[发明专利]具有扩充模式的固态存储装置控制器

说明书

技术领域

本发明一般来说涉及存储器装置，且在特定实施例中本发明涉及非易失性存储器装置及动态随机存取存储器装置。

背景技术

在计算机或其它电子装置中，存储器装置可包含内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)及非易失性存储器。

非易失性存储器装置(例如，快闪存储器)已发展成用于广泛范围的电子应用的非易失性存储器的普遍来源。快闪存储器装置通常使用允许高存储器密度、高可靠性及低功率消耗的单晶体管存储器单元。快闪存储器的常见用途包含个人计算机、个人数字助理(PDA)、数码相机及蜂窝式电话。例如基本输入/输出系统(BIOS)的程序码及系统数据通常存储于快闪存储器装置中以供在个人计算机系统中使用。

非易失性存储器装置还并入到固态存储装置(例如，固态驱动器)中。固态驱动器可用于计算机中以替换硬盘驱动器，所述硬盘驱动器通常已使用磁盘或光盘来存储大量数据。固态驱动器不使用移动部件，而硬盘驱动器需要复杂及敏感驱动器及读取/写入磁头组合件以与所述磁盘/光盘交互。因此，所述固态驱动器对通过振动及碰撞导致的数据损坏及丢失更具抵抗性。

当前固态驱动器技术的一个缺点是实现充分地且具成本效益地替换计算机的硬盘驱动器所必需的存储器密度。由于数字图像、电影及音频文件，大多数现代计算机需要用于存储极大数据量(例如，250GB或250GB以上)的能力。因此，举例来说，有效的固态驱动器应具有接近典型硬驱动器的存储器密度、保持成本竞争性及仍适合于膝上型计算机的不断减小的厚度。

图1图解说明在控制器与存储器装置之间具有四个信道且没有DRAM缓冲器的一个典型的现有技术固态驱动器。存储器通信信道110包括用于存储器装置101到104群组的地址、数据及控制信号线。在此实例中，每一信道耦合到连接到控制器100的四个堆叠存储器装置101到104。

为了增加固态驱动器的性能，已将DRAM并入到所述驱动器中。图2图解说明并入有用于存储临时数据的DRAM装置200的典型现有技术固态驱动器的框图。图2的驱动器展示八信道控制器230，其中八个信道201到208各自连接到四个存储器装置。DRAM装置200经由专用数据220及地址/命令221总线连接到控制器230。

由于DRAM具有大致小于非易失性存储器的存取时间，因此所述DRAM可用于维持翻译表及缓冲器，而此通常将由较慢的非易失性存储器来完成。然而，所述DRAM的大小受控制器230上可用的地址及数据线的数目限制。为了节省控制器上的空间，存储器控制器通常具有小数量的地址/数据信号线。因此，可仅将相对低密度的DRAM连接到控制器。如果翻译表及需要DRAM的其它临时数据需要更多存储量，那么控制器将使用非易失性存储器。此影响固态驱动器的性能，因为所述非易失性存储器在数据的读取及写入两个方面往往较慢。

出于上文所陈述的原因，且出于下文所陈述的所属领域的技术人员在阅读及理解本说明书后将即刻明了的其它原因，在此项技术中需要一种当使用较大的非易失性存储器装置时在固态存储装置中控制非易失性及易失性存储器两者的方式。

附图说明

图1展示不具有DRAM缓冲器的典型的现有技术固态驱动器。

图2展示具有DRAM缓冲器的典型的现有技术固态驱动器。

图3展示根据图4的非易失性存储器装置的非易失性存储器阵列的一部分的一个实施例的示意图。

图4展示并入有图3的存储器阵列及使用存储器通信信道的非易失性存储器装置的一个实施例的框图。

图5展示耦合到多个存储器装置的存储器通信信道的一个实施例的框图。

图6展示具有带有专用于DRAM扩充的两个非易失性存储器信道的DRAM扩充模式的固态存储装置控制器的一个实施例的逻辑表示。

图7展示根据图6的实施例的DRAM地址映射。

图8展示具有DRAM扩充模式的带有专用于DRAM扩充的单个非易失性存储器信道的固态存储装置控制器的替代实施例的逻辑表示。

图9展示根据图8的实施例的DRAM地址映射。

图10展示大致类似于图6的实施例且以非易失性存储器模式操作的固态存储装置的一个实施例的逻辑表示。

图11展示操作具有DRAM扩充模式的固态存储装置控制器的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式