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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】P2025008089
(43)【公開日】2025-01-20
(54)【発明の名称】メモリシステムおよび制御方法
(51)【国際特許分類】
G06F 12/04 20060101AFI20250109BHJP
G06F 12/00 20060101ALI20250109BHJP
G06F 12/02 20060101ALI20250109BHJP
G06F 21/60 20130101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
G06F12/04 530
G06F12/00 597U
G06F12/02 510A
G06F21/60 320
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023109957
(22)【出願日】2023-07-04
(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】中西 圭里
(72)【発明者】
【氏名】小川 貴也
(72)【発明者】
【氏名】竹本 卓
(72)【発明者】
【氏名】及川 恒平
【テーマコード（参考）】
5B160
【Ｆターム（参考）】
5B160AA16
5B160DA08
(57)【要約】
【課題】記憶スペースの有効利用とユーザデータの保護とに有用なメモリシステムを実現する。
【解決手段】メモリシステムのコントローラは、圧縮回路と、暗号化回路と、圧縮単位生成回路と、を含む。圧縮単位生成回路は、書き込み先のネームスペースの設定を示す第１のネームスペース設定情報に基づいて算出される、書き込み先のネームスペースに対応する第１の圧縮単位を生成する。第１の圧縮単位は、書き込み先のネームスペースに書き込まれるべきデータを暗号化するための暗号鍵が第１の圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすサイズを有する。
【選択図】図７
【解決手段】メモリシステムのコントローラは、圧縮回路と、暗号化回路と、圧縮単位生成回路と、を含む。圧縮単位生成回路は、書き込み先のネームスペースの設定を示す第１のネームスペース設定情報に基づいて算出される、書き込み先のネームスペースに対応する第１の圧縮単位を生成する。第１の圧縮単位は、書き込み先のネームスペースに書き込まれるべきデータを暗号化するための暗号鍵が第１の圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすサイズを有する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホストに接続可能なメモリシステムであって、
不揮発性メモリと、
前記メモリシステムにアクセスするために前記ホストによって使用される複数のネームスペースを管理し、且つ、前記不揮発性メモリを制御するように構成されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
前記ホストから受信される書き込みデータを圧縮するように構成された圧縮回路と、
前記圧縮回路から出力される圧縮データを、暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成するように構成された暗号化回路と、
前記複数のネームスペースの各々について、前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成するように構成された圧縮単位生成回路と、を含み、
前記圧縮単位生成回路は、
書き込み先のネームスペースのネームスペース識別子を指定するライトコマンドを前記ホストから受信したことに応じ、前記書き込み先のネームスペースの設定を示す第１のネームスペース設定情報に基づいて算出される、前記書き込み先のネームスペースに対応する第１の圧縮単位であって、前記書き込み先のネームスペースに書き込まれるべきデータを暗号化するための暗号鍵が第１の圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすサイズを有する第１の圧縮単位を生成し、
前記第１の圧縮単位を前記圧縮回路に設定するように構成されている、
メモリシステム。
不揮発性メモリと、
前記メモリシステムにアクセスするために前記ホストによって使用される複数のネームスペースを管理し、且つ、前記不揮発性メモリを制御するように構成されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
前記ホストから受信される書き込みデータを圧縮するように構成された圧縮回路と、
前記圧縮回路から出力される圧縮データを、暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成するように構成された暗号化回路と、
前記複数のネームスペースの各々について、前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成するように構成された圧縮単位生成回路と、を含み、
前記圧縮単位生成回路は、
書き込み先のネームスペースのネームスペース識別子を指定するライトコマンドを前記ホストから受信したことに応じ、前記書き込み先のネームスペースの設定を示す第１のネームスペース設定情報に基づいて算出される、前記書き込み先のネームスペースに対応する第１の圧縮単位であって、前記書き込み先のネームスペースに書き込まれるべきデータを暗号化するための暗号鍵が第１の圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすサイズを有する第１の圧縮単位を生成し、
前記第１の圧縮単位を前記圧縮回路に設定するように構成されている、
メモリシステム。
【請求項2】
前記圧縮単位生成回路は、
前記複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数のネームスペース設定情報に基づいて、前記複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数の圧縮単位を予め算出し、前記算出した複数の圧縮単位を保持し、
前記ライトコマンドを前記ホストから受信したことに応じ、前記第１の圧縮単位を前記複数の圧縮単位から選択することによって、前記第１の圧縮単位を前記圧縮回路に設定するように構成されている、
請求項１に記載のメモリシステム。
前記複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数のネームスペース設定情報に基づいて、前記複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数の圧縮単位を予め算出し、前記算出した複数の圧縮単位を保持し、
前記ライトコマンドを前記ホストから受信したことに応じ、前記第１の圧縮単位を前記複数の圧縮単位から選択することによって、前記第１の圧縮単位を前記圧縮回路に設定するように構成されている、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項3】
前記圧縮単位生成回路は、
前記第１のネームスペース設定情報に基づき、前記書き込み先のネームスペースにおいて暗号鍵が切り替えられる単位である暗号鍵切り替え単位を算出し、
前記第１のネームスペース設定情報から、前記書き込み先のネームスペースの論理アドレス空間に含まれる一つの論理アドレス当たりのデータサイズを取得し、
前記算出した暗号鍵切り替え単位と前記取得したデータサイズとのうちの小さい方のサイズを前記第１の圧縮単位として算出するように構成されている、
請求項１に記載のメモリシステム。
前記第１のネームスペース設定情報に基づき、前記書き込み先のネームスペースにおいて暗号鍵が切り替えられる単位である暗号鍵切り替え単位を算出し、
前記第１のネームスペース設定情報から、前記書き込み先のネームスペースの論理アドレス空間に含まれる一つの論理アドレス当たりのデータサイズを取得し、
