專利名稱：存儲器系統(tǒng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來說涉及半導(dǎo)體存儲器裝置、方法及系統(tǒng)，且更特定來說，涉及一種存儲器系統(tǒng)控制器。
背景技術(shù)：
通常提供存儲器裝置作為計算機或其它電子裝置中的內(nèi)部半導(dǎo)體集成電路。存在許多不同類型的存儲器，包含易失性及非易失性存儲器。易失性存儲器可需要電力以維持其數(shù)據(jù)且尤其包含隨機存取存儲器(RAM)、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)及同步動態(tài)隨機存取存儲器(SDRAM)。非易失性存儲器可通過在不供電時保持所存儲的信息來提供持久性數(shù)據(jù)且可尤其包含NAND快閃存儲器、NOR快閃存儲器、只讀存儲器(ROM)、電可擦除可編程 ROM (EEPROM)、可擦除可編程ROM(EPROM)及相變隨機存取存儲器(PCRAM)。存儲器裝置可組合在一起以形成固態(tài)驅(qū)動器(SSD)。固態(tài)驅(qū)動器可包含非易失性存儲器(例如，NAND快閃存儲器及NOR快閃存儲器)，及/或可包含易失性存儲器(例如， DRAM及SRAM)，以及各種其它類型的非易失性及易失性存儲器。可使用SSD來替換硬盤驅(qū)動器作為計算機的主存儲裝置，這是因為固態(tài)驅(qū)動器可在性能、大小、重量、耐用性、操作溫度范圍及功率消耗方面具有勝于硬驅(qū)動器的優(yōu)點。舉例來說，SSD可在與磁盤驅(qū)動器相比時因其缺少移動部件而具有優(yōu)越的性能，此可改善與磁盤驅(qū)動器相關(guān)聯(lián)的尋道時間、等待時間及其它機電延遲。SSD制造商可使用非易失性快閃存儲器來形成快閃SSD，快閃SSD可不使用內(nèi)部電池電源，因此允許所述驅(qū)動器具有更多功能且更緊湊。SSD可包含若干個存儲器裝置，例如，若干個存儲器芯片(如本文中所使用，“若干個”某事物可指代一個或一個以上此種事物；舉例來說，若干個存儲器裝置可指代一個或一個以上存儲器裝置)。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，存儲器芯片可包含若干個裸片。每一裸片可包含若干個存儲器陣列及其上的外圍電路。存儲器陣列可包含若干個平面，其中每一平面包含若干個物理存儲器單元塊。每一物理塊可包含可存儲若干個數(shù)據(jù)扇區(qū)的若干個存儲器單元頁。為了跨越大存儲容量實現(xiàn)低等待時間及高帶寬操作，SSD可包含并行操作的多個通道，其中每一通道操作某一存儲器部分。因此，存儲器通道控制器的多個副本(例如， NAND快閃控制器邏輯)可集成于SSD的多通道系統(tǒng)控制器上。在此布置中，派給每一通道的任務(wù)是操作由所述通道所服務(wù)的相關(guān)聯(lián)存儲器，包含執(zhí)行物理/邏輯映射及塊管理(例如，損耗均衡)。因此，多個存儲器通道控制器的每一副本(對應(yīng)于所述多個通道中的每一者)可具有用以執(zhí)行映射及塊管理功能的高速緩沖存儲器。另外，多個存儲器通道控制器的每一副本可包含用于引導(dǎo)到相應(yīng)通道的“運行中”數(shù)據(jù)的緩沖存儲器。多個存儲器通道控制器的每一副本與對應(yīng)存儲器部分之間的并行通信可需要大約20個引腳來建立其之間的數(shù)據(jù)、控制、電力及接地連接。此可產(chǎn)生具有大的引腳計數(shù)以確保與現(xiàn)有盤驅(qū)動協(xié)議的兼容性的昂貴的存儲器系統(tǒng)ASIC。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的計算系統(tǒng)的功能性框圖。圖2是包含存儲器系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)計算系統(tǒng)的功能性框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的包含存儲器系統(tǒng)控制器的計算系統(tǒng)的功能性框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的包含通信地串行耦合的若干個智能存儲節(jié)點的存儲器系統(tǒng)的功能性框圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的包含通信地并行耦合的若干個智能存儲節(jié)點的存儲器系統(tǒng)的功能性框圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的包含至少一個智能存儲節(jié)點的存儲器系統(tǒng)的功能性框圖，所述至少一個智能存儲節(jié)點與通信地并行耦合到其的若干個智能存儲節(jié)點通信地串行耦合。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的智能存儲節(jié)點的功能性框圖。
具體實施例方式本發(fā)明包含存儲器系統(tǒng)控制器裝置及方法。在一個或一個以上實施例中，存儲器系統(tǒng)控制器包含通信地耦合到系統(tǒng)控制器的主機接口。所述系統(tǒng)控制器具有若干個存儲器接口，且被配置用于控制通信地耦合到所述若干個存儲器接口的多個智能存儲節(jié)點。所述系統(tǒng)控制器包含經(jīng)配置以在物理存儲器地址與邏輯存儲器地址之間映射的邏輯以及經(jīng)配置以管理跨越所述多個智能存儲節(jié)點的損耗均衡的邏輯。本發(fā)明的一個或一個以上實施例描述一種存儲器系統(tǒng)，其將傳統(tǒng)上分布的固態(tài)驅(qū)動器功能性(例如，NAND控制、物理地址/邏輯地址翻譯、缺陷管理及塊管理(例如，損耗均衡))“向上游”集中到中央存儲器系統(tǒng)控制器。通過中央定位上文所提及的功能性，可在存儲節(jié)點上利用經(jīng)簡化的節(jié)點控制器，借此提供低等待時間、高存儲器密度、可配置性及較低存儲器系統(tǒng)成本。本文中的圖遵循編號慣例，其中第一個數(shù)字或前幾個數(shù)字對應(yīng)于圖式圖編號，且其余數(shù)字識別圖式中的元件或組件。不同圖之間的類似元件或組件可通過使用類似數(shù)字來識別。舉例來說，在圖1中，104可指代元件“04”，且在圖2中，類似元件可指代為204等等。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的計算系統(tǒng)的功能性框圖。計算系統(tǒng) 100包含通信地耦合到主機系統(tǒng)102的存儲器系統(tǒng)104，例如，一個或一個以上固態(tài)驅(qū)動器 (SSD)。存儲器系統(tǒng)104可通過通信接口 106 (例如，串行高級技術(shù)附件(SATA)接口)通信地耦合到主機系統(tǒng)102。主機系統(tǒng)102可包含若干個單獨的集成電路，或者一個以上組件或功能可位于同一集成電路上。根據(jù)一個或一個以上實施例，主機系統(tǒng)102可至少部分地作為“主板”以物理方式實施于計算系統(tǒng)100中，其中單獨地以物理方式實施存儲器系統(tǒng)104，所述主板與存儲器系統(tǒng)104是通過通信接口 106(例如，通過底板或總線)通信地耦合。主機系統(tǒng)102可包含通信地耦合到存儲器與總線控制件107的一個或一個以上處理器105 (例如，并行處理器、協(xié)處理器等)。舉例來說，處理器(例如，處理器10 可為一個或一個以上微處理器或某一其它類型的控制電路，例如，一個或一個以上專用集成電路 (ASIC)。所述計算系統(tǒng)的其它組件也可具有處理器。存儲器與總線控制件107可具有存儲器及直接通信地耦合到其的其它組件，舉例來說，動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM) 111、圖形用戶接口 113或其它用戶接口(例如，顯示監(jiān)視器、鍵盤、鼠標等)。存儲器與總線控制件107還可具有通信地耦合到其的外圍裝置與總線控制件 109，其又可連接到若干個裝置，例如，使用通用串行總線(USB)接口的快閃驅(qū)動器115、非易失性存儲器主機控制接口(NVMHCI)快閃存儲器117或存儲器系統(tǒng)104。如讀者將了解， 除硬盤驅(qū)動器(HDD)以外或代替硬盤驅(qū)動器(HDD)，也可在若干個不同計算系統(tǒng)中利用存儲器系統(tǒng)104。圖1中所圖解說明的計算系統(tǒng)100是此系統(tǒng)的一個實例；然而，本發(fā)明的實施例并不限于圖1中所示的配置。