラッシュメモリ
2 コントローラ
21 論理物理アドレス変換テーブル
22 テーブル制御手段



DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 NAND type flash memory 2 Controller 21 Logical physical address conversion table 22 Table control means



Claims (4)

論理アドレスを、複数のセクタにより構成される複数のページを備えるNAND型フラッシュメモリのアクセスに用いるための物理アドレスに変換するための論理物理アドレス変換テーブルの制御方法において、
RAM内の前記論理物理アドレス変換テーブルに、1つの論理アドレスを1つの物理アドレスに変換するアドレスセットとして、或るページの1セクタを指示するセクタアドレスを含むアドレスセットを、M(全ページ数より少ない整数)セット格納し、
前記アドレスセットの1セット毎に、前回の参照時からの経過時間と参照回数とを参照頻度情報とし、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットの参照回数を基準として、各アドレスセット参照回数の重み付けを行い、
前記重み付けの結果に基づき入れ換えの対象を決定することにより、1セット毎のアドレスセットの入れ換えを制御することを特徴とする
論理物理アドレス変換テーブルの制御方法。
In a method for controlling a logical-physical address conversion table for converting a logical address into a physical address for use in accessing a NAND flash memory having a plurality of pages composed of a plurality of sectors,
As an address set for converting one logical address to one physical address in the logical physical address conversion table in the RAM, an address set including a sector address indicating one sector of a page is represented by M (from the total number of pages). Less integers) set stored,
For each set of the address sets, each address set is based on the number of references of the address set having the longest elapsed time since the previous reference, using the elapsed time and the reference count from the previous reference as reference frequency information. Weigh the reference count,
A logical-physical address conversion table control method, comprising: controlling a replacement of an address set for each set by determining a replacement target based on the weighting result .
重み付けの結果が閾値を超えるアドレスセットを入れ換えの対象とし、閾値を超えるアドレスセットが無い場合には、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットを入れ換えの対象として決定することを特徴とする請求項1に記載の論理物理アドレス変換テーブルの制御方法。 It is characterized in that an address set whose weighting result exceeds a threshold is subject to replacement, and if there is no address set exceeding the threshold, the address set having the longest elapsed time since the previous reference is determined as the subject of replacement. The method of controlling a logical physical address conversion table according to claim 1. 複数のセクタにより構成される複数のページを備えるNAND型フラッシュメモリと、A NAND flash memory comprising a plurality of pages composed of a plurality of sectors;
論理アドレスを前記NAND型フラッシュメモリのアクセスに用いる物理アドレスに変換する論理物理アドレス変換テーブルとして記憶するRAMを備え、前記NAND型フラッシュメモリをアクセス制御するコントローラとA controller that stores a logical address as a logical-physical address conversion table that converts a logical address into a physical address used for accessing the NAND flash memory, and that controls access to the NAND flash memory;
を具備するメモリ装置において、In a memory device comprising:
前記RAMには、1つの論理アドレスを1つの物理アドレスに変換するアドレスセットとして、或るページの1セクタを指示するセクタアドレスを含むアドレスセットが、M(全ページ数より少ない整数)セット設けられた論理物理アドレス変換テーブルが記憶され、In the RAM, as an address set for converting one logical address to one physical address, an address set including a sector address indicating one sector of a page is provided as an M (an integer smaller than the total number of pages) set. Stored logical physical address conversion table,
前記アドレスセットの1セット毎に、前回の参照時からの経過時間と参照回数とを参照頻度情報とし、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットの参照回数を基準として、各アドレスセット参照回数の重み付けを行い、重み付けの結果に基づき入れ換えの対象を決定することにより、1セット毎のアドレスセットの入れ換えを制御するテーブル制御手段を具備することを特徴とするメモリ装置。For each set of the address sets, each address set is based on the number of references of the address set having the longest elapsed time since the previous reference, using the elapsed time and the reference count from the previous reference as reference frequency information. A memory device comprising table control means for controlling replacement of an address set for each set by weighting a reference count and determining a replacement target based on a weighting result.
前記テーブル制御手段は、重み付けの結果が閾値を超えるアドレスセットを入れ換えの対象とし、閾値を超えるアドレスセットが無い場合には、前回の参照時からの経過時間が最も長いアドレスセットを入れ換えの対象として決定することを特徴とする請求項3に記載のメモリ装置。The table control means replaces an address set whose weighting result exceeds a threshold value, and if there is no address set exceeding the threshold value, replaces an address set having the longest elapsed time since the previous reference. 4. The memory device according to claim 3, wherein the memory device is determined.
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