前記算出した暗号鍵切り替え単位と前記取得したデータサイズとのうちの小さい方のサイズを前記第１の圧縮単位として算出するように構成されている、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項4】
前記コントローラは、
前記不揮発性メモリから読み出される前記暗号化データを、前記圧縮データの暗号化に使用された暗号鍵を使用して復号する復号回路と、
前記復号回路によって復号されたデータを伸張することによって非圧縮データを生成する伸張回路と、をさらに具備し、
前記伸張回路は、
前記非圧縮データのサイズが、前記非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位に一致するか否かを判定するように構成されている、
請求項１に記載のメモリシステム。
前記不揮発性メモリから読み出される前記暗号化データを、前記圧縮データの暗号化に使用された暗号鍵を使用して復号する復号回路と、
前記復号回路によって復号されたデータを伸張することによって非圧縮データを生成する伸張回路と、をさらに具備し、
前記伸張回路は、
前記非圧縮データのサイズが、前記非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位に一致するか否かを判定するように構成されている、
請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項5】
ホストに接続可能なメモリシステムであって、
不揮発性メモリと、
前記メモリシステムをアクセスするために前記ホストによって使用される論理アドレス空間に設定された複数の論理アドレス範囲に１対１の関係でそれぞれ関連付けられた複数の暗号鍵を管理し、且つ、前記不揮発性メモリを制御するように構成されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
前記ホストから受信されるライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮するように構成された圧縮回路と、
前記圧縮回路から出力される圧縮データを、前記ライトコマンドによって指定される論理アドレスが属する論理アドレス範囲に関連付けられた暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成するように構成された暗号化回路と、
前記ホストからライトコマンドが受信される度、前記受信されたライトコマンドによって指定される論理アドレスが属する論理アドレス範囲を特定するように構成された論理アドレス範囲チェック回路と、
前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成するように構成された圧縮単位生成回路と、を含み、
前記圧縮単位生成回路は、
前記ホストから受信された最新のライトコマンドによって指定される第１の論理アドレスが属する第１の論理アドレス範囲が、前記ホストから受信された一つ前のライトコマンドによって指定される第２の論理アドレスが属する第２の論理アドレス範囲と一致する場合、前記最新のライトコマンドに関連付けられた第１の書き込みデータが、前記一つ前のライトコマンドに関連付けられた第２の書き込みデータを少なくとも含むデータと一緒に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを拡張し、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待ち、
前記第１の論理アドレス範囲が前記第２の論理アドレス範囲と一致しない場合、前記第１の書き込みデータと、前記第２の書き込みデータを少なくとも含む前記データと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の前記現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記生成した圧縮単位を前記圧縮回路に設定し、前記ホストからの前記次のライトコマンドの受信を待つように構成されている、
メモリシステム。
不揮発性メモリと、
前記メモリシステムをアクセスするために前記ホストによって使用される論理アドレス空間に設定された複数の論理アドレス範囲に１対１の関係でそれぞれ関連付けられた複数の暗号鍵を管理し、且つ、前記不揮発性メモリを制御するように構成されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
前記ホストから受信されるライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮するように構成された圧縮回路と、
前記圧縮回路から出力される圧縮データを、前記ライトコマンドによって指定される論理アドレスが属する論理アドレス範囲に関連付けられた暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成するように構成された暗号化回路と、
前記ホストからライトコマンドが受信される度、前記受信されたライトコマンドによって指定される論理アドレスが属する論理アドレス範囲を特定するように構成された論理アドレス範囲チェック回路と、
前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成するように構成された圧縮単位生成回路と、を含み、
前記圧縮単位生成回路は、
前記ホストから受信された最新のライトコマンドによって指定される第１の論理アドレスが属する第１の論理アドレス範囲が、前記ホストから受信された一つ前のライトコマンドによって指定される第２の論理アドレスが属する第２の論理アドレス範囲と一致する場合、前記最新のライトコマンドに関連付けられた第１の書き込みデータが、前記一つ前のライトコマンドに関連付けられた第２の書き込みデータを少なくとも含むデータと一緒に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを拡張し、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待ち、
前記第１の論理アドレス範囲が前記第２の論理アドレス範囲と一致しない場合、前記第１の書き込みデータと、前記第２の書き込みデータを少なくとも含む前記データと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の前記現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記生成した圧縮単位を前記圧縮回路に設定し、前記ホストからの前記次のライトコマンドの受信を待つように構成されている、
メモリシステム。
【請求項6】
前記圧縮単位生成回路は、
前記最新のライトコマンドの受信から所定時間経過しても前記次のライトコマンドが受信されない場合、または前記拡張された圧縮単位が上限に達した場合、前記第１の書き込みデータを少なくとも含むデータと、前記次のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記生成した圧縮単位を前記圧縮回路に設定するように構成されている、
請求項５に記載のメモリシステム。
前記最新のライトコマンドの受信から所定時間経過しても前記次のライトコマンドが受信されない場合、または前記拡張された圧縮単位が上限に達した場合、前記第１の書き込みデータを少なくとも含むデータと、前記次のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記生成した圧縮単位を前記圧縮回路に設定するように構成されている、
請求項５に記載のメモリシステム。
【請求項7】
前記コントローラは、
前記第１の論理アドレス範囲が前記第２の論理アドレス範囲と一致しない場合、前記一つ前の書き込みデータを少なくとも含む前記データのうち、少なくとも前記一つ前の書き込みデータを圧縮しない制御を実行するように構成されている、
請求項５に記載のメモリシステム。
前記第１の論理アドレス範囲が前記第２の論理アドレス範囲と一致しない場合、前記一つ前の書き込みデータを少なくとも含む前記データのうち、少なくとも前記一つ前の書き込みデータを圧縮しない制御を実行するように構成されている、
