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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022188911
(43)【公開日】2022-12-22
(54)【発明の名称】圧縮装置、圧縮伸張装置及びメモリシステム
(51)【国際特許分類】
H03M 7/30 20060101AFI20221215BHJP
G06F 12/00 20060101ALI20221215BHJP
G06F 12/04 20060101ALI20221215BHJP
【ＦＩ】
H03M7/30 Z
G06F12/00 597U
G06F12/04 530
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021097195
(22)【出願日】2021-06-10
(71)【出願人】
【識別番号】318010018
【氏名又は名称】キオクシア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】深澤 洋平
(72)【発明者】
【氏名】小玉 翔
(72)【発明者】
【氏名】中西 圭里
(72)【発明者】
【氏名】及川 恒平
(72)【発明者】
【氏名】三浦 貴
(72)【発明者】
【氏名】八島 大亮
(72)【発明者】
【氏名】住吉 正人
(72)【発明者】
【氏名】王 哲也
【テーマコード（参考）】
5B160
5J064
【Ｆターム（参考）】
5B160CB03
5B160DA08
5J064BA09
5J064BC01
5J064BD03
(57)【要約】
【課題】消費電力量を抑制することが可能な圧縮装置、圧縮伸張装置及びメモリシステムを提供することにある。
【解決手段】実施形態に係る圧縮装置は、解析部と、制御部と、圧縮器と、選択部とを具備する。解析部は、第１データを解析する。制御部は、解析結果に基づいて、非圧縮モード情報または圧縮モード情報を出力する。圧縮器は、制御部から非圧縮モード情報が出力された場合に動作を停止し、制御部から圧縮モード情報が出力された場合に動作して第１データを圧縮した第２データを出力する。選択部は、制御部から非圧縮モード情報が出力された場合に第１データを出力し、制御部から圧縮モード情報が出力された場合に第２データを出力する。選択部から出力される第１データには、非圧縮モード情報が付加される。選択部から出力される第２データには、圧縮モード情報が付加される。
【選択図】図２
【解決手段】実施形態に係る圧縮装置は、解析部と、制御部と、圧縮器と、選択部とを具備する。解析部は、第１データを解析する。制御部は、解析結果に基づいて、非圧縮モード情報または圧縮モード情報を出力する。圧縮器は、制御部から非圧縮モード情報が出力された場合に動作を停止し、制御部から圧縮モード情報が出力された場合に動作して第１データを圧縮した第２データを出力する。選択部は、制御部から非圧縮モード情報が出力された場合に第１データを出力し、制御部から圧縮モード情報が出力された場合に第２データを出力する。選択部から出力される第１データには、非圧縮モード情報が付加される。選択部から出力される第２データには、圧縮モード情報が付加される。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力された第１データを解析する解析部と、
前記解析結果に基づいて、非圧縮モード情報または圧縮モード情報を出力する制御部と、
前記制御部から前記非圧縮モード情報が出力された場合に動作を停止し、前記制御部から前記圧縮モード情報が出力された場合に動作して前記第１データを圧縮した第２データを出力する圧縮器と、
前記制御部から前記非圧縮モード情報が出力された場合に前記第１データを出力し、前記制御部から前記圧縮モード情報が出力された場合に前記圧縮器から出力された第２データを出力する選択部と
を具備し、
前記選択部から出力される第１データには、前記非圧縮モード情報が付加され、
前記選択部から出力される第２データには、前記圧縮モード情報が付加される
圧縮装置。
前記解析結果に基づいて、非圧縮モード情報または圧縮モード情報を出力する制御部と、
前記制御部から前記非圧縮モード情報が出力された場合に動作を停止し、前記制御部から前記圧縮モード情報が出力された場合に動作して前記第１データを圧縮した第２データを出力する圧縮器と、
前記制御部から前記非圧縮モード情報が出力された場合に前記第１データを出力し、前記制御部から前記圧縮モード情報が出力された場合に前記圧縮器から出力された第２データを出力する選択部と
を具備し、
前記選択部から出力される第１データには、前記非圧縮モード情報が付加され、
前記選択部から出力される第２データには、前記圧縮モード情報が付加される
圧縮装置。
【請求項2】
前記解析部は、前記圧縮器の第１消費電力量及び前記第２データを伸張することによって得られる第１データを出力する伸張器の第２消費電力量を前記第１データから予測し、
前記制御部は、前記予測された第１及び第２消費電力量の合計値が閾値以上である場合に前記非圧縮モード情報を出力し、前記予測された第１及び第２消費電力量の合計値が前記閾値未満である場合に前記圧縮モード情報を出力する
請求項１記載の圧縮装置。
前記制御部は、前記予測された第１及び第２消費電力量の合計値が閾値以上である場合に前記非圧縮モード情報を出力し、前記予測された第１及び第２消費電力量の合計値が前記閾値未満である場合に前記圧縮モード情報を出力する
請求項１記載の圧縮装置。
【請求項3】
前記解析部は、前記第１データを適用することによって前記第１消費電力量を予測するための第１予測モデル及び前記第１データを適用することによって前記第２消費電力量を予測するための第２予測モデルを保持し、
前記第１予測モデルは、複数の第３データから算出された前記圧縮器の消費電力量に関する第１指標と、当該複数の第３データを複数の第４データに圧縮するシミュレーションにより測定された前記圧縮器の消費電力量とに対して回帰分析を行うことにより生成され、
第２予測モデルは、複数の第３データから算出された前記伸張器の消費電力量に関する第２指標と、前記複数の第４データを前記第３データに伸張するシミュレーションにより測定された前記伸張器の消費電力量とに対して回帰分析を行うことにより生成される
請求項２記載の圧縮装置。
前記第１予測モデルは、複数の第３データから算出された前記圧縮器の消費電力量に関する第１指標と、当該複数の第３データを複数の第４データに圧縮するシミュレーションにより測定された前記圧縮器の消費電力量とに対して回帰分析を行うことにより生成され、
第２予測モデルは、複数の第３データから算出された前記伸張器の消費電力量に関する第２指標と、前記複数の第４データを前記第３データに伸張するシミュレーションにより測定された前記伸張器の消費電力量とに対して回帰分析を行うことにより生成される
請求項２記載の圧縮装置。
【請求項4】
前記解析部は、
前記第１データから前記第１指標を算出する第１回路と、前記第１データから前記第２指標を算出する第２回路とを含み、
前記第１データから算出された第１指標を前記第１予測モデルに適用することによって前記第１消費電力量を予測し、
前記第１データから算出された第２指標を前記第２予測モデルに適用することによって前記第２消費電力量を予測する
請求項３記載の圧縮装置。
前記第１データから前記第１指標を算出する第１回路と、前記第１データから前記第２指標を算出する第２回路とを含み、
前記第１データから算出された第１指標を前記第１予測モデルに適用することによって前記第１消費電力量を予測し、
前記第１データから算出された第２指標を前記第２予測モデルに適用することによって前記第２消費電力量を予測する
請求項３記載の圧縮装置。
【請求項5】
前記解析部は、前記第１データを圧縮した際の圧縮比を前記第１データから予測し、
前記制御部は、前記予測された圧縮比に更に基づいて、前記非圧縮モード情報または前記圧縮モード情報を出力する
請求項２～４のいずれか一項に記載の圧縮装置。
前記制御部は、前記予測された圧縮比に更に基づいて、前記非圧縮モード情報または前記圧縮モード情報を出力する
請求項２～４のいずれか一項に記載の圧縮装置。
【請求項6】
前記解析部は、複数の第１データが順次入力される場合、前記第１及び前記第２消費電力量を前記第１データ毎に予測し、
前記制御部は、前記第１データ毎に予測された第１及び第２消費電力量の累積値に更に基づいて、前記非圧縮モード情報または前記圧縮モード情報を出力する
請求項２～５のいずれか一項に記載の圧縮装置。
前記制御部は、前記第１データ毎に予測された第１及び第２消費電力量の累積値に更に基づいて、前記非圧縮モード情報または前記圧縮モード情報を出力する
請求項２～５のいずれか一項に記載の圧縮装置。
【請求項7】
前記制御部は、外部から入力された外部情報に基づいて前記閾値を調整する請求項２～６のいずれか一項に記載の圧縮装置。
【請求項8】
前記圧縮器は、データを第１圧縮方式で圧縮する第１処理部及びデータを第２圧縮方式で圧縮する第２処理部を含み、
前記圧縮モード情報は、前記第１及び第２処理部のうちの少なくとも１つを動作させることを示す情報、または前記第１及び第２処理部のうちの少なくとも１つの動作を制御するためのパラメータを含む情報である
請求項２～７のいずれか一項に記載の圧縮装置。
前記圧縮モード情報は、前記第１及び第２処理部のうちの少なくとも１つを動作させることを示す情報、または前記第１及び第２処理部のうちの少なくとも１つの動作を制御するためのパラメータを含む情報である
請求項２～７のいずれか一項に記載の圧縮装置。
【請求項9】
前記圧縮器は、第１及び第２圧縮器を含み、
前記伸張器は、前記第１圧縮器が圧縮したデータを伸張する第１伸張器及び前記第２圧縮器が圧縮したデータを伸張する第２伸張器を含み、
前記解析部は、前記第１圧縮器の第１消費電力量及び前記第２圧縮器の第１消費電力量を前記第１データから予測する第１解析部と、前記第１伸張器の第２消費電力量及び前記第２伸張器の第２消費電力量を前記第１データから予測する第２解析部と、
前記制御部は、前記第１圧縮器の第１消費電力量及び前記第１伸張器の第２消費電力量の合計値と、前記第２圧縮器の第１消費電力量及び前記第２伸張器の第２消費電力量の合計値とに基づいて前記非圧縮モード情報または前記圧縮モード情報を出力し、
前記非圧縮モード情報は、前記第１及び第２圧縮器の全ての動作を停止させることを示す情報であり、
前記圧縮モード情報は、前記第１及び第２圧縮器のうちの１つを動作させることを示す情報である
請求項２～８のいずれか一項に記載の圧縮装置。
前記伸張器は、前記第１圧縮器が圧縮したデータを伸張する第１伸張器及び前記第２圧縮器が圧縮したデータを伸張する第２伸張器を含み、
前記解析部は、前記第１圧縮器の第１消費電力量及び前記第２圧縮器の第１消費電力量を前記第１データから予測する第１解析部と、前記第１伸張器の第２消費電力量及び前記第２伸張器の第２消費電力量を前記第１データから予測する第２解析部と、
前記制御部は、前記第１圧縮器の第１消費電力量及び前記第１伸張器の第２消費電力量の合計値と、前記第２圧縮器の第１消費電力量及び前記第２伸張器の第２消費電力量の合計値とに基づいて前記非圧縮モード情報または前記圧縮モード情報を出力し、
前記非圧縮モード情報は、前記第１及び第２圧縮器の全ての動作を停止させることを示す情報であり、
前記圧縮モード情報は、前記第１及び第２圧縮器のうちの１つを動作させることを示す情報である
請求項２～８のいずれか一項に記載の圧縮装置。
【請求項10】
請求項１～７のいずれか一項に記載の圧縮装置と、
前記第２データを伸張した第１データを出力する伸張器を備える伸張装置と
を具備し、
前記伸張装置は、前記非圧縮モード情報が付加された第１データが入力された場合、前記非圧縮モード情報に基づいて前記伸張器の動作を停止させて前記第１データを出力し、前記圧縮モード情報が付加された第２データが入力された場合、前記圧縮モード情報に基づいて前記伸張器を動作させて前記第２データを伸張した第１データを出力する
圧縮伸張装置。
前記第２データを伸張した第１データを出力する伸張器を備える伸張装置と
を具備し、
前記伸張装置は、前記非圧縮モード情報が付加された第１データが入力された場合、前記非圧縮モード情報に基づいて前記伸張器の動作を停止させて前記第１データを出力し、前記圧縮モード情報が付加された第２データが入力された場合、前記圧縮モード情報に基づいて前記伸張器を動作させて前記第２データを伸張した第１データを出力する
圧縮伸張装置。
【請求項11】
請求項８記載の圧縮装置と、
前記第２データを伸張した第１データを出力する伸張器を備える伸張装置と
を具備し、
前記伸張器は、前記第２圧縮方式で圧縮したデータを伸張する第３処理部と、前記第１圧縮方式で圧縮したデータを伸張する第４処理部とを含み、
前記伸張装置は、
前記非圧縮モード情報が付加された第１データが入力された場合、前記非圧縮モード情報に基づいて前記伸張器の動作を停止させて前記第１データを出力し、
前記圧縮モード情報が付加された第２データが入力された場合、前記圧縮モード情報に基づいて前記第３及び第４処理部のうちの少なくとも１つを動作させ、または前記パラメータに基づいて前記第１及び第２処理部のうちの少なくとも１つの動作を制御して前記第２データを伸張した第１データを出力する
圧縮伸張装置。
前記第２データを伸張した第１データを出力する伸張器を備える伸張装置と
を具備し、
前記伸張器は、前記第２圧縮方式で圧縮したデータを伸張する第３処理部と、前記第１圧縮方式で圧縮したデータを伸張する第４処理部とを含み、
前記伸張装置は、
前記非圧縮モード情報が付加された第１データが入力された場合、前記非圧縮モード情報に基づいて前記伸張器の動作を停止させて前記第１データを出力し、
前記圧縮モード情報が付加された第２データが入力された場合、前記圧縮モード情報に基づいて前記第３及び第４処理部のうちの少なくとも１つを動作させ、または前記パラメータに基づいて前記第１及び第２処理部のうちの少なくとも１つの動作を制御して前記第２データを伸張した第１データを出力する
圧縮伸張装置。
【請求項12】
請求項９記載の圧縮装置と、
前記第２データを伸張した第１データを出力する伸張器を備える伸張装置と
を具備し、
前記伸張装置は、
前記非圧縮モード情報が付加された第１データが入力された場合、前記非圧縮モード情報に基づいて前記第１及び第２伸張器の動作を停止させて前記第１データを出力し、
前記圧縮モード情報が付加された第２データが入力された場合、前記圧縮モード情報に基づいて前記第１及び第２伸張器のうちの１つを動作させて前記第２データを伸張した第１データを出力する
圧縮伸張装置。
前記第２データを伸張した第１データを出力する伸張器を備える伸張装置と
を具備し、
前記伸張装置は、
前記非圧縮モード情報が付加された第１データが入力された場合、前記非圧縮モード情報に基づいて前記第１及び第２伸張器の動作を停止させて前記第１データを出力し、
前記圧縮モード情報が付加された第２データが入力された場合、前記圧縮モード情報に基づいて前記第１及び第２伸張器のうちの１つを動作させて前記第２データを伸張した第１データを出力する
圧縮伸張装置。
【請求項13】
請求項１０～１２のいずれか一項に記載の圧縮伸張装置と、
前記圧縮伸張装置に備えられる圧縮装置から出力された第１または第２データに基づく第３データが書き込まれる不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリを制御するコントローラと
