[发明专利]存储设备、存储系统以及操作存储设备的方法

权利要求书

1.一种存储设备，包括：

包括多个非易失性存储器件在内的主存储器，所述主存储器被配置为存储数据；以及

存储控制器，被配置为控制所述主存储器，

其中，所述存储控制器被配置为：

将所述多个非易失性存储器件的多个存储块划分为多个存储体，

将所述多个存储体中的每一个存储体指派给a)多个集合或b)一个空闲存储体，所述多个集合中的每一个集合包括至少一个存储体，

在确保特定输入/输出“I/O”执行时间的同时，响应于来自外部主机设备的I/O请求，通过使用所述一个空闲存储体来执行用于在集合之间转移数据的数据迁移操作，以及

控制所述数据迁移操作，使得所述I/O请求独立于所述数据迁移操作。

2.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述存储控制器被配置为在特定时间对所述多个存储体中的一个存储体仅执行从由读取操作、编程操作和擦除操作构成的组中选择的一个操作。

3.根据权利要求2所述的存储设备，其中，所述存储控制器包括：

映射表，被配置为从主机设备接收集合标识符和用于访问所述多个存储体中的一个存储体的逻辑存储体地址，所述映射表被配置为存储所述逻辑存储体地址和与所述逻辑存储体地址相对应的物理存储体地址之间的映射信息；以及

迁移管理器，被配置为管理所述映射表，被配置为基于集合中的每一个集合的编程/擦除周期的数量来执行所述数据迁移操作，并且被配置为响应于所述数据迁移操作完成来更新所述映射表。

4.根据权利要求3所述的存储设备，其中，所述迁移管理器被配置为响应于来自所述主机设备的请求，对存储体中的每一个存储体的编程/擦除周期进行计数，并且被配置为响应于所述数据迁移操作，对存储体中的每一个存储体的编程/擦除周期进行计数。

5.根据权利要求3所述的存储设备，其中，所述多个集合至少包括第一集合和第二集合，所述第一集合包括a)所述多个存储体中的第一存储体和b)所述多个存储体中的第二存储体，并且所述第二集合包括c)所述多个存储体中的第三存储体和d)所述多个存储体中的第四存储体，

其中，所述第一集合的编程/擦除周期与第一周期相对应，且所述第二集合的编程/擦除周期与第二周期相对应，以及

其中，当所述第一周期大于所述第二周期时，所述迁移管理器被配置为：

向所述空闲存储体迁移所述第一存储体中存储的第一数据，

响应于所述第一数据的迁移完成，将所述空闲存储体的物理存储体地址映射到所述第一集合的第一逻辑存储体地址，

对所述第一存储体的存储块执行擦除操作，以及

将所述映射表中的第一存储体记录为所述空闲存储体。

6.根据权利要求5所述的存储设备，其中，所述迁移管理器被配置为：

向所述第一存储体迁移所述第三存储体中存储的第二数据；

响应于所述第二数据的迁移完成，将所述第一存储体的物理存储体地址映射到所述第二集合的第一逻辑存储体地址；

对所述第三存储体的存储块执行擦除操作；以及

将所述映射表中的第三存储体记录为所述空闲存储体。

7.根据权利要求6所述的存储设备，其中，所述迁移管理器被配置为通过顺序地对所述第二存储体和所述第四存储体执行迁移和更新逻辑存储体地址，在所述第一集合和所述第二集合之间执行损耗均衡。

8.根据权利要求5所述的存储设备，其中，响应于所述存储控制器在所述第一数据的迁移期间从所述主机设备接收到与所述第一数据有关的读取请求，

所述存储控制器被配置为同时向所述第一存储体和所述空闲存储体提供读取命令，所述读取命令与所述读取请求相对应。

9.根据权利要求8所述的存储设备，其中，响应于所述读取命令，所述存储控制器被配置为向所述主机设备提供从所述第一存储体和所述空闲存储体之一较早接收到的第一数据。