企業(yè)固態(tài)存儲器具是一類可由一個或一個以上太字節(jié)的存儲量及快速性能能力 (例如，每秒100MB、每秒100K輸入/輸出(I0PQ等)表征的存儲器系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，企業(yè)固態(tài)存儲器具可使用固態(tài)驅(qū)動器(SSD)構(gòu)建塊來加以配置。關(guān)于圖1舉例來說，存儲器系統(tǒng)104可為使用一個或一個以上組件SSD實施的企業(yè)固態(tài)存儲器具，所述一個或一個以上SSD由存儲器系統(tǒng)控制器作為存儲器系統(tǒng)來操作。圖2是包含存儲器系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)計算系統(tǒng)的功能性框圖。計算系統(tǒng)200包含通過接口 206連接到主機系統(tǒng)202的存儲器系統(tǒng)204(例如，SSD)?，F(xiàn)有技術(shù)存儲器系統(tǒng)204 包含系統(tǒng)控制器210、物理接口 208 (例如，連接器)及對應(yīng)于系統(tǒng)控制器210的相應(yīng)通道的若干個存儲器裝置212-1、…、212-N。接口 206用以在存儲器系統(tǒng)204與主機系統(tǒng)202之間傳遞信息。系統(tǒng)控制器210可包含用于控制跨越若干個通道的存取的控制電路，每一通道具有對應(yīng)于若干個存儲器裝置212-1、…、212-N的存儲器控制器(例如，218-1、…、218-N)。 每一存儲器通道控制器(例如，218-1、"·、218-Ν)管理對對應(yīng)存儲器裝置212-1、…、212-N 的存取，包含提供與特定通道相關(guān)聯(lián)的物理地址與邏輯地址之間的映射。另外，每一存儲器通道控制器(例如，218-1、…、218-N)管理與所述特定通道相關(guān)聯(lián)的存儲器裝置的損耗均存儲器系統(tǒng)204集成有用以介接到主機系統(tǒng)且以仿真磁盤驅(qū)動器的方式來控制若干個存儲器裝置212-1、…、212-N的所有邏輯。因此，系統(tǒng)控制器210包含與磁盤驅(qū)動器仿真邏輯216通信的主機接口 214，磁盤驅(qū)動器仿真邏輯216又與若干個存儲器控制器 218-1、…、218-N 通信。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的包含存儲器系統(tǒng)控制器的計算系統(tǒng)的功能性框圖。計算系統(tǒng)300可包含通過接口 306通信地耦合到主機系統(tǒng)302的存儲器系統(tǒng)304。存儲器系統(tǒng)304可用作計算系統(tǒng)300中的大容量數(shù)據(jù)存儲存儲器系統(tǒng)，例如，具有一個或一個以上SSD的企業(yè)固態(tài)存儲器具。存儲器系統(tǒng)304可用作計算系統(tǒng)300的外部或便攜式存儲器系統(tǒng)，例如，具有插入連接性。接口 306可為電纜或總線，尤其例如，USB、 PCI、SATA/150, SATA/300或SATA/600接口。存儲器系統(tǒng)304可類似于圖1中的存儲器系統(tǒng) 104。存儲器系統(tǒng)304可包含在物理接口 308(例如，連接器)與若干個存儲節(jié)點 330-1、…、330-N之間通信的系統(tǒng)控制器與主機接口 320(SCHI)。存儲器系統(tǒng)控制器315可與若干個存儲節(jié)點330-1、…、330-N通信，每一存儲節(jié)點具有若干個存儲器裝置312-1、···、 312-N以操作(例如，讀取、寫入、移動、編程、感測、擦除)所述存儲器裝置的存儲器單元。 因此，存儲器系統(tǒng)控制器315可管理與存儲器裝置312-1、…、312-N的通信及存儲于所述存儲器裝置中的數(shù)據(jù)。存儲器系統(tǒng)控制器315可具有利用一個或一個以上集成電路以及其它離散組件的電路。對于一個或一個以上實施例，存儲器系統(tǒng)控制器315中的電路可包含用于控制跨越若干個通道的存取的控制電路，每一通道具有一串行接口(例如，3M-1、…、 324-N)，每一串行接口與一個或一個以上存儲節(jié)點330-1、…、330-N通信，且每一存儲節(jié)點具有若干個存儲器裝置312-1、…、312-N。因此，存儲器系統(tǒng)控制器315可通過一個或一個以上特定通道選擇性地與存儲器裝置312-1、…、312-N通信。每一存儲器裝置312-1、…、312-N可包含若干個存儲器單元?？墒褂酶鞣N類型的易失性或非易失性存儲器陣列(尤其例如，NAND快閃、DRAM)形成存儲器裝置312-1、…、 312-N。根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，存儲器裝置312-1、…、312-N可包含布置成 NAND架構(gòu)、NOR架構(gòu)、AND架構(gòu)或某一其它存儲器陣列架構(gòu)的若干個浮動?xùn)艠O快閃存儲器單元，可組合使用所述架構(gòu)中的一者或一者以上。存儲器裝置312-1、…、312-N可包含可經(jīng)布置以提供特定物理或邏輯配置(例如，頁、塊、平面、陣列或其它群組)的若干個存儲器單元。如本文中所使用，存儲器單元頁意指可同時編程的若干個存儲器單元。舉例來說，一些存儲器陣列可包含構(gòu)成存儲器單元塊的若干個存儲器單元頁，塊是指可同時擦除的若干個存儲器單元。存儲器單元平面中可包含若干個塊。裸片上可包含若干個存儲器單元平面。陣列可包含一個或一個以上裸片。 以實例而非限制方式，128GB存儲器裝置可包含每頁4314個數(shù)據(jù)字節(jié)，每塊1 個頁，每平面2048個塊，及每裝置16個平面。SCHI 320可包含與系統(tǒng)控制器315通信的主機接口 314。系統(tǒng)控制器315可包含 邏輯326(包含高速存儲器)，其被配置用于執(zhí)行物理/邏輯映射；邏輯327，其被配置用于 “運行中”數(shù)據(jù)緩沖；邏輯328，其被配置用于塊管理(例如，損耗均衡)；及若干個串行接口 324-1、…、3M-N。若干個串行接口 3M-1、…、3M-N中的每一者通過如下文將關(guān)于圖4 進一步描述的串行總線334-1、…、334-N通信地耦合到若干個存儲節(jié)點330-1、…、330-N 中的對應(yīng)一者或一者以上。主機系統(tǒng)302與存儲器系統(tǒng)304之間的通信協(xié)議可不同于用于存取特定存儲節(jié)點330-1、…、330-N或其上的存儲器裝置(例如，312-1、…、312-N)的通信協(xié)議。存儲器系統(tǒng)控制器315可將從主機系統(tǒng)302接收的命令翻譯成適當命令以實現(xiàn)既定存儲器操作， 且借此在主機系統(tǒng)302與存儲器系統(tǒng)304之間提供翻譯層。舉例來說，存儲器系統(tǒng)控制器 315還可將主機命令序列及相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)以及其它信息處理成適當通道命令序列以便存儲及檢索數(shù)據(jù)。在一個或一個以上實施例中，且如圖3中所圖解說明，存儲節(jié)點330-1、…、330-N 可包含一個或一個以上存儲器裝置312-1、…、312-N及節(jié)點控制器332-1、…、332-N。在一個或一個以上實施例中，存儲器裝置312-1、…、312-N可各自為具有若干個存儲器單元的芯片。然而，實施例并不受如此限制。舉例來說，如本文中所使用，存儲器裝置可為裸片、陣列或共享控制輸入的其它存儲器單元群組，且可使用一個或一個以上存儲器單元類型(例如，NAND快閃)來制作。控制輸入通?？砂刂锋i存器啟用(ALE)、芯片啟用(CE)、讀取啟用(RE)、就緒/繁忙(R/B)、寫入保護(WP)及輸入/輸出(I/O)連接，例如，引腳、墊等。根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，存儲節(jié)點330-1、…、330-N可為智能NAND 存儲節(jié)點(INSN)。雖然展示單個INSN與特定通道相關(guān)聯(lián)，但本發(fā)明的實施例并不受如此限制，例如，若干個INSN可與特定系統(tǒng)控制器通道相關(guān)聯(lián)。舉例來說，如下文將關(guān)于圖4進一步論述，在一個或一個以上實施例中，至少兩個INSN與若干個特定通道中的每一者相關(guān)聯(lián)。