[發明專利]具有自適應命令處理的非易失性存儲系統

在審

• 申請號: 202010541919.7
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN112860175A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: A.韋努戈帕爾;A.沙爾馬;D.K.阿加瓦爾
• 申請（專利權）人: 西部數據技術公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

一種設備包含多個存儲器裸片和耦合到所述多個存儲器裸片的控制器。所述控制器配置成以縮短執行隨機讀取命令所需的總時間的方式選擇性地處理所述多個隨機讀取命令。

背景技術

本申請涉及半導體存儲器，并且更具體地說，涉及非易失性存儲器。

半導體存儲器廣泛用于各種電子裝置(例如蜂窩式電話、數碼相機、個人數字助理、醫學電子裝置、移動計算裝置、膝上型計算機、臺式計算機、服務器、固態驅動器、非移動計算裝置和其它裝置)中。半導體存儲器可包含非易失性存儲器或易失性存儲器。即使在非易失性存儲器未連接到電力源(例如電池)時，非易失性存儲器也允許存儲和保存信息。非易失性存儲器的實例包含閃存存儲器(例如NAND型和NOR型閃存存儲器)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)等。

每秒的輸入/輸出操作(IOPS)為用于表征存儲器系統的性能測量。隨機IOPS(以不連續方式存取存儲裝置上的位置)為常用于對可移除存儲器裝置進行分類的一個基準(測量)程序。存儲器系統需要具有較高隨機IOPS。然而，針對低成本非易失性存儲器系統，達成較高隨機IOPS為困難的。

附圖說明

編號相似的元件在不同圖式中指代公用組件。

圖1A為存儲器裝置的功能框圖。.

圖1B為描繪存儲器結構的一個實例的框圖。

圖2為描繪存儲器系統的實施例的框圖。

圖3描繪多平面多裸片閃存存儲器系統的實施例。

圖4描繪包含兩個存儲器平面的閃存存儲器系統的實施例。

圖5展示用于圖4的存儲器系統的示例時序圖。

圖6描繪包含芯片上高速緩存的閃存存儲器系統的實施例。

圖7展示用于圖6的存儲器系統的示例時序圖。

圖8A到8B描繪多裸片閃存存儲器系統的實施例。

圖9為描述用于操作圖8A的多裸片閃存存儲器系統的進程的一個實施例的流程圖。

圖10為用于圖9的進程的示例實施方案的時序圖。

圖11為描述用于操作圖8A的多裸片閃存存儲器系統的進程的另一實施例的流程圖。

圖12為用于圖11的進程的示例實施方案的時序圖。

具體實施方式

一些非易失性存儲裝置需要低成本實施方案。為滿足這些要求，用于此類低成本非易失性存儲裝置的存儲器控制器通常限于具有單個處理器、有限RAM量(例如約500KB)、相對較低的處理能力和無硬件加速或自動化。盡管如此，達成較高隨機IOPS為合乎需要的，甚至在低成本非易失性存儲裝置中也是合乎需要的。

為解決上文所描述的問題，提出包含多個存儲器裸片和耦合到多個存儲器裸片的控制器的非易失性存儲裝置。控制器可為低成本控制器(例如包含單個處理器、有限RAM量、相對較低的處理能力和無硬件自動化)且配置成選擇性地處理多個隨機讀取命令以縮短并且優選地最小化執行隨機讀取命令所需的總時間。特定來說，控制器配置成選擇性地處理多個隨機讀取命令以增加并且優選地最大化多個存儲器裸片處的平行讀取操作的數目，且減少多個存儲器裸片執行讀取感測操作所需的時間。