KR101948381B1

KR101948381B1 - 고체 상태 드라이브에서 프래그먼티드 펌웨어 테이블 재구축을 위한 방법들, 데이터 저장 디바이스들 및 시스템들

Info

Publication number: KR101948381B1
Application number: KR1020157015777A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 제이 톰린; 저스틴 존스; 로드니 엔 뮬렌도어
Original assignee: 웨스턴 디지털 테크놀로지스, 인코포레이티드
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2019-02-14
Also published as: JP2015535119A; AU2013345302B2; US20140136753A1; HK1216043A1; JP6192024B2; EP2920697A4; WO2014077963A1; CN104969196A; EP2920697B1; US8954694B2; EP2920697A1; AU2013345302A1; CN104969196B; KR20150085036A

Abstract

데이터 저장 디바이스는 복수의 물리적 페이지들을 저장하도록 구성된 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들; 복수의 메모리 디바이스들로부터 데이터를 판독하고 이에 데이터를 프로그래밍하도록 구성되는 복수의 메모리 디바이스들에 커플링된 제어기를 포함한다. 휘발성 메모리는 제어기에 커플링될 수도 있고, 복수의 펌웨어 테이블 엔트리들을 포함하는 펌웨어 테이블을 저장하도록 구성될 수도 있다. 제어기는 비휘발성 메모리 디바이스들에서 복수의 펌웨어 저널들을 유지하도록 구성될 수도 있다. 펌웨어 저널들 각각은 펌웨어 테이블 엔트리와 연관될 수도 있고, 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 포함할 수도 있다. 제어기는 스타트업 시에 복수의 펌웨어 저널들을 판독하고, 판독된 복수의 펌웨어 저널들 각각에서의 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 사용하여 펌웨어 테이블을 재구축하도록 구성될 수도 있다.

Description

고체 상태 드라이브에서 프래그먼티드 펌웨어 테이블 재구축을 위한 방법들, 데이터 저장 디바이스들 및 시스템들{METHODS, DATA STORAGE DEVICES AND SYSTEMS FOR FRAGMENTED FIRMWARE TABLE REBUILD IN A SOLID STATE DRIVE}

고체 상태 드라이브 (SSD) 들에서의 플래시 메모리의 특성으로 인해, 데이터는 전형적으로 페이지들에 의해 프로그래밍되고 블록들에 의해 소거된다. SSD 에서의 페이지는 8 내지 16 킬로바이트 (KB) 사이즈이고, 블록은 다수의 페이지들 (예를 들어, 256 또는 512) 로 구성된다. 따라서, SSD 에서의 특정한 물리적 로케이션 (예를 들어, 페이지) 은 자기적 하드 디스크 드라이브에서 가능한 바와 같이, 동일한 블록 내의 페이지들에서 데이터를 오버라이팅하지 않고 직접 오버라이팅될 수 없다. 이와 같이, 어드레스 인디렉션 (address indirection) 이 필요하다. SSD 들과 같은 데이터 저장 디바이스들 상에서 플래시 메모리를 관리하며 호스트 시스템과 인터페이싱하는 종래의 데이터 저장 디바이스 제어기들은 플래시 변환 계층 (Flash Translation Layer; FTL) 의 일부인 논리적 블록 어드레싱 (Logical Block Addressing; LBA) 으로서 알려진 논리적-대-물리적 (Logical-to-Physical; L2P) 맵핑 시스템을 사용한다. 새로운 데이터가 들어와서 이미 기입된 더 오래된 데이터를 대체할 때, 데이터 저장 디바이스 제어기는 새로운 데이터로 하여금 새로운 로케이션에 기입되게 하고, 새로운 물리적 로케이션을 가르키도록 논리적 맵핑을 업데이트하게 한다. 과거의 물리적 로케이션은 더 이상 유효 데이터를 보유하지 않으므로, 데이터는 결국 그것이 다시 기입될 수 있기 전에 소거되어야 할 필요가 있을 것이다.

종래에는, 큰 L2P 맵 테이블이 논리적 엔트리들을 SSD 상의 물리적 어드레스 로케이션들에 맵핑한다. 동적 랜덤 액세스 메모리 (DRAM) 와 같은 휘발성 메모리에서 상주할 수도 있는 이 큰 L2P 맵 테이블은 대개 기입들이 들어옴에 따라 업데이트되고, 작은 섹션들에서 비-휘발성 메모리에 저장된다. 예를 들어, 랜덤한 기입 (random writing) 이 발생하는 경우, 시스템은 하나의 엔트리만을 업데이트시켜야 할 수도 있지만, 그럼에도 불구하고, 업데이트되지 않았던 엔트리들을 포함하는 전체 테이블 또는 그 일부분을 비-휘발성 메모리에 저장해야 할 수도 있고, 이것은 본질적으로 비효율적이다.

도 1 은 SSD 를 위한 종래의 논리적 블록 어드레싱 (LBA) 방식의 양태들을 도시한다. 여기에 도시된 바와 같이, 맵 테이블 (104) 은 데이터 저장 디바이스의 플래시 메모리 (106) 에 대해 정의된 논리적 블록 (102) 마다 하나의 엔트리를 포함한다. 예를 들어, 512 바이트 논리적 블록들을 지원하는 64 GB SSD 는 그 자신을 125,000,000 논리적 블록들을 갖는 것으로서 호스트에 제시할 수도 있다. 맵 테이블 (104) 에서의 하나의 엔트리는 플래시 메모리 (106) 에서의 125,000,000 개의 논리적 블록들 각각의 현재의 로케이션을 포함한다. 종래의 SSD 에서는, 플래시 페이지가 정수 개의 논리적 블록들을 보유한다 (즉, 논리적 블록이 플래시 페이지들 전체에 걸쳐있지는 않음). 이 종래의 예에서, 8 KB 플래시 페이지는 (사이즈 512 바이트의) 16 논리적 블록들을 보유할 것이다. 따라서, 논리적-대-물리적 맵 테이블 (104) 에서의 각각의 엔트리는 논리적 블록이 저장되는 플래시 다이를 식별하는 필드 (108), 논리적 블록이 저장되는 플래시 블록을 식별하는 필드 (110), 플래시 블록 내에서 플래시 페이지를 식별하는 또 다른 필드 (112), 및 식별된 플래시 페이지에서 논리적 블록 데이터가 어디에서 시작하는지를 식별하는 플래시 페이지 내에서의 오프셋을 식별하는 필드 (114) 를 포함한다. 맵 테이블 (104) 의 큰 사이즈는 테이블이 SSD 제어기 내부에 보유되는 것을 방지한다. 종래에는, 큰 맵 테이블 (104) 이 SSD 제어기에 접속된 외부 DRAM 에 보유된다. 맵 테이블 (104) 은 휘발성 DRAM 에 저장되기 때문에, SSD 가 파워업할 때에 그것은 복원되어야 하고, 이것은 테이블의 큰 사이즈로 인해 긴 시간이 걸릴 수 있다.

논리적 블록이 판독될 때, 맵 테이블 (104) 에서의 대응하는 엔트리는 판독될 플래시 메모리에서의 로케이션을 결정하기 위해 판독된다. 그 후, 판독은 맵 테이블 (104) 에서의 대응하는 엔트리에서 특정된 플래시 페이지에 대해 수행된다. 판독된 데이터가 플래시 페이지에 대해 이용가능할 때, 맵 엔트리에 의해 특정된 오프셋에서의 데이터는 SSD 로부터 호스트로 전송된다. 논리적 블록이 기입될 때, 맵 테이블 (104) 에서의 대응하는 엔트리는 논리적 블록의 새로운 로케이션을 반영하도록 업데이트된다. 논리적 블록이 기입될 때, 플래시 메모리는 초기에 논리적 블록의 적어도 2 개의 버전들; 즉, (맵 테이블 (104) 에 의해 지시된) 유효한 가장 최근에 기입된 버전과, 오래된 것이며 맵 테이블 (104) 에서 임의의 엔트리에 의해 더 이상 지시되지 않는 적어도 하나의 다른, 더 오래된 그 버전을 포함한다는 것이 주목된다. 이들 "오래된 (stale)" 데이터는, 미래의 사용을 위해 확인되어야 하고, 수집되어야 하고, 소거되어야 하고, 이용가능하게 되어야 하는 공간을 점유하는 가비지 (garbage) 로서 지칭된다.

정규 동작들 동안, SSD들은 저장되어야 하는 펌웨어 정보 (예를 들어, 비-사용자 데이터) 를 생성한다. 이러한 정보는 기본적으로 오버헤드 데이터이다. 예를 들어, SSD 가 블록을 개방 또는 폐쇄하는 경우, 일부 데이터가 생성되고 저장되어야 한다. 종종, 이러한 펌웨어 정보는 테이블 형태로 저장된다. 예를 들어, 주어진 테이블은 2048 개의 엔트리들을 가질 수도 있고, 각각의 엔트리는 8 바이트 사이즈이다. 따라서, 이러한 테이블은 저장 공간/메모리의 약 16 KB 를 차지한다. 따라서, 각 시간에 새로운 블록이 개방되고, 이 정보는, 종래에는 16 KB 기입을 수행하는 것을 요구하는 시스템에 의해 저장된다. 종래에, 이러한 테이블들은 사용자 데이터를 저장하기 위한 파일 시스템 (예를 들어, 파일 저장 시스템) 과 상이한 펌웨어 물리적 파일 시스템 (예를 들어, 펌웨어 파일 시스템) 에 저장된다. 이러한 펌웨어 파일 시스템은 종래에 비휘발성 메모리의 별개의 영역에 위치되고, 그 펌웨어 파일 시스템에 대한 판독들 및 기입들은 사용자 데이터의 정규 판독들/기입들과 상이하게 종래에 핸들링된다. 펌웨어 데이터 및 사용자 데이터에 대한 이러한 듀얼 파일 시스템들은 시스템의 오버헤드를 증가시키고 복잡한 솔루션들을 요구하는 코히런시 챌린지들을 불러일으킨다.

