JP5649709B2 - MEMORY SYSTEM, NONVOLATILE MEMORY DEVICE, NONVOLATILE MEMORY DEVICE CONTROL METHOD AND PROGRAM - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、メモリシステム、不揮発性記憶装置及びその制御方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a memory system, a nonvolatile storage device, and a control method thereof.
オペレーティングシステム(OS)上において外部記憶装置(例えば、HDD(Hard D
isk Drive)、SSD(Solid State Drive))のファイルデータが削除される場合、OS
上でのデータの管理情報が削除されるだけで、外部記憶装置からは実際にはデータが削除
されないようにする方式がある。OS上でデータ削除のたびに外部記憶装置で削除処理が
行われるわけではないので、削除処理が行われない分、外部記憶装置の動作のパフォーマ
ンスが向上する。この方式は特に、アクセスの遅いHDDにおいて有効である。
An external storage device (eg, HDD (Hard D
isk Drive), SSD (Solid State Drive)) file data is deleted
There is a method in which only data management information is deleted, and data is not actually deleted from the external storage device. Since deletion processing is not performed in the external storage device every time data is deleted on the OS, the performance of the operation of the external storage device is improved by the amount that the deletion processing is not performed. This method is particularly effective for a slow-access HDD.
一方で、OS上では削除したはずのデータが外部記憶装置では有効なデータであると認
識されているため(これを無効データと呼ぶ)、外部記憶装置上でデータの存在しない空
き領域が、OSが認識している空き領域よりも常に少なくなってしまう。特に、外部記憶
装置の空き領域が枯渇すると、論理アドレスと物理アドレスとが必ずしも一対一対応しな
いSSDにおいて大きな問題となる場合がある。
On the other hand, since the data that should have been deleted on the OS is recognized as valid data in the external storage device (this is referred to as invalid data), a free area where no data exists on the external storage device Will always be less than the free space it recognizes. In particular, when the free area of the external storage device is exhausted, there may be a serious problem in an SSD in which a logical address and a physical address do not necessarily correspond one-to-one.
実施形態は、読み出し動作を高速化し、かつ書き込みに利用可能なフリーブロックを増
加させることが可能なメモリシステム、不揮発性記憶装置及びその制御方法を提供する。
Embodiments provide a memory system, a non-volatile memory device, and a control method thereof that can speed up a read operation and increase the number of free blocks that can be used for writing.
実施形態に係るメモリシステムは、第1のデータを格納する記憶領域を有する不揮発性記憶装置と、前記不揮発性記憶装置と通信を行う情報処理装置とを有するメモリシステムであって、前記情報処理装置は、前記不揮発性記憶装置の第1の論理アドレス領域からデータを読み出し、前記第1の論理アドレス領域に対応する読み出しデータが前記第1のデータと同じである場合に、前記不揮発性記憶装置に、前記第1の論理アドレス領域を前記記憶領域に関連付けるための削除通知を行う第1の制御回路を具備する。前記不揮発性記憶装置は、不揮発性記憶媒体と、論理アドレスと物理アドレスとを関連付ける管理テーブルと、前記削除通知により指定された論理アドレスを前記記憶領域に関連付けるように前記管理テーブルを書き換え、前記情報処理装置から受信した読み出し命令に含まれる論理アドレスが前記記憶領域に関連付けられている場合に、前記第1のデータを前記情報処理装置に送信する第2の制御回路と、を具備する。 A memory system according to an embodiment is a memory system including a non-volatile storage device having a storage area for storing first data, and an information processing device that communicates with the non-volatile storage device. Reads data from the first logical address area of the non-volatile storage device, and when the read data corresponding to the first logical address area is the same as the first data, the non-volatile storage device And a first control circuit for performing a deletion notification for associating the first logical address area with the storage area. The non-volatile storage device rewrites the management table so as to associate a non-volatile storage medium, a logical address and a physical address, and a logical address specified by the deletion notification with the storage area, and the information And a second control circuit that transmits the first data to the information processing apparatus when a logical address included in the read command received from the processing apparatus is associated with the storage area.
SSDの空き領域が枯渇している、すなわちSSDコントローラに有効なデータを全く
持っていないと認識されているNAND型フラッシュメモリの物理ブロック(フリーブロ
ック)が枯渇している場合、そのSSDに書き込みを行うと、SSDコントローラに有効
なデータを持っていると認識されているNAND型フラッシュメモリの物理ブロック(ア
クティブブロック)上の無効なデータ領域を検索し、有効なデータを整理(NAND整理
)して新たなフリーブロックを確保する処理に負荷がかかり、書き込みのパフォーマンス
が著しく劣化してしまう。
When the free space of the SSD is depleted, that is, when the physical block (free block) of the NAND flash memory that is recognized as having no valid data in the SSD controller is depleted, write to the SSD Then, the invalid data area on the physical block (active block) of the NAND flash memory recognized as having valid data in the SSD controller is searched, and valid data is organized (NAND organized). A load is applied to the process of securing a new free block, and the writing performance is significantly deteriorated.
また、NAND型フラッシュメモリに無効データが多い、すなわちSSD上での空き領
域が枯渇している状況で書き込みが行われると、特定の領域に書き込みが集中したり、頻
繁に発生するNAND整理でNAND型フラッシュメモリの余分な消去が発生したりする
ため、SSDの信頼性が著しく劣化する可能性がある。
In addition, when writing is performed in a situation where there is a lot of invalid data in the NAND flash memory, that is, when the free area on the SSD is exhausted, the writing concentrates on a specific area, or NAND occurs due to frequent NAND arrangement. Since extra erasure of the flash memory may occur, the reliability of the SSD may be significantly deteriorated.
以下、実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す幾つかの実施形態は、本
発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の
形状、構造、配置などによって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以
下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については、同一符号を付し、重複
説明は必要な場合にのみ行う。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is specified by the shape, structure, arrangement, etc. of components. Is not to be done. In the following description, elements having the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
[第1の実施形態]
[1.メモリシステムの構成]
図1は、第1の実施形態に係るメモリシステム1のブロック図である。メモリシステム
1は、ホスト装置(情報処理装置)2と、外部記憶装置としての不揮発性記憶装置3とを
備えている。不揮発性記憶装置3として、本実施形態では、SSD(Solid State Drive
)を例に挙げて説明する。
[First Embodiment]
[1. Memory system configuration]
FIG. 1 is a block diagram of a
) As an example.
SSD3は、インターフェースコントローラ10、SSDコントローラ(制御回路)1
1、メインメモリとしてのDRAM12、不揮発性記憶媒体としてのNAND型フラッシ
ュメモリ13、及びこれらを接続するバスを備えている。
The
1. A
インターフェースコントローラ10は、ホスト装置2とのインターフェース処理を実行
する。インターフェースコントローラ10は、例えばSATA(Serial Advanced Techno
logy Attachment)規格に準拠した通信インターフェースでホスト装置2に接続され、S
ATA規格に準拠したインターフェース処理を実行する。インターフェース規格について
は、SATA以外に、SAS(Serial Attached SCSI)やUSB(universal serial bus
)などを用いてもよい。
The
connected to the
An interface process conforming to the ATA standard is executed. Regarding interface standards, in addition to SATA, SAS (Serial Attached SCSI) and USB (universal serial bus)
) Etc. may be used.
SSDコントローラ11は、SSD3全体の各種動作を制御する。SSDコントローラ
11は、NAND型フラッシュメモリ13に格納されているプログラムをDRAM12に
読み出して所定の処理を実行することにより、各種テーブルをDRAM12に作成する。
また、SSDコントローラ11は、ホスト装置2から書き込み命令、読み出し命令、消去
命令などを受信し、これらの命令に応答してNAND型フラッシュメモリ13に所定の処
理を実行する。
The
Further, the
NAND型フラッシュメモリ13は、(n+1)個のNANDメモリチップChip0
〜Chipnによって構成されている。nは、0以上の整数である。NANDメモリチッ
プChip0〜Chipnは、並列動作が可能なように構成されていてもよい。各NAN
Dメモリチップは、複数のフラッシュメモリセルからなるメモリセルアレイ、及び周辺回
路(例えば、ロウデコーダ、カラムデコーダ、ページバッファ、データキャッシュなど)
を備えている。NAND型フラッシュメモリ13のメモリセルアレイは、複数のブロック
から構成され、各ブロックは、複数のページから構成されている。ブロックは、データ消
去の最小単位であり、ページは、データ書き込み及び読み出しの最小単位である。
The
~ Chipn. n is an integer of 0 or more. The NAND memory chips Chip0 to Chipn may be configured to be capable of parallel operation. Each NAN
The D memory chip includes a memory cell array composed of a plurality of flash memory cells and peripheral circuits (for example, a row decoder, a column decoder, a page buffer, a data cache, etc.)
It has. The memory cell array of the
NAND型フラッシュメモリ13のメモリセルアレイを構成するメモリセルトランジス
タは、半導体基板上に形成された積層ゲート構造を備えたMOSFET(Metal Oxide Se
miconductor Field Effect Transistor)から構成される。積層ゲート構造は、半導体基
板上にゲート絶縁膜を介在して形成された電荷蓄積層(浮遊ゲート電極)、及び浮遊ゲー
ト電極上にゲート間絶縁膜を介在して形成された制御ゲート電極を含んでいる。メモリセ
ルトランジスタは、浮遊ゲート電極に蓄えられる電子の数に応じて閾値電圧が変化し、こ
の閾値電圧の違いに応じてデータを記憶する。メモリセルトランジスタは、1ビットを記
憶するように構成されていてもよいし、多値(2ビット以上のデータ)を記憶するように
構成されていてもよい。また、メモリセルトランジスタは浮遊ゲート電極を有する構造に
限らず、MONOS(Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon)型など、電荷蓄積層として
の窒化界面に電子をトラップさせることで閾値電圧を調整可能な構造であってもよい。M
ONOS型のメモリセルトランジスタについても同様に、1ビットを記憶するように構成
されていてもよいし、多値を記憶するように構成されていてもよい。また、不揮発性記憶
媒体として、特開2010−161199や特開2011−29586に記述されるよう
な3次元的にメモリセルが配置された半導体記憶媒体であってもよい。
A memory cell transistor constituting the memory cell array of the
miconductor Field Effect Transistor). The stacked gate structure includes a charge storage layer (floating gate electrode) formed on a semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween, and a control gate electrode formed on the floating gate electrode with an inter-gate insulating film interposed therebetween. It is out. The memory cell transistor changes the threshold voltage according to the number of electrons stored in the floating gate electrode, and stores data according to the difference in the threshold voltage. The memory cell transistor may be configured to store 1 bit, or may be configured to store multiple values (data of 2 bits or more). The threshold voltage can be adjusted by trapping electrons at the nitriding interface as a charge storage layer, such as a MONOS (Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon) type, as well as a structure having a floating gate electrode. It may be a simple structure. M
Similarly, the ONOS type memory cell transistor may be configured to store one bit or may be configured to store multiple values. Further, the nonvolatile storage medium may be a semiconductor storage medium in which memory cells are arranged three-dimensionally as described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2010-161199 and 2011-29586.
DRAM12は、ホスト装置2とNAND型フラッシュメモリ13との間でのデータ転
送用キャッシュ、及びSSDコントローラ11の作業用メモリなどとして機能する。DR
AM12の作業領域用メモリに記憶されるものとしては、起動時などにNAND型フラッ
シュメモリ13から読み出される管理テーブルや関数fなどがある。DRAM12は、管
理テーブルを格納する記憶領域12A、及び関数fを格納する記憶領域12Bを含んでい
る。管理テーブル及び関数fについての詳細は後述する。メインメモリとしては、DRA
M以外のメモリを用いてもよい。メインメモリとしては、ランダムアクセスメモリ(RA
M)を用いることが望ましい。メインメモリとしては、DRAMの他に、SRAM、Fe
RAM(Ferroelectric Random Access Memory)、MRAM(Magnetoresistive Random
Access Memory)、PCRAM(Phase Change Random Access Memory)などを用いてもよ
い。また、上記メインメモリは、独立したチップとしてSSD基板上に実装してもよいし
、組み込み型メモリとしてSSDコントローラ内に実装してもよい。
The
What is stored in the work area memory of the
A memory other than M may be used. As the main memory, random access memory (RA
It is desirable to use M). As main memory, in addition to DRAM, SRAM, Fe
RAM (Ferroelectric Random Access Memory), MRAM (Magnetoresistive Random)
(Access Memory), PCRAM (Phase Change Random Access Memory), or the like may be used. The main memory may be mounted on the SSD substrate as an independent chip, or may be mounted in the SSD controller as an embedded memory.
図2は、DRAM12に格納される管理テーブルの一部を説明する図である。ホスト装
置2がSSD3へ命令を送信すると、インターフェースコントローラ10を介してその命
令がSSDコントローラ11に送られる。SSDコントローラ11は、受信した命令を処
理する。その際、SSDコントローラ11は、DRAM12上の管理テーブルを参照する
ことで、適宜ホスト装置2より受信した論理アドレスを物理アドレスに変換する。論理ア
ドレスとは、ホスト装置2で管理しているアドレスであり、物理アドレスとは、SSD3
で管理している実アドレスである。
FIG. 2 is a diagram for explaining a part of the management table stored in the
This is the real address managed by.
