KR20230011214A - Storage device and operating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 스토리지 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic device, and more particularly, to a storage device and an operating method thereof.
스토리지 장치는 컴퓨터나 스마트폰 등과 같은 호스트 장치의 제어에 따라 데이터를 저장하는 장치이다. 스토리지 장치는 데이터를 저장하는 메모리 장치와 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함할 수 있다. 메모리 장치는 휘발성 메모리 장치 (Volatile Memory)와 불휘발성 메모리 장치 (Non Volatile Memory)로 구분될 수 있다.The storage device is a device that stores data under the control of a host device such as a computer or smart phone. The storage device may include a memory device that stores data and a memory controller that controls the memory device. Memory devices may be classified into volatile memory devices and non-volatile memory devices.
휘발성 메모리 장치는 전원이 공급되는 동안에만 데이터를 저장하고, 전원 공급이 차단되면 저장된 데이터가 소멸되는 메모리 장치일 수 있다. 휘발성 메모리 장치에는 정적 랜덤 액세스 메모리 (Static Random Access Memory; SRAM), 동적 랜덤 액세스 메모리 (Dynamic Random Access Memory; DRAM) 등이 포함될 수 있다.A volatile memory device may be a memory device that stores data only while power is supplied and the stored data disappears when power is cut off. Volatile memory devices may include static random access memory (SRAM), dynamic random access memory (DRAM), and the like.
불휘발성 메모리 장치는 전원이 차단되어도 데이터가 소멸되지 않는 메모리 장치로서, 롬(Read Only Memory; ROM), PROM (Programmable ROM), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM) 및 플래시 메모리(Flash Memory) 등이 있다.A non-volatile memory device is a memory device in which data is not destroyed even when power is cut off, and includes Read Only Memory (ROM), Programmable ROM (PROM), Electrically Programmable ROM (EPROM), Electrically Erasable and Programmable ROM (EEPROM), and Flash. Flash memory, etc.
본 발명의 실시 예는, 복수의 논리 어드레스에 대한 리드 수행이 가능한 스토리지 장치 및 그 동작 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a storage device capable of performing a read operation on a plurality of logical addresses and an operation method thereof.
본 발명의 실시 예에 따른 스토리지 장치는, 메모리 장치; 및 외부 호스트로부터 리드 커맨드를 수신하고, 상기 리드 커맨드에 따라 상기 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러;를 포함하고, 상기 리드 커맨드는, 상기 외부 호스트와 상기 메모리 컨트롤러 간에 송수신되는 커맨드들에 공통적으로 포함되고, 상기 리드 커맨드가 상기 메모리 장치에 저장된 데이터를 요청하는 커맨드임을 나타내는 정보를 포함하는 베이직 헤더 세그먼트; 상기 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드임을 나타내는 정보를 포함하는 트랜잭션 특정 필드; 및 상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 포함하는 추가 헤더 세그먼트;를 포함할 수 있다.A storage device according to an embodiment of the present invention includes a memory device; and a memory controller that receives a read command from an external host and controls the memory device according to the read command, wherein the read command is commonly included in commands transmitted and received between the external host and the memory controller. , a basic header segment including information indicating that the read command is a command requesting data stored in the memory device; a transaction specific field including information indicating that the read command is a read command for at least two or more logical addresses; and an additional header segment including information about the at least two or more logical addresses.
본 발명의 실시 예에 따른 동작 방법은, 메모리 장치 및 상기 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함하는 스토리지 장치의 동작 방법으로, 외부 호스트와 상기 메모리 컨트롤러 간에 송수신되는 커맨드들에 공통적으로 포함되고, 상기 메모리 장치에 저장된 데이터를 요청하는 리드 커맨드임을 나타내는 정보를 포함하는 베이직 헤더 세그먼트, 상기 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드임을 나타내는 정보를 포함하는 트랜잭션 특정 필드 및 상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 포함하는 추가 헤더 세그먼트를 포함하는 리드 커맨드를 외부 호스트로부터 상기 메모리 컨트롤러가 수신하는 단계; 및 상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 기초로 리드 동작을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.An operating method according to an embodiment of the present invention is an operating method of a storage device including a memory device and a memory controller controlling the memory device, which is commonly included in commands transmitted and received between an external host and the memory controller, A basic header segment including information indicating that the read command is a read command requesting data stored in the memory device, a transaction specific field including information indicating that the read command is a read command for at least two or more logical addresses, and the at least two or more logical addresses receiving, by the memory controller, a read command including an additional header segment including information about the memory from an external host; and performing a read operation based on information about the at least two or more logical addresses.
본 발명의 실시 예에 따른 메모리 컨트롤러는, 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러로, 상기 메모리 장치에 저장된 데이터의 논리 어드레스와 물리 어드레스간의 맵핑 정보를 저장하는 맵 데이터 저장부; 외부 호스트로부터 리드 요청을 수신하고, 상기 리드 요청에 포함된 적어도 하나 이상의 논리 어드레스에 대응되는 물리 어드레스를 상기 맵 데이터 저장부로부터 획득하는 리드 요청 처리부; 및 상기 적어도 하나 이상의 논리 어드레스에 대응되는 물리 어드레스에 대한 리드 커맨드를 상기 메모리 장치에 제공하는 리드 동작 제어부;를 포함하고, 상기 리드 요청은, 상기 외부 호스트와 상기 메모리 컨트롤러 간에 송수신되는 요청들에 공통적으로 포함되고, 상기 리드 요청이 상기 메모리 장치에 저장된 데이터를 요청하는 것임을 나타내는 정보를 포함하는 베이직 헤더 세그먼트, 상기 리드 요청이 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 요청임을 나타내는 정보를 포함하는 트랜잭션 특정 필드 및 상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 포함하는 추가 헤더 세그먼트;를 포함할 수 있다.A memory controller according to an embodiment of the present invention is a memory controller that controls a memory device, and includes a map data storage unit that stores mapping information between a logical address and a physical address of data stored in the memory device; a read request processor receiving a read request from an external host and acquiring a physical address corresponding to one or more logical addresses included in the read request from the map data storage unit; and a read operation controller configured to provide a read command for a physical address corresponding to the at least one logical address to the memory device, wherein the read request is common to requests transmitted and received between the external host and the memory controller. and a basic header segment including information indicating that the read request is a request for data stored in the memory device, and a transaction specific field including information indicating that the read request is a read request for at least two or more logical addresses. and an additional header segment including information about the at least two or more logical addresses.
본 기술은 복수의 논리 어드레스에 대한 리드 수행이 가능한 스토리지 장치 및 그 동작 방법을 제공한다.The present technology provides a storage device capable of performing read operations on a plurality of logical addresses and an operation method thereof.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스토리지 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 메모리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 메모리 블록들 중 어느 하나의 메모리 블록의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 호스트 및 메모리 컨트롤러 간의 데이터 통신 단위를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 커맨드에 포함된 프로토콜 유닛의 베이직 헤더 세그먼트의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 커맨드에 포함된 커맨드 프로토콜 유닛(Command PIU)의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 리드 (6) 커맨드 디스크립터 블록의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 리드 (10) 커맨드 디스크립터 블록의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 리드 (16) 커맨드 디스크립터 블록의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 추가 헤더 세그먼트를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 컨트롤러를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 설명하는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스토리지 장치의 멀티 리드 동작을 설명하는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스토리지 장치의 노멀 리드 동작을 설명하는 순서도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 스토리지 장치의 데이터 제공 순서를 설명하는 도면이다.
도 16은 도 1의 메모리 컨트롤러의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 스토리지 장치가 적용된 메모리 카드 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 스토리지 장치가 적용된 SSD(Solid State Drive) 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 스토리지 장치가 적용된 사용자 시스템을 보여주는 블록도이다.1 is a diagram for explaining a storage device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the memory device of FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram for explaining the structure of one memory block among the memory blocks of FIG. 2 .
4 is a diagram for explaining a data communication unit between a host and a memory controller.
5 is a diagram for explaining the structure of a basic header segment of a protocol unit included in a command.
6 is a diagram illustrating an embodiment of a command protocol unit (Command PIU) included in a command.
7 is a diagram for explaining the structure of a lead (6) command descriptor block.
8 is a diagram for explaining the structure of a lead (10) command descriptor block.
9 is a diagram for explaining the structure of a
10 is a diagram illustrating an additional header segment according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram for describing a memory controller according to an exemplary embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a method of operating a storage device according to an exemplary embodiment.
13 is a flowchart illustrating a multi-read operation of a storage device according to an embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating a normal read operation of a storage device according to an embodiment of the present invention.
15 is a diagram explaining a data providing sequence of a storage device according to an embodiment of the present invention.
16 is a diagram illustrating another embodiment of the memory controller of FIG. 1 .
17 is a block diagram showing a memory card system to which a storage device according to an embodiment of the present invention is applied.
18 is a block diagram illustrating a solid state drive (SSD) system to which a storage device according to an embodiment of the present invention is applied.
19 is a block diagram illustrating a user system to which a storage device according to an embodiment of the present invention is applied.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in the present specification or application are only exemplified for the purpose of explaining the embodiment according to the concept of the present invention, and the implementation according to the concept of the present invention Examples may be embodied in many forms and should not be construed as limited to the embodiments described in this specification or application.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스토리지 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a storage device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 스토리지 장치(50)는 메모리 장치(100) 및 메모리 컨트롤러(200)를 포함할 수 있다. 스토리지 장치(50)는 휴대폰, 스마트폰, MP3 플레이어, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 게임기, TV, 테블릿 PC 또는 차량용 인포테인먼트(in-vehicle infotainment) 시스템 등과 같은 호스트(400)의 제어에 따라 데이터를 저장하는 장치일 수 있다. 또는 스토리지 장치(50)는 서버, 데이터 센터 등과 같이 한 곳에 고용량의 데이터를 저장하는 호스트(400)의 제어에 따라 데이터를 저장하는 장치일 수 있다. Referring to FIG. 1 , a
스토리지 장치(50)는 호스트(400)와의 통신 방식인 호스트 인터페이스에 따라서 다양한 종류의 스토리지 장치들 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 예를 들면, 스토리지 장치(50)는 SSD, MMC, eMMC, RS-MMC, micro-MMC 형태의 멀티 미디어 카드(multimedia card), SD, mini-SD, micro-SD 형태의 시큐어 디지털(secure digital) 카드, USB(universal serial bus) 저장 장치, UFS(universal flash storage) 장치, PCMCIA(personal computer memory card international association) 카드 형태의 저장 장치, PCI(peripheral component interconnection) 카드 형태의 저장 장치, PCI-E(PCI express) 카드 형태의 저장 장치, CF(compact flash) 카드, 스마트 미디어(smart media) 카드, 메모리 스틱(memory stick) 등과 같은 다양한 종류의 저장 장치들 중 어느 하나로 구성될 수 있다.The
스토리지 장치(50)는 다양한 종류의 패키지(package) 형태들 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 예를 들면, 스토리지 장치(50)는 POP(package on package), SIP(system in package), SOC(system on chip), MCP(multi-chip package), COB(chip on board), WFP(wafer-level fabricated package), WSP(wafer-level stack package) 등과 같은 다양한 종류의 패키지 형태들 중 어느 하나로 제조될 수 있다.The
메모리 장치(100)는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리 장치(100)는 메모리 컨트롤러(200)의 제어에 응답하여 동작한다. 메모리 장치(100)는 데이터를 저장하는 복수의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이(미도시)를 포함할 수 있다. The
메모리 셀들은 각각 하나의 데이터 비트를 저장하는 싱글 레벨 셀(Single Level Cell; SLC), 두 개의 데이터 비트들을 저장하는 멀티 레벨 셀(Multi Level Cell; MLC), 세 개의 데이터 비트들을 저장하는 트리플 레벨 셀(Triple Level Cell; TLC) 또는 네 개의 데이터 비트를 저장할 수 있는 쿼드 레벨 셀(Quad Level Cell; QLC)로 구성될 수 있다.The memory cells are single-level cells (SLC) each storing one data bit, multi-level cells (MLC) storing two data bits, and triple-level cells storing three data bits. (Triple Level Cell; TLC) or Quad Level Cell (QLC) capable of storing four data bits.