每一 INSN可包含通信地耦合到若干個存儲器裝置312-1、…、312-N的節(jié)點控制器332-1、…、332-N。如先前所述，存儲器裝置312-1、…、312-N可包含可經(jīng)布置以提供特定物理或邏輯配置(例如，頁、塊、平面、陣列或其它群組)的若干個存儲器單元。根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，節(jié)點控制器332-1、…、332-N可通過開放式NAND快閃接口 (ONFi) 336-1、…、336-N通信地耦合到若干個存儲器裝置312-1、…、 312-N。0NFi是用于NAND快閃的特定接口，其既定簡化NAND快閃存儲器到消費型電子裝置、 計算平臺及工業(yè)系統(tǒng)中的集成。ONFi促進NAND裝置之間的互操作性，借此加快基于NAND 的產(chǎn)品上市的時間。ONFi的一些特征為自識別、命令集標準化及引腳輸出標準化。NAND自識別使得NAND裝置能夠向主機自描述其能力，包含存儲器布局、時序支持及如交錯尋址的增強型特征。標準化用于NAND的命令集建立用于NAND能力的將來演變的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，同時提供供應(yīng)商特有優(yōu)化的靈活性。界定標準引腳輸出促進與新NAND裝置的板級兼容性。根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，舉例來說，系統(tǒng)控制器315可包含被配置用于塊管理(例如，塊選擇，包含但不限于損耗均衡)的邏輯328。舉例來說，存儲器系統(tǒng) 304內(nèi)的存儲器塊選擇可涉及確定向哪些物理塊寫入數(shù)據(jù)及擦除哪些物理塊以及將寫入及擦除所述物理塊的次序。用于存儲器系統(tǒng)304中的存儲器單元可限于有限數(shù)目個寫入-擦除循環(huán)，其可確定存儲器系統(tǒng)304的壽命。如此，有效的存儲器塊管理可增加存儲器系統(tǒng) 304的壽命，這是因為存儲器系統(tǒng)304可在若干個編程及/或擦除循環(huán)之后經(jīng)歷故障。與先前存儲器系統(tǒng)(例如，圖2中所示的存儲器系統(tǒng)200，其中系統(tǒng)控制器210 包含用于若干個存儲器裝置212-1、…、212-N中的每一者的單獨存儲器控制器電路 218-1、…、218-N)形成對比，本發(fā)明的一個或一個以上實施例包含具有集中式損耗均衡邏輯328的存儲器系統(tǒng)控制器315，集中式損耗均衡邏輯3 經(jīng)配置以管理跨越存儲器裝置 312-1、…、312-N而非僅與特定通道相關(guān)聯(lián)的那些存儲器裝置的損耗均衡。通過使損耗均衡集中，可相對于(例如，跨越)整個存儲器系統(tǒng)而非僅跨越所述系統(tǒng)的某一部分(例如， 特定通道)進行損耗均衡。根據(jù)一個或一個以上實施例，管理損耗均衡可包含檢測INSN之間、與特定INSN相關(guān)聯(lián)的INSN存儲器裝置之間及與多個INSN相關(guān)聯(lián)的INSN存儲器裝置之間的損耗差異。除檢測損耗差異以外，管理損耗均衡還可包含檢測個別INSN或INSN存儲器裝置中高于限值的損耗。所述限值可為預(yù)設(shè)的固定限值、動態(tài)限值或其組合。損耗均衡邏輯3 可實施用于管理損耗均衡的技術(shù)。如本文中所使用，管理損耗均衡包含壞塊管理。這些技術(shù)可包含旋轉(zhuǎn)存儲器裝置當中向其寫入數(shù)據(jù)的單元。損耗均衡還可包含稱為無用單元收集的技術(shù)，其中通過擦除具有若干個無效頁(即，具有已重新寫入到不同頁及/或在所述無效頁上不再需要的數(shù)據(jù)的頁)的塊來回收所述塊。無用單元收集使得必需在存儲器裝置當中重新布置數(shù)據(jù)以計及數(shù)據(jù)的動態(tài)或靜態(tài)性質(zhì)。損耗均衡技術(shù)
9中所包含的無用單元收集可有助于管理特定存儲器裝置的個別單元的損耗速率。這些損耗均衡技術(shù)并不限制寫入于存儲器系統(tǒng)304上的數(shù)據(jù)量，且其并不計及寫入數(shù)據(jù)的速率及數(shù)據(jù)被寫入于裝置上的時間周期來作為可影響驅(qū)動器的性能的因素。在各種實施例中，損耗均衡可包含動態(tài)損耗均衡以使為回收塊而移動的有效塊的量最小化。在動態(tài)損耗均衡中，可回收具有最高無效頁量的數(shù)據(jù)塊?？赏ㄟ^將來自存儲器陣列中的單元頁或塊的有效數(shù)據(jù)從第一位置移動到第二頁或塊位置且擦除所述第一頁或塊位置來回收所述單元頁或塊。有效數(shù)據(jù)可為所要的且應(yīng)保留于存儲器單元中的數(shù)據(jù)，而無效數(shù)據(jù)可為不再需要且可擦除的數(shù)據(jù)?？稍O(shè)定塊中總無效頁的數(shù)目的閾值以確定是否將回收塊?？赏ㄟ^掃描塊表以找出具有高于所述閾值的數(shù)目的無效頁的塊來回收特定塊。塊表可具有尤其詳述存儲器單元中的數(shù)據(jù)的類型、位置及狀態(tài)的信息。靜態(tài)損耗均衡包含將靜態(tài)數(shù)據(jù)寫入到具有高擦除計數(shù)的塊以延長所述塊的壽命。 在靜態(tài)損耗均衡中，正存儲靜態(tài)數(shù)據(jù)的塊可與具有高擦除計數(shù)的塊交換，以便回收具有靜態(tài)數(shù)據(jù)及對應(yīng)較低擦除計數(shù)的塊。具有高擦除計數(shù)的塊現(xiàn)在具有靜態(tài)數(shù)據(jù)，因此減小對所述塊的擦除速率。在一些實施例中，可將若干個塊指定為備用塊以減小與在存儲器裝置當中寫入數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的寫入放大的量。備用塊可為存儲器裝置中的如下塊其可被指定為其中無法寫入數(shù)據(jù)的塊。寫入放大是在將數(shù)據(jù)寫入到固態(tài)存儲器裝置時發(fā)生的過程。當將數(shù)據(jù)隨機寫入于存儲器系統(tǒng)中時，進行對所述系統(tǒng)中的自由空間的掃描。存儲器系統(tǒng)中的自由空間可為一個或一個以上存儲器裝置中未經(jīng)編程的存儲器單元中的個別單元、頁及/或塊。如果存在足夠的自由空間來寫入數(shù)據(jù)，那么將數(shù)據(jù)寫入到存儲器系統(tǒng)中的自由空間。如果在一個位置中不存在足夠的自由空間，那么通過擦除已存在于存儲器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、將其移動及重新寫入到新位置來重新布置所述存儲器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，從而為待寫入于所述存儲器系統(tǒng)中的新數(shù)據(jù)留出自由空間。存儲器系統(tǒng)中舊數(shù)據(jù)的重新布置稱為寫入放大，這是因為為寫入新數(shù)據(jù)而必須對存儲器系統(tǒng)進行寫入的量是基于所述存儲器系統(tǒng)中自由空間的量及待寫入到所述存儲器系統(tǒng)的新數(shù)據(jù)的大小而放大?？赏ㄟ^如下操作來減小寫入放大增加存儲器系統(tǒng)中指定為自由空間(即，將不寫入靜態(tài)數(shù)據(jù)的地方)的空間量，因此由于將必須重新布置較少數(shù)據(jù)而允許必須寫入的數(shù)據(jù)量的較小放大。在各種實施例中，由存儲器系統(tǒng)304執(zhí)行的主機及/或用戶業(yè)務(wù)及/或編程/擦除循環(huán)可由系統(tǒng)控制器315中的集中式損耗均衡邏輯3 監(jiān)視以改進存儲器系統(tǒng)304的性能?？捎芍鳈C系統(tǒng)處理器通過系統(tǒng)控制器315做出主機及/或用戶業(yè)務(wù)請求以在存儲器系統(tǒng)304中讀取數(shù)據(jù)及/或擦除/寫入數(shù)據(jù)?？煽缭剿型ǖ?例如，串行接口 3M-1、…、 324-N)、跨越所有INSN 330-1、…、330-N及/或跨越構(gòu)成存儲器系統(tǒng)304的INSN的存儲器裝置312-1、…、312-N在中央監(jiān)視編程及/或擦除循環(huán)以確定存儲器系統(tǒng)304中的塊、 頁或其它存儲器單元群組的損耗速率及預(yù)期壽命。讀者將了解，可僅擦除及寫入特定塊的存儲器單元達有限次數(shù)。主機及/或用戶業(yè)務(wù)趨勢可由集中式損耗均衡邏輯3 在中央監(jiān)視及更改以允許存儲器系統(tǒng)304運行達所要的操作壽命(例如，諸如幾小時、幾天、幾周、幾年等的時間周期)。