存储设备和包括存储设备的存储系统的制作方法

存储设备和包括存储设备的存储系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年12月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0175534号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本技术涉及与存储设备的示例实施例一致的方法、装置和系统。


背景技术：

4.闪速存储器是一种非易失性存储器，其即使在电源中断时也可以保留存储的数据。近来，包括闪速存储器的存储设备(诸如固态驱动器(ssd)和存储器)、卡已被广泛使用。闪速存储器通过改变存储器单元的阈值电压来存储数据，且使用预定的读取电平来读取数据。然而，由于存储器单元的劣化，存储器单元的阈值电压可能随时间变化，且因此可能发生读取错误。


技术实现要素：

5.一个或多个示例实施例提供一种具有改进的保留性能的存储设备。
6.一个或多个示例实施例提供一种具有改进的保留性能的存储系统。
7.根据示例实施例的一方面，一种存储设备包括：非易失性存储器，其具有有效页(valid page)和空闲页(free page)；温度传感器，其被配置为感测非易失性存储器的温度；以及存储控制器，其被配置为实现：巡读模块，其被配置为读取有效页中所存储的有效数据且根据设定的时间段识别读取的有效数据中的错误数量，以及保留模块，其被配置为基于温度或错误数量，读取有效页中所存储的有效数据，且将有效数据写入空闲页，同时与写入空闲页的有效数据的值相对应地控制阈值电压分布宽度。
8.根据示例实施例的一方面，一种存储系统包括：示例实施例的一方面，一种存储系统包括：主机控制器，其被配置为接收保留电平和保留模式激活命令，且响应于保留模式激活命令来生成指示保留电平的保留模式命令；以及存储控制器，其具有非易失性存储器设备，该非易失性存储器设备具有有效页和空闲页，其中，该存储控制器被配置为实现保留模块，该保留模块被配置为响应于保留模式命令，读取有效页中所存储的有效数据，且根据保留电平将有效数据写入空闲页，同时与写入空闲页的有效数据的值相对应地控制阈值电压分布宽度。
9.根据示例实施例的一方面，一种存储系统包括：存储设备；控制器，其被配置为监测存储设备维持断电状态的断电时段，且基于断电时段大于或等于设定的断电时段向存储设备提供保留模式命令；以及电源设备，其被配置为向存储设备和控制器供电。存储设备包括：非易失性存储器，其包括有效页和空闲页；以及存储控制器，其被配置为响应于保留模式命令，读取有效页中所存储的有效数据，且将有效数据写入空闲页。
10.本公开的各方面不限于本文中所阐述的那些方面。通过参考以下描述，本公开的
上述和其他方面对于本领域的普通技术人员将变得更加清楚。
附图说明
11.通过结合附图对示例实施例的以下描述，上述和其他方面将更加清楚，其中：
12.图1是图示根据示例实施例的存储系统的框图；
13.图2是图示根据图1的示例实施例的非易失性存储器的框图；
14.图3是根据示例实施例的3d v-nand结构的图；
15.图4是图示根据示例实施例的存储系统的操作的流程图；
16.图5是图示根据示例实施例的存储系统的操作的流程图；
17.图6至图8是图示根据示例实施例的保留操作的图；
18.图9和图10是图示根据示例实施例的存储系统的操作的图；
19.图11是图示根据示例实施例的存储系统的框图；
20.图12是图示根据示例实施例的存储系统的框图；
21.图13、图15和图17是图示根据示例实施例的存储系统的操作的流程图；
22.图14和图16是图示根据示例实施例的寄存器的框图；
23.图18是图示根据示例实施例的存储系统的框图；
24.图19和图20是图示根据示例实施例的存储系统的操作的流程图；
25.图21是图示应用了根据示例实施例的存储系统的系统的图；
26.图22是图示根据示例实施例的ufs系统的图；
27.图23是图示应用了根据示例实施例的存储系统的数据中心的图。
具体实施方式
28.图1是图示根据示例实施例的存储系统的框图。
29.参考图1，根据示例实施例的存储系统1可以包括主机100和存储设备200。
30.存储设备200可以包括用于根据来自主机100的请求存储数据的存储介质。作为一个示例，存储设备200可以包括固态驱动器(ssd)、嵌入式存储器或可移除外部存储器中的任一者或任何组合。当ssd被提供在存储设备200中时，存储设备200可以是符合标准(诸如非易失性存储器高速(nvme)、sata或sas)的设备。当嵌入式存储器或外部存储器被提供在存储设备200中时，存储设备200可以是符合标准(诸如通用闪存(ufs)、嵌入式多媒体卡(emmc)、安全数字(sd)或其他协议)的设备。主机100和存储设备200可以各自根据采用的标准协议生成和传输分组。
31.当存储设备200的非易失性存储器220包括闪速存储器时，闪速存储器可以包括2d nand存储器阵列或3d(或垂直)nand(vnand)存储器阵列。作为另一示例，存储设备200可以包括各种其他类型的非易失性存储器。例如，磁ram(mram)、自旋转移矩mram、导电桥接ram(cbram)、铁电ram(feram)、相位ram(pram)、电阻式存储器(电阻式ram)、或各种其他类型的存储器可以应用于存储设备200。
32.根据示例实施例，主机100可以包括主机控制器110、主机存储器120和主机接口111。
33.根据示例实施例，主机控制器110和主机存储器120可以被实现为分开的半导体芯
片。替代地，在示例实施例中，主机控制器110和主机存储器120可以集成在同一半导体芯片中。作为一个示例，主机控制器110可以是提供在应用处理器中的多个模块中的任一者，且应用处理器可以被实现为片上系统(soc)。此外，主机存储器120可以是提供在应用处理器中的嵌入式存储器或布置在应用处理器外部的非易失性存储器或存储器模块。
34.主机控制器110可以安装有操作系统(os)，且可以通过操作系统(os)控制主机100的整体操作。操作系统(os)可以是例如windows系列、unix系列、linux系列等中的任一者。主机控制器110可以管理将缓冲区域121的数据(例如，写入数据)存储到非易失性存储器220中或将非易失性存储器220的数据(例如，读取数据)存储到缓冲区域121中的操作。
35.主机接口111可以提供主机100与存储设备200之间的物理连接。主机接口21可以用各种类型的接口(诸如高级技术附件(ata)、串行ata(sata)、外部sata(e-sata)、小型计算机小型接口(scsi)、串行附接scsi(sas)、外围组件互连(pci)、pci高速(pcie)、ieee 1394、通用串行总线(usb)、安全数字(sd)卡、多媒体卡(mmc)、嵌入式多媒体卡(emmc)和紧凑型闪存(cf)卡)来实现。