図2に示すように、管理テーブルは、フリーブロックテーブル、アクティブブロックテ
ーブル、及びアクティブページテーブルを含む。物理ブロックID及び物理ページアドレ
スは物理アドレスに含まれる。アクティブブロックテーブルは、物理ブロックIDと論理
アドレスとを結び付けて管理しており、アクティブブロックテーブルに登録されている物
理ブロック(アクティブブロック)は、少なくともSSDコントローラ11にとっては有
効なデータを保持していることになる。フリーブロックテーブルは、論理アドレスに結び
付けられていない物理ブロックを管理している。フリーブロックテーブルに登録されてい
る物理ブロック(フリーブロック)は、論理アドレスに結び付けられていないため、有効
なデータを保持していないことになる。
As shown in FIG. 2, the management table includes a free block table, an active block table, and an active page table. The physical block ID and the physical page address are included in the physical address. The active block table manages the physical block ID and the logical address in association with each other, and the physical block (active block) registered in the active block table holds valid data at least for the
アクティブページテーブルは、物理ページアドレスと論理アドレスとを結び付けて管理
しており、アクティブページテーブルに登録されている物理ページ(アクティブページ)
は、少なくともSSDコントローラ11にとっては有効なデータを保持していることにな
る。また、アクティブページテーブルに登録されている物理ページは、これが属する物理
ブロックIDと関連付けられている。なお、管理テーブルで管理されている論理アドレス
は、SSD3で管理できる最小データサイズ又はそれより大きいデータサイズのアドレス
である。
The active page table manages the physical page address and the logical address in association with each other, and the physical page (active page) registered in the active page table
Holds data valid for at least the
次に、ホスト装置2の構成について説明する。図3は、ホスト装置2のブロック図であ
る。CPU(制御回路)20がホスト装置2における中央演算処理装置であり、ホスト装
置2における種々の演算及び制御はCPU20によって行われる。CPU20はサウスブ
リッジ21を介してSSD3や、DVD−ROMなどの光学ドライブ31の制御を行う。
CPU20は、ノースブリッジ22を介して、メインメモリとしてのDRAM23の制御
を行う。
Next, the configuration of the
The
ユーザは、キーボード29やマウス30などの入力装置を通してホスト装置2の制御を
行い、キーボード29やマウス30からの信号はUSB(Universal Serial Bus)コント
ローラ28及びサウスブリッジ21を介してCPU20で処理される。CPU20は、ノ
ースブリッジ22及び表示コントローラ24を介してディスプレイ(表示装置)25に画
像データやテキストデータなどを送る。ユーザは、ディスプレイ25を介してホスト装置
2からの画像データやテキストデータなどを視認することができる。
A user controls the
CPU20は、BIOS(Basic Input/Output System)−ROM26に格納されたB
IOSを実行する。BIOSは、ハードウェア制御のためのプログラムである。その他、
CPU20は、サウスブリッジ21を介してLAN(Local Area Network)コントローラ
27を制御する。
Run IOS. The BIOS is a program for hardware control. Other,
The
DRAM23は、CPU20の作業用メモリとして機能し、OS(Operating System)
を格納する記憶領域23A、最適化プログラムを格納する記憶領域23B、最適化フラグ
を格納する記憶領域23C、及び関数fを格納する記憶領域23Dを含んでいる。OSは
、一般的に知られているように、ホスト装置2の入出力装置を管理し、ディスクやメモリ
を管理し、ソフトウェアがホスト装置2のハードウェアを利用可能にするための制御を行
うなど、ホスト装置2全体を管理するプログラムである。最適化プログラム及び最適化フ
ラグについての詳細は後述する。OS、最適化プログラム、及び関数fは、ホスト装置2
が電源オフとなっている時は、図4に示すようにSSD3のNAND型フラッシュメモリ
13に格納されているが、ホスト装置2の起動時又はプログラム起動時に、NAND型フ
ラッシュメモリ13からDRAM23にロードされる。NAND型フラッシュメモリ13
は、OSを格納する記憶領域13A、最適化プログラムを格納する記憶領域13B、関数
fを格納する記憶領域13C、及び管理テーブルを格納する記憶領域13Dを含んでいる
。また、NAND型フラッシュメモリ13は、ユーザデータを格納する記憶領域(図示せ
ず)を含んでいる。
The
, A
4 is stored in the
Includes a
次に、メモリシステム1の構成例について説明する。メモリシステム1は、例えば、デ
スクトップコンピュータやノートブック型のポータブルコンピュータとして実現し得る。
図5は、メモリシステム1としてのデスクトップコンピュータの概略図である。
Next, a configuration example of the
FIG. 5 is a schematic diagram of a desktop computer as the
デスクトップコンピュータ1は、情報処理装置本体40、ディスプレイ25、キーボー
ド29、及びマウス30などを備えている。情報処理装置本体40は、主要なハードウェ
アが搭載されたマザーボード41、SSD3、及び電源装置42などを備えている。SS
D3は、SATAケーブルを介してマザーボード41に物理的に接続され、マザーボード
41上に実装されたサウスブリッジを介して、同じくマザーボード上に実装されたCPU
20に電気的に接続されている。電源装置42は、デスクトップコンピュータ1で使用さ
れる各種電源を発生し、電源ケーブルを介してマザーボード41やSSD3などに電源を
供給する。
The
D3 is a CPU that is physically connected to the
20 is electrically connected. The
図6は、メモリシステム1としてのポータブルコンピュータの概略図である。ポータブ
ルコンピュータ1は、情報処理装置本体50、及びディスプレイユニット51から構成さ
れている。ディスプレイユニット51は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)で構
成される表示装置25が組み込まれている。
FIG. 6 is a schematic diagram of a portable computer as the
ディスプレイユニット51は、情報処理装置本体50に対し、この本体50の上面が露
出される開放位置と本体2の上面を覆う閉塞位置との間を回動自由に取り付けられている
。本体2は薄い箱形の筐体を有しており、その上面には、電源スイッチ52、キーボード
29、タッチパッド53等が配置されている。また、本体50も、デスクトップコンピュ
ータと同様に、SSD3、マザーボード、及び電源装置などを備えている。
The
その他、メモリシステム1はスチルカメラ或いはビデオカメラなどの撮像装置などであ
ってもよいし、ゲーム機器やカーナビゲーションシステムなどであってもよい。
In addition, the
[2.動作]
<2−1.書き込み動作>
図7は、SSD3の書き込み動作を示すフローチャートである。SSD3は、ホスト装
置2から書き込み命令を受信する(ステップS10)。書き込み命令には、書き込みコマ
ンド、論理アドレス、及びデータが含まれる。
[2. Operation]
<2-1. Write operation>
FIG. 7 is a flowchart showing the write operation of the
続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12からフリーブロックテーブルを読み
出し、フリーブロックテーブルから物理ブロックIDを取得する(ステップS11)。フ
リーブロックが存在しない場合は、後述するNAND整理処理を行い、物理ブロックID
を取得する(ステップS13,S12)。
Subsequently, the
Is acquired (steps S13 and S12).
続いて、SSDコントローラ11は、取得した物理ブロックIDに対応するフリーブロ
ックに対してプログラム処理を行う(ステップS14)。続いて、SSDコントローラ1
1は、プログラムされた物理ブロックIDをフリーブロックテーブルから削除する(ステ
ップS15)。続いて、SSDコントローラ11は、アクティブブロックテーブル及びア
クティブページテーブルを更新する(ステップS16)。すなわち、プログラムされたブ
ロックに対応する論理アドレス及び物理ブロックIDをアクティブブロックテーブルに追
加し、さらに、論理アドレス、物理ブロックID及び物理ページアドレスをアクティブペ
ージテーブルに追加する。
Subsequently, the
1 deletes the programmed physical block ID from the free block table (step S15). Subsequently, the
なお、ステップS14のプログラム処理の前に、書き込み対象の物理ブロックについて
消去を行ってもよい。
Note that the physical block to be written may be erased before the program processing in step S14.
<2−2.NAND整理処理>
次に、SSD3のNAND整理処理について説明する。図8は、SSD3のNAND整
理処理を示すフローチャートである。ある物理ブロックに対し、その物理ブロックに含ま
れる全ページのうちアクティブページテーブルに含まれているアクティブページ(有効ペ
ージ)は論理アドレスに対応付けられている。一方、ある物理ブロックに含まれる全ペー
ジが有効ページであるとは限らず、有効ページに該当しないページ(無効ページ)は論理
アドレスに対応付けられていない。物理ブロックは無効ページの分だけデータに空きがあ
ることになり、これら無効ページと有効ページとを分類することでフリーブロックを確保
することができる。
<2-2. NAND organization processing>
Next, the NAND organizing process of the
まず、SSDコントローラ11は、列番号i=0、空き領域累積量s=0に設定する(
ステップS20)。続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12からアクティブブ
ロックテーブルの先頭行を読み出し、物理ブロックIDを取得する(ステップS21)。
ステップS21にて取得した物理ブロックIDを現在物理ブロックIDと呼ぶ。続いて、
SSDコントローラ11は、DRAM12からアクティブページテーブルを読み出し、現
在物理ブロックIDに含まれる全物理ページアドレスを取得する(ステップS22)。
First, the
Step S20). Subsequently, the
The physical block ID acquired in step S21 is referred to as a current physical block ID. continue,
The
続いて、SSDコントローラ11は、現在物理ブロックのうち無効ページのサイズを算
出し、この無効ページサイズを変数vに代入する(ステップS23)。続いて、SSDコ
ントローラ11は、“v>0”であるか否かを判定し(ステップS24)。“v>0”で
ある場合は、現在物理ブロックIDを整理対象ブロックリストに追加する(ステップS2
6)。一方、ステップS24において無効ページがないと判定された場合、SSDコント
ローラ11は、現在物理ブロックIDをインクリメントして、作業対象を次の物理ブロッ
クIDに移す(ステップS25)。
Subsequently, the
6). On the other hand, if it is determined in step S24 that there is no invalid page, the
続いて、SSDコントローラ11は、空き領域累積量sに変数vを加算する(ステップ
S27)。続いて、SSDコントローラ11は、空き領域累積量sが物理ブロックサイズ
に到達したか否か、すなわちこれまでに取得した無効ページのサイズ総量が物理ブロック
サイズに到達したか否かを判定する(ステップS28)。空き領域累積量sが物理ブロッ
クサイズに到達してない場合、列番号iに1を加算した後(ステップS25)、ステップ
S21以下の処理を繰り返す。
Subsequently, the
一方、空き領域累積量sが物理ブロックサイズに到達した場合、SSDコントローラ1
1は、整理対象ブロックリストの全物理ブロックから全アクティブページのデータを読み
出し、この読み出したデータをDRAM12に格納する(ステップS29)。続いて、S
SDコントローラ11は、整理対象ブロックリストの全物理ブロックに対して消去処理を
行う(ステップS30)。続いて、SSDコントローラ11は、アクティブブロックテー
ブル、フリーブロックテーブル、及びアクティブページテーブルを更新する(ステップS
31)。すなわち、消去処理が行われた物理ブロックをアクティブブロックテーブルから
削除してフリーブロックテーブルに追加し、また、データが読み出されたアクティブペー
ジをアクティブページテーブルから削除する。
On the other hand, when the free space accumulated amount s reaches the physical block size, the
1 reads data of all active pages from all physical blocks in the arrangement target block list, and stores the read data in the DRAM 12 (step S29). Then S
The
31). That is, the physical block that has been erased is deleted from the active block table and added to the free block table, and the active page from which data has been read is deleted from the active page table.
続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12に格納された全アクティブページの
データをフリーブロックにプログラムする(ステップS32)。続いて、SSDコントロ
ーラ11は、アクティブブロックテーブル、フリーブロックテーブル、及びアクティブペ
ージテーブルを更新する(ステップS31)。すなわち、プログラムされた物理ブロック
をフリーブロックテーブルから削除してアクティブブロックテーブルに追加し、また、プ
ログラムされた物理ページをアクティブページテーブルに追加する。
Subsequently, the
このように、NAND整理はNAND型フラッシュメモリ13の読み出し動作、消去動
作、及びプログラム動作を多数伴うため、多くの時間を要する。よって、フリーブロック
が枯渇した状況で書き込みを行うとNAND整理が発生するため、ホスト装置2からみた
書き込み処理速度が低下し、かつNAND型フラッシュメモリ13の信頼性が低下する可
能性がある。
As described above, since the NAND organization involves many read operations, erase operations, and program operations of the
なお、ステップS30の消去処理はステップS13のNAND整理内では行わずに、ス
テップS14の書き込み動作直前に行うようにしてもよい。
Note that the erasing process in step S30 may be performed immediately before the write operation in step S14, without being performed in the NAND arrangement in step S13.
<2−3.削除通知処理>
次に、SSD3の削除通知処理について説明する。INCITS ATA8-ACSで採用されたdatas
et management command(通称、トリムコマンド)がある。このトリムコマンドは、削除
通知として機能する。削除通知処理は、ホスト装置上でデータが削除された場合、削除さ
れたデータの存在する論理アドレス空間をSSDに通知することにより、以後SSD上で
もその領域を空き領域として扱うことができる方式である。削除通知を受信した場合には
、SSDは管理テーブルにアクセスして該当領域を無効化する処理を行う。無効化処理で
は、SSDの管理テーブルを書き換えて該当領域が無効であることにすればよく、実際に
該当領域のデータそのものを消さなくてもよいし、消してもよい。
<2-3. Deletion notification processing>
Next, the
et management command (commonly known as trim command). This trim command functions as a deletion notification. The deletion notification process is a method in which when the data is deleted on the host device, the logical address space in which the deleted data exists is notified to the SSD so that the area can be handled as a free area on the SSD thereafter. is there. When the deletion notification is received, the SSD accesses the management table and performs processing for invalidating the corresponding area. In the invalidation processing, the SSD management table may be rewritten to determine that the corresponding area is invalid, and the data in the corresponding area itself may or may not actually be erased.
図9は、SSD3の削除通知処理を示すフローチャートである。SSD3は、ホスト装
置2から削除通知を受信する(ステップS40)。削除通知には、削除コマンド、及び論
理アドレスが含まれる。
FIG. 9 is a flowchart showing the deletion notification process of the
続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12からアクティブページテーブルを読
み出す(ステップS41)。続いて、SSDコントローラ11は、削除通知によって指定
された削除対象となる論理アドレス領域に対応する全ページのうち、ページ内全領域が削
除通知対象である全ページをアクティブページテーブルから削除する(ステップS42)
。
Subsequently, the
.
続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12からアクティブブロックテーブルを
読み出す(ステップS43)。続いて、SSDコントローラ11は、アクティブブロック
テーブルを参照し、アクティブページテーブルに物理ブロックIDを持たない物理ブロッ
クをアクティブブロックテーブルから削除しフリーブロックテーブルに追加する(ステッ
プS44)。このように、SSD3は、NAND整理以外に、削除通知処理によってもフ
リーブロックを確保することができる。
Subsequently, the
なお、ホスト装置2が削除通知を行うデータサイズは、SSD3が管理テーブルで管理
している最小データサイズ以上であればよい。
Note that the data size for which the
<2−4.読み出し動作>
次に、SSD3の読み出し動作について説明する。図10は、SSD3の読み出し動作
を示すフローチャートである。SSD3は、ホスト装置2から読み出し命令を受信する(
ステップS50)。読み出し命令には、読み出しコマンド、及び論理アドレスが含まれる
。
<2-4. Read operation>
Next, the reading operation of the
Step S50). The read command includes a read command and a logical address.
続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12からアクティブブロックテーブルを
読み出す(ステップS51)。続いて、SSDコントローラ11は、ホスト装置2から受
信した論理アドレスに対応する物理ブロックIDを参照する(ステップS52)。アクテ
ィブブロックテーブルに物理ブロックIDが存在する場合、SSDコントローラ11は、
以後、既書き込み領域読み出し処理を行う。すなわち、SSDコントローラ11は、アク
ティブページテーブルを読み出し(ステップS53)、NAND型フラッシュメモリ13
の該当ページを読み出す(ステップS54)。そして、SSDコントローラ11は、読み
出したデータをホスト装置2に送信する(ステップS55)。
Subsequently, the
Thereafter, the already written area reading process is performed. That is, the
Are read out (step S54). Then, the
一方、ホスト装置2から受信した論理アドレスに対応する物理ブロックIDがアクティ
ブブロックテーブルに存在しない場合、SSDコントローラ11は、以後、未書き込み領
域読み出し処理を行う。すなわち、SSDコントローラ11は、NAND型フラッシュメ
モリ13の読み出し処理を行わず、関数fで表されたデータをホスト装置2からの要求に
対応するデータ長分ホスト装置2に送信する(ステップS56)。具体的には、関数fで
表されたデータは、アドレスAi、データDiとすると、関数f(Ai)=Di(iは0
以上の整数)を満たす。関数fは、ユーザ側で自由に設定することが可能であり、本実施
形態では、論理アドレス(LBA:Logical Block Addressing)を変数として、“関数f
(LBA)=0”と定義する。この例の場合、SSDコントローラ11は、ホスト装置2
からの要求に対応するデータ長分の“0”で埋め尽くされたデータをホスト装置2に送信
する。
On the other hand, when the physical block ID corresponding to the logical address received from the
The above integer) is satisfied. The function f can be set freely on the user side. In the present embodiment, a logical address (LBA: Logical Block Addressing) is used as a variable, and “function f
(LBA) = 0 ”. In this example, the
The data filled with “0” corresponding to the data length corresponding to the request from is sent to the
未書き込み領域読み出し動作は、NAND型フラッシュメモリ13の読み出し処理が伴
わない。このため、アクティブページテーブルの読み出し処理及びNAND型フラッシュ
メモリ13の読み出し処理が伴う既書き込み領域読み出し動作に比べ、未書き込み領域読
み出し動作は高速に行われる。
The unwritten area read operation is not accompanied by read processing of the
<2−5.最適化処理>
次に、ホスト装置2の最適化処理について説明する。図11は、ホスト装置2の最適化
処理を示すフローチャートである。論理アドレス空間を物理ページサイズで区切って考え
、区切った要素を論理ページと定義する。
<2-5. Optimization process>
Next, the optimization process of the
ホスト装置2のCPU20は、ある特定のフラグ(これを最適化フラグと呼ぶ)を監視
し(ステップS60)、最適化フラグが立っていることを確認すると、現在論理アドレス
を0に設定する(ステップS61)。続いて、CPU20は、現在論理アドレスからペー
ジサイズ分のデータ、すなわち現在論理アドレスから1つの論理ページ分を読み出すため
の読み出し命令をSSD3に送信する(ステップS62)。これに対して、SSD3は、
ホスト装置2から受信した読み出し命令に従って読み出し処理を行い、読み出しデータを
ホスト装置2に送信する。
The
Read processing is performed in accordance with a read command received from the
続いて、CPU20は、SSD3から1つの論理ページ分の読み出しデータを受信する
(ステップS63)。続いて、CPU20は、読み出しデータが全て“0”で埋め尽くさ
れているか否かを判定する(ステップS64)。読み出しデータが全て“0”で埋め尽く
されている場合、CPU20は、読み出した論理アドレス領域に対して削除通知を行う(
ステップS65)。これに対して、SSD3は、前述した削除通知処理を行う。
Subsequently, the
Step S65). In contrast, the
続いて、CPU20は、現在論理アドレスにページサイズ分を追加する(ステップS6
6)。続いて、CPU20は、全論理ページを読み出すまで、ステップS62〜S66の
処理を繰り返す(ステップS67)。
Subsequently, the
6). Subsequently, the
この最適化処理によって削除通知処理が行われた論理ページ群は、対応する論理アドレ
スがアクティブページテーブルから削除されるため、SSD3内部では物理アドレスに対
応付けられていない。削除通知処理が行われた論理ページに関してSSD3に読み出し命
令を送信すると、図10の未書き込み領域読み出し動作が行われ、ホスト装置2は“0”
で埋め尽くされたデータをSSD3から受信するため、ホスト装置2からみたSSD3内
部のデータは最適化処理前と変わらない。一方、未書き込み領域読み出し動作は、既書き
込み領域読み出し動作よりも高速に行われるため、削除通知対象の論理ページ読み出しの
パフォーマンスは、最適化処理前に比べて増大する。
The logical page group to which the deletion notification process is performed by this optimization process is not associated with a physical address in the
Since the data filled in is received from the
なお、ホスト装置2は、最適化フラグが立っていることを確認し、かつSSD3がアイ
ドル状態の時に最適化処理を行うようにしてもよい。これにより、SSD3の通常動作(
書き込み動作など)におけるパフォーマンスが低下するのを防ぐことができる。
Note that the
It is possible to prevent a decrease in performance during a write operation or the like.
