背景技術(shù)：

1、存儲(chǔ)設(shè)備從主機(jī)設(shè)備接收邏輯頁面編號(hào)(lpn)，在其中確定對(duì)應(yīng)于lpn的物理頁面編號(hào)(ppn)，并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，邏輯頁面編號(hào)到物理頁面編號(hào)(l2p)轉(zhuǎn)換是存儲(chǔ)裝置中的重要操作。

2、隨著對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備容量的需求增加，用于l2p轉(zhuǎn)換的l2p映射的大小逐漸增加。這使得需要用于l2p的附加dram，但削弱了存儲(chǔ)設(shè)備的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開提供了一種能夠在以按需加載方式實(shí)現(xiàn)l2p映射的同時(shí)改善存儲(chǔ)設(shè)備的性能的存儲(chǔ)設(shè)備以及該存儲(chǔ)設(shè)備的操作方法。在一些實(shí)施方式中，與其他存儲(chǔ)設(shè)備相比，存儲(chǔ)設(shè)備具有減少的dram使用。所公開的存儲(chǔ)設(shè)備中的l2p映射可以通過使用將l2p映射維持為最新的l2p映射垃圾收集(gc)以減少dram使用的按需加載方式來實(shí)現(xiàn)。本公開還提供了避免降低存儲(chǔ)設(shè)備的隨機(jī)寫入性能的用于l2p映射gc的方法。

2、在第一總體方面中，一種存儲(chǔ)設(shè)備包括：非易失性存儲(chǔ)器，其包括虛擬塊，所述虛擬塊包括存儲(chǔ)邏輯頁面編號(hào)(lpn)和物理頁面編號(hào)(ppn)的對(duì)(lpn-ppn對(duì))的l2p對(duì)區(qū)域及存儲(chǔ)尋址到ppn的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域；易失性存儲(chǔ)器，其包括存儲(chǔ)與lpn相對(duì)應(yīng)的虛擬塊編號(hào)(vbn)的邏輯頁面編號(hào)到虛擬塊編號(hào)(l2v)表，存儲(chǔ)lpn-ppn對(duì)的l2p高速緩存，以及l(fā)pn范圍映射，所述lpn范圍映射存儲(chǔ)虛擬塊的l2p對(duì)區(qū)域中存儲(chǔ)的lpn的一部分；以及控制器，所述控制器被配置為控制非易失性存儲(chǔ)器和易失性存儲(chǔ)器。

3、在第二總體方面中，一種存儲(chǔ)裝置包括：包括第一虛擬塊和第二虛擬塊的非易失性存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器及連接到非易失性存儲(chǔ)器及易失性存儲(chǔ)器的控制器，其中當(dāng)控制器確定第一虛擬塊的垃圾收集時(shí)，第一虛擬塊及第二虛擬塊中的每一者包括存儲(chǔ)邏輯頁面編號(hào)(lpn)和物理頁面編號(hào)(ppn)的對(duì)(lpn-ppn對(duì))的l2p對(duì)區(qū)域及存儲(chǔ)尋址到ppn的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，控制器將存儲(chǔ)在第一虛擬塊的l2p對(duì)區(qū)域中的有效lpn-ppn對(duì)遷移到第二虛擬塊的l2p對(duì)區(qū)域，并將存儲(chǔ)在第一虛擬塊的數(shù)據(jù)區(qū)域中的有效數(shù)據(jù)遷移到第二虛擬塊的數(shù)據(jù)區(qū)域。

4、在第三總體方面，一種存儲(chǔ)設(shè)備的操作方法，所述存儲(chǔ)設(shè)備包括易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器和控制器，所述非易失性存儲(chǔ)器包括虛擬塊，所述虛擬塊具有存儲(chǔ)lpn-ppn對(duì)的l2p對(duì)區(qū)域和存儲(chǔ)尋址到ppn的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，所述控制器用于控制易失性存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器，所述操作方法包括：從主機(jī)設(shè)備接收指示在尋址到第一lpn的區(qū)域中寫入第一數(shù)據(jù)的寫入命令，將尋址到尋址到第一vbn的虛擬塊的第一ppn的位置確定為用于存儲(chǔ)第一數(shù)據(jù)的位置，基于確定結(jié)果將第一lpn和第一vbn的對(duì)存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器的l2v表中，并且將第一lpn和第一ppn的對(duì)存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器的l2p高速緩存中，將第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在尋址到虛擬塊的第一ppn的位置中，以及當(dāng)基于存儲(chǔ)在l2p高速緩存中的lpn-ppn對(duì)和存儲(chǔ)在虛擬塊的數(shù)據(jù)區(qū)域中的數(shù)據(jù)確定虛擬塊已滿時(shí)，將存儲(chǔ)在l2p高速緩存中的lpn-ppn對(duì)刷新到虛擬塊述l2p對(duì)區(qū)域。

