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公開番号2025133381
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024031294
出願日2024-03-01
発明の名称情報処理システム、およびホスト
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 20060101AFI20250904BHJP(計算;計数)
要約【課題】不揮発性メモリ内のデータを最適に配置することができる情報処理システムを提供する。
【解決手段】不揮発性メモリは、コントローラが自発的に実行するガベージコレクションの対象として選択されず、第1の書き込み方式で書き込まれ、且つホストから受信されたライトコマンドに含まれる第1のタグに対応する、データを格納するスワップ領域を含む。前記ホストは、ガベージコレクション(GC)を実行することを指示する第1のコマンドをストレージデバイスへ送信する。前記コントローラは、前記受信した第1のコマンドに対して、前記GCを開始する。前記コントローラは、前記GCが進行したことに応じて、前記GCの進捗を記録する。前記ホストは、前記進捗を確認するための第2のコマンドを前記ストレージデバイスへ送信する。前記コントローラは、前記受信した第2のコマンドに対して、前記進捗を前記ホストに対して通知する。
【選択図】図12B
特許請求の範囲【請求項１】
ホストと、前記ホストに接続され前記ホストとＵＦＳ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＦｌａｓｈＳｔｏｒａｇｅ）規格に基づいて通信可能なストレージデバイスと、を具備し、
前記ストレージデバイスは、不揮発性メモリと、コントローラとを含み、
前記不揮発性メモリは、各々が１ビット以上のデータを格納する複数のメモリセルを含み、
前記コントローラは、第１の書き込み方式において、前記複数のメモリセルのそれぞれに対して１ビットのデータを書き込み、第２の書き込み方式において、前記複数のメモリセルのそれぞれに対して複数ビットのデータを書き込み、
前記不揮発性メモリに格納されているデータそれぞれと、前記データの特性を示す複数のタグのうちの一つのタグとの間の対応関係を管理し、
前記不揮発性メモリは、前記コントローラが自発的に実行するガベージコレクションの対象として選択されず、前記第１の書き込み方式で書き込まれ、且つ前記ホストから受信されたライトコマンドに含まれる第１のタグに対応する、データを格納するスワップ領域を含み、
前記ホストは、ガベージコレクションを実行することを指示する第１のコマンドを前記ストレージデバイスへ送信し、
前記コントローラは、
前記受信した第１のコマンドに対して、前記ガベージコレクションを開始し、
前記ガベージコレクションが進行したことに応じて、前記ガベージコレクションの進捗を記録し、
前記ホストは、前記進捗を確認するための第２のコマンドを前記ストレージデバイスへ送信し、
前記コントローラは、前記受信した進捗を確認するための第２のコマンドに対して、前記進捗を前記ホストに対して通知するように構成されている、
情報処理システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ホストは、ホストにおけるガベージコレクションに関する分析を実行することを指示する第３のコマンドを前記ストレージデバイスへ送信し、
前記コントローラは、前記受信した第３のコマンドに対して、分析を実行し、
前記ホストは、前記分析の結果を取得するための第２のコマンドを前記ストレージデバイスに送信し、
前記コントローラは、前記受信した分析の前記結果を取得するための第２のコマンドに対して、前記分析の前記結果を前記ホストに対して通知し、
前記ホストは、通知された前記分析の前記結果に基づいて、前記第１のコマンドを前記ストレージデバイスに対して送信するように構成されている、
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記結果は、属性情報であり、
前記結果は、前記第１のコマンドに基づいて実行される前記ガベージコレクションの対象の記憶領域における、前記ガベージコレクションが実行されるべき記憶領域の割合と、前記第１のコマンドに基づいて実行される前記ガベージコレクションにおいてコピーされるデータの総サイズとを含む、
請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記第１のコマンドは、
前記不揮発性メモリに含まれる複数の記憶領域のうちの一つ以上の記憶領域を指定する情報を含む、
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項５】
前記第１のコマンドは、
前記複数のタグのうちの一つのタグを示す情報を含む、
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項６】
前記第１のコマンドは、
前記第１のコマンドに基づく前記ガベージコレクションが実行されるタイミングを指定する情報を含む、
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項７】
前記第１のコマンドは、
前記第１のコマンドに基づく前記ガベージコレクションによってコピーされるデータの総サイズを指定する情報を含む、
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項８】
前記第１のコマンドは、
前記第１のコマンドに基づく前記ガベージコレクションによるデータのコピーにおける、書き込み方式を指定する情報を含む、
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項９】
前記第１のコマンドは、
前記第１のコマンドに基づく前記ガベージコレクションによるデータのコピーにおける、コピーされた後のデータの温度を指定する情報を含む、
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項１０】
前記第１のコマンドは、
前記第１のコマンドに基づいて実行されるガベージコレクションの方式を指定する情報を含む、
請求項１に記載の情報処理システム。
（【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、情報処理システム、およびホストに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、不揮発性メモリを備えるストレージデバイスが広く普及している。ストレージデバイスは、例えば、ホストに接続される。ホストから受信されたデータは、不揮発性メモリに書き込まれる。ストレージデバイスでは、不揮発性メモリの記憶領域におけるデータのフラグメンテーションなどを改善するためにガベージコレクションを実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０２３／００８２１３９号明細書