도 1 은 SSD 들에 대한 종래의 논리적 블록 어드레싱 (LBA) 방식의 양태들을 도시한다.
도 2 는 일 실시형태에 따른 데이터 저장 디바이스의 물리적 및 논리적 데이터 편성 (organization) 의 양태들을 도시하는 도면이다.
도 3 은 일 실시형태에 따른 데이터 저장 디바이스의 휘발성 메모리 및 일 실시형태에 따른 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 및 그 예시적인 엔트리들을 도시한다.
도 4 는 일 실시형태에 따라, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵을 업데이트하고 S-저널 엔트리를 생성하는 방법의 양태들을 도시한다.
도 5 는 일 실시형태에 따라, 펌웨어 테이블 엔트리를 업데이트하는 방법의 양태들을 도시한다.
도 6 은 일 실시형태에 따라, 펌웨어 저널들의 콘텐츠 및 물리적 어드레스 범위에 대한 S-저널들의 커버리지를 나타내는 도면이다.
도 7 은 일 실시형태에 따른 S-저널의 블록도이다.
도 8 은 일 실시형태에 따른 S-저널의 하나의 엔트리의 예시적인 편성을 도시한다.
도 9 는 일 실시형태에 따른 슈퍼블록 (S-블록) 의 블록도이다.
도 10 은 일 실시형태에 따른 슈퍼 페이지 (S-페이지) 의 다른 도면을 도시한다.
도 11 (a) 는 일 실시형태에 따라, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵, S-저널들 및 S-블록들 간의 관계들을 도시한다.
도 11 (b) 는 일 실시형태에 따른 S-저널 맵의 블록도이다.
도 12 는 일 실시형태에 따라, SSD 에서의 펌웨어 테이블을 업데이트하는 방법의 양태들을 예시하는 블록도이다.
도 13 은 일 실시형태에 따라, 데이터 저장 디바이스를 제어하는 방법의 플로우차트이다.

시스템 개요

도 2 는 일 실시형태에 따른 데이터 저장 디바이스의 물리적 및 논리적 데이터 편성의 양태들을 도시하는 도면이다. 일 실시형태에서, 데이터 저장 디바이스는 SSD 이다. 또 다른 실시형태에서, 데이터 저장 디바이스는 플래시 메모리 및 회전하는 자기적 저장 매체를 포함하는 하이브리드 드라이브이다. 본 개시물은 SSD 및 하이브리드 구현예들 양자에 적용가능하지만, 단순함을 위해, 다양한 실시형태들은 SSD-기반 구현예들을 참조하여 설명된다. 일 실시형태에 따른 데이터 저장 디바이스 제어기 (202) 는 참조 번호 218 로 도시된 바와 같은 호스트에 커플링되도록 구성될 수도 있다. 호스트 (218) 는 논리적 블록 어드레싱 (LBA) 방식을 사용할 수도 있다. LBA 사이즈는 일반적으로는 고정되지만, 호스트는 LBA 의 사이즈를 동적으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 물리적 데이터 저장 디바이스는 상이한 사이즈들의 LBA 들에 대해 구성된 파티션들을 지원하도록 논리적으로 분배될 수도 있다. 그러나, 이러한 파티션들은 물리적 디바이스가 상이한 사이즈들의 LBA 들을 동시에 지원하도록 요구되지 않는다. 예를 들어, LBA 사이즈는 인터페이스 및 인터페이스 모드에 의해 변경할 수도 있다. 실제로, 512 바이트가 가장 보편적이지만, 512+ (520, 528 등) 및 4 KB+ (4 KB+8, 4K+16 등) 포맷들과 같이, 4 KB 또한 더욱 보편적으로 되고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 데이터 저장 디바이스 제어기 (202) 는 페이지 레지스터 (204) 를 포함할 수도 있거나 이에 커플링될 수도 있다. 페이지 레지스터 (204) 는 제어기 (202) 가 데이터 저장 디바이스로부터 데이터를 판독하고 데이터를 데이터 저장 디바이스에 저장하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수도 있다. 제어기 (202) 는 호스트 (218) 로부터의 데이터 액세스 커맨드들에 응답하여 플래시 메모리 디바이스들의 어레이로부터의 데이터를 프로그래밍하고 판독하도록 구성될 수도 있다. 본원에서의 설명은 플래시 메모리를 일반적으로 참조하지만, 메모리 디바이스들의 어레이는 플래시 집적 회로들, 칼코게나이드 (Chalcogenide) RAM (C-RAM), 상 변화 메모리 (PC-RAM 또는 PRAM), 프로그래밍가능한 금속화 셀 RAM (PMC-RAM 또는 PMCm), 오보닉 통합 메모리 (OUM), 저항성 RAM (RRAM), NAND 메모리 (예를 들어, 단일-레벨 셀 (SLC) 메모리, 멀티-레벨 셀 (MLC) 메모리, 또는 그 임의의 조합), NOR 메모리, EEPROM, 강유전성 메모리 (FeRAM), 자기저항성 RAM (MRAM), 다른 개별 NVM (비-휘발성 메모리) 칩들, 또는 그 임의의 조합과 같은 다양한 타입들의 비-휘발성 메모리 디바이스들 중의 하나 이상을 포함할 수도 있다는 것이 이해된다.

페이지 레지스터 (204) 는 제어기 (202) 가 어레이로부터 데이터를 판독하고 데이터를 어레이에 저장하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 플래시 메모리 디바이스들의 어레이는 다이 (예를 들어, 128 다이들) 에서 복수의 비-휘발성 메모리 디바이스들을 포함할 수도 있고, 그 각각은 도 2 에서 206 으로 도시된 바와 같이 복수의 블록들을 포함한다. 다른 페이지 레지스터들 (204) (미도시) 은 다른 다이 상의 블록들에 커플링될 수도 있다. 함께 그룹화된 플래시 블록들의 조합은 슈퍼블록 또는 S-블록으로 지칭될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, S-블록을 형성하는 개별적인 블록들은 하나 이상의 다이들, 플레인 (plane) 들 또는 다른 레벨들의 입도 (granularity) 로부터 선택될 수도 있다. 따라서, S-블록은 함께 결합되는, 하나 이상의 다이 전체에 확산된 복수의 플래시 블록들을 포함할 수도 있다. 이 방식으로, S-블록은 플래시 관리 시스템 (Flash Management System; FMS) 이 동작하는 유닛을 형성할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 메모리 디바이스들이 플레인들과 같은 구조들로 세분되는 다이들을 포함하는 경우 (즉, 블록들이 개별적인 플레인들로부터 취해질 수도 있음) 와 같이, S-블록을 형성하는 개별적인 블록들은 다이 레벨에서와는 상이한 입도에 따라 선택될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 할당, 소거 및 가비지 컬렉션은 S-블록 레벨에서 수행될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, FMS 는 페이지들, 블록들, 플레인들, 다이들, 등과 같은 다른 논리적 그루핑들에 따라 데이터 동작들을 수행할 수도 있다.

결국, 플래시 블록들 (206) 의 각각은 복수의 플래시 페이지들 (F-페이지들) (208) 을 포함한다. 각각의 F-페이지는 예를 들어, 16 KB 와 같은 고정된 사이즈일 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, F-페이지는 주어진 플래시 디바이스에 대한 프로그램의 최소 유닛의 사이즈이다. 도 2 에서 또한 도시된 바와 같이, 각각의 F-페이지 (208) 는 이하 E-페이지들 (210) 로 지칭되는 복수의 물리적 페이지들을 수용하도록 구성될 수도 있다. 용어 "E-페이지" 는 에러 정정 코드 (ECC) 가 적용되었던, 플래시 메모리에 저장된 데이터 구조를 지칭한다. 일 실시형태에 따르면, E-페이지 (210) 는 데이터 저장 디바이스 내의 물리적 어드레싱을 위한 토대를 형성할 수도 있고, 플래시 판독 데이터 전송의 최소 유닛을 구성할 수도 있다. 따라서, E-페이지 (210) 는 (예를 들어, 2 KB와 같은) 미리 결정된 고정된 사이즈일 수도 있고 (그러나 그럴 필요는 없음), ECC 시스템의 페이로드 (예를 들어, 호스트 데이터) 의 사이즈를 결정할 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 각각의 F-페이지 (208) 는 미리 결정된 복수의 E-페이지들 (210) 을 그 경계들 내에 맞추도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 16 KB 사이즈 F-페이지들 (208) 및 E-페이지 (210) 당 2 KB 의 고정된 사이즈가 주어지면, 도 2 에서 도시된 바와 같이, 단일 F-페이지 (208) 내에는 8 개의 E-페이지들 (210) 이 맞는다. 어떤 이벤트에서든, 일 실시형태에 따르면, ECC 를 포함하는 E-페이지들 (210) 의 2 배수의 거듭제곱이 F-페이지 (208) 내에 맞도록 구성될 수도 있다. 각각의 E-페이지 (210) 는 데이터 부분 (214) 을 포함할 수도 있고, E-페이지 (210) 가 어디에 위치되는지에 따라, ECC 부분 (216) 을 또한 포함할 수도 있다. 데이터 부분 (214) 뿐만 아니라 ECC 부분 (216) 도 사이즈가 고정될 필요가 없다. E-페이지의 어드레스는 플래시 메모리 내의 E-페이지의 로케이션을 고유하게 식별한다. 예를 들어, E-페이지의 어드레스는 플래시 채널, 식별된 플래시 채널 내의 특정한 다이, 다이 내의 특정한 블록, 특정한 F-페이지, 및 최종적으로, 식별된 F-페이지 내의 E-페이지를 지정할 수도 있다.

