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公開番号2024176734
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095506
出願日2023-06-09
発明の名称メモリシステム、情報処理装置、情報処理システムおよびデータの再配置方法
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 3/06 20060101AFI20241212BHJP(計算;計数)
要約【課題】ファイルのデータの断片化を効率的に解消することができるメモリシステムを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、メモリシステムは、不揮発性メモリと、コントローラと、を具備する。コントローラは、ホストと通信可能であり、不揮発性メモリを制御する。コントローラは、メモリシステムの論理アドレス空間に対するファイルのデータのマッピングに関する第1情報をホストから受信し、受信した第1情報と、論理アドレス空間での位置を示す論理アドレスと不揮発性メモリの物理アドレス空間での位置を示す物理アドレスとの対応関係が記録されている第2情報とに基づき、ファイルのデータが物理アドレス空間において連続するように、物理アドレス空間において断片化しているファイルのデータの物理アドレス空間における再配置を実行する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
不揮発性メモリと、
ホストと通信可能であり、前記不揮発性メモリを制御するコントローラと、
を具備するメモリシステムであって、
前記コントローラは、
前記メモリシステムの論理アドレス空間に対するファイルのデータのマッピングに関する第１情報を前記ホストから受信し、
受信した前記第１情報と、前記論理アドレス空間での位置を示す論理アドレスと前記不揮発性メモリの物理アドレス空間での位置を示す物理アドレスとの対応関係が記録されている第２情報とに基づき、前記ファイルのデータが前記物理アドレス空間において連続するように、前記物理アドレス空間において断片化している前記ファイルのデータの前記物理アドレス空間における再配置を実行する、
メモリシステム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記コントローラは、前記ホストからのリードコマンドに応じた前記不揮発性メモリからのデータの読み出しまたは前記ホストからのライトコマンドに応じた前記不揮発性メモリへのデータの書き込みが行われていないアイドル期間に前記再配置を実行する請求項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、
第１規格に準拠したプロトコルで前記ホストとの間の通信を実行し、
前記第１規格で拡張コマンドとして定義される第１コマンドによって前記第１情報を前記ホストから受信し、
前記第１コマンドに応じて、前記第１情報と、前記第２情報とに基づき、前記物理アドレス空間における前記ファイルのデータの断片数を検出し、前記断片数を前記ホストへ送信する、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記断片数を前記ホストへ送信した後、前記第１規格で前記拡張コマンドとして定義され前記第１コマンドと異なる第２コマンドを前記ホストから受信した場合に、前記再配置を実行する請求項３に記載のメモリシステム。
【請求項５】
前記不揮発性メモリは、それぞれがデータの消去単位である複数のブロックを有し、
前記コントローラは、Ｌ（Ｌは２以上の自然数）個のブロックの有効データをＫ（Ｋは１以上Ｌ未満の自然数）個のブロックへ移動させて（Ｌ－Ｋ）個のブロック分のフリー領域を生成するガベッジコレクションによって前記再配置を実行する、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項６】
メモリシステムの不揮発性メモリに格納されているファイルのデータを更新し、
前記ファイルの前記データの更新の後、前記不揮発性メモリの物理アドレス空間における前記ファイルの前記データの断片数を前記メモリシステムに問い合わせ、
前記メモリシステムから得られた断片数が閾値を超えている場合、
前記メモリシステムの論理アドレス空間に対する前記ファイルの前記データのマッピングに関する第１情報を前記メモリシステムに提供し、
前記ファイルのデータが前記物理アドレス空間において連続するように、前記物理アドレス空間において断片化している前記ファイルのデータの前記物理アドレス空間における再配置を前記メモリシステムに指示する、
情報処理装置。
【請求項７】
ホストと、
不揮発性メモリを有するメモリシステムと、
を具備し、
前記ホストは、
前記メモリシステムの前記不揮発性メモリに格納されているファイルのデータを更新し、
前記ファイルの前記データの更新の後、前記不揮発性メモリの物理アドレス空間における前記ファイルの前記データの断片数を前記メモリシステムに問い合わせ、
前記メモリシステムから得られた断片数が閾値を超えている場合、
前記メモリシステムの論理アドレス空間に対する前記ファイルの前記データのマッピングに関する第１情報を前記メモリシステムに提供し、
前記ファイルのデータが前記物理アドレス空間において連続するように、前記物理アドレス空間において断片化している前記ファイルのデータの前記物理アドレス空間における再配置を前記メモリシステムに指示し、