を具備し、
前記不揮発性メモリに書き込まれた第３データに基づく第１または第２データは、前記圧縮伸張装置に備えられる伸張装置に入力される
メモリシステム。
前記圧縮伸張装置に備えられる圧縮装置から出力された第１または第２データに基づく第３データが書き込まれる不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリを制御するコントローラと
を具備し、
前記不揮発性メモリに書き込まれた第３データに基づく第１または第２データは、前記圧縮伸張装置に備えられる伸張装置に入力される
メモリシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、圧縮装置、圧縮伸張装置及びメモリシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えばデータセンター等において大量の文書を保存する必要がある場合、当該データをそのままＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等のメモリシステムに備えられる不揮発性メモリに書き込むと、当該不揮発性メモリの容量を圧迫し、当該容量を確保するためのコストが増大する。
【0003】
そこで、一般的にはデータを可逆圧縮することによって、不揮発性メモリに書き込まれるデータ量の削減するように動作するメモリシステムが知られている。これによれば、不揮発性メモリの記憶領域を有効に活用する（より多くのデータを書き込む）ことができるとともに、不揮発性メモリへの物理的な書き込み量及び当該不揮発性メモリからの物理的な読み込み量が削減されるため、書き込み速度及び読み込み速度の向上も期待できる。
【0004】
ところで、近年では、データの圧縮性能に対する要求が高まっており、当該圧縮性能を向上させる圧縮アルゴリズムが開発されている。しかしながら、圧縮性能が高い圧縮アルゴリズムを採用する場合、当該圧縮アルゴリズムを実現するための回路規模が大きくなり、当該回路規模に応じてデータを圧縮する際の消費電力量も大きくなる。
【0005】
このため、不揮発性メモリを制御するコントローラ（つまり、メモリシステム全体）の消費電力量に対して、データを圧縮及び伸張する圧縮伸張装置（圧縮装置及び伸張装置）の消費電力量を無視することができなくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１３－０８５０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで、本発明が解決使用する課題は、消費電力量を抑制することが可能な圧縮装置、圧縮伸張装置及びメモリシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
実施形態に係る圧縮装置は、解析部と、制御部と、圧縮器と、選択部とを具備する。解析部は、入力された第１データを解析する。前記制御部は、前記解析結果に基づいて、非圧縮モード情報または圧縮モード情報を出力する。前記圧縮器は、前記制御部から前記非圧縮モード情報が出力された場合に動作を停止し、前記制御部から前記圧縮モード情報が出力された場合に動作して前記第１データを圧縮した第２データを出力する。前記選択部は、前記制御部から前記非圧縮モード情報が出力された場合に前記第１データを出力し、前記制御部から前記圧縮モード情報が出力された場合に前記圧縮器から出力された第２データを出力する。前記選択部から出力される第１データには、前記非圧縮モード情報が付加される。前記選択部から出力される第２データには、前記圧縮モード情報が付加される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成の一例を概略的に示すブロック図。
【図2】第１実施形態に係る圧縮伸張装置の構成の一例を示す図。
【図3】予測モデル生成処理について説明するための図。
【図4】第１指標算出回路の一例を示す図。
【図5】第２指標算出回路の一例を示す図。
【図6】ホストから書き込みコマンド及び読み出しコマンドが発行された際の圧縮伸張装置の処理について説明するための図。
【図7】第２実施形態に係る圧縮装置の構成の一例を示す図。
【図8】第３実施形態に係る圧縮装置の構成の一例を示す図。
【図9】第４実施形態に係る圧縮伸張装置の構成の一例を示す図。
【図10】第５実施形態に係る圧縮伸張装置の構成の一例を示す図。
【図11】第６実施形態に係る圧縮装置の構成の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して、各実施形態について説明する。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成の一例を概略的に示すブロック図である。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【0011】
図１に示すメモリシステム１は、不揮発性メモリにデータを書き込み、当該不揮発性メモリからデータを読み出すように構成された半導体ストレージデバイスである。本実施形態においては、メモリシステム１が例えばソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）として実現されているものとして説明するが、当該メモリシステム１は他のストレージデバイスであってもよい。
【0012】
メモリシステム１は、例えばＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓバスのようなシステムバスを介してホストに接続可能に構成されている。図１に示すように、メモリシステム１は、コントローラ２、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３及びＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）４を備える。
【0013】
コントローラ２は、メモリシステム１の動作を司る機能を有し、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３及びＤＲＡＭ４を制御する。コントローラ２は、ホストインタフェース（Ｉ／Ｆ）２ａ、ＣＰＵ２ｂ、ＮＡＮＤインタフェース（Ｉ／Ｆ）２ｃ及びＤＲＡＭインタフェース（Ｉ／Ｆ）２ｄ等を含む。なお、ホストインタフェース２ａ、ＣＰＵ２ｂ、ＮＡＮＤインタフェース２ｃ及びＤＲＡＭインタフェース２ｄは、例えばバスを介して互いに接続されている。
【0014】
ホストインタフェース２ａは、メモリシステム１の外部に配置されるホストとの通信を実行するように構成されたホストインタフェース回路である。このホストインタフェース２ａは、例えばＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓコントローラ等であってもよい。ホストインタフェース２ａは、ホストから様々なコマンド（要求）を受信する。
【0015】
ＣＰＵ２ｂは、ホストインタフェース２ａ、ＮＡＮＤインタフェース２ｃ及びＤＲＡＭインタフェース２ｄを制御するように構成されたプロセッサである。ＣＰＵ２ｂは、メモリシステム１の電源オンに応答してＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３または図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）から制御プログラム（ファームウェア）をＤＲＡＭ４にロードし、当該制御プログラムを実行することによって様々な処理を行う。具体的には、ＣＰＵ２ｂは、ホストから発行される様々なコマンドに対する処理を実行する。なお、ホストから発行されるコマンドに対する処理の一部または全部は、コントローラ２内の専用のハードウェアによって実行されてもよい。
【0016】
ＮＡＮＤインタフェース２ｃは、ＣＰＵ２ｂの制御の下、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３を制御するように構成されたメモリ制御回路である。
【0017】
更に、コントローラ２は、圧縮伸張装置２ｅを備える。図１には示されていないが、圧縮伸張装置２ｅは、圧縮装置及び伸張装置を備える。
【0018】
圧縮装置は、例えばホストから書き込みコマンドが発行された場合に、当該書き込みコマンドにおいて指定されているデータ（書き込みデータ）を入力し、当該データを圧縮するために用いられる。なお、圧縮装置は、例えば辞書式符号化とエントロピー符号化（ハフマン符号化）とを組み合わせたｄｅｆｌａｔｅと称される圧縮アルゴリズムでデータを圧縮する。圧縮装置において圧縮されたデータ（以下、圧縮データと表記）は、圧縮装置から出力された後、誤り訂正処理やランダマイズ処理等の所定の処理が実行される。ＣＰＵ２ｂは、圧縮データに対して所定の処理が実行されたデータをＮＡＮＤインタフェース２ｃ経由でＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込む。すなわち、ＣＰＵ２ｂは、圧縮装置から出力された圧縮データに基づくデータをＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込む。
【0019】
ＣＰＵ２ｂは、例えばホストからホストインタフェース２ａ経由で受信した読み出しコマンドに基づいてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３から圧縮データを読み出す際に、当該読み出しコマンドに基づくデータをＮＡＮＤインタフェース２ｃ経由でＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３から読み出す。読み出されたデータは、当該データに対する誤り訂正処理、ランダマイズの解除処理等の所定の処理が実行された後、圧縮データとしてＣＰＵ２ｂにより伸張装置へ入力される。伸張装置は、入力された圧縮データを伸張するように構成されている。換言すれば、伸張装置は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３から読み出されたデータに基づく圧縮データを伸張する。
【0020】
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３は、不揮発性メモリであり、マトリクス状に配置された複数のメモリセルを含むメモリセルアレイを有する。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３は、２次元構造のＮＡＮＤ型フラッシュメモリであってもよいし、３次元構造のＮＡＮＤ型フラッシュメモリであってもよい。
【0021】
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３のメモリセルアレイは、複数のブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｍ－１を含む。ブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｍ－１の各々は多数のページ（ここでは、ページＰ０～Ｐｎ－１）によって構成される。ブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｍ－１は、消去単位として機能する。ページＰ０～Ｐｎ－１の各々は、同一ワード線に接続された複数のメモリセルを含む。ページＰ０～Ｐｎ－１は、データ書き込み動作及びデータ読み出し動作の単位である。
【0022】
ここでは、メモリシステム１が不揮発性メモリとしてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３を備えるものとして説明したが、当該メモリシステム１は、不揮発性メモリとして例えばＰＣＭ（Phase Change Memory）またはＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等を備える構成であってもよい。
【0023】
ＤＲＡＭ４は、揮発性メモリであり、例えばコントローラ２（ＣＰＵ２ｂ）において実行されるソフトウェアの一時的なバッファまたはＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に対する一時的なバッファ等として機能する。
【0024】
ここでは、メモリシステム１が揮発性メモリとしてＤＲＡＭ４を備えるものとして説明したが、当該メモリシステム１は、揮発性メモリとして例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等を備える構成であってもよい。
【0025】
なお、本実施形態においては圧縮伸張装置２ｅ（圧縮装置及び伸張装置）がハードウェアによって実現されるものとして説明するが、当該圧縮伸張装置２ｅの一部または全ては、ソフトウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェア及びハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。
【0026】
【0027】
圧縮装置１０は、圧縮器１１、データバッファ１２、解析部１３、制御部１４及び選択器１５を含む。
【0028】
圧縮器１１は、圧縮装置１０に入力されたデータ（以下、非圧縮データと表記）を圧縮し、当該圧縮されたデータ（以下、圧縮データと表記）を出力する機能を有する。なお、圧縮装置１０に入力される非圧縮データは、例えばホストから発行された書き込みコマンドにおいてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込むべきデータ（書き込みデータ）として指定されているデータである。また、非圧縮データは、例えば圧縮装置１０において処理される所定のサイズ（圧縮単位）の文字列データ（テキスト）である。
【0029】
ここで、本実施形態に係る圧縮装置１０（圧縮器１１）においては、例えば辞書式符号化と称される符号化手法（圧縮方式）とエントロピー符号化と称される符号化手法（圧縮方式）とを組み合わせた圧縮アルゴリズム（ｄｅｆｌａｔｅ）により非圧縮データを圧縮するものとする。
【0030】
辞書式符号化とは、辞書式符号化の対象となるデータ（以下、辞書式符号化対象データと表記）を、当該辞書式符号化対象データよりも過去のデータの相対参照に変換する符号化手法である。なお、辞書式符号化としては、例えばＬＺ７７、ＬＺＳＳ、ＬＺ７８またはＬＺＷ等が用いられる。
【0031】
具体的には、辞書式符号化においては、過去のデータを格納しておくバッファ（以下、ヒストリバッファと表記）を用意し、辞書式符号化対象データと一致する過去のデータが当該ヒストリバッファから検索される。
【0032】
辞書式符号化対象データと一致する過去のデータがヒストリバッファ内に存在する場合には、当該辞書式符号化対象データが、当該過去のデータが格納されているヒストリバッファ内の位置を示すアドレス及び当該過去のデータと一致する長さ（以下、マッチ長と表記）の組（以下、一致データと表記）に置き換えられ、当該一致データが辞書式符号化の結果として出力される。
【0033】