데이터 저장 디바이스에 대한 물리적 어드레싱과 호스트에 의한 논리적 블록 어드레싱을 이어주기 위해, 논리적 페이지 (L-페이지) 구성이 도입된다. 도 2 에서 참조 번호 212 로 나타낸 L-페이지는 FMS 에 의해 사용된 어드레스 변환의 최소 유닛을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 각각의 L-페이지는 L-페이지 번호와 연관될 수도 있다. 따라서, L-페이지들 (212) 의 L-페이지 번호들은 제어기 (202) 가 E-페이지들 (210) 과 같은 물리적 페이지들 중의 하나 이상에 저장된 호스트 데이터를 논리적으로 참조하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수도 있다. L-페이지 (212) 는 또한 압축의 기본 유닛으로서 이용될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, F-페이지들 (208) 및 E-페이지들 (210) 과 달리, L-페이지들 (212) 은 사이즈가 고정되지 않고, 저장될 데이터의 압축에서의 가변성으로 인해 사이즈가 변할 수도 있다. 데이터의 압축성이 변하기 때문에, 하나의 타입의 데이터의 4 KB 양은 2 KB L-페이지로 압축될 수도 있는 반면, 상이한 타입의 데이터의 4 KB 양은 예를 들어, 1 KB L-페이지로 압축될 수도 있다. 따라서, 이러한 압축으로 인해, L-페이지들의 사이즈는 예를 들어, 24 바이트의 최소 압축된 사이즈 내지 예를 들어, 4 KB 또는 4 KB+ 의 최대 비압축된 사이즈에 의해 정의된 범위 내에서 변동될 수도 있다. 다른 사이즈들 및 범위들이 구현될 수도 있다. 도 2 에서 도시된 바와 같이, L-페이지들 (212) 은 E-페이지 (210) 의 경계들과 정렬될 필요가 없다. 실제로, L-페이지들 (212) 은 F-페이지 (208) 및/또는 E-페이지 (210) 경계와 정렬되는 시작 어드레스를 갖도록 구성될 수도 있지만, 또한, F-페이지 (208) 또는 E-페이지 (210) 의 경계들 중의 어느 하나와 정렬되지 않도록 구성될 수도 있다. 즉, L-페이지 시작 어드레스는 도 2 에서 도시된 바와 같이, F-페이지들 (208) 의 시작 또는 종료 어드레스들, 또는 E-페이지들 (210) 의 시작 또는 종료 어드레스들 중 어느 하나로부터의 비-제로 오프셋에서 위치될 수도 있다. L-페이지들 (212) 은 사이즈가 고정되지 않고 고정된 사이즈의 E-페이지들 (210) 보다 더 작을 수도 있기 때문에, 1 보다 많은 L-페이지 (212) 는 단일 E-페이지 (210) 내에 맞을 수도 있다. 유사하게, L-페이지들 (212) 이 E-페이지들 (210) 보다 사이즈가 더 클 수도 있기 때문에, L-페이지들 (212) 은 1 보다 많은 E-페이지에 걸쳐 있을 수도 있고, 심지어 도 2 에서 번호 217 로 도시된 F-페이지들 (210) 의 경계들을 가로지를 수도 있다.

예를 들어, LBA 사이즈가 512 또는 512+ 바이트일 경우, 압축되지 않은 L-페이지 (212) 가 4 KB 내지 4 KB+ 일 수도 있는 것을 고려하면, 예를 들어, 최대 8 개의 순차적인 LBA 들이 4 KB L-페이지 (212) 내로 팩킹될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 압축 후에, 물리적 사이즈가 최소 사이즈에서 수 바이트로부터 전체 사이즈에서 수천 바이트까지 걸쳐 있을 수도 있기 때문에, L-페이지 (212) 의 정확한 논리적 사이즈는 중요하지 않다는 것에 주목해야 한다. 예를 들어, 4 TB SSD 디바이스에 있어서, 30 비트의 어드레싱은 각각의 L-페이지 (212) 를 어드레싱하여, 이러한 SSD 에서 잠재적으로 존재할 수 있는 L-페이지들의 양에 대해 커버하도록 사용될 수도 있다.

도 3 은 일 실시형태에 따른 데이터 저장 디바이스의 휘발성 메모리 (306) 를 도시한다. 휘발성 메모리 (306) 는 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 을 저장하도록, 일 실시형태에 따라 구성된다. 호스트 데이터는 L-페이지들 (212) 에서 호스트에 의해 참조되고, 데이터 저장 디바이스는 하나 이상의 인접한 E-페이지들 (210) 에서 L-페이지들 (212) 을 저장하기 때문에, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵은 제어기 (202) 가 L-페이지 (212) 의 L-페이지 번호를 하나 이상의 E-페이지들 (210) 에 연관시키는 것을 가능하게 하기 위해 요구된다. 이러한 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 은 일 실시형태에서, L-페이지 (212) 당 하나의 엔트리를 갖는 선형 어레이이다. 이러한 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 은 DRAM, SRAM 또는 DDR 과 같은 휘발성 메모리 (306) 에 저장될 수도 있다. 도 3 은 또한, 도 3 에서의 L-페이지들 (212) 이 L-페이지 1, L-페이지 2, L-페이지 3 및 L-페이지 4 로서 나타낸 L-페이지 번호들과 연관되는 4 개의 상이한 L-페이지들 (212) 에 대한 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 에서의 엔트리들을 도시한다. 일 실시형태에 따르면, 데이터 저장 디바이스에 저장된 각각의 L-페이지는 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 에서의 단일의 그리고 고유한 엔트리에 의해 가르켜질 수도 있다. 따라서, 이와 함께 전개되고 있는 예에서는, 4 개의 엔트리들이 도시된다.

302 로 도시된 바와 같이, 맵 (302) 에서의 각각의 엔트리는, L-페이지 번호로 인덱싱되는 L-페이지에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 이 정보는 참조되는 L-페이지의 시작 어드레스, 물리적 페이지 (예를 들어, E-페이지) 내의 시작 어드레스의 오프셋 및 L-페이지의 길이를 포함하는 물리적 페이지 (예를 들어, E-페이지) 의 식별을 포함할 수도 있다. 또한, 복수의 ECC 비트는 맵 엔트리에 대한 에러 정정 기능성을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 그리고 도 3 에 도시된 바와 같이, 그리고 2 KB 의 E-페이지 사이즈를 가정하면, L-페이지 1 은 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 에서 다음과 같이 참조될 수도 있다: E-페이지 (1003), 오프셋 (800), 길이 (1624), 그 다음으로 미리 결정된 수의 ECC 비트 (미도시). 즉, 물리적 어드레스의 측면에서, L-페이지 1 의 시작은 E-페이지 (1003) 내에 있고 (정렬되지 않음), 800 바이트과 동일한 E-페이지 (1003) 의 시작 물리적 로케이션로부터의 오프셋에 위치되어 있다. 또한, 압축된 L-페이지 1 은 1,624 바이트를 확장하고, 이것에 의해 E-페이지 경계에서 E-페이지 (1004) 로 가로지른다. 따라서, E-페이지들 (1003 및 1004) 은 각각 L-페이지 번호 L-페이지 1 로 나타낸 L-페이지 (212) 의 일부분을 저장한다. 유사하게, L-페이지 번호 L-페이지 2 로 참조된 압축된 L-페이지는 E-페이지 (1004) 내에 전체적으로 저장되고, 400 바이트의 그 내부의 오프셋에서 시작되며 E-페이지 (1004) 내에서 696 바이트만을 확장한다. L-페이지 번호 L-페이지 3 과 연관된 압축된 L-페이지는 E-페이지 (1004) 내에서 1,120 바이트의 오프셋에서 시작하고, E-페이지 (1005) 를 지나, E-페이지 (1006) 내로 4,096 바이트를 확장한다. 따라서, L-페이지 번호 L-페이지 3 과 연관된 L-페이지는 E-페이지 (1004) 의 일부분, E-페이지 (1005) 의 전부, 및 E-페이지 (1006) 의 일부분에 걸쳐 있다. 최종적으로, L-페이지 번호 L-페이지 4 와 연관된 L-페이지는 E-페이지 (1006) 내에서 1,144 바이트의 오프셋에서 시작하고, 3,128 바이트를 확장하여 E-페이지 (1007) 에 완전히 걸쳐 있고, F-페이지 경계에서 다음 F-페이지의 E-페이지 (1008) 내로 가로지도록 한다. 일 실시형태에서, 지정된 길이에 포함되지 않은 각각의 L-페이지에 포함된 메타데이터의 (전개되고 있는 이 예에서 반영된 바와 같이) 24 바이트가 존재할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 메타데이터는 L-페이지 길이에 포함될 수도 있다.