36.主机存储器120可以用作缓冲存储器、工作存储器等，以用于临时存储要传输给存储设备200的数据或从存储设备200传输的数据。例如，主机存储器120可以被实现为易失性存储器(诸如dram或sram)或非易失性存储器(诸如pram或闪速存储器)。
37.应用122和存储驱动器124可以在固件或软件中被实现，且可以加载到主机存储器120中。替代地，应用122和/或存储驱动器124可以在硬件中被实现。
38.应用122可以对应于安装在主机100上且能够访问存储设备200的各种类型的应用。应用122可以是向存储设备200提供保留模式激活请求以使得存储设备200执行保留操作的应用。应用122可以向存储设备200提供包括保留电平的保留模式激活请求。例如，应用122可以从用户接收输入且向存储设备200提供包括保留电平的保留模式激活请求。保留电平可以由用户设定。
39.存储驱动器124可以在操作系统或应用122的请求下访问存储设备200。存储驱动器124可以将应用122的请求转换为对应于存储设备200的命令以访问存储设备200。
40.存储驱动器124可以在从应用122提供的保留模式激活请求下向存储设备200提供包括保留电平的保留模式命令r_m_cmd。保留模式命令r_m_cmd可以是符合主机接口111和设备接口211的命令。保留模式命令r_m_cmd例如可以是输入/输出命令(诸如读取命令和写入命令)中的一者。作为另一示例，保留模式命令r_m_cmd可以是制造商可以通过其定义操作的供应商特定命令中的一者。根据示例实施例的保留模式命令r_m_cmd可以是基于保留电平定义保留操作的供应商命令。
41.存储设备200可以包括存储控制器210和非易失性存储器220。
42.存储控制器210可以包括设备接口211、存储器接口212和中央处理单元(cpu)213。此外，存储控制器210还可以包括工作存储器214、分组管理器215、缓冲存储器216、纠错码(ecc)引擎217和高级加密标准(aes)引擎218。
43.设备接口211可以向主机100传输分组和从主机100接收分组。从主机100传输给设备接口211的分组可以包括命令、要写入非易失性存储器220的数据等。从设备接口211传输给主机100的分组可以包括对命令的响应、从非易失性存储器220读取的数据等。存储器接口212可以将要写入非易失性存储器220的数据传输给非易失性存储器220，或可以接收从
非易失性存储器220读取的数据。存储器接口212可以被实现为符合标准公约，诸如toggle或onfi。
44.工作存储器214可以在cpu 213的控制下操作且可以用作工作存储器、缓冲存储器、高速缓存存储器等。例如，工作存储器214可以被实现为易失性存储器(诸如dram或sram)或非易失性存储器，诸如pram或闪速存储器。
45.闪存过渡层(ftl)214a可以被加载到工作存储器214中。非易失性存储器220的数据写入和读取操作可由执行闪存过渡层214a的cpu 213控制。闪存过渡层214a可以执行各种功能，诸如地址映射、磨损均衡和垃圾收集。地址映射操作是将从主机接收到的逻辑地址转换为用于在非易失性存储器220中实际存储数据的物理地址的操作。磨损均衡功能是一种通过允许非易失性存储器220中的块被统一使用来防止特定块的过度劣化的技术。例如，可以通过平衡物理块的擦除计数的固件技术来实现磨损均衡。垃圾收集功能是一种用于通过将块的有效数据复制到新块且擦除现有块来确保非易失性存储器220中的可用容量的技术。
46.保留模块214b可以在固件或软件中被实现，且可以被加载到工作存储器214中。替代地，保留模块214b可以在硬件中被实现。保留模块214b可以响应于保留模式命令r_m_cmd来执行保留操作。保留模块214b可以基于保留模式命令r_m_cmd中所包括的保留电平来执行保留操作。因此，保留模块214b可以控制对应于数据的阈值电压分布的宽度。
47.也就是说，在根据示例实施例的存储系统中，可以通过用户的请求来执行保留操作。用户可以请求保留操作。例如，可以基于保留电平或根据存储系统的情况(诸如存储系统长时间无人看管的情况)来请求保留操作。
48.分组管理器215可以根据与主机100协商的接口的协议生成分组，或可以从自主机100接收到的分组中解析各种类型的信息。此外，缓冲存储器216可以临时存储要写入非易失性存储器220的数据或从非易失性存储器220读取的数据。缓冲存储器216可以提供在存储控制器210内部，或替代地，可以提供在存储控制器210外部。
49.ecc引擎217可以针对从非易失性存储器220读取的读取数据执行错误检测和校正功能。更具体地，ecc引擎217可以生成针对待写入非易失性存储器220的写入数据的奇偶校验位，且所生成的奇偶校验位可以与写入数据一起存储在非易失性存储器220中。当从非易失性存储器220读取数据时，ecc引擎217可以使用从非易失性存储器220与读取数据一起读取的奇偶校验位来校正读取数据中的错误，且可以输出已经校正错误的读取数据。
50.aes引擎218可以使用对称密钥算法对输入到存储控制器210的数据执行加密操作或解密操作中的任一者或任何组合。
51.图2是图示根据示例实施例的非易失性存储器的示例性框图。
52.参考图2，非易失性存储器220可以包括控制器222、存储器单元阵列223、页缓冲单元224、电压发生器225和行解码器226。非易失性存储器220还可以包括图1中所示出的存储器接口212，且还可以包括列逻辑、预解码器、温度传感器、命令解码器、地址解码器等。
53.控制器222可以控制非易失性存储器220的各种操作。控制器222可以响应于来自存储器接口212的命令cmd和/或地址addr而输出各种控制信号。例如，控制器222可以输出电压控制信号ctrl_vol、行地址x-addr和列地址y-addr。
54.存储器单元阵列223可以包括多个存储器块blk1至blkz(z是正整数)，且多个存储
器块blk1至blkz中的每一者可以包括多个存储器单元。存储器单元阵列223可以通过位线bl连接到页缓冲单元224，且可以通过字线wl、串选择线ssl和地选择线gsl连接到行解码器226。
55.在示例实施例中，存储器单元阵列223可以包括3d存储器单元阵列，且3d存储器单元阵列可以包括多个nand串。每个nand串可以包括分别连接到垂直堆叠在衬底上的字线的存储器单元。美国专利第7,679,133号、美国专利第8,553,466号、美国专利第8,654,587号、美国专利第8,559,235号和美国专利申请公开第2011/0233648号通过引用并入本文。在示例实施例中，存储器单元阵列223可以包括2d存储器单元阵列，且2d存储器单元阵列可以包括沿行和列方向布置的多个nand串。
