[发明专利]主机系统及其操作方法、包括该主机系统的数据处理系统

说明书

一种被配置为与储存系统通信的主机系统，其包括：被配置为管理储存系统中包括的多个块的主机闪存转换层(FTL)，其中主机FTL包括块分配模块，块分配模块被配置为基于多个块中的空闲块的擦除计数值而生成指示空闲块的优先级的优先级信息，并且其中主机FTL被配置为基于优先级信息为数据写入操作分配空闲块中的具有最低擦除计数值的空闲块；计数电路，其被配置为对对多个块中的每一个执行的擦除操作的数目进行计数；以及接口电路，其被配置为将块地址连同对储存系统的访问请求一起发送到储存系统，块地址指示被分配的空闲块的位置。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2019年10月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0122655的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及主机系统，更具体地，涉及被配置为管理空闲块的分配的主机系统、包括该主机系统的数据处理系统、以及操作该主机系统的方法。

背景技术

基于闪存装置的储存系统的示例可以是固态驱动器(SSD)。用于储存系统(诸如，SSD)的接口可包括串行高级技术附件(SATA)、外围组件互连快速(PCIe)和串行附接小型计算机系统接口(SCSI)(SAS)。此外，已经提出了基于现有技术的PCIe总线的接口，诸如，非易失性存储器快速(NVMe)。

SSD的示例可以是开放信道(open-channel)SSD。在开放信道SSD的情况下，可以在主机系统侧执行先前在SSD中执行的各种功能，例如，地址转换操作。作为示例，当主机系统包括闪存转换层(FTL)时，主机系统可以直接执行各种管理操作。在这种情况下，还没有提出在开放信道SSD环境中由主机系统有效地执行损耗均衡(wear-leveling)处理的方法。因此，开放信道SSD的寿命可能降低，从而导致数据可靠性劣化。

发明内容

提供了一种主机系统、包括该主机系统的数据处理系统、以及操作该主机系统的方法，该主机系统可以有效地执行损耗均衡操作以增加储存系统的寿命并提高数据可靠性。

根据实施例，一种被配置为与储存系统通信的主机系统包括：主机闪存转换层(FTL)，其被配置为管理所述储存系统中包括的多个块，其中所述主机FTL包括块分配模块，所述块分配模块被配置为基于所述多个块中的空闲块的擦除计数值来生成指示所述空闲块的优先级的优先级信息，并且其中所述主机FTL被配置为基于所述优先级信息为数据写入操作分配所述空闲块中的具有最低擦除计数值的空闲块；计数电路，其被配置为对对所述多个块中的每一个执行的擦除操作的数目进行计数；以及接口电路，其被配置为将块地址连同对所述储存系统的访问请求一起发送到所述储存系统，所述块地址指示所述被分配的空闲块的位置。

根据实施例，一种操作被配置为与包括多个块的储存系统通信的主机系统的方法包括：对对所述多个块执行的擦除操作的数目进行计数；基于所述多个块中的第一空闲块至第(N-1)空闲块的擦除计数值来生成排序数据结构，其中N是大于或等于2的整数；通过控制所述储存系统对所述多个块中的块执行擦除操作来生成第N空闲块；基于所述第N空闲块的第N擦除计数值来更新所述排序数据结构；以及根据更新后的排序数据结构为数据写入操作分配第一空闲块至第N空闲块中的具有最低擦除计数值的空闲块。

根据实施例，一种包括储存系统的数据处理系统包括：储存装置，其包括至少一个闪存装置，其中所述至少一个闪存装置中的每个闪存装置包括多个块；以及控制器，其包括第一接口电路，所述第一接口电路被配置为从外部装置接收对所述多个块的访问请求和对所述多个块的擦除请求，所述控制器被配置为基于所述访问请求来控制对所述多个块的访问操作，并且基于所述擦除请求来控制对所述多个块的擦除操作，其中，基于响应于所述擦除请求在擦除所述多个块中的第二块之前擦除所述多个块中的第一块，在将所述第二块改变为第二空闲块之前将所述第一块改变为第一空闲块，并且基于所述第一块的第一擦除计数值高于所述第二块的第二擦除计数值，在所述第一块之前为数据写入操作分配所述第二块。

附图说明