집합적으로, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 의 각각의 엔트리를 이루는 이들 구성성분 식별자 필드들 (E-페이지, 오프셋, 길이 및 ECC) 의 각각은 예를 들어, 8 바이트 사이즈일 수도 있다. 즉, 예시적인 4 TB 드라이브에 있어서, E-페이지의 어드레스는 32 비트 사이즈일 수도 있고, 오프셋은 (4 KB 에 이르는 E-페이지 데이터 부분들에 대해) 12 비트 사이즈일 수도 있고, 길이는 10 비트 사이즈일 수도 있고, ECC 필드가 제공될 수도 있다. 다른 편성들 및 비트-폭들이 가능하다. 이러한 8 바이트 엔트리는, 제어기 (202) 가 플래시 저장장치 내에서 L-페이지들에서 기입된 호스트 데이터를 추적하는 것을 가능하게 하도록, L-페이지가 기입되거나 수정될 때마다 생성될 수도 있다. 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 에서의 이 8-바이트 엔트리는 LPN 의 L-페이지 번호에 의해 인덱싱될 수도 있다. 다시 말해서, 일 실시형태에 따르면, L-페이지 번호는 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 으로의 인덱스로서 기능한다. 4 KB 섹터 사이즈의 경우, LBA 는 LPN 과 동일하다는 것에 주목해야 한다. 따라서, LPN 은 휘발성 메모리 (306) 내에서 엔트리의 어드레스를 구성할 수도 있다. 제어기 (202) 가 호스트 (218) 로부터 판독 커맨드를 수신할 때, LPN 은 공급된 LBA 로부터 유도될 수도 있고, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 으로 인덱싱하여 플래시 메모리에서 판독될 데이터의 로케이션을 추출하는데 사용될 수도 있다. 제어기 (202) 가 호스트로부터 기입 커맨드를 수신할 때, LPN 은 LBA 로부터 구성될 수도 있고, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 이 수정될 수도 있다. 예를 들어, 그 내부에 새로운 엔트리가 생성될 수도 있다. 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 을 저장하는 휘발성 메모리 (306) 의 사이즈에 따라, LPN 은 단일 엔트리에 저장될 수도 있거나, 예를 들어 논의 중인 L-페이지의 시작 어드레스 (플러스 ECC 비트) 를 포함하는 E-페이지를 식별하는 제 1 엔트리 및 오프셋 및 길이 (플러스 ECC 비트) 를 식별하는 제 2 엔트리로 분해될 수도 있다. 따라서, 일 실시형태에 따르면, 이들 2 개의 엔트리들은 함께 플래시 메모리 내의 단일 L-페이지에 대응하고 이를 가르킬 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 엔트리들의 특정 포맷은 위에서 도시된 예들과 상이할 수도 있다.

S-저널들 및 S-저널 맵

논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 이 휘발성 메모리 (306) 에 저장될 수도 있기 때문에, 그것은 휘발성 메모리 (306) 에 대한 전력의 스타트업 또는 임의의 다른 손실 시에 재구축될 필요가 있을 수도 있다. 따라서, 이것은 일부의 메커니즘 및 정보가 비-휘발성 메모리에 저장될 것을 요구하며, 이 메커니즘 및 정보는 제어기 (202) 가 스타트업 후에 또는 전력-고장 (power-fail) 이벤트 후에 L-페이지들이 비-휘발성 메모리에서 어디에 저장되는지를 "인지" 할 수 있기 전에 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 을 재구성하는 것을 가능하게 할 것이다. 일 실시형태에 따르면, 이러한 메커니즘 및 정보는 시스템 저널 (System Journal) 또는 S-저널 (S-Journal) 로 지칭될 수도 있는 구성에서 구체화된다. 일 실시형태에 따르면, 제어기 (202) 는 복수의 비-휘발성 메모리 디바이스들에서 (예를 들어, 하나 이상의 다이, 채널 또는 플레인에서의 블록들 (206) 중의 하나 이상에서) 물리적-대-논리적 어드레스 대응성 (correspondence) 들을 정의하는 복수의 S-저널들을 유지하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 각각의 S-저널은 물리적 페이지들 (예를 들어, E-페이지들) 의 미리 결정된 범위를 커버한다. 일 실시형태에 따르면, 각각의 S-저널은 복수의 저널 엔트리들을 포함할 수도 있고, 각각의 엔트리는 E-페이지들과 같은 하나 이상의 물리적 페이지들을 각각의 L-페이지의 L-페이지 번호에 연관시키도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 제어기 (202) 가 재시작할 때마다, 또는 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 이 부분적으로 또는 전체적으로 재구축되어야 할 때마다, 제어기 (202) 는 S-저널들을 판독하고, S-저널 엔트리들로부터 판독된 정보로부터, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 을 재구축한다.

도 4 는 일 실시형태에 따라, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵을 업데이트하고 S-저널 엔트리를 생성하는 방법의 양태들을 도시한다. 여기에 도시된 바와 같이, L-페이지가 기입되거나 이와 다르게 블록 (B41) 에서 도시된 바와 같이 업데이트될 때마다, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 이 최신 상태로 유지되는 것을 보장하기 위해, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 은 B42 에서 도시된 바와 같이 업데이트될 수도 있다. B43 에서 도시된 바와 같이, 업데이트된 L-페이지의 로케이션을 가리키는 정보를 내부에 저장하는, S-저널 엔트리가 또한 생성될 수도 있다. 이 방식으로, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 및 S-저널들 양자 모두는 새로운 기입들이 발생할 때 (예를 들어, 호스트가 비-휘발성 메모리에 기입들을 발행할 때, 가비지 컬렉션/웨어 레벨링 (wear leveling) 이 발생할 때, 등) 에 업데이트된다. 따라서, 어드레스 변환 데이터의 전력-안전 사본을 유지하기 위한 비-휘발성 메모리 디바이스들로의 기입 동작들은 기입 증폭 (WA) 이 감소되도록, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵의 전부 또는 부분을 재저장하는 대신에, (사이즈가 단지 수 바이트일 수도 있는) 새롭게 생성된 저널 엔트리들에 의해 트리거되도록 구성될 수도 있다. S-저널들의 업데이팅은, 제어기 (202) 가 새롭게 업데이트된 L-페이지를 액세스할 수 있다는 것과, 재시작 시에, 또는 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵이 저장되는 휘발성 메모리 (306) 에 영향을 주는 다른 정보-소거 전력 이벤트 시에, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 이 재구성될 수도 있다는 것을 보장한다. 또한, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 을 재구축함에 있어서의 그 유용성에 추가하여, S-저널들은 효과적인 가비지 컬렉션 (GC) 을 가능하게 하는데 유용하다. 실제로, S-저널들은 모든 L-페이지 번호들에 대한 최종 시간 업데이트를 포함할 수도 있고, 또한 오래된 엔트리들, 즉 유효 L-페이지를 가르키지 않는 엔트리들을 포함할 수도 있다.

일 실시형태에 따르면, S-저널은 비-휘발성 메모리에 기입된 주요 플래시 관리 데이터일 수도 있다. S-저널들은 주어진 S-블록에 대한 맵핑 정보를 포함할 수도 있고, 주어진 S-블록에 대한 물리적-대-논리적 (P2L) 정보를 포함할 수도 있다. 도 7 은 일 실시형태에 따라, S-저널의 양태들을 도시하는 블록도이다. 여기에 도시된 바와 같이, 각각의 S-저널 (702) 은 5 비트들을 사용하여 어드레싱가능한, 706 으로 도시된 바와 같은 예를 들어, 32 E-페이지들과 같은 비-휘발성 메모리의 미리 결정된 물리적 영역을 커버한다. 각각의 S-저널 (702) 은, S-저널에 관한 다른 정보를 포함할 수 있었던 헤더 (704) 의 일부일 수도 있는 S-저널 번호에 의해 식별될 수도 있다. S-저널 번호는 S-저널에 의해 커버된 제 1 물리적 페이지의 어드레스의 일부분을 포함할 수도 있다. 예를 들어, S-저널 (702) 의 S-저널 번호는 예를 들어, S-저널 (702) 에 의해 커버된 제 1 E-페이지 어드레스의 27 최상위 비트들 (Msb) 을 포함할 수도 있다.

도 8 은 일 실시형태에 따라, S-저널 (702) 의 하나의 엔트리 (802) 의 예시적인 편성을 도시한다. S-저널 (702) 의 각각의 엔트리 (802) 는, E-페이지들에서 물리적으로 어드레싱되는 하나의 L-페이지의 시작 어드레스를 가르킬 수도 있다. 각각의 엔트리 (802) 는 예를 들어, 시작 L-페이지를 포함하는 E-페이지의 어드레스의 최하위 비트 (LSb) 들의 수 (예를 들어, 5) 를 포함할 수도 있다. 전체 E-페이지 어드레스는 이들 5 LSb 들을 헤더 (704) 에서의 S-저널 번호의 27 MSb 들과 연결시킴으로써 얻어진다. 또한, 엔트리 (802) 는 L-페이지 번호, 식별된 E-페이지 내의 그 오프셋 및 그 사이즈를 포함할 수도 있다. 예를 들어, S-저널의 각각의 엔트리 (802) 는 이 S-저널 엔트리에 의해 커버된 제 1 E-페이지의 어드레스의 5 LSb 들, L-페이지 번호의 30 비트, E-페이지 오프셋의 9 비트 및 L-페이지 사이즈의 10 비트를 포함할 수도 있어서, 약 7 바이트의 전체 사이즈까지 추가할 수도 있다. 다양한 다른 내부 저널 엔트리 포맷들이 다른 실시형태들에서 사용될 수도 있다.