請求項５に記載のメモリシステム。
【請求項8】
前記コントローラは、
前記不揮発性メモリから読み出される前記暗号化データを、前記圧縮データの暗号化に使用された暗号鍵を使用して復号する復号回路と、
前記復号回路によって復号されたデータを伸張することによって非圧縮データを生成する伸張回路と、をさらに具備し、
前記伸張回路は、
前記非圧縮データのサイズが、前記非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位に一致するか否かを判定するように構成されている、
請求項５に記載のメモリシステム。
前記不揮発性メモリから読み出される前記暗号化データを、前記圧縮データの暗号化に使用された暗号鍵を使用して復号する復号回路と、
前記復号回路によって復号されたデータを伸張することによって非圧縮データを生成する伸張回路と、をさらに具備し、
前記伸張回路は、
前記非圧縮データのサイズが、前記非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位に一致するか否かを判定するように構成されている、
請求項５に記載のメモリシステム。
【請求項9】
ホストに接続可能なメモリシステムであって、
不揮発性メモリと、
前記メモリシステムにアクセスするために前記ホストによって使用される複数のネームスペースと、前記複数のネームスペースに１対１の関係でそれぞれ関連付けられた複数の暗号鍵とを管理し、且つ、前記不揮発性メモリを制御するように構成されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
前記ホストから受信されるライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮するように構成された圧縮回路と、
前記圧縮回路から出力される圧縮データを、前記書き込みデータが書き込まれるべきネームスペースに関連付けられた暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成するように構成された暗号化回路と、
前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成するように構成された圧縮単位生成回路と、を含み、
前記圧縮単位生成回路は、
前記ホストから受信された最新のライトコマンドによって指定される第１のネームスペース識別子が、前記ホストから受信された一つ前のライトコマンドによって指定される第２のネームスペース識別子と一致する場合、前記最新のライトコマンドに関連付けられた第１の書き込みデータが、前記一つ前のライトコマンドに関連付けられた第２の書き込みデータを少なくとも含むデータと一緒に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを拡張し、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待ち、
前記第１のネームスペース識別子が前記第２のネームスペース識別子と一致しない場合、前記第１の書き込みデータと、前記第２の書き込みデータを少なくとも含む前記データと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の前記現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記生成した圧縮単位を前記圧縮回路に設定し、前記ホストからの前記次のライトコマンドの受信を待つように構成されている、
メモリシステム。
不揮発性メモリと、
前記メモリシステムにアクセスするために前記ホストによって使用される複数のネームスペースと、前記複数のネームスペースに１対１の関係でそれぞれ関連付けられた複数の暗号鍵とを管理し、且つ、前記不揮発性メモリを制御するように構成されたコントローラと、を具備し、
前記コントローラは、
前記ホストから受信されるライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮するように構成された圧縮回路と、
前記圧縮回路から出力される圧縮データを、前記書き込みデータが書き込まれるべきネームスペースに関連付けられた暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成するように構成された暗号化回路と、
前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成するように構成された圧縮単位生成回路と、を含み、
前記圧縮単位生成回路は、
前記ホストから受信された最新のライトコマンドによって指定される第１のネームスペース識別子が、前記ホストから受信された一つ前のライトコマンドによって指定される第２のネームスペース識別子と一致する場合、前記最新のライトコマンドに関連付けられた第１の書き込みデータが、前記一つ前のライトコマンドに関連付けられた第２の書き込みデータを少なくとも含むデータと一緒に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを拡張し、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待ち、
前記第１のネームスペース識別子が前記第２のネームスペース識別子と一致しない場合、前記第１の書き込みデータと、前記第２の書き込みデータを少なくとも含む前記データと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の前記現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記生成した圧縮単位を前記圧縮回路に設定し、前記ホストからの前記次のライトコマンドの受信を待つように構成されている、
メモリシステム。
【請求項10】
前記圧縮単位生成回路は、
前記最新のライトコマンドの受信から所定時間経過しても前記次のライトコマンドが受信されない場合、または前記拡張された圧縮単位が上限に達した場合、前記第１の書き込みデータを少なくとも含むデータと、前記次のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記生成した圧縮単位を前記圧縮回路に設定するように構成されている、
請求項９に記載のメモリシステム。
前記最新のライトコマンドの受信から所定時間経過しても前記次のライトコマンドが受信されない場合、または前記拡張された圧縮単位が上限に達した場合、前記第１の書き込みデータを少なくとも含むデータと、前記次のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記生成した圧縮単位を前記圧縮回路に設定するように構成されている、
請求項９に記載のメモリシステム。
【請求項11】
前記コントローラは、
前記第１のネームスペース識別子が前記第２のネームスペース識別子と一致しない場合、前記第２の書き込みデータを少なくとも含む前記データのうち、少なくとも前記第２の書き込みデータを圧縮しない制御を実行するように構成されている、
請求項９に記載のメモリシステム。
前記第１のネームスペース識別子が前記第２のネームスペース識別子と一致しない場合、前記第２の書き込みデータを少なくとも含む前記データのうち、少なくとも前記第２の書き込みデータを圧縮しない制御を実行するように構成されている、
請求項９に記載のメモリシステム。
【請求項12】
前記コントローラは、
前記不揮発性メモリから読み出される前記暗号化データを、前記圧縮データの暗号化に使用された暗号鍵を使用して復号する復号回路と、
前記復号回路によって復号されたデータを伸張することによって非圧縮データを生成する伸張回路と、をさらに具備し、
前記伸張回路は、
前記非圧縮データのサイズが、前記非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位に一致するか否かを判定するように構成されている、
請求項９に記載のメモリシステム。
前記不揮発性メモリから読み出される前記暗号化データを、前記圧縮データの暗号化に使用された暗号鍵を使用して復号する復号回路と、
前記復号回路によって復号されたデータを伸張することによって非圧縮データを生成する伸張回路と、をさらに具備し、
