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公開番号2024087479
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-01
出願番号2022202322
出願日2022-12-19
発明の名称メモリシステムおよび制御方法
出願人キオクシア株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G06F 12/00 20060101AFI20240624BHJP(計算;計数)
要約【課題】不揮発性メモリからからデータを効率良く読み出すことできるメモリシステムを実現する。
【解決手段】メモリシステムは、複数のダイを含む不揮発性メモリと、コントローラと、ダイ毎に設けられた、第1のキュー、第2のキュー、およびコマンドバッファとを含む。コントローラは、第1のダイに対応するコマンドバッファに実行対象のリードコマンドが格納されたことに応じ、実行対象のリードコマンドに後続する次のリードコマンドの発行が必要か否かを判定する。次のリードコマンドの発行が必要と判定したことに応じ、コントローラは、実行対象のリードコマンドによって読み出しが要求される第1のデータに後続する第2のデータが格納されている第2のダイを特定し、第2のデータを読み出すためのリードコマンドを、第2のダイに対応する第2のキューに格納する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数のダイを含む不揮発性メモリと、
前記複数のダイを制御するように構成されたコントローラと、
前記ダイ毎に設けられた、第１のキュー、第２のキュー、およびコマンドバッファと、を具備し、前記第１のキューは、ホストからのリード要求に関連付けられた単一のリードコマンド、または前記ホストからのリード要求に関連付けられた複数のリードコマンドのうちの先頭のリードコマンドを格納するためのキューであり、前記第２のキューは、前記複数のリードコマンドのうちの後続のいずれかのリードコマンドを格納するためのキューであり、前記コマンドバッファは、前記第１のキューおよび前記第２のキューから選択されたキューからフェッチされる実行対象のリードコマンドを格納するためのバッファであり、
前記コントローラは、
前記複数のダイのうちの第１のダイに対応する前記コマンドバッファに前記実行対象のリードコマンドが格納されたことに応じ、
前記実行対象のリードコマンドが前記単一のリードコマンドと前記複数のリードコマンドのうちの最後のリードコマンドとを除く他のリードコマンドであるか否かに基づいて、前記実行対象のリードコマンドに後続する次のリードコマンドの発行が必要か否かを判定し、
前記次のリードコマンドの発行が必要と判定したことに応じ、
論理物理アドレス変換テーブルを参照して、前記実行対象のリードコマンドによって読み出しが要求される第１のデータに後続する第２のデータが格納されている第２のダイと、前記第２のダイに格納されている前記第２のデータの長さと、を特定し、
前記第２のデータを読み出すためのリードコマンドを生成し、
前記実行対象のリードコマンドを前記第１のダイに送信する処理と、前記生成したリードコマンドを前記第２のダイに対応する前記第２のキューに格納する処理と、を実行する、ように構成されている、
メモリシステム。
続きを表示（約 2,800 文字）【請求項２】
前記コントローラは、
前記第１のダイのページバッファへの前記第１のデータの読み出しの完了後、前記第１のダイの前記ページバッファから前記第１のデータを読み出し、
前記第１のダイの前記ページバッファへの前記第１のデータの読み出しと前記第２のダイのページバッファへの前記第２のデータの読み出しとの双方の完了後、前記第２のダイの前記ページバッファから前記第２のデータを読み出すように構成されている、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項３】
前記コントローラは、
前記第１のダイの前記ページバッファへの前記第１のデータの読み出しが完了していない状態で、前記第２のダイの前記ページバッファへの前記第２のデータの読み出しが完了した場合、前記第２のダイの前記ページバッファから前記第２のデータを読み出さずに、前記第１のダイの前記ページバッファへの前記第１のデータの読み出しが完了するまで待ち、
前記第１のダイの前記ページバッファへの前記第１のデータの読み出しの完了後に、前記第１のダイの前記ページバッファから前記第１のデータを読み出す処理と、前記第２のダイの前記ページバッファから前記第２のデータを読み出す処理と、を実行するように構成される、
請求項２に記載のメモリシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記複数のダイのいずれか一つのダイに対応する前記第１のキューおよび前記第２のキューの双方にリードコマンドが格納されている場合、前記第２のキューを前記第１のキューよりも優先的に選択し、前記第２のキューに格納されているリードコマンドを前記実行対象のリードコマンドとしてフェッチするように構成されている、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記第１のダイのページバッファへの前記第１のデータの読み出しの完了に応じ、第１のリードバッファを前記第１のダイに割り当て、前記第１のダイの前記ページバッファから前記第１のリードバッファに前記第１のデータを転送し、
