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公開番号2025108133
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-23
出願番号2024001843
出願日2024-01-10
発明の名称メモリシステム
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 12/02 20060101AFI20250715BHJP(計算;計数)
要約【課題】書き込み要求に応じた処理の遅延を低減できるメモリシステムを実現する。
【解決手段】実施形態によれば、メモリシステムは、複数のブロックを含む不揮発性メモリと、コントローラとを具備する。コントローラは、汎用ブロックとして、複数のブロックの内のデータ消去動作が完了した第1消去済みブロックを割り当てる。コントローラは、第1ストリームの使用が開始される場合に、データ消去動作が完了した2個以上の消去済みブロックが複数のブロックに含まれているならば、第1ストリームに対応する書き込み先ブロックとして第2消去済みブロックを割り当てる。コントローラは、第1ストリームの使用が開始される場合に、データ消去動作が完了した2個以上の消去済みブロックが複数のブロックに含まれていないならば、書き込み先ブロックとして汎用ブロックを設定する。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
ホストに接続可能なメモリシステムであって、
複数のブロックを含む不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに電気的に接続され、
複数のストリームを管理し、
前記複数のストリームのいずれにも関連付けられていないデータと、前記複数のストリームのいずれかに関連付けられたデータと、を書き込み可能な汎用ブロックとして、前記複数のブロックの内のデータ消去動作が完了した第１消去済みブロックを割り当て、
前記複数のストリームのうちの第１ストリームの使用が開始される場合に、前記データ消去動作が完了した２個以上の消去済みブロックが前記複数のブロックに含まれているならば、前記第１ストリームに対応する書き込み先ブロックとして第２消去済みブロックを割り当て、
前記第１ストリームの使用が開始される場合に、前記データ消去動作が完了した２個以上の消去済みブロックが前記複数のブロックに含まれていないならば、前記第１ストリームに対応する書き込み先ブロックとして前記汎用ブロックを設定するように構成される
コントローラと、を具備する
メモリシステム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記コントローラはさらに、前記第１ストリームに対応する書き込み先ブロックとして前記汎用ブロックを設定した後、前記データ消去動作が完了した第３消去済みブロックが前記複数のブロックに含まれ、且つ前記汎用ブロック全体へのデータの書き込みが完了する前に新たな消去済みブロックが取得されることが予測される場合、前記第１ストリームに対応する書き込み先ブロックとして前記第３消去済みブロックを割り当てるように構成される、
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、前記汎用ブロックに対する最大データ書き込み速度と、前記不揮発性メモリ内のブロックに対する前記データ消去動作に要する時間とを用いて、前記汎用ブロック全体へのデータの書き込みが完了する前に新たな消去済みブロックが取得されるか否かを予測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さらに、前記第１ストリームの使用が終了したことに応じ、前記第１ストリームに対応する書き込み先ブロックとして割り当てられた前記第３消去済みブロックを、前記汎用ブロックに変更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５】
前記コントローラはさらに、前記第３消去済みブロックを前記汎用ブロックに変更した後、前記汎用ブロックに変更された第３消去済みブロックにデータが新たに書き込まれる前に、前記第１ストリームの使用が再開されたことに応じ、前記第３消去済みブロックを前記第１ストリームに対応する書き込み先ブロックとして再度割り当てるように構成される、
請求項４に記載のメモリシステム。
【請求項６】
前記コントローラはさらに、前記第１ストリームの使用が終了したことに応じ、前記第１ストリームに対応する書き込み先ブロックとして割り当てられた前記第２消去済みブロックを、前記汎用ブロックに変更するように構成される、
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さらに、前記第２消去済みブロックを前記汎用ブロックに変更した後、前記汎用ブロックに変更された第２消去済みブロックにデータが新たに書き込まれる前に、前記第１ストリームの使用が再開されたことに応じ、前記第２消去済みブロックを前記第１ストリームに対応する書き込み先ブロックとして再度割り当てるように構成される、
請求項６に記載のメモリシステム。
【請求項８】
前記コントローラは、
使用されているストリームの第１の数に基づいて、確保されるべき消去済みブロックの第２の数を決定し、
前記第２の数の消去済みブロックを確保するように、前記複数のブロックの内、有効データを記憶していないブロックに対する前記データ消去動作を行うように構成される、
請求項１乃至請求項７のいずれか一項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ストリームの使用が開始される場合、前記第２の数を１増加させ、
