包括多个存储器系统的数据处理系统

文档序号:168353 发布日期:2021-10-29 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 包括多个存储器系统的数据处理系统 (Data processing system including multiple memory systems ) 是由 边谕俊 于 2021-01-18 设计创作,主要内容包括:本公开涉及一种数据处理设备,包括:第一存储器系统,包括第一和第二接口以及第一存储区域,通过第一接口联接到主机,并且被配置为将第一存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小设置为第一大小单位;以及第二存储器系统,包括联接到第二接口以与第一存储器系统通信的第三接口,并且被配置为在初始操作时段期间,根据第一存储器系统的请求,将第二存储器系统中包括的第二存储区域的容量信息传输到第一存储器系统,并且在初始操作时段期间,响应于从第一存储器系统传输的映射设置命令,将第二存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小设置为第二大小单位。(The present disclosure relates to a data processing apparatus comprising: a first memory system including first and second interfaces and a first storage region, coupled to a host through the first interface, and configured to set a size of a logical-to-physical (L2P) mapping of the first storage region to a first size unit; and a second memory system including a third interface coupled to the second interface to communicate with the first memory system, and configured to transmit capacity information of a second storage region included in the second memory system to the first memory system according to a request of the first memory system during an initial operation period, and set a size of a logical-to-physical (L2P) mapping of the second storage region to a second size unit in response to a mapping setting command transmitted from the first memory system during the initial operation period.)

包括多个存储器系统的数据处理系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年4月29日提交的申请号为10-2020-0052149的韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请通过引用整体并入本文。

技术领域

各个实施例涉及一种数据处理系统,且更特别地,涉及一种包括多个存储器系统的数据处理系统及操作数据处理系统的方法。

背景技术

近来,计算机环境范例已经转变为使得几乎能够随时随地访问计算机系统的普适计算。因此,诸如移动电话、数码相机、笔记本电脑等的便携式电子装置的使用已经增加。这种便携式电子装置通常使用或包括存储器系统,例如,数据存储装置,存储器系统包括或嵌入至少一个存储器装置。数据存储装置可以被用作便携式电子装置的主存储装置或辅助存储装置。

因为非易失性半导体存储器装置由于缺少机械驱动部件(例如,硬盘中的机械臂)而具有优异的稳定性和耐久性,并且可以展现出高数据访问速度和低功耗,所以计算装置受益于以非易失性半导体存储器装置的形式实施的数据存储。半导体数据存储装置的示例包括通用串行总线(USB)存储器装置、具有各种接口的存储卡和/或固态驱动器(SSD)。

发明内容

各个实施例涉及一种能够有效地管理多个存储器系统的数据处理系统。

在实施例中,一种数据处理设备可以包括:第一存储器系统,包括第一和第二接口以及第一存储区域,通过第一接口联接到主机,并且被配置为将第一存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小设置为第一大小单位;以及第二存储器系统,包括联接到第二接口以与第一存储器系统通信的第三接口,并且被配置为在初始操作时段期间,根据第一存储器系统的请求,将第二存储器系统中包括的第二存储区域的容量信息传输到第一存储器系统,并且在初始操作时段期间,响应于从第一存储器系统传输的映射设置命令,将第二存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小设置为第二大小单位。

第一存储器系统可以进一步被配置为:在初始操作时段期间,检查第二存储区域的容量信息,并且根据检查的结果来设置第一大小单位和第二大小单位,第一大小单位和第二大小单位彼此不同。

第一存储器系统可以通过以下方式设置第一和第二大小单位:当第二存储区域大于或等于第一存储区域时,生成将第二大小单位设置为大于第一大小单位的映射设置命令,并且将所生成的映射设置命令传输到第二存储器系统;并且当第一存储区域大于第二存储区域时,生成将第一大小单位设置为大于第二大小单位的映射设置命令,并且将所生成的映射设置命令传输到第二存储器系统。

第一存储器系统可以进一步被配置为:在初始操作时段之后的普通操作时段期间,分析从主机接收的输入命令;根据分析的结果,选择第一或第二存储器系统来处理输入命令;当选择第二存储器系统来处理输入命令时,从第二存储器系统接收处理输入命令的结果;并且将处理输入命令的结果传输到主机。

当输入命令是写入命令时,第一存储器系统可以通过检查与写入命令相对应的写入数据的模式来分析输入命令。当输入命令是写入命令时,第一存储器系统可以通过将写入数据存储在第一或第二存储区域中来选择第一或第二存储器系统。当输入命令是读取命令时,第一存储器系统可以通过检查与读取命令相对应的逻辑地址来分析输入命令。当输入命令是读取命令时,第一存储器系统可以通过从第一或第二存储区域读取读取数据来选择第一或第二存储器系统。

小于参考大小的写入数据可以是随机模式,并且大于参考大小的写入数据可以是顺序模式。当第二大小单位被设置为大于第一大小单位时,第一存储器系统可以将顺序模式的写入数据存储在第二存储区域中,并且可以将随机模式的写入数据存储在第一存储区域中。当第一大小单位被设置为大于第二大小单位时,第一存储器系统可以将顺序模式的写入数据存储在第一存储区域中,并且可以将随机模式的写入数据存储在第二存储区域中。

第一存储器系统可以进一步被配置为:在初始操作时段期间,设置与第一存储区域相对应的第一逻辑地址的范围以及与第二存储区域相对应的第二逻辑地址的范围,第一逻辑地址的范围与第二逻辑地址的范围彼此不同;与第二存储器系统共享第二逻辑地址,并且与主机共享通过将第一逻辑地址和第二逻辑地址的范围求和而获得的总和逻辑地址的范围。

当第二大小单位被设置为大于第一大小单位时,写入数据可以是顺序模式,并且与写入命令相对应的第一输入逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内,第一存储器系统可以通过将写入命令和第一输入逻辑地址传输到第二存储器系统以将写入数据存储在第二存储区域中,来存储写入数据。当第二大小单位被设置为大于第一大小单位时,写入数据可以是随机模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内,第一存储器系统可以响应于写入命令和第一输入逻辑地址而将写入数据存储在第一存储区域中。当第一大小单位被设置为大于第二大小单位时,写入数据可以是顺序模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内,第一存储器系统可以响应于写入命令和第一输入逻辑地址而将写入数据存储在第一存储区域中。当第一大小单位被设置为大于第二大小单位时,写入数据可以是随机模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内,第一存储器系统可以通过将写入命令和第一输入逻辑地址传输到第二存储器系统以将写入数据存储在第二存储区域中,来存储写入数据。

当第二大小单位被设置为大于第一大小单位时,写入数据可以是顺序模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内,第一存储器系统可以通过以下方式来存储写入数据:通过将第二逻辑地址的范围中包括的第一中间逻辑地址映射到第一输入逻辑地址,将该第一中间逻辑地址作为中间映射信息来管理;并且将写入命令和第一中间逻辑地址传输到第二存储器系统,以将写入数据存储在第二存储区域中。当第二大小单位被设置为大于第一大小单位时,写入数据可以是随机模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内,第一存储器系统通过以下方式来存储写入数据:通过将第一逻辑地址的范围中包括的第二中间逻辑地址映射到第一输入逻辑地址,将该第二中间逻辑地址作为中间映射信息来管理;并且响应于写入命令和第二中间逻辑地址而将写入数据存储在第一存储区域中。当第一大小单位被设置为大于第二大小单位时,写入数据可以是顺序模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内,第一存储器系统可以通过以下方式来存储写入数据:通过将第一逻辑地址的范围中包括的第三中间逻辑地址映射到第一输入逻辑地址,将该第三中间逻辑地址作为中间映射信息来管理;并且响应于写入命令和第三中间逻辑地址而将写入数据存储在第一存储区域中。当第一大小单位被设置为大于第二大小单位时,写入数据可以是随机模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内,第一存储器系统可以通过以下方式来存储写入数据:通过将第二逻辑地址的范围中包括的第四中间逻辑地址映射到第一输入逻辑地址,将该第四中间逻辑地址作为中间映射信息来管理;并且将写入命令和第四中间逻辑地址传输到第二存储器系统,以将写入数据存储在第二存储区域中。

在中间映射信息中未检测到与读取命令相对应的第二输入逻辑地址的情况下,第一存储器系统可以在第二输入逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内时,响应于读取命令和第二输入逻辑地址而从第一存储区域读取读取数据,并且可以在第二输入逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内时,通过将读取命令和第二输入逻辑地址传输到第二存储器系统以从第二存储区域读取读取数据来读取读取数据。

在通过参考中间映射信息检测到被映射到第二输入逻辑地址的第五中间逻辑地址的情况下,第一存储器系统可以在第五中间逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内时,通过将读取命令和第五中间逻辑地址传输到第二存储器系统以从第二存储区域读取读取数据来读取读取数据,并且可以在第五中间逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内时,响应于读取命令和第五中间逻辑地址而从第一存储区域读取读取数据。

第一存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小可以是表示第一存储区域的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的信息的大小。第二存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小可以是表示第二存储区域的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的信息的大小。

在实施例中,一种数据处理设备可以包括:主存储器系统,包括第一至第三接口以及主存储区域,通过第一接口联接到主机,并且被配置为将主存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小设置为参考大小单位;第一子存储器系统,包括联接到第二接口以与主存储器系统通信的第四接口,并且被配置为在初始操作时段期间,根据主存储器系统的请求,将第一子存储器系统中包括的第一存储区域的第一容量信息传输到主存储器系统,并且在初始操作时段期间,响应于从主存储器系统传输的第一映射设置命令而将第一存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小设置为第一大小单位;以及第二子存储器系统,包括联接到第三接口以与主存储器系统通信的第五接口,并且被配置为在初始操作时段期间,根据主存储器系统的请求,将第二子存储器系统中包括的第二存储区域的第二容量信息传输到主存储器系统,并且在初始操作时段期间,响应于从主存储器系统传输的第二映射设置命令而将第二存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小设置为第二大小单位。

主存储器系统可以进一步被配置为:在初始操作时段期间,比较第一和第二容量信息,并且根据比较的结果,在大于参考大小单位的范围内,不同地设置第一大小单位和第二大小单位。

主存储器系统可以通过以下方式设置第一和第二大小单位:当第一存储区域大于第二存储区域时,生成将第一大小单位设置为大于第二大小单位的第一和第二映射设置命令,并且将所生成的第一和第二映射设置命令传输到第一和第二子存储器系统;当第二存储区域大于第一存储区域时,生成将第二大小单位设置为大于第一大小单位的第一和第二映射设置命令,并且将所生成的第一和第二映射设置命令传输到第一和第二子存储器系统;并且当第一存储区域和第二存储区域的大小相同时,生成将第一和第二大小单位中的一个设置为大于另一个的第一和第二映射设置命令,并且将所生成的第一和第二映射设置命令传输到第一和第二子存储器系统。

主存储器系统可以进一步被配置为:在初始操作时段之后的普通操作时段期间,分析从主机传送的输入命令;根据分析的结果,选择主存储器系统、第一子存储器系统或第二子存储器系统来处理输入命令;并且当选择第一或第二子存储器系统来处理输入命令时,从所选择的子存储器系统接收处理输入命令的结果,并且将处理输入命令的结果传输到主机。

当输入命令是写入命令时,主存储器系统可以通过检查与写入命令相对应的写入数据的模式来分析输入命令。当输入命令是写入命令时,主存储器系统可以通过将写入数据存储在主存储区域、第一存储区域和第二存储区域中的任意一个中来选择主存储器系统、第一子存储器系统或第二子存储器系统。当输入命令是读取命令时,主存储器系统可以通过检查与读取命令相对应的逻辑地址来分析输入命令。当输入命令是读取命令时,主存储器系统可以通过从主存储区域、第一存储区域和第二存储区域中的任意一个中读取读取数据来选择主存储器系统、第一子存储器系统或第二子存储器系统。

小于第一参考大小的写入数据可以是随机模式,并且大于第一参考大小的写入数据可以是顺序模式。小于第二参考大小的顺序模式的写入数据可以是第一顺序模式,并且大于第二参考大小的顺序模式的写入数据可以是第二顺序模式。主存储器系统可以将随机模式的写入数据存储在主存储区域中。当第二大小单位被设置为大于第一大小单位时,主存储器系统可以将第一顺序模式的写入数据存储在第一存储区域中,并且可以将第二顺序模式的写入数据存储在第二存储区域中。当第一大小单位被设置为大于第二大小单位时,主存储器系统可以将第二顺序模式的写入数据存储在第一存储区域中,并且可以将第一顺序模式的写入数据存储在第二存储区域中。

主存储器系统可以进一步被配置为:在初始操作时段期间,不同地设置与主存储区域相对应的主逻辑地址的范围、与第一存储区域相对应的第一逻辑地址的范围以及与第二存储区域相对应的第二逻辑地址的范围;与第一子存储器系统共享第一逻辑地址,与第二子存储器系统共享第二逻辑地址,并且与主机共享将主逻辑地址、第一逻辑地址和第二逻辑地址的范围求和而获得的总和逻辑地址的范围。

当第二大小单位被设置为大于第一大小单位时,写入数据可以是第一顺序模式,并且与写入命令相对应的第一输入逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内,主存储器系统可以通过将写入命令和第一输入逻辑地址传输到第一子存储器系统以将写入数据存储在第一存储区域中,来存储写入数据。当第二大小单位被设置为大于第一大小单位时,写入数据可以是第二顺序模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内,主存储器系统可以通过将写入命令和第一输入逻辑地址传输到第二子存储器系统以将写入数据存储在第二存储区域中,来存储写入数据。当第一大小单位被设置为大于第二大小单位时,写入数据可以是第一顺序模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内,主存储器系统可以通过将写入命令和第一输入逻辑地址传输到第二子存储器系统以将写入数据存储在第二存储区域中,来存储写入数据。当第一大小单位被设置为大于第二大小单位时,写入数据可以是第二顺序模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内,主存储器系统可以通过将写入命令和第一输入逻辑地址传输到第一子存储器系统以将写入数据存储在第一存储区域中,来存储写入数据。

当第二大小单位被设置为大于第一大小单位时,写入数据可以是第二顺序模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内,主存储器系统可以通过以下方式来存储写入数据:通过将第二逻辑地址的范围中包括的第一中间逻辑地址映射到第一输入逻辑地址,将该第一中间逻辑地址作为中间映射信息来管理;并且将写入命令和第一中间逻辑地址传输到第二子存储器系统,以将写入数据存储在第二存储区域中。当第二大小单位被设置为大于第一大小单位时,写入数据可以是第一顺序模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内,主存储器系统可以通过以下方式来存储写入数据:通过将第一逻辑地址的范围中包括的第二中间逻辑地址映射到第一输入逻辑地址,将该第二中间逻辑地址作为中间映射信息来管理;并且将写入命令和第二中间逻辑地址传输到第一子存储器系统,以将写入数据存储在第一存储区域中。当第一大小单位被设置为大于第二大小单位时,写入数据可以是第一顺序模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内,主存储器系统可以通过以下方式来存储写入数据:通过将第二逻辑地址的范围中包括的第三中间逻辑地址映射到第一输入逻辑地址,将该第三中间逻辑地址作为中间映射信息来管理;并且将写入命令和第三中间逻辑地址传输到第二子存储器系统,以将写入数据存储在第二存储区域中。当第一大小单位被设置为大于第二大小单位时,写入数据可以是第二顺序模式,并且第一输入逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内,主存储器系统可以通过以下方式来存储写入数据:通过将第一逻辑地址的范围中包括的第四中间逻辑地址映射到第一输入逻辑地址,将该第四中间逻辑地址作为中间映射信息来管理;并且将写入命令和第四中间逻辑地址传输到第一子存储器系统,以将写入数据存储在第一存储区域中。

在中间映射信息中未检测到与读取命令相对应的第二输入逻辑地址的情况下,主存储器系统可以在第二输入逻辑地址被包括在主逻辑地址的范围内时,响应于读取命令和第二输入逻辑地址而从主存储区域读取读取数据,可以在第二输入逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内时,通过将读取命令和第二输入逻辑地址传输到第一子存储器系统以从第一存储区域读取读取数据,来读取读取数据,并且可以在第二输入逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内时,通过将读取命令和第二输入逻辑地址传输到第二子存储器系统以从第二存储区域读取读取数据,来读取读取数据。

在通过参考中间映射信息检测到被映射到第二输入逻辑地址的第五中间逻辑地址的情况下,主存储器系统可以在第五中间逻辑地址被包括在第一逻辑地址的范围内时,通过将读取命令和第五中间逻辑地址传输到第一子存储器系统以从第一存储区域读取读取数据,来读取读取数据,并且可以在第五中间逻辑地址被包括在第二逻辑地址的范围内时,通过将读取命令和第五中间逻辑地址传输到第二子存储器系统以从第二存储区域读取读取数据,来读取读取数据。

主存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小可以是表示主存储区域的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的信息的大小。第一存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小可以是表示第一存储区域的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的信息的大小。第二存储区域的逻辑到物理(L2P)映射的大小可以是表示第二存储区域的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的信息的大小。

在实施例中,一种数据处理系统可以包括:主机,适用于一起提供第一和第二请求中的一个以及分别处于第一和第二范围内的第一和第二逻辑地址中的一个;第一系统,适用于响应于第一请求而基于第一逻辑地址和与第一大小相对应的第一物理地址之间的第一映射关系,以第一大小单位访问第一存储装置;以及第二系统,适用于响应于第二请求而基于第二逻辑地址和与第二大小相对应的第二物理地址之间的第二映射关系,以第二大小单位访问第二存储装置。第一系统可以进一步适用于响应于第一请求而基于第二逻辑地址与第一范围内的第一中间逻辑地址之间的第三映射关系以及第一中间逻辑地址与第一物理地址之间的第四映射关系,以第一大小单位访问第一存储装置。第二系统可以进一步适用于响应于第二请求而基于第一逻辑地址与第二范围内的第二中间逻辑地址之间的第五映射关系以及第二中间逻辑地址与第二物理地址之间的第六映射关系,以第二大小单位访问第二存储装置。

