[发明专利]存储设备和存储设备的操作方法

说明书

本发明公开了存储设备以及存储设备的操作方法。该存储设备包括非易失性存储器设备和配置用于控制非易失性存储器设备的控制器，该方法包括：将映射数据从存储设备发送到主机设备，该映射数据将非易失性存储器设备的多个物理地址中的一个或多个映射到主机设备的多个逻辑地址中的一个或多个；在存储设备处从主机设备接收读请求；如果读请求包括物理地址，则基于包括的物理地址从非易失性存储器设备读取数据；如果读请求不包括物理地址，则将读请求的逻辑地址转换为第一物理地址，并且基于转换的第一物理地址从非易失性存储器设备读取数据。

技术领域

本文中描述的发明构思的至少一些示例实施例涉及一种半导体存储器，并且更特别地，涉及一种包括非易失性半导体存储器和控制器的存储设备、该存储设备的操作方法以及访问该存储设备的访问方法。

背景技术

存储设备是指在诸如计算机、智能手机或智能平板的主机设备的控制下存储数据的设备。存储设备包括将数据存储在诸如硬盘驱动器(HDD)的磁盘上的设备，或包括将数据存储在半导体存储器(特别是非易失性存储器，诸如固态驱动器(SSD)或存储卡)上的设备。

非易失性存储器包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存设备、相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻RAM(RRAM)以及铁电RAM(FRAM)。

为了降低存储设备的制造成本，正在开发用于从存储设备移除诸如动态随机存取存储器(DRAM)的高容量缓冲存储器的技术。一般而言，存储设备的缓冲存储器用于存储管理存储设备的非易失性存储器设备所需的元数据。例如，元数据可以包括映射数据，所述映射数据包括在非易失性存储器设备的物理地址和被主机设备使用的逻辑地址之间的映射信息。

如果从存储设备移除诸如DRAM的高容量缓冲存储器，则可以通过在存储设备的控制器中使用小容量、高速缓冲存储器来管理元数据。然而，控制器的缓冲存储器的容量小于元数据的容量，具体地，小于映射数据的容量。因此，在控制器的缓冲存储器上未加载执行来自主机设备的写请求或读请求所需的映射数据的情况下，伴随着将所需的映射数据从非易失性存储器加载到控制器的缓冲存储器上的操作。这导致存储设备响应于主机设备的写请求或读请求所需的时间段的增加。换句话说，降低了存储设备和包括该存储设备的计算设备的操作速度。

因此，需要即使从存储设备移除诸如DRAM的大容量缓冲存储器，也防止响应速度或操作速度降低的设备和方法。

发明内容

发明构思的至少一些示例实施例提供一种具有改善的操作速度的存储设备、存储设备的操作方法以及访问存储设备的访问方法。

根据至少一些示例实施例，一种存储设备的操作方法，所述存储设备包括非易失性存储器设备和配置用于控制非易失性存储器设备的控制器，该方法包括：将映射数据从存储设备发送到主机设备，映射数据将非易失性存储器设备的多个物理地址中的一个或多个映射到主机设备的多个逻辑地址中的一个或多个；在存储设备处从主机设备接收读请求；如果读请求包括物理地址，则基于包括的物理地址从非易失性存储器设备读取数据；以及如果读请求不包括物理地址，将读请求的逻辑地址转换为第一物理地址，并且基于转换的第一物理地址而从非易失性存储器设备读取数据。

根据发明构思的至少一些示例实施例，一种存储设备包括：非易失性存储器设备；以及控制非易失性存储器设备的控制器，其中控制器配置用于将映射数据发送到主机设备，该映射数据将非易失性存储器设备的多个物理地址中的一个或多个映射到主机设备的多个逻辑地址中的一个或多个，其中控制器配置为使得，如果从主机设备接收的读请求包括与映射数据相关联的物理地址，则控制器基于物理地址而从非易失性存储器设备读取数据，并且如果从主机设备接收的读请求不包括物理地址，则控制器将读请求的逻辑地址转换为物理地址，并且基于转换的物理地址而从非易失性存储器设备读取数据。