一方、辞書式符号化対象データと一致する過去のデータがヒストリバッファ内に存在しない場合には、辞書式符号化の結果として当該辞書式符号化対象データ（以下、不一致データと表記）が出力される。
【0034】
エントロピー符号化とは、エントロピー符号化の対象となるデータ（以下、エントロピー符号化対象データと表記）を当該エントロピー符号化対象データの出現頻度に応じた符号長の符号に変換する符号化手法である。換言すれば、エントロピー符号化によれば、エントロピー符号化対象データの出現頻度の違いを利用して異なる符号長の符号を当該エントロピー符号化対象データに割り当てることで全体として符号量が削減される。
【0035】
なお、エントロピー符号化としては、例えばハフマン符号化が用いられる。エントロピー符号化としてハフマン符号化が用いられる場合、当該ハフマン符号化は、予め構築された符号木を用いて符号化を行う静的ハフマン符号化であってもよいし、ハフマン符号化の対象となるデータにより符号木を変更する動的ハフマン符号化であってもよい。エントロピー符号化としては、例えば算術符号化等が用いられても構わない。
【0036】
圧縮器１１は、圧縮装置１０に入力された非圧縮データから部分的に切り出されるデータの各々を辞書式対象符号化データとして辞書式符号化を行い、当該辞書式符号化の結果（一致データ及び不一致データ）をエントロピー符号化対象データとしてエントロピー符号化を行い、当該エントロピー符号化の結果を圧縮データとして出力するように動作する。
【0037】
データバッファ１２は、圧縮装置１０に入力された非圧縮データを一時的に格納しておくバッファである。
【0038】
解析部１３は、非圧縮データを入力し、当該非圧縮データを解析（評価）する。具体的には、解析部１３は、圧縮器１１（圧縮装置１０）の消費電力量を予測するための第１予測モデル及び後述する伸張器２１（伸張装置２０）の消費電力量を予測するための第２予測モデルを保持する。解析部１３は、非圧縮データを第１予測モデルに適用することによって当該非圧縮データを圧縮器１１で圧縮する場合における当該圧縮器１１の消費電力量を予測する。また、解析部１３は、非圧縮データを第２予測モデルに適用することによって当該非圧縮データを圧縮した圧縮データを伸張器２１で伸張した場合における当該伸張器２１の消費電力量を予測する。
【0039】
制御部１４は、解析部１３による解析結果（圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量）に基づいて、圧縮器１１を制御する。この場合、制御部１４は、非圧縮データに対する非圧縮または圧縮を決定する。非圧縮データに対する非圧縮（つまり、非圧縮データを圧縮しないこと）が決定された場合、制御部１４は、圧縮器１１の動作を停止させることを示す非圧縮モード情報を圧縮器１１及び選択器１５に出力する。また、非圧縮データに対する圧縮（つまり、非圧縮データを圧縮すること）が決定された場合、制御部１４は、当該圧縮器１１を動作させることを示す圧縮モード情報を圧縮器１１及び選択器１５に出力する。
【0040】
なお、非圧縮モード情報は非圧縮データを非圧縮とすることを指示するための情報であり、制御部１４から非圧縮モード情報が出力された場合、圧縮器１１（の動作）は、当該非圧縮モード情報に基づいて停止する。一方、圧縮モード情報は非圧縮データを圧縮することを指示するための情報であり、制御部１４から圧縮モード情報が出力された場合、圧縮器１１は、当該圧縮モード情報に基づいてデータバッファ１２から非圧縮データを入力し、当該非圧縮データを圧縮した圧縮データを出力するように動作する。
【0041】
選択器１５は、制御部１４によって非圧縮モード情報が出力された場合、当該非圧縮モード情報に基づいてデータバッファ１２に格納された非圧縮データを選択して出力する。一方、選択器１５は、制御部１４によって圧縮モード情報が出力された場合、当該圧縮モード情報に基づいて圧縮器１１から出力された圧縮データを選択して出力する。
【0042】
なお、選択器１５から出力される非圧縮データには、非圧縮モード情報が付加される。一方、選択器１５から出力される圧縮データには、圧縮モード情報が付加される。
【0043】
上記したように選択器１５（圧縮装置１０）から出力された非圧縮データまたは圧縮データは、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる。なお、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる非圧縮データまたは圧縮データは、上記した誤り訂正処理やランダマイズ処理等の処理が実行されていてもよい。
【0044】
ここで、ホストから読み出しコマンドが発行された場合、当該読み出しコマンドにおいて指定されているデータ（以下、読み出しデータと表記）がＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３から読み出され、当該読み出しデータが伸張装置２０に入力される。本実施形態において伸張装置２０に入力される読み出しデータは、非圧縮データである場合もあるし、圧縮データである場合もある。読み出しデータが非圧縮データである場合には当該読み出しデータには非圧縮モード情報が付加されており、読み出しデータが圧縮データである場合には当該読み出しデータには圧縮モード情報が付加されている。
【0045】
なお、上記したようにＮＡＮＤ型フラッシュメモリに書き込まれる非圧縮データまたは圧縮データに対して誤り訂正処理やランダマイズ処理等の処理が実行されている場合、伸張装置２０に入力される前に、当該読み出しデータに対して誤り訂正処理、ランダマイズの解除処理等の処理が実行される。
【0046】
伸張装置２０は、伸張器２１及び選択器２２を含む。上記したように読み出しデータが伸張装置２０に入力された場合、当該読み出しデータに付加されている非圧縮モード情報または圧縮モード情報が伸張器２１及び選択器２２に出力される。
【0047】
伸張器２１は、伸張装置２０に入力された圧縮データを伸張することによって得られる非圧縮データを出力する機能を有する。なお、上記したように圧縮器１１が辞書式符号化とエントロピー符号化とを組み合わせた圧縮アルゴリズムを採用しているものとすると、伸張器２１は、圧縮データに対してエントロピー復号化を行い、当該エントロピー復号化の結果に対して辞書式復号化を行うように動作する。
【0048】
ここで、上記した非圧縮モード情報が出力された場合、伸張器２１（の動作）は、当該非圧縮モード情報に基づいて停止する。一方、圧縮モード情報が出力された場合、伸張器２１は、当該圧縮モード情報に基づいて読み出しデータ（圧縮データ）を入力し、当該圧縮データを伸張することによって得られる非圧縮データを出力する。
【0049】
また、非圧縮モード情報が出力された場合、選択器２２は、当該非圧縮モード情報に基づいて読み出しデータ（非圧縮データ）を選択して出力する。一方、圧縮モード情報が出力された場合、選択器２２は、当該圧縮モード情報に基づいて伸張器２１から出力された非圧縮データを選択して出力する。
【0050】
以下、本実施形態に係る圧縮伸張装置２ｅの動作について説明する。ここで、本実施形態において、上記した圧縮装置１０に含まれる解析部１３は、圧縮器１１の消費電力量を予測するための第１予測モデル及び伸張器２１の消費電力量を予測するための第２予測モデルを保持している。
【0051】
このため、まず、図３を参照して、解析部１３に保持される第１予測モデル及び第２予測モデルを生成する処理（以下、予測モデル生成処理と表記）について説明する。
【0052】
本実施形態において、圧縮装置１０に含まれる圧縮器１１は、上記したように辞書式符号化及びエントロピー符号化を行うように構成されているものとする。この場合、圧縮器１１は、図３に示すように、辞書式符号化を行う辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化を行うエントロピー符号化部１１ｂを含む。
【0053】
このような圧縮器１１によれば、当該圧縮器１１に入力された非圧縮データに対して辞書式符号化部１１ａによる辞書式符号化が行われ、当該辞書式符号化の結果に対してエントロピー符号化部１１ｂによるエントロピー符号化が行われることにより、当該圧縮器１１から圧縮データが出力される。このように圧縮器１１から出力された圧縮データは、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる。
【0054】
一方、上記したように圧縮器１１が辞書式符号化及びエントロピー符号化を行う場合、伸張装置２０に含まれる伸張器２１は、圧縮器１１から出力された圧縮データに対してエントロピー復号化及び辞書式復号化を行うように構成されている。この場合、伸張器２１は、図３に示すように、エントロピー復号化を行うエントロピー復号化部２１ａ及び辞書式復号化を行う辞書式復号化部２１ｂを含む。
【0055】
このような伸張器２１によれば、当該伸張器２１に入力された圧縮データ（つまり、ホストから発行された読み出しコマンドに応じてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３から読み出された読み出しデータ）に対してエントロピー復号化部２１ａによるエントロピー復号化が行われ、当該エントロピー復号化の結果に対して辞書式復号化が行われることにより、伸張器２１から非圧縮データが出力される。このように伸張器２１から出力された非圧縮データは、読み出しコマンドに対する応答としてホストに返される。
【0056】
次に、上記した圧縮器１１の消費電力量について説明する。圧縮器１１の消費電力量は、当該消費電力量に関する指標に応じて変化すると考える。この場合において、上記したように圧縮器１１が辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂを含む（つまり、辞書式符号化及びエントロピー符号化を行う）ものとすると、圧縮器１１の消費電力量に関する指標は、例えば非圧縮データに対して辞書式符号化を行う際のマッチ頻度（以下、文字列のマッチ頻度と表記）及び当該辞書式符号化の後に行われるエントロピー符号化の対象となる不一致データの発生回数（以下、不一致文字列発生回数と表記）を含む。
【0057】
なお、上記したように圧縮装置１０に入力される非圧縮データは圧縮単位のデータであり、辞書式符号化においては、当該非圧縮データから部分的に切り出されるデータの各々を辞書式符号化データとして順次処理することにより、当該非圧縮データ全体を一致データ及び不一致データに置き換えることができる。この場合、上記した文字列のマッチ頻度とは、非圧縮データから部分的に切り出されたデータ（文字列）の各々に対して辞書式符号化が行われた際に一致データが出力された（つまり、ヒストリバッファに格納されている過去のデータと一致した）回数をいう。
【0058】
本実施形態においては、上記した文字列のマッチ頻度が辞書式符号化部１１ａの消費電力量に大きく寄与するとの観点から、当該文字列のマッチ頻度（以下、第１指標ＰＥ１と表記）を、圧縮器１１の消費電力量に関係する指標として用いる。
【0059】
また、エントロピー符号化部１１ｂには辞書式符号化の結果である一致データまたは不一致データ（以下、シンボルと表記）が入力されるところ、上記した不一致文字列発生回数とは、当該エントロピー符号化部１１ｂに入力される不一致データ（不一致文字列）の数をいう。
【0060】
本実施形態においては、上記した不一致文字列発生回数がエントロピー符号化部１１ｂの消費電力量に大きく寄与するとの観点から、当該不一致文字列発生回数（以下、第１指標ＰＥ２と表記）を、圧縮器１１の消費電力量に関係する指標として用いる。
【0061】
ここで、上記した圧縮器１１の消費電力量を予測するための第１予測モデルを生成するために、非圧縮データが圧縮器１１に入力された際の第１指標ＰＥ１及び第１指標ＰＥ２を求める簡易な回路（以下、第１指標算出回路と表記）を用意する。この第１指標算出回路は、圧縮器１１の一部と同等な回路であるが、非圧縮データを実際に圧縮する必要はなく、圧縮器１１と比較して小さく、低消費電力量で動作可能である。
【0062】
【0063】
第１算出器１０１は、非圧縮データ（入力データ）Ａ０が圧縮器１１に入力された際の第１指標ＰＥ１（Ａ０）を算出する。すなわち、第１算出器１０１によれば、非圧縮データＡ０から第１指標ＰＥ１（Ａ０）を得ることができる。
【0064】
第２算出器１０２は、非圧縮データ（入力データ）Ａ０が圧縮器１１に入力された際の第１指標ＰＥ２（Ａ０）を算出する。すなわち、第２算出器１０２によれば、非圧縮データＡ０から第１指標ＰＥ２（Ａ０）を得ることができる。
【0065】
また、第１予測モデルを生成するために、圧縮器１１に非圧縮データＡ０が入力された場合における当該圧縮器１１の消費電力量を例えばＲＴＬ（Resister Transfer Level）シミュレーション等により測定する。これによれば、非圧縮データＡ０から圧縮器１１の消費電力量Ｗ（Ａ０）を得ることができる。
【0066】
ここでは、非圧縮データＡ０から第１指標ＰＥ１（Ａ０）、第１指標ＰＥ２（Ａ０）及び消費電力量Ｗ（Ａ０）（以下、データセットと表記）が得られるものとして説明したが、このようなデータセットを、例えば予め用意されたＭ個の非圧縮データＡ０～ＡＭの各々から得るものとする。これによれば、Ｍ個のデータセットが得られる。
【0067】
ここで、本実施形態において非圧縮データＡＮが入力された際の圧縮器１１の消費電力量ＷＥ（ＡＮ）を予測する第１予測モデルが以下の式（１）のように表現されるものとする。
ＷＥ（ＡＮ）＝ＰＥ１（ＡＮ）×ＣＥ１＋ＰＥ２（ＡＮ）×ＣＥ２＋Ｅ 式（１）
ＷＥ（ＡＮ）＝ＰＥ１（ＡＮ）×ＣＥ１＋ＰＥ２（ＡＮ）×ＣＥ２＋Ｅ 式（１）
【0068】
なお、式（１）中のＣＥ１及びＣＥ２は相関係数であり、Ｅは線形回帰分析による切片である。
【0069】
上記した式（１）のように表現される第１予測モデルによれば、相関係数ＣＥ１及びＣＥ２と切片Ｅとを求めることができれば、非圧縮データＡＮに基づく第１指標ＰＥ１（ＡＮ）及び第１指標ＰＥ２（ＡＮ）から当該非圧縮データＡＮを圧縮する際の圧縮器１１の消費電力量ＷＥ（ＡＮ）を予測することができる。
【0070】
このため、本実施形態においては、上記したＭ個のデータセットに対する回帰分析を行うことにより、式（１）における相関係数ＣＥ１及びＣＥ２と切片Ｅとを算出する。
【0071】
これによれば、上記したように算出された相関係数ＣＥ１及びＣＥ２と切片Ｅとを上記した式（１）に反映することによって第１予測モデルが生成される。
【0072】
次に、伸張器２１の消費電力量について説明する。伸張器２１の消費電力量は、当該消費電力量に関する指標に応じて変化すると考える。この場合において、上記したように伸張器２１がエントロピー復号化部２１ａ及び辞書式復号化部２１ｂを含む（つまり、エントロピー復号化及び辞書式復号化を行う）ものとすると、伸張器２１の消費電力量に関する指標は、例えばエントロピー復号化において復号化すべきシンボルの発生回数（以下、復号シンボルの発生回数と表記）及び辞書式復号化において復号化すべきマッチ長の発生回数（以下、復号マッチ長の発生回数と表記）を含む。
【0073】
なお、エントロピー符号化においてはシンボル（辞書式符号化の結果である一致データ及び不一致データ）に対して符号が割り当てられるところ、上記した復号シンボルの発生回数とは、エントロピー復号化部２１ａに入力される圧縮データに含まれる符号（シンボルに割り当てられた符号）の数であり、非圧縮データを圧縮する際に圧縮器１１に含まれるエントロピー符号化部１１ｂに入力される全シンボルの数に相当する。