메모리 셀 어레이(미도시)는 복수의 메모리 블록들을 포함할 수 있다. 각 메모리 블록은 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 각 메모리 블록은 복수의 페이지들을 포함할 수 있다. 실시 예에서, 페이지는 메모리 장치(100)에 데이터를 저장하거나, 메모리 장치(100)에 저장된 데이터를 리드하는 단위일 수 있다. 메모리 블록은 데이터를 지우는 단위일 수 있다.A memory cell array (not shown) may include a plurality of memory blocks. Each memory block may include a plurality of memory cells. Each memory block may include a plurality of pages. In an embodiment, a page may be a unit for storing data in the
실시 예에서, 메모리 장치(100)는 DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory), LPDDR4(Low Power Double Data Rate4) SDRAM, GDDR(Graphics Double Data Rate) SDRAM, LPDDR(Low Power DDR), RDRAM(Rambus Dynamic Random Access Memory), 낸드 플래시 메모리(NAND flash memory), 수직형 낸드 플래시 메모리(Vertical NAND), 노아 플래시 메모리(NOR flash memory), 저항성 램(resistive random access memory: RRAM), 상변화 메모리(phase-change memory: PRAM), 자기저항 메모리(magnetoresistive random access memory: MRAM), 강유전체 메모리(ferroelectric random access memory: FRAM), 스핀주입 자화반전 메모리(spin transfer torque random access memory: STT-RAM) 등이 될 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 메모리 장치(100)가 낸드 플래시 메모리인 경우를 가정하여 설명한다.In an embodiment, the
메모리 장치(100)는 메모리 컨트롤러(200)로부터 커맨드 및 어드레스를 수신하고, 메모리 셀 어레이 중 어드레스에 의해 선택된 영역을 액세스하도록 구성된다. 메모리 장치(100)는 어드레스에 의해 선택된 영역에 대해 커맨드가 지시하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 메모리 장치(100)는 쓰기 동작 (프로그램 동작), 리드 동작 및 소거 동작을 수행할 수 있다. 프로그램 동작 시에, 메모리 장치(100)는 어드레스에 의해 선택된 영역에 데이터를 프로그램 할 것이다. 리드 동작 시에, 메모리 장치(100)는 어드레스에 의해 선택된 영역으로부터 데이터를 읽을 것이다. 소거 동작 시에, 메모리 장치(100)는 어드레스에 의해 선택된 영역에 저장된 데이터를 소거할 것이다.The
메모리 컨트롤러(200)는 스토리지 장치(50)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. The
스토리지 장치(50)에 전원이 인가되면, 메모리 컨트롤러(200)는 펌웨어(firmware, FW)를 실행할 수 있다. 메모리 장치(100)가 플래시 메모리 장치인 경우, 메모리 컨트롤러(200)는 호스트(400)와 메모리 장치(100) 간의 통신을 제어하기 위한 플래시 변환 레이어(Flash Translation Layer, FTL)와 같은 펌웨어를 실행할 수 있다.When power is applied to the
실시 예에서, 메모리 컨트롤러(200)는 호스트(400)로부터 데이터와 논리 블록 어드레스(Logical Block Address, LBA)를 입력 받고, 논리 블록 어드레스를 메모리 장치(100)에 포함된 데이터가 저장될 메모리 셀들의 주소를 나타내는 물리 블록 어드레스(Physical Block Address, PBA)로 변환할 수 있다. In an embodiment, the
메모리 컨트롤러(200)는 호스트(400)의 요청(request)에 따라 프로그램 동작, 리드 동작 또는 소거 동작 등을 수행하도록 메모리 장치(100)를 제어할 수 있다. 프로그램 동작 시, 메모리 컨트롤러(200)는 프로그램 커맨드, 물리 블록 어드레스 및 데이터를 메모리 장치(100)에 제공할 수 있다. 리드 동작 시, 메모리 컨트롤러(200)는 리드 커맨드 및 물리 블록 어드레스를 메모리 장치(100)에 제공할 수 있다. 소거 동작 시, 메모리 컨트롤러(200)는 소거 커맨드 및 물리 블록 어드레스를 메모리 장치(100)에 제공할 수 있다.The
이 때, 본 명세서에서 호스트(400) 및 메모리 컨트롤러(200)간에 송수신되는 정보를 요청(request) 또는 커맨드(command)라고 칭할 수 있다.At this time, information transmitted and received between the
또한, 본 명세서에서 메모리 컨트롤러(200)가 메모리 장치(100)에게 제공하는 정보를 커맨드(command)라고 칭할 수 있다.Also, in this specification, information provided to the
실시 예에서, 메모리 컨트롤러(200)는 호스트(400)로부터의 요청과 무관하게 자체적으로 커맨드, 어드레스 및 데이터를 생성하고, 메모리 장치(100)에 전송할 수 있다. 예를 들면, 메모리 컨트롤러(200)는 웨어 레벨링(wear leveling), 리드 리클레임(read reclaim), 가비지 컬렉션(garbage collection) 등을 수행하는데 수반되는 프로그램 동작, 리드 동작 및 소거 동작들을 수행하기 위한 커맨드, 어드레스 및 데이터를 메모리 장치(100)로 제공할 수 있다.In an embodiment, the
실시 예에서, 메모리 컨트롤러(200)가 적어도 둘 이상의 메모리 장치(100)들을 제어할 수 있다. 이 경우, 메모리 컨트롤러(200)는 동작 성능의 향상을 위해 메모리 장치(100)들을 인터리빙 방식에 따라 제어할 수 있다. 인터리빙 방식은 적어도 둘 이상의 메모리 장치(100)들에 대한 동작이 중첩되도록 제어하는 방식일 수 있다.In an embodiment, the
호스트(400)는 USB (Universal Serial Bus), SATA (Serial AT Attachment), SAS (Serial Attached SCSI), HSIC (High Speed Interchip), SCSI (Small Computer System Interface), PCI (Peripheral Component Interconnection), PCIe (PCI express), NVMe (NonVolatile Memory express), UFS (Universal Flash Storage), SD (Secure Digital), MMC (MultiMedia Card), eMMC (embedded MMC), DIMM (Dual In-line Memory Module), RDIMM (Registered DIMM), LRDIMM (Load Reduced DIMM) 등과 같은 다양한 통신 방식들 중 적어도 하나를 이용하여 스토리지 장치(50)와 통신할 수 있다.The
도 2는 도 1의 메모리 장치를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for explaining the memory device of FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 메모리 장치(100)는 메모리 셀 어레이(110), 전압 생성부(120), 어드레스 디코더(130), 입출력 회로(140) 및 제어 로직(150)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
메모리 셀 어레이(110)는 복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKi)을 포함한다. 복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKi)은 행 라인들(RL)을 통해 어드레스 디코더(130)에 연결된다. 복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKi)은 열 라인들(CL)을 통해 입출력 회로(140)에 연결될 수 있다. 실시 예에서, 행 라인들(RL)은 워드라인들, 소스 선택 라인들, 드레인 선택 라인들을 포함할 수 있다. 실시 예에서, 열 라인들(CL)은 비트라인들을 포함할 수 있다. The
복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKi) 각각은 복수의 메모리 셀들을 포함한다. 실시 예에서, 복수의 메모리 셀들은 불휘발성 메모리 셀들일 수 있다. 복수의 메모리 셀들 중 동일 워드라인에 연결된 메모리 셀들은 하나의 물리 페이지로 정의될 수 있다. 즉 메모리 셀 어레이(110)는 복수의 물리 페이지들을 포함할 수 있다. 메모리 장치(100)의 메모리 셀들은 각각 하나의 데이터 비트를 저장하는 싱글 레벨 셀(Single Level Cell; SLC), 두 개의 데이터 비트들을 저장하는 멀티 레벨 셀(Multi Level Cell; MLC), 세 개의 데이터 비트들을 저장하는 트리플 레벨 셀(Triple Level Cell; TLC) 또는 네 개의 데이터 비트를 저장할 수 있는 쿼드 레벨 셀(Quad Level Cell; QLC)로 구성될 수 있다.Each of the plurality of memory blocks BLK1 to BLKi includes a plurality of memory cells. In an embodiment, the plurality of memory cells may be nonvolatile memory cells. Among the plurality of memory cells, memory cells connected to the same word line may be defined as one physical page. That is, the
실시 예에서, 전압 생성부(120), 어드레스 디코더(130) 및 입출력 회로(140)는 주변 회로(peripheral circuit)로 통칭될 수 있다. 주변 회로는 제어 로직(150)의 제어에 따라 메모리 셀 어레이(110)를 구동할 수 있다. 주변 회로는 프로그램 동작, 리드 동작 및 소거 동작을 수행하도록 메모리 셀 어레이(110)를 구동할 수 있다.In an embodiment, the
전압 생성부(120)는 메모리 장치(100)에 공급되는 외부 전원 전압을 이용하여 복수의 동작 전압들을 발생하도록 구성된다. 전압 생성부(120)는 제어 로직(150)의 제어에 응답하여 동작한다.The
실시 예로서, 전압 생성부(120)는 외부 전원 전압을 레귤레이팅하여 내부 전원 전압을 생성할 수 있다. 전압 생성부(120)에서 생성된 내부 전원 전압은 메모리 장치(100)의 동작 전압으로서 사용된다.As an example embodiment, the
실시 예로서, 전압 생성부(120)는 외부 전원 전압 또는 내부 전원 전압을 이용하여 복수의 동작 전압들을 생성할 수 있다. 전압 생성부(120)는 메모리 장치(100)에서 요구되는 다양한 전압들을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전압 생성부(120)는 복수의 소거 전압들, 복수의 프로그램 전압들, 복수의 패스 전압들, 복수의 선택 읽기 전압들, 복수의 비선택 읽기 전압들을 생성할 수 있다.As an embodiment, the
전압 생성부(120)는 다양한 전압 레벨들을 갖는 복수의 동작 전압들을 생성하기 위해서, 내부 전원 전압을 수신하는 복수의 펌핑 커패시터들을 포함하고, 제어 로직(150)의 제어에 응답하여 복수의 펌핑 커패시터들을 선택적으로 활성화하여 복수의 동작 전압들을 생성할 것이다.The
생성된 복수의 동작 전압들은 어드레스 디코더(130)에 의해 메모리 셀 어레이(110)에 공급될 수 있다.The generated operating voltages may be supplied to the
어드레스 디코더(130)는 행 라인들(RL)을 통해 메모리 셀 어레이(110)에 연결된다. 어드레스 디코더(130)는 제어 로직(150)의 제어에 응답하여 동작하도록 구성된다. 어드레스 디코더(130)는 제어 로직(150)으로부터 어드레스(ADDR)를 수신할 수 있다. 어드레스 디코더(130)는 수신된 어드레스(ADDR) 중 블록 어드레스를 디코딩할 수 있다. 어드레스 디코더(130)는 디코딩된 블록 어드레스에 따라 메모리 블록들(BLK1~BLKi) 중 적어도 하나의 메모리 블록을 선택한다. 어드레스 디코더(130)는 수신된 어드레스(ADDR) 중 로우 어드레스를 디코딩할 수 있다. 어드레스 디코더(130)는 디코딩된 로우 어드레스에 따라 선택된 메모리 블록의 워드라인들 중 적어도 하나의 워드라인을 선택할 수 있다. 실시 예에서, 어드레스 디코더(130)는 수신된 어드레스(ADDR) 중 컬럼 어드레스를 디코딩할 수 있다. 어드레스 디코더(130)는 디코딩된 컬럼 어드레스에 따라 입출력 회로(140)와 메모리 셀 어레이(110)를 연결할 수 있다.The
예시적으로, 어드레스 디코더(130)는 로우 디코더, 컬럼 디코더, 어드레스 버퍼 등과 같은 구성 요소들을 포함할 수 있다.Illustratively, the
입출력 회로(140)는 복수의 페이지 버퍼들을 포함할 수 있다. 복수의 페이지 버퍼들은 비트 라인들을 통해 메모리 셀 어레이(110)에 연결될 수 있다. 프로그램 동작 시, 복수의 페이지 버퍼들에 저장된 데이터에 따라 선택된 메모리 셀들에 데이터가 저장될 수 있다.The input/
리드 동작 시, 선택된 메모리 셀들에 저장된 데이터가 비트라인들을 통해서 센싱되고, 센싱된 데이터는 페이지 버퍼들에 저장될 수 있다.During a read operation, data stored in selected memory cells may be sensed through bit lines, and the sensed data may be stored in page buffers.