集中式損耗均衡邏輯3 可監(jiān)視并限制由存儲器系統(tǒng)304的若干部分執(zhí)行的編程及 /或擦除循環(huán)的數(shù)目以確保所要的操作壽命。集中式損耗均衡邏輯3 還可監(jiān)視在特定時間周期內(nèi)執(zhí)行的編程及/或擦除循環(huán)的數(shù)目以在假定存儲器系統(tǒng)304的備用塊的數(shù)目及所要的操作壽命的情況下確定如何計算驅(qū)動器的容許編程及/或擦除循環(huán)速率。另外，在一些實施例中，可控制存儲器系統(tǒng)304的存儲器裝置中備用塊的數(shù)目以確保在所要的操作壽命內(nèi)達所要寫入數(shù)目IOPS的可操作性?？舍槍φ幊逃诖鎯ζ飨到y(tǒng) 304上的數(shù)據(jù)的類型優(yōu)化備用塊的百分比。具有靜態(tài)數(shù)據(jù)(即，存儲于驅(qū)動器上達長時間周期而不被擦除及/或重新寫入的數(shù)據(jù))的存儲器系統(tǒng)304可具有較低百分比的備用塊，這是因為由于具有較少編程及/或擦除循環(huán)的數(shù)據(jù)的靜態(tài)性質(zhì)而較不需要回收驅(qū)動器中的塊。在具有動態(tài)數(shù)據(jù)(即，較頻繁地編程及/或擦除的數(shù)據(jù))的存儲器系統(tǒng)304中，可使用較高百分比的備用塊來減小與為在存儲器裝置中執(zhí)行編程及/或擦除循環(huán)而必須回收塊相關(guān)聯(lián)的寫入放大。根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，系統(tǒng)控制器315可包含被配置用于執(zhí)行物理地址/邏輯地址映射(例如，其之間的翻譯)的邏輯326。舉例來說，物理/邏輯地址映射邏輯3 可包含編程有邏輯/物理地址映射的高速存儲器，例如，DRAM。邏輯/物理地址映射可維持固態(tài)存儲器系統(tǒng)或特定INSN存儲器裝置(例如，330-1、···、330-Ν)的邏輯塊地址(LBA)與物理塊地址(PBA)之間的相關(guān)性。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的包含通信地串行耦合的若干個智能NAND存儲節(jié)點的存儲器系統(tǒng)的功能性框圖。在一個或一個以上實施例中，且如圖4中所圖解說明，存儲器系統(tǒng)控制器415可通信地耦合到若干個存儲節(jié)點，例如，智能NAND存儲節(jié)點(INSN)(例如，430-1Α、430-1Β、…、430-ΝΑ、430-ΝΒ)。所述 INSN 可(例如)以菊花鏈布置串行耦合。系統(tǒng)控制器415可包含若干個串行接口(例如，4Μ-1、…、4Μ-Ν)。為清晰起見而從圖4省略了關(guān)于系統(tǒng)控制器415的其它細節(jié)；然而，系統(tǒng)控制器415可類似于圖3 中的系統(tǒng)控制器315。所述若干個串行接口(例如，4Μ-1、…、4Μ-Ν)中的每一者通過如圖3中所示的串行總線(例如，334-1、…、334-Ν)通信地耦合到若干個存儲節(jié)點(例如， 430-1Α、430-1Β、…、430_ΝΑ、430_ΝΒ)中的對應(yīng)一者或一者以上。根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，且如圖4中所示，每一串行總線可包含時鐘信號線(例如，444-1、…、444-Ν)、第一數(shù)據(jù)線(D+/-)(例如，448-1、…、448-Ν)及第二數(shù)據(jù)線(Q+/_)(例如，446-1、…、446-Ν)。舉例來說，第一數(shù)據(jù)線(D+/")448-1,…、448-Ν 可被配置用于在第一方向上(例如，從系統(tǒng)控制器415到INSN)傳輸數(shù)據(jù)，且第二數(shù)據(jù)線 0!+/-)446-1、…、446-Ν可被配置用于在第二方向上(例如，從INSN到系統(tǒng)控制器415)傳輸數(shù)據(jù)，如由圖4中所示的方向箭頭所指示。盡管在圖4中展示串行總線的具有經(jīng)計時及鎖存數(shù)據(jù)傳送的一個特定實施方案，但本發(fā)明的實施例并不限于圖4中所示的特定實施方案，且可以其它配置實施串行通信。在一個或一個以上實施例中，每一 INSN可包含總線管理模塊，所述總線管理模塊對應(yīng)于特定通道且通信地耦合到所述相應(yīng)特定通道的串行總線。舉例來說，在圖4中所圖解說明的實施例中，總線管理模塊442-1Α及442-1Β對應(yīng)于通道1且通信地耦合到通道1 的串行總線(例如，與通道1相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)信號線444-1、446-1及448-1)。類似地，總線管理模塊442-ΝΑ及442-ΝΒ對應(yīng)于通道N且通信地耦合到通道N的串行總線(例如，與通道N相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)信號線444-Ν、446-Ν及448-Ν)。總線管理模塊經(jīng)配置以控制互連與特定通道相關(guān)聯(lián)的多個INSN的經(jīng)計時串行總線。節(jié)點控制器(例如，對應(yīng)于通道1的432-1Α、432-1B等、…、對應(yīng)于通道N的432-NA、432-NB等)可通信地耦合于總線管理模塊(例如， 對應(yīng)于通道1的442-1Α、442-1Β等、…、對應(yīng)于通道N的442_NA、442_NB等)與若干個存儲器裝置(例如，對應(yīng)于通道1的412-1A1、412-1A2、412-1B1、412-1B2等、…、對應(yīng)于通道 N 的 412-NA1、412-NA2、412-NB1、412-NB2 等)之間。存儲器裝置(例如，對應(yīng)于通道1的412-1A1、412-1A2、412-1B1、412-1B2等、…、 對應(yīng)于通道N的412-NA1、412-NA2、412-NB1、412-NB2等)可包含可經(jīng)布置以提供特定物理或邏輯配置(例如，頁、塊、平面、陣列或其它群組)的若干個存儲器單元。根據(jù)一個或一個以上實施例，所述INSN可各自配置為多芯片封裝，例如，440-1Α、440-1Β、…、440-NA、 440-NB。在一些實施例中，所述多芯片封裝可具有用于數(shù)據(jù)、控制、電力及接地信號的少于 20個引腳。舉例來說，一個或一個以上實施例的多芯片封裝可具有用于數(shù)據(jù)及控制信號的三個(或更少)引腳，如圖4中所示。如圖4中所示，且根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，多個INSN(例如，430-1A、 430-1B、…、430-NA、430-NB)可通信地耦合到特定串行總線，且因此與所述若干個串行接口 (例如，似4-1、-,424-N)中的特定一者(例如，通道)相關(guān)聯(lián)。在一些實施例中，多個 INSN可與每一通道相關(guān)聯(lián)，例如，通信地耦合到對應(yīng)于相應(yīng)通道的串行總線。根據(jù)一個或一個以上實施例，所述多個INSN(例如，430-1Α、430-1Β、…、430-NA、 430-NB)可相對于所述若干個串行存儲器接口中的特定一者以菊花鏈布置通信地耦合到特定串行總線。雖然圖4中展示兩個INSN通信地耦合到每一通道的串行總線，但本發(fā)明的實施例并不限于此數(shù)量個INSN，且更多或更少(包含一個也沒有)INSN可通信地耦合到特定串行總線。此外，本發(fā)明的實施例并不限于使相同數(shù)量個INSN通信地耦合到每一通道的串行總線，且特定串行總線上INSN的數(shù)量可大于或小于另一特定串行總線上INSN的數(shù)量。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的包含通信地并行耦合的若干個智能NAND存儲節(jié)點的存儲器系統(tǒng)的功能性框圖。在一個或一個以上實施例中，且如圖5中所圖解說明，存儲器系統(tǒng)控制器515可通信地耦合到若干個存儲節(jié)點，例如，智能NAND存儲節(jié)點(INSN)(例如，530-lA、530-lB、530-lC)。系統(tǒng)控制器515可包含若干個接口 (例如， 524-1)以用于同步通信。為清晰起見而從圖5省略關(guān)于系統(tǒng)控制器515的其它細節(jié)。