前記第１ストリームの使用が終了する場合、前記第２の数を１減少させるように構成される、
請求項８に記載のメモリシステム。
【請求項１０】
前記コントローラはさらに、
いずれのストリームも指定しない第１書き込み要求を前記ホストから受け取ったことに応じ、前記第１書き込み要求に関連付けられたデータを前記汎用ブロックに書き込み、
前記第１ストリームを指定した第２書き込み要求を前記ホストから受け取ったことに応じ、前記第２書き込み要求に関連付けられたデータを前記第１ストリームに対応する書き込み先ブロックに書き込むように構成される、
請求項１に記載のメモリシステム。
（【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 2,100 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。ＳＳＤは、様々なコンピューティングデバイスのメインストレージとして使用されている。
【０００３】
メモリシステムは、マルチストリーム機能を有することがある。マルチストリーム機能は、複数のストリームの内の１個のストリームに関連付けられた書き込み要求をホストから受信し、その１個のストリームに割り当てられた不揮発性メモリ内のブロックに、書き込み要求に関連付けられたデータを書き込む機能である。複数のストリームは、例えば、異なる寿命のデータを異なるブロックに書き込むために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開第２０１６／０３１３９４３号明細書
米国特許出願公開第２０２１／０２２３９９８号明細書
米国特許出願公開第２０２０／０３２６８８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ストリームの使用が開始される場合、そのストリームには、例えば、データ消去動作が完了したブロック（消去済みブロック）が割り当てられる。
【０００６】
しかしながら、ストリームの使用が開始される時に十分な数の消去済みブロックが確保されていないことがある。使用が開始されるストリームへの消去済みブロックの割り当てが遅延した場合、そのストリームに関連付けられた書き込み要求に応じた処理の実行は遅延する。
【０００７】
実施形態の一つは、書き込み要求に応じた処理の遅延を低減できるメモリシステムを提供する。
【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、ホストに接続可能である。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、複数のブロックを含む。コントローラは、不揮発性メモリに電気的に接続される。コントローラは、複数のストリームを管理する。コントローラは、複数のストリームのいずれにも関連付けられていないデータと、複数のストリームのいずれかに関連付けられたデータと、を書き込み可能な汎用ブロックとして、複数のブロックの内のデータ消去動作が完了した第１消去済みブロックを割り当てる。コントローラは、第１ストリームの使用が開始される場合に、データ消去動作が完了した２個以上の消去済みブロックが複数のブロックに含まれているならば、第１ストリームに対応する書き込み先ブロックとして第２消去済みブロックを割り当てる。コントローラは、第１ストリームの使用が開始される場合に、データ消去動作が完了した２個以上の消去済みブロックが複数のブロックに含まれていないならば、第１ストリームに対応する書き込み先ブロックとして汎用ブロックを設定する。
【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。
比較例に係るメモリシステムにおいて、短期間に複数のストリームが使用開始（オープン）された場合に消去済みブロックが不足するケースを示す図。
比較例に係るメモリシステムにおいて、短期間に複数のブロックそれぞれの全体にデータが書き込まれた場合に消去済みブロックが不足するケースを示す図。
比較例に係るメモリシステムにおいて、ストリームに割り当てられたブロックの記憶領域が無駄になるケースを示す図。
実施形態に係るメモリシステムにおける、使用が開始されるストリームに専用ブロックを割り当てる動作の例を示す図。
実施形態に係るメモリシステムにおける、使用が開始されるストリームの書き込み先ブロックとして汎用ブロックを設定する動作の例を示す図。
実施形態に係るメモリシステムにおける、ストリームの書き込み先ブロックを汎用ブロックから専用ブロックに変更する動作の例を示す図。
実施形態に係るメモリシステムにおける、使用が終了したストリームに割り当てられていた専用ブロックを汎用ブロックとして用いる動作の例を示す図。
実施形態に係るメモリシステムにおける、使用が終了したストリームに割り当てられていた専用ブロックを汎用ブロックに変更した後、専用ブロックに戻す動作の例を示す図。
実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される第１割当処理の手順の例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実行される割当変更処理の手順の例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実行される第２割当処理の手順の例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、実施の形態について図面を参照して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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