제어 로직(150)은 어드레스 디코더(130), 전압 생성부(120) 및 입출력 회로(140)를 제어할 수 있다. 제어 로직(150)은 외부 장치로부터 전달되는 커맨드(CMD)에 응답하여 동작할 수 있다. 제어 로직(150)은 커맨드(CMD) 및 어드레스(ADDR)에 응답하여 제어 신호들을 생성하여 주변 회로들을 제어할 수 있다.The
도 3은 도 2의 메모리 블록들 중 어느 하나의 메모리 블록의 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining the structure of one memory block among the memory blocks of FIG. 2 .
메모리 블록(BLKi)은 도 2의 메모리 블록들(BLK1~BLKi)중 어느 하나의 메모리 블록(BLKi)을 나타낸 도면이다.The memory block BLKi is a diagram showing one memory block BLKi among the memory blocks BLK1 to BLKi of FIG. 2 .
도 2를 참조하면, 제1 셀렉트 라인과 제2 셀렉트 라인 사이에 서로 평행하게 배열된 복수의 워드 라인들이 연결될 수 있다. 여기서, 제1 셀렉트 라인은 소스 셀렉트 라인(SSL)일 수 있고, 제2 셀렉트 라인은 드레인 셀렉트 라인(DSL)일 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 메모리 블록(BLKi)은 비트 라인들(BL1~BLn)과 소스 라인(SL) 사이에 연결된 복수의 스트링(string; ST)들을 포함할 수 있다. 비트 라인들(BL1~BLn)은 스트링(ST)들에 각각 연결될 수 있고, 소스 라인(SL)은 스트링(ST)들에 공통으로 연결될 수 있다. 스트링(ST)들은 서로 동일하게 구성될 수 있으므로, 제1 비트 라인(BL1)에 연결된 스트링(ST)을 예를 들어 구체적으로 설명하도록 한다.Referring to FIG. 2 , a plurality of word lines arranged in parallel with each other may be connected between the first select line and the second select line. Here, the first select line may be the source select line SSL, and the second select line may be the drain select line DSL. More specifically, the memory block BLKi may include a plurality of strings (ST) connected between the bit lines BL1 to BLn and the source line SL. The bit lines BL1 to BLn may be respectively connected to the strings ST, and the source line SL may be connected to the strings ST in common. Since the strings ST may be configured identically to each other, the string ST connected to the first bit line BL1 will be described in detail as an example.
스트링(ST)은 소스 라인(SL)과 제1 비트 라인(BL1) 사이에서 서로 직렬로 연결된 소스 셀렉트 트랜지스터(SST), 복수의 메모리 셀들(MC1~MC16) 및 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)를 포함할 수 있다. 하나의 스트링(ST)에는 소스 셀렉트 트랜지스터(SST)와 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)가 적어도 하나 이상씩 포함될 수 있으며, 메모리 셀들(MC1~MC16) 또한 도면에 도시된 개수보다 더 많이 포함될 수 있다.The string ST may include a source select transistor SST, a plurality of memory cells MC1 to MC16, and a drain select transistor DST connected in series between the source line SL and the first bit line BL1. can One string ST may include at least one source select transistor SST and at least one drain select transistor DST, and memory cells MC1 to MC16 may also include more memory cells than shown in the figure.
소스 셀렉트 트랜지스터(SST)의 소스(source)는 소스 라인(SL)에 연결될 수 있고, 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)의 드레인(drain)은 제1 비트 라인(BL1)에 연결될 수 있다. 메모리 셀들(MC1~MC16)은 소스 셀렉트 트랜지스터(SST)와 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST) 사이에서 직렬로 연결될 수 있다. 서로 다른 스트링(ST)들에 포함된 소스 셀렉트 트랜지스터(SST)들의 게이트들은 소스 셀렉트 라인(SSL)에 연결될 수 있고, 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)들의 게이트들은 드레인 셀렉트 라인(DSL)에 연결될 수 있고, 메모리 셀들(MC1~MC16)의 게이트들은 복수의 워드 라인들(WL1~WL16)에 연결될 수 있다. 서로 다른 스트링(ST)들에 포함된 메모리 셀들 중에서 동일한 워드 라인에 연결된 메모리 셀들의 그룹을 물리 페이지(physical page; PG)라 할 수 있다. 따라서, 메모리 블록(BLKi)에는 워드 라인들(WL1~WL16)의 개수만큼의 물리 페이지(PG)들이 포함될 수 있다.A source of the source select transistor SST may be connected to the source line SL, and a drain of the drain select transistor DST may be connected to the first bit line BL1. The memory cells MC1 to MC16 may be connected in series between the source select transistor SST and the drain select transistor DST. Gates of the source select transistors SST included in different strings ST may be connected to the source select line SSL, and gates of the drain select transistors DST may be connected to the drain select line DSL, Gates of the memory cells MC1 to MC16 may be connected to a plurality of word lines WL1 to WL16. A group of memory cells connected to the same word line among memory cells included in different strings ST may be referred to as a physical page (PG). Accordingly, as many physical pages PG as the number of word lines WL1 to WL16 may be included in the memory block BLKi.
하나의 메모리 셀은 1비트의 데이터를 저장할 수 있다. 이를 통상적으로 싱글 레벨 셀(single level cell; SLC)라고 부른다. 이 경우 하나의 물리 페이지(PG)는 하나의 논리 페이지(logical page; LPG) 데이터를 저장할 수 있다. 하나의 논리 페이지(LPG) 데이터는 하나의 물리 페이지(PG)에 포함된 셀 개수만큼의 데이터 비트들을 포함할 수 있다. One memory cell can store 1 bit of data. This is commonly referred to as a single level cell (SLC). In this case, one physical page (PG) can store one logical page (LPG) data. One logical page (LPG) data may include as many data bits as the number of cells included in one physical page (PG).
하나의 메모리 셀은 2 비트 이상의 데이터를 저장할 수 있다. 이 경우 하나의 물리 페이지(PG)는 2 이상의 논리 페이지(logical page; LPG) 데이터를 저장할 수 있다.One memory cell can store more than two bits of data. In this case, one physical page (PG) can store two or more logical page (LPG) data.
도 4는 호스트 및 메모리 컨트롤러 간의 데이터 통신 단위를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a data communication unit between a host and a memory controller.
도 4를 참조하면, 호스트(400) 및 메모리 컨트롤러(200)는 프로토콜 유닛(Protocol Information Unit, 이하에서 PIU)이라고 불리는 데이터 패킷들을 이용하여 통신할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
프로토콜 유닛(PIU)은 호스트(400) 또는 메모리 컨트롤러(200)가 수행하고자 하는 동작에 따라 커맨드 프로토콜 유닛(Command PIU), 응답 프로토콜 유닛(Response PIU), 데이터 아웃 프로토콜 유닛(Data Out PIU), 데이터 인 프로토콜 유닛(Data In PIU) 및 전달 준비 프로토콜 유닛(Ready To Transfer PIU)을 포함할 수 있다.The protocol unit (PIU) includes a command protocol unit (Command PIU), a response protocol unit (Response PIU), a data out protocol unit (Data Out PIU), and data according to an operation to be performed by the
커맨드 프로토콜 유닛(Command PIU)은 호스트(400)가 스토리지 장치(50)에 명령을 전달할 때 전송되는 프로토콜 유닛일 수 있다.The command protocol unit (Command PIU) may be a protocol unit transmitted when the
응답 프로토콜 유닛(Response PIU)은 스토리지 장치(50)가 호스트(400)가 제공한 명령에 대한 응답을 제공할 때 전달되는 프로토콜 유닛일 수 있다.The response protocol unit (Response PIU) may be a protocol unit transmitted when the
데이터 아웃 프로토콜 유닛(Data Out PIU)은 호스트(400)가 스토리지 장치(50)에 데이터를 제공할 때 전송되는 프로토콜 유닛일 수 있다.The data out protocol unit (Data Out PIU) may be a protocol unit transmitted when the
데이터 인 프로토콜 유닛(Data In PIU)은 스토리지 장치(50)가 호스트(400)에 데이터를 제공할 때 전송되는 프로토콜 유닛일 수 있다.The data in protocol unit (Data In PIU) may be a protocol unit transmitted when the
전달 준비 프로토콜 유닛(Ready To Transfer PIU)은 스토리지 장치(50)가 호스트(400)로부터 데이터 아웃 프로토콜 유닛(Data Out PIU)을 수신할 준비가 되었음을 알려줄 때 전송되는 프로토콜 유닛일 수 있다. 전달 준비 프로토콜 유닛(Ready To Transfer PIU)은 스토리지 장치(50)가 호스트(400)가 제공하는 데이터를 저장할 충분한 버퍼 공간을 가졌을 때 전송될 수 있다.The ready to transfer protocol unit (Ready To Transfer PIU) may be a protocol unit transmitted when the
가장 작은 단위의 프로토콜 유닛(PIU)의 크기는 32바이트일 수 있고, 프로토콜 유닛의 최대 크기는 65600바이트일 수 있다. 프로토콜 유닛(PIU)의 포맷은 그 종류에 따라 상이한 크기를 가질 수 있다.The size of the smallest unit of protocol unit (PIU) may be 32 bytes, and the maximum size of the protocol unit may be 65600 bytes. The format of the protocol unit (PIU) may have different sizes depending on its type.
프로토콜 유닛(PIU)은 베이직 헤더 세그먼트(61), 트랜잭션 특정 필드(62), 추가 헤더 세그먼트(63) 및 데이터 세그먼트(64)를 포함할 수 있다.The protocol unit (PIU) may include a
베이직 헤더 세그먼트(61)는 12 바이트의 크기를 가질 수 있다. 베이직 헤더 세그먼트(61)는 모든 프로토콜 유닛(PIU)에 공통으로 포함될 수 있다.The
트랜잭션 특정 필드(62)는 프로토콜 유닛(PIU)의 바이트 어드레스 12에서부터 바이트 어드레스 31에 포함될 수 있다. 트랜잭션 특정 필드(62)는 프로토콜 유닛(PIU)의 종류에 따라 전용 트랜잭션 코드가 포함될 수 있다.The transaction
추가 헤더 세그먼트(63)는 베이직 헤더 세그먼트(61)의 총 추가 헤더 길이(Total EHS Length)필드가 0이 아닌 값을 가질 때 정의될 수 있다. 추가 헤더 세그먼트(63)는 프로토콜 유닛(PIU)의 바이트 어드레스 32에서부터 시작할 수 있다. 추가 헤더 세그먼트(63)는 베이직 헤더 세그먼트(61)에 충분한 정보가 포함되지 못할 때, 추가적으로 데이터를 저장할 수 있는 영역일 수 있다.The
데이터 세그먼트(64)는 데이터 아웃 프로토콜 유닛(Data Out PIU) 또는 데이터 인 프로토콜 유닛(Data In PIU)에 포함될 수 있고, 그 이외의 프로토콜 유닛(PIU)에는 포함되지 않을 수 있다.The
실시 예에서, 추가 헤더 세그먼트(63) 및 데이터 세그먼트(64)는 모든 프로토콜 유닛(PIU)에 포함되지 않고, 특정 프로토콜 유닛(PIU)에만 포함될 수 있다.In an embodiment, the
도 5는 커맨드에 포함된 프로토콜 유닛의 베이직 헤더 세그먼트의 구조를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining the structure of a basic header segment of a protocol unit included in a command.