일 실시형태에 따르면, L-페이지들에 저장된 데이터의 압축 또는 호스트 구성에서의 가변성으로 인해, 가변적인 수의 L-페이지들이 706 에 도시된 바와 같이, 32 E-페이지들과 동일한 물리적 영역과 같은 물리적 영역에 저장될 수도 있다. L-페이지들의 사이즈들에서의 압축 및 결과적 가변성의 사용의 결과로서, S-저널들은 가변적인 수의 엔트리들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태에 따르면, 최대 압축에서, L-페이지는 24 바이트 사이즈일 수도 있고, S-저널은 S-저널 엔트리 (802) 당 하나의 L-페이지인 동일한 수의 L-페이지들을 참조하는 2,500 을 초과하는 엔트리들을 포함할 수도 있다.

위에서 언급된 바와 같이, S-저널은 주어진 S-블록에 대한 맵핑 정보를 포함하도록 구성될 수도 있다. 더욱 정확하게는, 일 실시형태에 따르면, S-저널들은 주어진 S-블록 내에서 E-페이지들의 미리 결정된 범위에 대한 맵핑 정보를 포함한다. 도 9 는 일 실시형태에 따른 S-블록의 블록도이다. 여기에 도시된 바와 같이, S-블록 (902) 은 다이 당 (도 2 에서 206 으로 또한 도시된 바와 같은) 하나의 플래시 블록 (F-블록)(904) 을 포함할 수도 있다. 따라서, S-블록은, 플래시 관리 시스템의 유닛을 형성하기 위해 함께 조합되는, 다이 당 하나의 F-블록인 F-블록들의 컬렉션으로서 생각될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 할당, 소거 및 GC 는 S-블록 레벨에서 관리될 수도 있다. 도 9 에 도시된 바와 같이, 각각의 F-블록 (904) 은 예를 들어, 256 또는 512 F-페이지들과 같은 복수의 플래시 페이지들 (F-페이지) 을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, F-페이지는 주어진 비-휘발성 메모리 디바이스에 대한 프로그램의 최소 유닛의 사이즈일 수도 있다. 도 10 은 일 실시형태에 따른, 슈퍼 페이지 (S-페이지) 를 도시한다. 여기에 도시된 바와 같이, S-페이지 (1002) 는 S-블록의 F-블록 당 하나의 F-페이지를 포함할 수도 있고, S-페이지가 전체 S-블록 전체에 걸쳐 있음을 의미한다.

다양한 데이터 구조들 간의 관계들

도 11 (a) 는 일 실시형태에 따른, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵, S-저널 맵 및 S-블록들 간의 관계들을 도시한다. 참조번호 1102 는 (일 실시형태에서 DRAM 에 저장된) 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵에서의 엔트리를 나타낸다. 일 실시형태에 따르면, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵에서 L-페이지 당 하나의 엔트리 (1102) 가 있을 수도 있다는 점에서, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵은 L-페이지 번호로 인덱싱될 수도 있다. 플래시 메모리에서의 L-페이지의 시작의 물리적 어드레스 및 그 사이즈는 맵 엔트리 (1102); 즉, E-페이지 어드레스, E-페이지 내의 오프셋 및 L-페이지의 사이즈에서 주어질 수도 있다. 더 이전에 언급된 바와 같이, L-페이지는 그 사이즈에 따라, 하나 이상의 E-페이지들에 걸쳐 있을 수도 있고, 또한 F-페이지들 및 F-블록들에 걸쳐 있을 수도 있다.

1104 에 도시된 바와 같이, 휘발성 메모리 (예를 들어, DRAM) 는 또한 시스템 저널 (S-저널) 맵을 저장할 수도 있다. S-저널 맵에서의 엔트리 (1104) 는 S-저널이 비-휘발성 메모리에서 어디에 물리적으로 위치되는지에 관련된 정보를 저장한다. 예를 들어, L-페이지의 시작이 저장되는 E-페이지 물리적 어드레스의 27 MSb 들은 (도 7 에서 이전에 도시된 바와 같이) S-저널 번호를 구성할 수도 있다. 휘발성 메모리에서의 S-저널 맵 엔트리 (1104) 는 또한, 시스템 E-페이지들에서 참조된, 비-휘발성 메모리에서의 S-저널의 어드레스를 포함할 수도 있다. 휘발성 메모리에서의 S-저널 맵 엔트리 (1104) 로부터, 시스템 S-블록 정보 (1108) 가 추출될 수도 있다. 시스템 S-블록 정보 (1108) 는 시스템 S-블록 (시스템 밴드에서의 S-블록) 에 의해 인덱싱될 수도 있고, S-블록에 관한 다른 정보 중에서, 시스템 S-블록에서의 임의의 자유로운 또는 사용된 공간의 사이즈를 포함할 수도 있다. 또한, S-저널 맵 엔트리 (1104) 로부터, 비-휘발성 메모리 (1110) 에서 참조된 S-저널의 물리적 로케이션 (시스템 밴드에서 E-페이지들의 측면에서 표현됨) 이 추출될 수도 있다.

일 실시형태에 따르면, 시스템 밴드는 L-페이지 데이터를 포함하지 않고, 파일 관리 시스템 (FMS) 메타-데이터 및 정보를 포함할 수도 있다. 시스템 밴드는 단지 신뢰성 및 전력 장애 단순화를 위해 하위 페이지로서 구성될 수도 있다. 통상의 동작 동안, 시스템 밴드가 가비지 컬렉션 동안을 제외하고는 판독될 필요가 없다. 시스템 밴드는 전체적인 WA 최적화를 위한 데이터 밴드보다 상당히 더 높은 오버프로비저닝 (overprovisioning) 을 제공받을 수도 있다. 다른 밴드들은, L-페이지 데이터를 포함할 수도 있으며 빈번하게 업데이트되는 핫 밴드 (Hot Band) 와, 덜 빈번하게 업데이트될 수도 있으며, GC 의 결과로서 수집되었을 수도 있는 데이터와 같은 더욱 정적인 데이터를 포함할 수도 있는 콜드 밴드 (Cold Band) 를 포함한다. 일 실시형태에 따르면, 시스템, 핫 및 콜드 밴드들은 S-블록 단위로 할당될 수도 있다.

위에서 언급된 바와 같이, 비-휘발성 메모리에서의 이들 S-저널들 각각은 S-저널 엔트리들의 컬렉션을 포함할 수도 있고, 예를 들어, 32 E-페이지들 가치의 데이터를 커버할 수도 있다. 비-휘발성 메모리 (1110) 에서의 이들 S-저널들은 제어기 (202) 가 휘발성 메모리에서의 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 뿐만 아니라, 휘발성 메모리에서 S-저널 맵, 사용자 S-블록 정보 (1106), 및 시스템 S-블록 정보 (1108) 를 재구축하는 것을 가능하게 한다.

도 11 (b) 는 일 실시형태에 따른 S-저널 맵 (1112) 의 블록도이다. S-저널 맵 (1112) 은 S-블록 번호에 의해 인덱싱될 수도 있고, 그 각각의 엔트리는, 결국, 그 S-블록의 E-페이지들의 미리 결정된 수 (예를 들어, 32) 를 커버할 수도 있는 그 S-블록에 대한 제 1 S-저널의 시작을 가르킬 수도 있다. 제어기 (202) 는 S-저널들의 맵을 구축하거나 재구축하며, 결과적인 S-저널 맵을 휘발성 메모리에 저장하도록 추가로 구성될 수도 있다. 즉, 재시작 시에, 또는 전력이 고장나는 또 다른 이벤트의 발생 시에, 또는 에러 복구에 후속하는 재시작 후에, 제어기 (202) 는 복수의 S-저널들을 미리 결정된 순차적인 순서로 판독할 수도 있고, 순차적으로 판독된 복수의 S-저널들에 기초하여 비-휘발성 메모리 디바이스들에 저장된 S-저널들의 맵을 구축할 수도 있으며, 구축된 S-저널 맵 (1112) 을 휘발성 메모리에 저장할 수도 있다.

펌웨어 테이블 및 펌웨어 저널들

어떤 이유로 휘발성 메모리 (306) 로의 전력이 중단되면, 제어기 (202) 는 또한, 휘발성 메모리 (306) 에 저장된 펌웨어 테이블들 (304)(도 3 에 도시됨) 을 재구축할 필요가 있을 수도 있다. 이러한 펌웨어 테이블들 (304) 은, 예를 들어 S-블록들에 대한 프로그램/소거 (Program/Erase; PE) 카운트 정보를 저장하거나 비휘발성 메모리 결함 정보를 저장할 수도 있다. 도 5 는 일 실시형태에 따라, 펌웨어 테이블들을 업데이트하고 펌웨어 저널을 생성하는 방법의 양태들을 도시한다. 일 실시형태에 따르면, 휘발성 메모리 (306) 가 소거되거나 신뢰되지 않는다고 생각될때마다 또는 스타트업 후에, 휘발성 메모리 (306) 에서 펌웨어 테이블들 (304) 의 후속의 재구성을 가능하게 하도록, 전술된 S-저널 메커니즘은 비휘발성 메모리에 펌웨어 테이블들 (304) 의 콘텐츠를 저장하도록 적응될 수도 있다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 블록 B51 은 펌웨어 테이블의 엔트리 (예를 들어, 로우) 가 업데이트되었는지 여부를 결정하는 것을 필요로한다. 그 후, 이 업데이트의 전력-안전 버전이 유지되는 것을 보장하기 위해, 예를 들어, B52 에 도시된 바와 같이 적어도 업데이트된 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 저장하도록 비휘발성 메모리에 최종적인 저장을 위해 휘발성 버퍼에서 펌웨어 저널이 생성될 수도 있다. 휘발성 메모리 (306) 에서의 펌웨어 테이블의 어드레스는 펌웨어 저널에 또한 저장될 수도 있다. 그 후, 생성된 펌웨어 저널은 B53 에 도시된 바와 같이 비휘발성 메모리에 기입될 수도 있다.