【0074】
本実施形態においては、上記した復号シンボルの発生回数がエントロピー復号化部２１ａの消費電力量に大きく寄与するとの観点から、当該復号シンボルの発生回数（以下、第２指標ＰＤ１と表記）を、伸張器２１の消費電力量に関係する指標として用いる。
【0075】
また、圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａにおいて非圧縮データから部分的に切り出されたデータが一致データに置き換えられている（つまり、当該データが過去のデータと一致した）場合、辞書式復号化においては当該一致データを非圧縮データから切り出されたデータ（文字列）に変換（復号化）する必要がある。このため、上記した復号マッチ長の発生回数とは、エントロピー復号化の結果として辞書式復号化部２１ｂに入力される一致データの数であり、上記した辞書式符号化における文字列のマッチ頻度に相当する。
【0076】
本実施形態においては、上記した復号マッチ長の発生回数が辞書式復号化部２１ｂの消費電力量に大きく寄与するとの観点から、当該復号マッチ長の発生回数（以下、第２指標ＰＤ２）と表記）を、伸張器２１の消費電力量に関する指標として用いる。
【0077】
ここで、上記した伸張器２１の消費電力量を予測するための第２予測モデルを生成するために、圧縮データ（ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３から読み出された読み出しデータ）が伸張器２１に入力された際の第２指標ＰＤ１及び第２指標ＰＤ２を求める簡易な回路（以下、第２指標算出回路と表記）を用意する。なお、第２指標ＰＤ１は圧縮器１１に含まれるエントロピー符号化部１１ｂに入力される全シンボルの数に相当し、第２指標ＰＤ２は辞書式符号化における文字列のマッチ頻度に相当するため、第２指標算出回路は、例えば圧縮器１１の一部と同等な回路により実現することができる。ただし、第２指標算出回路は、圧縮器１１（の一部）とは異なる回路により実現される構成であってもよい。
【0078】
【0079】
第１算出器２０１は、非圧縮データＡ０を圧縮した圧縮データ（入力データ）Ａ０´が伸張器２１に入力された際の第２指標ＰＤ１（Ａ０´）を算出する。
【0080】
第２算出器２０２は、非圧縮データＡ０を圧縮した圧縮データ（入力データ）Ａ０´が伸張器２１に入力された際の第２指標ＰＤ２（Ａ０´）を算出する。
【0081】
なお、ここでは非圧縮データＡ０を圧縮した圧縮データＡ０´が伸張器２１に入力されることを想定して説明しているが、予測モデル生成処理において圧縮器１１は非圧縮データＡ０を実際には圧縮していないため、第１算出器２０１は、非圧縮データＡ０を入力として第２指標ＰＤ１（Ａ０）を算出するように構成されているものする。すなわち、第１算出器２０１によれば、非圧縮データＡ０から第２指標ＰＤ１（Ａ０）を得ることができる。
【0082】
同様に、第２算出器２０２は、非圧縮データＡ０を入力として第２指標ＰＤ２（Ａ０）を算出するように構成されているものとする。すなわち、第２算出器２０２によれば、非圧縮データＡ０から第２指標ＰＤ２（Ａ０）を得ることができる。
【0083】
また、第２予測モデルを生成するために、非圧縮データＡ０を圧縮した圧縮データＡ０´が伸張器２１に入力された場合における当該伸張器２１の消費電力量を例えばＲＴＬシミュレーション等により測定する。これによれば、非圧縮データＡ０から伸張器２１の消費電力量Ｗ（Ａ０）を得ることができる。まあ
ここでは、非圧縮データＡ０から第２指標ＰＤ１（Ａ０）、第２指標ＰＤ２（Ａ０）及び消費電力量Ｗ（Ａ０）（データセット）が得られるものとして説明したが、このようなデータセットを、上記したＭ個の非圧縮データＡ０～ＡＭの各々から得るものとする。これによれば、Ｍ個のデータセットが得られる。
ここでは、非圧縮データＡ０から第２指標ＰＤ１（Ａ０）、第２指標ＰＤ２（Ａ０）及び消費電力量Ｗ（Ａ０）（データセット）が得られるものとして説明したが、このようなデータセットを、上記したＭ個の非圧縮データＡ０～ＡＭの各々から得るものとする。これによれば、Ｍ個のデータセットが得られる。
【0084】
ここで、本実施形態において非圧縮データＡＮが圧縮器１１に入力され、当該圧縮器１１から出力された圧縮データＡＮ´が伸張器２１に入力された際の伸張器２１の消費電力量ＷＤ（ＡＮ）を予測する第２予測モデルが以下の式（２）のように表現されるものとする。
ＷＤ（ＡＮ）＝ＰＤ１（ＡＮ）×ＣＤ１＋ＰＤ２（ＡＮ）×ＣＤ２＋Ｄ 式（２）
ＷＤ（ＡＮ）＝ＰＤ１（ＡＮ）×ＣＤ１＋ＰＤ２（ＡＮ）×ＣＤ２＋Ｄ 式（２）
【0085】
なお、式（２）中のＣＤ１及びＣＤ２は相関係数であり、Ｄは線形回帰分析による切片である。
【0086】
上記した式（２）のように表現される第２予測モデルによれば、相関係数ＣＤ１及びＣＤ２と切片Ｄとを求めることができれば、非圧縮データＡＮに基づく第２指標ＰＤ１（ＡＮ）及び第２指標ＰＤ２（ＡＮ）から伸張器２１の消費電力量ＷＤ（ＡＮ）を予測することができる。
【0087】
このため、本実施形態においては、上記したＭ個のデータセットに対する回帰分析を行うことにより、式（２）における相関係数ＣＤ１及びＣＤ２と切片Ｄとを算出する。
【0088】
これによれば、上記したように算出された相関係数ＣＤ１及びＣＤ２と切片Ｄとを上記した式（２）に反映することによって第２予測モデルが生成される。
【0089】
上記した予測モデル生成処理においては、圧縮器１１及び伸張器２１の消費電力量と相関関係のある指標と測定された消費電力量とを含む大量のデータセットを用いてオフラインで回帰分析を行うことにより、圧縮器１１の消費電力量を予測するための第１予測モデル及び伸張器２１の消費電力量を予測するための第２予測モデルを生成することができる。
【0090】
なお、上記した予測モデル生成処理は例えば圧縮伸張装置２ｅにおいて実行されてもよいし、当該圧縮伸張装置２ｅ（またはメモリシステム１）の外部で実行されてもよいが、当該予測モデル生成処理によって生成された第１予測モデル及び第２予測モデルは、圧縮装置１０に含まれる解析部１３において保持される。
【0091】
次に、図６を参照して、ホストから書き込みコマンド及び読み出しコマンドが発行された際の圧縮伸張装置２ｅの処理（圧縮伸張処理）について説明する。
【0092】
まず、ホストから書き込みコマンドが発行された場合について説明する。この場合、ホストから発行された書き込みコマンドにおいて指定されている非圧縮データ（書き込みデータ）Ｂが圧縮伸張装置２ｅに備えられる圧縮装置１０に入力される。
【0093】
この場合、圧縮装置１０に入力された非圧縮データＢは、データバッファ１２に格納されるとともに、解析部１３に入力される。
【0094】
ここで、解析部１３は、上記した予測モデル生成処理において生成された第１予測モデル及び第２予測モデルを保持しているとともに、上記した図４に示す第１指標算出回路１００及び図５に示す第２指標算出回路２００を備えているものとする。
【0095】
この場合、第１指標算出回路１００に含まれる第１算出器１０１は、非圧縮データＢから第１指標ＰＥ１（Ｂ）を算出する。第１指標算出回路１００に含まれる第２算出器１０２は、非圧縮データＢから第１指標ＰＥ２（Ｂ）を算出する。
【0096】
次に、解析部１３は、当該解析部１３において保持されている第１予測モデルに第１算出器１０１によって算出された第１指標ＰＥ１（Ｂ）及び第２算出器１０２によって算出された第１指標ＰＥ２（Ｂ）を適用することによって、圧縮器１１に非圧縮データＢが入力された場合における当該圧縮器１１の消費電力量を予測する。なお、図６においては便宜的に簡易に示されているが、解析部１３によって予測される圧縮器１１の消費電力量ＷＥ（Ｂ）は、上記したようにＰＥ１（Ｂ）×ＣＥ１＋ＰＥ２（Ｂ）×ＣＥ２＋Ｅである。
【0097】
また、第２指標算出回路２００に含まれる第１算出器２０１は、非圧縮データＢから第２指標ＰＤ１（Ｂ）を算出する。第２指標算出回路２００に含まれる第２算出器２０２は、非圧縮データＢから第２指標ＰＤ２（Ｂ）を算出する。
【0098】
次に、解析部１３は、当該解析部１３において保持されている第２予測モデルに第１算出器２０１によって算出された第２指標ＰＤ１（Ｂ）及び第２算出器２０２によって算出された第２指標ＰＤ２（Ｂ）を適用することによって、非圧縮データＢが圧縮器１１に入力されることによって当該圧縮器１１から出力された圧縮データＢ´が伸張器２１に入力された際の伸張器２１の消費電力量を予測する。なお、図６においては便宜的に簡易に示されているが、解析部１３によって予測される伸張器２１の消費電力量ＷＤ（Ｂ）は、上記したようにＰＤ１（Ｂ）×ＣＤ１＋ＰＤ２（Ｂ）×ＣＤ２＋Ｄである。
【0099】
制御部１４は、閾値を保持しており、上記したように予測された圧縮器１１の消費電力量（ＷＥ（Ｂ））及び伸張器２１の消費電力量（ＷＤ（Ｂ））の合計値（以下、予測消費電力量と表記）と当該閾値とを比較する。制御部１４は、予測消費電力量と閾値との比較結果に基づいて、圧縮器１１を制御する。この場合、制御部１４は、非圧縮データに対する非圧縮または圧縮を決定（つまり、圧縮器１１を動作させるか否かを判定）し、モード情報を圧縮器１１及び選択器１５に出力する。
【0100】
ここで、制御部１４から出力されるモード情報は、非圧縮モード情報または圧縮モード情報である。非圧縮モード情報は圧縮器１１の動作を停止させることを示す情報であり、制御部１４は、予測消費電力量が閾値以上である場合に非圧縮モード情報を出力する。一方、圧縮モード情報は圧縮器１１を動作させることを示す情報であり、制御部１４は、予測消費電力量が閾値未満である場合に圧縮モード情報を出力する。制御部１４から出力されるモード情報（非圧縮モード情報及び圧縮モード情報）は、例えばフラグのような情報であればよい。
【0101】
制御部１４から非圧縮モード情報が出力された場合、圧縮器１１の動作は、当該非圧縮モードに基づいて停止する。
【0102】
この場合、圧縮器１１からは圧縮データＢ´が出力されないため、選択器１５は、制御部１４から出力された非圧縮モード情報に基づいて、データバッファ１２に格納された非圧縮データＢを選択し、当該非圧縮データＢを出力する。
【0103】
選択器１５から出力された非圧縮データＢは、上記した非圧縮モード情報が付加された状態でＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる。
【0104】
一方、制御部１４から圧縮モード情報が出力された場合、圧縮器１１は、データバッファ１２に格納された非圧縮データＢを圧縮するように動作する。これにより、圧縮器１１は、非圧縮データＢを圧縮した圧縮データＢ´を選択器１５に出力する。
【0105】
この場合、選択器１５は、制御部１４から出力された圧縮モード情報に基づいて、圧縮器１１から出力された圧縮データＢ´を選択し、当該圧縮データＢ´を出力する。
【0106】
選択器１５から出力された圧縮データＢ´は、上記した圧縮モード情報が付加された状態でＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる。
【0107】
次に、非圧縮データＢが指定された読み出しコマンドがホストから発行された場合について説明する。この場合、ホストから発行された読み出しコマンドに基づいて読み出しデータがＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３から読み出され、当該読み出しデータは、伸張装置２０に入力される。
【0108】
ここで、伸張装置２０に入力される読み出しデータは、非圧縮データＢまたは圧縮データＢ´である。なお、上記したように非圧縮データＢには非圧縮モード情報が付加されており、圧縮データＢ´には圧縮モード情報が付加されている。
【0109】
まず、伸張装置２０に入力された読み出しデータに非圧縮モード情報が付加されている場合を想定する。
【0110】
この場合、非圧縮モード情報が伸張器２１及び選択器２２に出力され、当該伸張器２１の動作は、当該非圧縮モード情報に基づいて停止する。
【0111】
また、非圧縮モード情報が付加されている読み出しデータは非圧縮データＢであり、この非圧縮データＢは、選択器１５に出力される。選択器１５は、非圧縮モード情報に基づいて非圧縮データＢを選択し、当該非圧縮データＢを出力する。
【0112】
一方、伸張装置２０に入力された読み出しデータに圧縮モード情報が付加されている場合を想定する。
【0113】
この場合、圧縮モード情報が伸張器２１及び選択器２２に出力され、伸張器２１は、当該圧縮モード情報に基づいて動作する。具体的には、圧縮モード情報が付加されている読み出しデータは圧縮データＢ´であり、伸張器２１は、当該圧縮データＢ´を入力し、当該圧縮データＢ´を伸張した非圧縮データＢを出力する。
【0114】
選択器１５は、非圧縮モード情報に基づいて伸張器２１から出力された非圧縮データＢを選択し、当該非圧縮データＢを出力する。
【0115】
なお、上記したように選択器１５から出力された非圧縮データＢは、上記したホストから発行された読み出しコマンドに対する応答として当該ホストに返される。
【0116】
上記したように本実施形態に係る圧縮装置１０は、非圧縮データ（第１データ）に対する解析結果に基づいて、圧縮器１１の動作を停止させることを示す非圧縮モード情報または当該圧縮器１１を動作させることを示す圧縮モード情報を出力し、非圧縮モード情報が出力された場合に非圧縮データを出力し、圧縮モード情報が出力された場合に圧縮器１１から出力された圧縮データ（第２データ）を出力する。また、圧縮装置１０（選択器１５）から非圧縮データが出力される場合、当該非圧縮データには非圧縮モード情報が付加される。一方、圧縮装置１０（選択器１５）から圧縮データが出力される場合、当該圧縮データには圧縮モード情報が付加される。
【0117】
本実施形態においては、このような構成により、圧縮伸張装置２ｅ（圧縮装置１０）に入力される非圧縮データの解析結果に応じて圧縮器１１の動作を停止し、当該圧縮伸張装置２ｅ（圧縮装置１０）の消費電力量を抑制することが可能となる。
【0118】
なお、本実施形態においては、圧縮器１１の消費電力量（第１消費電力量）及び伸張器２１の消費電力量（第２消費電力量）を非圧縮データから予測し、当該予測された消費電力量の合計値（予測消費電力量）が閾値以上である場合に非圧縮モード情報を出力し、当該予測消費電力量が閾値未満である場合に圧縮モード情報を出力する。ここでは、予測消費電力量が圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の合計値であるものとして説明したが、当該予測消費電力量は、圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の一方であってもよい。
【0119】
これによれば、非圧縮データに基づいて消費される電力量が高いと予測される場合に圧縮伸張装置２ｅの消費電力量を抑制することができる。
【0120】