56.页缓冲单元224可以包括多个页缓冲器pb1到pbn(其中n是等于或大于3的整数)，且多个页缓冲器pb1到pbn可以通过多个位线bl分别连接到存储器单元。页缓冲单元224可以基于列地址y-addr选择位线bl中的至少一者。取决于操作模式，页缓冲单元224可以用作写入驱动器或感测放大器。例如，在编程操作期间，页缓冲单元224可以将对应于待编程的数据的位线电压施加到选择的位线。在读取操作期间，页缓冲单元224可以通过感测选择的位线的电流或电压来感测存储器单元中所存储的数据。
57.电压发生器225可以基于电压控制信号ctrl_vol生成用于执行编程、读取和擦除操作的各种类型的电压。例如，电压发生器225可以生成编程电压、读取电压、编程验证电压、擦除电压等作为字线电压vwl。
58.行解码器226可以基于行地址x-addr来选择多个字线wl中的一者和多个串选择线ssl中的一者。例如，在编程操作期间，行解码器226可以向选择的字线施加编程电压和编程验证电压，且在读取操作期间，行解码器226可以向选择的字线施加读取电压。
59.图3是图示根据示例实施例的3d v-nand结构的图。当图1的非易失性存储器220被实现为3d v-nand型闪速存储器时，构成非易失性存储器220的存储器单元阵列223(见图2)的多个存储器块blk1至blkz可以各自由如图3中所示出的等效电路表示。
60.图3中所示出的存储器块blk1表示在衬底上以3d结构形成的3d存储器块。例如，存储器块blk1中所包括的多个存储器nand串可以在垂直于衬底的方向上形成。
61.参考图3，存储器块blk1可以包括连接在公共源极线csl与位线bl1、bl2和bl3之间的多个存储器nand串ns11至ns33。多个存储器nand串ns11至ns33可以各自包括串选择晶体管sst、多个存储器单元mc1至mc8和地选择晶体管gst。在图3中，图示了多个存储器nand串ns11至ns33中的每一者包括八个存储器单元mc1至mc8，但是本公开不一定限于此。
62.串选择晶体管sst可以被连接到对应于其的串选择线ssl1、ssl2、ssl3。多个存储器单元mc1至mc8可以分别连接到对应的栅极线gtl1至gtl8。栅极线gtl1至gtl8可以对应于字线，且栅极线gtl1至gtl8中的一些可以对应于伪字线。地选择晶体管gst可以被连接到对应于其的地选择线gsl1、gsl2、gsl3。串选择晶体管sst可以被连接到对应于其的位线bl1、bl2、bl3，且地选择晶体管gst可以被连接到公共源极线csl。
63.处于相同高度的字线(例如wl1)可以共同连接，且地选择线gsl1、gsl2和gsl3与串选择线ssl1、ssl2和ssl3可以彼此分开。在图3中，存储器块blk1被示出为连接到八个栅极线gtl1至gtl8和三个位线bl1、bl2、bl3，但不一定限于此。
64.图4是图示根据示例实施例的存储系统的操作的流程图。
65.参考图1和图4，存储驱动器124可以接收包括保留电平的保留模式激活请求(操作s110)。可以从应用122提供包括保留电平的保留模式激活请求。保留电平可以是保证非易失性存储器220中所存储的数据的时段。例如，第一保留电平可以指示第一时段，且第二保留电平可以指示比第一时段长的第二时段。保证数据的时段可以取决于有效数据的阈值电压分布的宽度而变化。换句话说，有效数据的阈值电压分布的宽度可以取决于保留电平而变化。
66.存储驱动器124可以响应于保留模式激活请求而发出包括保留电平的保留模式命令r_m_cmd(操作s120)。存储驱动器124可以向存储设备200提供保留模式命令r_m_cmd。
67.存储设备200可以响应于保留模式命令r_m_cmd来执行保留操作(操作s130)。可以基于保留电平来执行保留操作。
68.图5是图示根据示例实施例的保留操作的流程图。例如，图4的保留操作s130可以包括图5中所示出的操作。
69.参考图1和图5，非易失性存储器220可以包括至少一个有效页和至少一个空闲页。保留模块214b可以响应于保留模式命令r_m_cmd来执行保留操作。
70.保留模块214b可以从非易失性存储器220的有效页读取有效数据(操作s132)。
71.保留模块214b可以将从非易失性存储器220的有效页读取的有效数据存储在缓冲存储器216中(操作s134)。
72.保留模块214b可以基于保留模式命令r_m_cmd中所包括的保留电平来将有效数据编程在非易失性存储器220的空闲页中(操作s136)。例如，可以将从第一存储器块的有效页读取的有效数据写入与第一存储器块不同的空闲块的空闲页。
73.当空闲页的数量小于非易失性存储器220中的有效页的数量时，保留模块214b可以通过对至少一个存储器块执行擦除操作来生成空闲块，且可以将有效数据编程至空闲页中。因此，空闲页可能被擦除，从而引起垃圾收集效应。
74.在非易失性存储器220中，随着编程时间的增加，阈值电压分布的宽度可以减小且保留性能可以被提高。因此，保留模块214b可以通过例如基于保留电平来控制编程时间来控制阈值电压分布的宽度，从而提高保留性能。
75.保留模块214b可以确定操作s132中的有效页是否是最后的有效页(操作s138)。如果操作s132中的有效页是最后的有效页，那么可以终止保留操作。另一方面，如果操作s132中的有效页不是最后的有效页，那么保留模块214b可以对下一个有效页执行操作s132(操作s139)。
76.图6至图8是图示根据示例实施例的保留操作的图。图6是图示在执行保留操作之前存储器单元的阈值电压分布的图。图7是图示已经基于第二保留电平来执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布的图。图8是图示已经基于第一保留电平来执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布的图。在图6至图8中，横轴表示存储器单元的阈值电压，且纵轴表示存储器单元的数量。
77.参考图6，非易失性存储器220(见图1)中所包括的存储器单元可以是存储2个位的多级单元(mlc)。然而，示例实施例不限于此，且存储器单元可以是三级单元(tlc)或单级单元(slc)。在图6中，虚线10表示存储器单元的初始编程阈值电压分布，且实线20表示随时间改变的阈值电压分布。
78.存储器单元可以具有四种状态e、p1、p2和p3。四种状态可以各自被定义为阈值电压vth的范围。根据写入每个存储器单元的两个位，每个存储器单元可以被编程为具有属于四个状态e、p1、p2和p3中的一者的阈值电压vth。可以使用例如具有四个阈值电压vth范围之间的电平的三个读取电压来标识四个状态e、p1、p2和p3。
79.随着存储器单元被编程之后的时间流逝，存储器单元的阈值电压分布可能由于存储器单元的物理特性或外部因素而改变。特别地，随着存储器单元被编程之后的时间流逝，可能发生电荷损失，其中在浮栅或隧道氧化物中俘获的电子被发射，从而导致阈值电压分布的改变。此外，在重复对存储器单元的操作(诸如编程和擦除)时，隧道氧化物可能劣化，以使得可以进一步增加电荷损失。电荷损失可以降低阈值电压。因此，与初始编程阈值电压分布10相比，阈值电压分布20可以向左移位。
