[发明专利]数据存储设备及其操作方法

说明书

本发明涉及一种数据存储设备，该数据存储设备包括易失性存储器，该易失性存储器包括存储分区映射表和系统信息的区域以及能够随机写入的随机存取分区。该数据存储设备进一步包括：非易失性存储器，包括备份分区和能够顺序写入的多个顺序分区；以及控制器，被配置成在从主机设备连同写入命令或读取命令一起接收到逻辑地址和数据大小时，识别该逻辑地址是属于随机存取分区还是顺序分区，并且控制与写入命令或读取命令相对应的操作。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月22日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0103087的韩国申请的优先权，该韩国申请通过引用整体并入本文。

技术领域

各个实施例总体涉及一种半导体设备，并且更特别地，涉及一种数据存储设备及其操作方法。

背景技术

因为使用存储器设备的数据存储设备不包括机械驱动器，所以它的优点在于具有优异的稳定性和耐久性、非常高的信息访问速度以及低功耗。具有这些优点的数据存储设备包括通用串行总线(USB)存储器设备、具有各种接口的存储卡、通用闪存(UFS)设备和固态驱动器。

固态驱动器可包括NAND闪速存储器。NAND闪速存储器中的存储器位置可能不会被重写，而是在每次写入之间进行擦除。因此，有必要匹配并管理在主机设备中使用的逻辑地址和在NAND闪速存储器中使用的物理地址。

可以4千字节(KB)为单位，对逻辑地址和物理地址之间的映射表进行管理，使得每个对应于4KB的逻辑地址的连续块被映射到每个对应于4KB的物理地址的相应块中。为了提高数据存取性能，映射表可存储在诸如动态随机存取存储器(DRAM)的易失性随机存取存储器(RAM)中。在本文中，“随机”是指以任意顺序读取和写入存储器的功能，其包括能够重写先前写入的数据。

发明内容

各个实施例旨在提供一种通过将易失性存储器的数据存储空间确保为能够随机写入的区域而具有提高的写入性能的数据存储设备及其操作方法。

在实施例中，一种数据存储设备包括：易失性存储器，该易失性存储器包括存储分区(zone)映射表和系统信息的区域(region)以及适于随机写入的随机存取分区；非易失性存储器，包括备份分区和适于顺序写入的多个顺序分区；以及控制器，被配置成识别从主机设备与命令一起接收的逻辑地址是属于随机存取分区还是属于顺序分区，并且控制所识别的分区的与命令对应的操作，其中控制器被配置成基于标准将随机存取分区中存储的数据备份到备份分区上，并且当控制器的状态在断电后切换到导通状态时，将备份分区中存储的数据恢复到随机存取分区中。

在实施例中，一种数据存储设备的操作方法包括：从主机接收逻辑地址和命令；识别逻辑地址是属于易失性存储器内的随机存取分区还是属于非易失性存储器内的顺序分区，易失性存储器包括存储分区映射表和系统信息的区域以及适于随机写入的随机存取分区，并且非易失性存储器包括备份分区和适于顺序写入的多个顺序分区；并且基于所识别的随机存取分区或顺序分区执行与命令对应的操作。

根据实施例，可通过改变映射表的结构，确保易失性存储器中的用于写入数据的数据存储空间，并且因为由于易失性存储器的特性而可能提高写入速度，所以由此可提高写入操作的性能。

此外，因为使用非易失性存储器对易失性存储器中确保的数据存储空间中存储的数据进行备份和恢复，所以可以防止易失性存储器的数据丢失。

附图说明

图1示出根据实施例的数据存储设备。

图2示出根据实施例的非易失性存储器。

图3示出根据实施例的存储器单元阵列。

图4示出根据实施例的数据处理系统。

图5示出根据实施例的易失性存储器。