また、例えば圧縮伸張装置２ｅの消費電力量が高い場合、当該圧縮伸張装置２ｅ内の回路全体の発熱量も高くなり、サーマルスロット状態（つまり、温度を抑制するために性能を低下させた状態）となる場合がある。この場合、圧縮器１１及び伸張器２１を動作させた（つまり、非圧縮データを圧縮した）ために、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３へのデータの書き込み及び読み出し速度の低下を招くことになる。よって、本実施形態のように非圧縮データに応じて当該非圧縮データに対する非圧縮及び圧縮を決定することは、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３へのデータの書き込み及び読み出し速度の低下を抑制する観点からも有用である。
【0121】
ここで、例えば過去に入力された非圧縮データを圧縮した結果（実績）から次に入力される非圧縮データを圧縮する際の圧縮器１１の動作を停止するような構成が考えられるが、このような構成の場合、過去に入力された非圧縮データと相関関係がない非圧縮データが入力されると、当該圧縮器１１の動作の停止が適切であるという保証はない。
【0122】
具体的には、例えば圧縮器１１が同一のデータが所定の間隔で繰り返し出現する場合に圧縮効果が高い辞書式符号化と、同一のデータが連続して出現する場合に圧縮効果が高いランレングス符号化を行う場合を想定する。このような場合に、過去に入力された非圧縮データにおいて同一のデータが連続して出現したことにより辞書式符号化（モジュール）の動作を停止した後に、同一のデータが繰り返し出現する非圧縮データが入力された場合、ランレングス符号化では当該非圧縮データを適切に圧縮（符号化）することができないため、圧縮効率が低下する。
【0123】
これに対して、本実施形態によれば、圧縮の対象として入力される非圧縮データを解析（評価）することで当該非圧縮データに対する非圧縮または圧縮を決定する構成であるため、圧縮効率の低下を抑制することができる。
【0124】
なお、本実施形態に係る伸張装置２０は、非圧縮モード情報が付加された読み出しデータ（非圧縮データ）が入力された場合、当該非圧縮モード情報に基づいて伸張器２１の動作を停止して非圧縮データを出力する。一方、伸張装置２０は、圧縮モード情報が付加された読み出しデータ（圧縮データ）が入力された場合、当該圧縮モード情報に基づいて伸張器２１を動作させて圧縮データを伸張した非圧縮データを出力するように動作すればよい。
【0125】
これによれば、圧縮装置１０において圧縮器１１の動作が停止された場合には、伸張装置２０においても伸張器２１の動作が停止されるため、当該伸張装置２０の消費電力量を抑制することが可能である。
【0126】
また、本実施形態において、圧縮器１１の消費電力量を予測するための第１予測モデル及び伸張器２１の消費電力量を予測するための第２予測モデルが保持され、当該第１予測モデルは、例えばＭ個の非圧縮データ（複数の第３データ）から算出された圧縮器１１の消費電力量に関する指標（第１指標）と、当該非圧縮データを圧縮データに圧縮するシミュレーションにより測定された圧縮器１１の消費電力量とに対して回帰分析を行うことにより生成される。また、第２予測モデルは、例えばＭ個の非圧縮データから算出された伸張器２１の消費電力量に関する指標（第２指標）と、圧縮データを非圧縮データに伸張するシミュレーションにより測定された伸張器２１の消費電力量とに対して回帰分析を行うことにより生成される。
【0127】
本実施形態においては、上記した第１予測モデル及び第２予測モデルを用いることによって精度の高い圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量を予測することができる。具体的には、非圧縮データが圧縮装置１０に入力された場合、当該非圧縮データから指標（第１及び第２指標）を算出し、当該指標を第１予測モデル及び第２予測モデルに適用することによって圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量を予測することができる。
【0128】
なお、本実施形態においては、圧縮器１１が辞書式符号化とエントロピー符号化とを組み合わせた圧縮アルゴリズムにより非圧縮データを圧縮するものとして説明したが、圧縮器１１においては他の圧縮アルゴリズムが採用されていてもよい。
【0129】
また、本実施形態においては、圧縮伸張装置２ｅがコントローラ２に組み込まれているものとして説明したが、当該圧縮伸張装置２ｅは、コントローラ２の外部に設けられていてもよい。更に、圧縮伸張装置２ｅは、メモリシステム１の外部に設けられていてもよい。また、本実施形態においては、圧縮伸張装置２ｅが圧縮装置１０及び伸張装置２０を含む１つの装置である場合を想定しているが、当該圧縮装置１０及び伸張装置２０はそれぞれ独立した装置として実現されていてもよい。
【0130】
更に、本実施形態においては非圧縮データが文字列データ（テキスト）であるものとして主として説明したが、当該非圧縮データは、例えば画像データ等の他の形式のデータであってもよい。
【0131】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、便宜的に、図１を用いて説明する。
次に、第２実施形態について説明する。なお、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、便宜的に、図１を用いて説明する。
【0132】
本実施形態は、非圧縮データを圧縮した場合に想定される圧縮比を考慮して圧縮器１１を制御する（つまり、非圧縮データの非圧縮及び圧縮を切り替える）点で、前述した第１実施形態とは異なる。
【0133】
まず、図７を参照して、本実施形態に係る圧縮装置１０の構成の一例について説明する。図７においては、前述した図２に示す圧縮装置１０と同様の部分には同一参照符号を付して、その詳しい説明を省略する。ここでは、図２に示す圧縮装置１０と異なる部分について主に述べる。なお、本実施形態に係る伸張装置２０の構成は前述した第１実施形態と同様であるため、図７においては省略されている。
【0134】
圧縮装置１０は前述した第１実施形態と同様に解析部１３を含むが、本実施形態における解析部１３は、図７に示すように、消費電力予測部１３ａ及び圧縮比予測部１３ｂを含む。
【0135】
消費電力予測部１３ａは、前述した第１実施形態において説明したように、解析部１３に入力された非圧縮データから圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量を予測する。なお、本実施形態にける消費電力予測部１３ａは、前述した第１実施形態における解析部１３に相当する。
【0136】
圧縮比予測部１３ｂは、解析部１３に入力された非圧縮データを解析（評価）し、非圧縮データを圧縮した際の圧縮比を予測する。なお、本実施形態において、圧縮比とは、非圧縮データのサイズに対する圧縮データ（当該非圧縮データを圧縮した圧縮データ）のサイズの割合をいう。
【0137】
圧縮比予測部１３ｂは、例えば非圧縮データから当該非圧縮データの一次エントロピーを算出し、当該一次エントロピーに基づいて非圧縮データが圧縮される程度を予測する。なお、非圧縮データの一次エントロピーは例えば当該非圧縮データにおける文字列の出現頻度等に基づくものであり、当該非圧縮データを圧縮した際の圧縮比は、当該非圧縮データから算出される一次エントロピーに対応づけて予め定義されているものとする。これによれば、非圧縮データの一次エントロピーを算出することにより当該非圧縮データを圧縮した際の圧縮比を予測することができる。
【0138】
なお、本実施形態における圧縮比は、例えば非圧縮データを効率的に圧縮することができるか否かに関する指標であればよく、他の手法によって予測されても構わない。この場合、圧縮比は、例えば第１算出器１０１によって算出される第１指標（マッチ頻度）と上記した一次エントロピーに基づいて予測されてもよい。
【0139】
制御部１４は、消費電力予測部１３ａによって予測された圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の合計値（つまり、予測消費電力量）と圧縮比予測部１３ｂによって予測された圧縮比とに基づいて、圧縮器１１を制御する。
【0140】
次に、本実施形態においてホストから書き込みコマンドが発行された際の圧縮装置１０の動作について説明する。
【0141】
ホストから書き込みコマンドが発行された場合、当該書き込みコマンドにおいて指定されている非圧縮データ（書き込みデータ）が圧縮装置１０に入力される。
【0142】
この場合、圧縮装置１０に入力された非圧縮データは、データバッファ１２に格納されるとともに、解析部１３に入力される。
【0143】
次に、解析部１３に含まれる消費電力予測部１３ａは、第１予測モデルを用いて非圧縮データから圧縮器１１の消費電力量を予測するとともに、第２予測モデルを用いて当該非圧縮データから伸張器２１の消費電力量を予測する。なお、消費電力予測部１３ａが圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量を予測する処理については、前述した第１実施形態において説明した解析部１３の処理と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。消費電力予測部１３ａによって予測された圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量は、制御部１４に出力される。
【0144】
また、解析部１３に含まれる圧縮比予測部１３ｂは、非圧縮データから当該非圧縮データを圧縮した際の圧縮比を予測する。なお、圧縮比予測部１３ｂによって予測される圧縮比については上記した通りであるため、ここではその詳しい説明を省略する。圧縮比予測部１３ｂによって予測された圧縮比は、制御部１４に出力される。
【0145】
ここで、制御部１４は、消費電力予測部１３ａから出力された圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の合計値（つまり、予測消費電力量）と比較される閾値（以下、第１閾値と表記）と、圧縮比予測部１３ｂから出力された圧縮比（以下、予測圧縮比と表記）と比較される閾値（以下、第２閾値と表記）とを保持している。
【0146】
制御部１４は、予測消費電力量と第１閾値との比較結果と、予測圧縮比と第２閾値との比較結果とに基づいて、非圧縮データに対する非圧縮または圧縮を決定し、モード情報（非圧縮モード情報または圧縮モード情報）を圧縮器１１及び選択器１５に出力する。
【0147】
前述した第１実施形態においては予測消費電力量が閾値（第１閾値）以上である場合には非圧縮モード情報が出力され、当該予測消費電力量が閾値未満である場合には圧縮モード情報が出力されるものとして説明したが、本実施形態においては、例えば予測圧縮比が高ければ予測消費電力量が高くても圧縮器１１を動作させる、または予測消費電力量が低くても予測圧縮比が低いような場合には圧縮器１１の動作を停止させるような制御が行われる。
【0148】
具体的には、例えば予測消費電力量が第１閾値以上であり、予測圧縮比が第２閾値以上である場合、制御部１４は、非圧縮データに対する圧縮を決定し、圧縮モード情報を出力する。
【0149】
また、例えば予測消費電力量が第１閾値未満であり、予測圧縮比が第２閾値未満である場合、制御部１４は、非圧縮データに対する非圧縮を決定し、非圧縮モード情報を出力する。
【0150】
なお、例えば予測消費電力量が第１閾値以上であり、予測圧縮比が第２閾値未満である場合、制御部１４は、非圧縮データに対する非圧縮を決定し、非圧縮モード情報を出力する。また、例えば予測消費電力量が第１閾値未満であり、予測圧縮比が第２閾値以上である場合、制御部１４は、非圧縮データに対する圧縮を決定し、圧縮モード情報を出力する。
【0151】
上記した制御部１４の動作は一例であり、本実施形態においては、予測消費電力量及び予測圧縮比に基づいて非圧縮モード情報または圧縮モード情報が出力される構成であればよい。
【0152】
上記したように制御部１４から非圧縮モード情報または圧縮モード情報が出力された後の圧縮装置１０の動作は前述した第１実施形態と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。
【0153】
また、本実施形態における伸張装置２０の動作は前述した第１実施形態と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。
【0154】
上記したように本実施形態においては、非圧縮データを圧縮した際の圧縮比を当該非圧縮データから予測し、前述した第１実施形態における予測消費電力量に加えて当該予測された圧縮比に基づいて、非圧縮モード情報または圧縮モード情報を出力する。
【0155】
本実施形態においては、このような構成により、単に予測消費電力量に基づいて圧縮器１１を制御する場合と比較して、予測消費電力量と予測圧縮比とを考慮したより効率的な圧縮器１１（及び伸張器２１）の制御を実現することができる。
【0156】
なお、本実施形態においては一次エントロピーに基づいて圧縮比を予測する例について説明したが、当該圧縮比は、前述した第１実施形態において説明したような回帰分析を行うことにより生成される予測モデルを用いて予測されてもよい。このような予測モデルは、例えば前述した第１指標ＰＥ１及び第１指標ＰＥ２を用いて生成され得る。具体的には、圧縮比を予測するための予測モデルは、第１指標ＰＥ１、第１指標ＰＥ２及びシミュレーションにより測定される圧縮比を含む大量のデータセットに対する回帰分析を用いて相関係数等を算出することにより生成されればよい。
【0157】
更に、本実施形態においては予測消費電力量及び予測圧縮比の両方に基づいて圧縮器１１を制御するものとして説明したが、本実施形態においては、例えば予測圧縮比（つまり、解析部１３による解析結果）のみに基づいて圧縮器１１を制御する構成であっても圧縮伸張装置２ｅ（圧縮装置１０）の消費電力量を抑制することが可能である。
【0158】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。なお、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、便宜的に、図１を用いて説明する。
次に、第３実施形態について説明する。なお、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、便宜的に、図１を用いて説明する。
【0159】
本実施形態は、予測消費電力量の累積値を考慮して圧縮器を制御する（つまり、非圧縮データに対する非圧縮及び圧縮を切り替える）点で、前述した第１実施形態とは異なる。
【0160】
まず、図８を参照して、本実施形態に係る圧縮装置１０の構成の一例について説明する。図８においては、前述した図２に示す圧縮装置１０と同様の部分には同一参照符号を付して、その詳しい説明を省略する。ここでは、図２に示す圧縮装置１０と異なる部分について主に述べる。なお、本実施形態に係る伸張装置２０の構成は前述した第１実施形態と同様であるため、図８においては省略されている。
【0161】
圧縮装置１０は前述した第１実施形態と同様に制御部１４を含むが、本実施形態における制御部１４は、図８に示すように予測消費電力累積部１４ａを含む。
【0162】