80.参考图7和图8，与执行保留操作之前的存储器单元的阈值电压分布20相比，已经执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布30和40可以向右移位。
81.已经执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布30和40的宽度可以小于执行保留操作之前的存储器单元的阈值电压分布20的宽度。具体地，当基于第一保留电平执行保留操作时，如图8中所示出，存储器单元的阈值电压分布的宽度可以被控制为第二宽度w2。此外，当基于第二保留电平执行保留操作时，如图7中所示出，存储器单元的阈值电压分布的宽度可以被控制为第一宽度w1。
82.保留电平可以指示用户希望保证非易失性存储器中所存储的数据的可靠性的时段。第一保留电平可以是第一时段，且第二保留电平可以是比第一时段长的第二时段。已经基于第一保留电平执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布40的第二宽度w2可以大于已经基于第二保留电平执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布30的第一宽度w1。因此，有效数据在已经基于第二保留电平执行保留操作的存储器单元中可以比在已经基于第一保留电平执行保留操作的存储器单元中被保证更长的时段。
83.也就是说，随着保留电平的增加，已经基于保留电平执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布的宽度可以减小。随着保留电平的增加，已经基于保留电平执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布可以变得更尖锐。
84.图9和图10是图示图5的操作s136的图。图9是图示基于第二保留电平在空闲页中对有效数据进行编程的方法的图。图10是图示基于第一保留电平在空闲页中对有效数据进行编程的方法的图。在图9和图10中，横轴表示时间，且纵轴表示在保留操作期间所使用的编程电压。
85.参考图1、图9和图10，保留模块214b可以使用例如电压电平基于保留电平以逐步方式被改变的编程电压在空闲页中对有效数据进行编程。例如，编程电压可以是电压电平以逐步方式增加的增量步进脉冲编程(ispp)电压。
86.参考图1和图9，保留模块214b可以使用多个第一编程电压vpgm1至vpgmn在空闲页中对有效数据进行编程。第一编程电压vpgm1至vpgmn的电压电平的每个增量可以被改变第一电压电平δvpgm1。保留模块214b可以施加第一编程电压vpgm1至vpgmn和验证电压vvfy1中的每一者。
87.参考图1和图10，保留模块214b可以使用多个第二编程电压vpgm1至vpgmm在空闲页中对有效数据进行编程。第二编程电压vpgm1至vpgmm的电压电平的每个增量可以被改变
第二电压电平δvpgm2。保留模块214b可以施加第二编程电压vpgm1至vpgmm和验证电压vvfy2中的每一者。
88.第一保留电平可以是第一时段，且第二保留电平可以是比第一时段长的第二时段。例如，第二电压电平δvpgm2可以大于第一电压电平δvpgm1，且第二编程电压vpgm1至vpgmm的数量可以与第一编程电压vpgm1至vpgmn的数量相同。m可以与n相同。例如，第二电压电平δvpgm2可以与第一电压电平δvpgm1相同，且第二编程电压vpgm1至vpgmm的数量可以小于第一编程电压vpgm1至vpgmn的数量。m可以小于n。
89.因此，已经基于第一保留电平执行保留操作的存储器单元可以具有例如图8的阈值电压分布40，且已经基于第二保留电平执行保留操作的存储器单元可以具有例如图7的阈值电压分布30。也就是说，已经基于第二保留电平执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布的第一宽度w1(见图7)可以小于已经基于第一保留电平执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布的第二宽度w2(见图8)。因此，已经基于第二保留电平执行保留操作的存储器单元的保留性能可以高于已经基于第一保留电平执行保留操作的存储器单元的保留性能。
90.图11是图示根据示例实施例的存储系统的框图。为了描述的简单，与图1的不同之处将被主要描述。
91.参考图11，在根据示例实施例的存储系统2中，存储控制器210还可以包括dram接口241。存储控制器210可以通过dram接口241与dram 240交换数据。
92.保留模块214b可以响应于保留模式命令r_m_cmd来执行保留操作。具体地，保留模块214b可以从非易失性存储器220的有效页读取有效数据。保留模块214b可以在dram 240中存储从非易失性存储器220的有效页读取的有效数据。保留模块214b可以基于保留模式命令r_m_cmd中所包括的保留电平来将dram 240中所存储的有效数据编程至非易失性存储器220的空闲页中。因此，保留模块214b可以控制对应于有效数据值的阈值电压分布的宽度。
93.图12是图示根据示例实施例的存储系统的框图。为了描述的简单，与图1的不同之处将被主要描述。图13、图15和图17是图示根据示例实施例的图12的存储系统的操作的流程图。图14和图16是图示根据示例实施例的图12的存储系统中所提供的寄存器的框图。
94.参考图12和图13，根据示例实施例的存储系统3还可包括巡读模块214c、寄存器219和温度传感器230。
95.温度传感器230可以感测非易失性存储器220的温度t，巡读模块214c可以周期性地执行巡读操作，且保留模块214b可以对巡读操作中出现的错误的数量进行计数(操作s210)。
96.温度传感器230可以被连接到非易失性存储器220以感测非易失性存储器220的温度t。温度传感器230可以将感测到的温度t提供给保留模块214b。
97.巡读模块214c可以在固件或软件中被实现，且可以被加载到工作存储器214中。可替代地，巡读模块214c可以在硬件中被实现。巡读模块214c可以根据设定时段执行巡读操作。设定时段例如可以是由从主机100提供的设定命令设定的时段。
98.巡读操作可以指示巡读模块214c本身从非易失性存储器120的所有有效页中读取有效数据，而无需从主机100接收读取命令。巡读模块214c本身可以发出读取命令和地址，
且根据读取命令和地址，可以从非易失性存储器120的所有有效页中读取有效数据。此时，ecc引擎217可以对巡读模块214c从有效页读取的有效数据执行错误检测和校正功能。保留模块214b可以对在巡读操作中检测到的错误的数量进行计数。
99.保留模块214b可确定在设定时间pth期间非易失性存储器220的温度t是否大于或等于设定温度tth或所计数的错误数量noe是否大于或等于设定值eth(操作s220)。设定时间pth和设定值eth可以是例如由从主机100提供的设定命令设定的时间和值。