この最適化処理は、全LBA領域について行ってもよいし、一部のLBA領域に限定し
て行ってもよい。例えば、最適化処理を行う範囲を10ギガバイトの範囲に限定して行っ
てもよい。その場合、例えば、初回の最適化処理はLBA=0から10ギガバイトの範囲
にわたって実行し、次に最適化フラグが立って最適化処理が開始されると、前回最適化を
行った領域の末尾の次のLBA(例えばLBA=0+10ギガバイト+1)から10ギガ
バイトの範囲にわたって実行するようにしてもよい。このようにして、全LBA領域を複
数回に分けて最適化処理を行うことで、1回の最適化処理にかかる時間を短縮することが
できる。
This optimization process may be performed for the entire LBA area, or may be performed for a part of the LBA areas. For example, the range for performing the optimization process may be limited to a range of 10 gigabytes. In this case, for example, the first optimization process is executed over a range of LBA = 0 to 10 gigabytes, and then the optimization flag is set and the optimization process is started. It may be executed over the range of the next LBA (for example, LBA = 0 + 10 gigabytes + 1) to 10 gigabytes. In this way, by performing the optimization process by dividing the entire LBA area into a plurality of times, the time required for one optimization process can be shortened.
<2−6.最適化フラグ設定処理>
次に、ホスト装置2の最適化フラグ設定処理について説明する。図12は、ホスト装置
2の最適化フラグ設定処理を示すフローチャートである。
<2-6. Optimization flag setting process>
Next, the optimization flag setting process of the
ユーザは、ホスト装置2の最適化プログラムを起動し、GUI(Graphical User Inter
face)上のボタン若しくはメニューを選択して最適化機能を呼び出す、又は、コマンドラ
インから最適化プログラムを起動し、コマンドを入力して最適化機能を呼び出す。図13
は、最適化プログラムのGUIの一例を示す概略図である。図13のGUIに対して、ユ
ーザはマウスなどを用いてOKボタンを選択する。このようなユーザの操作により、ホス
ト装置2の最適化機能が呼び出される。
The user starts the optimization program of the
face) Select the button or menu above to call the optimization function, or start the optimization program from the command line and enter the command to call the optimization function. FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a GUI of an optimization program. For the GUI shown in FIG. 13, the user selects an OK button using a mouse or the like. By such user operation, the optimization function of the
ホスト装置2のCPU20は、ユーザによって最適化機能が呼び出されたか否かを監視
している(ステップS70)。ユーザによって最適化機能が呼び出されると、CPU20
は、DRAM23の記憶領域23Cに最適化フラグを立てる。以後、最適化フラグが立っ
ていることが確認されると、前述した最適化処理が行われる。
The
Sets an optimization flag in the
[3.効果]
以上詳述した第1の実施形態によれば、以下のような効果が得られる。
[3. effect]
According to the first embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
ホスト装置2上で有効なユーザデータのうち特定パターンの繰り返しであるような論理
アドレス領域に関して、ホスト装置2からSSD3に対し削除通知を送信し、当該論理ア
ドレス領域を削除する。そして、削除通知処理が行われたユーザデータをNAND型フラ
ッシュメモリ13以外の特定領域(DRAMなど)から読み出すことで、当該ユーザデー
タの読み出し動作を高速化することができる。
With respect to a logical address area that is a repetition of a specific pattern among valid user data on the
また、SSD3に削除通知を行うことでフリーブロックを確保することができるため、
最適化処理後は書き込み動作のパフォーマンスが向上し、かつSSD3の信頼性が劣化す
るのを低減することができる。この効果は、ホスト装置2上で有効なユーザデータのうち
“0”で埋め尽くされたデータが多ければ多いほど効果が増大する。
In addition, a free block can be secured by sending a deletion notification to SSD3.
After the optimization process, the performance of the write operation can be improved and the deterioration of the reliability of the
図14は、“0”で埋め尽くされたデータの割合と平均読み出し速度との関係を示すグ
ラフである。平均読み出し速度とは、ある特定の期間に発生した読み出し動作の読み出し
速度を平均したものである。SSD3に格納されたユーザデータのうち“0”で埋め尽く
されたデータの割合が大きくなるほど未書き込み領域読み出し動作が増えるため、平均読
み出し速度が速くなる。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the ratio of data filled with “0” and the average read speed. The average read speed is an average of read speeds of read operations that occur during a specific period. As the ratio of data filled with “0” in the user data stored in the
図15は、“0”で埋め尽くされたデータの割合とフリーブロック量との関係を示すグ
ラフである。図15のグラフのかさ上げされた部分は、ユーザ領域以外のフリーブロック
量である。SSD3に格納されたユーザデータのうち“0”で埋め尽くされたデータの割
合が大きくなるほどホスト装置2からみたフリーブロック量が多くなる。
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the percentage of data filled with “0” and the free block amount. The raised portion of the graph of FIG. 15 is the amount of free blocks other than the user area. As the proportion of data filled with “0” in the user data stored in the
例えば、Windows(登録商標)においてSSD3に対しフルフォーマットを行うと、S
SD3の全論理アドレスに対し“0”データが書き込まれることになる。これにより、フ
リーブロックの数が大幅に減少してしまうため、書き込みパフォーマンスが低下し、以後
の書き込み動作でSSD3の信頼性が劣化しやすくなる。ところが、フルフォーマット後
のSSD3に対して本実施形態の最適化処理を行うと、“0”で埋め尽くされた領域全て
に関し削除通知処理が行われるため、フリーブロックの数が大幅に増大する。これにより
、書き込みパフォーマンスが増大し、以後の書き込み動作におけるSSD3の信頼性が劣
化するのを低減することができる。
For example, when full formatting is performed on SSD3 in Windows (registered trademark), S
Data “0” is written to all logical addresses of SD3. As a result, the number of free blocks is significantly reduced, so that the write performance is lowered, and the reliability of the
本実施形態は、SSD3がアイドル状態の時にSSD3に対して最適化処理を行って管
理テーブルを書き換えるソフトウェアやファームウェアをホスト装置2に実装するだけで
実現できる。よって、本実施形態を実現するための機能を低コストかつ容易に実現できる
。また、SSD3がアイドル状態の時に最適化処理が行われるようにすることが望ましく
、それにより本実施形態を実現した場合でもSSD3の書き込み等のパフォーマンス低下
を伴わない。
This embodiment can be realized simply by installing in the
なお、上記説明では、未書き込み領域読み出し動作においてSSDコントローラ11が
ホスト装置2に送信するデータとして“0”で埋め尽くされたデータを用いたが、関数f
で表されたデータはユーザ側で自由に設定することが可能である。例えば、“関数f(L
BA)=1”と定義することで、“1”で埋め尽くされたデータを用いてもよい。また、
“関数f(LBA)=LBA”と定義することで、“LBA”で表されたデータを用いて
もよい。さらに、論理アドレス空間を分割して管理し、第1のパーティションに対しては
削除通知に“0”で埋め尽くされたデータを用い、第2のパーティションに対しては削除
通知に“1”で埋め尽くされたデータを用いるようにしてもよい。この場合の関数fは、
例えば、“f(LBA)=0(LBA<Cap/2, f(LBA)=1(LBA≧Cap
/2)”と定義される。Capは、SSD3の記憶容量である。
In the above description, data filled with “0” is used as data transmitted from the
The data represented by can be freely set by the user. For example, “function f (L
By defining (BA) = 1 ”, data filled with“ 1 ”may be used.
By defining “function f (LBA) = LBA”, data represented by “LBA” may be used. Further, the logical address space is divided and managed, and data that is filled with “0” is used for the deletion notification for the first partition, and “1” is used for the deletion notification for the second partition. The filled data may be used. The function f in this case is
For example, “f (LBA) = 0 (LBA <Cap / 2, f (LBA) = 1 (LBA ≧ Cap)
/ 2) ". Cap is the storage capacity of SSD3.
また、最適化処理でSSD3から読み出された論理ページが特定のデータパターンX(
Xのデータサイズはページサイズと同じ)と同じである場合に、ホスト装置2が削除通知
を行うようにしてもよい。この場合、“関数f=X”になっているものとする。この削除
通知をSSD3が受信した場合、SSDコントローラ11は、未書き込み領域読み出し動
作においてDRAM12に格納されたデータパターンXをホスト装置2に送信する。削除
通知に特定のデータパターンを用いる例は、メモリシステム1が頻繁に同じデータを扱う
場合に特に有効である。 本実施形態では、簡単のため、NAND型フラッシュメモリの
物理アドレスは管理情報においてLBAに対して直接関連付けられていたが、例えば特開
2009−217603号のようにセクタサイズの2以上の自然数倍の管理単位を用いて
LBAを管理し、LBAではなく、上記管理単位とNAND型フラッシュメモリとの対応
関係を管理情報に記述するようにしてもよい。LBAの管理単位などのように、NAND
型フラッシュメモリの物理アドレスとLBAとの対応関係を記述する管理情報は様々な形
態をとりうるが、物理アドレスとLBAとの対応関係を記述するテーブル(論物変換テー
ブル)の取る形態の詳細は、本実施形態の本質には影響しない。
In addition, the logical page read from the
If the data size of X is the same as the page size), the
The management information describing the correspondence between the physical address of the flash memory and the LBA can take various forms. Details of the form taken by the table (logical-physical conversion table) describing the correspondence between the physical address and the LBA The essence of this embodiment is not affected.
また、本実施形態においては、NAND型フラッシュメモリにホスト装置から受信した
データが書き込まれるとき、ホスト装置から受信したデータそのもの(平文)が記録され
るとしたが、平文をランダマイズしてNAND型フラッシュメモリに記憶したり、平文を
暗号化してNAND型フラッシュメモリに記憶したりする場合にも本実施形態は適用可能
である。
In this embodiment, when the data received from the host device is written in the NAND flash memory, the data itself (plain text) received from the host device is recorded. However, the plain text is randomized to obtain the NAND flash memory. The present embodiment can also be applied when storing in a memory or encrypting plaintext and storing it in a NAND flash memory.
[第2の実施形態]
第1の実施形態の最適化処理では、全論理アドレスを読み出すようにしているのに対し
て、第2の実施形態では、ホスト装置2内のOSの管理領域にアクセスすることでファイ
ルリストを取得し、ファイル単位で最適化処理を行うようにしている。
[Second Embodiment]
In the optimization processing of the first embodiment, all logical addresses are read, whereas in the second embodiment, a file list is obtained by accessing the OS management area in the
図16は、第2の実施形態に係るホスト装置2の最適化処理を示すフローチャートであ
る。ホスト装置2のCPU20は、最適化フラグを監視し(ステップS80)、最適化フ
ラグが立っていることを確認すると、OSからファイル管理情報を取得し、ファイル管理
情報に登録されている全ファイルを最適化対象ファイルリストに追加する(ステップS8
1)。最適化対象ファイルリストは、例えばホスト装置2のDRAM23に格納される。
FIG. 16 is a flowchart showing optimization processing of the
1). The optimization target file list is stored, for example, in the
続いて、CPU20は、最適化対象ファイルリストの先頭ファイルを現在ファイルに設
定する(ステップS82)。続いて、CPU20は、現在ファイルを読み出すための読み
出し命令をSSD3に送信する(ステップS83)。これに対して、SSD3は、ホスト
装置2から受信した読み出し命令に従って読み出し処理を行い、読み出しデータをホスト
装置2に送信する。
Subsequently, the
続いて、CPU20は、SSD3から現在ファイルに対応する読み出しデータを受信す
る(ステップS84)。続いて、CPU20は、読み出したファイル内に“0”で埋め尽
くされた論理ページが存在するか否かを判定する(ステップS85)。“0”で埋め尽く
された論理ページが存在する場合、CPU20は、該当する論理ページに対して削除通知
を行う(ステップS86)。これに対して、SSD3は、前述した削除通知処理を行う。
Subsequently, the
続いて、CPU20は、最適化対象ファイルリスト内の次のファイルを現在ファイルに
設定する(ステップS87)。続いて、CPU20は、最適化対象ファイルリスト内の全
ファイルを読み出すまで、ステップS83〜S87の処理を繰り返す(ステップS88)
。
Subsequently, the
.
以上詳述したように第2の実施形態では、最適化処理において、全論理アドレス空間に
対する読み出し動作を行わず、ホスト装置2上で有効なファイルに対してのみ読み出し動
作を行うようにしている。このため、最適化対象のデータ量を減らすことができるため、
最適化処理にかかる時間を短縮することができる。
As described above in detail, in the second embodiment, in the optimization process, the read operation is not performed on the entire logical address space, and the read operation is performed only on the valid file on the
The time required for the optimization process can be shortened.
この最適化処理は、全ファイルについて行ってもよいし、一部のファイルに限定して行
ってもよい。例えば、最適化処理を行うファイル数を10000個に限定して行ってもよ
い。その場合、例えば、初回の最適化処理はファイルリスト先頭から10000個にわた
って実行し、次に最適化フラグが立って最適化処理が開始されると、前回最適化を行った
最後のファイルの次のファイル(例えば、ファイルリストの“0+10000+1”番目
)から10000個にわたって実行するようにしてもよい。或いは、最適化処理を行うフ
ァイルの容量を10ギガバイトに限定して行ってもよい。その場合、例えば、初回の最適
化処理はファイルリスト先頭から合計10ギガバイト分のファイルにわたって実行し、次
に最適化フラグが立って最適化処理が開始されると、前回最適化を行った最後のファイル
の次のファイルから合計10ギガバイト分のファイルにわたって実行するようにしてもよ
い。このようにして、全ファイルを複数回に分けて最適化処理を行うことで、1回の最適
化処理にかかる時間を短縮することができる。
This optimization process may be performed on all files or limited to a part of the files. For example, the number of files to be optimized may be limited to 10,000. In that case, for example, the first optimization process is executed over 10,000 files from the top of the file list, and when the optimization flag is set and the optimization process is started next, the next optimization file after the last optimization was performed. It may be executed over 10,000 files from the file (for example, “0 + 10000 + 1” -th in the file list). Alternatively, the capacity of the file to be optimized may be limited to 10 gigabytes. In that case, for example, the first optimization process is executed over a total of 10 gigabytes of files from the beginning of the file list, and when the optimization flag is set and the optimization process is started next, the last optimization performed last time You may make it perform over the file for a total of 10 gigabytes from the next file of a file. In this way, by performing the optimization process by dividing all files into a plurality of times, the time required for one optimization process can be shortened.