前記第２のダイのページバッファへの前記第２のデータの読み出しの完了に応じ、
前記第１のダイに前記第１のリードバッファが割り当て済みである否かを判定し、
前記第１のダイに前記第１のリードバッファが既に割り当てられている場合、第２のリードバッファを前記第２のダイに割り当て、前記第２のダイの前記ページバッファから前記第２のリードバッファに前記第２のデータを転送するように構成されている、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記第１のダイに前記第１のリードバッファが割り当てられていない場合、前記第１のダイに前記第１のリードバッファが割り当てられた後に、前記第２のダイに前記第２のリードバッファを割り当てるように構成されている、
請求項５に記載のメモリシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記次のリードコマンドの発行が必要と判定したことに応じ、前記第２のデータが格納されている前記第２のダイと前記第２のデータの前記長さとを特定する処理と、前記第２のデータが転送されるべき前記ホストのメモリ上の位置を示す位置情報を算出する処理とを実行するようにさらに構成されている、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項８】
複数のダイを含む不揮発性メモリを制御する制御方法であって、
前記ダイ毎に、第１のキュー、第２のキュー、およびコマンドバッファを管理することと、前記第１のキューは、ホストからのリード要求に関連付けられた単一のリードコマンド、または前記ホストからのリード要求に関連付けられた複数のリードコマンドのうちの先頭のリードコマンドを格納するためのキューであり、前記第２のキューは、前記複数のリードコマンドのうちの後続のいずれかのリードコマンドを格納するためのキューであり、前記コマンドバッファは、前記第１のキューおよび前記第２のキューから選択されたキューからフェッチされる実行対象のリードコマンドを格納するためのバッファであり、
前記複数のダイのうちの第１のダイに対応する前記コマンドバッファに前記実行対象のリードコマンドが格納されたことに応じ、
前記実行対象のリードコマンドが前記単一のリードコマンドと前記複数のリードコマンドのうちの最後のリードコマンドとを除く他のリードコマンドであるか否かに基づいて、前記実行対象のリードコマンドに後続する次のリードコマンドの発行が必要か否かを判定することと、
前記次のリードコマンドの発行が必要と判定したことに応じ、
論理物理アドレス変換テーブルを参照して、前記実行対象のリードコマンドによって読み出しが要求される第１のデータに後続する第２のデータが格納されている第２のダイと、前記第２のダイに格納されている前記第２のデータの長さと、を特定することと、
前記第２のデータを読み出すためのリードコマンドを生成することと、
前記実行対象のリードコマンドを前記第１のダイに送信する処理と、前記生成したリードコマンドを前記第２のダイに対応する前記第２のキューに格納する処理と、を実行することとを具備する、
制御方法。
【請求項９】
前記第１のダイのページバッファへの前記第１のデータの読み出しの完了後、前記第１のダイの前記ページバッファから前記第１のデータを読み出すことと、
前記第１のダイの前記ページバッファへの前記第１のデータの読み出しと前記第２のダイのページバッファへの前記第２のデータの読み出しとの双方の完了後、前記第２のダイの前記ページバッファから前記第２のデータを読み出すことと、をさらに具備する、
請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記第１のダイの前記ページバッファへの前記第１のデータの読み出しが完了していない状態で、前記第２のダイの前記ページバッファへの前記第２のデータの読み出しが完了した場合、前記第２のダイの前記ページバッファから前記第２のデータを読み出さずに、前記第１のダイの前記ページバッファへの前記第１のデータの読み出しが完了するまで待つことと、
前記第１のダイの前記ページバッファへの前記第１のデータの読み出しの完了後に、前記第１のダイの前記ページバッファから前記第１のデータを読み出す処理と、前記第２のダイの前記ページバッファから前記第２のデータを読み出す処理と、を実行することとをさらに具備する、
請求項９に記載の制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、不揮発性メモリを制御する技術に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、不揮発性メモリを備えるメモリシステムが広く普及している。このようなメモリシステムの１つとして、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを備えるソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）が知られている。
