存储器系统及其操作方法、存储器控制器和可读存储介质与流程

allin2026-08-25  24


本公开涉及半导体,尤其涉及存储器系统及其操作方法、存储器控制器和可读存储介质。


背景技术:

1、存储器的存储单元的阈值电压会随时间变化而发生漂移,即,在向存储单元写入数据后历经不同的时长,存储单元的阈值电压的漂移量不同,存储单元的读取电压不同。在未考虑存储单元的阈值电压漂移的情况下,直接对存储器进行读取命令操作,可能导致读取命令操作失败,从而降低存储器存储数据的可靠性。


技术实现思路

1、有鉴于此,本公开实施例提供存储器系统及其操作方法、存储器控制器和可读存储介质。

2、为达到上述目的,本公开的技术方案是这样实现的:

3、第一方面,本公开实施例提供一种存储器系统,所述存储器系统包括:至少一个非易失性存储装置和耦接至所述非易失性存储装置的存储器控制器;所述存储器控制器被配置为:

4、检查主机读取命令对应的逻辑地址是否保存在写入缓冲器中;

5、确定未保存在写入缓冲器中的逻辑地址对应的漂移量的级别;不同级别的漂移量对应的读取电压不同;

6、根据所述逻辑地址对应的漂移量的级别,对所述非易失性存储装置发送读取命令;其中,检查逻辑地址是否保存、确定漂移量的级别和发送读取命令的处理过程中至少有两个处理过程是并行执行的。

7、在一些实施例中,检查逻辑地址是否保存、确定漂移量的级别和发送读取命令的处理过程均并行执行;所述存储器控制器包括:第一处理器、第二处理器、第三处理器、第一片上存储器和第二片上存储器;其中,

8、所述第一处理器被配置为:检查主机读取命令对应的逻辑地址是否保存在写入缓冲器中,将未保存在所述写入缓冲器中的逻辑地址提交至第一提交队列;

9、所述第一片上存储器被配置为:存储所述第一提交队列;

10、所述第二处理器被配置为:确定所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,将每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别提交至第二提交队列;

11、所述第二片上存储器被配置为:存储所述第二提交队列;

12、所述第三处理器被配置为:根据所述第二提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,对所述非易失性存储装置发送读取命令;

13、其中,同一时刻,所述第一提交队列、所述第二提交队列和发送读取命令中对应的所述逻辑地址不同。

14、在一些实施例中,所述第二处理器具体被配置为:

15、根据所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的数据的热度,确定每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别;所述数据的热度表征所述数据写入和读出的平均时差的长短程度。

16、在一些实施例中,所述数据的热度包括热数据、温数据和冷数据;所述热数据、所述温数据和所述冷数据对应的写入和读出的平均时差依次变长;

17、所述第二处理器具体被配置为:

18、在所述逻辑地址对应的数据为所述热数据时,确定所述逻辑地址对应的漂移量为第一级漂移量;在所述逻辑地址对应的数据为所述温数据时,确定所述逻辑地址对应的漂移量为第二级漂移量;在所述逻辑地址对应的数据为所述冷数据时,确定所述逻辑地址对应的漂移量为第三级漂移量;其中,所述第一级漂移量小于所述第二级漂移量,所述第二级漂移量小于第三级漂移量。

19、在一些实施例中,所述第二处理器具体被配置为:

20、根据所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的数据的热度,确定所述第二提交队列中的所述逻辑地址的排序;其中,所述逻辑地址对应的数据的热度越高,所述第二提交队列中的所述逻辑地址的排序的优先级越高。

21、在一些实施例中,所述第二处理器具体被配置为:

22、通过查询映射表,确定所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的数据的热度。

23、在一些实施例中,所述第三处理器具体被配置为:

24、根据所述第二提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,确定对所述非易失性存储装置进行读取命令操作的读取电压;