前記伸張回路は、
前記非圧縮データのサイズが、前記非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位に一致するか否かを判定するように構成されている、
請求項９に記載のメモリシステム。
【請求項13】
不揮発性メモリを含むメモリシステムを制御する制御方法であって、
前記メモリシステムにアクセスするためにホストによって使用される複数のネームスペースを管理することと、
前記ホストから受信される書き込みデータを圧縮することと、
前記書き込みデータを圧縮することによって得られる圧縮データを、暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成することと、
前記複数のネームスペースの各々について、前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成することと、を具備し、
前記圧縮単位を生成することは、
書き込み先のネームスペースのネームスペース識別子を指定するライトコマンドを前記ホストから受信したことに応じ、前記書き込み先のネームスペースの設定を示す第１のネームスペース設定情報に基づいて算出される、前記書き込み先のネームスペースに対応する第１の圧縮単位であって、前記書き込み先のネームスペースに書き込まれるべきデータを暗号化するための暗号鍵が第１の圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすサイズを有する第１の圧縮単位を、前記書き込み先のネームスペースに書き込まれるべき書き込みデータを圧縮する際に使用すべき圧縮単位として生成することを含む、
制御方法。
前記メモリシステムにアクセスするためにホストによって使用される複数のネームスペースを管理することと、
前記ホストから受信される書き込みデータを圧縮することと、
前記書き込みデータを圧縮することによって得られる圧縮データを、暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成することと、
前記複数のネームスペースの各々について、前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成することと、を具備し、
前記圧縮単位を生成することは、
書き込み先のネームスペースのネームスペース識別子を指定するライトコマンドを前記ホストから受信したことに応じ、前記書き込み先のネームスペースの設定を示す第１のネームスペース設定情報に基づいて算出される、前記書き込み先のネームスペースに対応する第１の圧縮単位であって、前記書き込み先のネームスペースに書き込まれるべきデータを暗号化するための暗号鍵が第１の圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすサイズを有する第１の圧縮単位を、前記書き込み先のネームスペースに書き込まれるべき書き込みデータを圧縮する際に使用すべき圧縮単位として生成することを含む、
制御方法。
【請求項14】
不揮発性メモリを含むメモリシステムを制御する制御方法であって、
前記メモリシステムにアクセスするためにホストによって使用される論理アドレス空間に設定された複数の論理アドレス範囲に１対１の関係でそれぞれ関連付けられた複数の暗号鍵を管理することと、
ホストから受信されるライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮することと、
前記書き込みデータを圧縮することによって得られる圧縮データを、前記ライトコマンドによって指定される論理アドレスが属する論理アドレス範囲に関連付けられた暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成することと、
前記ホストからライトコマンドが受信される度、前記受信されたライトコマンドによって指定される論理アドレスが属する論理アドレス範囲を特定することと、
前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成することと、を具備し、
前記圧縮単位を生成することは、
前記ホストから受信された最新のライトコマンドによって指定される第１の論理アドレスが属する第１の論理アドレス範囲が、前記ホストから受信された一つ前のライトコマンドによって指定される第２の論理アドレスが属する第２の論理アドレス範囲と一致する場合、前記最新のライトコマンドに関連付けられた第１の書き込みデータが、前記一つ前のライトコマンドに関連付けられた第２の書き込みデータを少なくとも含むデータと一緒に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを前記第１の書き込みデータのサイズだけ増加させ、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待つことと、
前記第１の論理アドレス範囲が前記第２の論理アドレス範囲と一致しない場合、前記第１の書き込みデータと、前記第２の書き込みデータを少なくとも含む前記データと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の前記現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待つことと、を含む、
制御方法。
前記メモリシステムにアクセスするためにホストによって使用される論理アドレス空間に設定された複数の論理アドレス範囲に１対１の関係でそれぞれ関連付けられた複数の暗号鍵を管理することと、
ホストから受信されるライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮することと、
前記書き込みデータを圧縮することによって得られる圧縮データを、前記ライトコマンドによって指定される論理アドレスが属する論理アドレス範囲に関連付けられた暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成することと、
前記ホストからライトコマンドが受信される度、前記受信されたライトコマンドによって指定される論理アドレスが属する論理アドレス範囲を特定することと、
前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成することと、を具備し、
前記圧縮単位を生成することは、
前記ホストから受信された最新のライトコマンドによって指定される第１の論理アドレスが属する第１の論理アドレス範囲が、前記ホストから受信された一つ前のライトコマンドによって指定される第２の論理アドレスが属する第２の論理アドレス範囲と一致する場合、前記最新のライトコマンドに関連付けられた第１の書き込みデータが、前記一つ前のライトコマンドに関連付けられた第２の書き込みデータを少なくとも含むデータと一緒に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを前記第１の書き込みデータのサイズだけ増加させ、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待つことと、
前記第１の論理アドレス範囲が前記第２の論理アドレス範囲と一致しない場合、前記第１の書き込みデータと、前記第２の書き込みデータを少なくとも含む前記データと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の前記現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待つことと、を含む、
制御方法。
【請求項15】
不揮発性メモリを含むメモリシステムを制御する制御方法であって、
前記メモリシステムにアクセスするためにホストによって使用される複数のネームスペースと、前記複数のネームスペースに１対１の関係でそれぞれ関連付けられた複数の暗号鍵とを管理することと、
前記ホストから受信されるライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮することと、
