[发明专利]存储设备、存储系统以及操作存储设备的方法

说明书

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，主存储器被配置为存储数据；以及存储控制器，被配置为控制主存储器。存储控制器被配置为将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，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，并且控制数据迁移操作，使得该I/O请求独立于数据迁移操作。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月7日在韩国知识产权局(KIPO)递交的韩国专利申请No.10-2018-0106913的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

示例实施例总体上涉及数据处理，且更具体地涉及存储设备、包括存储设备在内的存储系统和/或操作存储设备的方法。

背景技术

固态驱动器(SSD)是基于闪存设备的数据存储设备的典型示例。在诸如SSD之类的数据存储设备中使用的接口的示例包括串行AT附件(SATA)、外围组件互连快速(PCIe)、串行连接的小型计算机系统接口(SCSI)(SAS)等。随着被处理的数据量逐渐增加，SSD的性能逐渐提高。

然而，由于与其他接口相比，诸如SATA之类的传统接口可能不是专用于诸如SSD之类的数据存储设备的接口，因此SATA的性能可能受到限制。因此，提供商已生成了非易失性存储器快速(NVMe)规范，作为制定适用于SSD的标准化接口的工作的一部分。NVMe是寄存器级别的接口，其执行诸如SSD之类的数据存储设备和主机软件之间的通信。NVMe基于传统的PCIe总线，并且是一种针对SSD来设计或优化的接口。

发明内容

一些示例实施例提供了一种存储设备，其能够在提供(例如，支持和/或保证)相对于主机设备的确定性输入/输出(I/O)执行时间的同时进行内部操作。

一些示例实施例提供了一种存储系统，其能够在提供(例如，支持和/或保证)相对于主机设备的确定性I/O执行时间的同时进行内部操作。

一些示例实施例提供了一种操作存储设备的方法，其能够在保证相对于主机设备的确定性I/O执行时间的同时进行内部操作。

根据一些示例实施例，一种存储设备包括主存储器，该主存储器包括多个非易失性存储器件，该主存储器被配置为存储数据；以及存储控制器，被配置为控制主存储器。存储控制器被配置为：将多个非易失性存储器件的多个存储块划分为多个存储体，将多个存储体中的每一个存储体向a)多个集合和b)一个空闲存储体中的一个指派，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，以及控制数据迁移操作，使得所述I/O请求独立于数据迁移操作。

根据一些示例实施例，一种存储系统包括存储设备，该存储设备包括被配置为存储数据的主存储器和被配置为控制主存储器的存储控制器，该主存储器包括多个非易失性存储器件；以及主机设备，被配置为以集合为单位来控制存储设备。存储控制器被配置为：将多个非易失性存储器件的多个存储块划分为多个存储体，将多个存储体中的每一个存储体向a)多个集合和b)一个空闲存储体中的一个指派，多个集合中的每一个集合包括至少一个存储体，在确保输入/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，以及控制数据迁移操作，使得I/O请求独立于数据迁移操作。