圧縮装置１０には圧縮単位の非圧縮データが順次入力されるが、予測消費電力累積部１４ａは、バッファを有し、当該非圧縮データ毎に解析部１３から出力される圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の合計値（つまり、予測消費電力量）の累積値を当該バッファに格納する。
【0163】
制御部１４は、前述した第１実施形態において説明したように予測消費電力量に基づいて圧縮器１１を制御するとともに、予測消費電力累積部１４ａが有するバッファに格納されている予測消費電力量の累積値に基づいて当該圧縮器１１を制御する。
【0164】
次に、本実施形態においてホストから書き込みコマンドが発行された際の圧縮装置１０の動作について説明する。
【0165】
ホストからの書き込みコマンドが発行された場合、当該書き込みコマンドにおいて指定されている非圧縮データ（書き込みデータ）が圧縮装置１０に入力される。
【0166】
この場合、圧縮装置１０に入力された非圧縮データは、データバッファ１２に格納されるとともに、解析部１３に入力される。
【0167】
次に、解析部１３は、第１予測モデルを用いて非圧縮データから圧縮器１１の消費電力量を予測するとともに、第２予測モデルを用いて当該非圧縮データから伸張器２１の消費電力量を予測する。なお、解析部１３が圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量を予測する処理については前述した第１実施形態と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。解析部１３によって予測された圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量は、制御部１４に出力される。
【0168】
ここで、制御部１４に含まれる予測消費電力累積部１４ａはバッファを有し、当該バッファには上記した非圧縮データが圧縮装置１０に入力されるまでの過去の非圧縮データに基づいて予測された消費電力量（つまり、予測消費電力量）の累積値が格納されている。このため、予測消費電力累積部１４ａは、バッファに格納されている予測消費電力量の累積値に上記した予測消費電力量を加算し、当該予測消費電力量の累積値を更新する。
【0169】
次に、制御部１４は、解析部１３から出力された圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の合計値（つまり、予測消費電力量）と比較される閾値（第１閾値）を保持しており、当該予測消費電力量と当該第１閾値とを比較する。
【0170】
また、制御部１４は、予測消費電力累積部１４ａによって更新された予測消費電力量の累積値と比較される閾値（以下、第３閾値と表記）を保持しており、当該予測消費電力量の累積値と当該第３閾値とを比較する。
【0171】
制御部１４は、上記した予測消費電力量と第１閾値との比較結果と、予測消費電力量の累積値と第３閾値との比較結果とに基づいて、圧縮器１１を制御する（つまり、非圧縮データに対する非圧縮及び圧縮を切り替える）。
【0172】
具体的には、例えば予測消費電力量が第１閾値以上であり、予測消費電力量の累積値が第３閾値以上である場合、制御部１４は、圧縮器１１の動作を停止させる（つまり、非圧縮データを非圧縮とする）ことを示す非圧縮モード情報を圧縮器１１及び選択器１５に出力する。また、予測消費電力量が第１閾値以上であり、予測消費電力量の累積値が第３閾値未満である場合、制御部１４は、同様に非圧縮モード情報を圧縮器１１及び選択器１５に出力する。更に、予測消費電力量が第１閾値未満であり、予測消費電力量の累積値が第３閾値以上である場合、制御部１４は、同様に非圧縮モード情報を圧縮器１１及び選択器１５に出力する。一方、予測消費電力量が第１閾値未満であり、予測消費電力量の累積値が第３閾値未満である場合、制御部１４は、圧縮器１１を動作させる（つまり、非圧縮データを圧縮する）ことを示す圧縮モード情報を圧縮器１１及び選択器１５に出力する。
【0173】
これによれば、例えば個々の予測消費電力量が第１閾値未満であっても、予測消費電力量の累積値が第３閾値以上であるような場合や、予測消費電力量の累積値が第３閾値未満であっても、特定の予測消費電力量が第１閾値以上であるような場合に、圧縮器１１の動作を停止させるような制御が可能となる。
【0174】
なお、上記した予測消費電力累積部１４ａが有するバッファに格納される予測消費電力量の累積値は、例えば一定の期間が経過した後または一定の数の非圧縮データについて予測消費電力量が加算（累積）された後等にリセットされる。これによれば、予測消費電力量の累積値が第３閾値以上となった後に、圧縮器１１の動作が継続的に停止されるような状況を回避することができる。
【0175】
上記したように制御部１４から非圧縮モード情報または圧縮モード情報が出力された後の圧縮装置１０の動作は前述した第１実施形態と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。
【0176】
また、本実施形態における伸張装置２０の動作は前述した第１実施形態と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。
【0177】
上記したように本実施形態においては、圧縮装置１０に複数の非圧縮データが順次入力される場合、当該非圧縮データ毎に圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量を予測し、当該非圧縮データ毎に予測された圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量（つまり、予測消費電力量）の累積値に基づいて、非圧縮モード情報または圧縮モード情報が出力される（つまり、圧縮器１１が制御される）。
【0178】
本実施形態においては、このような構成により、一時的な消費電力量のみではなく、一定の期間の消費電力量が高い場合にも圧縮器１１の動作を停止させるような制御が可能となる。
【0179】
なお、本実施形態においては予測消費電力量及び予測消費電力量の累積値の両方に基づいて圧縮器１１を制御するものとして説明したが、例えば予測消費電力量の累積値のみに基づいて圧縮器１１を制御する構成とすることも可能である。
【0180】
また、例えば予測消費電力量の累積値のみに基づいて圧縮器１１を制御する構成の場合には、例えば複数の非圧縮データをデータバッファ１２に格納しておき、当該複数の非圧縮データの各々から予測された消費電力量の累積値に基づいて、当該複数の非圧縮データに対する非圧縮及び圧縮を一括して切り替えるようにしても構わない。
【0181】
また、本実施形態においては一定の期間が経過した後等に予測消費電力量の累積値がリセットされるものとして説明したが、例えば予測消費電力量を格納するバッファを非圧縮データ毎に用意し、当該バッファに格納されている予測消費電力量が一定の期間が経過した後にリセットされてもよい。このような構成によれば、非圧縮データから予測された消費電力量単位でリセットされるため、例えば常に直近の所定の数の非圧縮データから予測された消費電力量の累積値に基づいて圧縮器１１を制御することが可能となる。
【0182】
また、本実施形態においては、圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の合計値の累積値を用いるものとして説明したが、圧縮器１１の消費電力量の累積値のみを用いる構成であってもよい。
【0183】
本実施形態においては前述した第１実施形態において説明した構成において更に予測消費電力量の累積値を考慮して圧縮器１１を制御するものとして説明したが、本実施形態は、前述した第２実施形態と組み合わせた構成としてもよい。
【0184】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。なお、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、便宜的に、図１を用いて説明する。
次に、第４実施形態について説明する。なお、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、便宜的に、図１を用いて説明する。
【0185】
本実施形態は、制御部１４から出力されるモード情報に従って圧縮器が部分的に制御される点で、前述した第１実施形態等とは異なる。
【0186】
まず、図９を参照して、本実施形態に係る圧縮伸張装置２ｅの構成の一例について説明する。図９においては、前述した図２と同様の部分には同一参照符号を付して、その詳しい説明を省略する。ここでは、図２と異なる部分について主に述べる。
【0187】
圧縮装置１０は前述した第１実施形態と同様に圧縮器１１を含むが、本実施形態における圧縮器１１は、複数の処理部（第１処理部及び第２処理部）を含むように構成されている。
【0188】
第１処理部は、データを第１圧縮方式で圧縮する。なお、図９に示す例では、第１処理部は、辞書式符号化を行う辞書式符号化部１１ａである。辞書式符号化部１１ａについては前述した通りであるため、ここではその詳しい説明を省略する。
【0189】
第２処理部は、データを第２圧縮方式で圧縮する。なお、図９に示す例では、第２処理部は、エントロピー符号化を行うエントロピー符号化部１１ｂである。エントロピー符号化部１１ｂについては前述した通りであるため、ここではその詳しい説明を省略する。
【0190】
なお、図９においては２つの処理部（辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂ）が示されているが、圧縮器１１は、３つ以上の処理部を含む構成であってもよい。
【0191】
本実施形態において制御部１４は前述した第１実施形態において説明したように予測消費電力量に基づいてモード情報（非圧縮モード情報または圧縮モード情報）を出力するが、本実施形態における圧縮モード情報は、圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂのうちの少なくとも１つを動作させることを示す情報である。なお、本実施形態における非圧縮モード情報は、圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂの両方（つまり、複数の処理部の全て）の動作を停止させることを示す情報である。
【0192】
本実施形態における圧縮器１１は、上記した制御部１４から出力されるモード情報に基づいて制御される。
【0193】
なお、上記したように圧縮器１１が複数の処理部を含む構成である場合、本実施形態における伸張装置２０に備えられる伸張器２１は、当該複数の処理部に対応する複数の処理部を含むように構成される。
【0194】
すなわち、圧縮器１１がデータを第１圧縮方式で圧縮する第１処理部及びデータを第２圧縮方式で圧縮する第２処理部を含む場合、伸張器２１は、第２圧縮方式で圧縮したデータを伸張する第３処理部及び第１圧縮方式で圧縮したデータを伸張する第４処理部を含む。
【0195】
具体的には、図９に示すように、圧縮器１１が辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂを含む場合には、伸張器２１は、エントロピー符号化部１１ｂによってエントロピー符号化が行われたデータを復号化するエントロピー復号化部２１ａ（第３処理部）及び辞書式符号化部１１ａによって辞書式符号化が行われたデータを復号化する辞書式復号化部２１ｂ（第４処理部）を含む。
【0196】
次に、本実施形態においてホストから書き込みコマンド及び読み出しコマンドが発行された際の圧縮伸張装置２ｅの処理について説明する。
【0197】
まず、ホストから書き込みコマンドが発行された場合について説明する。この場合、ホストから発行された書き込みコマンドにおいて指定されている非圧縮データ（書き込みデータ）が圧縮装置１０に入力される。
【0198】
圧縮装置１０に入力された非圧縮データは、データバッファ１２に格納されるとともに、解析部１３に入力される。
【0199】
次に、解析部１３は、第１予測モデルを用いて非圧縮データから圧縮器１１の消費電力量を予測するととともに、第２予測モデルを用いて当該非圧縮データから伸張器２１の消費電力量を予測する。なお、解析部１３が圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量を予測する処理については前述した第１実施形態と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。解析部１３によって予測された圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量は、制御部１４に出力される。
【0200】
制御部１４は、解析部１３から出力された圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量に基づいて、圧縮器１１（に含まれる辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂ）を制御する。
【0201】
前述した第１実施形態においては、例えば予測消費電力量（圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の合計値）が閾値以上である場合に当該圧縮器１１全体の動作を停止することを示す非圧縮モード情報を制御部１４が出力し、当該予測消費電力量が閾値未満である場合に圧縮器１１全体を動作させることを示す圧縮モード情報を制御部１４が出力するものとして説明したが、本実施形態においては、圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂを個別に制御する。
【0202】
具体的には、制御部１４は、例えば第４閾値及び当該第４閾値よりも値が低い第５閾値を保持しているものとする。
【0203】
この場合、本実施形態における制御部１４は、例えば上記した予測消費電力量が第４閾値以上である場合、圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂの両方の動作を停止させることを示す非圧縮モード情報を出力する。
【0204】
また、制御部１４は、予測消費電力量が第５閾値未満である場合、圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂの両方を動作させることを示す圧縮モード情報（以下、第１圧縮モード情報と表記）を出力する。
【0205】
一方、制御部１４は、予測消費電力量が第４閾値未満であり、かつ、第５閾値以上である場合、圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂの一方のみを動作させる（つまり、一方のみの動作を停止させる）ことを示す圧縮モード情報（以下、第２圧縮モード情報と表記）を出力する。この場合には、例えばエントロピー符号化を行わないことにより圧縮伸張装置２ｅ（圧縮器１１）の消費電力量を抑制するとともに、辞書式符号化を行うことによりＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれるデータ量を削減するような制御を実現することができる。すなわち、第２圧縮モード情報が制御部１４から出力された場合には、非圧縮モード情報が出力されたときと比較して消費電力量の抑制効果は低く、第１圧縮モード情報が出力されたときと比較してＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれるデータ量の削減効果は低いが、当該消費電力量の抑制とデータ量の削減とを両立することができる。なお、予測消費電力量が第４閾値未満であり、かつ、第５閾値以上である場合に辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂのいずれを動作させるかは予め定められていればよいが、当該予測消費電力量等に応じて動的に決定されてもよい。
