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公開番号2025042237
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2023149122
出願日2023-09-14
発明の名称メモリシステムおよびデータ再配置方法
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 12/00 20060101AFI20250319BHJP(計算;計数)
要約【課題】フラッシュメモリの疲弊に伴う性能の悪化を抑えることができるメモリシステム及びデータ再配置方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、コントローラと、不揮発性メモリ12と、を備えるメモリシステムにおいて、コントローラは、ホストから受信したリードコマンドがシーケンシャルリード又はランダムリードのいずれに関するコマンドであるのかを判定し、ランダムリードである場合、不揮発性メモリに格納されているデータのアクセス回数をホストのアクセス単位でカウントするためのカウンタの中のリードコマンドで指定されるデータに対応するカウンタの値をインクリメントし、第1ブロックのデータを第2ブロックへ移動させる処理において、第2ブロック内の2つのページを跨いでホストのデータのアクセス単位のデータを配置することが必要である場合、カウンタの値に基づき、第1ブロックのデータの第2ブロックへの再配置を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
各々が複数のページを含む複数のブロックを有する不揮発性メモリと、
ホストと接続可能であり、前記不揮発性メモリを制御するコントローラと、
を具備し、
前記コントローラは、前記不揮発性メモリに格納されているデータのアクセス回数を前記ホストのデータのアクセス単位でカウントするカウンタを有し、
前記ホストから受信したリードコマンドがシーケンシャルリードまたはランダムリードのいずれに関するコマンドであるのかを判定し、
ランダムリードである場合、前記リードコマンドで指定されるデータに対応するカウンタの値をインクリメントし、
第１ブロックのデータを第２ブロックへ移動させる処理において、前記第２ブロック内の２つのページを跨いで前記ホストのデータのアクセス単位のデータを配置することが必要である場合、前記カウンタの値に基づき、前記第１ブロックのデータの前記第２ブロックへの再配置を制御する、
メモリシステム。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記コントローラは、前記ホストから受信したユーザデータと、前記ユーザデータの誤りを検出および訂正するための誤り訂正符号とを含むフレームを生成して、前記フレームを前記不揮発性メモリに書き込み、
前記ユーザデータの長さは、前記ホストのデータのアクセス単位である、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、前記ホストから受信したユーザデータと、前記ユーザデータの誤りを検出および訂正するための誤り訂正符号とを含むフレームを生成して、前記フレームを前記不揮発性メモリに書き込み、
前記第１ブロックのデータを前記第２ブロックへ移動させる処理の前後で前記フレームの長さは変わらない、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、
前記不揮発性メモリの各ブロックに対するデータの配置を、各ブロックに含まれる前記複数のページの中の第１個数のページ毎に制御し、
前記第１個数のページに配置すべきデータの中で前記カウンタの値が小さいデータが２つのページを跨いで配置されるデータとなるように、前記第１ブロックのデータの前記第２ブロックへの再配置を制御する、
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、前記カウンタの値が閾値以上のデータが２つのページを跨いで配置されるデータとならないように、前記第１ブロックのデータの前記第２ブロックへの再配置を制御する、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、
第１リードコマンドで指定されている前記不揮発性メモリの論理的な位置を示す第１論理アドレスと、前記第１リードコマンドに後続する第２リードコマンドで指定されている第２論理アドレスとを比較して、前記第１リードコマンドおよび第２リードコマンドがシーケンシャルリードまたはランダムリードのいずれに関するコマンドであるのかを判定する、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、
第１リードコマンドで指定されている前記不揮発性メモリの論理的な位置を示す第１論理アドレスに対応づけられている前記不揮発性メモリの物理的な位置を示す第１物理アドレスと、前記第１リードコマンドに後続する第２リードコマンドで指定されている第２論理アドレスに対応づけられている第２物理アドレスとを比較して、前記第１リードコマンドおよび第２リードコマンドがシーケンシャルリードまたはランダムリードのいずれに関するコマンドであるのかを判定する、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項８】
前記コントローラは、
前記ホストからライトコマンドを受信した場合、前記ホストから受信したユーザデータと、前記ユーザデータの誤りを検出および訂正するための誤り訂正符号とを含むフレームを生成して、前記フレームを前記不揮発性メモリに書き込み、
前記ユーザデータを固定長とし、前記誤り訂正符号および前記フレームを可変長とする第１方法で前記フレームが生成される場合、前記カウンタによるデータのアクセス回数のカウントを前記フレーム毎に行い、