在本技术中,当物理上分开的至少两个存储器系统联接到主机时,可以将与至少两个存储器系统相对应的至少两个逻辑地址求和成一个从而与主机共享,因此主机可以将物理上分开的至少两个存储器系统在逻辑上类似于一个存储器系统来使用。

另外,在本技术中,当物理上分开的至少两个存储器系统联接到主机时,可以根据与主机的联接关系来确定至少两个存储器系统的各自作用,并且可以根据所确定的作用而彼此不同地确定分别将在至少两个存储器系统中存储的数据的大小单位和模式。通过这样,当将物理上分开的至少两个存储器系统在逻辑上类似于一个存储器系统被使用时,可以更有效地处理数据。

附图说明

图1A至图1C示出根据本公开的实施例的包括多个存储器系统的数据处理系统。

图2示出根据本公开的实施例的数据处理系统的设置操作和命令处理操作。

图3示出根据本公开的实施例的数据处理系统的命令处理操作的示例。

图4示出根据本公开的实施例的数据处理系统的命令处理操作的另一示例。

图5示出根据本公开的实施例的在数据处理系统中基于逻辑地址来管理至少多个存储器系统的操作。

图6A和图6B示出根据本公开的实施例的在数据处理系统中基于逻辑地址的命令处理操作的示例。

图7示出根据本公开的实施例的在数据处理系统中基于逻辑地址的命令处理操作的另一示例。

图8A至图8D示出根据本公开的实施例的包括多个存储器系统的数据处理系统。

图9A和图9B示出根据本公开的实施例的数据处理系统的设置操作和命令处理操作。

图10示出根据本公开的实施例的数据处理系统的命令处理操作的示例。

图11示出根据本公开的实施例的数据处理系统的命令处理操作的另一示例。

图12示出根据本公开的实施例的在数据处理系统中基于逻辑地址来管理至少多个存储器系统的操作。

图13A和图13B示出根据本公开的实施例的在数据处理系统中基于逻辑地址的命令处理操作的示例。

图14示出根据本公开的实施例的在数据处理系统中基于逻辑地址的命令处理操作的另一示例。

具体实施方式

下面参照附图更详细地描述本公开的各个示例。然而,本发明的方面和特征可以以不同方式实现,以形成包括所公开任何实施例中的变型的其它实施例。因此,本发明不限于本文阐述的实施例。相反,提供所描述的实施例,使得本公开是彻底且完整的,并且将本公开充分传达给本发明所属领域的技术人员。在整个公开中,相同的附图标记在本公开的各个附图和示例中指代相同的部件。注意的是,对“实施例”、“另一实施例”等的参考不一定仅意为一个实施例,并且对任何这种短语的不同参考不一定针对相同的实施例。

将理解的是,尽管本文可能使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来识别各个元件,但是这些元件不受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件与另外具有相同或相似名称的另一元件区分开。因此,在一个实例中的第一元件可以在另一实例中被称为第二或第三元件,而不指示元件本身的任何改变。

附图不一定按比例绘制,并且在一些实例中,为了清楚地示出实施例的特征,比例可能被放大。当元件被称为连接或联接至另一元件时,应当理解的是,前者可以直接连接或联接至后者,或者经由其间的一个或多个中间元件而电连接或联接至后者。另外,还将理解的是,当元件被称为在两个元件“之间”时,它可以是这两个元件之间唯一的元件,或者也可能存在一个或多个中间元件。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,而不旨在限制本发明。如本文所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式旨在包括复数形式,反之亦然。类似地,不定冠词“一”和“一个”意为一个或多个,除非从语言或上下文中明确地指示仅一个。

将进一步理解的是,当在说明书中使用时,术语“包括”、“包括有”、“包含”和“包含有”指明存在所陈述元件并且不排除存在或添加一个或多个其它元件。如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意和所有组合。

除非另有定义,否则本文所使用的包括技术和科学术语在内的所有术语具有与本发明所属领域的普通技术人员鉴于本公开而通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是,除非在本文中明确定义,否则诸如在常用词典中所定义的那些的术语应当被解释为具有与在本公开和相关领域的语境中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过于形式化的意义来解释。

在下面的描述中,阐述了许多具体细节,以便提供对本发明的透彻理解。可以在没有一些或所有这些具体细节的情况下实践本发明。在其它情况下,为了避免不必要地模糊本发明,没有详细描述公知的进程结构和/或进程。

还要注意的是,在一些实例中,除非另外特别指出,否则,如对相关领域的技术人员而言显而易见的,结合一个实施例描述的特征或元件可以单独使用,或者与另一实施例的其它特征或元件组合使用。

下面参照附图详细地描述本公开的实施例,其中相同的附图标记指代相同的元件。

第一实施例

图1A至图1C示出根据本公开的实施例的包括多个存储器系统的数据处理系统。

参照图1A,根据本公开的实施例的数据处理系统100可以包括主机102以及多个存储器系统110和120。

根据实施例,多个存储器系统110和120可以包括两个存储器系统,即,第一存储器系统110和第二存储器系统120。

主机102可以将与用户请求相对应的多个命令传输到多个存储器系统110和120,多个存储器系统110和120可以执行与多个命令相对应的多个命令操作,即,与用户请求相对应的操作。

多个存储器系统110和120可以响应于主机102的请求而操作,并且特别地,可以存储待由主机102访问的数据。换句话说,多个存储器系统110和120中的一个或两个可以用作主机102的主存储器装置或辅助存储器装置。根据联接到主机102的主机接口协议,多个存储器系统110和120中的每个可以被实施为各种类型的存储器装置中的任意一种。例如,存储器系统110和120中的每个可以被实现为固态驱动器(SSD),MMC、eMMC(嵌入式MMC)、RS-MMC(缩小尺寸的MMC)和微型MMC形式的多媒体卡,SD、迷你SD和微型SD形式的安全数字卡,通用串行总线(USB)存储装置,通用闪存(UFS)装置,紧凑型闪存(CF)卡,智能媒体卡和/或记忆棒。

存储器系统110和120中的每个可以被集成到一个半导体装置中以配置诸如以下的存储卡:个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡,紧凑型闪存(CF)卡,SM和SMC形式的智能媒体卡,记忆棒,MMC、RS-MMC和微型MMC形式的多媒体卡,SD、迷你SD、微型SD和SDHC形式的安全数字卡,和/或通用闪存(UFS)装置。

在另一实施例中,存储器系统110和120中的每个可以配置计算机、超移动PC(UMPC)、工作站、上网本、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、网络平板、平板电脑、无线电话、移动电话、智能电话、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、便携式游戏机、导航装置、黑匣子、数码相机、数字多媒体广播(DMB)播放器、三维电视、智能电视、数字音频记录器、数字音频播放器、数字图片记录器、数字图片播放器、数字视频记录器、数字视频播放器、配置数据中心的存储装置、能够在无线环境下传输和接收信息的装置、配置家庭网络的各种电子装置中的一种、配置计算机网络的各种电子装置中的一种、配置远程信息处理网络的各种电子装置中的一种、RFID(射频识别)装置、或配置计算系统的各种组成元件中的一种。

第一存储器系统110可以包括第一存储区域(MEMORY SPACE1)1102。第二存储器系统120可以包括第二存储区域(MEMORY SPACE2)1202。第一存储区域1102和第二存储区域1202中的每个可以包括诸如以下的存储装置:诸如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)的易失性存储器装置,或诸如只读存储器(ROM)、掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、铁电RAM(FRAM)、相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)和闪速存储器的非易失性存储器装置。

第一存储器系统110可以直接联接到主机102。也就是说,第一存储器系统110可以根据主机102的请求来接收写入数据并且将写入数据存储在第一存储区域1102中。而且,第一存储器系统110可以根据主机102的请求来读取第一存储区域1102中存储的数据,并且将读取数据输出到主机102。

第二存储器系统120可以直接联接到第一存储器系统110,但是可以不直接联接到主机102。也就是说,当在第二存储器系统120和主机102之间传送命令和数据时,可以通过第一存储器系统110来传送该命令和数据。例如,当根据主机102的请求来接收写入数据时,第二存储器系统120可以通过第一存储器系统110来接收写入数据。当然,第二存储器系统120可以将通过第一存储器系统110接收的主机102的写入数据存储在第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中。类似地,当根据主机102的请求读取第二存储器系统中120包括的第二存储区域1202中存储的读取数据并且将读取数据输出到主机102时,第二存储器系统120可以通过第一存储器系统110将读取数据输出到主机102。

参照图1B,示出了第一存储器系统110的详细配置。

第一存储器系统110包括:存储器装置,即第一非易失性存储器装置1501,存储待由主机102访问的数据;以及第一控制器1301,控制向第一非易失性存储器装置1501的数据存储。

第一非易失性存储器装置1501可以被配置为与上面参照图1A描述的第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102相同。

第一控制器1301响应于来自主机102的请求而控制第一非易失性存储器装置1501。例如,第一控制器1301将从第一非易失性存储器装置1501读取的数据提供到主机102,并且将从主机102提供的数据存储在第一非易失性存储器装置1501中。为此,第一控制器1301控制第一非易失性存储器装置1501的操作,诸如读取操作、写入操作、编程操作和擦除操作。

详细地,第一存储器系统110中包括的第一控制器1301可以包括:第一接口(INTERFACE1)1321、处理器(PROCESSOR)1341、错误校正码(ECC)组件(下面简称为ECC)1381、电源管理单元(PMU)1401、存储器接口(MEMORY INTERFACE)1421、存储器(MEMORY)1441和第二接口(INTERFACE2)131。

第一接口1321执行交换待在第一系统110和主机102之间传送的命令和数据的操作,并且可以被配置为通过诸如以下各种接口协议中的至少一种与主机102通信:通用串行总线(USB)、多媒体卡(MMC)、高速外围组件互连(PCI-E)、串列SCSI(SAS)、串行高级技术附件(SATA)、并行高级技术附件(PATA)、小型计算机系统接口(SCSI)、增强型小型磁盘接口(ESDI)、电子集成驱动器(IDE)和MIPI(移动工业处理器接口)。作为与主机102交换数据的区域,第一接口1321可以通过被称为主机接口层(HIL)的固件来驱动。

ECC 1381可以校正第一非易失性存储器装置1501中处理的数据的错误位,并且可以包括ECC编码器和ECC解码器。ECC编码器可以对待编程到第一非易失性存储器装置1501的数据执行错误校正编码,并且从而可以生成添加了奇偶校验位的数据。可以将添加了奇偶校验位的数据存储在第一非易失性存储器装置1501中。当读取第一非易失性存储器装置1501中存储的数据时,ECC解码器检测和校正从第一非易失性存储器装置1501中读取的数据中的错误。换句话说,在对从第一非易失性存储器装置1501读取的数据执行错误校正解码之后,ECC 1381可以确定错误校正解码是否已经成功,可以输出指示该确定的信号,例如错误校正成功/失败信号,并且可以通过使用在ECC编码进程中生成的奇偶校验位来校正读取数据的错误位。如果已经发生的错误位的数量等于或大于错误位校正限制,则ECC 1381无法校正错误位,并且可以输出指示错误位无法被校正的错误校正失败信号。

ECC 1381可以通过使用LDPC(低密度奇偶校验)码、BCH(博斯-查德胡里-霍昆格姆,Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)码、涡轮码、里德-所罗门(Reed-Solomon)码、卷积码、RSC(递归系统码)、或诸如TCM(网格编码调制)或BCM(分组编码调制)的编码调制来执行错误校正。然而,错误校正不限于这些技术。为此,ECC 1381可以包括用于错误校正的合适的硬件和软件。

PMU 1401提供和管理第一控制器1301的电力,即,第一控制器1301中包括的组件的电力。

存储器接口1421用作执行第一控制器1301和第一非易失性存储器装置1501之间的接口连接的存储器/存储装置接口,以允许第一控制器1301响应于来自主机102的请求而控制第一非易失性存储器装置1501。当第一非易失性存储器装置1501是闪速存储器,特别是NAND闪速存储器时,作为NAND闪存控制器(NFC),存储器接口1421在处理器1341的控制下生成第一非易失性存储器装置1501的控制信号并且处理数据。

存储器接口1421可以支持处理第一控制器1301和第一非易失性存储器装置1501之间的命令和数据的接口的操作,例如NAND闪存接口的操作,特别地,支持第一控制器1301和第一非易失性存储器装置1501之间的数据输入/输出,并且作为与第一非易失性存储器装置1501交换数据的区域,可以通过被称为闪存接口层(FIL)的固件来驱动。

第二接口131可以是处理第一控制器1301和第二存储器系统120之间的命令和数据的接口,即,执行第一存储器系统110和第二存储器系统120之间的接口连接的系统接口。第二接口131可以在处理器1341的控制下在第一存储器系统110和第二存储器系统120之间传送命令和数据。

作为第一存储器系统110和第一控制器1301的工作存储器的存储器1441存储用于驱动第一存储器系统110和第一控制器1301的数据。详细地,当第一控制器1301响应于来自主机102的请求而控制第一非易失性存储器装置1501时,例如,当第一控制器1301控制第一非易失性存储器装置1501的诸如读取操作、写入操作、编程操作和擦除操作的操作时,存储器1441临时存储应当被管理的数据。进一步地,当在第一控制器1301和第二存储器系统120之间传送命令和数据时,存储器1441可以临时存储应当被管理的数据。

存储器1441可以由易失性存储器来实施。例如,存储器1441可以由静态随机存取存储器(SRAM)或动态随机存取存储器(DRAM)来实施。

存储器1441可以如图1B所示设置在第一控制器1301的内部,或者可以设置在第一控制器1301的外部。当存储器1441设置在第一控制器1301的外部时,存储器1441应当由可操作地联接以通过分开的存储器接口(未示出)与第一控制器1301交换数据的分开的外部易失性存储器来实施。

存储器1441可以存储在控制第一非易失性存储器装置1501的操作的进程中以及在第一存储器系统110与第二存储器系统120之间传送数据的进程中应当被管理的数据。为了存储这种数据,存储器1441可以包括程序存储器、数据存储器、写入缓冲器/高速缓存、读取缓冲器/高速缓存、数据缓冲器/高速缓存、映射缓冲器/高速缓存等。

处理器1341控制第一系统110的所有操作,并且特别地,响应于来自主机102的写入请求或读取请求而控制针对第一非易失性存储器装置1501的编程操作或读取操作。处理器1341驱动被称为闪存转换层(FTL)的固件,以控制针对第一非易失性存储器装置1501的第一存储器系统110的一般操作。处理器1341可以由微处理器或中央处理器单元(CPU)来实现。

例如,第一控制器1301在第一非易失性存储器装置1501中执行从主机102请求的操作,即,通过处理器1341利用第一非易失性存储器装置1501来执行与从主机102接收的命令相对应的命令操作。第一控制器1301可以执行作为与从主机102接收的命令相对应的命令操作的前台操作,例如与写入命令相对应的编程操作、与读取命令相对应的读取操作、与擦除命令相对应的擦除操作、或者与作为设置命令的设置参数命令或设置特征命令相对应的参数设置操作。

第一控制器1301可以通过处理器1341执行针对第一非易失性存储器装置1501的后台操作。针对第一非易失性存储器装置1501的后台操作可以包括将第一非易失性存储器装置1501的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>之中的存储块中存储的数据复制到另一存储块的操作,例如,垃圾收集(GC)操作。针对第一非易失性存储器装置1501的后台操作可以包括在第一非易失性存储器装置1501的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>之间交换所存储的数据的操作,例如,损耗均衡(WL)操作。针对第一非易失性存储器装置1501的后台操作可以包括将第一控制器1301中存储的映射数据存储在第一非易失性存储器装置1501的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>中的操作,例如,映射清除操作。针对第一非易失性存储器装置1501的后台操作可以包括针对第一非易失性存储器装置1501的不良管理(badmanagement)操作,例如,检查和处理第一非易失性存储器装置1501中包括的多个存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>之中的坏块的坏块管理操作。

第一控制器1301可以通过处理器1341生成和管理与访问第一非易失性存储器装置1501的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>的操作相对应的日志数据。访问第一非易失性存储器装置1501的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>的操作包括对第一非易失性存储器装置1501的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>执行前台操作或后台操作。

在第一控制器1301的处理器1341中,可以包括用于对第一非易失性存储器装置1501执行不良管理的单元(未示出)。用于对第一非易失性存储器装置1501执行不良管理的单元执行坏块管理,检查第一非易失性存储器装置1501中包括的多个存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>之中的坏块并且将检查到的坏块作为不良来处理。坏块管理意指,当第一非易失性存储器装置1501是例如NAND闪速存储器的闪速存储器时,因为在写入数据时,例如在编程数据时,可能由于NAND闪速存储器的特性而发生编程失败,所以将已经发生编程失败的存储块作为不良来处理并且将编程失败的数据写入到(即,编程到)新存储块中。

第一控制器1301通过处理器1341来执行传输待在第一存储器系统110和第二存储器系统120之间输入/输出的命令和数据的操作。可以在第一存储器系统110和第二存储器系统120之间输入/输出的命令和数据可以从主机102传输到第一存储器系统110。

第一系统110中的第一非易失性存储器装置1501即使没有供应电力也可以保留所存储的数据。特别地,第一系统110中的第一非易失性存储器装置1501可以通过写入操作来存储从主机102提供的写入数据WDATA,并且可以通过读取操作将第一非易失性存储器装置1501中存储的读取数据(未示出)提供到主机102。