【0206】
上記したように制御部１４から非圧縮モード情報が出力された場合には、当該非圧縮モード情報が付加された非圧縮データが選択器１５を介してＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる。一方、制御部１４から第１または第２圧縮モード情報が出力された場合には、当該第１または第２圧縮モード情報が付加された圧縮データ（圧縮器１１から出力された圧縮データ）が選択器１５を介してＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる。
【0207】
次に、ホストから読み出しコマンドが発行された場合について説明する。この場合、ホストから発行された読み出しコマンドに基づいて読み出しデータがＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３から読み出され、当該読み出しデータは、伸張装置２０に入力される。
【0208】
ここで、伸張装置２０に入力される読み出しデータには非圧縮モード情報、第１圧縮モード情報または第２圧縮モード情報が付加されており、伸張装置２０においては、当該非圧縮モード情報、第１圧縮モード情報または第２圧縮モード情報に基づいて圧縮装置１０に対応する動作が行われる。
【0209】
具体的には、伸張装置２０に入力された読み出しデータに非圧縮モード情報が付加されている場合、当該読み出しデータは非圧縮データであるため、伸張器２１の動作は停止され、当該非圧縮データが選択器２２を介して出力される。
【0210】
また、伸張装置２０に入力された読み出しデータに第１圧縮モード情報が付加されている場合、当該読み出しデータは圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂの両方を動作させることによって圧縮器１１から出力された圧縮データであるため、伸張器２１に含まれるエントロピー復号化部２１ａ及び辞書式復号化部２１ｂの両方を動作させることによって伸張器２１から出力された非圧縮データ（つまり、当該圧縮データを伸張した非圧縮データ）が選択器２２を介して出力される。
【0211】
一方、伸張装置２０に入力された読み出しデータに第２圧縮モード情報が付加されている場合、当該読み出しデータは圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂの一方を動作させることによって圧縮器１１から出力された圧縮データであるため、伸張器２１に含まれるエントロピー復号化部２１ａ及び辞書式復号化部２１ｂの一方を動作させることによって伸張器２１から出力された非圧縮データ（つまり、当該圧縮データを伸張した非圧縮データ）が選択器２２を介して出力される。なお、圧縮器１１において辞書式符号化部１１ａのみが動作している場合には、伸張器２１においても同様に、当該辞書式符号化部１１ａに対応する辞書式復号化部２１ｂが動作する。また、圧縮器１１においてエントロピー符号化部１１ｂのみが動作している場合には、伸張器２１においても同様に、当該エントロピー符号化部１１ｂに対応するエントロピー復号化部２１ａのみが動作する。
【0212】
上記したように本実施形態においては圧縮器１１がデータを第１圧縮方式で圧縮する第１処理部（例えば、辞書式符号化部１１ａ）及びデータを第２圧縮方式で圧縮する第２処理部（例えば、エントロピー符号化部１１ｂ）を含み、本実施形態における圧縮モード情報は第１処理部及び第２処理部のうちの少なくとも１つを動作させることを示す情報である。
【0213】
また、本実施形態において伸張器２１は第２圧縮方式で圧縮したデータを伸張（復号）する第３処理部（例えば、エントロピー復号化部２１ａ）及び第１圧縮方式で圧縮したデータを伸張（復号）する第４処理部（例えば、辞書式復号化部２１ｂ）を含み、当該伸張装置２０は、非圧縮モード情報が付加された読み出しデータ（非圧縮データ）が入力された場合、当該非圧縮モード情報に基づいて伸張器２１（第３処理部及び第４処理部）の動作を停止させて当該非圧縮データを出力する。また、伸張装置２０は、圧縮モード情報が付加された読み出しデータ（圧縮データ）が入力された場合、当該圧縮モード情報に基づいて第３処理部及び第４処理部のうちの少なくとも１つを動作させて当該圧縮データを伸張（復号）した非圧縮データを出力する。
【0214】
本実施形態においては、上記した構成により、前述した第１実施形態と比較して、圧縮器１１及び伸張器２１の動作を部分的に細かく制御（設定）することができるため、例えば消費電力量を抑制しながら非圧縮データを圧縮するような動作を行うことが可能となる。
【0215】
なお、本実施形態においては、例えば圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａ（第１処理部）及びエントロピー符号化部１１ｂ（第２処理部）のうちの少なくとも一方の動作を停止させることにより消費電力量を抑制するが、例えば辞書式符号化部１１ａまたはエントロピー符号化部１１ｂの動作を制御するためのパラメータを変更することによっても圧縮伸張装置２ｅ（圧縮器１１）の消費電力量を抑制することができる場合がある。
【0216】
具体的には、上記したように辞書式符号化においてはヒストリバッファから非圧縮データから部分的に切り出されるデータと一致する過去のデータを検索する処理が実行されるが、このようなヒストリバッファに対する検索（探索）範囲を狭くすることにより、当該辞書式符号化における処理量を低減させ、圧縮伸張装置２ｅ（圧縮器１１）の消費電力量を抑制することができる。
【0217】
このため、本実施形態における圧縮モード情報は、例えば辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂのうちの少なくとも１つの動作を制御するためのパラメータを含む情報であってもよい。なお、圧縮モード情報に含まれるパラメータは、上記した辞書式符号化におけるヒストリバッファに対する検索範囲を指定するパラメータ等を想定しているが、圧縮伸張装置２ｅの消費電力量を抑制するために辞書式符号化部１１ａ及びエントロピー符号化部１１ｂによって実行される処理を制限するものであればよい。この場合、伸張装置２０（伸張器２１）は、読み出しデータに付加されている圧縮モード情報に含まれるパラメータに従って、圧縮装置１０（圧縮器１１）に対応する動作を行う（つまり、エントロピー復号化部２１ａ及び辞書式復号化部２１ｂのうちの少なくとも１つの動作を制御する）ように動作すればよい。
【0218】
また、本実施形態においては圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の合計値（予測消費電力量）に基づいて圧縮器１１を制御するものとして説明したが、圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａの消費電力量、圧縮器１１に含まれるエントロピー符号化部１１ｂの消費電力量、伸張器２１に含まれるエントロピー復号化部２１ａの消費電力量及び伸張器２１に含まれる辞書式復号化部２１ｂの消費電力量を解析部１３が予測する構成の場合には、例えば辞書式符号化部１１ａの消費電力量及び辞書式復号化部２１ｂの消費電力量の合計値に基づいて辞書式符号化部１１ａを制御し、エントロピー符号化部１１ｂの消費電力量及びエントロピー復号化部２１ａの消費電力量の合計値に基づいてエントロピー符号化部１１ｂを制御する構成としてもよい。
【0219】
なお、圧縮器１１に含まれる辞書式符号化部１１ａの消費電力量は例えば前述した第１指標ＰＥ１等に基づいて予測することができ、圧縮器１１に含まれるエントロピー符号化部１１ｂの消費電力量は例えば前述した第１指標ＰＥ２等に基づいて予測することができる。また、伸張器２１に含まれるエントロピー復号化部２１ａの消費電力量は例えば前述した第２指標ＰＤ１等に基づいて予測することができ、伸張器２１に含まれる辞書式復号化部２１ｂの消費電力量は例えば前述した第２指標ＰＤ２等に基づいて予測することができる。
【0220】
本実施形態においては前述した第１実施形態において説明した構成において圧縮器１１（及び伸張器２１）が部分的に制御されるものとして説明したが、本実施形態は、前述した第２実施形態または第３実施形態と組み合わせた構成としてもよい。
【0221】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。なお、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、便宜的に、図１を用いて説明する。
次に、第５実施形態について説明する。なお、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、便宜的に、図１を用いて説明する。
【0222】
本実施形態は、制御部から出力されるモード情報に従って複数の圧縮器が制御される点で、前述した第１実施形態等とは異なる。
【0223】
まず、図１０を参照して、本実施形態に係る圧縮伸張装置２ｅの構成の一例について説明する。図１０においては、前述した図２と同様の部分には同一参照符号を付して、その詳しい説明を省略する。ここでは、図２と異なる部分について主に述べる。
【0224】
本実施形態において、圧縮装置１０は、複数の圧縮器１１１～１１３を含む。複数の圧縮器１１１～１１３は、それぞれ異なる圧縮アルゴリズムでデータを圧縮可能な圧縮器であるものとする。具体的には、例えば圧縮器１１１が辞書式符号化及びエントロピー符号化を組み合わせた圧縮アルゴリズム（以下、第１圧縮アルゴリズムと表記）を採用する圧縮器である場合、圧縮器１１２は例えばランレングス符号化に基づく圧縮アルゴリズム（以下、第２圧縮アルゴリズムと表記）を採用する圧縮器であり、圧縮器１１３は第１及び第２圧縮アルゴリズム以外の圧縮アルゴリズムを採用する圧縮である。なお、第１及び第２圧縮アルゴリズム以外の圧縮アルゴリズムとしては、例えばＢＰＥ（Byte Pair Encoding）またはＰＰＭ（Prediction by Partial Matching）等が考えられる。
【0225】
ここでは、複数の圧縮器１１１～１１３がそれぞれ異なる圧縮アルゴリズムを採用する圧縮器であるものとして説明したが、当該複数の圧縮器１１１～１１３は、同一の圧縮アルゴリズムを採用するが、それぞれ圧縮性能が異なる（すなわち、消費電力量が異なる）圧縮器であってもよい。
【0226】
また、図１０においては、便宜的に３つの圧縮器１１１～１１３が示されているが、当該圧縮器の数は２以上であればよい。
【0227】
なお、上記したように圧縮装置１０が複数の圧縮器１１１～１１３を含む場合、本実施形態に係る伸張装置２０は、当該圧縮器１１１～１１３と同数の伸張器２１１～２１３を含む。この場合、伸張器２１１は、圧縮器１１１において採用されている第１圧縮アルゴリズムで圧縮された圧縮データを伸張する伸張器である。また、伸張器２１２は、圧縮器１１２において採用されている第２圧縮アルゴリズムで圧縮された圧縮データを伸張する伸張器である。更に、伸張器２１３は、圧縮器１１３において採用されている第３圧縮アルゴリズムで圧縮された圧縮データを伸張する伸張器である。
【0228】
また、前述した第１実施形態においては解析部１３が１つの圧縮器１１の消費電力量及び１つの伸張器２１の消費電力量を予測するものとして説明したが、本実施形態において、圧縮装置１０は複数の圧縮器１１１～１１３（及び複数の伸張器２１１～２１３）に対応する複数の解析部１３１～１３３を含む。
【0229】
本実施形態において制御部１４は上記した解析部１３１～１３３によって予測された消費電力量に基づいてモード情報（非圧縮モード情報または圧縮モード情報）を出力するが、本実施形態における圧縮モード情報は、例えば複数の圧縮器１１１～１１３のうちの１つを動作させることを示す情報である。なお、本実施形態における非圧縮モード情報は、複数の圧縮器１１１～１１３の全ての動作を停止させることを示す情報である。
【0230】
次に、本実施形態においてホストから書き込みコマンド及び読み出しコマンドが発行された際の圧縮伸張装置２ｅの処理について説明する。
【0231】
まず、ホストから書き込みコマンドが発行された場合について説明する。この場合、ホストから発行された書き込みコマンドにおいて指定されている非圧縮データ（書き込みデータ）が圧縮装置１０に入力される。
【0232】
圧縮装置１０に入力された非圧縮データは、データバッファ１２に格納されるとともに、複数の解析部１３１～１３３に入力される。
【0233】
この場合、解析部１３１は、第１予測モデルを用いて非圧縮データから圧縮器１１１の消費電力量を予測するとともに、第２予測モデルを用いて当該非圧縮データから伸張器２１１の消費電力量を予測する。また、解析部１３２は、第１予測モデルを用いて非圧縮データから圧縮器１１２の消費電力量を予測するとともに、第２予測モデルを用いて当該非圧縮データから伸張器２１２の消費電力量を予測する。同様に、解析部１３３は、第１予測モデルを用いて非圧縮データから圧縮器１１３の消費電力量を予測するとともに、第２予測モデルを用いて当該非圧縮データから伸張器２１３の消費電力量を予測する。なお、複数の解析部１３１～１３３の各々の処理については前述した第１実施形態において説明した解析部１３の処理と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。複数の解析部１３１～１３３によって予測された複数の圧縮器１１１～１１３の消費電力量及び複数の伸張器２１１～２１３の消費電力量は、制御部１４に出力される。
【0234】
制御部１４は、複数の解析部１３１～１３３から出力された複数の圧縮器１１１～１１３の消費電力量及び複数の伸張器２１１～２１３の消費電力量に基づいて、複数の圧縮器１１１～１１３を制御する。
【0235】
前述した第１実施形態においては、例えば予測消費電力量（圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の合計値）が閾値以上である場合に当該圧縮器１１の動作を停止することを示す非圧縮モード情報を制御部１４が出力し、当該予測消費電力量が閾値未満である場合に当該圧縮器１１を動作させることを示す圧縮モード情報を出力するものとして説明したが、本実施形態においては、複数の圧縮器１１１～１１３の各々を個別に制御する。
【0236】
具体的には、制御部１４は、圧縮器１１１（及び伸張器２１１）用の閾値、圧縮器１１２（及び伸張器２１２）用の閾値及び圧縮器１１３（及び伸張器２１３）用の閾値を保持しているものとする。
【0237】