前記書き込みデータを圧縮することによって得られる圧縮データを、前記書き込みデータが書き込まれるべきネームスペースに関連付けられた暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成することと、
前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成することと、を具備し、
前記圧縮単位を生成することは、
前記ホストから受信された最新のライトコマンドによって指定される第１のネームスペース識別子が、前記ホストから受信された一つ前のライトコマンドによって指定される第２のネームスペース識別子と一致する場合、前記最新のライトコマンドに関連付けられた第１の書き込みデータが、前記一つ前のライトコマンドに関連付けられた第２の書き込みデータを少なくとも含むデータと一緒に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを、前記第２の書き込みデータのサイズだけ増加させ、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待つことと、
前記第１のネームスペース識別子が前記第２のネームスペース識別子と一致しない場合、前記第１の書き込みデータと、前記第２の書き込みデータを少なくとも含む前記データと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の前記現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待つことと、を含む、
制御方法。
前記メモリシステムにアクセスするためにホストによって使用される複数のネームスペースと、前記複数のネームスペースに１対１の関係でそれぞれ関連付けられた複数の暗号鍵とを管理することと、
前記ホストから受信されるライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮することと、
前記書き込みデータを圧縮することによって得られる圧縮データを、前記書き込みデータが書き込まれるべきネームスペースに関連付けられた暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成することと、
前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成することと、を具備し、
前記圧縮単位を生成することは、
前記ホストから受信された最新のライトコマンドによって指定される第１のネームスペース識別子が、前記ホストから受信された一つ前のライトコマンドによって指定される第２のネームスペース識別子と一致する場合、前記最新のライトコマンドに関連付けられた第１の書き込みデータが、前記一つ前のライトコマンドに関連付けられた第２の書き込みデータを少なくとも含むデータと一緒に圧縮されるように、前記圧縮単位の現在のサイズを、前記第２の書き込みデータのサイズだけ増加させ、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待つことと、
前記第１のネームスペース識別子が前記第２のネームスペース識別子と一致しない場合、前記第１の書き込みデータと、前記第２の書き込みデータを少なくとも含む前記データと、が別々に圧縮されるように、前記圧縮単位の前記現在のサイズを前記圧縮単位として生成し、前記ホストからの次のライトコマンドの受信を待つことと、を含む、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、不揮発性メモリを備えるメモリシステムおよびメモリシステムを制御する制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、不揮発性メモリを備えるメモリシステムが広く普及している。このようなメモリシステムの一つとして、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを備えるソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）が知られている。
【0003】
また、最近では、不揮発性メモリの記憶スペースの有効利用と、メモリシステムに保存されたユーザデータの保護と、に有用なメモリシステムの実現が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１６／００１１９７２号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第２０２２／０３７７０２７号明細書
【特許文献3】米国特許出願公開第２０２２／０３７７０１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、不揮発性メモリの記憶スペースの有効利用とユーザデータの保護とに有用なメモリシステムおよび制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
実施形態によれば、メモリシステムは、ホストに接続可能である。前記メモリシステムは、不揮発性メモリと、コントローラとを具備する。前記コントローラは、前記メモリシステムにアクセスするために前記ホストによって使用される複数のネームスペースを管理し、且つ、前記不揮発性メモリを制御するように構成されている。前記コントローラは、圧縮回路と、暗号化回路と、圧縮単位生成回路と、を含む。前記圧縮回路は、前記ホストから受信される書き込みデータを圧縮するように構成されている。前記暗号化回路は、前記圧縮回路から出力される圧縮データを、暗号鍵を使用して暗号化することによって、前記不揮発性メモリに書き込まれるべき暗号化データを生成するように構成されている。前記圧縮単位生成回路は、前記複数のネームスペースの各々について、前記書き込みデータを圧縮する単位である圧縮単位を生成するように構成されている。前記圧縮単位生成回路は、書き込み先のネームスペースのネームスペース識別子を指定するライトコマンドを前記ホストから受信したことに応じ、前記書き込み先のネームスペースの設定を示す第１のネームスペース設定情報に基づいて算出される、前記書き込み先のネームスペースに対応する第１の圧縮単位であって、前記書き込み先のネームスペースに書き込まれるべきデータを暗号化するための暗号鍵が第１の圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすサイズを有する第１の圧縮単位を生成する。前記圧縮単位生成回路は、前記第１の圧縮単位を前記圧縮回路に設定する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態に係るメモリシステムを含む情報処理システムの構成例を示すブロック図。
【図2】第１実施形態に係るメモリシステムの不揮発性メモリに含まれる複数のメモリチップの各々の構成例を示すブロック図。
【図3】第１実施形態に係るメモリシステムにおいて使用されるネームスペースの構成例を示す図。
【図4】第１実施形態に係るメモリシステムにおいて使用されるロッキングテーブルの構成例を示す図。
【図5】第１実施形態に係るメモリシステムにおける論理アドレス範囲（ＬＢＡレンジ）の設定の例を示す図。
【図6】データを圧縮するための圧縮単位とデータを暗号化するための暗号化鍵との関係の例を示す図。
【図7】第１実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるデータ書き込み処理およびデータ読み出し処理の例を示す図。
【図8】第１実施形態に係るメモリシステムにおいて管理されるネームスペース設定情報の例を示す図。
【図9】第１実施形態に係るメモリシステムおいて実行されるデータ書き込み処理の手順を示すフローチャート。
【図10】第１実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される圧縮単位生成処理の手順を示すフローチャート。
【図11】第１実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される暗号鍵切り替え単位算出処理の手順を示すフローチャート。
【図12】第１実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるデータ読み出し処理の手順を示すフローチャート。