도 6 은 일 실시형태에 따라, 펌웨어 저널들의 콘텐츠 뿐만 아니라 물리적 어드레스 범위에 대한 S-저널들의 커버리지를 나타내는 도면이다. 도 6 에 도시된 바와 같이, S-저널들 (602) 은 물리적 어드레스 범위 (250) 내의 물리적 페이지들에 저장되는 넌-제로 길이의 L-페이지들에 대한 정보를 저장하도록 구성될 수도 있다. 최종적으로, 펌웨어 저널들 (606) 각각은 608 에 도시된 바와 같이, 연관된 펌웨어 테이블에서의 엔트리의 휘발성 메모리의 어드레스 뿐만 아니라 펌웨어 테이블 엔트리 정보 및 길이를 저장할 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 물리적 어드레스 범위 (250) 는 예를 들어, 32 또는 64 백만 어드레스들에 걸쳐 있을 수도 있다. 반대로, 펌웨어 어드레스 범위 (608) 는 단지 10,000 엔트리들 등에 걸쳐 있을 수도 있다. 그러나, 펌웨어 테이블 엔트리들의 수 및 물리적 어드레스 범위의 상대적 사이즈들 및 각각의 사이즈들 양자 모두는 구현에 따라 변할 수도 있고, 이들 사이즈들은 예시적인 목적을 위해서만 주어지는 것으로 이해된다. 일 실시형태에 따르면, 이들 (및 선택적으로는 다른) 어드레스 범위들의 할당이 런타임 시에 제어기 (202) 에 의해 할당될 수도 있다.

펌웨어 저널 포맷

도 12 는 일 실시형태에 따라 데이터 저장 디바이스에서의 펌웨어 테이블을 업데이트하는 방법의 양태들을 예시하는 블록도이다. 예시적인 펌웨어 테이블은 참조부호 1202 에서 도 12 에 도시된다. 예를 들어, 이 펌웨어 테이블 (1202) 은 복수의 레코드들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 펌웨어 테이블은 16 KB 의 총 사이즈에 대해 2,048 8-바이트 레코드들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 펌웨어 테이블 (1202) 은 블록 (206) 당 하나의 엔트리를 포함할 수도 있거나 다른 시스템-관련 정보, 예컨대 파워-온 사이클들의 수, 프로세싱된 커맨드들의 수 및/또는 다른 펌웨어-유도된 정보를 포함할 수도 있다. 도 12 에 전개되는 예에서, 펌웨어는 휘발성 메모리 (306) 내의 예시적인 어드레스 ABCD 에서 새로운 펌웨어 테이블 엔트리 (예컨대, 업데이트된 PE 카운트) 를 그안에 저장하기 위해 펌웨어 테이블 (1202) 을 업데이트할 필요가 있을 수도 있다. 전체 업데이트된 펌웨어 테이블 (1202) 의 사본을 만들고 이것을 비휘발성 메모리에 저장하는 것 보다는, 일 실시형태는 펌웨어 테이블 (1202) 에서 변경된 엔트리에 대응하고 이에 대한 펌웨어 저널 (및 그 안의 엔트리) 을 생성하는 것을 포함한다. 펌웨어 저널은 전술된 S-저널 개념들로 확장되고, 펌웨어 테이블들에 대한 업데이트들을 핸들링하도록 명확히 채택되는 것을 제외하고는 유사한 방식으로 동작한다. 따라서, S-저널에 대한 지원 메커니즘들, 예컨대 재구성 및 코히런시는 펌웨어 저널들의 프로세싱에서 영향력을 행사할 수 있다.

예를 들어, S-저널이 헤더 정보를 포함하기 때문에, 펌웨어 저널 (1204) 은 또한, 펌웨어 저널 헤더를 포함할 수도 있다. 펌웨어 저널 헤더는 인덱스를 펌웨어 저널 맵 (1206) 으로 구성할 수도 있고, 펌웨어 저널 번호로 인덱싱된 맵의 엔트리들은 대응하는 펌웨어 저널의 비휘발성 메모리 (NVM) 에 로케이션을 지정할 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 펌웨어 저널 맵 (1206) 은 S-저널 맵 (1112) 으로부터 물리적으로 및/또는 논리적으로 분리되도록 구성될 수도 있다. 대안으로, 일 실시형태에 따르면, 펌웨어 저널 맵 (1206) 은 도 11 에 도시된 S-저널 맵 (1112) 의 내부 파트를 형성할 수도 있고, 그 엔트리들은 S-저널 맵 (1112) 의 엔트리들과 유사한 방식으로 핸들링될 수도 있다. 펌웨어 저널 맵 (1206) 은 단지 참조의 용이함을 위해 도 12 에서 별개의 구조로서 도시되고, 도 11 (b) 의 S-저널 맵 (1112) 은 또한, 펌웨어 테이블들에 대응하는 엔트리들을 포함할 수도 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, 그리고 S-저널 헤더와 유사하게, 펌웨어 저널 헤더는 펌웨어 저널 번호 및 길이를 바이트로 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 펌웨어 저널 헤더는 4 바이트 사이즈일 수도 있다. 펌웨어 저널 (1204) 은 또한, 업데이트된 펌웨어 테이블 엔트리의 휘발성 메모리 (306) 에 완전한 어드레스를 포함할 수도 있다. 도 12 의 예에서, 이러한 완전한 어드레스는 ABCD 이고, 이는 펌웨어 테이블 (1202) 내의 엔트리의, 휘발성 메모리 (306) 에서의 어드레스이다. 삼십-이 (32) 비트 또는 4 바이트 (예를 들어) 가 펌웨어 테이블 (1202) 에서의 변경된 엔트리의 휘발성 메모리 (306) 에서 완전한 어드레스를 지정하는데 사용될 수도 있다. 펌웨어 저널 (1204) 의 다음 필드는 펌웨어 테이블 엔트리 정보 자체를 저장할 수도 있다. 즉, 이 필드는 휘발성 메모리 (306) 에서 어드레스 ABCD 에 저장될 업데이트된 값 (즉, 펌웨어 저널에 저장될 레코드) 을 저장할 수도 있다. 예를 들어, 이 필드는 펌웨어 저널 (1204) 에서의 이 엔트리의 "N 바이트" 사이즈로 제안된 바와 같이, 가변적으로 사이즈가 정해질 수도 있다. 마지막으로, 펌웨어 저널 (1204) 은 P 바이트의 에러 정정 코드 및/또는 다이제스트 (digest), 예컨대 순환 리던던시 코드 (cyclic redundancy code; CRC) 를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 에러 정정 코드/다이제스트는 4 바이트에 걸쳐 있을 수도 있다. 도 12 에 도시된 바이트의 사이즈들 및 필드들은 사실상 예시적인 것으로 이해된다. 펌웨어 저널들의 상이한 구현들은 더 많은 또는 더 적은 수의 필드들을 잘 포함할 수도 있고, 이 필드들 각각은 상이한 바이트 사이즈들에 걸쳐 있을 수도 있다. 펌웨어 저널 (1204) 이 생성된 후에, 이것은 비휘발성 메모리에 기입되어 비휘발성 메모리에 그 전력-안전 사본을 저장할 수도 있다.

일 실시형태에 따르면, 업데이트된 펌웨어 테이블 엔트리의 전체 메모리 어드레스를 포함하는 것은 제어기 (202) 로 하여금, 파워-업 시에 펌웨어 저널이 액세스되고 판독되는 경우 펌웨어 테이블(들)을 재구성하게 한다. 일 실시형태에 따르면, 각각의 생성된 펌웨어 저널은 펌웨어 저널 번호에 의해 식별될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 이러한 펌웨어 저널 번호는 펌웨어 저널 (1204) 의 펌웨어 저널 헤더에 포함될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 생성된 펌웨어 저널은 펌웨어 저널 헤더에 의해 지정된 어드레스에서 물리적 비휘발성 메모리에 저장될 수도 있다. 예를 들어, 비휘발성 메모리의 전체 물리적 어드레스 범위가 32 비트를 사용하여 어드레싱되면, 4 바이트 펌웨어 저널 헤더는 펌웨어 저널 (1204) 이 저장될 수도 있는 비휘발성 메모리에 완전한 어드레스로서 역할을 할 수도 있다. 이러한 펌웨어 저널 헤더들, 생성된 펌웨어 저널 (1204) 당 하나는 또한, 도 12 에서 참조 부호 1206 에 도시된 바와 같이 (도 11(b) 의 S-저널 맵 (1112) 의 일부일 수도 있는) 펌웨어 저널 맵에 저장될 수도 있다.