도 5를 참조하면, 베이직 헤더 세그먼트(61)는 트랜잭션 타입(Transaction Type), 플래그(Flags), 로지컬 유닛 넘버(LUN), 테스크 태그(Task Tag), 개시자 아이디(Initiator ID), 커맨드 셋 타입(Command Set Type), 쿼리 기능/테스크 관리 기능(Query Function, Task Manag. Function), 응답(Response), 상태(Status), 총 추가 헤더 세그먼트 길이(Total EHS Length), 장치 정보(Device Information) 및 데이터 세그먼트 길이(Data Segment Length)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
트랜잭션 타입(Transaction Type)은 프로토콜 유닛(PIU)의 종류에 따라 고유의 값을 가질 수 있다. 프로토콜 유닛(PIU)의 종류에 따른 트랜잭션 타입(Transaction Type)의 예시는 다음의 표 1과 같다.The transaction type (Transaction Type) may have a unique value according to the type of protocol unit (PIU). Examples of transaction types according to types of protocol units (PIUs) are shown in Table 1 below.
플래그(Flags)는, 트랜잭션 타입(Transaction Type)에 따라 서로 다른 값을 갖는 필드일 수 있다. 로지컬 유닛 넘버(LUN)는 동작을 수행하는 대상에 포함된 복수의 로지컬 유닛들 중 해당 동작을 수행할 로지컬 유닛의 번호를 나타내는 필드일 수 있다.Flags may be fields having different values according to transaction types. The logical unit number (LUN) may be a field indicating the number of a logical unit to perform a corresponding operation among a plurality of logical units included in an operation target.
테스크 태그(Task Tag)는 트랜잭션 타입(Transaction Type)에 따라 서로 다른 값을 갖는 필드일 수 있다.A task tag may be a field having different values according to a transaction type.
개시자 아이디(Initiator ID)는 동작을 요청하는 개시자가 누구인지를 식별하는 필드일 수 있다. 따라서, 호스트가 프로토콜 유닛을 생성하는 경우와 스토리지 장치가 프로토콜 유닛을 생성하는 경우에 서로 다른 값을 가질 수 있다.An initiator ID may be a field identifying who an initiator requesting an operation is. Accordingly, it may have different values when the host creates the protocol unit and when the storage device creates the protocol unit.
커맨드 셋 타입(Command Set Type)은 커맨드 프로토콜 유닛 및 응답 프로토콜 유닛에 포함되는 필드일 수 있다. 커맨드 셋 타입(Command Set Type)은 커맨드가 SCSI커맨드인지 UFS커맨드인지 또는 제조사가 정의한 커맨드인지 등 커맨드가 어떤 인터페이스에서 지원하는 커맨드인지를 나타내는 필드일 수 있다.A command set type may be a field included in a command protocol unit and a response protocol unit. The command set type may be a field indicating which interface supports the command, such as whether the command is a SCSI command, a UFS command, or a command defined by a manufacturer.
쿼리 기능/테스크 관리 기능(Query Function, Task Manag. Function)은 쿼리 요청이나 쿼리 응답 또는 테스크 관리 요청등의 프로토콜 유닛에 입력되는 필드일 수 있다.The query function/task management function (Query Function, Task Manag. Function) may be a field input to a protocol unit such as a query request, query response, or task management request.
응답(Response)은 요청된 동작의 수행이 성공했는지, 또는 실패했는지를 나타내는 필드일 수 있다. The response may be a field indicating whether the requested operation has succeeded or failed.
상태(Status)는 SCSI상태를 나타내는 필드일 수 있다.Status may be a field indicating a SCSI state.
총 추가 헤더 세그먼트 길이(Total EHS Length)는 32비트 단위로 추가 헤더 세그먼트의 크기를 나타낸 필드일 수 있다. 총 추가 헤더 세그먼트 길이(Total EHS Length)는 프로토콜 유닛(PIU)이 추가 헤더 세그먼트를 포함하는 경우에 사용될 수 있다. 추가 헤더 세그먼트의 길이는 4바이트 단위일 수 있다. 총 추가 헤더 세그먼트 길이(Total EHS Length)의 값은 추가 헤더 세그먼트의 총 바이트 수를 4로 나눈 값일 수 있다. 추가 헤더 세그먼트의 최대 크기는 1024바이트일 수 있다. 추가 헤더 세그먼트가 사용되지 않는 경우, 총 추가 헤더 세그먼트 길이(Total EHS Length)는 0일 수 있다.The total additional header segment length (Total EHS Length) may be a field indicating the size of the additional header segment in units of 32 bits. The total additional header segment length (Total EHS Length) may be used when the protocol unit (PIU) includes additional header segments. The length of the additional header segment may be in units of 4 bytes. The value of the total additional header segment length (Total EHS Length) may be a value obtained by dividing the total number of bytes of additional header segments by 4. The maximum size of the additional header segment may be 1024 bytes. If the additional header segment is not used, the total additional header segment length (Total EHS Length) may be zero.
장치 정보(Device Information)는 특정 기능을 수행하는 경우에만 사용되는 정보를 포함할 수 있다.Device information may include information used only when a specific function is performed.
데이터 세그먼트 길이(Data Segment Length)는 프로토콜 유닛의 데이터 세그먼트의 길이를 나타내는 필드일 수 있다. 프로토콜 유닛이 데이터 세그먼트를 포함하지 않는 경우, 데이터 세그먼트 길이(Data Segment Length)는 0일 수 있다.The data segment length may be a field indicating the length of a data segment of a protocol unit. When the protocol unit does not include a data segment, the data segment length may be zero.
도 6은 커맨드에 포함된 커맨드 프로토콜 유닛(Command PIU)의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating an embodiment of a command protocol unit (Command PIU) included in a command.
도 5 및 도 6을 참조하면, 커맨드(또는 커맨드 PIU)는 베이직 헤더 세그먼트, 트랜잭션 특정 필드 및 추가 헤더 세그먼트를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6 , a command (or command PIU) may include a basic header segment, a transaction specific field, and an additional header segment.
베이직 헤더 세그먼트의 경우, 호스트와 상기 메모리 컨트롤러 간에 송수신되는 커맨드들에 공통적으로 포함될 수 있다. 또한, 커맨드에 포함된 베이직 헤더 세그먼트의 경우, 커맨드임을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 리드 커맨드에 포함된 베이직 헤더 세그먼트의 경우, 리드 커맨드임을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 즉, 도 6의 경우, 커맨드에 포함된 커맨드 프로토콜 유닛에 해당하므로, 트랜잭션 타입이 00 0001b일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 도 6의 커맨드 프로토콜 유닛(Command PIU)은 추가 헤더 세그먼트를 포함하므로, 베이직 헤더 세그먼트에 포함된 필드들 중 바이트 어드레스 8에 대응하는 총 추가 헤더 세그먼트 길이(Total EHS Length)가 0이 아닌 값을 가질 수 있다(non-zero). 예를 들어, 총 추가 헤더 세그먼트 길이(Total EHS Length)의 값은 멀티 리드 동작 시 리드할 영역의 논리 블록 어드레스 정보의 총 바이트 수를 4로 나눈 값일 수 있다.In the case of the basic header segment, it may be commonly included in commands transmitted and received between the host and the memory controller. In addition, in the case of a basic header segment included in a command, information indicating that it is a command may be included. For example, in the case of a basic header segment included in a read command, information representing the read command may be included. That is, in the case of FIG. 6, since it corresponds to the command protocol unit included in the command, the transaction type may be 00 0001b. In addition, according to an embodiment of the present invention, since the command protocol unit (Command PIU) of FIG. 6 includes an additional header segment, the total additional header segment length (total additional header segment length corresponding to byte address 8) among fields included in the basic header segment EHS Length) may have a value other than zero (non-zero). For example, the value of the total additional header segment length (Total EHS Length) may be a value obtained by dividing the total number of bytes of logical block address information of an area to be read by 4 during a multi-read operation.
트랜잭션 특정 필드의 경우, 복수의 커맨드 디스크립터 블록(Command Descriptor Block, CDB)을 포함할 수 있다. 이러한 CDB는 그 종류에 따라 다양한 커맨드 및 어드레스에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 CDB는 USB (Universal Serial Bus), SATA (Serial AT Attachment), SAS (Serial Attached SCSI), HSIC (High Speed Interchip), SCSI (Small Computer System Interface), PCI (Peripheral Component Interconnection), PCIe (PCI express), NVMe (NonVolatile Memory express), UFS (Universal Flash Storage), SD (Secure Digital), MMC (MultiMedia Card), eMMC (embedded MMC), DIMM (Dual In-line Memory Module), RDIMM (Registered DIMM), LRDIMM (Load Reduced DIMM) 등과 같은 다양한 통신 방식에 기반한 CDB일 수 있다. 일 실시 예에서, 도 6의 커맨드가 리드 커맨드인 경우, 도 6의 트랜잭션 특정 필드는 리드 CDB를 포함할 수 있다.In the case of a transaction specific field, a plurality of Command Descriptor Blocks (CDBs) may be included. Such a CDB may include information about various commands and addresses according to its type. These CDBs are USB (Universal Serial Bus), SATA (Serial AT Attachment), SAS (Serial Attached SCSI), HSIC (High Speed Interchip), SCSI (Small Computer System Interface), PCI (Peripheral Component Interconnection), PCIe (PCI express) ), NVMe (NonVolatile Memory express), UFS (Universal Flash Storage), SD (Secure Digital), MMC (MultiMedia Card), eMMC (embedded MMC), DIMM (Dual In-line Memory Module), RDIMM (Registered DIMM), It may be a CDB based on various communication methods such as LRDIMM (Load Reduced DIMM). In one embodiment, when the command of FIG. 6 is a lead command, the transaction specific field of FIG. 6 may include a lead CDB.
도 6의 커맨드에 포함된 추가 헤더 세그먼트는 호스트(400)가 제공하는 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 포함할 수 있다.The additional header segment included in the command of FIG. 6 may include information about two or more logical addresses provided by the
일반적인 리드 동작, 즉 노멀 리드 동작의 경우, 호스트(400)가 시작 논리 블록 어드레스 및 이에 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 메모리 컨트롤러(200)에 제공함으로써, 시작 논리 블록 어드레스로부터 전송 길이에 따른 연속된 논리 블록 어드레스까지의 영역에 대해 리드 동작을 수행하게 된다. 반면, 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대해 리드 동작을 수행하는 경우, 즉 멀티 리드 동작의 경우, 서로 연속하지 않는 복수의 논리 어드레스를 동시에 리드하는 동작을 의미한다. 이에 따라 멀티 리드 동작 시, 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보는 복수의 시작 논리 블록 어드레스 및 상기 복수의 시작 논리 블록 어드레스에 각각 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다. 메모리 컨트롤러(200)는 이러한 정보를 호스트(400)로부터 제공받음으로써, 서로 연속하지 않는 복수의 논리 어드레스를 동시에 리드할 수 있다.In the case of a normal read operation, i.e., a normal read operation, the
일 실시 예에서, 시작 논리 블록 어드레스 및 이에 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 포함하는 하나의 논리 어드레스 정보는 8바이트의 크기일 수 있다. 이에 따라, 멀티 리드 동작의 경우, 추가 헤더 세그먼트 내에 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 8바이트씩 순차적으로 세팅할 수 있으나, 논리 어드레스 정보의 크기나, 세팅 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, one piece of logical address information including information about a start logical block address and a transmission length corresponding thereto may be 8 bytes in size. Accordingly, in the case of a multi-read operation, information on at least two or more logical addresses may be sequentially set by 8 bytes in an additional header segment, but the size or setting method of logical address information is not limited thereto.