前記メモリシステムは、
前記問い合わせを前記ホストから受けた場合、前記第１情報と、前記論理アドレス空間での位置を示す論理アドレスと前記物理アドレス空間での位置を示す物理アドレスとの対応関係が記録されている第２情報とに基づき、前記物理アドレス空間における前記ファイルのデータの断片数を検出し、前記断片数を前記ホストへ送信し、
前記断片数を前記ホストへ送信した後、前記指示を前記ホストから受けた場合に、前記ファイルのデータが前記物理アドレス空間において連続するように、前記第１情報と、前記第２情報とに基づき、前記物理アドレス空間において断片化している前記ファイルのデータの前記物理アドレス空間における再配置を実行する、
情報処理システム。
【請求項８】
不揮発性メモリを有するメモリシステムにおけるデータの再配置方法であって、
前記メモリシステムの論理アドレス空間に対するファイルのデータのマッピングに関する第１情報をホストから受信し、
受信した前記第１情報と、前記論理アドレス空間での位置を示す論理アドレスと前記不揮発性メモリの物理アドレス空間での位置を示す物理アドレスとの対応関係が記録されている第２情報とに基づき、前記ファイルのデータが前記物理アドレス空間において連続するように、前記ファイルのデータの前記物理アドレス空間への再配置を実行する、
データの再配置方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、メモリシステム、情報処理装置、情報処理システムおよびデータの再配置方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ストレージ装置としてＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）が広く普及している。
【０００３】
ＳＳＤへのファイルの書き込み時など、ホストのファイルシステムがＳＳＤの論理アドレス空間に対してファイルのデータをマッピングする際、状況によっては、データが断片化する場合がある。ファイルのデータのような連続データが、論理アドレス空間に対して断片化されてマッピングされた場合には、ＳＳＤの物理アドレス空間においても断片化されてマッピングされる可能性が高い。
【０００４】
物理アドレス空間においてデータが断片化されているファイルは、断片化されていないファイルと比較して、ＳＳＤのシーケンシャルリード性能を低下させる傾向にある。
【０００５】
一般的なファイルシステムは、断片化による性能低下を抑制するために、論理アドレス空間において断片化している連続データを、論理アドレス空間の連続した領域に移動させる機能としてデフラグを実行する。デフラグを実行することで、物理アドレス空間においても連続した領域に連続データが移動することが期待される。
【０００６】
デフラグは、エンドユーザからの指示によって起動される。デフラグ期間中は、ＳＳＤのＩ／Ｏ性能は低下する。したがって、エンドユーザは、デフラグを安易に指示することはできない。しかし、デフラグを実施しない限り、断片化による性能低下からＳＳＤを回復させることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
米国特許第１１０４２３１７号明細書
米国特許第１１５２０６９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
１つの実施形態は、ファイルのデータの断片化を効率的に解消することができるメモリシステム、情報処理装置、情報処理システムおよびデータの再配置方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態によれば、メモリシステムは、不揮発性メモリと、コントローラと、を具備する。コントローラは、ホストと通信可能であり、不揮発性メモリを制御する。コントローラは、メモリシステムの論理アドレス空間に対するファイルのデータのマッピングに関する第１情報をホストから受信し、受信した第１情報と、論理アドレス空間での位置を示す論理アドレスと不揮発性メモリの物理アドレス空間での位置を示す物理アドレスとの対応関係が記録されている第２情報とに基づき、ファイルのデータが物理アドレス空間において連続するように、物理アドレス空間において断片化しているファイルのデータの物理アドレス空間における再配置を実行する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態の情報処理システムの一構成例を示す図。
第１実施形態のメモリシステムのメモリダイの一構成例を示す図。
第１実施形態のメモリシステムの論理ブロックの一構成例を示す図。
データ再配置に関する第１比較例を説明するための図。
第１実施形態のメモリシステムによるデータ再配置を説明するための図。
第１実施形態のメモリシステムが実行するデータ再配置の処理手順を示すフローチャート。
第２実施形態の情報処理システムにおけるホストが管理するファイルデフラグ状態の一遷移例を示す図。
第２実施形態の情報処理システムにおけるホストとメモリシステムとの間のファイルデフラグに関する通信シーケンスを示す図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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