[第3の実施形態]
第3の実施形態は、最適化フラグ設定処理に関する他の実施例であり、ホスト装置2の
時計が規定の時刻に到達した時に、最適化フラグを立てるようにしている。
[Third Embodiment]
The third embodiment is another example relating to the optimization flag setting process, and an optimization flag is set when the clock of the
図17は、第3の実施形態に係るホスト装置2の最適化フラグ設定処理を示すフローチ
ャートである。ホスト装置2は、時計を有しており、ホスト装置2のCPU20は、この
時計が規定の時刻に到達したか否かを監視している(ステップS90)。規定の時刻に到
達した場合、CPU20は、DRAM23の記憶領域23Cに最適化フラグを立てる。以
後、最適化フラグが立っていることが確認されると、前述した最適化処理が行われる。
FIG. 17 is a flowchart showing optimization flag setting processing of the
第3の実施形態では、メモリシステム1は、ユーザの明示的な指示なしにバックグラウ
ンドで最適化処理を行うことが可能である。
In the third embodiment, the
[第4の実施形態]
第4の実施形態は、最適化フラグ設定処理に関する他の実施例であり、SSD3からホ
スト装置2へ送信される情報をトリガとして、最適化フラグ設定処理を開始するようにし
ている。SSD3からホスト装置2へ送信される最適化処理の実施を促す情報を最適化起
動情報と呼ぶ。SSD3内部で管理している情報の一つとして、例えば、フリーブロック
数がある。第4の実施形態では、このフリーブロック数を用いて最適化起動情報を生成す
る。
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment is another example relating to the optimization flag setting process, and the optimization flag setting process is started by using information transmitted from the
まずは、SSD3側の動作について説明する。図18は、第4の実施形態に係るSSD
3の最適化起動情報の生成処理を示すフローチャートである。SSDコントローラ11は
、フリーブロック数を監視しており(ステップS100)、フリーブロック数が規定値(
例えば、設計時に予め決められている規定値)を下回った場合、SSDコントローラ11
は、ホスト装置2に最適化起動情報を送信する(ステップS101)。上記規定値として
は、例えば、SSD3の書き込み動作において、書き込み速度を一定以上に保つために必
要なフリーブロックの最低数を用いることができる。
First, the operation on the
3 is a flowchart showing a process for generating optimization start
For example, when the value falls below a predetermined value determined in advance at the time of design, the
Transmits optimization activation information to the host device 2 (step S101). As the specified value, for example, the minimum number of free blocks necessary for keeping the writing speed at a certain level or higher in the writing operation of the
次に、ホスト装置2側の動作について説明する。図19は、ホスト装置2の最適化フラ
グ設定処理を示すフローチャートである。ホスト装置2のCPU20は、SSD3から最
適化起動情報を受信したか否かを監視している(ステップS110)。最適化起動情報を
受信すると、CPU20は、DRAM23の記憶領域23Cに最適化フラグを立てる。以
後、最適化フラグが立っていることが確認されると、前述した最適化処理が行われる。
Next, the operation on the
最適化起動情報の監視及び授受には、例えば、メモリの自己診断機能であるS.M.A.R.T
(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)のコマンドであるSMART READ
DATA(B0h(D0h))又はベンダー独自のコマンドを用いてもよい。或いは、CPU20は
、例えば、S.M.A.R.TのコマンドであるSMART READ DATA(B0h(D0h))又はベンダー独自
のコマンドを用いてSSD3のフリーブロック数を直接監視し、フリーブロック数が規定
値(例えば、設計時に予め決められている規定値で、最適化プログラム23B上に保持さ
れている)を下回った場合、CPU20がDRAM23の記憶領域23Cに最適化フラグ
を立てるようにしてもよい。
For example, SMART, which is a memory self-diagnosis function, is used to monitor and exchange optimized startup information.
(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) command SMART READ
DATA (B0h (D0h)) or a vendor-specific command may be used. Alternatively, the
第4の実施形態では、SSD3側の最適なタイミングで最適化処理を行うことが可能で
ある。
In the fourth embodiment, the optimization process can be performed at the optimal timing on the
[第5の実施形態]
第5の実施形態は、関数fで定義されるデータパターンを、SSD3の使用状況に応じ
て変更可能なようにメモリシステム1を構成している。図20は、第5の実施形態に係る
ホスト装置2の最適化処理を示すフローチャートである。特定のデータパターンをXと表
記し、“関数f=X”になっているものとする。
[Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment, the
図20のステップS120〜S123は、図11のステップS60〜S63と同じであ
る。続いて、CPU20は、読み出しデータが関数fで表されるデータパターンと同じで
あるか否かを判定する(ステップS124)。読み出しデータが関数fで表されるデータ
パターンと同じである場合、CPU20は、読み出した論理アドレス領域に対して削除通
知を行う(ステップS125)。これに対して、SSD3は、前述した削除通知処理を行
う。
Steps S120 to S123 in FIG. 20 are the same as steps S60 to S63 in FIG. Subsequently, the
続いて、CPU20は、現在論理アドレスにページサイズ分を追加する(ステップS1
26)。続いて、CPU20は、全論理ページを読み出すまで、ステップS122〜S1
26の処理を繰り返す(ステップS127)。
Subsequently, the
26). Subsequently, the
26 is repeated (step S127).
続いて、CPU20は、全論理アドレス領域のうちデータパターンXの領域の合計サイ
ズを算出する(ステップS128)。続いて、CPU20は、全論理アドレス領域のうち
データパターンXと異なるデータパターンX´の領域の合計サイズを算出する(ステップ
S129)。
Subsequently, the
続いて、CPU20は、データパターンX´の合計サイズがデータパターンXの合計サ
イズより大きいか否かを判定する(ステップS130)。データパターンX´の合計サイ
ズがデータパターンXの合計サイズ以下である場合、CPU20は、最適化処理を終了す
る。一方、データパターンX´の合計サイズがデータパターンXの合計サイズより大きい
場合、DRAM23の記憶領域23Dに格納されている“関数f=X”を“関数f=X´
”に書き換える(ステップS131)。ステップ130における判定条件を(データパタ
ーンX´の合計サイズ)≧(データパターンXの合計サイズ)とすると、データパターン
X´の合計サイズとデータパターンXの合計サイズがほぼ等しい時に関数fの書き換えが
頻繁に発生するため、例えば(データパターンX´の合計サイズ)≧1.1×(データパ
ターンXの合計サイズ)のように、判定条件にマージンを持たせることが望ましい。
Subsequently, the
(Step S131) If the determination condition in
現時点では、データパターンXである論理ページ群については削除通知処理が行われて
いるので、SSD3は、この論理ページをアクティブページとして管理していない。この
ため、CPU20は、データパターンXである論理ページ群についてデータパターンXに
書き換える書き込み命令をSSD3に送信する(ステップS132)。続いて、CPU2
0は、NAND型フラッシュメモリ13の記憶領域13Cに格納されている“関数f=X
”を“関数f=X´”に書き換える命令をSSD3に送信する(ステップS133)。関
数fの書き換え命令は、例えばベンダー独自のコマンドを用いてもよい。これに対して、
SSD3は、NAND型フラッシュメモリ13の記憶領域13Cに“関数f=X´”を書
き込むとともに、DRAM12の関数fを更新する。
At this time, since deletion notification processing is performed for the logical page group that is the data pattern X, the
0 is “function f = X stored in the
An instruction for rewriting “function f = X ′” is transmitted to the SSD 3 (step S133). For the rewriting instruction for the function f, for example, a vendor-specific command may be used.
The
以上詳述したように第5の実施形態によれば、削除通知対象であるデータパターンを変
更することができる。これにより、最も存在確率が高いデータパターンに対して未書き込
み領域読み出し動作が行われることになるので、読み出し動作を高速化することができる
。なお、ファイル単位で最適化処理を行う第2の実施形態に第5の実施形態を適用するこ
とも可能である。
As described above in detail, according to the fifth embodiment, it is possible to change a data pattern that is a deletion notification target. As a result, the unwritten area read operation is performed on the data pattern having the highest existence probability, so that the read operation can be speeded up. Note that the fifth embodiment can be applied to the second embodiment in which optimization processing is performed in file units.
[第6の実施形態]
第6の実施形態は、SSD3自身が前述した最適化処理と同じ処理を行うようにしてい
る。図21は、第6の実施形態に係るメモリシステム1のブロック図である。SSD3の
DRAM12は、最適化フラグを格納する記憶領域12Cを含んでいる。その他の構成は
、図1と同じである。
[Sixth Embodiment]
In the sixth embodiment, the
本実施形態では、ホスト装置2は、最適化プログラム23B、最適化フラグ23C、及
び関数f(23D)を保持しなくてもよい。SSDコントローラ11は、DRAM12の
記憶領域12Cに最適化フラグを立てる。
In the present embodiment, the
図22は、DRAM12に格納される管理テーブルの一部を説明する図である。最適化
処理を重複して行わないために、アクティブページテーブルには、最適化済マークが追加
されていることが望ましい。最適化済マークは、論理アドレスに対応して設けられている
。最適化済マークは、後述する最適化処理が実施されたか否かを判断するための情報であ
る。
FIG. 22 is a diagram for explaining a part of the management table stored in the
SSD3の書き込み動作は、第1の実施形態で示した図7のフローチャートと同じであ
る。ただし、図7のステップS16においてアクティブページテーブルを更新する際、最
適化済マーク=false(偽)を追加する。
The write operation of the
次に、最適化処理について説明する。図23は、SSD3の最適化処理を示すフローチ
ャートである。
Next, the optimization process will be described. FIG. 23 is a flowchart showing the optimization process of SSD3.
SSDコントローラ11は、DRAM12の記憶領域12Cに最適化フラグが立ってい
ることを確認すると(ステップS140)、アクティブページテーブルの1行目を現在行
に設定する(ステップS141)。続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12か
らアクティブページテーブルの現在行を読み出す(ステップS142)。
When the
続いて、SSDコントローラ11は、現在行に含まれる最適化済マークを確認すること
で、現在行が示す物理ページが最適化済みであるか否かを判定する(ステップS143)
。物理ページが最適化済みである場合(最適化済マーク=True(真))は、当該物理ペー
ジに対して最適化処理は行われない。一方、物理ページが最適化済みでない場合(最適化
済マーク=false)、SSDコントローラ11は、NAND型フラッシュメモリ13から
現在行が示す物理ページを読み出す(ステップS144)。
Subsequently, the
. When the physical page has been optimized (optimized mark = True), the optimization process is not performed on the physical page. On the other hand, when the physical page has not been optimized (optimized mark = false), the
続いて、SSDコントローラ11は、読み出しデータが“0”で埋め尽くされている(
“関数f(LBA)=0”の場合)か否かを判定する(ステップS145)。読み出しデ
ータが“0”で埋め尽くされている場合、SSDコントローラ11は、アクティブページ
テーブルから現在行を削除する(ステップS146)。或いは、現在行の要素に無効なデ
ータを書き込むことで、現在行を無効化してもよい。読み出しデータが“0”で埋め尽く
されていない場合、SSDコントローラ11は、現在行の最適化済マークに“True”を書
き込む(ステップS147)。続いて、SSDコントローラ11は、アクティブページテ
ーブルの次の行を現在行に設定する(ステップS148)。
Subsequently, the
It is determined whether “function f (LBA) = 0” (step S145). If the read data is filled with “0”, the
続いて、SSDコントローラ11は、ホスト装置2から割込み命令を受信した場合は、
最適化処理を終了すべく、ステップS151に移行する。ホスト装置2から割込み命令を
受信していない場合は、SSDコントローラ11は、アクティブページテーブルの全行を
読み出すまで、ステップS142〜S148の処理を繰り返す(ステップS150)。続
いて、SSDコントローラ11は、アクティブブロックテーブル及びフリーブロックテー
ブルを更新する(ステップS151)。すなわち、アクティブブロックテーブルを参照し
、アクティブページテーブルに要素を持たない物理ブロックをアクティブブロックテーブ
ルから削除してフリーブロックテーブルに追加する。なお、割込み命令が急を要する場合
には、アクティブブロックテーブル及びフリーブロックテーブルの更新を後で行うように
してもよい。
Subsequently, when the
In order to finish the optimization process, the process proceeds to step S151. If no interrupt command has been received from the
SSD3の読み出し動作及びNAND整理動作については、第1の実施形態と同じであ
る。従って、最適化処理によって削除された論理ページに関してホスト装置2がSSD3
に読み出し命令を送信すると、図10の未書き込み領域読み出し動作が行われ、ホスト装
置2は“0”で埋め尽くされたデータをSSD3から受信する(“関数f(LBA)=0
”の場合)ため、ホスト装置2からみたSSD3内部のデータは最適化処理前と変わらな
い。一方、未書き込み領域読み出し動作は、既書き込み領域読み出し動作よりも高速に行
われるため、最適化対象の論理ページ読み出しのパフォーマンスは、最適化処理前に比べ
て増大する。また、第6の実施形態によれば、ホスト装置2の処理負担を軽減することが
できる。
The read operation and the NAND organizing operation of the
When the read command is transmitted to the non-written area shown in FIG. 10, the
Therefore, the data in the
なお、最適化フラグを立てる条件としては、ホスト装置2から、例えばベンダー独自の
コマンドなどによって明示的に指示された場合でもよいし、ホスト装置2から明示的に指
示された場合でなくてもよい。例えば、ホスト装置2から一定期間(例えば10秒)アク
セスがない場合に、SSDコントローラ11がDRAM12の記憶領域12Cに最適化フ
ラグを立てるようにしてもよい。また、第4の実施形態と同様に、SSDコントローラ1
1は、フリーブロック数を監視しており、フリーブロック数が規定値(例えば、設計時に
予め決められている規定値)を下回った場合に、DRAM12の記憶領域12Cに最適化
フラグを立てるようにしてもよい。
The condition for setting the optimization flag may be a case where it is explicitly instructed from the
1 monitors the number of free blocks, and sets an optimization flag in the
上記最適化は、アクティブページテーブルの全要素について行うようにしてもよいが、
一部の要素に限定して行うようにしてもよい。例えば、各最適化動作において、1000
0個の要素に限定して行うようにしてもよい。この場合、初回の最適化ではアクティブペ
ージテーブルの0番目〜9999番目の要素について最適化を行い、次回の最適化では1
0000番目〜19999番目の要素について最適化を行い、次回の最適化では2000
0番目〜29999番目の要素について最適化を行う、というようにしてもよい。このよ
うにアクティブページテーブルを分割して最適化を行うことで、一回の最適化に要する時
間を短縮することができる。
The above optimization may be performed for all elements of the active page table.
You may make it carry out limiting to a one part element. For example, in each optimization operation, 1000
You may make it carry out limiting to 0 elements. In this case, the first optimization optimizes the 0th to 9999th elements of the active page table, and the next optimization is 1
0000th to 19999th elements are optimized, and the next optimization is 2000
The optimization may be performed on the 0th to 29999th elements. By dividing the active page table and performing optimization in this way, the time required for one optimization can be shortened.