100.当非易失性存储器220的温度t在设定时间pth期间低于设定温度tth且所计数的错误数量noe小于设定值eth时，保留模块214b可以返回到操作s210。
101.当确定在设定时间pth期间非易失性存储器220的温度t大于或等于设定温度tth或所计数的错误数量noe大于或等于设定值eth时，保留模块214b可确定保留电平(操作s230)。保留模块214b可以基于设定时间pth内维持的非易失性存储器220的温度t或所计数的错误数量noe来确定保留电平。
102.参考图14，多个表219a和219b可以被存储在寄存器219中。多个表219a和219b可以是例如由从主机100提供的设定命令所存储的表。
103.第一表219a可以指示分别对应于非易失性存储器220的温度t的保留电平lr。第二表219b可以指示分别对应于在巡读操作中出现的错误的数量noe的保留电平lr。
104.保留模块214b可以从第一表219a中读取取决于非易失性存储器220的温度t的保留电平。保留模块214b可以基于例如在设定时间pth期间非易失性存储器220的温度t的平均温度来读取保留电平。保留模块214b可以从第二表219b读取取决于在巡读操作中出现的错误的数量noe的保留电平以确定保留电平。
105.保留模块214b可以基于所确定的保留电平来执行保留操作(操作s240)。非易失性存储器220的温度t越高且在巡读操作中出现的错误的数量noe越大，则存储器单元中可能出现的劣化越多。因此，随着非易失性存储器220的温度t升高且巡读操作中出现的错误的数量noe增加，保留模块214b可以将对应于有效数据的阈值电压分布的宽度控制为更小。保留模块214b可以通过控制在保留操作中所使用的编程电压的数量、编程时间等来将对应于有效数据的阈值电压分布的宽度控制为更小。保留模块214b可以执行参考图6至图10所描述的保留操作。
106.例如，图7图示当非易失性存储器220的温度t为第一温度t1时已经基于第一保留电平l1来执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布或当巡读操作中出现的错误的数量noe为第一值noe1时已经基于第一保留电平l1’执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布。在这种情况下，图9示出以下方法：保留模块214b基于第一保留电平l1和l1’将有效数据编程在空闲页中。图7图示当非易失性存储器220的温度t为第二温度t2时已经基于第二保留电平l2来执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布或当巡读操作中出现的错误的数量noe为第二值noe2时已经基于第二保留电平l2’执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布。在这种情况下，图9示出以下方法：保留模块214b根据第二保留电平l2和l2’将有效数据编程在空闲页中。
107.参考图7和图8，第一温度t1可以低于第二温度t2，且第一值noe1可以小于第二值noe2。已经基于第二保留电平l2和l2’执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布40的宽度w1可以小于已经基于第一保留电平l1和l1’执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布
30的宽度w2。
108.此外，参考图9和图10，随着非易失性存储器220的温度t增加且/或在巡读操作中出现的错误数量noe增加，保留模块214b可以使用更多的编程电压将有效数据编程至空闲页中。
109.图15是图示根据示例实施例的存储系统的操作的框图。
110.参考图12和图15，存储设备200可以由接收到的电力供电(操作s310)。存储设备200可以从主机100接收断电时段pp(操作s320)。也就是说，当存储设备200通电的同时，主机100可以接收断电时段pp，在该断电时段期间存储设备200维持断电状态。保留模块214b可以确定存储设备200的断电时段pp是否大于或等于设定的断电时段pp_th(操作s330)。当存储设备200的断电时段pp小于设定的断电时段pp_th时，流程可以返回到操作s310。
111.当确定存储设备200的断电时段pp大于或等于设定的断电时段pp_th时，保留模块214b可以确定保留电平(操作s340)。保留模块214b可以基于存储设备200的断电时段pp来确定保留电平。例如，如果断电时段pp大于或等于第一断电时段ppf1，那么保留电平可以被确定为第一保留电平l1”。例如，如果断电时段pp大于或等于第二断电时段ppf2，那么保留电平可以被确定为第二保留电平l2”。
112.参考图16，寄存器219还可包括第三表219c。第三表219c例如可以是由从主机100提供的设定命令所存储的表。
113.第三表219c可以包括取决于存储设备200的断电时段pp的保留电平lr。保留模块214b可以读取取决于存储设备200的断电时段pp的保留电平来确定保留电平。
114.保留模块214b可以基于所确定的保留电平来执行保留操作(操作s350)。存储设备200的断电时段pp越长，存储器单元中可能出现的劣化越多。因此，随着存储设备200的断电时段pp的增加，保留模块214b可以将对应于有效数据的阈值电压分布的宽度控制为更小。保留模块214b可以通过控制在保留操作中所使用的编程电压的数量、编程时间等来将对应于有效数据的阈值电压分布的宽度控制为更小。保留模块214b可以执行参考图6至图10所描述的保留操作。
115.例如，图8图示当存储设备200的断电时段pp是第一断电时段ppf1时已经基于第一保留电平l1”执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布。在这种情况下，图10示出以下方法：保留模块214b基于第一保留电平l1”将有效数据编程在空闲页中。图7图示当存储设备200的断电时段pp是第二断电时段ppf2时已经基于第二保留电平l2”执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布。在这种情况下，图9示出以下方法：保留模块214b基于第二保留电平l2”将有效数据编程在空闲页中。
116.参考图7和图8，已经基于第二保留电平l2”执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布40的宽度w1可以小于已经基于第一保留电平l1”执行保留操作的存储器单元的阈值电压分布30的宽度w2。
117.此外，参考图9和图10，随着存储设备200的断电时段pp的增加，保留模块214b可以使用更多的编程电压将有效数据编程至空闲页中。