도 7 내지 도 9는 리드 커맨드 디스크립터 블록(Command Descriptor Block, CDB)의 실시 예들을 나타내는 도면이다. 도 7 내지 도 9는 각각 리드 (6) 커맨드 CDB, 리드 (10) 커맨드 CDB, 리드 (16) 커맨드 CDB일 수 있다.7 to 9 are diagrams illustrating exemplary embodiments of a read command descriptor block (CDB). 7 to 9 may be a lead (6) command CDB, a lead (10) command CDB, and a lead (16) command CDB, respectively.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 리드 CDB는 리드 커맨드의 트랜잭션 특정 필드 내에 포함될 수 있다. 예시적으로, 리드 CDB는 제0 내지 제9 바이트들(0~9)을 포함할 수 있다. CDB의 열들은 CDB 각 바이트의 각 비트(Bit)를 가리킨다. 예를 들어, 각 바이트는 제0 내지 제7 비트들(0~7)을 포함할 수 있다. CDB의 제0 바이트(0)의 제0 내지 제7 비트들(0~7)은 동작 코드(Operation Code)를 가리킨다. 예를 들어, 리드 커맨드의 동작 코드는 08h (리드 (6) 커맨드, 도 7), 28h (리드 (10) 커맨드, 도 8) 또는 88h (리드 (16) 커맨드, 도 9) 일 수 있다.Referring to FIGS. 6 to 9 , a lead CDB may be included in a transaction specific field of a read command. Illustratively, the lead CDB may include the 0th to 9th bytes (0 to 9). The columns of the CDB indicate each bit of each byte of the CDB. For example, each byte may include 0th to 7th bits (0 to 7). The 0th to 7th bits (0 to 7) of the 0th byte (0) of the CDB indicate an operation code. For example, the operation code of the read command may be 08h (lead (6) command, FIG. 7), 28h (lead (10) command, FIG. 8), or 88h (lead (16) command, FIG. 9).
이하, 리드 (10) 커맨드에 관한 리드 CDB인 도 8을 대표로 설명한다. 리드 (10) 커맨드의 경우, CDB의 제1 바이트(1)의 제0 비트(0)는 사용되지 않을 수 있다(obsolete). 제1 바이트(1)의 제1 비트(1)는 FUA_NV를 가리킬 수 있다. 제1 바이트(1)의 제2 비트(2)는 예비 블록(reserved)일 수 있다. 제1 바이트(1)의 제3 비트(3)는 FUA (Force Unit Access)를 가리킬 수 있다. FUA는 데이터 캐시의 사용 여부를 가리킬 수 있다. 제1 바이트(1)의 제4 비트(4)는 DPO (Disable Page Out)을 가리킨다. DPO는 리텐션 우선 순위를 어떻게 설정할지를 가리킬 수 있다. 제1 바이트(1)의 제5 내지 제7 비트들(5~7)은 RDPROTECT이며, '000b'의 값을 가질 수 있다. 리드 (10) 커맨드 CDB의 제2 내지 제5 바이트들(2~5)은 논리 어드레스(LOGICAL ADDRESS, LA)를 가리킬 수 있다. 논리 어드레스(LA)는 최상위 비트(MSB) 내지 최하위 비트(LSB)를 포함할 수 있다.Hereinafter, Fig. 8, which is a read CDB related to the read (10) command, will be described as a representative. In the case of a read (10) command, the 0th bit (0) of the first byte (1) of the CDB may be obsolete. The first bit (1) of the first byte (1) may indicate FUA_NV. The
리드 (10) 커맨드 CDB의 제6 바이트(6)의 제0 내지 제4 비트들(0~4)은 그룹 번호(GROUP NUMBER)를 가리킨다. 그룹 번호(GROUP NUMBER)는 읽기 요청과 연관된 콘텍스트 식별자(Context ID)를 가리킬 수 있다. 제6 바이트(6)의 제5 내지 제7 비트들(5~7)은 예비 블록(reserved)일 수 있다.
리드 (10) 커맨드 CDB의 제7 및 제8 바이트들(7, 8)은 전송 길이(TRANSFER LENGTH)를 나타낸다. 전송 길이(TRANSFER LENGTH)는 읽기 요청을 통해 읽혀질 데이터의 길이를 나타낼 수 있다.The seventh and eighth bytes (7, 8) of the lead (10) command CDB indicate the TRANSFER LENGTH. The transmission length (TRANSFER LENGTH) may indicate the length of data to be read through a read request.
리드 (10) 커맨드 CDB의 제9 바이트(9)는 컨트롤(CONTROL)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤은 '00h'일 수 있다.The ninth byte (9) of the lead (10) command CDB may contain CONTROL. For example, the control may be '00h'.
이러한 리드 CDB는 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드임을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드를 요청하는 멀티 리드 커맨드인지, 또는 하나의 논리 어드레스에 대한 리드를 요청하는 노멀 리드 커맨드인지를 나타내는 리드 모드 메시지를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 리드 모드 메시지는 각 리드 모드를 미리 정해진 0 또는 1의 값으로 표현할 수 있다. 이러한 리드 모드 메시지에 따라 메모리 컨트롤러는 노멀 리드 동작 또는 멀티 리드 동작을 수행할 수 있다.The read CDB may include information indicating that the read command is a read command for at least two or more logical addresses. For example, a read mode message indicating whether the read command is a multi-read command requesting a read of at least two or more logical addresses or a normal read command requesting a read of one logical address may be included. . In one embodiment, the lead mode message may express each lead mode as a predetermined value of 0 or 1. According to the read mode message, the memory controller may perform a normal read operation or a multi-read operation.
일 실시 예에서, 리드 CDB는 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드인지 여부를 나타내는지에 대한 정보(리드 모드 메시지)를 리드 CDB 내의 예비 블록에 포함할 수 있다. 예를 들어, 리드 (10) 커맨드의 경우 도 8에서와 같이 제1 바이트(1)의 제2 비트(2)에 위치하는 예비 블록에 리드 모드 메시지가 포함될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 리드 CDB내 다양한 예비 블록 내에 포함될 수 있다.In one embodiment, the read CDB may include information indicating whether the read command is a read command for at least two or more logical addresses (a read mode message) in a preliminary block in the lead CDB. For example, in the case of the read 10 command, a read mode message may be included in the spare block located at the
이러한 리드 모드 메시지에 따라 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 동작(멀티 리드 동작)이 수행되는 경우, 추가 헤더 세그먼트에 저장된 논리 블록 어드레스 정보를 이용하여 멀티 리드 동작이 수행될 수 있다. 리드 모드 메시지에 따라 하나의 논리 어드레스에 대한 리드 동작(노멀 리드 동작)이 수행되는 경우, 리드 CDB 내 저장된 논리 블록 어드레스 정보를 이용하여 노멀 리드 동작이 수행될 수 있다. 리드 CDB는 노멀 리드 동작 시 리드할 영역의 시작 논리 블록 어드레스 및 상기 시작 논리 블록 어드레스에 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다. 다만 노멀 리드 동작에 관련된 논리 블록 어드레스 정보가 리드 CDB 내에 포함되는 것만으로 실시 예가 제한되는 것은 아니고, 추가 헤더 세그먼트에 저장될 수도 있으며, 리드 커맨드의 그 외 필드 내에 저장될 수도 있다.When a read operation (multi-read operation) for at least two or more logical addresses is performed according to the read mode message, the multi-read operation may be performed using logical block address information stored in the additional header segment. When a read operation (normal read operation) for one logical address is performed according to the read mode message, the normal read operation may be performed using logical block address information stored in the read CDB. The read CDB may include information about a start logical block address of an area to be read and a transfer length corresponding to the start logical block address during a normal read operation. However, the embodiment is not limited only to the logical block address information related to the normal read operation being included in the read CDB, and may be stored in an additional header segment or in other fields of the read command.
도 8에서 설명한 내용들은 도 7 및 도 9와 같이 다른 형태의 리드 CDB에도 해당 형식에 맞게 변형되어 적용될 수 있다.The contents described in FIG. 8 may be modified and applied to other types of lead CDBs as shown in FIGS. 7 and 9 according to the corresponding format.
도 10은 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 포함하는 추가 헤더 세그먼트의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.10 is a diagram illustrating an embodiment of an additional header segment including information on at least two or more logical addresses.
도 10을 참조하면, 추가 헤더 세그먼트는 복수의 시작 논리 블록 어드레스(Logical Block Address, LBA) 및 상기 복수의 시작 논리 블록 어드레스에 각각 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 10과 같이 LBA #1 - TRANSFER LENGTH #1, LBA #2 - TRANSFER LENGTH #2, LBA #3 - TRANSFER LENGTH #3, LBA #4 - TRANSFER LENGTH #4를 추가 헤더 세그먼트에 포함하는 경우, 메모리 컨트롤러는 LBA #1에 대응되는 물리 블록 어드레스(Physical Block Address, PBA)인 PBA #1부터 TRANSFER LENGTH #1에 대응하는 길이만큼의 영역, LBA #2에 대응되는 PBA #2부터 TRANSFER LENGTH #2에 대응하는 길이만큼의 영역, LBA #3에 대응되는 PBA #3부터 TRANSFER LENGTH #3에 대응하는 길이만큼의 영역, LBA #4에 대응되는 PBA #4부터 TRANSFER LENGTH #4에 대응하는 길이만큼의 영역의 데이터를 동시에 리드할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the additional header segment may include a plurality of start logical block addresses (LBAs) and information about transmission lengths respectively corresponding to the plurality of start logical block addresses. For example, as shown in FIG. 10, LBA #1 -
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 컨트롤러를 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for describing a memory controller according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 메모리 컨트롤러(200)는 리드 요청 처리부(210), 맵 데이터 저장부(220), 리드 동작 제어부(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the
메모리 컨트롤러(200)는 호스트(400)로부터 메모리 장치에 저장된 데이터를 리드할 것을 요청하는 리드 요청을 수신할 수 있다.The
이 때, 리드 요청은 베이직 헤더 세그먼트, 트랜잭션 특정 필드 및 추가 헤더 세그먼트를 포함할 수 있다.At this time, the read request may include a basic header segment, a transaction specific field, and an additional header segment.
베이직 헤더 세그먼트는 외부 호스트와 상기 메모리 컨트롤러 간에 송수신되는 요청들에 공통적으로 포함되는 부분일 수 있으며, 추가 헤더 세그먼트의 길이를 나타내는 총 추가 헤더 세그먼트 길이(Total EHS Length)를 포함할 수 있다. 실시 예에서, 리드 요청은 추가 헤더 세그먼트를 포함하므로, 총 추가 헤더 세그먼트 길이가 0이 아닌 값을 가질 수 있다(non-zero).The basic header segment may be a part commonly included in requests transmitted and received between an external host and the memory controller, and may include a total additional header segment length (Total EHS Length) indicating the length of additional header segments. In an embodiment, since the read request includes additional header segments, the total additional header segment length may have a value other than zero (non-zero).
트랜잭션 특정 필드는 리드 커맨드 디스크립터 블록(Command Descriptor Block, CDB)을 포함할 수 있다. 이러한 리드 CDB내에 리드 요청이 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 요청인지 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 리드 요청이 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드를 요청하는 멀티 리드 요청인지, 또는 하나의 논리 어드레스에 대한 리드를 요청하는 노멀 리드 요청인지를 나타내는 리드 모드 메시지를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 리드 모드 메시지는 각 리드 모드를 미리 정해진 0 또는 1의 값으로 표현할 수 있다. 이러한 리드 모드 메시지에 따라 메모리 컨트롤러는 노멀 리드 동작 또는 멀티 리드 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 리드 CDB는 리드 요청이 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 요청인지 여부를 나타내는지에 대한 정보(리드 모드 메시지)를 리드 CDB 내의 예비 블록에 포함할 수 있다. The transaction specific field may include a lead command descriptor block (CDB). The read CDB may include information indicating whether the read request is a read request for at least two or more logical addresses. For example, a read mode message indicating whether the read request is a multi-read request for requesting a read for at least two or more logical addresses or a normal read request for requesting a read for one logical address may be included. . In one embodiment, the lead mode message may express each lead mode as a predetermined value of 0 or 1. According to the read mode message, the memory controller may perform a normal read operation or a multi-read operation. In one embodiment, the lead CDB may include information indicating whether the read request is a read request for at least two or more logical addresses (a read mode message) in a preliminary block in the lead CDB.