なお、上記説明では、未書き込み領域読み出し動作においてSSDコントローラ11が
ホスト装置2に送信するデータとして“0”で埋め尽くされたデータを用いたが(“関数
f(LBA)=0”の場合)、関数fで表されたデータはユーザ側で自由に設定すること
が可能であり、ステップS145において、データパターンと関数fの比較が行われる。
例えば、“関数f(LBA)=1”と定義することで、“1”で埋め尽くされたデータを
用いてもよい。また、“関数f(LBA)=LBA”と定義することで、“LBA”で表
されたデータを用いてもよい。さらに、論理アドレス空間を分割して管理し、第1のパー
ティションに対しては最適化に“0”で埋め尽くされたデータを用い、第2のパーティシ
ョンに対しては最適化に“1”で埋め尽くされたデータを用いるようにしてもよい。この
場合の関数fは、例えば、“f(LBA)=0(LBA<Cap/2, f(LBA)=1
(LBA≧Cap/2)”と定義される。Capは、SSD3の記憶容量である。
In the above description, data filled with “0” is used as data transmitted from the
For example, by defining “function f (LBA) = 1”, data filled with “1” may be used. Further, by defining “function f (LBA) = LBA”, data represented by “LBA” may be used. Further, the logical address space is divided and managed, and data filled with “0” is used for optimization for the first partition, and “1” is used for optimization for the second partition. The filled data may be used. The function f in this case is, for example, “f (LBA) = 0 (LBA <Cap / 2, f (LBA) = 1”.
(LBA ≧ Cap / 2) ”. Cap is the storage capacity of SSD3.
また、ステップS145で、NAND型フラッシュメモリ13のあるLBAから読み出
されたデータが特定のデータパターンX(Xのデータサイズはページサイズと同じ)と同
じである場合に、SSDコントローラ11が最適化処理を行うようにしてもよい(ステッ
プS146)。この場合、“関数f=X”に該当する。この削除通知をSSD3が受信し
た場合、SSDコントローラ11は、未書き込み領域読み出し動作においてDRAM12
に格納されたデータパターンXをホスト装置2に送信する。削除通知に特定のデータパタ
ーンを用いる例は、メモリシステム1が頻繁に同じデータを扱う場合に特に有効である。
In step S145, if the data read from the LBA in the
The data pattern X stored in is transmitted to the
本実施形態では、簡単のため、NAND型フラッシュメモリの物理アドレスは管理情報
においてLBAに対して直接関連付けられていたが、例えば特開2009−217603
号のようにセクタサイズの2以上の自然数倍の管理単位を用いてLBAを管理し、LBA
ではなく、上記管理単位とNAND型フラッシュメモリとの対応関係を管理情報に記述す
るようにしてもよい。LBAの管理単位などのように、NAND型フラッシュメモリの物
理アドレスとLBAとの対応関係を記述する管理情報は様々な形態をとりうるが、物理ア
ドレスとLBAとの対応関係を記述するテーブル(論物変換テーブル)の取る形態の詳細
は、本実施形態の本質には影響しない。
In this embodiment, for the sake of simplicity, the physical address of the NAND flash memory is directly associated with the LBA in the management information, but for example, JP 2009-217603 A
The LBA is managed using a management unit that is a natural number multiple of 2 or more of the sector size, such as
Instead, the correspondence between the management unit and the NAND flash memory may be described in the management information. The management information describing the correspondence between the physical address of the NAND flash memory and the LBA, such as an LBA management unit, can take various forms, but a table describing the correspondence between the physical address and the LBA (theory). The details of the form taken by the object conversion table do not affect the essence of the present embodiment.
また、本実施形態においては、NAND型フラッシュメモリにホスト装置から受信した
データが書き込まれるとき、ホスト装置から受信したデータそのもの(平文)が記録され
るとしたが、平文をランダマイズしてNAND型フラッシュメモリに記憶したり、平文を
暗号化してNAND型フラッシュメモリに記憶したりする場合にも本実施形態は適用可能
である。その際、ステップS145におけるデータの比較は、復号後の平文について行わ
れることが望ましいが、復号前のランダマイズデータ又は暗号化データについて行っても
よい。
In this embodiment, when the data received from the host device is written in the NAND flash memory, the data itself (plain text) received from the host device is recorded. However, the plain text is randomized to obtain the NAND flash memory. The present embodiment can also be applied when storing in a memory or encrypting plaintext and storing it in a NAND flash memory. At this time, the comparison of data in step S145 is preferably performed on plaintext after decryption, but may be performed on randomized data or encrypted data before decryption.
[第7の実施形態]
第7の実施形態は、ホスト装置がある論理アドレス領域をSSDから読み出したデータ
が比較元データと同一である場合、ホスト装置が上記論理アドレス領域に対して削除通知
を行う。そして、上記論理アドレス領域に対応する論理アドレスを、NAND型フラッシ
ュメモリ上の物理アドレスを疑似的に割り当てた「比較元データ領域」に対応するよう管
理テーブルを書き換えることで、繰り返しパターンであるようなユーザデータの読み出し
動作を高速化し、SSDが利用可能なフリーブロックを増加させるようにしている。
[Seventh Embodiment]
In the seventh embodiment, if the data read from the SSD in a certain logical address area from the SSD is the same as the comparison source data, the host apparatus sends a deletion notification to the logical address area. Then, by rewriting the management table so that the logical address corresponding to the logical address area corresponds to the “comparison source data area” in which the physical address on the NAND flash memory is pseudo-assigned, a repetitive pattern is obtained. The user data read operation is speeded up to increase the number of free blocks that can be used by the SSD.
[1.メモリシステムの構成]
比較元データ領域に格納されているデータ(比較元データ)がNAND型フラッシュメ
モリの物理アドレス領域で繰り返し存在する場合、上記物理アドレス領域に対応するLB
A(論理アドレス)は本実施形態により比較元データ領域に全て対応付けられる。これに
より、最大で「(繰り返しデータパターンのデータ量)−(繰り返しデータ領域のデータ
量)」に相当する物理ブロックがフリーブロックとなるため、SSDコントローラが利用
可能なフリーブロックを増加させることができる。上記比較元データ領域は、DRAMな
どのRAM、SSDコントローラ内のLSI若しくはRAM、又はNAND型フラッシュ
メモリ上に割り当てられる。それぞれの場合について以下に説明する。なお、本実施形態
では簡単のため、NAND型フラッシュメモリの最小管理単位は物理ページサイズに等し
いとする(一般的には最小管理単位は物理ページサイズの自然数倍であればよい)。
[1. Memory system configuration]
When the data (comparison source data) stored in the comparison source data area repeatedly exists in the physical address area of the NAND flash memory, the LB corresponding to the physical address area
A (logical address) is all associated with the comparison source data area according to this embodiment. As a result, a physical block corresponding to “(data amount of repetitive data pattern) − (data amount of repetitive data area)” becomes a free block at the maximum, so that the free blocks usable by the SSD controller can be increased. . The comparison source data area is allocated on a RAM such as a DRAM, an LSI or RAM in an SSD controller, or a NAND flash memory. Each case will be described below. In the present embodiment, for simplicity, it is assumed that the minimum management unit of the NAND flash memory is equal to the physical page size (generally, the minimum management unit may be a natural number multiple of the physical page size).
<比較元データ領域がDRAM上の場合>
図24は、比較元データ領域がDRAM12上に割り当てられる場合のメモリシステム
1のブロック図である。以後、簡単のため、NAND型フラッシュメモリ13の個別チッ
プはブロック図から省略する。
<When the comparison source data area is on DRAM>
FIG. 24 is a block diagram of the
DRAM12は、比較元データを格納する記憶領域12Dを備えている。NAND型フ
ラッシュメモリ13は、バックアップ用の比較元データ(以後、バックアップ比較元デー
タという)を格納する記憶領域13Eを備えている。NAND型フラッシュメモリ13の
記憶領域13Eには、工場出荷時に例えば”0”で埋め尽くされたデータのような初期デ
ータが書き込まれている。DRAM12の記憶領域12DとNAND型フラッシュメモリ
13の記憶領域13Eとのサイズは等しい。SSD3の起動時に、SSDコントローラ1
1は、バックアップ比較元データをDRAM12に読み出す。
The
1 reads the backup comparison source data to the
本実施形態では、第1の実施形態に比べて、物理アドレスのアドレスマッピング方法に
特徴がある。図25は、物理アドレスのマッピングテーブルを説明する図である。図25
の“h”は、16進数表記を意味している。
The present embodiment is characterized by an address mapping method for physical addresses as compared to the first embodiment. FIG. 25 is a diagram for explaining a physical address mapping table. FIG.
"H" means hexadecimal notation.
NAND型フラッシュメモリ13の全物理ページには物理ブロックIDと物理ページア
ドレスとが割り当てられており、全物理ページは互いに区別可能になっている。第1の実
施形態では、物理アドレスにはNAND型フラッシュメモリ13の物理ページのみが割り
当てられていたが、本実施形態では、DRAM12上の記憶領域12D(比較元データ領
域)がNAND型フラッシュメモリの物理アドレスとして割り当てられる。比較元データ
領域の管理単位は、NAND型フラッシュメモリ13の最小管理単位に等しい、つまり本
実施形態では、物理ページサイズに等しい。
A physical block ID and a physical page address are assigned to all the physical pages of the
比較元データ領域の疑似的な物理ブロックIDは、アドレスマッピング方式によってN
AND型フラッシュメモリ13の物理ブロックIDと区別できるようになっている。比較
元データ領域が割り当てられているDRAM12の物理アドレス領域はNAND型フラッ
シュメモリの物理ページサイズごとに分割して管理され、DRAM12の物理アドレスが
小さい順にそれら管理単位に対して疑似的な物理ページアドレスが昇り順で割り当てられ
る。比較元データ領域のサイズがNAND型フラッシュメモリ13の物理ブロックサイズ
より大きい場合は、比較元データ領域が割り当てられているDRAM12の物理アドレス
領域をNAND型フラッシュメモリ13の物理ブロックサイズごとに分割し、DRAM1
2の物理アドレスが小さい順にそれらに対して疑似的な物理ブロックIDを昇り順で割り
当て、物理ページアドレスは0〜最大物理ページアドレスを繰り返す。比較元データ領域
に割り当てられている物理ブロックIDは、工場出荷時の段階からアクティブブロックテ
ーブルに登録されている。
The pseudo physical block ID of the comparison source data area is N by the address mapping method.
It can be distinguished from the physical block ID of the AND
The pseudo physical block IDs are assigned in ascending order to the physical addresses of 2 in ascending order, and the physical page address is repeated from 0 to the maximum physical page address. The physical block ID assigned to the comparison source data area is registered in the active block table from the factory shipment stage.
比較元データ領域のサイズは、NAND型フラッシュメモリ13の最小管理単位の自然
数倍になっている、つまり本実施形態では、物理ページサイズの自然数倍になっている。
比較元データ領域のサイズはNAND型フラッシュメモリ13の物理ブロックのサイズ以
上でもよいし、未満でもよい。以後、本実施形態では簡単のため、比較元データ領域のサ
イズは1物理ページ分とする(図26)。比較元データ領域のサイズが複数物理ページ分
の場合は、例えば比較元データ領域を物理ページごとに分割して処理すればよいので、実
施形態の本質は同じである。
The size of the comparison source data area is a natural number multiple of the minimum management unit of the
The size of the comparison source data area may be larger or smaller than the physical block size of the
<比較元データ領域がSSDコントローラ上の場合>
図27は、比較元データ領域がSSDコントローラ11上に割り当てられる場合のメモ
リシステム1のブロック図である。
<When the comparison source data area is on the SSD controller>
FIG. 27 is a block diagram of the
SSDコントローラ11上のSRAM(その他のRAMでもよい)又はLSI(その他
のROMでもよい)には、比較元データを格納する記憶領域11A(比較元データ領域)
が割り当てられている。記憶領域11AがRAMの場合は、DRAMの場合と同じように
、SSD3の起動時に、SSDコントローラ11は、バックアップ比較元データを記憶領
域11Aに読み出す。記憶領域11AがROMの場合は、工場出荷時に例えば”0”で埋
め尽くされたデータのような初期データがROMに書き込まれている。
A storage area 11A (comparison source data area) for storing comparison source data in the SRAM (or other RAM) or LSI (or other ROM) on the
Is assigned. When the storage area 11A is a RAM, as in the case of a DRAM, the
図28に示すように、物理アドレスのマッピングテーブル方式は、前述したDRAMの
場合と同じである。以後、本実施形態では簡単のため、比較元データ領域のサイズは1物
理ページ分とする(図29)。
As shown in FIG. 28, the physical address mapping table method is the same as that of the DRAM described above. Hereinafter, for the sake of simplicity in this embodiment, the size of the comparison source data area is assumed to be one physical page (FIG. 29).
<比較元データ領域がNAND型フラッシュメモリ上の場合>
図30は、比較元データ領域がNAND型フラッシュメモリ13上に割り当てられる場
合のメモリシステム1のブロック図である。
<When comparison source data area is on NAND flash memory>
FIG. 30 is a block diagram of the
NAND型フラッシュメモリ13の一部領域には、比較元データを格納する記憶領域1
3E(比較元データ領域)が割り当てられている。NAND型フラッシュメモリ13の比
較元データ領域には、工場出荷時に例えば”0”で埋め尽くされたデータのような初期デ
ータが書き込まれている。
In a partial area of the
3E (comparison source data area) is allocated. In the comparison source data area of the
図31は、物理アドレスのマッピングテーブルを説明する図である。NAND型フラッ
シュメモリ13の全物理ページには物理ブロックIDと物理ページアドレスとが割り当て
られており、かつ、これら物理ページ群の一部が比較元データ領域として割り当てられる
。比較元データ領域における管理単位などのデータ管理方式は、その他のNAND型フラ
ッシュメモリ13上の領域と同じである。比較元データ領域のサイズは、NAND型フラ
ッシュメモリ13の最小管理単位の自然数倍になっている、つまり本実施形態では、物理
ページサイズの自然数倍になっている。比較元データ領域の先頭アドレスは、いずれかの
物理ページの先頭アドレスに等しい(物理ページの途中であってはいけない)。比較元デ
ータ領域に割り当てられている物理ブロックIDは、工場出荷時の段階からアクティブブ
ロックテーブルに登録されていることが望ましい。
FIG. 31 is a diagram for explaining a physical address mapping table. A physical block ID and a physical page address are assigned to all physical pages of the
比較元データ領域のサイズはNAND型フラッシュメモリ13の物理ブロックのサイズ
以上でもよいし、未満でもよい。以後、本実施形態では簡単のため、比較元データ領域の
サイズは1物理ページ分とする(図32)。比較元データ領域のサイズが複数物理ページ
分の場合は、例えば比較元データ領域を物理ページごとに分割して処理すればよいので、
実施形態の本質は同じである。
The size of the comparison source data area may be larger or smaller than the physical block size of the
The essence of the embodiment is the same.
以上、比較元データ領域がDRAM12、SSDコントローラ11、又はNAND型フ
ラッシュメモリ13上に割り当てられた場合について説明してきたが、いずれの場合であ
っても、比較元データ領域は通常のNAND型フラッシュメモリの物理ページと同等の物
理アドレスマッピングがされ、同等に扱うことができる。よって、以降の説明は、比較元
データ領域が確保される部分(DRAM12、SSDコントローラ11、又はNAND型
フラッシュメモリ13)に関わらず同じように実施可能である。
The case where the comparison source data area is allocated on the
次に、ホスト装置2の構成について説明する。図33は、ホスト装置2のブロック図で
ある。DRAM23は、関数fの代わりに、比較元データを格納する記憶領域23Eを含
んでいる。その他の構成は、第1の実施形態の図3と同じである。
Next, the configuration of the
ホスト装置2のCPU20は、ホスト装置2の起動時又は最適化プログラムの起動時に
、SSD3に比較元データを読み出すための読み出し命令を送信し、SSD3から読み出
された比較元データをDRAM23の記憶領域23Eに格納する。読み出しには、読み出
しコマンドを用いてもよいし、ベンダー独自のコマンドなどその他のコマンドを用いても
よい。或いは、ホスト装置2に接続された他の外部記憶装置に比較元データを保存してお
き、ホスト装置2の起動時又は最適化プログラムの起動時に、ホスト装置2のCPU20
が当該外部記憶装置から比較元データを読み出すようにしてもよい。
The
However, the comparison source data may be read from the external storage device.