【図13】第２実施形態に係るメモリシステムにおけるデータ書き込み処理およびデータ読み出し処理の例を示す図。
【図14】第２実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、複数の書き込みデータに対する圧縮処理の第１の例を示す図。
【図15】第２実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、複数の書き込みデータに対する圧縮処理の第２の例を示す図。
【図16】第２実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、複数の書き込みデータに対する圧縮処理の第３の例を示す図。
【図17A】第２実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるデータ書き込み処理の一部の手順を示すフローチャート。
【図17B】第２実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるデータ書き込み処理の残りの手順を示すフローチャート。
【図18】第３実施形態に係るメモリシステムにおけるデータ書き込み処理およびデータ読み出し処理の例を示す図。
【図19】第３実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、複数の書き込みデータに対する圧縮処理の第１の例を示す図。
【図20】第３実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、複数の書き込みデータに対する圧縮処理の第２の例を示す図。
【図21】第３実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、複数の書き込みデータに対する圧縮処理の第３の例を示す図。
【図22A】第３実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるデータ書き込み処理の一部の手順を示すフローチャート。
【図22B】第３実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるデータ書き込み処理の残りの手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るメモリシステム３を含む情報処理システム１の構成例を示すブロック図である。情報処理システム１は、ホスト２と、メモリシステム３とを含む。ホスト２と、メモリシステム３とは、バス７を介して接続可能である。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るメモリシステム３を含む情報処理システム１の構成例を示すブロック図である。情報処理システム１は、ホスト２と、メモリシステム３とを含む。ホスト２と、メモリシステム３とは、バス７を介して接続可能である。
【0009】
ホスト２は、情報処理装置である。ホスト２は、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、または携帯端末である。ホスト２は、メモリシステム３にアクセスする。具体的には、ホスト２は、データを書き込むためのコマンドであるライトコマンドをメモリシステム３に送信する。また、ホスト２は、データを読み出すためのコマンドであるリードコマンドをメモリシステム３に送信する。
【0010】
メモリシステム３は、ホスト２に接続可能なストレージデバイスである。メモリシステム３は、例えば、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）によって実現される。メモリシステム３は、不揮発性メモリを含む。メモリシステム３は、不揮発性メモリにデータを書き込む。また、メモリシステム３は、不揮発性メモリからデータを読み出す。
【0011】
メモリシステム３とホスト２との間の通信は、バス７を介して実行される。バス７は、ホスト２とメモリシステム３とを接続する伝送路である。バス７は、例えば、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓＴＭ（ＰＣＩｅＴＭ）バスである。ホスト２とメモリシステム３とは、ＰＣＩｅバスを介して、データ、入出力（Ｉ／Ｏ）コマンド、およびその応答を送受信する。Ｉ／Ｏコマンドは、不揮発性メモリへのデータの書き込み、または不揮発性メモリからのデータの読み出しを行うためのコマンドである。Ｉ／Ｏコマンドは、例えば、ライトコマンド、またはリードコマンドである。
【0012】
ホスト２とメモリシステム３とを接続するための論理インタフェースの規格としては、例えば、ＮＶＭ ｅｘｐｒｅｓｓＴＭ（ＮＶＭｅＴＭ）規格が使用され得る。ＮＶＭｅ規格のインタフェースでは、少なくとも一つのサブミッションキュー（ＳＱ）と、この少なくとも一つのサブミッションキュー（ＳＱ）に関連付けられたコンプリーションキュー（ＣＱ）とを含む対のキューを用いて、ホスト２とメモリシステム３との間でコマンドおよびその応答の送受信が実行される。この対のキューは、サブミッションキュー／コンプリーションキューペア（ＳＱ／ＣＱペア）と称される。ホスト２は、サブミッションキュー（ＳＱ）にコマンドを格納することでコマンドを発行し、コンプリーションキュー（ＣＱ）に格納されている完了応答を処理することで発行したコマンドの処理が完了されたか否かを確認する。メモリシステム３は、サブミッションキュー（ＳＱ）に格納されているコマンドをフェッチすることでホスト２からコマンドを受信し、処理が完了したコマンドに対応する完了応答をコンプリーションキュー（ＣＱ）に格納することで、コマンドの処理が完了したことをホスト２に通知する。
【0013】
次に、ホスト２の構成について説明する。
【0014】
ホスト２は、プロセッサ２１と、メモリ２２とを含む。プロセッサ２１およびメモリ２２は、内部バス２０を介して相互接続される。
【0015】
プロセッサ２１は、例えばＣＰＵである。プロセッサ２１は、メモリシステム３、または、ホスト２に接続された他のストレージデバイスからメモリ２２にロードされるソフトウェア（ホストソフトウェア）を実行する。ホストソフトウェアは、例えば、オペレーティングシステム、ファイルシステム、アプリケーションプログラム、を含む。
【0016】
メモリ２２は、例えば揮発性のメモリである。メモリ２２は、メインメモリ、システムメモリ、またはホストメモリとも称される。メモリ２２は、例えばダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）である。メモリ２２の記憶領域の一部は、ＳＱ／ＣＱペアを格納するために使用される。また、メモリ２２の記憶領域の他の一部は、データバッファとして使用される。データバッファには、メモリシステム３に書き込まれるべきライトデータまたはメモリシステム３から転送されたリードデータが格納される。
【0017】
次に、メモリシステム３の内部構成について説明する。メモリシステム３は、コントローラ４と、不揮発性メモリ５とを含む。また、メモリシステム３は、ランダムアクセスメモリ、例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）６をさらに含んでいてもよい。
【0018】
コントローラ４は、メモリコントローラである。コントローラ４は、例えば、ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ（ＳｏＣ）のような制御回路である。コントローラ４は、不揮発性メモリ５に電気的に接続されている。コントローラ４は、ホスト２から受信されるＩ／Ｏコマンドそれぞれを処理することによって、不揮発性メモリ５からデータを読み出すためのデータ読み出し処理と、不揮発性メモリ５にデータを書き込むためのデータ書き込み処理とを実行する。コントローラ４と不揮発性メモリ５とを接続する物理インタフェースとしては、例えば、Ｔｏｇｇｌｅ ＮＡＮＤフラッシュインタフェース、またはオープンＮＡＮＤフラッシュインタフェース（ＯＮＦＩ）が使用される。コントローラ４の各部の機能は、専用ハードウェア、プログラムを実行するプロセッサ、またはこれらの組み合わせによって実現され得る。