118.图17是图示根据其他示例实施例的存储系统的操作的流程图。为了描述的简单，以下描述将集中于与参考图15的描述的不同之处。
119.参考图12和图17，存储设备200可以由接收到的电力供电(操作s1710)，且可以从
主机100接收存储设备200的通电时间和断电时间信息inf_p(操作s1720)。
120.存储设备200可以通过使用存储设备200的通电时间和断电时间信息inf_p来计算断电时段pp，在该断电时段pp期间存储设备200维持断电状态(操作s1725)。
121.存储设备200可以将断电时段pp与设定的断电时段pp_th进行比较(操作s1730)。如果存储设备200的断电时段pp小于设定的断电时段pp_th，那么流程可以返回到操作s1710。
122.当确定存储设备200的断电时段pp大于或等于设定的断电时段pp_th时，保留模块214b可以确定保留电平(操作s1740)。保留模块214b可以基于所确定的保留电平来执行保留操作(操作s1750)。
123.当确定保留性能劣化时，根据示例实施例的存储设备200可以本身重写有效数据以增强或改善保留性能。
124.图18是图示根据示例实施例的存储系统的框图。图19和图20是图示图18的操作的流程图。
125.参考图18，根据示例实施例的存储系统4可以是车辆。存储系统4可以包括存储设备310、温度传感器315、控制器320、一个或多个传感器330、通信接口340、用户接口350、第一功能块360、第二功能块370和电源设备380。
126.存储设备310可以是上文参考图1至图17所描述的存储设备200中的一者。
127.温度传感器315可以感测存储设备310的温度。由温度传感器315感测的存储设备310的温度可以被提供给控制器320。
128.控制器320可以控制存储设备4的整体操作。控制器320可以控制电源设备380向存储设备310、温度传感器315、控制器320、一个或多个传感器330、通信接口340、用户接口350、第一功能块360、第二功能块370和电源设备380供电。控制器320可以基于由温度传感器315感测的存储设备310的温度或存储设备310维持断电状态的断电时段来向存储设备310提供保留模式命令。
129.传感器330可以包括一个或多个相机设备、一个或多个lidar传感器、一个或多个有源扫描设备(诸如超声波传感器)和一个或多个地理空间定位设备等。传感器1150可以通过监测车辆周围的外部环境的至少一部分来生成感测信号。
130.通信接口340可以包括无线收发器和/或全球定位系统(gps)。
131.用户接口350可包括指示车辆的仪表板的显示单元。显示单元可以显示上文参考图1至图11所描述的应用122。如参考图1至图11所描述，用户可以通过显示的应用122提供包括保留电平的保留模式激活请求，以使得存储设备310执行保留操作。因此，控制器320可以向存储设备310提供包括保留电平的保留模式命令。
132.第一功能块360可执行第一过程。第二功能块370可执行第二过程。第一过程和第二过程可以彼此不同。第一和第二过程可以指例如被配置为控制车辆的方向的车辆转向设备、被配置为通过控制车辆的马达或引擎来控制加速和/或减速的节气门设备、被配置为控制车辆的制动的制动设备、外部照明设备等的操作。
133.参考图18和图19，温度传感器315可以感测存储设备310的温度t(操作s410)。控制器320可确定在设定时间pth期间存储设备310的温度t是否高于或等于设定温度tth(操作s420)。当存储设备310的温度t在设定时间pth期间小于设定温度tth时，流程可以返回到操
作s410。
134.当确定存储设备310的温度t在设定时间pth期间高于或等于设定温度tth时，控制器320可确定保留电平(操作s430)。控制器320可以包括寄存器，在该寄存器中已经存储了取决于存储设备310的温度t的保留电平。控制器320可以从寄存器读取取决于存储设备200的温度t的保留电平以确定保留电平。控制器320可以发出包括保留电平的保留模式命令(操作s440)。存储设备310可以接收保留模式命令且执行保留操作(操作s450)。示例实施例不限于此，且控制器320可以通过从存储设备310中的温度传感器接收存储设备310的温度t来发出保留模式命令。
135.参考图18和图20，控制器320可以感测存储设备310维持断电状态的断电时段pp(操作s510)。如果存储设备310的断电时段pp小于设定的断电时段pp_th，那么流程可以返回到操作s510。
136.当确定存储设备310的断电时段pp大于或等于设定的断电时段pp_th时，控制器320可以使存储设备310通电(操作s525)。控制器320可以控制电源设备380向存储设备310供电。控制器320可以基于断电时段pp来确定保留电平(操作s530)。控制器320可以包括寄存器，在该寄存器中已经存储了取决于存储设备310的断电时段pp的保留电平。控制器320可以从寄存器读取取决于存储设备310的断电时段pp的保留电平以确定保留电平。控制器320可以发出包括保留电平的保留模式命令(操作s540)。存储设备310可以接收保留模式命令且执行保留操作(操作s550)。
137.当车辆长时间停放时，存储设备310可能长时间处于断电状态。因此，可能出现存储设备310的保留性能的劣化。此外，存储设备310的温度可能由于车辆的环境而升高，且因此，存储设备310的保留性能可能劣化。
138.然而，在根据示例实施例的存储系统中，可以基于存储设备310的温度和/或存储设备310的断电时段来执行保留操作。此外，可以在用户的请求下执行保留操作。因此，可以改善或增强存储设备310的保留性能。
139.图21是图示应用了根据示例实施例的存储系统的系统的图。
140.图21的系统1000可以是移动系统，诸如便携式通信终端(移动电话)、智能电话、平板个人计算机、可穿戴设备、医疗保健设备或物联网(iot)设备。然而，示例实施例不一定限于移动系统，且图21的系统1000还可以是个人计算机、膝上型计算机、服务器、媒体播放器、汽车设备(诸如导航系统)等。
141.参考图21，系统1000可以包括主处理器1100、存储器1200a和1200b和存储设备1300a和1300b，且此外，可以包括图像捕捉设备1410、用户输入设备1420、传感器1430、通信设备1440、显示器1450、扬声器1460、电源设备1470和连接接口1480中的一个或多个。
142.主处理器1100可以控制系统1000的整体操作，更具体地，构成系统1000的其他组件的操作。主处理器1100可以被实现为通用处理器、专用处理器、应用处理器等。