[2.動作]
<2−1.NAND整理処理>
図34は、SSD3のNAND整理処理を示すフローチャートである。SSDコントロ
ーラ11は、列番号i=0、空き領域累積量s=0に設定する(ステップS160)。続
いて、SSDコントローラ11は、DRAM12からアクティブブロックテーブルの先頭
行を読み出し、物理ブロックIDを取得する(ステップS161)。ステップS161に
て取得した物理ブロックIDを現在物理ブロックIDと呼ぶ。
[2. Operation]
<2-1. NAND organization processing>
FIG. 34 is a flowchart showing NAND organization processing of SSD3. The
続いて、SSDコントローラ11は、図26、図29又は図32のアドレスマッピング
に基づき、現在物理ブロックIDが比較元データ領域を含むか否かを判定する(ステップ
S162)。現在物理ブロックIDが比較元データ領域を含む場合、SSDコントローラ
11は、現在物理ブロックIDをインクリメントして、作業対象を次の物理ブロックID
に移す(ステップS163)。現在物理ブロックIDが比較元データ領域を含まない場合
、第1の実施形態の図8と同様に、DRAM12からアクティブページテーブルを読み出
し、現在物理ブロックIDに含まれる全物理ページアドレスを取得する(ステップS16
4)。このようにして、比較元データ領域はNAND整理対象から除外される。比較元デ
ータ領域はNAND整理対象から除外されるのが望ましいが、比較元データ領域をNAN
D整理対象としてもよい。以後のフローは第1の実施形態の図8と同じである。
Subsequently, the
(Step S163). When the current physical block ID does not include the comparison source data area, the active page table is read from the
4). In this way, the comparison source data area is excluded from the NAND organization. The comparison source data area is preferably excluded from the NAND organization, but the comparison source data area is
It is good also as D rearrangement object. The subsequent flow is the same as in FIG. 8 of the first embodiment.
<2−2.削除通知処理>
次に、SSD3の削除通知処理について説明する。図35は、SSD3の削除通知処理
を示すフローチャートである。SSD3は、ホスト装置2から削除通知を受信する(ステ
ップS180)。削除通知には、削除コマンド、及び論理アドレスが含まれる。
<2-2. Deletion notification processing>
Next, the
続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12からアクティブページテーブルを読
み出す(ステップS181)。続いて、SSDコントローラ11は、アクティブページテ
ーブルにおいて、削除通知によって指定された削除対象となる論理アドレス領域(削除対
象論理領域)を比較元データ領域と関連付ける(ステップS182)。本実施形態では、
比較元データ領域のサイズは1物理ページ分であるので、削除対象論理領域は1論理ペー
ジ分である。
Subsequently, the
Since the size of the comparison source data area is one physical page, the deletion target logical area is one logical page.
続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12からアクティブブロックテーブルを
読み出す(ステップS183)。続いて、SSDコントローラ11は、アクティブブロッ
クテーブルを参照し、アクティブページテーブルに物理ブロックIDを持たない物理ブロ
ックをアクティブブロックテーブルから削除してフリーブロックテーブルに追加する(ス
テップS184)。このように、SSD3は、NAND整理以外に、削除通知処理によっ
てもフリーブロックを確保することができる。
Subsequently, the
<2−3.読み出し動作>
次に、SSD3の読み出し動作について説明する。図36は、SSD3の読み出し動作
を示すフローチャートである。SSD3は、ホスト装置2から読み出し命令を受信する(
ステップS190)。読み出し命令には、読み出しコマンド、及び論理アドレスが含まれ
る。
<2-3. Read operation>
Next, the reading operation of the
Step S190). The read command includes a read command and a logical address.
続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12からアクティブブロックテーブルを
読み出し(ステップS191)、ホスト装置2から受信した論理アドレスに対応する物理
ブロックIDを参照する。続いて、SSDコントローラ11は、アクティブページテーブ
ルを読み出し(ステップS192)、図26、図29又は図32のアドレスマッピングに
基づき、該当する物理アドレスの読み出し動作を行う(ステップS193)。この時、読
み出し対象がDRAM12やSSDコントローラ11上の比較元データ領域である場合は
、読み出し動作が高速に行われるため、読み出しパフォーマンスが向上する。そして、S
SDコントローラ11は、読み出したデータをホスト装置2に送信する(ステップS19
4)。
Subsequently, the
The
4).
<2−4.最適化処理>
次に、ホスト装置2の最適化処理について説明する。図37は、ホスト装置2の最適化
処理を示すフローチャートである。最適化フラグの設定処理は、これまでに述べたホスト
装置2の処理と同様である。
<2-4. Optimization process>
Next, the optimization process of the
ホスト装置2のCPU20は、最適化フラグを監視し(ステップS200)、最適化フ
ラグが立っていることを確認すると、現在論理アドレスを0に設定する(ステップS20
1)。続いて、CPU20は、現在論理アドレスからページサイズ分のデータ、すなわち
現在論理アドレスから1つの論理ページ分を読み出すための読み出し命令をSSD3に送
信する(ステップS202)。これに対して、SSD3は、ホスト装置2から受信した読
み出し命令に従って読み出し処理を行い、読み出しデータをホスト装置2に送信する。
The
1). Subsequently, the
続いて、CPU20は、SSD3から1つの論理ページ分の読み出しデータを受信する
(ステップS203)。続いて、CPU20は、読み出しデータがDRAM23の記憶領
域23Eに格納された比較元データと一致しているか否かを判定する(ステップS204
)。読み出しデータが比較元データと一致している場合、CPU20は、読み出した論理
アドレス領域に対して削除通知を行う(ステップS205)。これに対して、SSD3は
、前述した削除通知処理を行う。
Subsequently, the
). If the read data matches the comparison source data, the
続いて、CPU20は、現在論理アドレスにページサイズ分を追加する(ステップS2
06)。続いて、CPU20は、全論理ページを読み出すまで、ステップS202〜S2
06の処理を繰り返す(ステップS207)。最適化を行うLBA領域は全LBA領域で
あってもよいし、LBA領域の一部であってもよい。
Subsequently, the
06). Subsequently, the
The process of 06 is repeated (step S207). The LBA area to be optimized may be the entire LBA area or a part of the LBA area.
この最適化処理によって削除通知処理が行われた論理ページ群は、SSD3内の比較元
データ領域の物理アドレスに関連付けられることになる。削除通知処理が行われた論理ペ
ージに関してホスト装置2がSSD3に読み出し命令を送信すると、比較元データをSS
D3から受信するため、ホスト装置2からみたSSD内部のデータは最適化処理前と変わ
らない。一方、比較元データ領域がSSD3側のDRAMやSSDコントローラに存在す
る場合、比較元データの読み出し動作は高速に行われるため、削除通知対象の論理ページ
読み出しのパフォーマンスは、最適化処理前に比べて増大する。
The logical page group subjected to the deletion notification process by this optimization process is associated with the physical address of the comparison source data area in the
Since the data is received from D3, the data in the SSD viewed from the
[3.効果]
以上詳述した第7の実施形態によれば、以下のような効果が得られる。
[3. Effect]
According to the seventh embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
ホスト装置2上で有効なユーザデータのうち比較元データと同じである論理アドレス領
域に関して、ホスト装置2からSSD3に対して削除通知を送信する。これにより、削除
通知が行われた論理アドレスがSSD3内の比較元データ領域の物理アドレスに関連付け
られる。そして、削除通知処理が行われたユーザデータをSSD3側のDRAMやSSD
コントローラに存在する比較元データ領域から読み出すことで、当該ユーザデータの読み
出し動作を高速化することができる。
Regarding the logical address area that is the same as the comparison source data among the valid user data on the
By reading from the comparison source data area existing in the controller, it is possible to speed up the reading operation of the user data.
また、最適化処理を行うことでフリーブロックを確保することができるため、最適化処
理後は書き込み動作のパフォーマンスが向上し、かつSSD3の信頼性劣化が軽減する。
本実施形態の効果は、ホスト装置2上で有効なユーザデータのうち比較元データに一致す
るデータが多ければ多いほど効果が増大する。
Further, since the free block can be secured by performing the optimization process, the performance of the write operation is improved after the optimization process, and the reliability deterioration of the
The effect of the present embodiment increases as the number of pieces of user data valid on the
[4.実施例]
(実施例1)
第8の実施形態に第2の実施形態を適用してもよい。すなわち、実施例1は、第2の実
施形態と同様に、ホスト装置内のOSの管理領域にアクセスすることでファイルリストを
取得し、ファイル単位で最適化処理を行うようにしている。
[4. Examples]
Example 1
The second embodiment may be applied to the eighth embodiment. That is, in the first embodiment, as in the second embodiment, the file list is acquired by accessing the management area of the OS in the host device, and the optimization process is performed on a file basis.
図38は、実施例1に係るホスト装置2の最適化処理を示すフローチャートである。フ
ァイル単位でSSD3から読み出しデータを受信する工程は、第2の実施形態の図16と
同じである。
FIG. 38 is a flowchart illustrating the optimization process of the
続いて、ホスト装置2のCPU20は、読み出したファイル内に比較元データと一致す
る論理ページが存在するか否かを判定する(ステップS215)。比較元データと一致す
る論理ページが存在する場合、CPU20は、該当する論理ページに対して削除通知を行
う(ステップS216)。これに対して、SSD3は、前述した削除通知処理を行う。そ
の後の工程は、第2の実施形態の図16と同じである。
Subsequently, the
以上詳述したように実施例1では、最適化処理において、全論理アドレス空間に対する
読み出し動作を行わず、ホスト装置2上で有効なファイルに対してのみ読み出し動作を行
うようにしている。このため、最適化対象のデータ量を減らすことができるため、最適化
処理にかかる時間を短縮することができる。最適化を行うファイルは全ファイルであって
もよいし、一部のファイルであってもよい。
As described above in detail, in the first embodiment, in the optimization process, the read operation is not performed on the entire logical address space, and the read operation is performed only on the valid file on the
(実施例2)
SSD上の比較元データ、及びホスト装置上の比較元データは、工場出荷後に書き換え
られてもよい。図39は、実施例2に係るホスト装置2の比較元データ書き換え処理を示
すフローチャートである。
(Example 2)
The comparison source data on the SSD and the comparison source data on the host device may be rewritten after factory shipment. FIG. 39 is a flowchart illustrating the comparison source data rewriting process of the
ホスト装置2のCPU20は、例えばユーザの指示に応答して、DRAM23の記憶領
域23Eに格納された旧比較元データを新比較元データに書き換える(ステップS220
)。続いて、CPU20は、比較元データを書き換えるための書き換え命令、及び比較元
データをSSD3に送信する(ステップS221)。比較元データを書き換えるための書
き換え命令は、通常の書き込み命令でもよいし、ベンダー独自の命令などその他命令でも
よい。
For example, in response to a user instruction, the
). Subsequently, the
図40は、実施例2に係るSSD3の比較元データ書き換え処理を示すフローチャート
である。SSD3は、ホスト装置2から比較元データの書き換え命令、及び比較元データ
を受信する(ステップS230)。
FIG. 40 is a flowchart illustrating the comparison source data rewriting process of the
SSD3の比較元データを書き換える場合、NAND型フラッシュメモリ13のデータ
に矛盾が生じないようにする必要がある。そこで、SSDコントローラ11は、旧比較元
データに関連付けられた論理ページに旧比較元データを書き込む(ステップS231)。
例えば、SSDコントローラ11は、旧比較元データをNAND型フラッシュメモリ13
の論理アドレス領域のうち旧比較元データに関連付けられた論理ページの数だけ複製し、
これら論理ページに旧比較元データを書き込む。続いて、SSDコントローラ11は、N
AND型フラッシュメモリ13やDRAM12の比較元データ領域を新比較元データに書
き換える(ステップS232)。
When the comparison source data of the
For example, the
Duplicate the number of logical pages associated with the old comparison source data in the logical address area of
The old comparison source data is written in these logical pages. Subsequently, the
The comparison source data area of the AND
本実施形態では、簡単のため、各種物理アドレスは管理情報においてLBAに対して直
接関連付けられていたが、例えば特開2009−217603号のようにセクタサイズの
2以上の自然数倍の管理単位を用いてLBAを管理し、LBAではなく、上記管理単位と
NAND型フラッシュメモリとの対応関係を管理情報に記述するようにしてもよい。LB
Aの管理単位などのように、NAND型フラッシュメモリの物理アドレスとLBAとの対
応関係を記述する管理情報は様々な形態をとりうるが、物理アドレスとLBAとの対応関
係を記述するテーブル(論物変換テーブル)の取る形態の詳細は、本実施形態の本質には
影響しない。
In this embodiment, for the sake of simplicity, various physical addresses are directly associated with the LBA in the management information. It is also possible to manage the LBA by using the management information and describe the correspondence between the management unit and the NAND flash memory instead of the LBA. LB
The management information describing the correspondence between the physical address of the NAND flash memory and the LBA, such as the management unit of A, can take various forms, but a table describing the correspondence between the physical address and the LBA (theory). The details of the form taken by the object conversion table do not affect the essence of the present embodiment.
また、本実施形態においては、NAND型フラッシュメモリにホスト装置から受信した
データが書き込まれるとき、ホスト装置から受信したデータそのもの(平文)が記録され
るとしたが、平文をランダマイズしてNAND型フラッシュメモリに記憶したり、平文を
暗号化してNAND型フラッシュメモリに記憶したりする場合にも本実施形態は適用可能
である。
In this embodiment, when the data received from the host device is written in the NAND flash memory, the data itself (plain text) received from the host device is recorded. However, the plain text is randomized to obtain the NAND flash memory. The present embodiment can also be applied when storing in a memory or encrypting plaintext and storing it in a NAND flash memory.
[第8の実施形態]
第8の実施形態は、第7の実施形態で示した比較元データに関する最適化処理をSSD
3自身が行うようにしている。SSD3が備える比較元データ領域の構成は第7の実施形
態と同じであり、SSD3が備える比較元データ領域は、DRAMなどのRAM、SSD
コントローラ内のLSI若しくはRAM、又はNAND型フラッシュメモリ上に割り当て
られる。また、第7の実施形態と同様に、本実施形態では簡単のため、比較元データ領域
のサイズは1物理ページ分とする。
[Eighth Embodiment]
In the eighth embodiment, the optimization processing related to the comparison source data shown in the seventh embodiment is performed with the SSD.
3 is doing it itself. The configuration of the comparison source data area included in the
It is allocated on the LSI or RAM in the controller, or on the NAND flash memory. Similarly to the seventh embodiment, for the sake of simplicity in this embodiment, the size of the comparison source data area is assumed to be one physical page.