盡管在圖5中僅展示一個通道，但本發(fā)明的實施例并不受如此限制，且存儲器系統(tǒng)控制器515可包含被配置用于與額外數(shù)目個INSN同步通信的額外通道及/或被配置用于與若干個額外 INSN通信的額外通道。所述若干個接口中的每一者(例如，5M-1)可通過同步總線(例如，并行局部總線)通信地耦合到若干個存儲節(jié)點(例如，530-lA、530-lB、530-lC)中的對應(yīng)一者或一者以上。所述存儲節(jié)點可通信地并行耦合。舉例來說，第一數(shù)目個INSN(例如，530-1Α、530-1Β、 530-1C)可通信地并行耦合到第一同步接口 524-1，且另一數(shù)目個INSN(為清晰起見而未展示于圖5中)可通信地并行耦合到一個或一個以上額外通道同步接口。本發(fā)明的實施例并不限于任一特定數(shù)量個通道，且可包含一個或一個以上(例如，N個)通道，每一通道具有通信地耦合到其的零個或零個以上INSN，例如，對應(yīng)于并行布置的特定通道的INSN。根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，且如圖5中所示，一個或一個以上INSN可通過并行局部總線通信地耦合到相應(yīng)同步接口。所述并行局部總線可為同步總線且可包含時鐘信號線(CLK)(例如，544-1)、第一數(shù)據(jù)線(Q[Y:0])(例如，546-1)及第二數(shù)據(jù)線(D[X:0])(例如，548-1)。舉例來說，第一數(shù)據(jù)線(Q[Y:0])546-1可被配置用于在第一方向上(例如，從INSN到系統(tǒng)控制器515)傳輸數(shù)據(jù)，且第二數(shù)據(jù)線(D[X:0])M8-1可被配置用于在第二方向上(從系統(tǒng)控制器515到INSN)傳輸數(shù)據(jù)，如圖5中所示的方向箭頭所指示。所述第一數(shù)據(jù)線0 [Υ:0])可經(jīng)配置以具有Υ+1個信息數(shù)據(jù)位的寬度且所述第二數(shù)據(jù)線(D[X:0])可經(jīng)配置以具有X+1個信息數(shù)據(jù)位的寬度。盡管在圖5中展示同步總線的具有經(jīng)計時及鎖存數(shù)據(jù)傳送的一個特定實施方案，但本發(fā)明的實施例并不限于圖5中所示的特定實施方案，且可以其它配置或使用其它通信協(xié)議實施與所述INSN的并行通信。在一個或一個以上實施例中，每一 INSN可包含總線管理模塊，所述總線管理模塊對應(yīng)于特定通道且通信地耦合到所述相應(yīng)特定通道的同步總線。舉例來說，在圖5中所圖解說明的實施例中，對應(yīng)于通道1的總線管理模塊討2-認、542-讓及討2-1(通信地耦合到通道1的并行局部總線(例如，信號線544-1、546-1及M8-1)。所述總線管理模塊經(jīng)配置以控制互連與特定通道相關(guān)聯(lián)的多個INSN的經(jīng)計時同步總線(例如，并行局部總線)。節(jié)點控制器(例如，對應(yīng)于特定通道1的532-1Α、532-1Β及532-1C)可通信地耦合于相應(yīng)總線管理模塊(例如，542-1Α、542-1Β及542-1C)之間。對應(yīng)于通道1的存儲器裝置(例如，對應(yīng)于INSN 530-1A的512-1A1及512-1A2、對應(yīng)于 INSN 530-1B 的 512-1B1 及 512-1B2 以及對應(yīng)于 INSN 530-1C 的 512-1C1 及 512-1C2) 可包含可經(jīng)布置以提供特定物理或邏輯配置(例如，頁、塊、平面、陣列或其它群組)的若干個存儲器單元。根據(jù)一個或一個以上實施例，所述INSN可各自配置為多芯片封裝，例如， M0-1A、540-1B、M0-1C。在一些實施例中，所述多芯片封裝可具有用于數(shù)據(jù)、控制、電力及接地信號的少于20個引腳。如圖5中所示，且根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，多個INSN(例如，530-1A、 530-1B.530-1C)可通信地耦合到特定同步總線，且因此與所述若干個接口中的特定一者 (例如，對應(yīng)于特定通道)(例如，5M-1)相關(guān)聯(lián)。在一些實施例中，多個INSN可與特定通道相關(guān)聯(lián)，例如，通信地耦合到對應(yīng)于相應(yīng)通道的并行局部總線。在一些實施例中，一個 INSN可與特定通道相關(guān)聯(lián)，例如，通信地耦合到對應(yīng)于相應(yīng)通道的并行局部總線。在一些實施例中，無INSN與特定通道相關(guān)聯(lián)，例如，通信地耦合到對應(yīng)于相應(yīng)通道的并行局部總線。 此外，本發(fā)明的實施例并不限于使相同數(shù)量個INSN通信地耦合到特定通道，且特定通道上 INSN的數(shù)量可大于或小于另一特定通道上INSN的數(shù)量。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的包含至少一個智能NAND存儲節(jié)點的存儲器系統(tǒng)的功能性框圖，所述至少一個智能NAND存儲節(jié)點與通信地并行耦合到其的若干個智能NAND存儲節(jié)點通信地串行耦合。在一個或一個以上實施例中，且如圖6中所圖解說明，存儲器系統(tǒng)控制器615可通信地耦合到若干個存儲節(jié)點，例如，智能NAND存儲節(jié)點 (INSN)(例如，630-認、630-18、630-他)。本發(fā)明的實施例并不限于任一特定數(shù)量個通道，且可包含一個或一個以上(例如，N個)通道，每一通道具有通信地耦合到其的零個或零個以上INSN，例如，對應(yīng)于經(jīng)布置以包含到特定通道的串行通信路徑及并行通信路徑兩者的所述特定通道的INSN。系統(tǒng)控制器615可包含被配置用于串行通的若干個接口(例如，6M-1)。為清晰起見而從圖6省略了關(guān)于系統(tǒng)控制器615的其它細節(jié)。盡管圖6中僅展示一個通道，但本發(fā)明的實施例并不受如此限制，且存儲器系統(tǒng)控制器615可包含被配置用于與額外數(shù)目個INSN串行通信的額外通道，例如，如圖4中所圖解說明。系統(tǒng)控制器615還可包含用于與若干個額外INSN同步并行通信的額外通道，例如，如圖5中所圖解說明，且/或可包含被配置用于與額外數(shù)目個INSN串行-并行通信的額外通道，例如，如圖6中所圖解說明。圖6圖解說明若干個接口(例如，6M-1)可通過串行總線通信地耦合到若干個存儲節(jié)點中的對應(yīng)一者或一者以上(例如，INSN 630-1A)。雖然圖6展示通信地串行耦合到接口 6M-1的一個INSN(例如，630-1A)，但本發(fā)明的實施例并不受如此限制，且可包含更多或更少個串行耦合的INSN。零個到許多額外INSN(例如，630-1B、…、630-MB)可通信地并行耦合到一個或一個以上串行連接的INSN中的一些或所有INSN(例如，630-1A)。舉例來說， 如圖6中所示，第一數(shù)目個INSN(例如，630-1B、…、630-MB)可通信地并行耦合到INSN(例如，630-1A)。根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，且如圖6中所示，一個或一個以上INSN(例如，630-1A)可通過主機總線通信地耦合到相應(yīng)串行接口(例如，6M-1)。所述主機總線可為串行總線，且可包含時鐘信號線(CLK)(例如，644-1)、第一數(shù)據(jù)線0^+/-)(例如，646-1) 及第二數(shù)據(jù)線(D+/-)(例如，648-1)。舉例來說，第一數(shù)據(jù)線(Q+/_)(例如，646-1)可被配置用于在第一方向上(例如，從串行耦合的INSN 630-1A到系統(tǒng)控制器615)傳輸數(shù)據(jù)， 且第二數(shù)據(jù)線(D+/-)648-l可被配置用于在第二方向上(例如，從系統(tǒng)控制器615到串行耦合的INSN(例如，630-1A))傳輸數(shù)據(jù)，如圖6中所示的方向箭頭所指示。盡管在圖6中展示串行總線的具有經(jīng)計時及鎖存數(shù)據(jù)傳送的一個特定實施方案，但本發(fā)明的實施例并不限于圖6中所示的特定實施方案，且可以其它配置或使用其它通信協(xié)議實施與串行耦合的 INSN (例如，630-1A)的串行通信。