存储器系统、控制器以及控制器的操作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111949206A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号201911355961.3(22)申请日2019.12.25(30)优先权数据10-2019-00581212019.05.17KR(71)申请人爱思开海力士有限公司地址韩国京畿道(72)发明人李宗珉(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人张昊(51)Int.Cl.G06F3/06(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图7页(54)发明名称存储器系统、控制器以及控制器的操作方法(57)摘要本公开涉及存储器系统、控制器以及控制器的操作方法。例如，一种存储器系统包括：存储器设备，包括多个存储器块；以及控制器，与存储器设备通信以控制存储器设备的操作，控制器在多个存储器块中分配正常区域和冗余区域，其中控制器将正常区域划分为用于存储用户数据的用户区域、用于用户数据管理的用户预留空间区域、用于存储映射数据的映射区域以及用于映射数据管理的映射预留空间区域，并将冗余区域划分为保留区域和附加映射预留空间区域，并且其中在确定正常区域中的块是坏块时，用保留区域替换坏块。CN111949206ACN111949206A权利要求书1/3页1.一种存储器系统，包括：存储器设备，包括多个存储器块；以及控制器，与所述存储器设备通信，以控制所述存储器设备的操作，所述控制器在所述多个存储器块中分配正常区域和冗余区域，其中所述控制器将所述正常区域划分为用于存储用户数据的用户区域、用于用户数据管理的用户预留空间区域、用于存储映射数据的映射区域以及用于映射数据管理的映射预留空间区域，并将所述冗余区域划分为保留区域和附加映射预留空间区域，并且其中在确定所述正常区域中的块是坏块时，所述保留区域替换所述坏块。2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述控制器用分配给所述保留区域的存储器块中的特定存储器块替换所述坏块，并且将分配给所述附加映射预留空间区域的存储器块中的至少一个存储器块变为所述保留区域。3.根据权利要求2所述的存储器系统，其中所述控制器替换所述坏块，使得替换所述坏块的所述特定存储器块的数目与所述坏块的数目相同。4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中所述控制器将所述至少一个存储器块变为所述保留区域，使得变为所述保留区域的存储器块的数目与替换所述坏块的所述特定存储器块的数目相同。5.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述坏块包括从所述存储器系统的初始操作开始存在的初始坏块，并且其中所述控制器将存储器块分配给所述冗余区域，使得分配给所述冗余区域的存储器块的数目对应于坏块的最大可接受数目与初始坏块的数目之间的差值。6.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述控制器被配置为：在确定分配给所述附加映射预留空间区域的存储器块中不存在空存储器块时，通过控制所述存储器设备以对分配给所述附加映射预留空间区域的存储器块中不具有有效数据的存储器块执行擦除操作，来确保空存储器块。7.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述控制器通过以下来控制所述存储器设备，以执行用于回收存储器块的垃圾收集操作，从而确保用于所述映射数据的存储器空间：将分配给所述映射区域以保持所述映射数据的存储器块中将被回收的牺牲存储器块的有效映射数据加载到内部存储器；将所加载的映射数据写入分配给所述映射区域的存储器块中的目标存储器块；以及擦除所述牺牲存储器块。8.根据权利要求2所述的存储器系统，其中所述控制器通过以下来用所述特定存储器块替换所述坏块：将存储在所述坏块中的数据的逻辑地址映射到替换所述坏块的所述特定存储器块的物理地址；以及控制所述存储器设备，以将存储在所述坏块中的所述数据移动到替换所述坏块的所述特定存储器块。9.根据权利要求2所述的存储器系统，其中所述控制器包括用于存储块管理信息的存储器，所述块管理信息指示所述多个存储器块中的每个存储器块是否为坏块以及所述多个存储器块中的哪个存储器块被分配给所述保留区域或所述附加映射预留空间区域。2CN111949206A权利要求书2/3页10.根据权利要求9所述的存储器系统，其中所述控制器被配置为：在确定所述坏块被所述特定存储器块替换并且分配给所述附加映射预留空间区域的存储器块中的至少一个存储器块被变为所述保留区域时，更新关于所述多个存储器块中的所述坏块、所述特定存储器块以及所述至少一个存储器块的所述块管理信息。11.根据权利要求1所述的存储器系统，其中在分配给所述正常区域的存储器块中，所述控制器将读取操作或写入操作失败的存储器块指定为所述坏块。12.一种用于控制包括多个存储器块的存储器设备的控制器，包括：映射管理器，用于执行逻辑地址和物理地址之间的映射；以及块管理器，用于分配正常区域和冗余区域，所