[发明专利]未对齐写入的处理

说明书

本发明题为“未对齐写入的处理”。本发明公开了一种存储系统的一个或多个控制电路，所述存储系统的所述一个或多个控制电路被配置为合并感测与传输，其中感测为针对一个未对齐写入命令的预填充和/或后填充数据，传输为针对先前感测的另一个未对齐写入命令的预填充和/或后填充数据。通过合并所述感测与所述传输，在对一组两个或更多个未对齐写入命令的数据进行编程时节省了大量的时间。另外，在一个方面，对多个未对齐写入命令执行单个编程操作。一些常规解决方案可能需要对每个未对齐写入命令执行编程操作。因此，所述存储系统节省了大量的编程时间。此外，所述存储系统可以减少写入放大。

背景技术

当主机器件向存储器件写入数据并从存储器件读取数据时，主机根据逻辑块地址(LBA)写入和读取数据。主机和存储器件之间的基本数据传输单元在本文中称为“扇区”。“基本单位”意思是读取或写入命令的最小数据传输大小。因此，读取或写入请求是读取或写入一些整数数量的扇区的请求。扇区的大小在一个具体实施与下一个具体实施之间可以有差别，但是扇区大小的一个示例是512字节。需注意，如本文所用，术语“扇区”不是指硬盘驱动器上的物理扇区等。还需注意，每个LBA对应一个扇区。

存储器件通常具有存储控制器，该存储控制器将LBA转换为存储器件上的存储单元的物理地址。例如，闪存器件具有执行逻辑地址到物理地址转换的闪存传输层(FTL)或媒体管理层(MML)。

在将数据写入存储单元之前，存储控制器通常由来自主机的数据形成码字。码字包括主机数据和一个或多个奇偶校验位。奇偶校验位的数量根据纠错的强度可以有差别。码字在本文中称为“ECC页面”。ECC页面由一个或多个主机数据扇区形成。例如，ECC页面可以由四个主机数据扇区形成。因此，如果扇区大小为512字节，则ECC页面可能包含2K字节的主机数据，外加奇偶校验位。ECC页面是存储器件中的编程单元。

存储控制器具有最小可寻址单元，其通常是一个或多个ECC页面。因此，最小可寻址单元对应于一些数量的扇区。本文所用术语“片段”在本文中是指存储器件中的最小可寻址存储单元。例如，如果最小可寻址单元是两个ECC页面，则最小可寻址单元是4kB(假设扇区是512字节并且每个ECC页面有四个扇区)。

本文中，对齐写入被定义为其中起始LBA和数据大小是片段中扇区数量的倍数的写入。例如，如果片段中有八个扇区，则对齐写入具有的起始LBA是八的倍数，并且其具有的数据大小是八个扇区的整数倍。

本文中，不是对齐写入的写入称为未对齐写入。因此，未对齐写入：1)具有的起始LBA不是片段中扇区数的倍数；或者2)具有的数据大小不是片段中扇区数的倍数。

当主机发送对齐写入命令时，数据可以简单地作为一个或多个片段写入存储管芯。然而，当主机发送未对齐写入命令时，存储控制器需要预填充和/或后填充主机数据以形成“对齐数据”。对齐数据意味着形成完整的片段。存储控制器可能需要从存储单元读取预填充和/或后填充数据。因此，存储控制器可能需要执行读取-修改-写入。读取-修改-写入是指从存储管芯上的存储单元读取预填充和/或后填充数据，形成对齐数据的片段，并且将对齐数据的片段写入存储管芯。

执行读取-修改-写入可能非常耗时。此外，执行读取-修改-写入可以增加写入放大。写入放大意味着实际写入存储器件的数据量大于要写入的主机的数据量。写入放大可以缩短存储器件的寿命。

附图说明

图1A是示出连接到主机器件的存储器件的一个实施方案的框图。

图1B是三维(3D)堆叠的非易失性存储器件的透视图。

图1C是示例性存储器件诸如图1B的3D堆叠非易失性存储器件的功能框图。

图2是示例性存储系统的框图，示出了控制器的一个实施方案的更多细节。

图3A示出了用于在控制器和各个存储器封装0至N的存储管芯之间通信的N+1个存储器封装(封装0至封装N)和N+1个信道(信道0至信道N)。