前記フレームを固定長とし、前記ユーザデータおよび前記誤り訂正符号を可変長とする第２方法で前記フレームが生成される場合、前記カウンタによるデータのアクセス回数のカウントを前記ホストのアクセス単位毎に行う、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項９】
前記コントローラは、
前記第１方法で前記フレームが生成される場合、前記カウンタの値が閾値以上のデータを含む１つのフレームが２つのページを跨いで配置されないように、前記第１ブロックのデータの前記第２ブロックへの再配置を制御し、
前記第２方法で前記フレームが生成される場合、前記カウンタの値が閾値以上のデータが分配されている２つのフレームが２つのページに分かれて配置されないように、前記第１ブロックのデータの前記第２ブロックへの再配置を制御する、
請求項８に記載のメモリシステム。
【請求項１０】
ホストと接続可能であり、各々が複数のページを含む、複数のブロックを含む不揮発性メモリを制御するコントローラによって実行されるデータ再配置方法であって、
前記ホストから受信したリードコマンドがシーケンシャルリードまたはランダムリードのいずれに関するコマンドであるのかを判定し、
ランダムリードである場合、前記不揮発性メモリに格納されているデータのアクセス回数を前記ホストのアクセス単位毎または前記ホストから受信したユーザデータと、前記ユーザデータの誤りを検出および訂正するための誤り訂正符号とを含むフレーム毎でカウントするためのカウンタの中の前記リードコマンドで指定されるデータに対応するカウンタの値をインクリメントし、
第１ブロックのデータを第２ブロックへ移動させる処理において、前記第２ブロック内の２つのページを跨いで前記ホストのアクセス単位または前記フレームを配置することが必要である場合、前記カウンタの値に基づき、前記第１ブロックのデータの前記第２ブロックへの再配置を制御する、
データ再配置方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、メモリシステムおよびデータ再配置方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）などのような、フラッシュメモリを備えたメモリシステムが広く利用されている。
【０００３】
この種のメモリシステムでは、フラッシュメモリの疲弊に伴い、クラスタ（セクター）などと称される、メモリシステムとのデータの送受信におけるホストのアクセス単位のデータを、フラッシュメモリの複数のページに跨って配置せざるを得なくなる場合がある。
【０００４】
クラスタをフラッシュメモリの複数のページに跨って配置すると、メモリシステムの性能を悪化させる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許出願公開第２０２３／００７３２４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
１つの実施形態は、フラッシュメモリの疲弊に伴う性能の悪化を抑えることができるメモリシステムおよびデータ再配置方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。不揮発性メモリは、各々が複数のページを含む複数のブロックを有する。コントローラは、不揮発性メモリに格納されているデータのアクセス回数をホストのデータのアクセス単位でカウントするカウンタを有し、ホストと接続可能であり、不揮発性メモリを制御する。コントローラは、ホストから受信したリードコマンドがシーケンシャルリードまたはランダムリードのいずれに関するコマンドであるのかを判定し、ランダムリードである場合、リードコマンドで指定されるデータに対応するカウンタの値をインクリメントし、第１ブロックのデータを第２ブロックへ移動させる処理において、第２ブロック内の２つのページを跨いでホストのデータのアクセス単位のデータを配置することが必要である場合、カウンタの値に基づき、第１ブロックのデータの第２ブロックへの再配置を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態のメモリシステムの一構成例を示す図。
実施形態のメモリシステムのＮＡＮＤメモリの疲弊に伴う性能悪化の要因の一例を説明するための１つめの図。
実施形態のメモリシステムのＮＡＮＤメモリの疲弊に伴う性能悪化の要因の一例を説明するための２つめの図。
実施形態のメモリシステムのＮＡＮＤメモリの疲弊に伴う性能悪化の要因の一例を説明するための３つめの図。
実施形態のメモリシステムが実行するクラスタの配置を制御する方法を説明するための図。
実施形態のメモリシステムのコンパクション時に２つのページに跨って配置されるクラスタが発生する場合の対処方法を説明するための図。
実施形態のメモリシステムがＮＡＮＤメモリの疲弊に追従してクラスタの配置を適応的に制御する一例を示す図。
実施形態のメモリシステムのリードコマンド受信時の動作手順を示すフローチャート。
実施形態のメモリシステムにおけるコンパクションの動作手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、実施形態のメモリシステム１の一構成例を示す図である。図１には、メモリシステム１のホスト２との一接続例が併せて示されている。メモリシステム１とホスト２とは、たとえばＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ
ＴＭ
（ＰＣＩｅ
ＴＭ
）規格に準拠するインターフェースで接続される。
（【００１１】以降は省略されています）

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