根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例，且如圖6中所示，對應(yīng)于特定串行接口的一個或一個以上串行耦合的INSN(例如，630-1A)還可通過并行局部總線通信地耦合到額外數(shù)量個INSN(例如，630-1B、…、630-MB)。所述額外數(shù)量個INSN(例如，630-1B、…、 630-MB)可通信地并行耦合到所述并行局部總線。所述并行局部總線可為同步總線且可包含時鐘信號線(CLK)(例如，645-1)、第一數(shù)據(jù)線(Q[Y:0])(例如，647-1)及第二數(shù)據(jù)線(D[X:0])(例如，649-1)。舉例來說，第一數(shù)據(jù)線(Q[Y:0])647-1可被配置用于在一方向上將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱旭詈系腎NSN(例如，630-1A)，且第二數(shù)據(jù)線(D[X:0])649-1可被配置用于從所述串行耦合的INSN(例如， 630-1A)傳輸數(shù)據(jù)，如圖6中所示的方向箭頭所指示。盡管在圖6中展示并行局部總線的具有同步經(jīng)計時及鎖存數(shù)據(jù)傳送的一個特定實施方案，但本發(fā)明的實施例并不限于圖6中所示的特定實施方案，且可以其它配置或使用其它通信協(xié)議實施所述串行耦合的INSN與通信地并行耦合到其的一個或一個以上INSN之間的并行局部總線通信。在一個或一個以上實施例中，INSN可包含總線管理模塊，例如，643-1A、 643-1B、…、643-MB。舉例來說，在圖6中所圖解說明的實施例中，總線管理模塊643-1A通信地耦合到通道1的串行主機總線(例如，信號線644-1、646-1及648-1)及與通道1相關(guān)聯(lián)的同步并行局部總線(例如，信號線645-1,647-1及649-1)?？偩€管理模塊643-1B、…、 643-MB通信地耦合到與通道1相關(guān)聯(lián)的并行局部總線，例如，信號線645-1、647-1及 649-1。所述總線管理模塊可經(jīng)配置以控制連接到其的經(jīng)計時串行主機總線及/或經(jīng)計時同步并行局部總線。
媒體控制器(例如，632-1Α、632-1Β、···、632_ΜΒ)可通信地耦合于相應(yīng)總線管理模塊(例如，643-1Α、643-1Β、…、643-MB)與對應(yīng)于通道1的相應(yīng)數(shù)目個存儲器裝置(例如， 612-1A1、612-1A2、612-1B1、612-1B2、...、612-MB1、612_MB2)之間。對應(yīng)于通道1的存儲器裝置(例如，612-1A1、612-1A2、612-1B1、612-1B2、…、 612-MBU612-MB2)可包含可經(jīng)布置以提供特定物理或邏輯配置(例如，頁、塊、平面、陣列或且群組)的若干個存儲器單元。根據(jù)一個或一個以上實施例，所述INSN各自配置為多芯片封裝，例如，640-1Α、640-1Β、…、640-MB。在一些實施例中，所述多芯片封裝可具有用于數(shù)據(jù)、控制、電力及接地信號的少于20個引腳。舉例來說，一個或一個以上實施例的多芯片封裝可具有用于主機總線的數(shù)據(jù)及控制信號的三個(更少個)引腳及用于并行局部總線的額外引腳，如圖6中所示。雖然圖6中展示若干個INSN(例如，630-1B、…、630-MB)通信地并行耦合到串行耦合的INSN(例如，630-1A)，但本發(fā)明的實施例并不分別限于這些數(shù)量的串行耦合及并行耦合的INSN。更多或更少個INSN可對應(yīng)于特定串行耦合的INSN(例如，630-1A)通信地并行耦合。此外，本發(fā)明的實施例并不限于使相同數(shù)量個串行耦合的INSN及/或并行耦合的 INSN通信地耦合到每一通道，且特定通道上串行耦合的INSN及/或并行耦合的INSN的數(shù)量可大于或小于另一特定通道上串行耦合的INSN及/或并行耦合的INSN的相應(yīng)數(shù)量。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上實施例的智能NAND存儲節(jié)點(INSN)的功能性框圖。INSN 730可類似于圖6中所示的INSN，例如，630-lA、630-lB、630-lC。INSN 730可包含控制電路731 (例如，控制器)，所述控制電路可包含總線管理器743及媒體控制器732。媒體控制器732可類似于圖6中的INSN內(nèi)所示的控制器，例如，632_1A、632_1B、 632-1C。總線管理器743可包含PCle部分741以與例如以下各項的主機總線介接時鐘信號線(CLK)744(其可類似于圖6中所示的時鐘信號線644-1)、第一數(shù)據(jù)線⑴+/-) 746 (其可類似于圖6中所示的第一數(shù)據(jù)線646-1)及第二數(shù)據(jù)線(D+/-) 748(其可類似于圖6中所示的第二數(shù)據(jù)線648-1)。總線管理器743還可包含局部總線部分743以與例如時鐘信號線(CLK) 745、第一數(shù)據(jù)線0 [Χ:0])747及第二數(shù)據(jù)線(D [X: 0]) 749的局部總線介接。如讀者將從圖7理解，第一數(shù)據(jù)線(Q)可經(jīng)配置以具有Υ+1個信息數(shù)據(jù)位的寬度且第二數(shù)據(jù)線 (D)可經(jīng)配置以具有Χ+1個信息數(shù)據(jù)位的寬度。根據(jù)一個或一個以上實施例，存儲器的一個或一個以上通道可通信地耦合到媒體控制器732，每一通道包含每通道多達16個NAND (例如，712_1、712_2)。本發(fā)明的實施例涵蓋其它類型、數(shù)量或布置的存儲器裝置，且通道的數(shù)目可多于或少于圖7中所圖解說明的兩個通道。Mrk本發(fā)明包含用于存儲器系統(tǒng)控制器的方法及裝置。在一個或一個以上實施例中， 存儲器系統(tǒng)控制器包含通信地耦合到系統(tǒng)控制器的主機接口。所述系統(tǒng)控制器具有若干個存儲器接口，且被配置用于控制通信地耦合到所述若干個存儲器接口的多個智能存儲節(jié)點。所述系統(tǒng)控制器包含經(jīng)配置以在物理存儲器地址與邏輯存儲器地址之間映射的邏輯以及經(jīng)配置以管理跨越所述多個智能存儲節(jié)點的損耗均衡的邏輯。在本發(fā)明的實施方式中，參考形成本發(fā)明一部分的隨附圖式，且在隨附圖式中以
15圖解說明方式展示可如何實踐本發(fā)明的一個或一個以上實施例。足夠詳細地描述這些實施例旨在使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明的實施例，且應(yīng)理解，還可利用其它實施例且可在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，做出過程、電或結(jié)構(gòu)改變。如本文中所使用，標示符“N”、“M”、“X”及“Y” (尤其關(guān)于所述圖式中的參考編號) 指示如此標示的特定特征的編號可與本發(fā)明的一個或一個以上實施例包含在一起。如將了解，可添加、更換及/或消除本文中的各種實施例中所展示的元件以提供本發(fā)明的若干個額外實施例。另外，如將了解，所述圖中所提供的元件的比例及相對標度打算圖解說明本發(fā)明的實施例且不應(yīng)理解為限制意義。將理解，當將第一元件稱為“連接到”另一元件或“與”另一元件“耦合”時，打算將所述第一元件在物理上附接到所述兩個元件中的另一者。相比之下，當將元件稱為“通信地耦合”時，所述元件彼此通信。將理解，當將元件稱為“位于”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“與”另一元件“耦合”時，其可以是直接位于另一元件或?qū)由?、連接到另一元件或?qū)踊蛘吲c另一元件或?qū)玉詈?，或可存在介入元件或?qū)印Ｏ啾戎?，當將元件稱為“直接位于”另一元件或?qū)印吧稀薄?“直接連接到”另一元件或?qū)樱颉爸苯优c”另一元件或?qū)印榜詈稀睍r，不存在介入元件或?qū)印?如本文中所使用，術(shù)語“及/或”包含相關(guān)聯(lián)所列舉物項中的一者或一者以上的任何及所有組合。將理解，雖然本文中可使用第一、第二等術(shù)語來描述各種元件、組件、區(qū)域、層及區(qū)段，但這些元件、組件、區(qū)域、布線、層及區(qū)段不應(yīng)受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用以將一個元件、組件、區(qū)域、布線、層或區(qū)段與另一區(qū)域、層或區(qū)段區(qū)分開。