図41は、第8の実施形態に係るSSD3の最適化処理を示すフローチャートである。
SSDコントローラ11は、DRAM12の記憶領域12Cに最適化フラグが立っている
ことを確認すると(ステップS240)、アクティブページテーブルの1行目を現在行に
設定する(ステップS241)。続いて、SSDコントローラ11は、DRAM12から
アクティブページテーブルの現在行を読み出す(ステップS242)。
FIG. 41 is a flowchart showing the optimization process of the
When the
続いて、SSDコントローラ11は、現在行が示す物理アドレスが比較元データ領域で
あるか否かを判定する(ステップS243)。現在行が示す物理アドレスが比較元データ
領域である場合は、当該物理アドレスに対して最適化処理は行われない。一方、現在行が
示す物理アドレスが比較元データ領域でない場合は、NAND型フラッシュメモリ13か
ら現在行が示す物理ページを読み出す(ステップS244)。
Subsequently, the
続いて、SSDコントローラ11は、読み出しデータが比較元データと一致しているか
否かを判定する(ステップS245)。読み出しデータが比較元データと一致している場
合、SSDコントローラ11は、アクティブページテーブルの現在行に、比較元データ領
域に疑似的に割り当てられた物理ブロックID、及び比較元データ領域に疑似的に割り当
てられた物理ページアドレスを書き込む(ステップS246)。読み出されたデータが比
較元データ領域のデータに一致しない場合は、当該物理ページに対して最適化処理は行わ
れない。
Subsequently, the
その後、第6の実施形態の図23と同様に、アクティブページテーブルの全行に対して
最適化処理が行われる。最適化処理は一部の行について行われてもよい。続いて、SSD
コントローラ11は、アクティブブロックテーブル及びフリーブロックテーブルを更新す
る(ステップS250)。すなわち、SSDコントローラ11は、アクティブブロックテ
ーブルを参照し、NAND型フラッシュメモリ13の比較元データ領域以外の領域のうち
アクティブページテーブルに要素を持たない物理ブロックに関して、アクティブブロック
テーブルから削除してフリーブロックテーブルに追加する。なお、割込み命令が急を要す
る場合には、アクティブブロックテーブル及びフリーブロックテーブルの更新を後で行う
ようにしてもよい。
Thereafter, as in FIG. 23 of the sixth embodiment, optimization processing is performed on all rows of the active page table. The optimization process may be performed for some rows. Next, SSD
The
SSD3の読み出し動作及びNAND整理動作については、第7の実施形態と同じであ
る。
The read operation and the NAND organizing operation of the
以上詳述したように第8の実施形態によれば、比較元データ領域のデータと同じデータ
を有する物理ページが複数ある場合、最適化処理により複数の論理アドレス(LBA)が
単一の比較元データ領域に関連付けられることになる。上記論理アドレスに関連付けられ
ていた物理ページは解放されることになり、それによりフリーブロックを新たに確保でき
た場合は、最適化処理後は書き込み動作のパフォーマンスが向上し、かつSSD3の信頼
性劣化が軽減する。
As described above in detail, according to the eighth embodiment, when there are a plurality of physical pages having the same data as the data in the comparison source data area, a plurality of logical addresses (LBA) are converted into a single comparison source by the optimization process. It will be associated with the data area. If the physical page associated with the logical address is released, and a new free block can be secured as a result, the performance of the write operation is improved after the optimization process, and the reliability of the
また、比較元データ領域がRAM上やSSDコントローラ上に確保されている場合は、
比較元データ領域に関連付けられた論理アドレスに関してホスト装置2がSSD3に読み
出し命令を送信すると、NAND型フラッシュメモリ13の読み出しが伴う読み出し動作
よりも高速に読み出し動作が行われる。これにより、読み出しパフォーマンスが向上する
。本実施形態の効果は、NAND型フラッシュメモリ13に書き込まれたデータのうち比
較元データ領域に一致するデータが多ければ多いほど増大する。
If the comparison source data area is secured on the RAM or the SSD controller,
When the
なお、第7の実施形態と同様に、SSD上の比較元データは、工場出荷後に書き換える
ようにしてもよい。この場合は、旧比較元データをNAND型フラッシュメモリ13の論
理アドレス領域のうち旧比較元データに関連付けられた論理ページの数だけ複製し、これ
ら論理ページに旧比較元データを書き込む。その後、NAND型フラッシュメモリ13や
DRAM12の比較元データ領域を新比較元データに書き換えることで、データに矛盾が
生じない。
As in the seventh embodiment, the comparison source data on the SSD may be rewritten after factory shipment. In this case, the old comparison source data is duplicated by the number of logical pages associated with the old comparison source data in the logical address area of the
また、最適化フラグを立てる条件としては、ホスト装置2から明示的に指示された場合
に限らない。すなわち、第6の実施形態と同様に、ホスト装置2から一定期間(例えば1
0秒)アクセスがない場合に最適化フラグを立てるようにしてもよいし、フリーブロック
数が規定値(例えば、設計時に予め決められている規定値)を下回った場合に最適化フラ
グを立てるようにしてもよい。
Further, the condition for setting the optimization flag is not limited to the case where the
(0 second) An optimization flag may be set when there is no access, or an optimization flag is set when the number of free blocks falls below a specified value (for example, a specified value determined in advance at the time of design). It may be.
本実施形態では、簡単のため、各種物理アドレスは管理情報においてLBAに対して直
接関連付けられていたが、例えば特開2009−217603号のようにセクタサイズの
2以上の自然数倍の管理単位を用いてLBAを管理し、LBAではなく、上記管理単位と
NAND型フラッシュメモリとの対応関係を管理情報に記述するようにしてもよい。LB
Aの管理単位などのように、NAND型フラッシュメモリの物理アドレスとLBAとの対
応関係を記述する管理情報は様々な形態をとりうるが、物理アドレスとLBAとの対応関
係を記述するテーブル(論物変換テーブル)の取る形態の詳細は、本実施形態の本質には
影響しない。
In this embodiment, for the sake of simplicity, various physical addresses are directly associated with the LBA in the management information. It is also possible to manage the LBA by using the management information and describe the correspondence between the management unit and the NAND flash memory instead of the LBA. LB
The management information describing the correspondence between the physical address of the NAND flash memory and the LBA, such as the management unit of A, can take various forms, but a table describing the correspondence between the physical address and the LBA (theory). The details of the form taken by the object conversion table do not affect the essence of the present embodiment.
また、本実施形態においては、NAND型フラッシュメモリにホスト装置から受信した
データが書き込まれるとき、ホスト装置から受信したデータそのもの(平文)が記録され
るとしたが、平文をランダマイズしてNAND型フラッシュメモリに記憶したり、平文を
暗号化してNAND型フラッシュメモリに記憶したりする場合にも本実施形態は適用可能
である。その際、ステップS245におけるデータの比較は、復号後の平文について行わ
れることが望ましいが、復号前のランダマイズデータまたは暗号化データについて行って
もよい。
In this embodiment, when the data received from the host device is written in the NAND flash memory, the data itself (plain text) received from the host device is recorded. However, the plain text is randomized to obtain the NAND flash memory. The present embodiment can also be applied when storing in a memory or encrypting plaintext and storing it in a NAND flash memory. At this time, the comparison of data in step S245 is desirably performed on the plaintext after decryption, but may be performed on the randomized data or the encrypted data before decryption.
[第9の実施形態]
第1乃至6の実施形態では、ホスト装置(情報処理装置)内又はSSD内の関数f(L
BA)を用いて最適化処理を行っている。第9の実施形態では、最適化プログラム設計時
、製品設計時若しくは工場出荷前において、又は工場出荷後において関数f(LBA)を
決定する手法について説明する。特に、SSDにインストールするOSやシステム構成が
決定しているときは、それらシステムに対して最適な関数f(LBA)を最適化プログラ
ム設計時、製品設計時若しくは工場出荷前に設定しておくことが望ましい。
[Ninth Embodiment]
In the first to sixth embodiments, the function f (L in the host device (information processing device) or SSD
BA) is used for optimization processing. In the ninth embodiment, a method for determining the function f (LBA) at the time of designing an optimization program, at the time of product design, before factory shipment, or after factory shipment will be described. In particular, when the OS and system configuration to be installed on the SSD are determined, the optimal function f (LBA) for these systems should be set at the time of optimization program design, product design, or factory shipment. Is desirable.
(実施例1)
図42は、論理アドレス及びデータの一例を示す図である。SSDの論理アドレス領域
は、論理アドレス(LBA)によってホスト装置に認識される。論理アドレスは1セクタ
が最小管理単位となっており、1セクタは例えば512バイトである。図42のように、
各セクタに対し論理アドレス(0000h、0001h、0002h、・・・、ba02h、・・・)が割り当
てられている。
Example 1
FIG. 42 is a diagram illustrating an example of logical addresses and data. The logical address area of the SSD is recognized by the host device by the logical address (LBA). In the logical address, one sector is the minimum management unit, and one sector is, for example, 512 bytes. As shown in FIG.
Logical addresses (0000h, 0001h, 0002h,..., Ba02h,...) Are assigned to each sector.
図42は、あるSSD搭載パーソナルコンピュータにおいて、予めOSやその他ソフト
ウェアをインストールしておいてから出荷する場合に、SSDに出荷前に書き込まれるデ
ータパターンの例である。或いは、実際には書かれていなくても、エンドユーザが書き込
むであろうデータを想定して(シミュレートして)以下のように関数f(LBA)を決定
してもよい。
FIG. 42 shows an example of a data pattern that is written on an SSD before shipment in a certain SSD-equipped personal computer when the OS and other software are installed in advance and then shipped. Alternatively, the function f (LBA) may be determined as follows assuming (simulating) data that the end user will write even though it is not actually written.
SSDは例えば出荷前にフルフォーマットが行われ、全論理アドレス領域に0データが
書き込まれる。その後、SSDにOSやその他ソフトウェアがインストールされ、一部セ
クタに0でないデータが書き込まれる(図42のLBA=0000h、0001h、0003h、ba02hな
ど)。書き込みが行われていない論理アドレスに関しては“0”で埋め尽くされた1セク
タ長のデータ(0-fillセクタ)が書き込まれたままである(図42のLBA=0002h、000
4h、0005h、ba03hなど)。LBA=ba03h以降はデータが書かれておらず、全て0-fillセク
タのままである。
The SSD is fully formatted before shipping, for example, and 0 data is written in all logical address areas. Thereafter, the OS and other software are installed in the SSD, and non-zero data is written in some sectors (LBA = 0000h, 0001h, 0003h, ba02h, etc. in FIG. 42). For a logical address that has not been written, data of one sector length (0-fill sector) filled with “0” remains written (LBA = 0002h, 000 in FIG. 42).
4h, 0005h, ba03h, etc.). After LBA = ba03h, no data is written and all 0-fill sectors remain.
全論理アドレスを読み出して、0-fillセクタと比較することで、図43のような0-fill
セクタの存在確率分布を導くことができる。また、比較時に、0-fillセクタとなっている
セクタ数合計を全論理アドレス領域の合計容量で割ると、正味の0-fillセクタの割合を導
くことができる。
By reading all logical addresses and comparing them with 0-fill sectors, 0-fill as shown in FIG.
The existence probability distribution of the sector can be derived. Further, when comparing, the total number of sectors that are 0-fill sectors is divided by the total capacity of all logical address areas, so that the net ratio of 0-fill sectors can be derived.
関数f(LBA)=000・・・0(固定値、0は512バイト分の繰り返し)とする
ことで、最大で0-fillセクタとなっているセクタ数合計相当のブロックを開放してフリー
ブロックを確保することができる。
By setting the function f (LBA) = 000... 0 (fixed value, 0 is a repetition of 512 bytes), the block corresponding to the total number of sectors that is 0-fill sector at maximum is released and free block Can be secured.
また、最適化処理は、この正味の0-fillセクタの割合が有意であるとき(例えば5%以
上であるとき)にのみ行うようにしてもよい。また、関数f(LBA)の書き換えは、こ
の正味の0-fillセクタの割合が有意であるとき(例えば5%以上であるとき)にのみ行う
ようにしてもよい。0-fillセクタの割合が有意であるかどうかの基準は、例えば、以下の
ように決定される。
Further, the optimization process may be performed only when the ratio of the net 0-fill sector is significant (for example, when it is 5% or more). The function f (LBA) may be rewritten only when the ratio of the net 0-fill sector is significant (for example, 5% or more). The criterion for determining whether the proportion of 0-fill sectors is significant is determined as follows, for example.
(1)書き込み応答時間が所定値(例えば仕様書に提示されたスペック)以下となるこ
とを保証できるためのフリーブロックの全容量に占める割合
(2)Write Amplification(WA)が所定値以下となることを保証できるためのフリ
ーブロックの全容量に占める割合
なお、上記WAは以下のようにして定義される。
(1) The ratio of the free block to the total capacity of the free block for ensuring that the write response time is less than a predetermined value (for example, the specification presented in the specification) (2) Write Amplification (WA) is less than the predetermined value The ratio of the free block to the total capacity for guaranteeing that the above-mentioned WA is defined as follows.
WA=(NAND型フラッシュメモリに書き込まれたデータの総サイズ)/(ホスト装
置からSSDに転送された書き込みデータの総サイズ)
又は、
WA=(ブロックの総消去回数)×(ブロックサイズ)/(ホスト装置からSSDに転
送された書き込みデータの総サイズ)
なお、上記“NAND型フラッシュメモリに書き込まれたデータの総サイズ”は、ユー
ザデータだけでなく、管理情報、ECCの冗長データ、暗号化キーなど、ユーザデータ以
外のデータも含むことが望ましい。
WA = (total size of data written to NAND flash memory) / (total size of write data transferred from host device to SSD)
Or
WA = (total erase count of block) × (block size) / (total size of write data transferred from host device to SSD)
The “total size of data written in the NAND flash memory” preferably includes not only user data but also data other than user data such as management information, ECC redundant data, and an encryption key.
(実施例2)
図44は、関数f(LBA)が固定値とならない例である。ある論理アドレス領域では
あるデータパターンが頻発し、ある論理アドレス領域では別のデータパターンが頻発する
というように、論理アドレス領域によって頻発する繰り返しパターンが異なる場合がある
。図44のように、論理アドレス領域の前半では0-fillセクタが多数存在する一方、論理
アドレス領域の後半では1-fillデータ(全ビットが“1”で埋め尽くされたデータ、16
進数で表すとfで埋め尽くされたデータということになる)が多数存在するよう場合を考
える。
(Example 2)
FIG. 44 is an example in which the function f (LBA) does not become a fixed value. There are cases where the repeated pattern frequently occurs depending on the logical address area, such that a certain data pattern frequently occurs in a certain logical address area and another data pattern frequently occurs in a certain logical address area. As shown in FIG. 44, many 0-fill sectors exist in the first half of the logical address area, while 1-fill data (data in which all bits are filled with “1”, 16
Let us consider a case where there are a large number of data filled in with f.
0-fillセクタの存在確率分布及び1-fillセクタの存在確率分布は図45のようになる。
この場合、関数f(LBA)=000・・・0(固定値)としたり、関数f(LBA)=
111・・・1(固定値)とするよりも、“関数f(LBA)=000・・・0h(LB
A≦c000h),f(LBA)=111・・・1h(LBA≦c000h)”のように、関数f(
LBA)を2つの論理アドレス領域で異なる値とするほうが、解放できるセクタ数が多く
なるため望ましい。
The existence probability distribution of the 0-fill sector and the existence probability distribution of the 1-fill sector are as shown in FIG.
In this case, the function f (LBA) = 000... 0 (fixed value) or the function f (LBA) =
Instead of 111 ... 1 (fixed value), "function f (LBA) = 000 ... 0h (LB
A ≦ c000h), f (LBA) = 111... 1h (LBA ≦ c000h) ”.
It is preferable to set LBA) to different values in the two logical address areas because the number of sectors that can be released increases.
(実施例3)
図46は、3つの論理アドレス領域で頻発するデータが異なる場合である。0-fillセク
タの存在確率分布、320a-fillセクタ(320aデータで埋め尽くされた1セクタ長のデータ
)の存在確率分布、及び1-fillセクタの存在確率分布は図47のようになる。この場合、
“関数f(LBA)=000・・・0h(LBA≦7fffh),f(LBA)=320a3
20a・・・320ah(8000h≦LBA≦c000h),f(LBA)=111・・・1h(
LBA≦c001h)”のように、関数f(LBA)を3つの論理アドレス領域で異なる値と
するほうが、解放できるセクタ数が多くなるため望ましい。
Example 3
FIG. 46 shows a case where frequently occurring data is different in the three logical address areas. The existence probability distribution of the 0-fill sector, the existence probability distribution of the 320a-fill sector (one-sector length data filled with 320a data), and the existence probability distribution of the 1-fill sector are as shown in FIG. in this case,
“Function f (LBA) = 000... 0h (LBA ≦ 7fffh), f (LBA) = 320a3
20a ... 320ah (8000h≤LBA≤c000h), f (LBA) = 111 ... 1h (
It is preferable to set the function f (LBA) to different values in the three logical address areas as the number of sectors that can be released increases as in (LBA ≦ c001h) ”.
(実施例4)
実施例4では、論理アドレス領域をサイズLごとに分割した管理単位を用いる。サイズ
LはLBAの最小単位以上である。関数f(LBA)は管理単位の内部では一定値をとる
が、異なる管理単位間では関数f(LBA)は異なってもよい。先頭の管理単位では関数
f(LBA)=D0(固定値)、次の管理単位では関数f(LBA)=D1(固定値)、
・・・というようになる。この場合の関数f(LBA)は、以下のように表される。
Example 4
In the fourth embodiment, a management unit obtained by dividing the logical address area for each size L is used. The size L is not less than the minimum unit of LBA. The function f (LBA) takes a constant value inside the management unit, but the function f (LBA) may be different between different management units. In the first management unit, function f (LBA) = D0 (fixed value), and in the next management unit, function f (LBA) = D1 (fixed value),
... and so on. The function f (LBA) in this case is expressed as follows.