尽管第一非易失性存储器装置1501可以由诸如例如NAND闪速存储器的闪速存储器的非易失性存储器来实现,但注意的是,第一非易失性存储器装置1501可以由诸如以下的各种存储器中的任意一种来实现:相变存储器(PCRAM:相变随机存取存储器)、电阻式存储器(RRAM(ReRAM):电阻式随机存取存储器)、铁电存储器(FRAM:铁电随机存取存储器)和/或自旋转移力矩磁性存储器(STT-RAM(STT-MRAM):自旋转移力矩磁性随机存取存储器)。

第一非易失性存储器装置1501包括多个存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>。换句话说,第一非易失性存储器装置1501可以通过写入操作将从主机102提供的写入数据WDATA存储在存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>中,并且可以通过读取操作将存储块MEMORYBLOCK<0、1、2、...>中存储的读取数据(未示出)提供到主机102。

第一非易失性存储器装置1501中包括的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>中的每个包括多个页面P<0、1、2、3、4、...>。而且,尽管附图中未详细示出,但是页面P<0、1、2、3、4,...>中的每个包括多个存储器单元。

根据存储块中包括的一个存储器单元中可以存储或表示的位的数量,第一非易失性存储器装置1501中包括的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>中的每个可以是单层单元(SLC)存储块或多层单元(MLC)存储块。SLC存储块包括由每个存储1位数据的存储器单元来实现的多个页面,并且具有优异的数据计算性能和高耐久性。MLC存储块包括由每个存储多位数据(例如,2位或更多位数据)的存储器单元来实现的多个页面,并且因为MLC存储块比SLC存储块具有更大的数据存储空间,所以可以比SLC存储块更高度地集成。

MLC存储块存在不同的层。因此,就更具体的意义而言,MLC存储块可以指包括由每个能够存储2位数据的存储器单元来实现的多个页面的存储块。然后,向更高层的MLC块指定不同的名称,以更精确地表示它们的功能。例如,三层单元(TLC)存储块包括由每个能够存储3位数据的存储器单元来实现的多个页面,四层单元(QLC)存储块包括由每个能够存储4位数据的存储器单元来实现的多个页面,或者多层单元存储块包括由每个能够存储5位或更多位数据的存储器单元来实现的多个页面。

参照图1C,示出了第二存储器系统120的详细配置。

第二存储器系统120包括:存储器装置,即第二非易失性存储器装置1502,存储待由主机102访问的数据;以及第二控制器1302,控制第二非易失性存储器装置1502中的数据存储。第二非易失性存储器装置1502可以被配置为上面参照图1A描述的第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202。

第二控制器1302可以响应于通过第一存储器系统110传送的来自主机102的请求而控制第二非易失性存储器装置1502。例如,第二控制器1302可以将从第二非易失性存储器装置1502读取的数据通过第一存储器系统110提供到主机102,并且可以将通过第一存储器系统110传输的从主机102提供的数据存储到第二非易失性存储器装置1502中。为此,第二控制器1302可以控制第二非易失性存储器装置1502的操作,诸如读取操作、写入操作、编程操作和擦除操作。

详细地,第二存储器系统120中包括的第二控制器1302可以包括:第三接口(INTERFACE3)1322、处理器(PROCESSOR)1342、错误校正码(ECC)组件(下面简称为ECC)1382、电源管理单元(PMU)1402、存储器接口(MEMORY INTERFACE)1422和存储器(MEMORY)1442。

观察图1C所示的第二控制器1302的详细配置,可以看出其与图1B所示的第一控制器1301的详细配置几乎相同。也就是说,第二控制器1302中的第三接口1322可以被配置为与第一控制器1301中的第一接口1321相同。第二控制器1302中的处理器1342可以被配置为与第一控制器1301中的处理器1341相同。第二控制器1302中的ECC 1382可以被配置为与第一控制器1301中的ECC 1381相同。第二控制器1302中的PMU 1402可以被配置为与第一控制器1301中的PMU 1401相同。第二控制器1302中的存储器接口1422可以被配置为与第一控制器1301中的存储器接口1421相同。第二控制器1302中的存储器1442可以被配置为与第一控制器1301中的存储器1441相同。

一个差异可以在于第一控制器1301中的第一接口1321是针对在主机102和第一存储器系统110之间传送的命令和数据的接口,但是第二控制器1302中的第三接口1322是针对在第一存储器系统110和第二存储器系统120之间传送的命令和数据的接口。另一个差异可以在于第二控制器1302不包括与第一控制器1301中的第二接口131相对应的任何组件。

除了上述差异之外,第一控制器1301和第二控制器1302的其它操作相同;因此,此处省略对其操作的详细描述。

图2示出根据本公开的实施例的数据处理系统100的设置操作和命令处理操作。

参照图2,数据处理系统100的操作可以包括在初始操作时段(INIT)中的设置操作和在普通操作时段(NORMAL)中的命令处理操作。

详细地,当初始操作时段(INIT)开始(START)(S1)时,第一存储器系统110可以将内部映射信息的映射单位设置为第一大小单位。即,可以将指示第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102的物理地址与主机102中使用的逻辑地址之间的映射关系的信息的映射单位设置为第一大小单位。

在初始操作时段(INIT)开始(START)的状态下,第一存储器系统110可以请求第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202的容量信息(CAPA_INFO)(REQUEST CAPA_INFO)。第二存储器系统120可以将第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202的容量信息(CAPA_INFO)作为对第一存储器系统110的请求(REQUEST CAPA_INFO)的响应(ACK)而传输到第一存储器系统110(ACK CAPA_INFO)。此后,第二存储器系统120可以响应于从第一存储器系统110传输的映射设置命令MAP_SET_CMD而将内部映射信息的映射单位(即,指示第二存储区域1202的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的信息的映射单位)设置为第二大小单位。

第一存储器系统110可以在初始操作时段(INIT)开始(START)的状态下检查从第二存储器系统120接收的第二存储区域1202的容量信息(CAPA_INFO),并且可以根据检查结果来设置第二大小单位的值,该第二大小单位的值不同于第一大小单位的值。也就是说,根据检查从第二存储器系统120接收的第二存储区域1202的容量信息(CAPA_INFO)的结果,第一存储器系统110可以生成用于将待在第二存储器系统120中管理的内部映射信息的映射单位设置为第二大小单位的映射设置命令MAP_SET_CMD,并且可以将所生成的映射设置命令MAP_SET_CMD传送到第二存储器系统120。

如上面参照图1A至图1C所描述的第一存储器系统110中的第一存储区域1102以及第二存储器系统120中的第二存储区域1202可以是包括非易失性存储器单元的存储空间。非易失性存储器单元具有无法重写物理空间的特性。因此,为了将由主机102请求写入的数据存储在包括非易失性存储器单元的第一存储区域1102和第二存储区域1202中,第一和第二存储器系统110和120可以通过闪存转换层(FTL)来执行将由主机102使用的文件系统与包括非易失性存储器单元的存储空间联接的映射。例如,根据主机102所使用的文件系统的数据的地址可以被称为逻辑地址或逻辑块地址,并且包括非易失性存储器单元的第一存储区域1102和第二存储区域1202中的用于存储数据的存储空间的地址可以被称为物理地址或物理块地址。因此,第一和第二存储器系统110和120可以生成和管理映射信息,该映射信息指示对应于主机102中使用的文件系统的逻辑扇区的逻辑地址与对应于第一存储区域1102和第二存储区域1202的物理空间的物理地址之间的映射关系。根据实施例,当主机102将逻辑地址与写入命令和数据一起传送到第一存储器系统110或第二存储器系统120时,第一存储器系统110或第二存储器系统120可以在第一存储区域1102或第二存储区域1202中搜索用于存储数据的存储空间,可以将在该搜索中识别的存储空间的物理地址映射到该逻辑地址,并且可以将数据编程到所识别的存储空间。根据实施例,当主机102将逻辑地址与读取命令一起传送到第一存储器系统110或第二存储器系统120时,第一存储器系统110或第二存储器系统120可以搜索被映射到该逻辑地址的物理地址,可以从第一存储区域1102或第二存储区域1202中读取在该搜索中找到的物理地址中存储的数据,并且可以将读取数据输出到主机102。

在包括非易失性存储器单元的第一存储区域1102和第二存储区域1202中,大小单位可以是512字节或者1K、2K和4K字节中的任意一个(即,页面的大小)。大小单位是指用于写入和读取数据的物理空间的单位。页面的大小可以根据存储器装置的类型而改变。尽管可以管理内部映射信息的映射单位以与页面的大小相对应,但是也可以管理内部映射信息的映射单位以与大于页面的大小的单位相对应。例如,尽管可以将4K字节单位作为内部映射信息的映射单位来管理,但是也可以将512K字节单位或1M字节单位作为内部映射信息的映射单位来管理。综上所述,第一存储器系统110将内部映射信息的映射单位设置为第一大小单位,并且第二存储器系统120将内部映射信息的映射单位设置为第二大小单位,这意指在第一存储器系统110和第二存储器系统120中管理的内部映射信息的映射单位可以彼此不同。

更详细地,根据实施例,作为在初始操作时段(INIT)开始(START)的状态下检查从第二存储器系统120接收的第二存储区域1202的容量信息(CAPA_INFO)的结果,当第二存储区域1202的大小大于或等于第一存储区域1102的大小时,第一存储器系统110可以生成用于将第二大小单位设置为大于第一大小单位的映射设置命令MAP_SET_CMD,并且可以将所生成的映射设置命令MAP_SET_CMD传输到第二存储器系统120。例如,第一存储器系统110可以生成用于将第二大小单位设置为大于作为第一大小单位的4K字节单位的512K字节单位的映射设置命令MAP_SET_CMD,并且可以将所生成的映射设置命令MAP_SET_CMD传输到第二存储器系统120。

根据实施例,作为在初始操作时段(INIT)开始(START)的状态下检查从第二存储器系统120接收的第二存储区域1202的容量信息(CAPA_INFO)的结果,当第二存储区域1202的大小小于第一存储区域1102的大小时,第一存储器系统110可以生成用于将第二大小单位设置为小于第一大小单位的映射设置命令MAP_SET_CMD,并且可以将所生成的映射设置命令MAP_SET_CMD传输到第二存储器系统120。例如,第一存储器系统110可以生成用于将第二大小单位设置为小于作为第一大小单位的16K字节单位的4K字节单位的映射设置命令MAP_SET_CMD,并且可以将所生成的映射设置命令MAP_SET_CMD传输到第二存储器系统120。

如果完成了如上所述的将第一存储器系统110中的内部映射信息的映射单位设置为第一大小单位并且将第二存储器系统120中的内部映射信息的映射单位设置为第二大小单位的操作,则初始操作时段(INIT)可以结束(END)。在以这种方式结束(END)初始操作时段(INIT)之后,可以开始(START)普通操作时段(NORMAL)(S3)。

作为参考,在启动第一存储器系统110和第二存储器系统120的进程期间,可以进入(START)/退出(END)上述初始操作时段(INIT)。而且,可以根据主机102的请求在任意时间点进入(START)/退出(END)上述初始操作时段(INIT)。

在普通操作时段(NORMAL)开始(START)的状态下,主机102可以生成任意命令并且将所生成的命令传输到第一存储器系统110。也就是说,第一存储器系统110可以在普通操作时段(NORMAL)开始(START)的状态下接收任意输入命令IN_CMD。任意输入命令IN_CMD可以包括可以由主机102生成以控制存储器系统110和120的所有命令,例如,写入命令、读取命令和擦除命令。

在这种情况下,第一存储器系统110可以分析从主机102传送的输入命令IN_CMD,并且可以根据分析结果选择输入命令IN_CMD的处理位置(S4)。换句话说,第一存储器系统110可以在普通操作时段(NORMAL)开始(START)的状态下分析从主机102传送的输入命令IN_CMD,并且根据分析结果来选择是在第一存储器系统110中自行处理输入命令IN_CMD,还是在第二存储器系统120中处理输入命令IN_CMD(S4)。

操作S4的结果可以指示:第一存储器系统110自行处理从主机102接收的输入命令IN_CMD(S7),或者第一存储器系统110将从主机102接收的输入命令IN_CMD传送到第二存储器系统120,并且第二存储器系统120处理输入命令IN_CMD(S5)。

首先,当第一存储器系统110将从主机102传送的输入命令IN_CMD传送到第二存储器系统120并且第二存储器系统120处理输入命令IN_CMD时,可以按下面的顺序执行操作(S5)。

第一存储器系统110可以将从主机102传送的输入命令IN_CMD传输到第二存储器系统120。

第二存储器系统120可以响应于通过第一存储器系统110传送的输入命令IN_CMD而执行命令操作。例如,当输入命令IN_CMD是写入命令时,第二存储器系统120可以将与输入命令IN_CMD一起输入的写入数据存储到第二存储区域1202中。作为另一示例,当输入命令IN_CMD是读取命令时,第二存储器系统120可以读取第二存储区域1202中存储的数据。

第二存储器系统120可以将处理输入命令IN_CMD的结果(RESULT)传输到第一存储器系统110(ACK IN_CMD RESULT)。例如,当输入命令IN_CMD是写入命令时,第二存储器系统120可以将通知与输入命令IN_CMD一起输入的写入数据已经被正常地存储到第二存储区域1202中的响应(ACK)传输到第一存储器系统110。作为另一示例,当输入命令IN_CMD是读取命令时,第二存储器系统120可以将从第二存储区域1202读取的读取数据传输到第一存储器系统110。

第一存储器系统110可以将从第二存储器系统120接收的处理输入命令IN_CMD的结果(RESULT)传输到主机102(ACK IN_CMD RESULT)。

其次,当第一存储器系统110自行处理从主机102传送的输入命令IN_CMD时,可以按下面的顺序执行操作(S7)。

第一存储器系统110可以响应于输入命令IN_CMD而执行命令操作。例如,当输入命令IN_CMD是写入命令时,第一存储器系统110可以将与输入命令IN_CMD一起输入的写入数据存储到第一存储区域1102中。作为另一示例,当输入命令IN_CMD是读取命令时,第一存储器系统110可以读取第一存储区域1102中存储的数据。

第一存储器系统110可以将处理输入命令IN_CMD的结果(RESULT)传输到主机102(ACK IN_CMD RESULT)。例如,当输入命令IN_CMD是写入命令时,第一存储器系统110可以将通知与输入命令IN_CMD一起输入的写入数据已经被正常地存储到第一存储区域1102中的响应信号传输到主机102。作为另一示例,当输入命令IN_CMD是读取命令时,第一存储器系统110可以将从第一存储区域1102读取的读取数据传输到主机102。

图3示出根据本公开的实施例的数据处理系统100的命令处理操作的示例。

参照图3,详细描述数据处理系统100的命令处理操作的写入命令处理操作。即,详细描述上面参照图2描述的命令处理操作中的输入命令IN_CMD是写入命令WRITE_CMD的情况。

详细地,当输入命令IN_CMD是写入命令WRITE_CMD时,写入数据WRITE_DATA可以与写入命令WRITE_CMD一起从主机102传送到第一存储器系统110。

在通过这种方式将写入数据WRITE_DATA与写入命令WRITE_CMD一起从主机102传送到第一存储器系统110之后,可以开始操作S4。也就是说,在将写入数据WRITE_DATA与写入命令WRITE_CMD一起从主机102传送到第一存储器系统110之后,第一存储器系统110可以分析写入命令WRITE_CMD,并且可以开始根据分析结果来选择写入命令WRITE_CMD的处理位置的操作(S4START)。

根据实施例,在第一存储器系统110中分析写入命令WRITE_CMD的操作可以包括检查与写入命令WRITE_CMD相对应的写入数据WRITE_DATA的模式的操作。例如,第一存储器系统110可以将写入数据WRITE_DATA的大小与参考大小进行比较,并且可以将小于参考大小的写入数据WRITE_DATA的模式识别为随机模式,并且将大于参考大小的写入数据WRITE_DATA的模式识别为顺序模式。

参照图3描述的操作可以基于以下假设:第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202大于第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102。换句话说,参照图3描述的操作可以基于以下假设:将第二存储区域1202的物理地址映射到逻辑地址的第二大小单位大于将第一存储区域1102的物理地址映射到逻辑地址的第一大小单位。因此,在图3中,为了将被识别为具有大于参考大小的大小的顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第二存储区域1202中,第一存储器系统110可以将与被识别为顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120,以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD。而且,在图3中,为了将被识别为具有小于参考大小的大小的随机模式的写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中,第一存储器系统110可以自行处理与被识别为随机模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD。

更详细地,作为检查写入数据WRITE_DATA的模式的结果,当写入数据WRITE_DATA是顺序模式时,第一存储器系统110可以执行操作S5,即,将写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD的操作。

详细地,第一存储器系统110可以将从主机102传送的写入命令WRITE_CMD和写入数据WRITE_DATA原样传输到第二存储器系统120。

第二存储器系统120可以响应于通过第一存储器系统110传送的写入命令WRITE_CMD而将写入数据WRITE_DATA存储到第二存储区域1202中。

随后,第二存储器系统120可以将通知写入数据WRITE_DATA是否已经被正常地存储到第二存储区域1202中的响应(ACK)传输到第一存储器系统110(ACK WRITE RESULT)。

第一存储器系统110可以将从第二存储器系统120接收的处理写入命令WRITE_CMD的结果(RESULT)传输到主机102(ACK WRITE RESULT)。

进一步地,作为检查写入数据WRITE_DATA的模式的结果,当写入数据WRITE_DATA是随机模式时,第一存储器系统110可以执行操作S7,即,自行处理写入命令WRITE_CMD的操作。