この場合、本実施形態における制御部１４は、圧縮器１１１の消費電力量及び伸張器２１１の消費電力量の合計値（以下、第１予測消費電力量と表記）が圧縮器１１１用の閾値以上であり、圧縮器１１２の消費電力量及び伸張器２１２の消費電力量の合計値（以下、第２予測消費電力量と表記）が圧縮器１１２用の閾値以上であり、圧縮器１１３の消費電力量及び伸張器２１３の消費電力量の合計値（以下、第３予測消費電力量と表記）が圧縮器１１３用の閾値以上である場合に、複数の圧縮器１１１～１１３の全ての動作を停止させることを示す非圧縮モード情報を出力する。
【0238】
一方、制御部１４は、第１予測消費電力量が圧縮器１１１用の閾値未満である場合には、当該圧縮器１１１を動作させることを示す圧縮モード情報（以下、第１圧縮モード情報と表記）を出力する。また、制御部１４は、第２予測消費電力量が圧縮器１１２用の閾値未満である場合には、当該圧縮器１１２を動作させることを示す圧縮モード情報（以下、第２圧縮モード情報と表記）を出力する。更に、制御部１４は、第３予測消費電力量が圧縮器１１３用の閾値未満である場合には、当該圧縮器１１３を動作させることを示す圧縮モード情報（以下、第３圧縮モード情報と表記）を出力する。
【0239】
なお、本実施形態においては、複数の圧縮器１１１～１１３の全ての動作を停止させる場合を除いて、複数の圧縮器１１１～１１３のうちの１つの圧縮器を動作させるものとする。
【0240】
このため、複数の圧縮器１１１～１１３の各々には、例えば圧縮アルゴリズム（圧縮性能）または消費電力量等の観点に基づいて予め優先度が設定されているものとする。
【0241】
これによれば、例えば第１予測消費電力量が圧縮器１１１用の閾値未満であり、第２予測消費電力量が圧縮器１１２用の閾値未満であり、第３予測消費電力量が圧縮器１１３用の閾値未満であるような場合には、制御部１４は、複数の圧縮器１１１～１１３のうち最も高い優先度が設定されている圧縮器を動作させることを示す圧縮モード情報を出力すればよい。ここでは３つの予測消費電力量（第１～第３予測消費電力量）が閾値未満である場合について説明したが、２つの予測消費電力量が閾値未満である場合についても同様である。
【0242】
なお、２つ以上の予測消費電力量が閾値未満である場合において動作させる圧縮器は、例えば非圧縮データの種類等の情報に基づいて動的に決定（選択）されてもよい。
【0243】
また、上記した圧縮器１１１～１１３用の閾値は、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【0244】
上記したように制御部１４から非圧縮モード情報が出力された場合には、当該非圧縮モード情報が付加された非圧縮データが選択器１５を介してＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる。
【0245】
また、制御部１４から第１圧縮モード情報が出力された場合には、当該第１圧縮モード情報に基づいて動作した圧縮器１１１から出力された圧縮データが選択器１５を介してＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる。この場合、圧縮データには、第１圧縮モード情報が付加される。
【0246】
また、制御部１４から第２圧縮モード情報が出力された場合には、当該第２圧縮モード情報に基づいて動作した圧縮器１１２から出力された圧縮データが選択器１５を介してＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる。この場合、圧縮データには、第２圧縮モード情報が付加される。
【0247】
また、制御部１４から第３圧縮モード情報が出力された場合には、当該第３圧縮モード情報に基づいて動作した圧縮器１１３から出力された圧縮データが選択器１５を介してＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３に書き込まれる。この場合、圧縮データには、第３圧縮モード情報が付加される。
【0248】
次に、ホストから読み出しコマンドが発行された場合について説明する。この場合、ホストから発行された読み出しコマンドに基づいて読み出しデータがＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３から読み出され、当該読み出しデータは、伸張装置２０に入力される。
【0249】
ここで、伸張装置２０に入力される読み出しデータには非圧縮モード情報、第１圧縮モード情報、第２圧縮モード情報または第３圧縮モード情報が付加されており、伸張装置２０においては、当該非圧縮モード情報、第１圧縮モード情報、第２圧縮モード情報または第３圧縮モード情報に基づいて圧縮装置１０に対応する動作が行われる。
【0250】
具体的には、伸張装置２０に入力された読み出しデータに非圧縮モード情報が付加されている場合、当該読み出しデータは非圧縮データであるため、複数の伸張器２１１～２１３の動作は停止され、当該非圧縮データが選択器２２を介して出力される。
【0251】
伸張装置２０に入力された読み出しデータに第１圧縮モード情報が付加されている場合、当該読み出しデータは圧縮器１１１から出力された圧縮データである。この場合、伸張器２１１を動作させる（伸張器２１２及び２１３の動作を停止させる）ことによって当該伸張器２１１から出力された非圧縮データ（つまり、当該圧縮データを伸張した非圧縮データ）が選択器２２を介して出力される。
【0252】
伸張装置２０に入力された読み出しデータに第２圧縮モード情報が付加されている場合、当該読み出しデータは圧縮器１１２から出力された圧縮データである。この場合、伸張器２１２を動作させる（伸張器２１１及び２１３の動作を停止させる）ことによって当該伸張器２１２から出力された非圧縮データ（つまり、当該圧縮データを伸張した非圧縮データ）が選択器２２を介して出力される。
【0253】
伸張装置２０に入力された読み出しデータに第３圧縮モード情報が付加されている場合、当該読み出しデータは圧縮器１１３から出力された圧縮データである。この場合、伸張器２１３を動作させる（伸張器２１１及び２１２の動作を停止させる）ことによって当該伸張器２１３から出力された非圧縮データ（つまり、当該圧縮データを伸張した非圧縮データ）が選択器２２を介して出力される。
【0254】
上記したように本実施形態においては、圧縮装置１０が複数の圧縮器１１１～１１３（例えば、第１及び第２圧縮器）を含み、伸張装置２０が複数の伸張器２１１～２１３（例えば、第１及び第２伸張器）を含む。本実施形態に係る圧縮装置１０に含まれる複数の解析部１３１～１３３（例えば、第１及び第２解析部）は、当該複数の圧縮器１１１～１１３の消費電力量及び複数の伸張器２１１～２１３の消費電力量を予測する。また、本実施形態に係る圧縮装置１０に含まれる制御部１４は、圧縮器１１１～１１３及び伸張器２１１～２１３の組毎に予測された複数の予測消費電力量（第１圧縮器の消費電力量及び第１伸張器の消費電力量の合計値、第２圧縮器の消費電力量及び第２伸張器の消費電力量の合計値等）に基づいて、非圧縮モード情報または圧縮モード情報を出力する。更に、本実施形態における非圧縮モード情報は複数の圧縮器の全ての動作を停止させることを示す情報であり、圧縮モード情報は複数の圧縮器のうちの１つを動作させることを示す情報である。
【0255】
また、本実施形態において伸張装置２０は、非圧縮モード情報が付加された読み出しデータ（非圧縮データ）が入力された場合、当該非圧縮モード情報に基づいて複数の伸張器の動作を停止して非圧縮データを出力する。一方、圧縮モード情報が付加された読み出しデータ（圧縮データ）が入力された場合、伸張装置２０は、当該圧縮モード情報に基づいて複数の伸張器のうちの１つを動作させて当該圧縮データを伸張した非圧縮データを出力する。
【0256】
本実施形態においては、上記したように例えばそれぞれ異なる圧縮アルゴリズムが採用された複数の圧縮器１１１～１１３を用意し、当該圧縮アルゴリズム（つまり、圧縮器１１１～１１３）毎の消費電力量を予測することにより、非圧縮データを圧縮する場合であっても例えば消費電力量の観点から適切な圧縮アルゴリズムで圧縮し、圧縮装置１０の消費電力量を抑制することができる。
【0257】
本実施形態においては前述した第１実施形態において説明した構成において複数の圧縮器１１１～１１３（及び複数の伸張器２１１～２１３）を制御するものとして説明したが、本実施形態は、前述した第２～第４実施形態と組み合わせた構成としてもよい。
【0258】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について説明する。なお、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、便宜的に、図１を用いて説明する。
次に、第６実施形態について説明する。なお、本実施形態に係るメモリシステムのハードウェア構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、便宜的に、図１を用いて説明する。
【0259】
本実施形態は、圧縮器を制御するために予測消費電力量と比較される閾値を外部情報に基づいて調整する点で、前述した第１実施形態等とは異なる。
【0260】
まず、図１１を参照して、本実施形態に係る圧縮装置１０の構成の一例について説明する。図１１においては、前述した図２に示す圧縮装置１０と同様の部分には同一参照符号を付して、その詳しい説明を省略する。ここでは、図２に示す圧縮装置１０と異なる部分について主に述べる。なお、本実施形態に係る伸張装置２０の構成は前述した第１実施形態と同様であるため、図１１においては省略されている。
【0261】
圧縮装置１０は前述した第１実施形態と同様に制御部１４を含むが、本実施形態における制御部１４は、圧縮装置１０の外部から例えば圧縮伸張装置２ｅの消費電量力に関する情報（以下、外部情報と表記）を入力（取得）する。
【0262】
制御部１４は、入力された外部情報に基づいて、前述した予測消費電力量と比較される閾値を調整する。制御部１４は、予測消費電力量と調整された閾値との比較結果に基づいて、圧縮器１１を制御する。
【0263】
次に、本実施形態においてホストから書き込みコマンドが発行された際の圧縮装置１０の動作について説明する。
【0264】
ホストからの書き込みコマンドが発行された場合、当該書き込みコマンドにおいて指定されている非圧縮データ（書き込みデータ）が圧縮装置１０に入力される。
【0265】
この場合、圧縮装置１０に入力された非圧縮データは、データバッファ１２に格納されるとともに、解析部１３に入力される。
【0266】
次に、解析部１３は、第１予測モデルを用いて非圧縮データから圧縮器１１の消費電力量を予測するとともに、第２予測モデルを用いて当該非圧縮データから伸張器２１の消費電力量を予測する。なお、解析部１３が圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量を予測する処理については前述した第１実施形態と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。解析部１３によって予測された圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量は、制御部１４に出力される。
【0267】
ここで、例えばコントローラ２（ＳＳＤコントローラ）の回路全体が発熱した場合、メモリシステム１がサーマルスロット状態となり、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３へのデータの書き込み及び読み込み速度が低下する。この場合、制御部１４は、メモリシステム１におけるサーマルスロット状態を解消するための目標消費電力量を外部情報として外部から入力し、当該目標消費電力量に基づいて閾値を下げる（または閾値を当該目標消費電力量に設定する）ように調整する。
【0268】
これによれば、予測消費電力量が通常よりも低い場合であっても、圧縮器１１の動作を停止させる（つまり、非圧縮モード情報が出力される）ため、上記したサーマルスロット状態の解消に寄与することができる。
【0269】
なお、ここでは外部情報（目標消費電力量）に基づいて閾値を下げるように調整するものとして説明したが、例えば比較的圧縮器１１を動作させることが好ましい状態に関する外部情報が入力された場合には、当該外部情報に基づいて閾値を上げるように調整してもよい。
【0270】
また、ここでは外部情報に基づいて閾値を調整するものとして説明したが、解析部１３から出力された圧縮器１１の消費電力量及び伸張器２１の消費電力量の合計値（予測消費電力量）を当該外部情報に基づいて調整するようにしてもよい。
【0271】
なお、予測消費電力量が閾値以上である場合に非圧縮モード情報が出力され、当該予測消費電力量が閾値未満である場合に圧縮モード情報が出力される点については、前述した第１実施形態と同様である。
【0272】
また、制御部１４から非圧縮モード情報または圧縮モード情報が出力された後の圧縮装置１０の動作は前述した第１実施形態と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。
【0273】
また、本実施形態における伸張装置２０の動作は前述した第１実施形態と同様であるため、ここではその詳しい説明を省略する。
【0274】
上記したように本実施形態においては、外部から入力された外部情報に基づいて閾値を調整する構成により、圧縮伸張装置２ｅの外部（例えば、メモリシステム１等）の状態を考慮して当該圧縮伸張装置２ｅの消費電力量を抑制することができる。
【0275】
なお、本実施形態における外部情報は、例えば圧縮器１１の動作を停止させるまたは当該圧縮器１１を動作させることを指示する情報であっても構わない。この場合、制御部１４は、外部情報に従って非圧縮モード情報または圧縮モード情報を出力すればよい。
【0276】
本実施形態においては前述した第１実施形態において説明した構成において外部情報に基づいて閾値を調整するものとして説明したが、本実施形態は、前述した第２～第５実施形態と組み合わせた構成としてもよい。
【0277】
以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、消費電力量を抑制することが可能な圧縮装置、圧縮伸張装置及びメモリシステムを提供することができる。
【0278】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0279】
１…メモリシステム、２…コントローラ、２ａ…ホストインタフェース、２ｂ…ＣＰＵ、２ｃ…ＮＡＮＤインタフェース、２ｄ…ＤＲＡＭインタフェース、２ｅ…圧縮伸張装置、３…ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ（不揮発性メモリ）、４…ＤＲＡＭ、１０…圧縮装置、１１，１１１～１１３…圧縮器、１１ａ…辞書式符号化部（第１処理部）、１１ｂ…エントロピー符号化部（第２処理部）、１２…データバッファ、１３…解析部、１３ａ…消費電力予測部、１３ｂ…圧縮比予測部、１４…制御部、１４ａ…予測消費電力累積部、１５…選択器（選択部）、２０…伸張装置、２１，２１１～２１３…伸張器、２１ａ…エントロピー復号化部（第３処理部）、２１ｂ…辞書式復号化部（第４処理部）、２２…選択器、１００…第１指標算出回路（第１回路）、１０１…第１算出器、１０２…第２算出器、２００…第２指標算出回路（第２回路）、２０１…第１算出器、２０２…第２算出器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】