因此，可將下文所論述的第一元件、組件、區(qū)域、布線、層或區(qū)段稱作第二元件、組件、區(qū)域、布線、層或區(qū)段，此并不背離本發(fā)明的教示內(nèi)容。為便于說明，本文中可使用例如“位于…下方”、“位于…下面”、“下部”、“位于…上面”、“上部”等空間相對術(shù)語來描述如圖中所圖解說明的一個元件或特征與另一(些)元件或特征的關(guān)系而非在空間中的絕對定向。將理解，除圖中所描繪的定向以外，所述空間相對術(shù)語還打算囊括裝置在使用或操作中的不同定向。舉例來說，如果將圖中的裝置翻轉(zhuǎn)，那么描述為“位于”其它元件或特征“下面”或“下方”的元件將定向為“位于”其它元件或特征 “上面”。因此，實例性術(shù)語“位于…下面”可囊括位于…上面及位于…下面兩種定向。裝置可以其它方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或以其它定向)且可相應(yīng)地解釋本文中所用的空間相對描述語。本文中所使用的術(shù)語僅出于描述特定實施例的目的且并非打算限制本發(fā)明。如本文中所使用，單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”及“所述(the) ”打算也包含復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確指示。將進一步理解，當本說明書中使用術(shù)語“包括(comprises)”及“包括 (comprising)”時，其規(guī)定存在所陳述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件或組件，但不排除存在或添加一個或一個以上其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件或其群組。除非另外界定，否則本文中所使用的所有術(shù)語(包含技術(shù)及科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的意義相同的意義。將進一步理解，應(yīng)將例如在常用字典中所界定的那些術(shù)語等術(shù)語解釋為具有與其在相關(guān)技術(shù)及本發(fā)明的上下文中的意義相一致的意義，且不應(yīng)以理想化或過分形式化的意義來解釋，除非本文中明確界定如此。
16
本文參考功能性框解說明來描述本發(fā)明的實施例，所述功能性框解說明是本發(fā)明的理想化實施例的示意性圖解說明。如此，預(yù)期所述圖解說明的形狀會因(例如) 制造技術(shù)及/或公差而發(fā)生變化。因此，本發(fā)明的實施例不應(yīng)被理解為僅限于本文中所圖解說明的區(qū)域的特定形狀，而將包含因(例如)制造所引起的形狀偏差。舉例來說，圖解說明或描述為扁平的區(qū)域通?？删哂写植诨蚍蔷€性特征。此外，可將所圖解說明的銳角修圓。 因此，所述圖中所圖解說明的區(qū)域本質(zhì)上為示意性，且其形狀及相對大小、厚度等并非打算圖解說明區(qū)域的精確形狀/大小/厚度且并非打算限制本發(fā)明的范圍。雖然本文中已圖解說明及描述了特定實施例，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，旨在實現(xiàn)相同結(jié)果的布置可替代所展示的具體實施例。本發(fā)明打算涵蓋本發(fā)明的一個或一個以上實施例的修改或變化形式。應(yīng)理解，已以說明性方式而非限制性方式做出以上說明。在審閱以上說明后，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了以上實施例的組合及本文中未具體描述的其它實施例。本發(fā)明的一個或一個以上實施例的范圍包含其中使用以上結(jié)構(gòu)及方法的其它應(yīng)用。因此，應(yīng)參考所附權(quán)利要求書連同授權(quán)此權(quán)利要求書的等效物的全部范圍一起來確定本發(fā)明的一個或一個以上實施例的范圍。在前述實施方式中，出于簡化本發(fā)明的目的而將某些特征一起集合于單個實施例中。本發(fā)明的此方法不應(yīng)解釋為反映本發(fā)明的所揭示實施例必須使用比每一權(quán)利要求中所明確陳述的特征更多的特征的意圖。而是，如以上權(quán)利要求書反映發(fā)明性標的物在于少于單個所揭示實施例的所有特征。因此，特此將以上權(quán)利要求書并入到實施方式中，其中每一權(quán)利要求獨立地作為單獨實施例。
權(quán)利要求
1.一種存儲器系統(tǒng)控制器，其包括 主機接口 ；及系統(tǒng)控制器，其通信地耦合到所述主機接口，且具有若干個存儲器接口， 其中所述系統(tǒng)控制器被配置用于控制通信地耦合到所述若干個存儲器接口的多個智能NAND存儲節(jié)點(INSN)，所述系統(tǒng)控制器包含經(jīng)配置以在物理存儲器地址與邏輯存儲器地址之間映射的邏輯以及經(jīng)配置以管理跨越所述多個INSN的損耗均衡的邏輯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述存儲器接口為同步存儲器接□。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述INSN的第一部分通信地并行耦合到所述若干個同步存儲器接口中的一者。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述INSN的第二部分通信地并行耦合到所述若干個同步存儲器接口中的不同一者。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述存儲器接口為串行存儲器接
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述系統(tǒng)控制器經(jīng)配置以在無邏輯塊信息的情況下產(chǎn)生物理頁存儲器存取請求。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述若干個串行存儲器接口中的每一者經(jīng)配置以與通信地耦合到其的至少兩個INSN通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述系統(tǒng)控制器包含經(jīng)配置以管理跨越所有所述INSN的損耗均衡的邏輯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一權(quán)利要求所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述INSN各自具有若干個存儲器裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述經(jīng)配置以管理跨越所述若干個INSN的損耗均衡的邏輯包含用以管理跨越特定INSN的所述若干個存儲器裝置的損耗均衡的邏輯。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述經(jīng)配置以管理跨越所述若干個INSN的損耗均衡的邏輯包含經(jīng)配置以管理跨越多個INSN的所述若干個存儲器裝置的損耗均衡的邏輯。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲器系統(tǒng)控制器，其中所述經(jīng)配置以管理跨越所述若干個INSN的損耗均衡的邏輯包含經(jīng)配置以管理跨越所有INSN的所有存儲器裝置的損耗均衡的邏輯。