25、根据对所述非易失性存储装置进行读取命令操作的读取电压,对所述非易失性存储装置发送读取命令。

26、在一些实施例中,所述第三处理器具体被配置为:在对所述非易失性存储装置读取成功时,将所述读取命令的逻辑地址提交至读取完成队列;以及在对所述非易失性存储装置读取失败时,将所述读取命令的逻辑地址提交至写入完成队列;

27、所述第二片上存储器还被配置为:存储所述读取完成队列和所述写入完成队列;

28、所述第二处理器还被配置为:重新确定所述写入完成队列中的每个逻辑地址对应的漂移量的级别。

29、在一些实施例中,在第n个时间间隔内,所述第一处理器被配置为:第n+1轮检查逻辑地址是否保存在写入缓冲器中;所述第二处理器被配置为:第n轮确定第一提交队列中逻辑地址对应的漂移量的级别;所述第三处理器被配置为:第n-1轮发送第二提交队列中逻辑地址的漂移量的级别对应的读取命令;其中,n为正整数。

30、在一些实施例中,所述第一处理器具体被配置为:在所述读取命令对应的逻辑地址保存在所述写入缓冲器中时,返回所述逻辑地址对应的数据;

31、所述第一片上存储器还被配置为:存储返回的数据。

32、在一些实施例中,所述第一片上存储器和所述第二片上存储器均包括动态随机存取存储器或静态随机存取存储器。

33、在一些实施例中,所述存储器系统包括存储级内存;所述非易失性存储装置包括相变存储器。

34、第二方面,本公开实施例提供一种存储器控制器,所述存储器控制器与至少一个非易失性存储装置耦接;所述存储器控制器被配置为:

35、检查主机读取命令对应的逻辑地址是否保存在写入缓冲器中;

36、确定未保存在写入缓冲器中的逻辑地址对应的漂移量的级别;不同级别的漂移量对应的读取电压不同;

37、根据所述逻辑地址对应的漂移量的级别,对所述非易失性存储装置发送读取命令;其中,检查逻辑地址是否保存、确定漂移量的级别和发送读取命令的处理过程中至少有两个处理过程是并行执行的。

38、第三方面,本公开实施例提供一种存储器系统的操作方法,所述存储器系统包括:至少一个非易失性存储装置和耦接至所述非易失性存储装置的存储器控制器;所述操作方法包括:

39、检查主机读取命令对应的逻辑地址是否保存在写入缓冲器中;

40、确定未保存在写入缓冲器中的逻辑地址对应的漂移量的级别;不同级别的漂移量对应的读取电压不同;

41、根据所述逻辑地址对应的漂移量的级别,对所述非易失性存储装置发送读取命令;其中,检查逻辑地址是否保存、确定漂移量的级别和发送读取命令的处理过程中至少有两个处理过程是并行执行的。

42、在一些实施例中,检查逻辑地址是否保存、确定漂移量的级别和发送读取命令的处理过程均并行执行;所述存储器控制器包括:第一处理器、第二处理器、第三处理器、第一片上存储器和第二片上存储器;所述操作方法包括:

43、所述第一处理器检查主机读取命令对应的逻辑地址是否保存在写入缓冲器中,将未保存在所述写入缓冲器中的逻辑地址提交至第一提交队列;

44、所述第一片上存储器存储所述第一提交队列;

45、所述第二处理器确定所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,将每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别提交至第二提交队列;

46、所述第二片上存储器存储所述第二提交队列;

47、所述第三处理器根据所述第二提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,对所述非易失性存储装置发送读取命令;

48、其中,同一时刻,所述第一提交队列、所述第二提交队列和发送读取命令中对应的所述逻辑地址不同。

49、在一些实施例中,所述第二处理器确定所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,将每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别提交至第二提交队列之前,所述操作方法还包括:

50、所述第二处理器根据所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的数据的热度,确定每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别;所述数据的热度表征所述数据写入和读出的平均时差的长短程度。

51、在一些实施例中,所述数据的热度包括热数据、温数据和冷数据;所述热数据、所述温数据和所述冷数据对应的写入和读出的平均时差依次变长;

52、所述第二处理器根据所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的数据的热度,确定每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,包括:

53、所述第二处理器在所述逻辑地址对应的数据为所述热数据时,确定所述逻辑地址对应的漂移量为第一级漂移量;所述第二处理器在所述逻辑地址对应的数据为所述温数据时,确定所述逻辑地址对应的漂移量为第二级漂移量;所述第二处理器在所述逻辑地址对应的数据为所述冷数据时,确定所述逻辑地址对应的为第三级漂移量;其中,所述第一级漂移量小于所述第二级漂移量,所述第二级漂移量小于第三级漂移量。

54、在一些实施例中,所述操作方法还包括:

55、所述第二处理器根据所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的数据的热度,确定所述第二提交队列中的所述逻辑地址的排序;其中,所述逻辑地址对应的数据的热度越高,所述第二提交队列中的所述逻辑地址的排序的优先级越高。

56、在一些实施例中,所述第二处理器根据所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的数据的热度,确定每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别之前,所述操作方法还包括:

57、所述第二处理器通过查询映射表,确定所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的数据的热度。

58、在一些实施例中,所述第三处理器根据所述第二提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,对所述非易失性存储装置发送读取命令,包括:

59、所述第三处理器根据所述第二提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,确定对所述非易失性存储装置进行读取命令操作的读取电压;

60、所述第三处理器根据对所述非易失性存储装置进行读取命令操作的读取电压,对所述非易失性存储装置发送读取命令。

61、在一些实施例中,所述第三处理器根据所述第二提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,对所述非易失性存储装置发送读取命令之后,所述操作方法还包括:

62、所述第三处理器在对所述非易失性存储装置读取成功时,将所述读取命令的逻辑地址提交至读取完成队列;以及在对所述非易失性存储装置读取失败时,将所述读取命令的逻辑地址提交至写入完成队列;

63、所述第二片上存储器存储所述读取完成队列和所述写入完成队列;

64、所述第二处理器重新确定所述写入完成队列中的每个逻辑地址对应的漂移量的级别。

65、第四方面,本公开实施例提供一种可读存储介质,所述可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时可以实现如上述技术方案中所述的存储器系统的操作方法。

66、本公开实施例提供存储器系统及其操作方法、存储器控制器和可读存储介质。本公开实施例中,存储器系统包括至少一个非易失性存储装置和耦接至非易失性存储装置的存储器控制器,该存储器控制器被配置为:根据逻辑地址对应的漂移量的级别,对非易失性存储装置发送读取命令;如此,可以根据逻辑地址对应的漂移量的级别,确定对非易失性存储装置进行读取命令操作的读取电压,从而保证读取命令操作的正确性,进而提高存储器系统的可靠性。

67、并且,本公开实施例中,将检查逻辑地址是否保存在写入缓冲器中、确定未保存在写入缓冲器中的逻辑地址对应的漂移量的级别和根据逻辑地址对应的漂移量的级别,发送读取命令的处理过程中至少有两个处理过程是并行执行的,从而可以优化读取延迟,提高读取效率。


技术特征:

1.一种存储器系统,其特征在于,所述存储器系统包括:至少一个非易失性存储装置和耦接至所述非易失性存储装置的存储器控制器;所述存储器控制器被配置为:

2.根据权利要求1所述的存储器系统,其特征在于,检查逻辑地址是否保存、确定漂移量的级别和发送读取命令的处理过程均并行执行;所述存储器控制器包括:第一处理器、第二处理器、第三处理器、第一片上存储器和第二片上存储器;其中,

3.根据权利要求2所述的存储器系统,其特征在于,所述第二处理器具体被配置为:

4.根据权利要求3所述的存储器系统,其特征在于,所述数据的热度包括热数据、温数据和冷数据;所述热数据、所述温数据和所述冷数据对应的写入和读出的平均时差依次变长;

5.根据权利要求4所述的存储器系统,其特征在于,所述第二处理器具体被配置为:

6.根据权利要求3所述的存储器系统,其特征在于,所述第二处理器具体被配置为:

7.根据权利要求2所述的存储器系统,其特征在于,所述第三处理器具体被配置为:

8.根据权利要求2所述的存储器系统,其特征在于,所述第三处理器具体被配置为:在对所述非易失性存储装置读取成功时,将所述读取命令的逻辑地址提交至读取完成队列;以及在对所述非易失性存储装置读取失败时,将所述读取命令的逻辑地址提交至写入完成队列;

9.根据权利要求2所述的存储器系统,其特征在于,在第n个时间间隔内,所述第一处理器被配置为:第n+1轮检查逻辑地址是否保存在写入缓冲器中;所述第二处理器被配置为:第n轮确定第一提交队列中逻辑地址对应的漂移量的级别;所述第三处理器被配置为:第n-1轮发送第二提交队列中逻辑地址的漂移量的级别对应的读取命令;其中,n为正整数。

10.根据权利要求2所述的存储器系统,其特征在于,所述第一处理器具体被配置为:在所述读取命令对应的逻辑地址保存在所述写入缓冲器中时,返回所述逻辑地址对应的数据;

11.根据权利要求2所述的存储器系统,其特征在于,所述第一片上存储器和所述第二片上存储器均包括动态随机存取存储器或静态随机存取存储器。

12.根据权利要求1所述的存储器系统,其特征在于,所述存储器系统包括存储级内存;所述非易失性存储装置包括相变存储器。

13.一种存储器控制器,其特征在于,所述存储器控制器与至少一个非易失性存储装置耦接;所述存储器控制器被配置为:

14.一种存储器系统的操作方法,其特征在于,所述存储器系统包括:至少一个非易失性存储装置和耦接至所述非易失性存储装置的存储器控制器;所述操作方法包括:

15.根据权利要求14所述的存储器系统的操作方法,其特征在于,检查逻辑地址是否保存、确定漂移量的级别和发送读取命令的处理过程均并行执行;所述存储器控制器包括:第一处理器、第二处理器、第三处理器、第一片上存储器和第二片上存储器;所述操作方法包括:

16.根据权利要求15所述的存储器系统的操作方法,其特征在于,所述第二处理器确定所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,将每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别提交至第二提交队列之前,所述操作方法还包括:

17.根据权利要求16所述的存储器系统的操作方法,其特征在于,所述数据的热度包括热数据、温数据和冷数据;所述热数据、所述温数据和所述冷数据对应的写入和读出的平均时差依次变长;

18.根据权利要求17所述的存储器系统的操作方法,其特征在于,所述操作方法还包括:

19.根据权利要求16所述的存储器系统的操作方法,其特征在于,所述第二处理器根据所述第一提交队列中的每个所述逻辑地址对应的数据的热度,确定每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别之前,所述操作方法还包括:

20.根据权利要求15所述的存储器系统的操作方法,其特征在于,所述第三处理器根据所述第二提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,对所述非易失性存储装置发送读取命令,包括:

21.根据权利要求15所述的存储器系统的操作方法,其特征在于,所述第三处理器根据所述第二提交队列中的每个所述逻辑地址对应的漂移量的级别,对所述非易失性存储装置发送读取命令之后,所述操作方法还包括:

22.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时可以实现如权利要求14至21中任一项所述的存储器系统的操作方法。


技术总结
本公开提供存储器系统及其操作方法,存储器控制器和可读存储介质。所述存储器系统包括:至少一个非易失性存储装置和耦接至所述非易失性存储装置的存储器控制器;所述存储器控制器被配置为:检查主机读取命令对应的逻辑地址是否保存在写入缓冲器中;确定未保存在写入缓冲器中的逻辑地址对应的漂移量的级别;不同级别的漂移量对应的读取电压不同;根据所述逻辑地址对应的漂移量的级别,对所述非易失性存储装置发送读取命令;其中,检查逻辑地址是否保存、确定漂移量的级别和发送读取命令的处理过程中至少有两个处理过程是并行执行的。

技术研发人员:毕凡亚,王星,谭华,孙哲,于波,韩光耀
受保护的技术使用者:长江存储科技有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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