米国特許出願公開第２０２３／０２０５４６０号明細書
米国特許出願公開第２０２１／００１１８４５号明細書
米国特許出願公開第２０１７／０３００４１０号明細書
特開２０１９－１０６０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、不揮発性メモリ内のデータを最適に配置することができる情報処理システム、およびホストを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、情報処理システムは、ホストと、前記ホストに接続され前記ホストとＵＦＳ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＦｌａｓｈＳｔｏｒａｇｅ）規格に基づいて通信可能なストレージデバイスとを具備する。前記ストレージデバイスは、不揮発性メモリと、コントローラとを含む。前記不揮発性メモリは、各々が１ビット以上のデータを格納する複数のメモリセルを含む。前記コントローラは、第１の書き込み方式において、前記複数のメモリセルのそれぞれに対して１ビットのデータを書き込む。前記コントローラは、第２の書き込み方式において、前記複数のメモリセルのそれぞれに対して複数ビットのデータを書き込む。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それぞれと、前記データの特性を示す複数のタグのうちの一つのタグとの間の対応関係を管理する。前記不揮発性メモリは、前記コントローラが自発的に実行するガベージコレクションの対象として選択されず、前記第１の書き込み方式で書き込まれ、且つ前記ホストから受信されたライトコマンドに含まれる第１のタグに対応する、データを格納するスワップ領域を含む。前記ホストは、ガベージコレクションを実行することを指示する第１のコマンドを前記ストレージデバイスへ送信する。前記コントローラは、前記受信した第１のコマンドに対して、前記ガベージコレクションを開始する。前記コントローラは、前記ガベージコレクションが進行したことに応じて、前記ガベージコレクションの進捗を記録する。前記ホストは、前記進捗を確認するための第２のコマンドを前記ストレージデバイスへ送信する。前記コントローラは、前記受信した進捗を確認するための第２のコマンドに対して、前記進捗を前記ホストに対して通知する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態に係る情報処理システムの構成例を示すブロック図。
実施形態に係るストレージデバイスの不揮発性メモリの構成例を示すブロック図。
実施形態に係る不揮発性メモリのメモリセルアレイに含まれる複数のブロックの各々の構成例を示す図。
実施形態に係る不揮発性メモリのブロックの回路構成例を示す図。
実施形態に係る不揮発性メモリに含まれる複数のブロックの例を示す図。
実施形態に係る不揮発性メモリが有する記憶領域の例を示す図。
実施形態に係るストレージデバイスのＣＰＵの機能構成例を示す図。
実施形態に係るストレージデバイスにおいて実行されるＳＬＣブロックへのデータ書き込みの手順を示すフローチャート。
実施形態に係るストレージデバイスにおいて実行されるＴＬＣブロックへのデータ書き込みの手順を示すフローチャート。
実施形態に係るストレージデバイスにおいて実行されるＱＬＣブロックへのデータ書き込みの手順を示すフローチャート。
実施形態に係る情報処理システムにおいて使用されるガベージコレクション分析コマンドによって指定される項目の例を示す図。
実施形態に係る情報処理システムにおいて使用されるガベージコレクション実行コマンドによって指定される項目の例を示す図。
実施形態に係る情報処理システムにおいて使用されるガベージコレクション抑制コマンドによって指定される項目の例を示す図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション分析処理の手順を示すシーケンス図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション実行処理の手順を示すシーケンス図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション中止処理の手順を示すシーケンス図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション処理の第１の具体例を示す第１の図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション処理の第１の具体例を示す第２の図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション処理の第１の具体例を示す第３の図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション処理の第１の具体例を示す第４の図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション処理の第２の具体例を示す第１の図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション処理の第２の具体例を示す第２の図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション処理の第２の具体例を示す第３の図。
実施形態に係る情報処理システムによって実行されるガベージコレクション処理の第２の具体例を示す第４の図。
実施形態に係るホストにおいて実行されるガベージコレクション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】
【０００７】
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。
【０００８】
以下では、実施形態に係る情報処理システムのストレージデバイスがユニバーサルフラッシュストレージ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＦｌａｓｈＳｔｏｒａｇｅ、ＵＦＳ）デバイスとして実現されている場合を想定する。
【０００９】
図１は、実施形態に係る情報処理システム１の構成例を示すブロック図である。図１では各ブロック間の接続の一部を矢印線で示しているが、ブロック間の接続はこれに限定されない。
【００１０】
情報処理システム１は、ＵＦＳデバイス２と、ホスト（ホストデバイス）３とを含む。ＵＦＳデバイス２と、ホスト３とは、バスを介して接続可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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