详细地,第一存储器系统110可以响应于从主机102传送的写入命令WRITE_CMD而将写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中。

随后,第一存储器系统110可以将通知写入数据WRITE_DATA是否已经被正常存储到第一存储区域1102中的响应(ACK)传输到主机102(ACK WRITE RESULT)。

根据如上所述在第一存储器系统110中检查与写入命令WRITE_CMD相对应的写入数据WRITE_DATA的模式的结果,第一存储器系统110可以自行处理写入命令WRITE_CMD或将写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD,然后操作S4可以结束(S4 END)。

在图3中,假设第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202大于第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102。当第二存储器系统120中的第二存储区域1202小于第一存储器系统110中的第一存储区域1102(与图3所示不同)时,即,当用于将第二存储区域1202的物理地址映射到逻辑地址的第二大小单位小于用于将第一存储区域1102的物理地址映射到逻辑地址的第一大小单位时,可以与图3所示相反地执行操作。即,第一存储器系统110可以按以下这种方式操作:为了将被识别为具有大于参考大小的大小的顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中,第一存储器系统110自行处理与被识别为顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD,并且为了将被识别为具有小于参考大小的大小的随机模式的写入数据WRITE_DATA存储到第二存储区域1202中,第一存储器系统110将与被识别为随机模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120,以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD。

图4示出根据本公开的实施例的数据处理系统100的命令处理操作的另一示例。

参照图4,详细描述数据处理系统100的命令处理操作的读取命令处理操作。即,详细描述上面参照图2描述的命令处理操作中的输入命令IN_CMD是读取命令READ_CMD的情况。

详细地,当输入命令IN_CMD是读取命令READ_CMD时,逻辑地址READ_LBA可以与读取命令READ_CMD一起从主机102传送到第一存储器系统110。

在以这种方式将逻辑地址READ_LBA与读取命令READ_CMD一起从主机102传送到第一存储器系统110之后,可以开始操作S4。也就是说,在将逻辑地址READ_LBA与读取命令READ_CMD一起从主机102传送到第一存储器系统110之后,第一存储器系统110可以分析读取命令READ_CMD,并且可以开始根据分析结果来选择读取命令READ_CMD的处理位置的操作(S4 START)。

根据实施例,在第一存储器系统110中分析读取命令READ_CMD的操作可以包括检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值的操作。例如,第一存储器系统110可以检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值是第一存储器系统110中包括的内部映射信息中管理的逻辑地址还是第二存储器系统120中包括的内部映射信息中管理的逻辑地址。

更详细地,作为检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值的结果,当逻辑地址READ_LBA的值是第二存储器系统120中包括的内部映射信息中管理的逻辑地址时,第一存储器系统110可以执行操作S5,即,将读取命令READ_CMD传送到第二存储器系统120以允许第二存储器系统120处理读取命令READ_CMD的操作。

详细地,第一存储器系统110可以将从主机102传送的读取命令READ_CMD和逻辑地址READ_LBA原样传输到第二存储器系统120。

第二存储器系统120可以响应于通过第一存储器系统110传送的读取命令READ_CMD而在第二存储区域1202中读取数据READ_DATA。换句话说,第二存储器系统120可以搜索被映射到与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的物理地址(未示出),并且可以通过参考在该搜索中找到的物理地址来在第二存储区域1202中读取读取数据READ_DATA。

随后,第二存储器系统120可以将在第二存储区域1202中读取的读取数据READ_DATA传输到第一存储器系统110(ACK READ_DATA)。

第一存储器系统110可以将从第二存储器系统120接收的读取数据READ_DATA传输到主机102(ACK READ_DATA)。

进一步地,作为检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值的结果,当逻辑地址READ_LBA的值是第一存储器系统110中包括的内部映射信息中管理的逻辑地址时,第一存储器系统110可以执行操作S7,即,在第一存储器系统110中自行处理读取命令READ_CMD的操作。

详细地,第一存储器系统110可以响应于从主机102传送的读取命令READ_CMD而在第一存储区域1102中读取读取数据READ_DATA。换句话说,第一存储器系统110可以搜索被映射到与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的物理地址(未示出),并且可以通过参考在该搜索中找到的物理地址来在第一存储区域1102中读取读取数据READ_DATA。

第一存储器系统110可以将在第一存储区域1102中读取的读取数据READ_DATA传输到主机102(ACK READ_DATA)。

根据如上所述的在第一存储器系统110中检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值的结果,第一存储器系统110可以自行处理读取命令READ_CMD或将读取命令READ_CMD传送到第二存储器系统120以允许第二存储器系统120处理读取命令READ_CMD,然后操作S4可以结束(S4 END)。

图5示出根据本公开的实施例的在数据处理系统100中基于逻辑地址来管理至少多个存储器系统的操作。

参照图5,数据处理系统100中包括的组件,即,主机102、第一存储器系统110和第二存储器系统120管理逻辑地址。

详细地,第一存储器系统110可以生成和管理对应于第一存储区域1102的第一物理地址PBA1与第一逻辑地址LBA1彼此映射的内部映射表LBA1/PBA1。

第二存储器系统120可以生成和管理对应于第二存储区域1202的第二物理地址PBA2与第二逻辑地址LBA2彼此映射的内部映射表LBA2/PBA2。

主机102可以使用通过将第一逻辑地址LBA1和第二逻辑地址LBA2求和而获得的总和逻辑地址ALL_LBA。

可以在制造第一存储器系统110和第二存储器系统120中的每个的过程中提前确定第一存储器系统110和第二存储器系统120中的每个中可以存储数据的存储区域的大小。例如,可以在制造第一存储器系统110和第二存储器系统120的过程中提前确定第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102的大小为512G字节并且第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202的大小为1T字节。为了使主机102正常地从第一存储器系统110和第二存储器系统120中分别包括的第一存储区域1102和第二存储区域1202读取数据或者将数据写入到第一存储器系统110和第二存储器系统120中分别包括的第一存储区域1102和第二存储区域1202,第一存储区域1102和第二存储区域1202中的每个的大小应当与主机102共享。也就是说,主机102需要知道第一存储器系统110和第二存储器系统120中分别包括的第一存储区域1102和第二存储区域1202中的每个的大小。当主机102知道第一存储器系统110和第二存储器系统120中包括的第一存储区域1102和第二存储区域1202中的每个的大小时,主机102知道通过将对应于第一存储区域1102的第一逻辑地址LBA1的范围与对应于第二存储区域1202的第二逻辑地址LBA2的范围求和而获得的总和逻辑地址ALL_LBA的范围。

如上面参照图2所述,在初始操作时段(INIT),第一存储器系统110不仅可以将第一存储器系统110的内部映射信息的映射单位设置为第一大小单位,而且还可以将第二存储器系统120的内部映射信息的映射单位设置为第二大小单位。通过这样,第一存储器系统110不仅可以设置与第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102相对应的第一逻辑地址LBA1的范围,而且还可以设置与第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202相对应的第二逻辑地址LBA2的范围。换句话说,在初始操作时段(INIT),第一存储器系统110可以设置与第一存储区域1102相对应的第一逻辑地址LBA1的范围以及与第二存储区域1202相对应的第二逻辑地址LBA2的范围,第一逻辑地址的范围与第二逻辑地址的范围彼此不同。当第二逻辑地址LBA2的范围与第一逻辑地址LBA1的范围彼此不同时,第二逻辑地址LBA2的范围与第一逻辑地址LBA1的范围彼此不重叠并且是连续的。在初始操作时段(INIT)中设置与第二存储区域1202相对应的第二逻辑地址LBA2的范围之后,第一存储器系统110可以与第二存储器系统120共享第二逻辑地址LBA2的范围。此外,在初始操作时段(INIT)中设置彼此不同的、与第一存储区域1102相对应的第一逻辑地址LBA1的范围以及与第二存储区域1202相对应的第二逻辑地址LBA2的范围之后,第一存储器系统110可以与主机102共享通过将第一逻辑地址LBA1的范围与第二逻辑地址LBA2的范围求和而获得的总和逻辑地址ALL_LBA的范围。

作为参考,如附图所示,在可以被逻辑地包括在第一存储器系统110中包括的第一控制器1301中的闪存转换层(FTL)401设置第一逻辑地址LBA1的范围以及第二逻辑地址LBA2的范围之后,第一存储器系统110可以生成和管理对应于第一存储区域1102的第一物理地址PBA1与第一逻辑地址LBA1彼此映射的内部映射表LBA1/PBA1。同样地,如附图所示,在第二存储器系统120中,可以被逻辑地包括在第二存储器系统120中包括的第二控制器1302中的闪存转换层(FTL)402可以生成和管理内部映射表LBA2/PBA2,在内部映射表LBA2/PBA2中,由第一存储器系统110设置其范围的第二逻辑地址LBA2与对应于第二存储区域1202的第二物理地址PBA2彼此映射。

图6A和图6B示出根据本公开的实施例的在数据处理系统100中基于逻辑地址的命令处理操作的示例。

参照图6A和图6B,详细描述数据处理系统100中基于逻辑地址的命令处理操作的写入命令处理操作。即,除了上面参照图2和图3描述的处理写入命令WRITE_CMD的操作之外,还详细描述了基于逻辑地址来处理写入命令WRITE_CMD的操作。

参照图6A,第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202大于第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102。换句话说,在以下语境中描述将参照图6A描述的操作:作为指示第二存储区域1202的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的内部映射信息的映射单位的第二大小单位大于作为指示第一存储区域1102的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的内部映射信息的映射单位的第一大小单位(在S601中为“是”)。因此,在图6A中,为了将被识别为具有大于参考大小的大小的顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第二存储区域1202中,第一存储器系统110可以将与被识别为顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120,以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD。而且,在图6A中,为了将被识别为具有小于参考大小的大小的随机模式的写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中,第一存储器系统110可以自行处理与被识别为随机模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD。

详细地,在第二大小单位被设置为大于第一大小单位的状态下(在S601中为“是”),第一存储器系统110可以检查与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA具有哪种模式(S602)。

作为S602的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是顺序模式(在S602中为“顺序”)时,第一存储器系统110可以检查与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值(S603)。

作为S603的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在S603中为“包括在LBA2内”)时,第一存储器系统110可以将从主机102输入的写入命令WRITE_CMD、第一输入逻辑地址和写入数据WRITE_DATA传输到第二存储器系统120,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中(S605)。响应于写入命令WRITE_CMD,第二存储器系统120可以将指示第二存储区域1202中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一输入逻辑地址,然后可以将从第一存储器系统110传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为S603的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在S603中为“包括在LBA1内”)时,第一存储器系统110可以通过将第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内包括的第一中间逻辑地址映射到从主机102输入的第一输入逻辑地址,将该第一中间逻辑地址作为中间映射信息来管理(S606)。第一存储器系统110可以将通过操作S606确定了值的第一中间逻辑地址与写入命令WRITE_CMD和写入数据WRITE_DATA一起传输到第二存储器系统120,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中(S608)。响应于写入命令WRITE_CMD,第二存储器系统120可以将指示第二存储区域1202中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一中间逻辑地址,然后可以将从第一存储器系统110传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为S602的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是随机模式(在S602中为“随机”)时,第一存储器系统110可以检查与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值(S604)。

作为S604的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在S604中为“包括在LBA2内”)时,第一存储器系统110可以通过将第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内包括的第二中间逻辑地址映射到从主机102输入的第一输入逻辑地址,将该第二中间逻辑地址作为中间映射信息来管理(S607)。第一存储器系统110可以响应于写入命令WRITE_CMD以及通过操作S607确定了值的第二中间逻辑地址而将写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中(S609)。响应于写入命令WRITE_CMD,第一存储器系统110可以将指示第一存储区域1102中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第二中间逻辑地址,然后可以将从主机102传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为S604的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在S604中为“包括在LBA1内”)时,第一存储器系统110可以响应于从主机102输入的写入命令WRITE_CMD和第一输入逻辑地址而将写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中(S610)。响应于写入命令WRITE_CMD,第一存储器系统110可以将指示第一存储区域1102中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一输入逻辑地址,然后可以将从主机102传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

简要地,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址处于第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较而将写入数据WRITE_DATA存储在第一存储区域1102中时,第一存储器系统110可以生成和管理中间映射信息,以将第二逻辑地址LBA2的范围内的第一输入逻辑地址映射到第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内的第二中间逻辑地址。

而且,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址处于第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较而将写入数据WRITE_DATA存储在第二存储器系统120中的第二存储区域1202中时,第一存储器系统110可以生成和管理中间映射信息,以将处于第一逻辑地址LBA1的范围内的第一输入逻辑地址映射到第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内的第一中间逻辑地址。

参照图6B,第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202小于第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102。换句话说,在以下语境中描述将参照图6B描述的操作:作为指示第二存储区域1202的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的内部映射信息的映射单位的第二大小单位小于作为指示第一存储区域1102的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的内部映射信息的映射单位的第一大小单位(在S601中为“否”)。因此,在图6B中,为了将被识别为具有大于参考大小的大小的顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中,第一存储器系统110可以自行处理与被识别为顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD。而且,在图6B中,为了将被识别为具有小于参考大小的大小的随机模式的写入数据WRITE_DATA存储到第二存储区域1202中,第一存储器系统110可以将与被识别为随机模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120,以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD。

详细地,在第二大小单位被设置为小于第一大小单位的状态下(在S601中为“否”),第一存储器系统110可以检查与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA具有哪种模式(S612)。

作为S612的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是随机模式(在S612中为“随机”)时,第一存储器系统110可以检查与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值(S613)。

作为S613的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在S613中为“包括在LBA2内”)时,第一存储器系统110可以将从主机102输入的写入命令WRITE_CMD、第一输入逻辑地址和写入数据WRITE_DATA传输到第二存储器系统120,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中(S615)。响应于写入命令WRITE_CMD,第二存储器系统120可以将指示第二存储区域1202中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一输入逻辑地址,然后可以将从第一存储器系统110传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为S613的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在S613中为“包括在LBA1内”)时,第一存储器系统110可以通过将第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内包括的第四中间逻辑地址映射到从主机102输入的第一输入逻辑地址,将该第四中间逻辑地址作为中间映射信息来管理(S616)。第一存储器系统110可以将通过操作S616确定了值的第四中间逻辑地址与写入命令WRITE_CMD和写入数据WRITE_DATA一起传输到第二存储器系统120,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中(S618)。响应于写入命令WRITE_CMD,第二存储器系统120可以将指示第二存储区域1202中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第四中间逻辑地址,然后可以将从第一存储器系统110传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为S612的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是顺序模式(在S612中为“顺序”)时,第一存储器系统110可以检查与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值(S614)。

作为S614的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在S614中为“包括在LBA2内”)时,第一存储器系统110可以通过将第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内包括的第三中间逻辑地址映射到从主机102输入的第一输入逻辑地址,将该第三中间逻辑地址作为中间映射信息来管理(S617)。第一存储器系统110可以响应于写入命令WRITE_CMD以及通过操作S617确定了值的第三中间逻辑地址而将写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中(S619)。响应于写入命令WRITE_CMD,第一存储器系统110可以将指示第一存储区域1102中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第三中间逻辑地址,然后可以将从主机102传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为S614的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在S614中为“包括在LBA1内”)时,第一存储器系统110可以响应于从主机102输入的写入命令WRITE_CMD和第一输入逻辑地址而将写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中(S620)。响应于写入命令WRITE_CMD,第一存储器系统110可以将指示第一存储区域1102中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一输入逻辑地址,然后可以将从主机102传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

简要地,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址处于第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较而将写入数据WRITE_DATA存储在第一存储区域1102中时,第一存储器系统110可以生成和管理中间映射信息,以将处于第二逻辑地址LBA2的范围内的第一输入逻辑地址映射到第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内的第三中间逻辑地址。

而且,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址处于第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较而将写入数据WRITE_DATA存储在第二存储器系统120中的第二存储区域1202中时,第一存储器系统110可以生成和管理中间映射信息,以将处于第一逻辑地址LBA1的范围内的第一输入逻辑地址映射到第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内的第四中间逻辑地址。

图7示出根据本公开的实施例的数据处理系统100中基于逻辑地址的命令处理操作的另一示例。

参照图7,详细描述数据处理系统100中基于逻辑地址的命令处理操作的读取命令处理操作。即,除了上面参照图2和图4描述的处理读取命令READ_CMD的操作之外,还详细描述了基于逻辑地址来处理读取命令READ_CMD的操作。

详细地,第一存储器系统110可以检查在中间映射信息中是否检测到与读取命令READ_CMD一起从主机102输入的第二输入逻辑地址(S700)。

如上面参照图6A和图6B所述,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较结果而将写入数据WRITE_DATA存储在第一存储区域1102中时,第一存储器系统110可以生成和管理中间映射信息,以将第二逻辑地址LBA2的范围内包括的第一输入逻辑地址映射到第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内包括的中间逻辑地址。

而且,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较结果而将写入数据WRITE_DATA存储在第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中时,第一存储器系统110可以生成和管理中间映射信息,以将第一逻辑地址LBA1的范围内包括的第一输入逻辑地址映射到第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内包括的中间逻辑地址。

当在中间映射信息中未检测到被映射到与读取命令READ_CMD一起从主机102输入的第二输入逻辑地址的逻辑地址(在S700中为“否”)时,可以基于第二输入逻辑地址来执行读取操作。

相反,当在中间映射信息中检测到被映射到与读取命令READ_CMD一起从主机102输入的第二输入逻辑地址的第五中间逻辑地址(在S700中为“检测到第五中间逻辑地址”)时,可以基于在中间映射信息中检测到的第五中间逻辑地址来执行读取操作。

作为S700的操作的结果,当在中间映射信息中未检测到被映射到与读取命令READ_CMD一起从主机102输入的第二输入逻辑地址的逻辑地址(在S700中为“否”)时,第一存储器系统110可以检查第二输入逻辑地址的值(S701)。