“f(LBA)=D0(0≦LBA≦L−1,f(LBA)=D1(L≦LBA≦2L
−1),f(LBA)=D2(2L≦LBA≦3L−1,・・・,Dk(kL≦LBA≦
(k+1)L−1),・・・”
Dk(k=0、1、・・・)は、サイズがLの任意のデータパターンである。
“F (LBA) = D0 (0 ≦ LBA ≦ L−1, f (LBA) = D1 (L ≦ LBA ≦ 2L)
−1), f (LBA) = D2 (2L ≦ LBA ≦ 3L−1,..., Dk (kL ≦ LBA ≦
(K + 1) L-1), ... "
Dk (k = 0, 1,...) Is an arbitrary data pattern having a size L.
Dk(k=0、1、・・・)の選び方には任意性があり、最適なDkを選ぶことで最適
な関数f(LBA)が決定される。Dkの各種候補に対して、SSDの出荷前検査装置、
情報処理装置のCPU、又はSSDコントローラは、以下の手法で点数付けを行う。
The method of selecting Dk (k = 0, 1,...) Is arbitrary, and the optimal function f (LBA) is determined by selecting the optimal Dk. SSD pre-shipment inspection device for various Dk candidates,
The CPU of the information processing apparatus or the SSD controller performs scoring by the following method.
(1) 各種セクタごとのデータを読み出す(又は、セクタの整数倍ごとにデータを読
み出してもよいし、管理単位ごとにデータを読み出してもよい)
(2) (1)で読み出したデータが関数f(LBA)に等しいか否かを判定する(セ
クタの整数倍ごとにデータを読み出した場合は、その中の全セクタが関数f(LBA)に
等しいか否かを判定する)
(3) 等しい場合は1点、等しくない場合は0点と点数をつける
(4) SSDの全論理アドレス領域に対して点数付けを行い、点数の合計を算出する
(代表して一部領域のみについて点数付けを行ってもよい)
そして、もっとも高得点となったDkが最適ということになり、このDkを用いて最適
な関数f(LBA)が決定される。例えば、L=128MiB(MiB=1,048,576バイ
ト)とすると、SSDの全論理アドレス領域を始端から均等に128MiBごとに区切り
、それぞれの区画を読み出し、区画内全データが関数f(LBA)に等しいか否かを判定
し、等しい場合は1点加算し、合計点数を計算する。その点数計算を例えば(D0,D1
,・・・)=(0000・・・,0000・・・,・・・),(FFFF・・・,FFFF・・・,・・・
),(FFFF・・・,0000・・・,・・・),(0000・・・,FFFF・・・,・・・)のよう
な複数の候補について行い、もっとも得点の高い候補を最適な(D0,D1,・・・)と
して選定して関数f(LBA)を決定する。
(1) Read data for each sector (or data may be read for each integral multiple of the sector, or data may be read for each management unit)
(2) It is determined whether or not the data read in (1) is equal to the function f (LBA) (when data is read every integer multiple of the sector, all the sectors in the data are converted to the function f (LBA). Determine if they are equal)
(3)
The Dk having the highest score is the optimum, and the optimum function f (LBA) is determined using this Dk. For example, if L = 128 MiB (MiB = 1,048,576 bytes), the entire logical address area of the SSD is equally divided into 128 MiB from the start, each partition is read, and all the data in the partition is equal to the function f (LBA). If equal, add 1 point and calculate the total score. For example, (D0, D1
, ...) = (0000 ..., 0000 ..., ...), (FFFF ..., FFFF ..., ...
), (FFFF ..., 0000 ..., ...), (0000 ..., FFFF ..., ...) Select as (D0, D1,...) To determine the function f (LBA).
(実施例5)
実施例4では、管理単位として固定長に区切った区画を用いたが、可変長に区切った区
画を管理単位として用いてもよい。この場合の関数f(LBA)は、以下のように表され
る。
(Example 5)
In the fourth embodiment, the section divided into the fixed length is used as the management unit. However, the section divided into the variable length may be used as the management unit. The function f (LBA) in this case is expressed as follows.
“f(LBA)=D0(L0=0≦LBA≦L1−1,f(LBA)=D1(L1≦L
BA≦L2−1),f(LBA)=D2(L2≦LBA≦L3−1,・・・,Dk(Lk
≦LBA≦L(k+1)−1),・・・”
Dk(k=0、1、・・・)は、サイズがLの任意のデータパターンである。“L0<L
1<L2<・・・Lk<・・・”である。
“F (LBA) = D0 (L0 = 0 ≦ LBA ≦ L1-1, f (LBA) = D1 (L1 ≦ L
BA ≦ L2-1), f (LBA) = D2 (L2 ≦ LBA ≦ L3-1,..., Dk (Lk
≦ LBA ≦ L (k + 1) −1),...
Dk (k = 0, 1,...) Is an arbitrary data pattern having a size L. “L0 <L
1 <L2 <... Lk <... ".
(実施例6)
実施例6は、同一データで埋め尽くされているセクタが少ないため、前述の手法を適用
しても十分な効果が得られないが、データとLBAとに一定の相関がある場合のケースで
ある(図48)。このような場合には、より一般的な関数f(LBA)の決定手法を用い
ることが好ましい。例えば、複数の関数f(LBA)の候補を用意し、それぞれのf(L
BA)に対して前述の点数付けを行い、もっとも高得点のf(LBA)を最適なf(LB
A)として決定する。実施例6では、図49に示すように、データとLBAとに一定の相
関があるセクタが解放される。
(Example 6)
Example 6 is a case where there are few sectors filled with the same data, and thus sufficient effects cannot be obtained even if the above-described method is applied, but there is a certain correlation between data and LBA. (FIG. 48). In such a case, it is preferable to use a more general method for determining the function f (LBA). For example, a plurality of function f (LBA) candidates are prepared, and each f (L
The above scoring is performed on BA), and f (LBA) with the highest score is changed to the optimum f (LB).
Determine as A). In the sixth embodiment, as shown in FIG. 49, a sector having a certain correlation between data and LBA is released.
(実施例7)
例えば、2種類のパラメータa,bについて、“関数f(LBA)=a×LBA+b”
を定義し、パラメータa,bを振ったものを関数f(LBA)の候補として用いる。そし
て、もっとも高得点の(a,b)を求め、もっとも高得点の(a,b)を用いて関数f(
LBA)を決定してもよい。
(Example 7)
For example, for two types of parameters a and b, “function f (LBA) = a × LBA + b”
Is used as a candidate for the function f (LBA). Then, the highest score (a, b) is obtained, and the highest score (a, b) is used to obtain the function f (
LBA) may be determined.
図50は、実施例7に係る関数f(LBA)の決定方法を説明する図である。図50に
は、パラメータbがb1、b2、b3の場合を図示している。パラメータaを変えると、
(a,b)=(a0,b2)がもっとも得点の高い。よって、“関数f(LBA)=a0
×LBA+b2”が算出される。
FIG. 50 is a diagram illustrating a method for determining the function f (LBA) according to the seventh embodiment. FIG. 50 illustrates a case where the parameter b is b1, b2, and b3. When parameter a is changed,
(A, b) = (a0, b2) has the highest score. Therefore, “function f (LBA) = a0
XLBA + b2 "is calculated.
より一般的には、LBAがSATA規格において一般的な48ビットLBAである場合
にはLBA=(d0,d1,d2,・・・,d47)tという列数48のベクトルとし(
tは転置記号)、Aを512×48の行列とし、bを列数4096(1セクタ=512バ
イト=4096ビット)のベクトルとすることで、“関数f(LBA)=A×LBA+b
”というように関数f(LBA)を列数4096のベクトル形式で取得してもよい。この
場合、ベクトルf(LBA)の1列目が1ビット目のデータに、2列目が2ビット目のデ
ータに、・・・、という対応関係がある。
More generally, when the LBA is a general 48-bit LBA in the SATA standard, a vector with 48 columns of LBA = (d0, d1, d2,..., D47) t (
t is a transposed symbol), A is a 512 × 48 matrix, and b is a vector having 4096 columns (1 sector = 512 bytes = 4096 bits), so that “function f (LBA) = A × LBA + b
The function f (LBA) may be acquired in a vector format having 4096 columns. In this case, the first column of the vector f (LBA) is the first bit data, and the second column is the second bit. There is a corresponding relationship of.
さらに一般的には、LBAがnビットで記述されるとき、LBA=(d0,d1,d2
,・・・,dn−1)tという列数nのベクトルとし、Aをn×mの行列とし、bを列数
mのベクトルとすることで、“関数f(LBA)=A×LBA+b”というように関数f
(LBA)を列数mのベクトル形式で取得してもよい。
More generally, when LBA is described with n bits, LBA = (d0, d1, d2
,..., Dn−1) t is a vector with n columns, A is an n × m matrix, and b is a vector with m columns, so that “function f (LBA) = A × LBA + b”. Function f
(LBA) may be acquired in a vector format with m columns.
上記各実施形態で説明したコントローラの処理は、プログラムで実現することも可能で
ある。プログラムのフローチャートは、上記各実施形態で示したフローチャートを使用す
ることができる。
The processing of the controller described in the above embodiments can also be realized by a program. As the flowchart of the program, the flowcharts shown in the above embodiments can be used.
上記各実施形態では、不揮発性記憶装置3としてSSDを例に挙げて説明したが、SS
D以外の不揮発性記憶装置に広く適用可能であり、例えば、磁性媒体(プラッタ)を用い
たハードディスクドライブ(HDD)や、NAND型フラッシュメモリと磁性媒体(プラ
ッタ)の両方を用いたハイブリッドハードディスクドライブ(ハイブリッドHDD)に適
用することも可能である。
In each of the above embodiments, the SSD has been described as an example of the
The present invention can be widely applied to non-volatile storage devices other than D, such as a hard disk drive (HDD) using a magnetic medium (platter) or a hybrid hard disk drive using both a NAND flash memory and a magnetic medium (platter) ( It is also possible to apply to a hybrid HDD).
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…メモリシステム、2…ホスト装置、3…SSD、10…インターフェースコントロ
ーラ、11…SSDコントローラ、12…DRAM、13…NAND型フラッシュメモリ
、20…CPU、21…サウスブリッジ、22…ノースブリッジ、23…DRAM、24
…表示コントローラ、25…ディスプレイ、26…BIOS−ROM、27…LANコン
トローラ、28…USBコントローラ、29…キーボード、30…マウス、31…光学ド
ライブ、40…情報処理装置本体、41…マザーボード、42…電源装置、50…情報処
理装置本体、51…ディスプレイユニット、52…電源スイッチ、53…タッチパッド。
DESCRIPTION OF
Display controller, 25 Display, 26 BIOS-ROM, 27 LAN controller, 28 USB controller, 29 Keyboard, 30 Mouse, 31 Optical drive, 40 Information processing unit, 41 Motherboard, 42
Claims (13)
前記情報処理装置は、
前記不揮発性記憶装置の第1の論理アドレス領域からデータを読み出し、
前記第1の論理アドレス領域に対応する読み出しデータが前記第1のデータと同じである場合に、前記不揮発性記憶装置に、前記第1の論理アドレス領域を前記記憶領域に関連付けるための削除通知を行う第1の制御回路を具備し、
前記不揮発性記憶装置は、
不揮発性記憶媒体と、
論理アドレスと物理アドレスとを関連付ける管理テーブルと、
前記削除通知により指定された論理アドレスを前記記憶領域に関連付けるように前記管理テーブルを書き換え、
前記情報処理装置から受信した読み出し命令に含まれる論理アドレスが前記記憶領域に関連付けられている場合に、前記第1のデータを前記情報処理装置に送信する第2の制御回路と、
を具備することを特徴とするメモリシステム。 A memory system having a nonvolatile storage device having a storage area for storing first data, and an information processing device communicating with the nonvolatile storage device,
The information processing apparatus includes:
Reading data from a first logical address area of the non-volatile storage device;
When the read data corresponding to the first logical address area is the same as the first data, a deletion notification for associating the first logical address area with the storage area is sent to the nonvolatile storage device. A first control circuit to perform,
The nonvolatile memory device is
A non-volatile storage medium;
A management table that associates logical and physical addresses;
Rewriting the management table to associate the logical address specified by the deletion notification with the storage area;
A second control circuit for transmitting the first data to the information processing device when a logical address included in a read command received from the information processing device is associated with the storage area;
A memory system comprising:
前記第1の制御回路は、前記不揮発性記憶装置から前記命令を受けた場合に、前記削除通知に関する処理を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載のメモリシステム。 The second control circuit transmits a command for executing processing related to the deletion notification to the information processing device,
The memory system according to claim 1, wherein the first control circuit executes processing related to the deletion notification when the command is received from the nonvolatile memory device.
不揮発性記憶媒体と、
第1のデータを格納する記憶領域と、
論理アドレスと物理アドレスとを関連付ける管理テーブルと、
前記不揮発性記憶媒体からデータを読み出し、
前記読み出しデータが前記第1のデータと同じである場合に、前記読み出しデータの論理アドレスを前記記憶領域に関連付けるように前記管理テーブルを書き換え、
前記情報処理装置から受信した読み出し命令に含まれる論理アドレスが前記記憶領域に関連付けられている場合に、前記第1のデータを前記情報処理装置に送信する制御回路と、
を具備することを特徴とする不揮発性記憶装置。 A non-volatile storage device that communicates with an information processing device,
A non-volatile storage medium;
A storage area for storing the first data;
A management table that associates logical and physical addresses;
Reading data from the non-volatile storage medium;
When the read data is the same as the first data, the management table is rewritten to associate the logical address of the read data with the storage area,
A control circuit that transmits the first data to the information processing device when a logical address included in a read command received from the information processing device is associated with the storage area;
A non-volatile memory device comprising:
前記制御方法は、
前記不揮発性記憶装置から前記第1のデータを読み出し、
前記不揮発性記憶装置の第1の論理アドレス領域からデータを読み出す工程と、
前記第1の論理アドレス領域に対応する読み出しデータが前記第1のデータと同じであるか否かを判定する工程と、
前記読み出しデータが前記第1のデータと同じである場合に、前記不揮発性記憶装置に、前記第1の論理アドレス領域を前記記憶領域に関連付けるための削除通知を行う工程と、
を具備することを特徴とする不揮発性記憶装置の制御方法。 A method for controlling a nonvolatile storage device having a storage area for storing first data, comprising:
The control method is:
Reading the first data from the non-volatile storage device;
Reading data from a first logical address area of the non-volatile storage device;
Determining whether read data corresponding to the first logical address area is the same as the first data;
When the read data is the same as the first data, notifying the non-volatile storage device of deletion to associate the first logical address area with the storage area;
A control method for a non-volatile memory device, comprising:
前記プログラムは、前記不揮発性記憶装置と通信可能な情報処理装置に、
前記不揮発性記憶装置から前記第1のデータを読み出す処理と、
前記不揮発性記憶装置の第1の論理アドレス領域からデータを読み出す処理と、
前記第1の論理アドレス領域に対応する読み出しデータが前記第1のデータと同じであるか否かを判定する処理と、
前記読み出しデータが前記第1のデータと同じである場合に、前記不揮発性記憶装置に、前記第1の論理アドレス領域を前記記憶領域に関連付けるための削除通知を行う処理と、
を実行させるためのプログラム。 A program for controlling a nonvolatile storage device having a storage area for storing first data,
The program is stored in an information processing apparatus capable of communicating with the nonvolatile storage device.
A process of reading the first data from the nonvolatile storage device;
A process of reading data from a first logical address area of the nonvolatile storage device;
A process of determining whether read data corresponding to the first logical address area is the same as the first data;
When the read data is the same as the first data, a process of notifying the non-volatile storage device of deletion to associate the first logical address area with the storage area;
A program for running
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