5、在第四總體方面，一種存儲(chǔ)設(shè)備的操作方法，所述存儲(chǔ)設(shè)備包括易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器和控制器，所述易失性存儲(chǔ)器包括其中存儲(chǔ)第一lpn-ppn對(duì)的l2p高速緩存，所述非易失性存儲(chǔ)器包括虛擬塊，所述虛擬塊具有存儲(chǔ)第二lpn-ppn對(duì)的l2p對(duì)區(qū)域和存儲(chǔ)尋址到ppn的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，所述控制器用于控制易失性存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器，所述方法包括：從主機(jī)設(shè)備接收讀取命令，所述讀取命令指示讀取存儲(chǔ)在尋址到第一lpn的區(qū)域中的數(shù)據(jù)，確定第一lpn是否存在于易失性存儲(chǔ)器的l2p高速緩存中，響應(yīng)于第一lpn存在于所述l2p高速緩存中而確定與l2p高速緩存中的第一lpn相對(duì)應(yīng)的ppn并且將存儲(chǔ)在尋址到所確定的ppn的位置中的數(shù)據(jù)返回到主機(jī)設(shè)備，并且響應(yīng)于第一lpn不存在于l2p高速緩存中而確定與虛擬塊的l2p對(duì)區(qū)域的第二lpn-ppn對(duì)中的第一lpn相對(duì)應(yīng)的ppn并且將存儲(chǔ)在尋址到所確定的ppn的位置中的數(shù)據(jù)返回到主機(jī)設(shè)備。

技術(shù)特征：

1.一種存儲(chǔ)設(shè)備，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述虛擬塊包括多個(gè)物理塊，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述虛擬塊包括連接到slc字線的第一部分和連接到多級(jí)單元mlc字線的第二部分，并且

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述l2p對(duì)區(qū)域包括第一頁面和第二頁面，并且

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述虛擬塊包括被關(guān)閉的第一虛擬塊和未被關(guān)閉的第二虛擬塊，并且

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述控制器被配置為基于根據(jù)存儲(chǔ)在所述l2p高速緩存中的lpn-ppn對(duì)和存儲(chǔ)在所述第二虛擬塊的數(shù)據(jù)區(qū)域中的數(shù)據(jù)確定所述第二虛擬塊為滿，將存儲(chǔ)在所述l2p高速緩存中的lpn-ppn對(duì)刷新到所述第二虛擬塊的l2p對(duì)區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述控制器被配置為基于在將存儲(chǔ)在所述l2p高速緩存中的lpn-ppn對(duì)刷新到所述第二虛擬塊的l2p對(duì)區(qū)域之前的lpn來對(duì)齊存儲(chǔ)在所述l2p高速緩存中的lpn-ppn對(duì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述控制器被配置為基于所對(duì)齊的lpn-ppn對(duì)來生成用于所述第二虛擬塊的lpn范圍映射。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述控制器被配置為基于從主機(jī)設(shè)備接收到指示讀取存儲(chǔ)在尋址到第一lpn的區(qū)域中的數(shù)據(jù)的讀取命令：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述控制器被配置為在用于與所確定的vbn相對(duì)應(yīng)的虛擬塊的lpn范圍映射中搜索第一lpn，并且基于搜索到所述第一lpn來訪問與所確定的vbn相對(duì)應(yīng)的虛擬塊的l2p對(duì)區(qū)域。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述虛擬塊包括第一虛擬塊和第二虛擬塊，并且

12.一種存儲(chǔ)設(shè)備，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述易失性存儲(chǔ)器被配置為存儲(chǔ)所述lpn-ppn對(duì)，并且

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述第三虛擬塊包括連接到slc字線的第一部分和連接到mlc字線的第二部分，并且

15.一種存儲(chǔ)設(shè)備的操作方法，所述存儲(chǔ)設(shè)備包括易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器和控制器，所述非易失性存儲(chǔ)器包括虛擬塊，所述虛擬塊具有存儲(chǔ)lpn-ppn對(duì)的l2p對(duì)區(qū)域和被配置為存儲(chǔ)尋址到所述ppn的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，所述控制器用于控制所述易失性存儲(chǔ)器和所述非易失性存儲(chǔ)器，所述操作方法包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的操作方法，還包括基于在將存儲(chǔ)在所述l2p高速緩存中的lpn-ppn對(duì)刷新到所述虛擬塊的l2p對(duì)區(qū)域之前的lpn對(duì)齊存儲(chǔ)在所述l2p高速緩存中的lpn-ppn對(duì)。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的操作方法，還包括基于所對(duì)齊的lpn-ppn對(duì)來生成所述易失性存儲(chǔ)器中的用于虛擬塊的lpn范圍映射。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的操作方法，其中，所述虛擬塊的l2p對(duì)區(qū)域包括第一頁面和第二頁面，并且

19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的操作方法，其中所述虛擬塊包括多個(gè)物理塊，

20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的操作方法，其中所述虛擬塊包括連接到slc字線的第一部分和連接到mlc字線的第二部分，并且

技術(shù)總結(jié)
提供了一種存儲(chǔ)設(shè)備和該存儲(chǔ)設(shè)備的操作方法。所述存儲(chǔ)設(shè)備包括非易失性存儲(chǔ)器，所述非易失性存儲(chǔ)器包括虛擬塊，所述虛擬塊包括存儲(chǔ)邏輯頁面編號(hào)(LPN)和物理頁面編號(hào)(PPN)的對(duì)(LPN?PPN對(duì))的L2P對(duì)區(qū)域和存儲(chǔ)尋址到所述PPN的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域；易失性存儲(chǔ)器，所述易失性存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)與所述LPN相對(duì)應(yīng)的虛擬塊編號(hào)(VBN)的L2V表、存儲(chǔ)所述LPN?PPN對(duì)的L2P高速緩存和存儲(chǔ)虛擬塊的L2P對(duì)區(qū)域中存儲(chǔ)的LPN的一部分的LPN范圍映射；以及控制器，其被配置為控制非易失性存儲(chǔ)器和易失性存儲(chǔ)器。

技術(shù)研發(fā)人員：樸真用,樸廷浩,金仁壽,昔浚榮,鄭宰溶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三星電子株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19