추가 헤더 세그먼트는 멀티 리드 동작을 위한 논리 블록 어드레스를 포함할 수 있다. 멀티 리드 동작을 위한 논리 블록 어드레스는 복수의 시작 논리 블록 어드레스 및 상기 복수의 시작 논리 블록 어드레스에 각각 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다.Additional header segments may include logical block addresses for multi-read operation. The logical block address for the multi-read operation may include a plurality of starting logical block addresses and information about transmission lengths respectively corresponding to the plurality of starting logical block addresses.
리드 요청 처리부(210)는 외부 호스트로부터 리드 요청을 수신하고, 상기 리드 요청에 포함된 적어도 하나 이상의 논리 어드레스에 대응되는 물리 어드레스를 맵 데이터 저장부(220)로부터 획득할 수 있다. 또한 리드 요청 처리부(210)는 리드 요청이 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 요청인지 확인할 수 있다. 일 실시 예에서 리드 요청 처리부(210)는 리드 요청 내에 포함된 리드 모드 메시지를 확인할 수 있다. 리드 요청이 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 요청인지 여부를 나타내는지에 대한 정보를 나타내는 리드 모드 메시지는 트랜잭션 특정 필드에 포함될 수 있으며, 보다 상세하게는 트랜잭션 특정 필드 내의 포함된 리드 CDB 내의 예비 블록에 포함될 수 있다.The read
맵 데이터 저장부(220)는 논리 어드레스와 물리 어드레스 간의 맵핑(mapping) 관계를 구성하는 논리-물리 어드레스 맵핑 테이블(logical-to-physical address mapping table)를 포함할 수 있다. 리드 요청 처리부(210)의 리드 모드 메시지 확인 결과 리드 요청이 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 요청인 경우(멀티 리드 모드), 맵 데이터 저장부(220)는 리드 요청의 추가 헤더 세그먼트에 포함된 둘 이상의 논리 어드레스들에 대응되는 맵 데이터를 리드 요청 처리부(210)에 제공할 수 있다. 리드 요청 처리부(210)의 리드 모드 메시지 확인 결과 리드 요청이 하나의 논리 어드레스에 대한 리드 요청인 경우(노멀 리드 모드), 맵 데이터 저장부(220)는 리드 요청의 트랜잭션 특정 필드 내 리드 CDB에 포함된 하나의 논리 어드레스에 대응되는 맵 데이터를 리드 요청 처리부(210)에 제공할 수 있다. 다만, 노멀 리드 동작을 위한 논리 블록 어드레스 정보는 리드 CDB 내에 포함되는 것으로 실시 예가 제한되는 것은 아니고, 추가 헤더 세그먼트를 비롯한 리드 요청 내 다양한 필드 내에 포함될 수 있다.The map
리드 동작 제어부(230)는 리드 요청 처리부(210)의 지시에 따라 리드 동작을 수행하도록 메모리 장치를 제어할 수 있다. 리드 요청 처리부(210)는 맵 데이터 저장부(220)로부터 수신한 맵 데이터를 리드 동작 제어부(230)에 제공할 수 있다. 리드 동작 제어부(230)는 리드 요청 처리부(210)로부터 수신한 맵 데이터를 기초로, 해당 어드레스에 대한 리드 동작을 수행하도록 메모리 장치를 제어할 수 있다. 보다 상세하게는 리드 동작 제어부(230)는 리드 요청에 포함된 하나 이상의 논리 어드레스에 대응되는 물리 어드레스에 대한 리드 커맨드를 메모리 장치에 제공할 수 있다.The read
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 설명하는 순서도이다.12 is a flowchart illustrating a method of operating a storage device according to an exemplary embodiment.
도 12를 참조하면, S1201 단계에서 스토리지 장치는 외부 호스트로부터 메모리 장치에 저장된 데이터를 리드할 것을 요청하는 리드 커맨드를 수신할 수 있다. 보다 상세하게는 스토리지 장치 내 메모리 컨트롤러가 리드 커맨드를 수신할 수 있다. Referring to FIG. 12 , in step S1201, the storage device may receive a read command requesting to read data stored in the memory device from an external host. More specifically, a memory controller in the storage device may receive a read command.
이 때, 리드 커맨드는 베이직 헤더 세그먼트, 트랜잭션 특정 필드 및 추가 헤더 세그먼트를 포함할 수 있다.In this case, the read command may include a basic header segment, a transaction specific field, and an additional header segment.
베이직 헤더 세그먼트는 외부 호스트와 상기 메모리 컨트롤러 간에 송수신되는 커맨드들에 공통적으로 포함되는 부분일 수 있으며, 추가 헤더 세그먼트의 길이를 나타내는 총 추가 헤더 세그먼트 길이(Total EHS Length)를 포함할 수 있다. 실시 예에서, 리드 커맨드는 추가 헤더 세그먼트를 포함하므로, 총 추가 헤더 세그먼트 길이가 0이 아닌 값을 가질 수 있다(non-zero).The basic header segment may be a part commonly included in commands transmitted and received between an external host and the memory controller, and may include a total additional header segment length (Total EHS Length) indicating the length of additional header segments. In an embodiment, since the read command includes additional header segments, the total additional header segment length may have a value other than zero (non-zero).
트랜잭션 특정 필드는 리드 커맨드 디스크립터 블록(Command Descriptor Block, CDB)을 포함할 수 있다. 이러한 리드 CDB내에 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드인지 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드를 요청하는 멀티 리드 커맨드인지, 또는 하나의 논리 어드레스에 대한 리드를 요청하는 노멀 리드 커맨드인지를 나타내는 리드 모드 메시지를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 리드 모드 메시지는 각 리드 모드를 미리 정해진 0 또는 1의 값으로 표현할 수 있다. 이러한 리드 모드 메시지에 따라 메모리 컨트롤러는 노멀 리드 동작 또는 멀티 리드 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 리드 CDB는 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드인지 여부를 나타내는지에 대한 정보(리드 모드 메시지)를 리드 CDB 내의 예비 블록에 포함할 수 있다. The transaction specific field may include a lead command descriptor block (CDB). Information indicating whether the read command is a read command for at least two or more logical addresses may be included in the read CDB. For example, a read mode message indicating whether the read command is a multi-read command requesting a read of at least two or more logical addresses or a normal read command requesting a read of one logical address may be included. . In one embodiment, the lead mode message may express each lead mode as a predetermined value of 0 or 1. According to the read mode message, the memory controller may perform a normal read operation or a multi-read operation. In one embodiment, the read CDB may include information indicating whether the read command is a read command for at least two or more logical addresses (a read mode message) in a preliminary block in the lead CDB.
추가 헤더 세그먼트는 멀티 리드 동작을 위한 논리 블록 어드레스를 포함할 수 있다. 멀티 리드 동작을 위한 논리 블록 어드레스는 복수의 시작 논리 블록 어드레스 및 상기 복수의 시작 논리 블록 어드레스에 각각 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다.Additional header segments may include logical block addresses for multi-read operation. The logical block address for the multi-read operation may include a plurality of starting logical block addresses and information about transmission lengths respectively corresponding to the plurality of starting logical block addresses.
S1203 단계에서, 스토리지 장치는, 리드 CDB 내에 저장된 리드 모드 메시지를 확인할 수 있다.In step S1203, the storage device may check the read mode message stored in the lead CDB.
S1205 단계에서, 리드 모드 메시지가 멀티 리드 모드, 즉 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드임을 나타내는 경우, S1207 단계의 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 동작인 멀티 리드 동작이 수행될 수 있다.In step S1205, when the read mode message indicates the multi-read mode, that is, the read command is a read command for at least two or more logical addresses, a multi-read operation that is a read operation for at least two or more logical addresses in step S1207 is performed. can
S1205 단계에서, 리드 모드 메시지가 멀티 리드 모드가 아님을 나타내는 경우, 즉 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드가 아님을 나타내는 경우, 노멀 리드 모드를 나타내는 경우, S1209 단계의 하나의 논리 어드레스에 대한 리드 동작인 노멀 리드 동작이 수행될 수 있다.In step S1205, if the read mode message indicates that it is not a multi-read mode, that is, if the read command is not a read command for at least two or more logical addresses, if it indicates normal read mode, one logic in step S1209 A normal read operation, which is a read operation for an address, may be performed.
즉, 리드 CDB 내의 저장된 리드 모드 메시지에 따라 멀티 리드 동작이 수행되거나, 멀티 리드 동작을 대신하여 노멀 리드 동작이 수행될 수 있다.That is, the multi-read operation may be performed according to the read mode message stored in the lead CDB, or the normal read operation may be performed instead of the multi-read operation.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스토리지 장치의 멀티 리드 동작을 설명하는 순서도이다.13 is a flowchart illustrating a multi-read operation of a storage device according to an embodiment of the present invention.
도 12 및 도 13을 참조하면, S1301 단계에서 리드 CDB 내에 저장된 리드 모드 메시지에 따라 스토리지 장치는 멀티 리드 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, S1303 단계에서 멀리 리드 동작은 리드 커맨드 내의 추가 헤더 세그먼트에 포함된 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 이용하여 수행될 수 있다. 추가 헤더 세그먼트에 포함된 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보는 멀티 리드 동작을 위한 적어도 둘 이상의 시작 논리 블록 어드레스 및 적어도 둘 이상의 시작 논리 블록 어드레스에 각각 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 12 and 13 , the storage device may perform a multi-read operation according to the read mode message stored in the read CDB in step S1301. In this case, the far read operation in step S1303 may be performed using information about at least two or more logical addresses included in the additional header segment in the read command. The information on the at least two or more logical addresses included in the additional header segment may include at least two or more starting logical block addresses for a multi-read operation and information on transmission lengths respectively corresponding to the at least two or more starting logical block addresses. .
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스토리지 장치의 노멀 리드 동작을 설명하는 순서도이다.14 is a flowchart illustrating a normal read operation of a storage device according to an embodiment of the present invention.
도 12 및 도 14를 참조하면, S1401 단계에서 리드 CDB 내에 저장된 리드 모드 메시지에 따라 스토리지 장치는 노멀 리드 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, S1403 단계에서 노멀 리드 동작은 트랜잭션 특정 필드, 보다 구체적으로는 리드 CDB 내에 포함된 하나의 논리 어드레스에 관한 정보를 이용하여 수행될 수 있다. 리드 CDB 내에 포함된 논리 어드레스에 관한 정보는 노멀 리드 동작을 위한 하나의 시작 논리 블록 어드레스 및 이에 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다.12 and 14 , the storage device may perform a normal read operation according to the read mode message stored in the read CDB in step S1401. In this case, the normal read operation in step S1403 may be performed using the transaction specific field, more specifically, information about one logical address included in the read CDB. Information about the logical address included in the read CDB may include information about one starting logical block address for a normal read operation and a transmission length corresponding thereto.
다만, 노멀 리드 동작을 위한 논리 블록 어드레스 정보는 리드 CDB 내에 포함되는 것으로 실시 예가 제한되는 것은 아니고, 추가 헤더 세그먼트를 비롯한 리드 커맨드 내 다양한 필드 내에 포함될 수 있다.However, the logical block address information for the normal read operation is not limited to being included in the read CDB, and may be included in various fields of the read command including an additional header segment.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스토리지 장치의 데이터 제공 순서를 설명하는 도면이다.15 is a diagram explaining a data providing sequence of a storage device according to an embodiment of the present invention.