作为S701的操作的结果,当与读取命令READ_CMD一起输入的第二输入逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在S701中为“包括在LBA2中”)时,第一存储器系统110可以将读取命令READ_CMD和第二输入逻辑地址传输到第二存储器系统120,从而在第二存储区域1202中读取读取数据READ_DATA(S702)。第二存储器系统120可以响应于读取命令READ_CMD而在内部映射信息中搜索被映射到第二输入逻辑地址的特定物理地址,并且可以在第二存储区域1202中的由该特定物理地址指示的特定物理区域中读取读取数据READ_DATA。

作为S701的操作的结果,当与读取命令READ_CMD一起输入的第二输入逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在S701中为“包括在LBA1内”)时,第一存储器系统110可以响应于读取命令READ_CMD和第二输入逻辑地址而在第一存储区域1102中读取读取数据READ_DATA(S703)。第一存储器系统110可以响应于读取命令READ_CMD而在内部映射信息中搜索被映射到第二输入逻辑地址的特定物理地址,并且可以在第一存储区域1102中由该特定物理地址指示的特定物理区域中读取读取数据READ_DATA。

作为S700的操作的结果,当在中间映射信息中检测到被映射到与读取命令READ_CMD一起从主机102输入的第二输入逻辑地址的第五中间逻辑地址(在S700中为“检测到第五中间逻辑地址”)时,第一存储器系统110可以检查第五中间逻辑地址的值(S704)。

作为S704的操作的结果,当在中间映射信息中检测到的第五中间逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在S704中为“包括在LBA2中”)时,第一存储器系统110可以将读取命令READ_CMD和第五中间逻辑地址传输到第二存储器系统120,从而在第二存储区域1202中读取读取数据READ_DATA(S705)。第二存储器系统120可以响应于读取命令READ_CMD而在内部映射信息中搜索被映射到第五中间逻辑地址的特定物理地址,并且可以在第二存储区域1202中的由该特定物理地址指示的特定物理区域中读取读取数据READ_DATA。

作为S704的操作的结果,当在中间映射信息中检测到的第五中间逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在S704中为“包括在LBA1内”)时,第一存储器系统110可以响应于读取命令READ_CMD和第五中间逻辑地址而在第一存储区域1102中读取读取数据READ_DATA(S706)。第一存储器系统110可以响应于读取命令READ_CMD而在内部映射信息中搜索被映射到第五中间逻辑地址的特定物理地址,并且可以在第一存储区域1102中的由该特定物理地址指示的特定物理区域中读取读取数据READ_DATA。

从上面的描述显而易见的是,根据本公开的第一实施例,当彼此物理上分开的第一和第二存储器系统110和120联接到主机102时,因为与主机102共享通过将对应于第一存储器系统110的第一逻辑地址LBA1和对应于第二存储器系统120的第二逻辑地址LBA2求和而获得的总和逻辑地址ALL_LBA,所以主机102可以将物理上分开的第一和第二存储器系统110和120在逻辑上类似于一个存储器系统来使用。

另外,当物理上分开的第一和第二存储器系统110和120联接到主机102时,相应的第一和第二存储器系统110和120的作用可以根据与主机102的联接关系来确定,并且根据所确定的作用,可以不同地确定相应的第一和第二存储器系统110和120中存储的数据的大小单位和模式。例如,具有相对较小的大小的随机模式的数据可以存储在直接联接到主机102的第一存储器系统110中,并且具有相对较大的大小的顺序数据可以存储在通过第一存储器系统110联接到主机102的第二存储器系统120中。如所示出的,通过这样,不仅可以将物理上分开的第一和第二存储器系统110和120在逻辑上类似于一个存储器系统使用,而且也可以有效地处理相应的第一和第二存储器系统110和120中存储的数据。

第二实施例

图8A至图8D示出根据本公开的另一实施例的包括多个存储器系统的数据处理系统。

参照图8A,根据本公开的另一实施例的数据处理系统100可以包括主机102以及多个存储器系统190、110和120。

根据实施例,多个存储器系统190、110和120可以包括三个存储器系统,即,主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120。

主机102可以将与用户请求相对应的多个命令传输到多个存储器系统190、110和120,因此,多个存储器系统190、110和120可以执行与多个命令相对应的多个命令操作,即,与用户请求相对应的操作。

多个存储器系统190、110和120可以响应于主机102的请求而操作,并且特别地,可以存储待由主机102访问的数据。换句话说,多个存储器系统190、110和120中的任意一个可以用作主机102的主存储器装置或辅助存储器装置。根据联接到主机102的主机接口协议,多个存储器系统190、110和120中的每个可以被实施为各种类型的存储器装置中的任意一种。例如,存储器系统190、110和120中的每个可以通过固态驱动器(SSD),MMC、eMMC(嵌入式MMC)、RS-MMC(缩小尺寸的MMC)和微型MMC形式的多媒体卡,SD、迷你SD和微型SD形式的安全数字卡,通用串行总线(USB)存储装置,通用闪存(UFS)装置,紧凑型闪存(CF)卡,智能媒体卡和/或记忆棒来实现。

存储器系统190、110和120中的每个可以被集成到一个半导体装置中以配置诸如以下的存储卡:个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡,紧凑型闪存(CF)卡,SM和SMC形式的智能媒体卡,记忆棒,MMC、RS-MMC和微型MMC形式的多媒体卡,SD、迷你SD、微型SD和SDHC形式的安全数字卡,和/或通用闪存(UFS)装置。

对于另一实例,存储器系统190、110和120中的每个可以被配置为:计算机、超移动PC(UMPC)、工作站、上网本、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、网络平板、平板电脑、无线电话、移动电话、智能电话、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、便携式游戏机、导航装置、黑匣子、数码相机、数字多媒体广播(DMB)播放器、三维电视、智能电视、数字音频记录器、数字音频播放器、数字图片记录器、数字图片播放器、数字视频记录器、数字视频播放器、配置数据中心的存储装置、能够在无线环境下传输和接收信息的装置、配置家庭网络的各种电子装置中的一种、配置计算机网络的各种电子装置中的一种、配置远程信息处理网络的各种电子装置中的一种、RFID(射频识别)装置、或配置计算系统的各种组成元件中的一种。

主存储器系统190可以包括主存储区域(MAIN MEMORY SPACE)1902。第一存储器系统110可以包括第一存储区域(MEMORY SPACE1)1102。第二存储器系统120可以包括第二存储区域(MEMORY SPACE2)1202。主存储器系统190中包括的主存储区域1902、第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102以及第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中的每个可以包括诸如以下的存储装置:诸如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)的易失性存储器装置,或诸如只读存储器(ROM)、掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、铁电RAM(FRAM)、相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)和闪速存储器的非易失性存储器装置。

主存储器系统190可以直接联接到主机102。也就是说,主存储器系统190可以根据主机102的请求来接收写入数据并且将写入数据存储在主存储区域1902中。而且,主存储器系统190可以根据主机102的请求来读取主存储区域1902中存储的数据,并且将读取数据输出到主机102。

第一存储器系统110可以直接联接到主存储器系统190,但是可以不直接联接到主机102。也就是说,当在第一存储器系统110和主机102之间传送命令和数据时,可以通过主存储器系统190来传送该命令和数据。例如,当根据主机102的请求来接收写入数据时,第一存储器系统110可以通过主存储器系统190来接收写入数据。当然,第一存储器系统110可以将通过主存储器系统190接收的主机102的写入数据存储在第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102中。类似地,当根据主机102的请求读取第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102中存储的读取数据并且将读取数据输出到主机102时,第一存储器系统110可以通过主存储器系统190将读取数据输出到主机102。

第二存储器系统120可以直接联接到主存储器系统190,但是可以不直接联接到主机102。也就是说,当在第二存储器系统120和主机102之间传送命令和数据时,可以通过主存储器系统190来传送该命令和数据。例如,当根据主机102的请求来接收写入数据时,第二存储器系统120可以通过主存储器系统190来接收写入数据。当然,第二存储器系统120可以将通过主存储器系统190接收的主机102的写入数据存储在第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中。类似地,当根据主机102的请求读取第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中存储的读取数据并且将读取数据输出到主机102时,第二存储器系统120可以通过主存储器系统190将读取数据输出到主机102。

参照图8B,示出了主存储器系统190的详细配置。

主存储器系统190包括:存储器装置,即主非易失性存储器装置1503,存储待由主机102访问的数据;以及主控制器1303,控制向主非易失性存储器装置1503中的数据存储。主非易失性存储器装置1503可以被配置为上面参照图8A描述的主存储器系统190中包括的主存储区域1902。

主控制器1303响应于来自主机102的请求而控制主非易失性存储器装置1503。例如,主控制器1303将从主非易失性存储器装置1503读取的数据提供到主机102,并且将从主机102提供的数据存储在主非易失性存储器装置1503中。为此,主控制器1303控制主非易失性存储器装置1503的操作,诸如读取操作、写入操作、编程操作和擦除操作。

详细地,主存储器系统190中包括的主控制器1303可以包括:第一接口(INTERFACE1)1323、处理器(PROCESSOR)1343、错误校正码(ECC)组件(下面简称为ECC)1383、电源管理单元(PMU)1403、存储器接口(MEMORY INTERFACE)1423、存储器(MEMORY)1443、第二接口(INTERFACE2)133和第三接口(INTERFACE3)135。

第一接口1323执行交换待在主存储器系统190和主机102之间传送的命令和数据的操作,并且可以被配置为通过诸如以下各种接口协议中的至少一种与主机102通信:通用串行总线(USB)、多媒体卡(MMC)、高速外围组件互连(PCI-E)、串列SCSI(SAS)、串行高级技术附件(SATA)、并行高级技术附件(PATA)、小型计算机系统接口(SCSI)、增强型小型磁盘接口(ESDI)、电子集成驱动器(IDE)和/或MIPI(移动工业处理器接口)。作为与主机102交换数据的区域,第一接口1323可以通过被称为主机接口层(HIL)的固件来驱动。

ECC 1383可以校正主非易失性存储器装置1503中处理的数据的错误位,并且可以包括ECC编码器和ECC解码器。ECC编码器可以对待编程到主非易失性存储器装置1503的数据执行错误校正编码,并且从而可以生成添加了奇偶校验位的数据。可以将添加了奇偶校验位的数据存储在主非易失性存储器装置1503中。当读取主非易失性存储器装置1503中存储的数据时,ECC解码器检测和校正从主非易失性存储器装置1503中读取的数据中包括的错误。换句话说,在对从主非易失性存储器装置1503读取的数据执行错误校正解码之后,ECC 1383可以确定错误校正解码是否已经成功,可以根据确定结果来输出例如错误校正成功/失败信号的指示信号,并且可以通过使用在ECC编码进程中生成的奇偶校验位来校正读取数据的错误位。如果已经发生的错误位的数量等于或大于错误位校正限制,则ECC 1383无法校正错误位,并且可以输出指示错误位无法被校正的错误校正失败信号。

ECC 1383可以通过使用LDPC(低密度奇偶校验)码、BCH(博斯-查德胡里-霍昆格姆,Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)码、涡轮码、里德-所罗门(Reed-Solomon)码、卷积码、RSC(递归系统码)、或诸如TCM(网格编码调制)或BCM(分组编码调制)的编码调制来执行错误校正。然而,错误校正不限于这些技术。为此,ECC 1383可以包括用于错误校正的合适的硬件和软件。

PMU 1401提供和管理主控制器1303的电力,即,主控制器1303中包括的组件的电力。

存储器接口1423用作执行主控制器1303和主非易失性存储器装置1503之间的接口连接的存储器/存储装置接口,以允许主控制器1303响应于来自主机102的请求而控制主非易失性存储器装置1503。当主非易失性存储器装置1503是闪速存储器,特别地当主非易失性存储器装置1503是NAND闪速存储器时,作为NAND闪存控制器(NFC),存储器接口1423在处理器1343的控制下生成主非易失性存储器装置1503的控制信号并且处理数据。

存储器接口1423可以处理主控制器1303和主非易失性存储器装置1503之间的命令和数据,并且可以支持例如NAND闪存接口的操作,特别地,支持主控制器1303和主非易失性存储器装置1503之间的数据输入/输出。可以通过被称为闪存接口层(FIL)的固件来驱动作为与主非易失性存储器装置1503交换数据的区域的存储器接口1423。

第二接口133可以是处理主控制器1303和第一存储器系统110之间的命令和数据的接口,即,执行主存储器系统190和第一存储器系统110之间的接口连接的系统接口。第二接口133可以在处理器1343的控制下在主存储器系统190和第一存储器系统110之间传送命令和数据。

第三接口135可以是处理主控制器1303和第二存储器系统120之间的命令和数据的接口,即,执行主存储器系统190和第二存储器系统120之间的接口连接的系统接口。第三接口135可以在处理器1343的控制下在主存储器系统190和第二存储器系统120之间传送命令和数据。

作为主存储器系统190和主控制器1303的工作存储器的存储器1443存储用于驱动主存储器系统190和主控制器1303的数据。详细地,当主控制器1303响应于来自主机102的请求而控制主非易失性存储器装置1503时,例如,当主控制器1303控制主非易失性存储器装置1503的诸如读取操作、写入操作、编程操作和擦除操作的操作时,存储器1443临时存储应当被管理的数据。进一步地,当在主控制器1303和第一存储器系统110之间传送命令和数据时,存储器1443可以临时存储应当被管理的数据。进一步地,当在主控制器1303和第二存储器系统120之间传送命令和数据时,存储器1443可以临时存储应当被管理的数据。

存储器1443可以由易失性存储器来实施。例如,存储器1443可以由静态随机存取存储器(SRAM)或动态随机存取存储器(DRAM)来实施。

存储器1443可以如图8B所示设置在主控制器1303的内部,或者可以设置在主控制器1303的外部。当存储器1443设置在主控制器1303的外部时,存储器1443应当由可操作地联接以通过分开的存储器接口(未示出)与主控制器1303交换数据的分开的外部易失性存储器来实施。

存储器1443可以存储在控制主非易失性存储器装置1503的操作的进程中、在主存储器系统190与第一存储器系统110之间传送数据的进程中以及在主存储器系统190与第二存储器系统120之间传送数据的进程中应当被管理的数据。为了存储这种数据,存储器1443可以包括程序存储器、数据存储器、写入缓冲器/高速缓存、读取缓冲器/高速缓存、数据缓冲器/高速缓存、映射缓冲器/高速缓存等。

处理器1343控制主存储器系统190的所有操作,并且特别地,响应于来自主机102的写入请求或读取请求而控制针对主非易失性存储器装置1503的编程操作或读取操作。处理器1343驱动被称为闪存转换层(FTL)的固件,以控制针对主非易失性存储器装置1503的主存储器系统190的一般操作。处理器1343可以由微处理器或中央处理器单元(CPU)来实现。

例如,主控制器1303在主非易失性存储器装置1503中执行从主机102请求的操作,即,通过处理器1343利用主非易失性存储器装置1503来执行与从主机102接收的命令相对应的命令操作。主控制器1303可以执行作为与从主机102接收的命令相对应的命令操作的前台操作,例如与写入命令相对应的编程操作、与读取命令相对应的读取操作、与擦除命令相对应的擦除操作、或者与作为设置命令的设置参数命令或设置特征命令相对应的参数设置操作。

主控制器1303可以通过处理器1343执行针对主非易失性存储器装置1503的后台操作。针对主非易失性存储器装置1503的后台操作可以包括将主非易失性存储器装置1503的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>之中的存储块中存储的数据复制到另一存储块的操作,例如,垃圾收集(GC)操作。针对主非易失性存储器装置1503的后台操作可以包括在主非易失性存储器装置1503的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>之间交换所存储的数据的操作,例如,损耗均衡(WL)操作。针对主非易失性存储器装置1503的后台操作可以包括将主控制器1303中存储的映射数据存储在主非易失性存储器装置1503的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>中的操作,例如,映射清除操作。针对主非易失性存储器装置1503的后台操作可以包括针对主非易失性存储器装置1503的不良管理操作,例如,检查和处理主非易失性存储器装置1503中包括的多个存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>之中的坏块的坏块管理操作。

主控制器1303可以通过处理器1343生成和管理与访问主非易失性存储器装置1503的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>的操作相对应的日志数据。访问主非易失性存储器装置1503的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>的操作包括对主非易失性存储器装置1503的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>执行前台操作或后台操作。

在主控制器1303的处理器1343中,可以包括用于对主非易失性存储器装置1503执行不良管理的单元(未示出)。用于对主非易失性存储器装置1503执行不良管理的单元执行坏块管理,检查主非易失性存储器装置1503中包括的多个存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>之中的坏块并且将检查到的坏块作为不良来处理。坏块管理意指,当主非易失性存储器装置1503是例如NAND闪速存储器的闪速存储器时,因为在写入数据时,例如在编程数据时,可能由于NAND闪速存储器的特性而发生编程失败,所以将已经发生编程失败的存储块作为不良来处理并且将编程失败的数据写入到(即,编程到)新存储块中。

主控制器1303通过由微处理器或中央处理单元(CPU)实现的处理器1343来执行传输待在主存储器系统190和第二存储器系统120之间输入/输出的命令和数据的操作。可以在主存储器系统190和第二存储器系统120之间输入/输出的命令和数据可以从主机102传输到主存储器系统190。

,主存储器系统190中的主非易失性存储器装置1503即使没有供应电力也可以保留所存储的数据。特别地,主存储器系统190中的主非易失性存储器装置1503可以通过写入操作来存储从主机102提供的写入数据WDATA,并且可以通过读取操作将主非易失性存储器装置1503中存储的读取数据(未示出)提供到主机102。