【0019】
不揮発性メモリ５の一例は、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリである。不揮発性メモリ５は、２次元構造のフラッシュメモリであってもよいし、３次元構造のフラッシュメモリであってもよい。不揮発性メモリ５は、例えば、複数のメモリチップを含む。メモリチップは、メモリダイとも称される。複数のメモリチップの各々は、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリダイとして実現される。以下では、メモリチップをＮＡＮＤチップと称する。図１においては、不揮発性メモリ５が、３２個のＮＡＮＤチップ＃０～＃３１を含む場合が示されている。
【0020】
ＤＲＡＭ６は、揮発性メモリである。ＤＲＡＭ６の記憶領域の一部は、例えば、コントローラ４によって使用される管理データを格納するために使用される。
【0021】
次に、コントローラ４の内部構成を説明する。コントローラ４は、ホストインタフェース（ホスト Ｉ／Ｆ）４０１と、ＣＰＵ４０２と、暗号鍵管理回路４０３と、誤り訂正符号（ＥＣＣ）処理回路４０４と、ＤＲＡＭインタフェース（ＤＲＡＭ Ｉ／Ｆ）４０５と、圧縮回路４０６と、伸張回路４０７と、暗号化回路４０８と、復号回路４０９と、バッファメモリ４１０と、不揮発性メモリインタフェース（不揮発性メモリ Ｉ／Ｆ）４１１とを含む。これらホストインタフェース４０１と、ＣＰＵ４０２と、暗号鍵管理回路４０３と、ＥＣＣ処理回路４０４と、ＤＲＡＭインタフェース４０５と、圧縮回路４０６と、伸張回路４０７と、暗号化回路４０８と、復号回路４０９と、バッファメモリ４１０と、不揮発性メモリインタフェース４１１とは、内部バス４００を介して相互接続される。
【0022】
ホストインタフェース４０１は、ホスト２との通信を実行する通信インタフェース回路である。ホストインタフェース４０１は、ライトコマンド、リードコマンドといった様々なコマンドをホスト２から受信（フェッチ）する。そして、ホストインタフェース４０１は、コントローラ４によって処理されたコマンドに対応する応答（例えば、完了応答）をホスト２に送信する。
【0023】
ライトコマンドは、メモリシステム３に対し、ユーザデータ（書き込みデータ）を、不揮発性メモリ５に書き込むことを要求するコマンドである。ライトコマンドは、例えば、書き込み先のネームスペースを識別するネームスペース識別子と、この書き込み先のネームスペース内の書き込み先の論理アドレス（開始ＬＢＡ）と、このライトコマンドに関連付けられた書き込みデータのサイズ（ＬＢＡの個数）と、書き込みデータが格納されているメモリ２２内の位置を示すデータポインタと、を指定する。書き込み先のネームスペースは、書き込みデータが書き込まれるべきネームスペースである。書き込み先の論理アドレスは、書き込みデータが書き込まれるべき最初の論理アドレスである。
【0024】
リードコマンドは、メモリシステム３に対し、ユーザデータ（リード対象データ）を、不揮発性メモリ５から読み出すことを要求するコマンドである。リードコマンドは、例えば、ネームスペースを識別するネームスペース識別子と、このネームスペース内の論理アドレス（開始ＬＢＡ）と、リード対象データのサイズ（ＬＢＡの個数）と、リード対象データが転送されるべきメモリ２２内の位置を示すデータポインタと、を指定する。
【0025】
ＣＰＵ４０２は、プロセッサである。ＣＰＵ４０２は、不揮発性メモリ５または図示しないＲＯＭに格納されている制御プログラム（ファームウェア）を実行することによって様々な処理を行う。
【0026】
ＣＰＵ４０２は、例えば、フラッシュトランスレーション層（ＦＴＬ）として、不揮発性メモリ５に記憶されたデータの管理と、不揮発性メモリ５に含まれるブロックの管理とを行う。不揮発性メモリ５に記憶されたデータの管理は、例えば、マッピング情報の管理を含む。ＣＰＵ４０２は、論理物理アドレス変換テーブル（Ｌ２Ｐテーブル）を使用して、マッピング情報を管理する。マッピング情報は、論理アドレスそれぞれと不揮発性メモリ５の物理アドレスそれぞれとの間のマッピングを示す情報である。論理アドレスは、メモリシステム３にアクセスするためにホスト２によって使用されるアドレスである。論理アドレスとしては、例えば、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）が使用される。ＬＢＡは、論理ブロックと称されるデータを参照するために使用される論理アドレスである。ＬＢＡによって指定可能な論理ブロックのサイズは、例えば、５１２バイト、４ＫｉＢ、８ＫｉＢ、または１６ＫｉＢ、等である。物理アドレスは、不揮発性メモリ５内の物理的な記憶位置を示すアドレスである。
【0027】
また、ＣＰＵ４０２は、複数のネームスペースを作成および管理する。複数のネームスペースの各々は、論理アドレスの集合である。複数のネームスペースは、一つのメモリシステムをあたかも複数のメモリシステムであるかのように動作させるために使用される。複数のネームスペースの各々は、メモリシステム３にアクセスするためにホスト２によって使用される。複数のネームスペースの各々は、ネームスペース識別子によって識別される。ネームスペース識別子は、アクセス対象のネームスペースを指定するためにホスト２によって使用される識別子である。
【0028】
また、不揮発性メモリ５に含まれるブロックの管理は、不揮発性メモリ５に含まれるバッドブロックの管理と、ウェアレベリングと、ガベージコレクションとを含む。
【0029】
暗号鍵管理回路４０３は、暗号鍵を管理する回路である。暗号鍵は、書き込みデータの暗号化および復号に使用される鍵である。暗号鍵管理回路４０３は、例えば、ネームスペース毎に、一つ以上の暗号鍵を管理する。暗号鍵管理回路４０３の詳細については、図４を参照して後述する。
【0030】
ＥＣＣ処理回路４０４は、不揮発性メモリ５にデータが書き込まれる際に、誤り訂正符号化処理を実行する。誤り訂正符号化処理は、不揮発性メモリ５に書き込まれるべきデータに誤り訂正符号（ＥＣＣ）を冗長コードとして付加する処理である。不揮発性メモリ５からデータがリードされた際に、ＥＣＣ処理回路４０４は、誤り訂正復号処理を実行する。誤り訂正復号処理は、不揮発性メモリ５から読み出されたデータに付加されたＥＣＣを使用して、このデータの誤りを検出及び訂正する処理である。
【0031】
ＤＲＡＭインタフェース４０５は、ＤＲＡＭ６を制御する回路である。ＤＲＡＭインタフェース４０５は、ＤＲＡＭ６にデータを格納する。また、ＤＲＡＭインタフェース４０５は、ＤＲＡＭ６に格納されているデータを読み出す。
【0032】
圧縮回路４０６は、ホスト２から受信されたライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮する回路である。圧縮回路４０６は、可逆圧縮アルゴリズムを使用して、書き込みデータを圧縮する。以降では、書き込みデータを圧縮することによって得られたデータを、圧縮データと称する。可逆圧縮アルゴリズムの例としては、例えば、辞書式符号化、エントロピー符号化、辞書式符号化とエントロピー符号化との組み合わせ、等が挙げられる。
【0033】
圧縮データは、圧縮前の書き込みデータよりも小さいサイズを有する。圧縮回路４０６によって一度に圧縮される書き込みデータのサイズが大きいほど、書き込みデータのサイズに対する圧縮データのサイズの比率が小さくなる。つまり、圧縮回路４０６は、より大きいサイズの書き込みデータを一度に圧縮するほど、高い効率で書き込みデータを圧縮することができる。なぜなら、一度に圧縮される書き込みデータのサイズが大きいほど、書き込みデータの圧縮処理において参照可能な情報量が増えるからである。
【0034】
圧縮回路４０６によって一度に圧縮される書き込みデータのサイズは、圧縮単位と称される。つまり、圧縮単位は、書き込みデータを圧縮する単位である。
【0035】
伸張回路４０７は、圧縮データを伸張することによって非圧縮データを生成する回路である。
【0036】