13.一種存儲器系統(tǒng)，其包括系統(tǒng)控制器與主機接口(SCHI)，其包含 主機接口，及存儲器系統(tǒng)控制器，其通信地耦合到所述主機接口，且具有至少兩個串行存儲器接口 ；及多個存儲節(jié)點，其通信地耦合到所述至少兩個串行存儲器接口， 其中所述存儲器系統(tǒng)控制器被配置用于控制所述多個存儲節(jié)點，包含提供所述多個存儲節(jié)點的集中式物理地址/邏輯地址翻譯，及管理跨越所述多個存儲節(jié)點的損耗均衡。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述多個存儲節(jié)點為智能NAND存儲節(jié)點 (INSN)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述多個存儲節(jié)點包含若干個存儲器裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述多個存儲節(jié)點各自包含通信地耦合到所述若干個存儲器裝置的節(jié)點存儲器控制器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述若干個存儲器裝置為NAND快閃存儲器裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的存儲器系統(tǒng)，其中每一節(jié)點存儲器控制器通過開放式NAND 快閃接口(ONFi)通信地耦合到所述若干個NAND快閃存儲器裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求13到18中任一權(quán)利要求所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述多個存儲節(jié)點各自配置于多芯片封裝中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述多芯片封裝具有少于20個引腳。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述多芯片封裝具有不多于3個用于數(shù)據(jù)及控制信號的引腳。
22.根據(jù)權(quán)利要求13到15中任一權(quán)利要求所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述多個存儲節(jié)點為固態(tài)驅(qū)動器。
23.一種存儲器系統(tǒng)，其包括多個智能NAND存儲節(jié)點(INSN)；及存儲器系統(tǒng)控制器，其通過第一串行接口通信地耦合到所述多個INSN的第一部分，且通過第二串行接口通信地耦合到所述多個INSN的第二部分，其中所述存儲器系統(tǒng)控制器經(jīng)配置以在由主機系統(tǒng)利用的邏輯地址與由所述多個 INSN利用的物理地址之間映射，且所述存儲器系統(tǒng)控制器經(jīng)配置以管理跨越所述多個 INSN的損耗均衡。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述多個INSN的所述第一部分包含多個 INSN。
25.根據(jù)權(quán)利要求23到M中任一權(quán)利要求所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述多個INSN的所述第二部分包含多個INSN。
26.根據(jù)權(quán)利要求23到對中任一權(quán)利要求所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述第一及第二串行接口為串行通信總線，且所述多個INSN的所述第一部分以菊花鏈形式布置到所述第一串行通信總線，且所述多個INSN的所述第二部分以菊花鏈形式布置到所述第二串行通信總線。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述INSN中的每一者包含總線管理模塊。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的存儲器系統(tǒng)，其中每一總線管理模塊通信地耦合到所述節(jié)點存儲器控制器，且經(jīng)配置以控制串行通信總線用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龃鎯ζ飨到y(tǒng)控制ο
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述多個INSN各自包含若干個NAND快閃存儲器裝置及一節(jié)點控制器，所述節(jié)點控制器通信地耦合于其上的所述NAND快閃存儲器裝置與所述節(jié)點控制器之間。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的存儲器系統(tǒng)，其中每一節(jié)點控制器經(jīng)配置以控制NAND快閃存儲器裝置存取且管理NAND快閃存儲器裝置缺陷。
31.根據(jù)權(quán)利要求四所述的存儲器系統(tǒng)，其中每一節(jié)點控制器經(jīng)配置以檢測且校正存儲于所述NAND快閃存儲器裝置中的數(shù)據(jù)中的錯誤。
32.—種操作存儲器系統(tǒng)的方法，其包括使用若干個串行通信接口在多個存儲節(jié)點與一存儲器系統(tǒng)控制器之間建立通信，所述多個存儲節(jié)點中的每一者具有通信地耦合于特定串行通信接口與若干個存儲器裝置之間的節(jié)點控制器；在所述存儲器系統(tǒng)控制器處管理所述多個存儲節(jié)點當中的損耗均衡；及在所述存儲器系統(tǒng)控制器處針對所述多個存儲節(jié)點在邏輯地址與物理地址之間進行翻譯。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其包含在所述存儲器系統(tǒng)控制器處管理特定存儲節(jié)點的所述若干個存儲器裝置當中的損耗均衡。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其包含在與特定存儲節(jié)點相關(guān)聯(lián)的所述節(jié)點控制器處管理所述特定存儲節(jié)點的所述若干個存儲器裝置當中的錯誤校正。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其包含在所述存儲器系統(tǒng)控制器處管理多個存儲節(jié)點的所述若干個存儲器裝置當中的損耗均衡。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中管理多個存儲節(jié)點的所述若干個存儲器裝置當中的損耗均衡包含檢測所述若干個存儲器裝置之間的損耗差異。
37.根據(jù)權(quán)利要求35到36中任一權(quán)利要求所述的方法，其中管理多個存儲節(jié)點的所述若干個存儲器裝置當中的損耗均衡包含檢測個別存儲器裝置中高于限值的損耗。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述限值為預(yù)設(shè)的固定限值。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述限值為動態(tài)限值。
40.一種用于操作存儲器系統(tǒng)的方法，其包括從主機系統(tǒng)接收對應(yīng)于一系列邏輯地址的寫入命令及相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；基于若干個存儲節(jié)點當中的損耗均衡，在存儲器系統(tǒng)控制器處確定所述若干個存儲節(jié)點中將在其中存儲所述相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的特定存儲節(jié)點；將所述系列的邏輯地址映射到所述特定存儲節(jié)點的物理地址；及通過存儲節(jié)點的菊花鏈將所述數(shù)據(jù)串行傳輸?shù)剿鎏囟ù鎯?jié)點。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述若干個存儲節(jié)點為智能NAND存儲節(jié)點 (INSN)，且所述方法包含在不參考邏輯塊的情況下由所述存儲器系統(tǒng)控制器將物理頁存取請求傳遞到所述INSN。
42.根據(jù)權(quán)利要求40到41中任一權(quán)利要求所述的方法，其包含在通過存儲節(jié)點的菊花鏈串行傳輸所述數(shù)據(jù)之前，在所述存儲器系統(tǒng)控制器上將磁盤驅(qū)動協(xié)議翻譯成原始NAND 命令。
全文摘要
本發(fā)明包含用于存儲器系統(tǒng)控制器的方法及裝置。在一個或一個以上實施例中，存儲器系統(tǒng)控制器包含通信地耦合到系統(tǒng)控制器的主機接口。所述系統(tǒng)控制器具有若干個存儲器接口，且被配置用于控制通信地耦合到所述若干個存儲器接口的多個智能存儲節(jié)點。所述系統(tǒng)控制器包含經(jīng)配置以在物理存儲器地址與邏輯存儲器地址之間映射的邏輯以及經(jīng)配置以管理跨越所述多個智能存儲節(jié)點的損耗均衡的邏輯。
文檔編號G06F12/08GK102272745SQ200980154266
公開日2011年12月7日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者彼得·菲利, 羅伯特·N·萊博維茨 申請人:美光科技公司