尽管主非易失性存储器装置1503可以由诸如例如NAND闪速存储器的闪速存储器的非易失性存储器来实现,但注意的是,主非易失性存储器装置1503可以由诸如以下的各种存储器中的任意一种来实现:相变存储器(PCRAM:相变随机存取存储器)、电阻式存储器(RRAM(ReRAM):电阻式随机存取存储器)、铁电存储器(FRAM:铁电随机存取存储器)和/或自旋转移力矩磁性存储器(STT-RAM(STT-MRAM):自旋转移力矩磁性随机存取存储器)。

主非易失性存储器装置1503包括多个存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>。换句话说,主非易失性存储器装置1503可以通过写入操作将从主机102提供的写入数据WDATA存储在存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>中,并且可以通过读取操作将存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>中存储的读取数据(未示出)提供到主机102。

主非易失性存储器装置1503中包括的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>中的每个包括多个页面P<0、1、2、3、4、...>。而且,尽管附图中未详细示出,但是页面P<0、1、2、3、4,...>中的每个包括多个存储器单元。

根据存储块中包括的一个存储器单元中可以存储或表示的位的数量,主非易失性存储器装置1503中包括的存储块MEMORY BLOCK<0、1、2、...>中的每个可以是单层单元(SLC)存储块或多层单元(MLC)存储块。SLC存储块包括由每个存储1位数据的存储器单元来实现的多个页面,并且具有优异的数据计算性能和高耐久性。MLC存储块包括由每个存储多位数据(例如,2位或更多位)的存储器单元来实现的多个页面,并且因为MLC存储块比SLC存储块具有更大的数据存储空间所以可以比SLC存储块更高度地集成。

如上所述,存在不同存储容量的不同类型的MLC存储块。

参照图8C,示出了第一存储器系统110的详细配置。

第一存储器系统110包括:存储器装置,即第一非易失性存储器装置1501,存储待由主机102访问的数据;以及第一控制器1301,控制第一非易失性存储器装置1501中的数据的存储。第一非易失性存储器装置1501可以被配置为上面参照图8A描述的第一存储器系统110中的第一存储区域1102。

第一控制器1301可以响应于通过主存储器系统190传送的来自主机102的请求而控制第一非易失性存储器装置1501。例如,第一控制器1301可以将从第一非易失性存储器装置1501读取的数据通过主存储器系统190提供到主机102,并且可以将通过主存储器系统190传送的从主机102提供的数据存储到第一非易失性存储器装置1501中。为此,第一控制器1301可以控制第一非易失性存储器装置1501的操作,诸如读取操作、写入操作、编程操作和擦除操作。

详细地,第一存储器系统110中包括的第一控制器1301可以包括:第四接口(INTERFACE4)1321、处理器(PROCESSOR)1341、错误校正码(ECC)组件(下面简称为ECC)1381、电源管理单元(PMU)1401、存储器接口(MEMORY INTERFACE)1421和存储器(MEMORY)1441。

观察图8C所示的第一控制器1301的详细配置,可以看出其与图8B所示的主控制器1303的详细配置几乎相同。也就是说,第一控制器1301中的第四接口1321可以被配置为与主控制器1303中的第一接口1323相同。第一控制器1301中的处理器1341可以被配置为与主控制器1303中的处理器1343相同。第一控制器1301中的ECC 1381可以被配置为与主控制器1303中的ECC 1383相同。第一控制器1301中的PMU 1401可以被配置为与主控制器1303中的PMU 1403相同。第一控制器1301中的存储器接口1421可以被配置为与主控制器1303中的存储器接口1423相同。第一控制器1301中的存储器1441可以被配置为与主控制器1303中的存储器1443相同。

一个差异可以在于主控制器1303中的第一接口1323是针对在主机102和主存储器系统190之间传送的命令和数据的接口,但是第一控制器1301中的第四接口1321是针对在主存储器系统190和第一存储器系统110之间传送的命令和数据的接口。另一个差异可以在于第一控制器1301可以不包括与主控制器1303中的第二接口133和第三接口135相对应的任何组件。

除了上述差异之外,主控制器1303和第一控制器1301的操作相同;因此,此处省略对其操作的详细描述。

参照图8D,示出了第二存储器系统120的详细配置。

第二存储器系统120包括:存储器装置,即第二非易失性存储器装置1502,存储待由主机102访问的数据;以及第二控制器1302,控制第二非易失性存储器装置1502中的数据存储。第二非易失性存储器装置1502可以被配置为上面参照图8A描述的第二存储器系统120中的第二存储区域1202。

第二控制器1302可以响应于通过主存储器系统190传送的来自主机102的请求而控制第二非易失性存储器装置1502。例如,第二控制器1302可以将从第二非易失性存储器装置1502读取的数据通过主存储器系统190提供到主机102,并且可以将通过主存储器系统190传送的从主机102提供的数据存储到第二非易失性存储器装置1502中。为此,第二控制器1302可以控制第二非易失性存储器装置1502的操作,诸如读取操作、写入操作、编程操作和擦除操作。

详细地,第二存储器系统120中包括的第二控制器1302可以包括:第五接口(INTERFACE5)1322、处理器(PROCESSOR)1342、错误校正码(ECC)组件(下面简称为ECC)1382、电源管理单元(PMU)1402、存储器接口(MEMORY INTERFACE)1422和存储器(MEMORY)1442。

观察图8D所示的第二控制器1302的详细配置,可以看出其与图8B所示的主控制器1303的详细配置几乎相同。也就是说,第二控制器1302中的第五接口1322可以被配置为与主控制器1303中的第一接口1323相同。第二控制器1302中的处理器1342可以被配置为与主控制器1303中的处理器1343相同。第二控制器1302中的ECC 1382可以被配置为与主控制器1303中的ECC 1383相同。第二控制器1302中的PMU 1402可以被配置为与主控制器1303中的PMU 1403相同。第二控制器1302中的存储器接口1422可以被配置为与主控制器1303中的存储器接口1423相同。第二控制器1302中的存储器1442可以被配置为与主控制器1303中的存储器1443相同。

一个差异可以在于主控制器1303中的主接口1323是针对在主机102和主存储器系统190之间传送的命令和数据的接口,但是第二控制器1302中的第五接口1322是针对在主存储器系统190和第二存储器系统120之间传送的命令和数据的接口。另一个差异可以在于第二控制器1302不包括与主控制器1303中的第二接口133和第三接口135相对应的任何组件。

除了上述差异之外,主控制器1303和第二控制器1302的操作相同;因此,此处省略对其操作的详细描述。

图9A和图9B示出根据本公开的实施例的数据处理系统的设置操作和命令处理操作。

参照图9A和图9B,数据处理系统100的操作包括在初始操作时段(INIT)中的设置操作和在普通操作时段(NORMAL)中的命令处理操作。

详细地,参照图9A,当初始操作时段(INIT)开始(START)(S1)时,主存储器系统190可以将内部映射信息的映射单位设置为参考大小单位。即,可以将指示主存储器系统190中包括的主存储区域1902的物理地址与主机102中使用的逻辑地址之间的映射关系的信息的映射单位设置为参考大小单位。

在初始操作时段(INIT)开始(START)的状态下,主存储器系统190可以请求第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102的第一容量信息(CAPA_INFO1)(REQUEST CAPA_INFO1)。第一存储器系统110可以将第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102的第一容量信息(CAPA_INFO1)作为对主存储器系统190的请求(REQUEST CAPA_INFO1)的响应(ACK)而传输到主存储器系统190(ACK CAPA_INFO1)。此后,第一存储器系统110可以响应于从主存储器系统190传输的第一映射设置命令MAP_SET_CMD1而将内部映射信息的映射单位(即,映射第一存储区域1102的物理地址与逻辑地址的信息的映射单位)设置为第一大小单位。

主存储器系统190可以在初始操作时段(INIT)开始(START)的状态下检查从第一存储器系统110接收的第一存储区域1102的第一容量信息(CAPA_INFO1),并且可以根据检查结果来设置第一大小单位的值,该第一大小单位的值不同于参考大小单位的值。也就是说,根据检查从第一存储器系统110接收的第一存储区域1102的第一容量信息(CAPA_INFO1)的结果,主存储器系统190可以生成用于将待在第一存储器系统110中管理的内部映射信息的映射单位设置为第一大小单位的第一映射设置命令MAP_SET_CMD1,并且可以将所生成的第一映射设置命令MAP_SET_CMD1传送到第一存储器系统110。

在初始操作时段(INIT)开始(START)的状态下,主存储器系统190可以请求第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202的第二容量信息(CAPA_INFO2)(REQUEST CAPA_INFO2)。第二存储器系统120可以将第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202的第二容量信息(CAPA_INFO2)作为对主存储器系统190的请求(REQUEST CAPA_INFO2)的响应(ACK)而传输到主存储器系统190(ACK CAPA_INFO2)。此后,响应于从主存储器系统190传输的第二映射设置命令MAP_SET_CMD2,第二存储器系统120可以将使第二存储区域1202的物理地址映射到逻辑地址的信息即内部映射信息的映射单位设置为第二大小单位。

主存储器系统190可以在初始操作时段(INIT)开始(START)的状态下检查从第二存储器系统120接收的第二存储区域1202的第二容量信息(CAPA_INFO2),并且可以根据检查结果来设置第二大小单位的值,该第二大小单位的值不同于参考大小单位的值以及第一大小单位的值。也就是说,根据检查从第二存储器系统120接收的第二存储区域1202的第二容量信息(CAPA_INFO2)的结果,主存储器系统190可以生成用于将待在第二存储器系统120中管理的内部映射信息的映射单位设置为第二大小单位的第二映射设置命令MAP_SET_CMD2,并且可以将所生成的第二映射设置命令MAP_SET_CMD2传送到第二存储器系统120。

主存储器系统190中包括的主存储区域1902、第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102以及第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202可以是包括非易失性存储器单元的存储空间。非易失性存储器单元具有无法重写物理空间的特性。因此,为了将由主机102请求写入的数据存储到包括非易失性存储器单元的主存储区域1902、第一存储区域1102和第二存储区域1202中,主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120可以通过闪存转换层(FTL)来执行将由主机102使用的文件系统与包括非易失性存储器单元的存储空间联接的映射。例如,根据主机102所使用的文件系统的数据的地址可以被称为逻辑地址或逻辑块地址,并且包括非易失性存储器单元的主存储区域1902、第一存储区域1102和第二存储区域1202中的用于存储数据的存储空间的地址可以被称为物理地址或物理块地址。因此,主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120可以生成和管理映射信息,该映射信息指示对应于主机102中使用的文件系统的逻辑扇区的逻辑地址与对应于主存储区域1902、第一存储区域1102和第二存储区域1202的物理空间的物理地址之间的映射关系。根据实施例,当主机102将逻辑地址与写入命令和数据一起传送到主存储器系统190、第一存储器系统110或第二存储器系统120时,主存储器系统190、第一存储器系统110或第二存储器系统120可以在主存储区域1902、第一存储区域1102或第二存储区域1202中搜索用于存储数据的存储空间,可以将在该搜索中在找到的存储空间的物理地址映射到该逻辑地址,并且可以将数据编程到该存储空间。根据实施例,当主机102将逻辑地址与读取命令一起传送到主存储器系统190、第一存储器系统110或第二存储器系统120时,主存储器系统190、第一存储器系统110或第二存储器系统120可以搜索被映射到该逻辑地址的物理地址,可以从主存储区域1902、第一存储区域1102或第二存储区域1202中读取在该搜索中找到的物理地址中存储的数据,并且可以将读取数据输出到主机102。

在包括非易失性存储器单元的主存储区域1902、第一存储区域1102和第二存储区域1202中,大小单位可以是512字节或1K、2K和4K字节中的任意一个(即,页面的大小)。大小单位是用于写入和读取数据的物理空间的单位。页面的大小可以根据存储器装置的类型而改变。尽管可以管理内部映射信息的映射单位以与页面的大小相对应,但是也可以管理内部映射信息的映射单位以与大于页面的大小的单位相对应。例如,尽管可以将4K字节单位作为内部映射信息的映射单位来管理,但是也可以将512K字节单位或1M字节单位作为内部映射信息的映射单位来管理。综上所述,当主存储器系统190将内部映射信息的映射单位设置为参考大小单位时,第一存储器系统110将内部映射信息的映射单位设置为第一大小单位,并且第二存储器系统120将内部映射信息的映射单位设置为第二大小单位,这意指在主存储器系统190、第一和第二存储器系统110和120中管理的内部映射信息的映射单位可以彼此不同。

更详细地,根据实施例,在初始操作时段(INIT)开始(START)的状态下,主存储器系统190可以对从第一存储器系统110接收的第一存储区域1102的第一容量信息(CAPA_INFO1)与从第二存储器系统120接收的第二存储区域1202的第二容量信息(CAPA_INFO2)进行比较。

作为比较的结果,当第一存储区域1102大于第二存储区域1202时,主存储器系统190可以生成用于将第一大小单位设置为大于第二大小单位的第一和第二映射设置命令MAP_SET_CMD1和MAP_SET_CMD2,并且可以将所生成的第一和第二映射设置命令MAP_SET_CMD1和MAP_SET_CMD2传输到第一和第二存储器系统110和120。例如,主存储器系统190可以生成用于将第一大小单位设置为512K字节的第一映射设置命令MAP_SET_CMD1并将所生成的第一映射设置命令MAP_SET_CMD1传输到第一存储器系统110,并且可以生成用于将第二大小单位设置为比第一大小单位小的16K字节的第二映射设置命令MAP_SET_CMD2并将所生成的第二映射设置命令MAP_SET_CMD2传输到第二存储器系统120。

作为比较的结果,当第一存储区域1102小于第二存储区域1202时,主存储器系统190可以生成用于将第一大小单位设置为小于第二大小单位的第一和第二映射设置命令MAP_SET_CMD1和MAP_SET_CMD2,并且可以将所生成的第一和第二映射设置命令MAP_SET_CMD1和MAP_SET_CMD2传输到第一和第二存储器系统110和120。例如,主存储器系统190可以生成用于将第一大小单位设置为4K字节的第一映射设置命令MAP_SET_CMD1并将所生成的第一映射设置命令MAP_SET_CMD1传输到第一存储器系统110,并且可以生成用于将第二大小单位设置为比第一大小单位大的256K字节的第二映射设置命令MAP_SET_CMD2并将所生成的第二映射设置命令MAP_SET_CMD2传输到第二存储器系统120。

作为比较的结果,当第一存储区域1102和第二存储区域1202的大小彼此相同时,主存储器系统190可以生成用于将第一大小单位和第二大小单位中的任意一个大小单位设置为较大并将第一大小单位和第二大小单位中的另一大小单位设置为较小的第一和第二映射设置命令MAP_SET_CMD1和MAP_SET_CMD2,并且可以将所生成的第一和第二映射设置命令MAP_SET_CMD1和MAP_SET_CMD2传输到第一和第二存储器系统110和120。

如果完成了如上所述的将主存储器系统190中的内部映射信息的映射单位设置为参考大小单位、将第一存储器系统110中的内部映射信息的映射单位设置为第一大小单位并且将第二存储器系统120中的内部映射信息的映射单位设置为第二大小单位的操作,则初始操作时段(INIT)可以结束(END)。在以这种方式结束(END)初始操作时段(INIT)之后,可以开始(START)普通操作时段(NORMAL)(S3)。

作为参考,在启动主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120的进程期间,可以进入(START)/退出(END)上述初始操作时段(INIT)。而且,可以根据主机102的请求在任意时间点进入(START)/退出(END)上述初始操作时段(INIT)。

参照图9B,在普通操作时段(NORMAL)开始(START)的状态下,主机102可以生成任意命令并且将所生成的命令传输到主存储器系统190。也就是说,主存储器系统190可以在普通操作时段(NORMAL)开始(START)的状态下接收任意输入命令IN_CMD。任意输入命令IN_CMD可以包括可以由主机102生成以控制存储器系统190、110和120的所有命令,例如,写入命令、读取命令和擦除命令。

在这种情况下,主存储器系统190可以分析从主机102传送的输入命令IN_CMD,并且可以根据分析结果选择输入命令IN_CMD的处理位置(S4)。换句话说,主存储器系统190可以在普通操作时段(NORMAL)开始(START)的状态下分析从主机102传送的输入命令IN_CMD,并且根据分析结果来选择是在主存储器系统190中自行处理输入命令IN_CMD还是在第一和第二存储器系统110和120中的任意一个存储器系统中处理输入命令IN_CMD(S4)。

操作S4的结果可以指示主存储器系统190自行处理从主机102接收的输入命令IN_CMD(S9)、主存储器系统190将从主机102接收的输入命令IN_CMD传送到第一存储器系统110并且第一存储器系统110处理输入命令IN_CMD(S5)、或者主存储器系统190将从主机102接收的输入命令IN_CMD传送到第二存储器系统120并且第二存储器系统120处理输入命令IN_CMD(S7)。

首先,当主存储器系统190将从主机102传送的输入命令IN_CMD传送到第一存储器系统110并且第一存储器系统110处理输入命令IN_CMD时的操作(S5)可以按下面的顺序执行。

主存储器系统190可以将从主机102传送的输入命令IN_CMD传输到第一存储器系统110。

第一存储器系统110可以响应于通过主存储器系统190传送的输入命令IN_CMD而执行命令操作。例如,当输入命令IN_CMD是写入命令时,第一存储器系统110可以将与输入命令IN_CMD一起输入的写入数据存储到第一存储区域1102中。作为另一示例,当输入命令IN_CMD是读取命令时,第一存储器系统110可以读取第一存储区域1102中存储的数据。