도 1, 도 4 및 도 15를 참조하면, 호스트로부터 메모리 장치에 저장된 데이터를 리드할 것을 요청하는 리드 커맨드를 수신한 스토리지 장치 내의 메모리 컨트롤러는 리드 동작을 수행하여 획득한 데이터를 호스트에게 제공할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 4, and 15 , the memory controller in the storage device receiving a read command requesting to read data stored in the memory device from the host performs a read operation and provides the acquired data to the host. there is.
적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 동작, 즉 멀리 리드 동작이 수행된 경우, 논리 어드레스가 연속하지 않은 복수의 영역의 데이터를 동시에 리드하여 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 14에서와 같이, 리드 커맨드의 추가 헤더 세그먼트에 저장된 LBA #1 - TRANSFER LENGTH #1에 대응되는 영역의 DATA #1, LBA #2 - TRANSFER LENGTH #2에 대응되는 영역의 DATA #2, LBA #3 - TRANSFER LENGTH #3에 대응되는 영역의 DATA #3, LBA #4 - TRANSFER LENGTH #4에 대응되는 영역의 DATA #4를 동시에 리드할 수 있다.When a read operation for at least two or more logical addresses, that is, a far read operation is performed, data of a plurality of areas having non-consecutive logical addresses may be simultaneously read and obtained. For example, as shown in FIG. 14,
이 때, 멀티 리드 동작에 의해 획득된 데이터는 추가 헤더 세그먼트에 포함된 논리 블록 어드레스 정보의 순서에 따라 호스트에 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 12에서와 같이, 리드 커맨드의 추가 헤더 세그먼트 내의 물리 블록 어드레스 정보가 1) LBA #1 - TRANSFER LENGTH #1, 2) LBA #2 - TRANSFER LENGTH #2, 3) LBA #3 - TRANSFER LENGTH #3, 4) LBA #4 - TRANSFER LENGTH #4 순서로 기재되어 있다면, 데이터 역시 1) DATA #1, 2) DATA #2, 3) DATA #3, 4) DATA #4의 순서로 호스트에게 제공될 수 있다. 다만, 특정 순서로 제한되는 것은 아니며, 상술한 것과는 반대의 순서로 제공될 수도 있고, 이 외에 미리 설정된 다양한 순서로 호스트에게 복수의 영역의 데이터가 제공될 수 있다.At this time, data obtained by the multi-read operation may be provided to the host according to the order of logical block address information included in the additional header segment. For example, as shown in FIG. 12, the physical block address information in the additional header segment of the read command is 1) LBA #1 -
도 16은 도 1의 메모리 컨트롤러의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.16 is a diagram illustrating another embodiment of the memory controller of FIG. 1 .
도 16을 참조하면, 메모리 컨트롤러(1600)는 프로세서(1610), RAM(1620), 에러 정정 회로(1630), 호스트 인터페이스(1640), ROM(1650), 및 플래시 인터페이스(1660)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16 , a
프로세서(1610)는 메모리 컨트롤러(1600)의 제반 동작을 제어할 수 있다. RAM(1620)은 메모리 컨트롤러(1600)의 버퍼 메모리, 캐시 메모리, 동작 메모리 등으로 사용될 수 있다.The
ROM(1650)은 메모리 컨트롤러(1600)가 동작하는데 요구되는 다양한 정보들을 펌웨어 형태로 저장할 수 있다. The
메모리 컨트롤러(1600)는 호스트 인터페이스(1640)를 통해 외부 장치(예를 들어, 호스트(400), 애플리케이션 프로세서 등)와 통신할 수 있다.The
메모리 컨트롤러(1600)는 플래시 인터페이스(1660)를 통해 메모리 장치(100)와 통신할 수 있다. 메모리 컨트롤러(1600)는 플래시 인터페이스(1660)를 통해 커맨드(CMD), 어드레스(ADDR), 및 제어 신호(CTRL) 등을 메모리 장치(100)로 전송할 수 있고, 데이터(DATA)를 수신할 수 있다. 예시적으로, 플래시 인터페이스(1660)는 낸드 인터페이스(NAND Interface)를 포함할 수 있다. The
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 스토리지 장치가 적용된 메모리 카드 시스템을 보여주는 블록도이다.17 is a block diagram showing a memory card system to which a storage device according to an embodiment of the present invention is applied.
도 17을 참조하면, 메모리 카드 시스템(2000)은 메모리 컨트롤러(2100), 메모리 장치(2200), 및 커넥터(2300)를 포함한다.Referring to FIG. 17 , a
메모리 컨트롤러(2100)는 메모리 장치(2200)와 연결된다. 메모리 컨트롤러(2100)는 메모리 장치(2200)를 액세스하도록 구성된다. 예를 들어, 메모리 컨트롤러(2100)는 메모리 장치(2200)의 리드, 프로그램, 소거, 그리고 배경(background) 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 메모리 컨트롤러(2100)는 메모리 장치(2200) 및 호스트(Host) 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 메모리 컨트롤러(2100)는 메모리 장치(2200)를 제어하기 위한 펌웨어(firmware)를 구동하도록 구성된다. 메모리 컨트롤러(2100)는 도 1을 참조하여 설명된 메모리 컨트롤러(200)와 동일하게 구현될 수 있다.The
예시적으로, 메모리 컨트롤러(2100)는 램(RAM, Random Access Memory), 프로세싱 유닛(processing unit), 호스트 인터페이스(host interface), 메모리 인터페이스(memory interface), 에러 정정부와 같은 구성 요소들을 포함할 수 있다.Illustratively, the
메모리 컨트롤러(2100)는 커넥터(2300)를 통해 외부 장치와 통신할 수 있다. 메모리 컨트롤러(2100)는 특정한 통신 규격에 따라 외부 장치(예를 들어, 호스트)와 통신할 수 있다. 예시적으로, 메모리 컨트롤러(2100)는 USB (Universal Serial Bus), MMC (multimedia card), eMMC (embedded MMC), PCI (peripheral component interconnection), PCI-E (PCI-express), ATA (Advanced Technology Attachment), Serial-ATA, Parallel-ATA, SCSI (small computer system interface), ESDI (enhanced small disk interface), IDE (Integrated Drive Electronics), 파이어와이어 (Firewire), UFS(Universal Flash Storage), WIFI, Bluetooth, NVMe 등과 같은 다양한 통신 규격들 중 적어도 하나를 통해 외부 장치와 통신하도록 구성된다. 예시적으로, 커넥터(2300)는 상술된 다양한 통신 규격들 중 적어도 하나에 의해 정의될 수 있다.The
예시적으로, 메모리 장치(2200)는 EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM), 낸드 플래시 메모리, 노어 플래시 메모리, PRAM (Phase-change RAM), ReRAM (Resistive RAM), FRAM (Ferroelectric RAM), STT-MRAM(Spin Transfer Torque Magnetic RAM) 등과 같은 다양한 불휘발성 메모리 소자들로 구성될 수 있다.For example, the
메모리 컨트롤러(2100) 및 메모리 장치(2200)는 하나의 반도체 장치로 집적되어, 메모리 카드를 구성할 수 있다. 예를 들면, 메모리 컨트롤러(2100) 및 메모리 장치(2200)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 PC 카드(PCMCIA, personal computer memory card international association), 컴팩트 플래시 카드(CF), 스마트 미디어 카드(SM, SMC), 메모리 스틱, 멀티미디어 카드(MMC, RS-MMC, MMCmicro, eMMC), SD 카드(SD, miniSD, microSD, SDHC), 범용 플래시 기억장치(UFS) 등과 같은 메모리 카드를 구성할 수 있다.The
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 스토리지 장치가 적용된 SSD(Solid State Drive) 시스템을 보여주는 블록도이다.18 is a block diagram illustrating a solid state drive (SSD) system to which a storage device according to an embodiment of the present invention is applied.
도 18을 참조하면, SSD 시스템(3000)은 호스트(3100) 및 SSD(3200)를 포함한다. SSD(3200)는 신호 커넥터(3001)를 통해 호스트(3100)와 신호를 주고 받고, 전원 커넥터(3002)를 통해 전원을 입력 받는다. SSD(3200)는 SSD 컨트롤러(3210), 복수의 플래시 메모리들(3221~322n), 보조 전원 장치(3230), 및 버퍼 메모리(3240)를 포함한다.Referring to FIG. 18 , an
본 발명의 실시 예에 따르면, SSD 컨트롤러(3210)는 도 1을 참조하여 설명된 메모리 컨트롤러(200)의 기능을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
SSD 컨트롤러(3210)는 호스트(3100)로부터 수신된 신호에 응답하여 복수의 플래시 메모리들(3221~322n)을 제어할 수 있다. 예시적으로, 신호는 호스트(3100) 및 SSD(3200)의 인터페이스에 기반된 신호들일 수 있다. 예를 들어, 신호는 USB (Universal Serial Bus), MMC (multimedia card), eMMC (embedded MMC), PCI (peripheral component interconnection), PCI-E (PCI-express), ATA (Advanced Technology Attachment), Serial-ATA, Parallel-ATA, SCSI (small computer system interface), ESDI (enhanced small disk interface), IDE (Integrated Drive Electronics), 파이어와이어 (Firewire), UFS(Universal Flash Storage), WIFI, Bluetooth, NVMe 등과 같은 인터페이스들 중 적어도 하나에 의해 정의된 신호일 수 있다.The
보조 전원 장치(3230)는 전원 커넥터(3002)를 통해 호스트(3100)와 연결된다. 보조 전원 장치(3230)는 호스트(3100)로부터 전원을 입력 받고, 충전할 수 있다. 보조 전원 장치(3230)는 호스트(3100)로부터의 전원 공급이 원활하지 않을 경우, SSD(3200)의 전원을 제공할 수 있다. 예시적으로, 보조 전원 장치(3230)는 SSD(3200) 내에 위치할 수도 있고, SSD(3200) 밖에 위치할 수도 있다. 예를 들면, 보조 전원 장치(3230)는 메인 보드에 위치하며, SSD(3200)에 보조 전원을 제공할 수도 있다.The
버퍼 메모리(3240)는 SSD(3200)의 버퍼 메모리로 동작한다. 예를 들어, 버퍼 메모리(3240)는 호스트(3100)로부터 수신된 데이터 또는 복수의 플래시 메모리들(3221~322n)로부터 수신된 데이터를 임시 저장하거나, 플래시 메모리들(3221~322n)의 메타 데이터(예를 들어, 매핑 테이블)를 임시 저장할 수 있다. 버퍼 메모리(3240)는 DRAM, SDRAM, DDR SDRAM, LPDDR SDRAM, GRAM 등과 같은 휘발성 메모리 또는 FRAM, ReRAM, STT-MRAM, PRAM 등과 같은 불휘발성 메모리들을 포함할 수 있다.The
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 스토리지 장치가 적용된 사용자 시스템을 보여주는 블록도이다. 19 is a block diagram illustrating a user system to which a storage device according to an embodiment of the present invention is applied.