143.主处理器1100可以包括一个或多个cpu核心1110，且还可以包括用于控制存储器1200a和1200b和/或存储设备1300a和1300b的控制器1120。根据示例实施例，主处理器1100还可以包括加速器块1130，该加速器块1130是用于高速数据操作(诸如人工智能(ai)数据操作)的专用电路。加速器块1130可以包括图形处理单元(gpu)、神经处理单元(npu)、数据处理单元(dpu)等，且可以被实现为物理上独立于主处理器1100的其他组件的单独芯片。
144.存储器1200a和1200b可以用作系统1000的主存储器设备，且可以包括易失性存储器，诸如sram和/或dram，或可以包括非易失性存储器，诸如闪速存储器、pram和/或rram。存储器1200a和1200b可以在与主处理器1100相同的封装中被实现。
145.存储设备1300a和1300b可以是上文参考图1至图17所描述的存储设备200。
146.存储设备1300a和1300b可以用作存储数据而不管是否供电的非易失性存储设备，且可以具有比存储器1200a和1200b相对更大的存储容量。存储设备1300a和1300b可以是参考图1至图17所描述的存储设备200。
147.图像捕捉设备1410可以捕捉静止图像或运动图片(例如一系列静止图像)，且可以是相机、摄录像机、网络摄像头等。
148.用户输入设备1420可以接收从系统1000的用户输入的各种类型的数据，且可以是触摸板、小键盘、键盘、鼠标、麦克风等。
149.传感器1430可以感测可以从系统1000的外部获得的各种类型的物理量，且可以将感测到的物理量转换为电信号。传感器1430可以是温度传感器、压力传感器、照度传感器、位置传感器、加速度传感器、生物传感器、陀螺仪等。
150.通信设备1440可以根据各种通信协议向系统1000外部的其他设备传输信号和从其他设备接收信号。通信设备1440可以通过包括天线、收发器、调制解调器(modem)等来实现。
151.显示器1450和扬声器1460可以用作分别向系统1000的用户输出视觉信息和听觉信息的输出设备。
152.电源设备1470可以适当地转换从系统1000中内置的电池和/或外部电源供应的电力，以向系统1000的每个组件供应电力。
153.连接接口1480可以提供系统1000与连接到系统1000且能够与系统1000交换数据的外部设备之间的连接。
154.图22是图示根据示例实施例的ufs系统的图。ufs系统2000是符合由联合电子设备工程委员会(jedec)公布的ufs标准的系统，且可以包括ufs主机2100、ufs设备2200和ufs接口2300。图21的系统1000的上文描述在与图22的以下描述不冲突的范围内也可以被应用于图22的ufs系统2000。
155.参考图22，ufs主机2100和ufs设备2200可以通过ufs接口2300互连。当图21的主处理器1100是应用处理器时，ufs主机2100可以被实现为对应的应用处理器的一部分。ufs主机控制器2110和主机存储器2140可以分别对应于图21的主处理器1100的控制器1120和存储器1200a和1200b。ufs设备2200可以对应于图21的存储设备1300a和1300b，且ufs设备控制器2210和非易失性存储器2220可以分别对应于图21的存储控制器1310a和1310b以及非易失性存储器1320a和1320b。
156.ufs主机2100可以包括ufs主机控制器2110、应用2120、ufs驱动器2130、主机存储器2140和ufs互连(uic)层2150。ufs设备2200可以包括ufs设备控制器2210、非易失性存储器2220、存储接口2230、设备存储器2240、uic层2250和调节器2260。非易失性存储器2220可以由多个存储器单元2221构成，且存储器单元2221可以是参考图2和图3所描述的非易失性存储器220。ufs设备控制器2210和非易失性存储器2220可以通过存储接口2230彼此连接。
157.应用2120可以指希望与ufs设备2200通信以便使用ufs设备2200的功能的程序。应
用2120可以向ufs驱动器2130传输输入输出请求(ior)以用于对ufs设备2200的输入/输出。
158.ufs驱动器2130可以通过ufs-hci(主机控制器接口)管理ufs主机控制器2110。ufs驱动器2130可以将由应用2120生成的输入/输出请求转换为由ufs标准定义的ufs命令，且将转换的ufs命令传输给ufs主机控制器2110。一个输入/输出请求可以被转换为多个ufs命令。ufs命令可以是由scsi标准定义的命令，但也可以是仅ufs标准的命令。
159.ufs主机控制器2110可以通过uic层2150和ufs接口2300将由ufs驱动器2130转换的ufs命令传输给ufs设备2200的uic层2250。在该过程中，ufs主机控制器2110的ufs主机寄存器2111可以用作命令队列(cq)。
160.ufs主机2100的uic层2150可以包括mipi m-phy 2151和mipi unipro 2152，且ufs设备2200的uic层2250可以包括mipi m-phy 2251和mipi unipro 2252。
161.ufs接口2300可以包括传输参考时钟ref_clk的线、传输用于ufs设备2200的硬件复位信号reset_n的线、传输差分输入信号对din_t和din_c的一对线和传输差分输出信号对dout_t和dout_c的一对线。
162.ufs设备2200的ufs设备控制器2210可以控制ufs设备2200的整体操作。ufs设备控制器2210可以通过作为逻辑数据存储单元的逻辑单元(lu)2211来管理非易失性存储器2220。lu 2211的数量可以是八个，但不限于此。
163.ufs设备控制器2210可以包括工作存储器2212，在工作存储器2212中保留模块2212a被驱动。保留模块2212a和非易失性存储器2220可以是上文参考图1到图17所描述的保留模块214a和非易失性存储器220。
164.ufs主机2100可以将要传输给ufs设备2200的命令依序地存储在可以用作命令队列的ufs主机寄存器2111中，且以上文顺序将命令传输给ufs设备2200。此时，即使在先前传输的命令仍正在由ufs设备2200处理时，即，即使在接收到先前传输的命令已经由ufs设备2200处理的通知之前，ufs主机2100也可以将在命令队列中等待的下一个命令传输给ufs设备2200。因此，即使在处理先前传输的命令的同时，ufs设备2200也可以从ufs主机2100接收下一个命令。多个存储器单元2221可以是上文参考图2和图3所描述的非易失性存储器220。
165.图23是图示应用了根据示例实施例的存储系统的数据中心的图。
166.参考图23，数据中心3000是收集各种类型的数据且提供服务的设施，且可以被称为数据存储中心。数据中心3000可以是用于操作搜索引擎和数据库的系统，或可以是在政府机构或公司(诸如银行)中使用的计算系统。数据中心3000可以包括应用服务器3100至3100n、存储服务器3200至3200m和档案存储服务器3300。应用服务器3100至3100n的数量、存储服务器3200至3200m的数量和档案存储服务器3300的数量可以根据示例实施例进行各种选择，且应用服务器3100至3100n的数量、存储服务器3200至3200m的数量和档案存储服务器3300的数量可以彼此不同。