펌웨어 저널 맵 (1206)(S-저널 맵 (1112) 으로부터 물리적으로 및/또는 논리적으로 분리되든 또는 맵과 통합되든) 은 또한, 비휘발성 메모리에 기입되어, 제어기 (202) 로 하여금 펌웨어 저널 맵 (1206) 을 참조하여 시스템 밴드에서 각각의 펌웨어 저널을 스캐닝함으로써 파워-업 시에, 생성된 펌웨어 저널들 (1204) 각각을 액세스하게 할 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 시스템 밴드는, 이러한 S-저널들 및 펌웨어 저널들이 저장될 수도 있는 비휘발성 메모리 내의, 제어기 (202) 에 의해 런타임 시에 할당될 수도 있는 부분이다. 일 실시형태에 따르면, 시스템 밴드에서의 S-저널들 및 펌웨어 저널들은, 이들이 생성된 순서로 스캐닝될 수도 있다. 펌웨어 테이블 엔트리 정보 및 판독된 펌웨어 저널들로부터 추출된 어드레스와 사이즈 정보로부터, 펌웨어 테이블(들)(예컨대, 1202 에 도시됨) 은 휘발성 메모리 (306) 에서 재구축될 수도 있다. 이 프로세스는 휘발성 메모리 (306) 에서의 펌웨어 테이블들 (304)(도 3) 로 하여금, 휘발성 메모리에서의 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 을 재구축하는데 사용되었던 유사한 프로세스를 사용하여 재구축/재구성/재덧붙임 (re-populate) 되게 한다. 일 실시형태에 따르면, 비휘발성 메모리에 저장된 펌웨어 저널들 (1204) 및 S-저널들 (702) 양자 모두는 이들이 생성되었던 순서로 스캐닝되어, 이에 의해 어드레스 변환 맵 (302) 및 펌웨어 테이블들 (304) 양자 모두를 재구성할 수도 있다.

펌웨어 저널은 펌웨어 데이터를 저장하도록 구성되는 펌웨어 저널로서 저널을 식별하고, 이에 의해 사용자 데이터에 대해 사용된 S-저널들로부터 스타트업 시에 스캐닝된 펌웨어 저널들을 구별하는 정보를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 플래그 비트는, 예를 들어 7 바이트 S-저널들과 대조적으로 예를 들어 8 바이트-정렬된 정보를 저장하도록 구성된 펌웨어 저널로서 그 저널을 식별하는 펌웨어 저널 헤더에 설정될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 이러한 펌웨어 저널들은 제어기 (202) 로 하여금 가상으로 임의의 (예를 들어, 이 예에서 8 바이트 정렬된) 정보를, 그 전력 안전 사본을 비휘발성 메모리에서 유지하면서, 휘발성 메모리에 저장하게 하기 위해 효율적인 메커니즘을 제공하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 생성된 펌웨어 저널은 사이즈가 가변적일 수도 있고, 도 12 에 도시된 예시적인 구현에 제한될 필요는 없다. 따라서, 펌웨어 저널들 (1204) 의 구조는, 일 실시형태에 따라 그들로 하여금, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302) 을 재구성하기 위해, 스타트업 시에 또한 스캐닝 및 프로세싱되는 S-저널들과 유사한 방식으로 펌웨어 테이블들을 재구성하도록 스캐닝 및 프로세싱되게 한다. 펌웨어 테이블 엔트리 정보의 휘발성 메모리 (306) 에서의 콘텐트, 사이즈 및 완전한 어드레스가 펌웨어 저널 (1204) 에서 지정될 수도 있기 때문에, 제어기 (202) 는 이러한 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 펌웨어 저널에서 지정된 완전한 휘발성 메모리 어드레스에 직접적으로 기입하고, 이에 의해 휘발성 메모리 (306) 에 저장된 펌웨어 테이블(들)을 효율적으로 재구성할 수도 있다.

주어진 펌웨어 저널에서의 단일 엔트리가 기간이 지나면서 다수회 업데이트될 수 있는 것이 가능하고, 심지어 그럴것 같다. 일 실시형태에 따르면, 주어진 펌웨어 저널의 각각의 업데이트는 새로운 펌웨어 저널을 생성할 수도 있고, 이 새롭게 생성된 펌웨어 저널은 비휘발성 메모리에 기입될 수도 있다. 이 방식에서, 주어진 펌웨어 테이블에 대한 펌웨어 저널들은 시간에 따른 펌웨어 테이블에 대한 업데이트들의 이력을 집합적으로 구성할 수도 있다. 이러한 펌웨어 저널들이 생성되었던 순서로 이들을 순차적으로 스캐닝하는데 있어서, 스캐닝 프로세스는 동일한 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 다중 펌웨어 저널들을 조우 (encounter) 할 수도 있다. 따라서, 일 실시형태에 따르면, 주어진 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 가장 최근에 생성된 펌웨어 저널과 주어진 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 더 조기에 생성된 펌웨어 저널 사이에서, 최근에 생성된 펌웨어 저널 만이 유효한 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 포함한다.

일 실시형태에 따르면, 펌웨어 테이블 엔트리가 업데이트되고 이에 대응하는 새로운 펌웨어 저널이 생성되어 비휘발성 메모리에 기입되는 경우, 비휘발성 메모리에서의 최근에 구식이 된 펌웨어 저널, 및 업데이트된 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 포함하는 새로운, 유효 펌웨어 저널이 존재한다. 이 경우에서, 제어기 (202) 는 구식이된 펌웨어 저널의 사이즈에 대응하는 양만큼 (예를 들어, 최근에 구식이 된 펌웨어 저널을 저장하는 S-블록의) 비휘발성 메모리의 자유 공간 어카운팅 (accounting) 을 업데이트할 수도 있다. 이러한 자유 공간을 포함하는 S-블록은, 나중의 어떤 시점에, 수집된 가비지 및 비휘발성 메모리에의 추가의 기입들에 이용 가능한 그 안의 공간일 수도 있다.

펌웨어 테이블 재구성

도 13 은 일 실시형태에 따라 데이터 저장 디바이스를 제어하는 방법의 플로우차트이다. 실제로, 일 실시형태는 휘발성 메모리 및 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들을 포함하는 데이터 저장 디바이스를 제어하는 방법이다. 복수의 비휘발성 디바이스들 각각은 복수의 물리적 페이지들을 저장하도록 구성될 수도 있고, 이 페이지들 각각은 복수의 비휘발성 디바이스들 내의 미리결정된 물리적 로케이션 (예컨대, E-페이지) 에 저장된다. 방법은 도 13 의 블록 B131 에 도시된 바와 같이, 복수의 메모리 디바이스들로부터 데이터를 판독하고 이들에 데이터를 프로그래밍하는 것을 포함할 수도 있다. 블록 B132 에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 펌웨어 테이블들은 휘발성 메모리에 저장될 수도 있다. 펌웨어 테이블(들)은 복수의 펌웨어 테이블 엔트리들을 포함할 수도 있고, 이 엔트리들 각각은 휘발성 메모리 (306) 에서의 미리결정된 어드레스에 저장된다. 블록 B133 에 도시된 바와 같이, 방법은 또한, 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들에 복수의 펌웨어 저널들을 유지하는 것을 포함할 수도 있고, 각각의 펌웨어 저널은 도 12 에 대해 도시 및 설명된 바와 같이, 펌웨어 테이블 엔트리와 연관되고 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 포함한다. 이것은, 펌웨어 테이블 엔트리들에 대한 업데이트들이 이루어질 때 새로운 펌웨어 저널들을 생성하는 것을 포함할 수도 있다.

B134 에서, 스타트업 또는 휘발성 메모리 (306) 의 콘텐츠를 소거할 다른 이벤트가 발생하는지 여부가 결정될 수도 있다. 발생하지 않으면 (B134 의 아니오 브랜치), 방법은 블록 B131 로 되돌아갈 수도 있고, 제어기 (202) 가 호스트 액세스 요청들을 계속해서 프로세싱하고/하거나 가비지 컬렉팅과 같은 다양한 하우스키핑 듀티들을 계속해서 수행한다. 스타트업, 리셋 또는 휘발성 메모리 (306) 의 콘텐츠를 소거 또는 다르게는 변형될 다른 이벤트가 발생하면 (B134 의 예 브랜치), 복수의 펌웨어 저널들은 B135 에 도시된 바와 같이 액세스 및 판독될 수도 있다. 예를 들어, 비휘발성 메모리 내의 어드레스 범위는 스캐닝될 수도 있고, (예를 들어, S-저널들 및 펌웨어 저널들을 포함하는) 저널들은 어드레스 변환 맵들 (예를 들어, 논리적-대-물리적 어드레스 변환 맵 (302)) 및 펌웨어 테이블(들)을 재구축하도록 판독될 수도 있다. 즉, 펌웨어 테이블(들)은 B136 에 도시된 바와 같이, 순차적으로 판독된 복수의 펌웨어 저널들 각각에서 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 사용하여 구축될 수도 있다. 저장된 펌웨어 저널들이 생성된 순서로 이들의 순차적 판독은 재구축된 펌웨어 테이블들의 코히런시를 보장한다; 즉, 펌웨어 테이블들이 유효한 펌웨어 테이블 엔트리 정보 만으로 덧붙여지는 것을 보장한다. 이러한 재구축은 한 번에 하나의 펌웨어 테이블 엔트리에 수행될 수도 있거나, 또는 판독 펌웨어 저널들 각각의 펌웨어 테이블 엔트리 정보 필드들 모두에서 판독하고 이 펌웨어 테이블(들)을 복수의 순차적 기입들로 휘발성 메모리 (306) 에 덧붙임으로써 수행될 수도 있다. 일 실시형태에 따라, 펌웨어 저널들 각각으로서, 판독 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 저장할 곳을 정확하게 "알고 있는" 제어기 (202) 는 판독 펌웨어 테이블 엔트리 정보가 기입될 휘발성 메모리 (306) 에 완전한 어드레스를 저장할 수도 있다.