도 19를 참조하면, 사용자 시스템(4000)은 애플리케이션 프로세서(4100), 메모리 모듈(4200), 네트워크 모듈(4300), 스토리지 모듈(4400), 및 사용자 인터페이스(4500)를 포함한다.Referring to FIG. 19 , a
애플리케이션 프로세서(4100)는 사용자 시스템(4000)에 포함된 구성 요소들, 운영체제(OS; Operating System), 또는 사용자 프로그램 등을 구동시킬 수 있다. 예시적으로, 애플리케이션 프로세서(4100)는 사용자 시스템(4000)에 포함된 구성 요소들을 제어하는 컨트롤러들, 인터페이스들, 그래픽 엔진 등을 포함할 수 있다. 애플리케이션 프로세서(4100)는 시스템-온-칩(SoC; System-on-Chip)으로 제공될 수 있다.The
메모리 모듈(4200)은 사용자 시스템(4000)의 주 메모리, 동작 메모리, 버퍼 메모리, 또는 캐쉬 메모리로 동작할 수 있다. 메모리 모듈(4200)은 DRAM, SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM, LPDDR SDARM, LPDDR2 SDRAM, LPDDR3 SDRAM 등과 같은 휘발성 랜덤 액세스 메모리 또는 PRAM, ReRAM, MRAM, FRAM 등과 같은 불휘발성 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있다. 예시적으로 애플리케이션 프로세서(4100) 및 메모리 모듈(4200)은 POP(Package on Package)를 기반으로 패키지화되어 하나의 반도체 패키지로 제공될 수 있다.The
네트워크 모듈(4300)은 외부 장치들과 통신을 수행할 수 있다. 예시적으로, 네트워크 모듈(4300)은 CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile communication), WCDMA(wideband CDMA), CDMA-2000, TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), Wimax, WLAN, UWB, 블루투스, Wi-Fi 등과 같은 무선 통신을 지원할 수 있다. 예시적으로, 네트워크 모듈(4300)은 애플리케이션 프로세서(4100)에 포함될 수 있다.The
스토리지 모듈(4400)은 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 모듈(4400)은 애플리케이션 프로세서(4100)로부터 수신한 데이터를 저장할 수 있다. 또는 스토리지 모듈(4400)은 스토리지 모듈(4400)에 저장된 데이터를 애플리케이션 프로세서(4100)로 전송할 수 있다. 예시적으로, 스토리지 모듈(4400)은 PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), NAND flash, NOR flash, 3차원 구조의 NAND 플래시 등과 같은 불휘발성 반도체 메모리 소자로 구현될 수 있다. 예시적으로, 스토리지 모듈(4400)은 사용자 시스템(4000)의 메모리 카드, 외장형 드라이브 등과 같은 탈착식 저장 매체(removable drive)로 제공될 수 있다.The
예시적으로, 스토리지 모듈(4400)은 복수의 불휘발성 메모리 장치들을 포함할 수 있고, 복수의 불휘발성 메모리 장치들은 도 1을 참조하여 설명된 메모리 장치(100)와 동일하게 동작할 수 있다. 스토리지 모듈(4400)은 도 1을 참조하여 설명된 스토리지 장치(50)와 동일하게 동작할 수 있다.For example, the
사용자 인터페이스(4500)는 애플리케이션 프로세서(4100)에 데이터 또는 명령어를 입력하거나 또는 외부 장치로 데이터를 출력하는 인터페이스들을 포함할 수 있다. 예시적으로, 사용자 인터페이스(4500)는 키보드, 키패드, 버튼, 터치 패널, 터치 스크린, 터치 패드, 터치 볼, 카메라, 마이크, 자이로스코프 센서, 진동 센서, 압전 소자 등과 같은 사용자 입력 인터페이스들을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(4500)는 LCD (Liquid Crystal Display), OLED (Organic Light Emitting Diode) 표시 장치, AMOLED (Active Matrix OLED) 표시 장치, LED, 스피커, 모니터 등과 같은 사용자 출력 인터페이스들을 포함할 수 있다.The
50: 스토리지 장치
100: 메모리 장치
200: 메모리 컨트롤러
400: 호스트50: storage device
100: memory device
200: memory controller
400: host
Claims (20)
외부 호스트로부터 리드 커맨드를 수신하고, 상기 리드 커맨드에 따라 상기 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러;를 포함하고,
상기 리드 커맨드는,
상기 외부 호스트와 상기 메모리 컨트롤러 간에 송수신되는 커맨드들에 공통적으로 포함되고, 상기 리드 커맨드가 상기 메모리 장치에 저장된 데이터를 요청하는 커맨드임을 나타내는 정보를 포함하는 베이직 헤더 세그먼트;
상기 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드임을 나타내는 정보를 포함하는 트랜잭션 특정 필드; 및
상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 포함하는 추가 헤더 세그먼트;를 포함하는 스토리지 장치.
memory device; and
A memory controller receiving a read command from an external host and controlling the memory device according to the read command;
The lead command is
a basic header segment commonly included in commands transmitted and received between the external host and the memory controller and including information indicating that the read command is a command requesting data stored in the memory device;
a transaction specific field including information indicating that the read command is a read command for at least two or more logical addresses; and
and an additional header segment including information about the at least two logical addresses.
적어도 둘 이상의 시작 논리 블록 어드레스 및 상기 적어도 둘 이상의 시작 논리 블록 어드레스에 각각 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 포함하는 스토리지 장치.
The method of claim 1, wherein the information about the at least two or more logical addresses comprises:
A storage device comprising at least two or more starting logical block addresses and information about transfer lengths respectively corresponding to the at least two or more starting logical block addresses.
상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들은 서로 연속하지 않는, 스토리지 장치.
According to claim 1,
The at least two logical addresses are not consecutive to each other.
리드 커맨드 디스크립터 블록(Command Descriptor Block, CDB)을 포함하는 스토리지 장치.
The method of claim 1, wherein the transaction specific field,
A storage device including a Read Command Descriptor Block (CDB).
상기 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드임을 나타내는 정보를 포함하는 스토리지 장치.
The method of claim 4, wherein the lead CDB,
and information indicating that the read command is a read command for at least two or more logical addresses.
상기 리드 CDB 내 예비(reserved) 블록에 포함되는 스토리지 장치.
The method of claim 5, wherein the information indicating that the read command is a read command for at least two or more logical addresses comprises:
A storage device included in a reserved block in the lead CDB.
Opcode (Operation Code) 필드, FUA (Force Unit Access) 필드, 그룹 번호 (GROUP NUMBER) 필드를 더 포함하는 스토리지 장치.
The method of claim 6, wherein the lead CDB,
A storage device that further includes an Opcode (Operation Code) field, a FUA (Force Unit Access) field, and a Group Number (GROUP NUMBER) field.
상기 추가 헤더 세그먼트의 길이를 나타내는 총 추가 헤더 세그먼트 길이 필드를 포함하는 스토리지 장치.
The method of claim 1, wherein the basic header segment,
and a Total Additional Header Segment Length field indicating the length of the additional header segments.
상기 총 추가 헤더 세그먼트 길이 필드는 0이 아닌 값을 포함하는 스토리지 장치.
According to claim 8,
The storage device of claim 1, wherein the Total Additional Header Segment Length field includes a non-zero value.
외부 호스트와 상기 메모리 컨트롤러 간에 송수신되는 커맨드들에 공통적으로 포함되고, 상기 메모리 장치에 저장된 데이터를 요청하는 리드 커맨드임을 나타내는 정보를 포함하는 베이직 헤더 세그먼트, 상기 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드임을 나타내는 정보를 포함하는 트랜잭션 특정 필드 및 상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 포함하는 추가 헤더 세그먼트를 포함하는 리드 커맨드를 외부 호스트로부터 상기 메모리 컨트롤러가 수신하는 단계; 및
상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 기초로 리드 동작을 수행하는 단계;
를 포함하는 동작 방법.
A method of operating a storage device including a memory device and a memory controller controlling the memory device, the method comprising:
A basic header segment commonly included in commands transmitted and received between an external host and the memory controller and including information indicating that the read command is a read command requesting data stored in the memory device; receiving, by the memory controller, a read command including a transaction specific field including information representing a read command and an additional header segment including information on the at least two logical addresses from an external host; and
performing a read operation based on information about the at least two or more logical addresses;
Operation method including.
적어도 둘 이상의 시작 논리 블록 어드레스 및 상기 적어도 둘 이상의 시작 논리 블록 어드레스에 각각 대응되는 전송 길이에 관한 정보를 포함하는 동작 방법.
11. The method of claim 10, wherein the information about the at least two or more logical addresses comprises:
An operation method comprising at least two or more starting logical block addresses and information about transmission lengths respectively corresponding to the at least two or more starting logical block addresses.
상기 추가 헤더 세그먼트의 길이를 나타내는 총 추가 헤더 세그먼트 길이 필드를 포함하는 동작 방법.
11. The method of claim 10, wherein the basic header segment,
and a Total Additional Header Segment Length field indicating the length of the additional header segments.
상기 총 추가 헤더 세그먼트 길이 필드는 0이 아닌 값을 포함하는 동작 방법.
According to claim 12,
The total additional header segment length field includes a non-zero value.
상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들은 서로 연속하지 않는, 동작 방법.
According to claim 10,
The method of operation, wherein the at least two or more logical addresses are not consecutive to each other.
리드 커맨드 디스크립터 블록(Command Descriptor Block, CDB)을 포함하는 동작 방법.
The method of claim 10, wherein the transaction specific field,
An operating method comprising a Read Command Descriptor Block (CDB).
상기 리드 커맨드가 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 커맨드임을 나타내는 정보를 포함하는 동작 방법.
The method of claim 15, wherein the lead CDB,
and information indicating that the read command is a read command for at least two or more logical addresses.
상기 리드 CDB 내 예비(reserved) 블록에 포함되는 동작 방법.
17. The method of claim 16, wherein the information indicating that the read command is a read command for at least two or more logical addresses comprises:
An operating method included in a reserved block in the lead CDB.
상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대해 리드 동작을 수행함에 따라 상기 메모리 장치로부터 리드한 데이터를 상기 외부 호스트에 제공하는 단계;를 더 포함하는 동작 방법.
According to claim 10,
and providing data read from the memory device to the external host as a read operation is performed on the at least two or more logical addresses.
상기 추가 헤더 세그먼트에 포함된 논리 블록 어드레스 정보의 순서에 따라 상기 외부 호스트에 제공되는 동작 방법.
The method of claim 18, wherein the read data,
Provided to the external host according to the order of logical block address information included in the additional header segment.
상기 메모리 장치에 저장된 데이터의 논리 어드레스와 물리 어드레스간의 맵핑 정보를 저장하는 맵 데이터 저장부;
외부 호스트로부터 리드 요청을 수신하고, 상기 리드 요청에 포함된 적어도 하나 이상의 논리 어드레스에 대응되는 물리 어드레스를 상기 맵 데이터 저장부로부터 획득하는 리드 요청 처리부; 및
상기 적어도 하나 이상의 논리 어드레스에 대응되는 물리 어드레스에 대한 리드 커맨드를 상기 메모리 장치에 제공하는 리드 동작 제어부;를 포함하고,
상기 리드 요청은,
상기 외부 호스트와 상기 메모리 컨트롤러 간에 송수신되는 요청들에 공통적으로 포함되고, 상기 리드 요청이 상기 메모리 장치에 저장된 데이터를 요청하는 것임을 나타내는 정보를 포함하는 베이직 헤더 세그먼트;
상기 리드 요청이 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 대한 리드 요청임을 나타내는 정보를 포함하는 트랜잭션 특정 필드; 및
상기 적어도 둘 이상의 논리 어드레스들에 관한 정보를 포함하는 추가 헤더 세그먼트;를 포함하는 메모리 컨트롤러.A memory controller for controlling a memory device,
a map data storage unit to store mapping information between logical addresses and physical addresses of data stored in the memory device;
a read request processor receiving a read request from an external host and acquiring a physical address corresponding to one or more logical addresses included in the read request from the map data storage unit; and
A read operation control unit providing a read command for a physical address corresponding to the at least one logical address to the memory device;
The lead request,
a basic header segment commonly included in requests transmitted and received between the external host and the memory controller and including information indicating that the read request is a request for data stored in the memory device;
a transaction specific field including information indicating that the read request is a read request for at least two or more logical addresses; and
and an additional header segment including information about the at least two logical addresses.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/839,557 US11815938B2 (en) | 2021-07-13 | 2022-06-14 | Storage device and method of operating the same |
CN202210773075.8A CN115617705A (en) | 2021-07-13 | 2022-07-01 | Storage device and operation method thereof |
TW111125892A TW202309891A (en) | 2021-07-13 | 2022-07-11 | Storage device and method of operating the same |
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US18/486,163 US20240037023A1 (en) | 2021-07-13 | 2023-10-13 | Storage device and method of operating the same |
Applications Claiming Priority (2)
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KR1020210091834 | 2021-07-13 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2022
- 2022-03-22 KR KR1020220035416A patent/KR20230011214A/en unknown
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