167.应用服务器3100、存储服务器3200和档案存储服务器3300可以包括处理器3110、3210、3310或存储器3120、3220、3320中的至少一个。当将存储服务器3200作为示例进行描述时，处理器3210可以控制存储服务器3200的整体操作，且访问存储器3220以执行加载在存储器3220中的指令和/或数据。存储器3220可以是双倍数据速率同步dram(ddr sdram)、高带宽存储器(hbm)、混合存储器立方体(hmc)、双列直插存储器模块(dimm)、optane dimm或非易失性dimm(nvmdimm)。根据示例实施例，可以不同地选择存储服务器3200中所包括的
处理器3210的数量和存储器3220的数量。在示例实施例中，处理器3210和存储器3220可以被提供作为处理器存储器对。在示例实施例中，处理器3210的数量和存储器3220的数量可以不同。处理器3210可以包括单核心处理器或多核心处理器。存储服务器3200的上文描述可以类似地应用于应用服务器3100。根据示例实施例，应用服务器3100可以不包括存储设备3150。存储服务器3200可以包括至少一个存储设备3250。可以根据示例实施例不同地选择存储服务器3200中所包括的存储设备3250的数量。控制器3251、3351、nand 3252、3352、dram 3253、3353和接口3254、3354分别可以是上文参考图1至图17所描述的存储控制器210、非易失性存储器220、缓冲存储器216和设备接口211。
168.应用服务器3100至3100n、存储服务器3200至3200m和档案存储服务器3300可以通过网络1300彼此通信。网络1300可以使用光纤通道(fc)、以太网等来实现。在这种情况下，fc可以是用于相对高速数据传输的介质，且可以使用提供高性能/高可用性的光交换机。根据网络1300的访问方法，存储服务器3200至3200m可以被提供作为文件存储装置、块存储装置或对象存储装置。
169.在示例实施例中，网络1300可以是仅存储网络，诸如存储区域网络(san)。作为一个示例，san可以是使用fc网络且根据fc协议(fcp)实现的fc-san。作为另一示例，san可以是使用tcp/ip网络且根据iscsi(通过tcp/ip的scsi或因特网scsi)协议实现的ip-san。在另一示例实施例中，网络1300可以是通用网络，诸如tcp/ip网络。例如，网络1300可以根据协议(诸如通过以太网的fc(fcoe)、网络附加存储(nas)、结构上的nvme(nvme-of)等)来实现。
170.在下文中，将重点描述应用服务器3100和存储服务器3200。应用服务器3100的描述也可以应用于另一应用服务器3100n，且存储服务器3200的描述也可以应用于另一存储服务器3200m。
171.应用服务器3100可以通过网络1300将用户或客户端请求存储的数据存储在存储服务器3200至3200m中的一者中。此外，应用服务器3100可以通过网络1300从存储服务器3200至3200m中的一者获取用户或客户端请求读取的数据。例如，应用服务器3100可以被实现为web服务器、数据库管理系统(dbms)等。
172.应用服务器3100可以通过网络1300访问另一应用服务器3100n中所包括的存储器3120n或存储设备3150n，或可以通过网络1300访问存储服务器3200至3200m中所包括的存储器3220至3220m或存储设备3250至3250m。因此，应用服务器3100可以对应用服务器3100至3100n和/或存储服务器3200至3200m中所存储的数据执行各种操作。例如，应用服务器3100可以执行用于在应用服务器3100至3100n和/或存储服务器3200至3200m之间移动或复制数据的命令。此时，数据可以从存储服务器3200至3200m的存储设备3250至3250m直接地或通过存储服务器3200至3200m的存储器3220至3220m传输给应用服务器3100至3100n的存储器3120至3120n。通过网络1300移动的数据可以是用于安全或隐私的加密数据。
173.档案存储服务器3300可以用作冷存储的二级存储服务器。因此，与存储服务器3200至3200m相比，访问频率可以更低且断电时段可以更长。
174.开关3230和3330可以在处理器3210、3310的控制下选择性地将处理器3210、3310连接到存储设备3250、3350，或可以选择性地将nic 3240、3340连接到存储设备3250、3350。
175.电源设备3400可以向应用服务器3100至3100n、存储服务器3200至3200m和档案存
储服务器3300供电。
176.数据中心3000还可以包括档案存储服务器3300和电源设备3400。档案存储服务器3300可以用作冷存储的二级存储服务器。此外，档案存储服务器3300可以在其中存储需要永久或长期存储的数据，诸如原始数据。
177.在根据示例实施例的数据中心3000中，档案存储服务器3300可以执行如上文参考图1至图17所描述的保留操作。因此，可以增强或改善档案存储服务器3300的保留性能。
178.根据示例实施例，附图中的方框表示的组件、元件、模块或单元(在本段中统称为“组件”)中的至少一个可以被具体实现为执行上文所描述的相应功能的各种数量的硬件、软件和/或固件结构。这些组件可以包括例如图2、图12和图18中所示出的ftl 214a、保留模块214b、巡读模块214c、分组管理器215、ecc 217、aes 218、控制器222、控制器320、第一功能块360和第二功能块370，但不限于此。这些组件中的至少一个可以使用直接电路结构，诸如存储器、处理器、逻辑电路、查找表等，该直接电路结构可以通过一个或多个微处理器或其他控制装置的控制来执行相应的功能。此外，这些组件中的至少一个可以具体地由模块、程序或代码的一部分具体实现，其包含用于执行指定逻辑功能的一个或多个可执行指令，且由一个或多个微处理器或其他控制装置执行。此外，这些组件中的至少一个可包括处理器或可由处理器实现，该处理器诸如执行相应功能的中央处理单元(cpu)、微处理器等。可以将这些组件中的两个或更多个组合成一个单个组件，该单个组件执行组合的两个或更多个组件的所有操作或功能。此外，这些组件中的至少一个的至少部分功能可以由这些组件中的另一个来执行。
179.还将理解的是，尽管在与方法或流程图相关的示例实施例中，步骤或操作在另一步骤或操作之后被描述，但是步骤或操作可以比另一步骤或操作更早执行，除非另一步骤或操作被描述为在步骤或操作之前执行。
180.虽然已经参考附图描述了示例实施例，但是对于本领域的技术人员来说明显的是，可以在不脱离本公开的范围的情况下进行修改和变化。