유리하게는, 펌웨어 저널들에 고유한 방법들 및 기능은 제어기 (202) 에 의해 유리하게 사용되어 전력-안전 방식으로 휘발성 메모리 (306) 에 대부분의 임의의 데이터를 저장할 수도 있다. 실제로, 펌웨어 저널들의 기능은 임의의 (예를 들어, 8 바이트-정렬된) 데이터를 휘발성 메모리 (306) 에 임의로 저장하도록 확장될 수도 있고, 그 전력 안전 사본은 본원에 설명 및 도시된 펌웨어 저널 메커니즘을 통해, 비휘발성 메모리에 저장된다.

특정 실시형태들이 설명되지만, 이들 실시형태들은 단지 예로서만 제시되며, 본 개시물의 범위를 제한하도록 의도되지는 않는다. 실제로, 본원에 설명된 신규한 방법들, 디바이스들 및 시스템들은 다양한 다른 형태들로 구현될 수도 있다. 추가로, 본원에 설명된 방법들 및 시스템들의 형태에 있어서 다양한 생략들, 대체들, 및 변경들은 본 개시물의 사상을 벗어나지 않고 이루어질 수도 있다. 첨부된 청구항들 및 그 등가물들은 본 개시물의 범위 및 사상 내에 있을 그러한 형태들 또는 변형들을 커버하도록 의도된다. 예를 들어, 당업자는 당야한 실시형태들에서, 실제 구조들 (예컨대, SSD 블록들의 구조, 또는 물리적 또는 논리적 페이지들의 구조) 이 도면들에 도시된 것들과 상이할 수도 있음을 인지할 것이다. 더욱이, 펌웨어 퍼널들의 구조는 당업자가 인식할 수도 있는 바와 같이 본원에 도시 및 설명된 것과 상이할 수도 있다. 실시형태에 따라, 상기 예에서 설명된 특정 단계들은 제거될 수도 있고, 다른 단계들이 추가될 수도 있다. 또한, 앞서 개시된 특정 실시형태들의 특징들 및 속성들은, 모두가 본 개시물의 범위 내에 있는, 추가의 실시형태들을 형성하도록 상이한 방식들로 결합될 수도 있다. 본 개시물이 특정의 바람직한 실시형태들 및 애플리케이션들을 제공하지만, 본원에서 설명된 특징들 및 이점들 모두를 제공하지 않는 실시형태들을 포함하여, 당업자에게 명백한 다른 실시형태들이 또한 본 개시물의 범위 내에 있다. 따라서, 본 개시물의 범위는 단지 첨부된 청구항들을 참조하여 정의되도록 의도된다.

Claims

(1) 복수의 물리적 페이지들을 저장하도록 구성된 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들 및 휘발성 메모리에 커플링되고, (2) 상기 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들에 데이터를 프로그래밍하고 상기 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들로부터 데이터를 판독하도록 구성되는 데이터 저장 디바이스 제어기로서,
복수의 펌웨어 테이블 엔트리들 - 상기 복수의 펌웨어 테이블 엔트리들의 각각은 하나의 논리적 페이지를 상기 복수의 물리적 페이지들 중 하나 이상에 연관시키도록 구성됨 - 을 포함하는 펌웨어 테이블을 저장하고;
상기 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들에 복수의 펌웨어 저널들 - 각각의 펌웨어 저널은, 펌웨어 테이블 엔트리와 연관되고 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 포함하고, 상기 펌웨어 테이블 엔트리 정보는 상기 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 논리적 페이지에 새로운 기록이 발생했을 때 업데이트됨 - 을 유지하고;
스타트업 시에 상기 복수의 펌웨어 저널들을 판독하며;
상기 판독된 복수의 펌웨어 저널들 각각에서의 상기 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 사용하여 상기 복수의 펌웨어 테이블 엔트리들을 덧붙임(populating)으로써 상기 펌웨어 테이블을 재구축하도록 구성되는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 펌웨어 저널들 각각은 펌웨어 저널 번호와 연관되는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 2 항에 있어서,
상기 제어기는 또한, 상기 펌웨어 저널 번호, 어드레스 및 길이를 사용하여 상기 펌웨어 테이블을 재구축하도록 구성되는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 또한, 상기 복수의 펌웨어 저널들을, 상기 복수의 펌웨어 저널들이 생성되었던 순서로 판독하도록 구성되는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 또한, 주어진 펌웨어 테이블 엔트리에 대한 변화 시에, 상기 주어진 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 새로운 펌웨어 저널을 생성하고 상기 생성된 펌웨어 저널을 비휘발성 메모리에 저장하도록 구성되는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 5 항에 있어서,
상기 주어진 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 가장 최근에 생성된 펌웨어 저널과 상기 주어진 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 더 조기에 생성된 펌웨어 저널 사이에서, 상기 가장 최근에 생성된 펌웨어 저널만이 유효한 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 포함하는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 펌웨어 저널들은 시간에 따른 상기 펌웨어 테이블에 대한 변화들의 이력을 집합적으로 정의하는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 1 항에 있어서,
각각의 펌웨어 저널은 그 연관된 펌웨어 테이블 엔트리의 어드레스를 상기 휘발성 메모리에 저장하도록 구성되는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 1 항에 있어서,
각각의 펌웨어 저널은 그 연관된 펌웨어 테이블 엔트리의 사이즈를 상기 휘발성 메모리에 저장하도록 구성되는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 1 항에 있어서,
각각의 펌웨어 저널은 에러 정정 코드 및 다이제스트(digest) 중 적어도 하나를 저장하도록 구성되는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 또한, 펌웨어 저널 맵을 구축하도록 구성되고,
상기 펌웨어 저널 맵에서의 각각의 엔트리는 상기 복수의 펌웨어 저널들 중 하나가 저장되는 상기 비휘발성 메모리 디바이스들에서의 로케이션을 가리키는 것인, 데이터 저장 디바이스 제어기.
제 1 항에 기재된 제어기, 및
복수의 비휘발성 메모리 디바이스들을 포함하는, 데이터 저장 디바이스.
복수의 물리적 페이지들을 저장하도록 구성된 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들 및 휘발성 메모리를 포함하고, 상기 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들에 데이터를 프로그래밍하게 하고 상기 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들로부터 데이터를 판독하게 하기 위한 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법으로서,
복수의 펌웨어 테이블 엔트리들 - 상기 복수의 펌웨어 테이블 엔트리들의 각각은 하나의 논리적 페이지를 상기 복수의 물리적 페이지들 중 하나 이상에 연관시키도록 구성됨 - 을 포함하는 펌웨어 테이블을 저장하는 단계;
상기 복수의 비휘발성 메모리 디바이스들에 복수의 펌웨어 저널들 - 각각의 펌웨어 저널은, 펌웨어 테이블 엔트리와 연관되고 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 포함하고, 상기 펌웨어 테이블 엔트리 정보는 상기 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 논리적 페이지에 새로운 기록이 발생했을 때 업데이트됨 - 을 유지하는 단계;
스타트업 시에 상기 복수의 펌웨어 저널들을 판독하는 단계; 및
상기 판독된 복수의 펌웨어 저널들 각각에서의 상기 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 사용하여 상기 복수의 펌웨어 테이블 엔트리들을 덧붙임(populating)으로써 상기 펌웨어 테이블을 재구축하는 단계를 포함하는, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 복수의 펌웨어 저널들 각각은 펌웨어 저널 번호와 연관되는 것인, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 재구축하는 단계는, 상기 펌웨어 저널 번호, 어드레스 및 길이를 사용하여 상기 펌웨어 테이블을 재구축하는 단계를 더 포함하는 것인, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 판독하는 단계는, 상기 복수의 펌웨어 저널들을, 상기 복수의 펌웨어 저널들이 생성되었던 순서로 판독하는 단계를 포함하는 것인, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서,
주어진 펌웨어 테이블 엔트리에 대한 변화 시에, 상기 주어진 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 새로운 펌웨어 저널을 생성하고 상기 생성된 펌웨어 저널을 비휘발성 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 주어진 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 가장 최근에 생성된 펌웨어 저널과 상기 주어진 펌웨어 테이블 엔트리와 연관된 더 조기에 생성된 펌웨어 저널 사이에서, 상기 가장 최근에 생성된 펌웨어 저널만이 유효한 펌웨어 테이블 엔트리 정보를 포함하는 것인, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 복수의 펌웨어 저널들은 시간에 따른 상기 펌웨어 테이블에 대한 변화들의 이력을 집합적으로 정의하는 것인, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 유지하는 단계는, 그 연관된 펌웨어 테이블 엔트리의 휘발성 메모리 내의 어드레스를 각각의 펌웨어 저널에 저장하는 단계를 더 포함하는 것인, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 유지하는 단계는, 그 연관된 펌웨어 테이블 엔트리의 사이즈를 각각의 펌웨어 저널에 저장하는 단계를 더 포함하는 것인, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 유지하는 단계는, 에러 정정 코드 및 다이제스트 중 적어도 하나를 각각의 펌웨어 저널에 저장하는 단계를 더 포함하는 것인, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서,
펌웨어 저널 맵을 구축하는 단계를 더 포함하고,
상기 펌웨어 저널 맵에서의 각각의 엔트리는, 상기 복수의 펌웨어 저널들 중 하나가 저장되는 상기 비휘발성 메모리 디바이스들에서의 로케이션을 가리키는 것인, 데이터 저장 디바이스를 제어하기 위한 방법.