第一存储器系统110可以将处理输入命令IN_CMD的结果(RESULT)传输到主存储器系统190(ACK IN_CMD RESULT)。例如,当输入命令IN_CMD是写入命令时,第一存储器系统110可以将通知与输入命令IN_CMD一起输入的写入数据已经被正常地存储到第一存储区域1102中的响应(ACK)传输到主存储器系统190。作为另一示例,当输入命令IN_CMD是读取命令时,第一存储器系统110可以将从第一存储区域1102读取的读取数据传输到主存储器系统190。

主存储器系统190可以将从第一存储器系统110接收的处理输入命令IN_CMD的结果(RESULT)传输到主机102(ACK IN_CMD RESULT)。

当主存储器系统190将从主机102传送的输入命令IN_CMD传送到第二存储器系统120并且第二存储器系统120处理输入命令IN_CMD时,可以按下面的顺序执行操作(S7)。

主存储器系统190可以将从主机102传送的输入命令IN_CMD传输到第二存储器系统120。

第二存储器系统120可以响应于通过主存储器系统190传送的输入命令IN_CMD而执行命令操作。例如,当输入命令IN_CMD是写入命令时,第二存储器系统120可以将与输入命令IN_CMD一起输入的写入数据存储到第二存储区域1202中。作为另一示例,当输入命令IN_CMD是读取命令时,第二存储器系统120可以读取第二存储区域1202中存储的数据。

第二存储器系统120可以将处理输入命令IN_CMD的结果(RESULT)传输到主存储器系统190(ACK IN_CMD RESULT)。例如,当输入命令IN_CMD是写入命令时,第二存储器系统120可以将通知与输入命令IN_CMD一起输入的写入数据已经被正常地存储到第二存储区域1202中的响应(ACK)传输到主存储器系统190。作为另一示例,当输入命令IN_CMD是读取命令时,第二存储器系统120可以将从第二存储区域1202读取的读取数据传输到主存储器系统190。

主存储器系统190可以将从第二存储器系统120接收的处理输入命令IN_CMD的结果(RESULT)传输到主机102(ACK IN_CMD RESULT)。

当主存储器系统190自行处理从主机102传送的输入命令IN_CMD时,可以按下面的顺序执行操作(S9)。

主存储器系统190可以响应于输入命令IN_CMD而执行命令操作。例如,当输入命令IN_CMD是写入命令时,主存储器系统190可以将与输入命令IN_CMD一起输入的写入数据存储到主存储区域1902中。作为另一示例,当输入命令IN_CMD是读取命令时,主存储器系统190可以读取主存储区域1902中存储的数据。

主存储器系统190可以将处理输入命令IN_CMD的结果(RESULT)传输到主机102(ACK IN_CMD RESULT)。例如,当输入命令IN_CMD是写入命令时,主存储器系统190可以将通知与输入命令IN_CMD一起输入的写入数据已经被正常地存储到主存储区域1902中的响应信号传输到主机102。作为另一示例,当输入命令IN_CMD是读取命令时,主存储器系统190可以将从主存储区域1902读取的读取数据传输到主机102。

图10示出根据本公开的实施例的数据处理系统100的命令处理操作的示例。

参照图10,详细描述数据处理系统100的命令处理操作的写入命令处理操作。即,详细描述上面参照图9B描述的命令处理操作中的输入命令IN_CMD是写入命令WRITE_CMD的情况。

详细地,当输入命令IN_CMD是写入命令WRITE_CMD时,写入数据WRITE_DATA可以与写入命令WRITE_CMD一起从主机102传送到主存储器系统190。

在通过这种方式将写入数据WRITE_DATA与写入命令WRITE_CMD一起从主机102传送到主存储器系统190之后,可以开始操作S4。也就是说,在将写入数据WRITE_DATA与写入命令WRITE_CMD一起从主机102传送到主存储器系统190之后,主存储器系统190可以分析写入命令WRITE_CMD,并且可以开始根据分析结果来选择写入命令WRITE_CMD的处理位置的操作(S4 START)。

根据实施例,在主存储器系统190中分析写入命令WRITE_CMD的操作可以包括检查与写入命令WRITE_CMD相对应的写入数据WRITE_DATA的模式的操作。例如,主存储器系统190可以将写入数据WRITE_DATA的大小与第一参考大小进行比较,并且可以将小于第一参考大小的写入数据WRITE_DATA的模式识别为随机模式,并且将大于第一参考大小的写入数据WRITE_DATA的模式识别为顺序模式。而且,主存储器系统190可以将被识别为顺序模式的写入数据WRITE_DATA之中的小于第二参考大小的写入数据WRITE_DATA识别为第一顺序模式,并且可以将大于第二参考大小的写入数据WRITE_DATA识别为第二顺序模式。第一参考大小可以小于第二参考大小。

参照图10描述的操作可以基于以下假设:第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202大于第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102。换句话说,参照图10描述的操作可以基于以下假设:用于将第二存储区域1202的物理地址映射到逻辑地址的第二大小单位大于用于将第一存储区域1102的物理地址映射到逻辑地址的第一大小单位。因此,在图10中,为了将被识别为具有大于第二参考大小的大小的第二顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第二存储区域1202中,主存储器系统190可以将与被识别为第二顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120,以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD。进一步地,在图10中,为了将被识别为具有小于第二参考大小且大于第一参考大小的大小的第一顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中,主存储器系统190可以将与被识别为第一顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第一存储器系统110,以允许第一存储器系统110处理写入命令WRITE_CMD。此外,在图10中,为了将被识别为具有小于第一参考大小的大小的随机模式的写入数据WRITE_DATA存储到主存储区域1902中,主存储器系统190可以自行处理与被识别为随机模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD。

更详细地,作为检查写入数据WRITE_DATA的模式的结果,当写入数据WRITE_DATA是第一顺序模式时,主存储器系统190可以执行操作S5,即,将写入命令WRITE_CMD传送到第一存储器系统110以允许第一存储器系统110处理写入命令WRITE_CMD的操作。

详细地,主存储器系统190可以将从主机102传送的写入命令WRITE_CMD和写入数据WRITE_DATA原样传输到第一存储器系统110。

第一存储器系统110可以响应于通过主存储器系统190传送的写入命令WRITE_CMD而将写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中。

随后,第一存储器系统110可以将通知写入数据WRITE_DATA是否已经被正常地存储到第二存储区域1102中的响应(ACK)传输到主存储器系统190(ACK WRITE RESULT)。

主存储器系统190可以将从第一存储器系统110接收的处理写入命令WRITE_CMD的结果(RESULT)传输到主机102(ACK WRITE RESULT)。

作为检查写入数据WRITE_DATA的模式的结果,当写入数据WRITE_DATA是第二顺序模式时,主存储器系统190可以执行操作S7,即,将写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD的操作。

详细地,主存储器系统190可以将从主机102传送的写入命令WRITE_CMD和写入数据WRITE_DATA原样传输到第二存储器系统120。

第二存储器系统120可以响应于通过主存储器系统190传送的写入命令WRITE_CMD而将写入数据WRITE_DATA存储到第二存储区域1202中。

随后,第二存储器系统120可以将通知写入数据WRITE_DATA是否已经被正常地存储到第二存储区域1202中的响应(ACK)传输到主存储器系统190(ACK WRITE RESULT)。

主存储器系统190可以将从第二存储器系统120接收的处理写入命令WRITE_CMD的结果(RESULT)传输到主机102(ACK WRITE RESULT)。

作为检查写入数据WRITE_DATA的模式的结果,当写入数据WRITE_DATA是随机模式时,主存储器系统190可以执行操作S9,即,自行处理写入命令WRITE_CMD的操作。

详细地,主存储器系统190可以响应于从主机102传送的写入命令WRITE_CMD而将写入数据WRITE_DATA存储到主存储区域1902中。

随后,主存储器系统190可以将通知写入数据WRITE_DATA是否已经被正常地存储到主存储区域1902中的响应(ACK)传输到主机102(ACK WRITE RESULT)。

根据如上所述在主存储器系统190中检查与写入命令WRITE_CMD相对应的写入数据WRITE_DATA的模式的结果,主存储器系统190可以自行处理写入命令WRITE_CMD或将写入命令WRITE_CMD传送到第一和第二存储器系统110和120中的任意一个存储器系统以允许第一和第二存储器系统110和120中的该任意一个存储器系统处理写入命令WRITE_CMD,然后操作S4可以结束(S4END)。

在图10中,假设第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202大于第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102。当第二存储器系统120中的第二存储区域1202小于第一存储器系统110中的第一存储区域1102(与图10所示不同)时,即,当用于将第二存储区域1202的物理地址映射到逻辑地址的第二大小单位小于用于将第一存储区域1102的物理地址映射到逻辑地址的第一大小单位时,可以与图10所示相反地执行操作。即,主存储器系统190可以按以下这种方式操作:为了将被识别为具有大于第二参考大小的大小的第二顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中,主存储器系统190将与被识别为第二顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第一存储器系统110中,以允许第一存储器系统110处理写入命令WRITE_CMD,并且为了将被识别为具有小于第二参考大小且大于第一参考大小的大小的第一顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第二存储区域1202中,主存储器系统190将与被识别为第一顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120,以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD。

图11示出根据本公开的实施例的数据处理系统100的命令处理操作的另一示例。

参照图11,详细描述数据处理系统100的命令处理操作的读取命令处理操作。即,详细描述上面参照图9B描述的命令处理操作中的输入命令IN_CMD是读取命令READ_CMD的情况。

详细地,当输入命令IN_CMD是读取命令READ_CMD时,逻辑地址READ_LBA可以与读取命令READ_CMD一起从主机102传送到主存储器系统190。

在以这种方式将逻辑地址READ_LBA与读取命令READ_CMD一起从主机102传送到主存储器系统190之后,可以开始操作S4。也就是说,在将逻辑地址READ_LBA与读取命令READ_CMD一起从主机102传送到主存储器系统190之后,主存储器系统190可以分析读取命令READ_CMD,并且可以开始根据分析结果来选择读取命令READ_CMD的处理位置的操作(S4START)。

根据实施例,在主存储器系统190中分析读取命令READ_CMD的操作可以包括检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值的操作。例如,主存储器系统190可以检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值是主存储器系统190中包括的内部映射信息中管理的逻辑地址、是第一存储器系统110中包括的内部映射信息中管理的逻辑地址还是第二存储器系统120中包括的内部映射信息中管理的逻辑地址。

更详细地,作为检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值的结果,当逻辑地址READ_LBA的值是第一存储器系统110中包括的内部映射信息中管理的逻辑地址时,主存储器系统190可以执行操作S5,即,将读取命令READ_CMD传送到第一存储器系统110以允许第一存储器系统110处理读取命令READ_CMD的操作。

详细地,主存储器系统190可以将从主机102传送的读取命令READ_CMD和逻辑地址READ_LBA原样传输到第一存储器系统110。

第一存储器系统110可以响应于通过主存储器系统190传送的读取命令READ_CMD而在第一存储区域1102中读取读取数据READ_DATA。换句话说,第一存储器系统110可以搜索被映射到与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的物理地址(未示出),并且可以通过参考在该搜索中找到的物理地址来在第一存储区域1102中读取读取数据READ_DATA。

第一存储器系统110可以将在第一存储区域1102中读取的读取数据READ_DATA传输到主存储器系统190(ACK READ_DATA)。

主存储器系统190可以将从第一存储器系统110接收的读取数据READ_DATA传输到主机102(ACK READ_DATA)。

作为检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值的结果,当逻辑地址READ_LBA的值是第二存储器系统120中包括的内部映射信息中管理的逻辑地址时,主存储器系统190可以执行操作S7,即,将读取命令READ_CMD传送到第二存储器系统120以允许第二存储器系统120处理读取命令READ_CMD的操作。

详细地,主存储器系统190可以将从主机102传送的读取命令READ_CMD和逻辑地址READ_LBA原样传输到第二存储器系统120。

第二存储器系统120可以响应于通过主存储器系统190传送的读取命令READ_CMD而在第二存储区域1202中读取读取数据READ_DATA。换句话说,第二存储器系统120可以搜索被映射到与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的物理地址(未示出),并且可以通过参考在该搜索中找到的物理地址来在第二存储区域1202中读取读取数据READ_DATA。

第二存储器系统120可以将在第二存储区域1202中读取的读取数据READ_DATA传输到主存储器系统190(ACK READ_DATA)。

主存储器系统190可以将从第二存储器系统120接收的读取数据READ_DATA传输到主机102(ACK READ_DATA)。

进一步地,作为检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值的结果,当逻辑地址READ_LBA的值是主存储器系统190中包括的内部映射信息中管理的逻辑地址时,主存储器系统190可以执行操作S9,即,在主存储器系统190中自行处理读取命令READ_CMD的操作。

详细地,主存储器系统190可以响应于从主机102传送的读取命令READ_CMD而在主存储区域1902中读取读取数据READ_DATA。换句话说,主存储器系统190可以搜索被映射到与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的物理地址(未示出),并且可以通过参考在该搜索中找到的物理地址来在主存储区域1902中读取读取数据READ_DATA。

主存储器系统190可以将在主存储区域1902中读取的读取数据READ_DATA传输到主机102(ACK READ_DATA)。

根据如上所述在主存储器系统190中检查与读取命令READ_CMD相对应的逻辑地址READ_LBA的值的结果,主存储器系统190可以自行处理读取命令READ_CMD、将读取命令READ_CMD传送到第一存储器系统110以允许第一存储器系统110处理读取命令READ_CMD、或者将读取命令READ_CMD传送到第二存储器系统120以允许第二存储器系统120处理读取命令READ_CMD,然后操作S4可以结束(S4 END)。

图12示出根据本公开的实施例的在数据处理系统100中基于逻辑地址来管理至少多个存储器系统的操作。

参照图12,数据处理系统100中包括的各个组件,即,主机102、主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120管理逻辑地址。

详细地,主存储器系统190可以生成和管理对应于主存储区域1902的主物理地址PBAM与主逻辑地址LBAM彼此映射的内部映射表LBAM/PBAM。

第一存储器系统110可以生成和管理对应于第一存储区域1102的第一物理地址PBA1与第一逻辑地址LBA1彼此映射的内部映射表LBA1/PBA1。

第二存储器系统120可以生成和管理对应于第二存储区域1202的第二物理地址PBA2与第二逻辑地址LBA2彼此映射的内部映射表LBA2/PBA2。

主机102可以使用通过将主逻辑地址LBAM、第一逻辑地址LBA1和第二逻辑地址LBA2求和而获得的总和逻辑地址ALL_LBA。

可以在制造主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120中的每个的过程中提前确定主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120中的每个中可以存储数据的存储区域的大小。例如,可以例如在存储器系统190、110、120的制造期间提前确定主存储器系统190中包括的主存储区域1902的大小为128G字节,第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102的大小为512G字节,并且第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202的大小为1T字节。为了使主机102正常地从主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120中分别包括的主存储区域1902、第一存储区域1102和第二存储区域1202读取数据或者将数据写入到主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120中分别包括的主存储区域1902、第一存储区域1102和第二存储区域1202,主存储区域1902、第一存储区域1102和第二存储区域1202中的每个的大小应当与主机102共享。也就是说,主机102需要知道主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120中分别包括的主存储区域1902、第一存储区域1102和第二存储区域1202中的每个的大小。当主机102知道主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120中包括的主存储区域1902、第一存储区域1102和第二存储区域1202中的每个的大小时,主机102知道通过将对应于主存储区域1902的主逻辑地址LBAM的范围、对应于第一存储区域1102的第一逻辑地址LBA1的范围以及对应于第二存储区域1202的第二逻辑地址LBA2的范围求和而获得的总和逻辑地址ALL_LBA的范围。

如上面参照图9A所述,在初始操作时段(INIT),主存储器系统190不仅可以将主存储器系统190的内部映射信息的映射单位设置为参考大小单位,而且还可以将第一和第二存储器系统110和120的内部映射信息的映射单位分别设置为第一和第二大小单位。通过这样,主存储器系统190不仅可以设置与主存储器系统190中包括的主存储区域1902相对应的主逻辑地址LBAM的范围,而且还可以设置分别与第一和第二存储器系统110和120中包括的第一和第二存储区域1102和1202相对应第一逻辑地址LBA1和第二逻辑地址LBA2的范围。换句话说,在初始操作时段(INIT),主存储器系统190可以彼此不同地设置与主存储区域1902相对应的主逻辑地址LBAM的范围、与第一存储区域1102相对应的第一逻辑地址LBA1的范围以及与第二存储区域1202相对应的第二逻辑地址LBA2的范围。当主逻辑地址LBAM的范围、第一逻辑地址LBA1的范围以及第二逻辑地址LBA2的范围彼此不同时,主逻辑地址LBAM的范围、第一逻辑地址LBA1的范围以及第二逻辑地址LBA2的范围彼此不重叠并且是连续的。在初始操作时段(INIT)中设置与第一存储区域1102相对应的第一逻辑地址LBA1的范围之后,主存储器系统190可以与第一存储器系统110共享第一逻辑地址LBA1的范围。在设置与第二存储区域1202相对应的第二逻辑地址LBA2的范围之后,主存储器系统190可以与第二存储器系统120共享第二逻辑地址LBA2的范围。在初始操作时段(INIT)中彼此不同地设置与主存储区域1902相对应的主逻辑地址LBAM的范围、与第一存储区域1102相对应的第一逻辑地址LBA1的范围以及与第二存储区域1202相对应的第二逻辑地址LBA2的范围之后,主存储器系统190可以与主机102共享通过将主逻辑地址LBAM的范围、第一逻辑地址LBA1的范围以及第二逻辑地址LBA2的范围求和而获得的总和逻辑地址ALL_LBA。