【０００３】
ＳＳＤのようなメモリシステムにおいては、リード処理のスループットを向上することが必要とされている。
【０００４】
また、ホストによっては、ホストによって発行されたリード要求によって指定されるリード対象データを、そのリード対象データに含まれる先頭のデータから最後のデータの順序に従って、ホストに転送することが求められる場合もある。
【０００５】
メモリシステムにおいては、不揮発性メモリからデータを効率良く読み出すことが可能な技術が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
米国特許第１１，４０９，４３６号明細書
米国特許第１０，３３８，８４６号明細書
米国特許出願公開第２００７／０００５９２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、不揮発性メモリからデータを効率良く読み出すことできるメモリシステムおよび制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、メモリシステムは、複数のダイを含む不揮発性メモリと、前記複数のダイを制御するように構成されたコントローラと、前記ダイ毎に設けられた、第１のキュー、第２のキュー、およびコマンドバッファと、を具備する。前記第１のキューは、ホストからのリード要求に関連付けられた単一のリードコマンド、または前記ホストからのリード要求に関連付けられた複数のリードコマンドのうちの先頭のリードコマンドを格納するためのキューである。前記第２のキューは、前記複数のリードコマンドのうちの後続のいずれかのリードコマンドを格納するためのキューである。前記コマンドバッファは、前記第１のキューおよび前記第２のキューから選択されたキューからフェッチされる実行対象のリードコマンドを格納するためのバッファである。前記コントローラは、前記複数のダイのうちの第１のダイに対応する前記コマンドバッファに前記実行対象のリードコマンドが格納されたことに応じ、前記実行対象のリードコマンドが前記単一のリードコマンドと前記複数のリードコマンドのうちの最後のリードコマンドとを除く他のリードコマンドであるか否かに基づいて、前記実行対象のリードコマンドに後続する次のリードコマンドの発行が必要か否かを判定する。前記コントローラは、前記次のリードコマンドの発行が必要と判定したことに応じ、論理物理アドレス変換テーブルを参照して、前記実行対象のリードコマンドによって読み出しが要求される第１のデータに後続する第２のデータが格納されている第２のダイと、前記第２のダイに格納されている前記第２のデータの長さと、を特定する。前記コントローラは、前記第２のデータを読み出すためのリードコマンドを生成する。前記コントローラは、前記実行対象のリードコマンドを前記第１のダイに送信する処理と、前記生成したリードコマンドを前記第２のダイに対応する前記第２のキューに格納する処理と、を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係るメモリシステムを含む情報処理システムの構成例を示すブロック図。
実施形態に係るメモリシステムの不揮発性メモリに含まれる複数のダイのうちの代表的な１つのダイの構成例を示すブロック図。
実施形態に係るメモリシステムの複数のダイからデータを並列に読み出すための処理を示すタイミングチャート。
実施形態に係るメモリシステムにおける、ホストリードコマンドプールと、複数のフラッシュコマンドキューと、複数のダイと、複数のチャンネルと、リードバッファとの関係の例を示すブロック図。
実施形態に係るメモリシステムにおける複数のフラッシュコマンドキューの各々の構成例を示すブロック図。
実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるリード処理の一例を示す図。
実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるリード処理の手順の例を示す図。
実施形態に係るメモリシステムに設けられたリードバッファにおけるリードデータの受信順序の例と、リードバッファからホストへのリードデータの転送順序の例とを示すタイミングチャート。
一周目においてリードバッファに保持されるリードデータの例と二周目においてリードバッファに保持されるリードデータの例とを示す図。
不揮発性メモリのリードタイミングの例と不揮発性メモリからリードバッファへの転送タイミングの例とを示すタイミングチャート。
実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるリード処理の手順を示すフローチャート。
実施形態に係るメモリシステムにおいて、不揮発性メモリの読み出し完了時に実行される処理の手順を示すフローチャート。
実施形態に係るメモリシステムにおいて、リードバッファへのデータ転送完了時に実行される処理の手順を示すフローチャート。
実施形態に係るメモリシステムにおいて、ホストへのデータ転送完了時に実行される処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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