作为参考,如附图所示,在可以逻辑地被包括在主存储器系统190中包括的主控制器1303中的闪存转换层(FTL)403设置主逻辑地址LBAM的范围、第一逻辑地址LBA1的范围以及第二逻辑地址LBA2的范围之后,主存储器系统190可以生成和管理对应于主存储区域1902的主物理地址PBAM与主逻辑地址LBAM彼此映射的内部映射表LBAM/PBAM。同样地,如附图所示,在第一存储器系统110中,可以被逻辑地包括在第一存储器系统110中包括的第一控制器1301中的闪存转换层(FTL)401可以生成和管理内部映射表LBA1/PBA1,在该内部映射表LBA1/PBA1中,由主存储器系统190设置其范围的第一逻辑地址LBA1与对应于第一存储区域1102的第一物理地址PBA1彼此映射。此外,如附图所示,在第二存储器系统120中,可以被逻辑地包括在第二存储器系统120中包括的第二控制器1302中的闪存转换层(FTL)402可以生成和管理内部映射表LBA2/PBA2,在该内部映射表LBA2/PBA2中,由主存储器系统190设置其范围的第二逻辑地址LBA2与对应于第二存储区域1202的第二物理地址PBA2彼此映射。

图13A和图13B示出根据本公开的实施例的在数据处理系统100中基于逻辑地址的命令处理操作的示例。

参照图13A和图13B,详细描述数据处理系统100中基于逻辑地址的命令处理操作的写入命令处理操作。即,除了上面参照图9B和图10描述的处理写入命令WRITE_CMD的操作之外,还详细描述了基于逻辑地址来处理写入命令WRITE_CMD的操作。

参照图13A,第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202大于第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102。换句话说,在以下语境中描述将参照图13A描述的操作:作为指示第二存储区域1202的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的内部映射信息的映射单位的第二大小单位大于作为指示第一存储区域1102的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的内部映射信息的映射单位的第一大小单位(在SD1中为“是”)。因此,在图13A中,为了将被识别为具有大于第二参考大小的大小的第二顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第二存储区域1202中,主存储器系统190可以将与被识别为第二顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120,以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD。进一步地,在图13A中,为了将被识别为具有小于第二参考大小且大于第一参考大小的大小的第一顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中,主存储器系统190可以将与被识别为第一顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第一存储器系统110,以允许第一存储器系统110处理写入命令WRITE_CMD。此外,在图13A中,为了将被识别为具有小于第一参考大小的大小的随机模式的写入数据WRITE_DATA存储到主存储区域1902中,主存储器系统190可以自行处理与被识别为随机模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD。

详细地,在比较第二大小单位和第一大小单位(SD1)之前,主存储器系统190可以检查与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是否是随机模式(SC9)。作为SC9的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是随机模式(在SC9中为“随机”)时,主存储器系统190可以响应于从主机102输入的写入命令WRITE_CMD和第一输入逻辑地址而将写入数据WRITE_DATA存储在主存储区域1902中(SC8)。响应于写入命令WRITE_CMD,主存储器系统190可以将指示主存储区域1902中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一输入逻辑地址,然后可以将从主机102传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

在第二大小单位被设置为大于第一大小单位的状态下(在SD1中为“是”),主存储器系统190可以检查与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA具有哪种模式(SD2)。

作为SD2的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是第二顺序模式(在SD2中为“第二顺序”)时,主存储器系统190可以检查与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值(SD3)。

作为SD3的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在SD3中为“包括在LBA2内”)时,主存储器系统190可以将从主机102输入的写入命令WRITE_CMD、第一输入逻辑地址和写入数据WRITE_DATA传输到第二存储器系统120,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中(SD5)。响应于写入命令WRITE_CMD,第二存储器系统120可以将指示第二存储区域1202中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一输入逻辑地址,然后可以将从主存储器系统190传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为SD3的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在SD3中为“包括在LBA1内”)时,主存储器系统190可以通过将第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内包括的第一中间逻辑地址映射到从主机102输入的第一输入逻辑地址,将该第一中间逻辑地址作为中间映射信息来管理(SD6)。主存储器系统190可以将通过操作SD6确定了值的第一中间逻辑地址与写入命令WRITE_CMD和写入数据WRITE_DATA一起传输到第二存储器系统120,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中(SD8)。响应于写入命令WRITE_CMD,第二存储器系统120可以将指示第二存储区域1202中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一中间逻辑地址,然后可以将从主存储器系统190传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为SD2的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是第一顺序模式(在SD2中为“第一顺序”)时,主存储器系统190可以检查与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值(SD4)。

作为SD4的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在SD4中为“包括在LBA2内”)时,主存储器系统190可以通过将第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内包括的第二中间逻辑地址映射到从主机102输入的第一输入逻辑地址,将该第二中间逻辑地址作为中间映射信息来管理(SD7)。主存储器系统190可以将通过操作SD7确定了值的第二中间逻辑地址与写入命令WRITE_CMD和写入数据WRITE_DATA一起传输到第一存储器系统110,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102中(SD9)。响应于写入命令WRITE_CMD,第一存储器系统110可以将指示第一存储区域1102中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第二中间逻辑地址,然后可以将从主存储器系统190传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为SD4的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在SD4中为“包括在LBA1内”)时,主存储器系统190可以将从主机102输入的写入命令WRITE_CMD、第一输入逻辑地址和写入数据WRITE_DATA传输到第一存储器系统110,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102中(SD0)。响应于写入命令WRITE_CMD,第一存储器系统110可以将指示第一存储区域1102中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一输入逻辑地址,然后可以将从主存储器系统190传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

简要地,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址处于第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较而将写入数据WRITE_DATA存储在第一存储区域1102中时,主存储器系统190可以生成和管理中间映射信息,以将处于第二逻辑地址LBA2的范围内的第一输入逻辑地址映射到第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内的第二中间逻辑地址。

而且,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址处于第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较而将写入数据WRITE_DATA存储在第二存储器系统120中的第二存储区域1202中时,主存储器系统190可以生成和管理中间映射信息,以将处于第一逻辑地址LBA1的范围内的第一输入逻辑地址映射到第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内的第一中间逻辑地址。

参照图13B,第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202小于第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102。换句话说,在以下语境中描述将参照图13B描述的操作:作为指示第二存储区域1202的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的内部映射信息的映射单位的第二大小单位小于作为指示第一存储区域1102的物理地址与逻辑地址之间的映射关系的内部映射信息的映射单位的第一大小单位(在SD1中为“否”)。因此,在图13B中,为了将被识别为具有大于第二参考大小的大小的第二顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第一存储区域1102中,主存储器系统190可以将与被识别为第二顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第一存储器系统110,以允许第一存储器系统110处理写入命令WRITE_CMD。进一步地,在图13B中,为了将被识别为具有小于第二参考大小且大于第一参考大小的大小的第一顺序模式的写入数据WRITE_DATA存储到第二存储区域1202中,主存储器系统190可以将与被识别为第一顺序模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD传送到第二存储器系统120,以允许第二存储器系统120处理写入命令WRITE_CMD。此外,在图13B中,为了将被识别为具有小于第一参考大小的大小的随机模式的写入数据WRITE_DATA存储到主存储区域1902中,主存储器系统190可以自行处理与被识别为随机模式的写入数据WRITE_DATA相对应的写入命令WRITE_CMD。

详细地,在比较第二大小单位和第一大小单位(SD1)之前,主存储器系统190可以检查与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是否是随机模式(SC9)。作为SC9的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是随机模式(在SC9中为“随机”)时,主存储器系统190可以响应于从主机102输入的写入命令WRITE_CMD和第一输入逻辑地址而将写入数据WRITE_DATA存储在主存储区域1902中(SC8)。响应于写入命令WRITE_CMD,主存储器系统190可以将指示主存储区域1902中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一输入逻辑地址,然后可以将从主机102传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

在第二大小单位被设置为小于第一大小单位的状态下(在SD1中为“否”),主存储器系统190可以检查与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA具有哪种模式(SE2)。

作为SE2的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起从主机102输入的写入数据WRITE_DATA是第一顺序模式(在SE2中为“第一顺序”)时,主存储器系统190可以检查与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值(SE3)。

作为SE3的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在SE3中为“包括在LBA2内”)时,主存储器系统190可以将从主机102输入的写入命令WRITE_CMD、第一输入逻辑地址和写入数据WRITE_DATA传输到第二存储器系统120,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中(SE5)。响应于写入命令WRITE_CMD,第二存储器系统120可以将指示第二存储区域1202中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一输入逻辑地址,然后可以将从主存储器系统190传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为SE3的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在SE3中为“包括在LBA1内”)时,主存储器系统190可以通过将第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内包括的第三中间逻辑地址映射到从主机102输入的第一输入逻辑地址,将该第三中间逻辑地址作为中间映射信息来管理(SE6)。主存储器系统190可以将通过操作SE6确定了值的第三中间逻辑地址与写入命令WRITE_CMD和写入数据WRITE_DATA一起传输到第二存储器系统120,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中(SE8)。响应于写入命令WRITE_CMD,第二存储器系统120可以将指示第二存储区域1202中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第三中间逻辑地址,然后可以将从主存储器系统190传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为SE2的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD从主机102一起输入的写入数据WRITE_DATA是第二顺序模式(在SE2中为“第二顺序”)时,主存储器系统190可以检查与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值(SE4)。

作为SE4的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在SD4中为“包括在LBA2内”)时,主存储器系统190可以通过将第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内包括的第四中间逻辑地址映射到从主机102输入的第一输入逻辑地址,将该第四中间逻辑地址作为中间映射信息来管理(SE7)。主存储器系统190可以将通过操作SE7确定了值的第四中间逻辑地址与写入命令WRITE_CMD和写入数据WRITE_DATA一起传输到第一存储器系统110,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102中(SE9)。响应于写入命令WRITE_CMD,第一存储器系统110可以将指示第一存储区域1102中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第四中间逻辑地址,然后可以将从主存储器系统190传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

作为SE4的操作的结果,当与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在SE4中为“包括在LBA1内”)时,主存储器系统190可以将从主机102输入的写入命令WRITE_CMD、第一输入逻辑地址和写入数据WRITE_DATA传输到第一存储器系统110,使得写入数据WRITE_DATA可以被存储到第一存储器系统110中包括的第一存储区域1102中(SE0)。响应于写入命令WRITE_CMD,第一存储器系统110可以将指示第一存储区域1102中能够存储数据的特定物理区域的特定物理地址映射到第一输入逻辑地址,然后可以将从主存储器系统190传输的写入数据WRITE_DATA存储到该特定物理区域中。

简要地,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址处于第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较而将写入数据WRITE_DATA存储在第一存储区域1102中时,主存储器系统190可以生成和管理中间映射信息,以将处于第二逻辑地址LBA2的范围内的第一输入逻辑地址映射到第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内的第三中间逻辑地址。

而且,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址处于第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较而将写入数据WRITE_DATA存储在第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中时,主存储器系统190可以生成和管理中间映射信息,以将处于第一逻辑地址LBA1范围内的第一输入逻辑地址映射到第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内的第四中间逻辑地址。

图14示出根据本公开的实施例的数据处理系统100中基于逻辑地址的命令处理操作的另一示例。

参照图14,详细描述数据处理系统100中基于逻辑地址的命令处理操作的读取命令处理操作。即,除了上面参照图9B和图11描述的处理读取命令READ_CMD的操作之外,还详细描述了基于逻辑地址来处理读取命令READ_CMD的操作。

详细地,主存储器系统190可以检查在中间映射信息中是否检测到与读取命令READ_CMD一起从主机102输入的第二输入逻辑地址(SF0)。

如上面参照图13A和图13B所述,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较结果而将写入数据WRITE_DATA存储在第一存储区域1102中时,主存储器系统190可以生成和管理中间映射信息,以将第二逻辑地址LBA2的范围内包括的第一输入逻辑地址映射到第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内包括的中间逻辑地址。

而且,即使与写入命令WRITE_CMD一起输入的第一输入逻辑地址被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内,当根据写入数据WRITE_DATA的模式以及第一大小单位和第二大小单位的比较结果而将写入数据WRITE_DATA存储在第二存储器系统120中包括的第二存储区域1202中时,主存储器系统190可以生成和管理中间映射信息,以将第一逻辑地址LBA1的范围内包括的第一输入逻辑地址映射到第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内包括的中间逻辑地址。

当在中间映射信息中未检测到被映射到与读取命令READ_CMD一起从主机102输入的第二输入逻辑地址的逻辑地址(在SF0中为“否”)时,可以基于第二输入逻辑地址来执行读取操作。

相反,当在中间映射信息中检测到被映射到与读取命令READ_CMD一起从主机102输入的第二输入逻辑地址的第五中间逻辑地址(在SF0中为“检测到第五中间逻辑地址”)时,可以基于在中间映射信息中检测到的第五中间逻辑地址来执行读取操作。

作为SF0的操作的结果,当在中间映射信息中未检测到被映射到与读取命令READ_CMD一起从主机102输入的第二输入逻辑地址的逻辑地址(在SF0中为“否”)时,主存储器系统190可以检查第二输入逻辑地址的值(SF1)。

作为SF1的操作的结果,当与读取命令READ_CMD一起输入的第二输入逻辑地址的值被包括在主存储器系统190中管理的主逻辑地址LBAM的范围内(在SF1中为“包括在LBAM内”)时,主存储器系统190可以响应于读取命令READ_CMD和第二输入逻辑地址而在主存储区域1902中读取读取数据READ_DATA(SF2)。主存储器系统190可以响应于读取命令READ_CMD而在内部映射信息中搜索被映射到第二输入逻辑地址的特定物理地址,并且可以在主存储区域1902中由该特定物理地址指示的特定物理区域中读取读取数据READ_DATA。

作为SF1的操作的结果,当与读取命令READ_CMD一起输入的第二输入逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在SF1中为“包括在LBA2中”)时,主存储器系统190可以将读取命令READ_CMD和第二输入逻辑地址传输到第二存储器系统120,从而在第二存储区域1202中读取读取数据READ_DATA(SF5)。第二存储器系统120可以响应于读取命令READ_CMD而在内部映射信息中搜索被映射到第二输入逻辑地址的特定物理地址,并且可以在第二存储区域1202中由该特定物理地址指示的特定物理区域中读取读取数据READ_DATA。

作为SF1的操作的结果,当与读取命令READ_CMD一起输入的第二输入逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在SF1中为“包括在LBA1中”)时,主存储器系统190可以将读取命令READ_CMD和第二输入逻辑地址传输到第一存储器系统110,从而在第一存储区域1102中读取读取数据READ_DATA(SF3)。第一存储器系统110可以响应于读取命令READ_CMD而在内部映射信息中搜索被映射到第二输入逻辑地址的特定物理地址,并且可以在第一存储区域1102中由该特定物理地址指示的特定物理区域中读取读取数据READ_DATA。

作为SF0的操作的结果,当在中间映射信息中检测到被映射到与读取命令READ_CMD一起从主机102输入的第二输入逻辑地址的第五中间逻辑地址(在SF0中为“检测到第五中间逻辑地址”)时,主存储器系统190可以检查第五中间逻辑地址的值(SF4)。

作为SF4的操作的结果,当在中间映射信息中检测到的第五中间逻辑地址的值被包括在第二存储器系统120中管理的第二逻辑地址LBA2的范围内(在SF4中为“包括在LBA2中”)时,主存储器系统190可以将读取命令READ_CMD和第五中间逻辑地址传输到第二存储器系统120,从而在第二存储区域1202中读取读取数据READ_DATA(SF6)。第二存储器系统120可以响应于读取命令READ_CMD而在内部映射信息中搜索被映射到第五中间逻辑地址的特定物理地址,并且可以在第二存储区域1202中由该特定物理地址指示的特定物理区域中读取读取数据READ_DATA。

作为SF4的操作的结果,当在中间映射信息中检测到的第五中间逻辑地址的值被包括在第一存储器系统110中管理的第一逻辑地址LBA1的范围内(在SF4中为“包括在LBA1内”)时,主存储器系统190可以将读取命令READ_CMD和第五中间逻辑地址传输到第一存储器系统110,从而在第一存储区域1102中读取读取数据READ_DATA(SF7)。第一存储器系统110可以响应于读取命令READ_CMD而在内部映射信息中搜索被映射到第五中间逻辑地址的特定物理地址,并且可以在第一存储区域1102中由该特定物理地址指示的特定物理区域中读取读取数据READ_DATA。

从上面描述显而易见的是,根据本公开的第二实施例,当彼此物理上分开的主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120联接到主机102时,因为与主机102共享通过将对应于主存储器系统190的主逻辑地址LBAM、对应于第一存储器系统110的第一逻辑地址LBA1以及对应于第二存储器系统120的第二逻辑地址LBA2求和而获得的总和逻辑地址ALL_LBA,所以主机102可以将物理上分开的主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120在逻辑上类似于一个存储器系统来使用。

另外,当彼此物理上分开的主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120联接到主机102时,相应的主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120的作用可以根据与主机102的联接关系来确定,并且根据所确定的作用,可以彼此不同地确定相应的主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120中存储的数据的大小单位和模式。例如,可以将具有相对较小(或最小)的大小的随机模式的数据存储在直接联接到主机102的主存储器系统190中,可以将中间大小的第一顺序数据存储在通过主存储器系统190联接到主机102的第一存储器系统110中,并且可以将相对较大(或最大)大小的第二顺序数据存储在通过主存储器系统190联接到主机102的第二存储器系统120中。如所示出的,通过这样,不仅可以将物理上分开的主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120在逻辑上类似于一个存储器系统来使用,而且也可以有效地处理相应的主存储器系统190、第一存储器系统110和第二存储器系统120中存储的数据。

尽管已经示出和描述了各个实施例,但对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种改变和修改。

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