暗号化回路４０８は、圧縮データを暗号化（ｅｎｃｒｙｐｔ）する回路である。以降では、暗号化回路４０８によって暗号化されたデータを、暗号化データと称する。暗号化回路４０８は、圧縮回路４０６から出力される圧縮データを、暗号鍵管理回路４０３によって管理される暗号鍵を使用して暗号化することによって、不揮発性メモリ５に書き込まれるべき暗号化データを生成する。生成された暗号化データは、ＥＣＣ処理回路４０４によって誤り訂正符号化処理が実行された後に、不揮発性メモリインタフェース４１１を介して不揮発性メモリ５に書き込まれる。
【0037】
復号回路４０９は、暗号化データを復号（ｄｅｃｒｙｐｔ）する回路である。復号回路４０９は、不揮発性メモリ５から読み出された暗号化データを、暗号鍵管理回路４０３によって管理されている暗号鍵を使用して復号する。不揮発性メモリ５から読み出された暗号化データは、圧縮データを暗号化することによって得られたデータである。不揮発性メモリ５から読み出された暗号化データは、ＥＣＣ処理回路４０４によって誤りが訂正された後に、ＥＣＣ処理回路４０４から復号回路４０９に転送される。復号回路４０９は、暗号化データを復号することによって暗号化が解除された圧縮データを生成し、生成した圧縮データを伸張回路４０７に転送する。
【0038】
バッファメモリ４１０は、一時的にデータを保持する揮発性メモリである。バッファメモリ４１０の記憶領域の一部は、ホスト２から受信された書き込みデータを一時的に格納するために使用される。また、バッファメモリ４１０の記憶領域の他の一部は、不揮発性メモリ５から読み出されたデータを一時的に格納するために使用される。
【0039】
不揮発性メモリインタフェース４１１は、不揮発性メモリ５を制御する回路である。不揮発性メモリインタフェース４１１は、不揮発性メモリ５に含まれる複数のＮＡＮＤチップに電気的に接続される。
【0040】
個々のＮＡＮＤチップは、独立して動作可能である。このため、ＮＡＮＤチップは、並列動作可能な単位として機能する。不揮発性メモリインタフェース４１１は、チャンネルｃｈ０、ｃｈ１、…、ｃｈ７に接続される。不揮発性メモリインタフェース４１１は、チャンネルｃｈ０、ｃｈ１、…、ｃｈ７の各々を介して、一つまたは複数のＮＡＮＤチップに接続される。図１においては、チャンネルｃｈ０、ｃｈ１、…、ｃｈ７の各々に四つのＮＡＮＤチップが接続されている場合が例示されている。この場合、不揮発性メモリインタフェース４１１は、チャンネルｃｈ０を介して、ＮＡＮＤチップ＃０、＃８、＃１６、および＃２４に接続される。不揮発性メモリインタフェース４１１は、チャンネルｃｈ１を介して、ＮＡＮＤチップ＃１、＃９、＃１７、および＃２５に接続される。そして、不揮発性メモリインタフェース４１１は、チャンネルｃｈ７を介して、ＮＡＮＤチップ＃７、＃１５、＃２３、および＃３１に接続される。ＮＡＮＤチップ＃０、＃１、…、＃７は、コントローラ４によってバンクＢＮＫ０として扱われる。同様に、ＮＡＮＤチップ＃８、＃９、…、＃１５は、コントローラ４によってバンクＢＮＫ１として扱われる。ＮＡＮＤチップ＃１６、＃１７、…、＃２３は、コントローラ４によってバンクＢＮＫ２として扱われる。ＮＡＮＤチップ＃２４、＃２５、…、＃３１は、コントローラ４によってバンクＢＮＫ３として扱われる。バンクは、インタリーブ動作によって、複数のＮＡＮＤチップを並列動作させる単位である。
【0041】
図１に示される不揮発性メモリ５の構成においては、コントローラ４は、８チャンネルと、４バンク間のインタリーブ動作とによって、最大で３２個のＮＡＮＤチップにデータを並列に書き込むことができる（並列書き込み数＝３２）。なお、ＮＡＮＤチップ＃０～＃３１の各々は、複数のプレーンを有するマルチプレーン構成を有していてもよい。例えば、ＮＡＮＤチップ＃０～＃３１の各々が二つのプレーンを含む場合、コントローラ４は、最大で６４個のプレーンにデータを並列に書き込むことができる（並列書き込み数＝６４）。
【0042】
次に、ＮＡＮＤチップの構成を説明する。図２は、不揮発性メモリ５に含まれる複数のＮＡＮＤチップの各々の構成例を示すブロック図である。
【0043】
ＮＡＮＤチップ＃ｎは、ＮＡＮＤチップ＃０～＃３１のうちの任意のＮＡＮＤチップである（ｎは、０から３１までの整数）。ＮＡＮＤチップ＃ｎは、メモリセルアレイ５１を含む。メモリセルアレイ５１は、複数のブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｑ－１を含む。ブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｑ－１の各々は、複数のページ（ここではページＰ０～Ｐｐ－１）を含む。各ページは、複数のメモリセルを含む。ブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｑ－１の各々は、データを消去するデータ消去動作の単位である。ページＰ０～Ｐｐ－１の各々は、データ書き込み動作およびデータ読み出し動作の単位である。
【0044】
図３は、メモリシステム３において管理される複数のネームスペースを説明するための図である。
【0045】
図３においては、コントローラ４がネームスペースＮＳ１、ネームスペースＮＳ２、ネームスペースＮＳ３を管理している場合が例示されている。各ネームスペースは、ネームスペース識別子（ＮＳＩＤ）によって識別される。各ネームスペースは、連続する複数の論理アドレス（ＬＢＡ）の集合を含む。各ネームスペースに対応する論理アドレス空間は、ＬＢＡ０から始まる。各ネームスペースは、任意のサイズに設定可能である。あるネームスペースのサイズは、このネームスペースに含まれるＬＢＡの個数に、このネームスペースに含まれるＬＢＡ当たりのデータサイズを乗じることによって得られる値によって表される。ＬＢＡ当たりのデータサイズは、ネームスペース毎に、個別に設定される。
【0046】
図３では、ネームスペースＮＳ１は、ネームスペース識別子ＮＳＩＤ１によって識別されるネームスペースである。ネームスペースＮＳ１は、ＬＢＡ０からＬＢＡ（ｘ－１）までの連続する複数のＬＢＡを含む。
【0047】
ネームスペースＮＳ２は、ネームスペース識別子ＮＳＩＤ２によって識別されるネームスペースである。ネームスペースＮＳ２は、ＬＢＡ０からＬＢＡ（ｙ－１）までの連続する複数のＬＢＡを含む。
【0048】
ネームスペースＮＳ３は、ネームスペース識別子ＮＳＩＤ３によって識別されるネームスペースである。ネームスペースＮＳ３は、ＬＢＡ０からＬＢＡ（ｚ－１）までの連続する複数のＬＢＡを含む。
【0049】
次に、暗号鍵の管理について説明する。図４は、第１実施形態に係るメモリシステム３において使用されるロッキングテーブルの構成例を示す図である。
【0050】
暗号鍵管理回路４０３は、ロッキングテーブル４０３－１を使用して、ネームスペース毎（つまりＮＳＩＤ毎）に、一つ又は複数の暗号鍵を管理する。ロッキングテーブル４０３－１は、ロッキング情報を保持するテーブルである。ロッキング情報は、複数のネームスペースの各々のＮＳＩＤと、ネームスペースの各々に設定された一つまたは複数の論理アドレス範囲（ＬＢＡレンジ（Ｒａｎｇｅ））と、各ネームスペースの一つまたは複数のＬＢＡレンジにそれぞれ関連付けられた一つまたは複数の暗号鍵との間の対応関係を示す情報である。
【0051】
図４では、ネームスペースＮＳ１に四つのＬＢＡレンジ（レンジＲｘ、Ｒｙ、Ｒｚ、Ｒｗ）が設定されており、ネームスペースＮＳ２に一つのＬＢＡレンジ（レンジＲｓ）が設定されており、ネームスペースＮＳ３に一つのＬＢＡレンジ（レンジＲｔ）が設定されている場合が例として示されている。
【0052】
レンジＲｘは、ネームスペースＮＳ１のうちの、ＬＢＡ０からＬＢＡｈ－１までの連続する論理アドレスを有する論理アドレス範囲である。レンジＲｘに関連付けられた暗号鍵は、例えば、暗号鍵Ｋｘである。この場合、レンジＲｘに属するどの論理アドレスに対応するデータも、暗号鍵Ｋｘを使用して、暗号化または復号される。
【0053】
レンジＲｙは、ネームスペースＮＳ１のうちの、ＬＢＡｈからＬＢＡｉ－１までの連続する論理アドレスを有するＬＢＡレンジである。レンジＲｙに関連付けられた暗号鍵は、例えば、暗号鍵Ｋｙである。この場合、レンジＲｙに属するどの論理アドレスに対応するデータも、暗号鍵Ｋｙを使用して、暗号化または復号される。
【0054】
レンジＲｚは、ネームスペースＮＳ１のうちの、ＬＢＡｉからＬＢＡｊ－１までの連続する論理アドレスを有するＬＢＡレンジである。レンジＲｚに関連付けられた暗号鍵は、例えば、暗号鍵Ｋｚである。この場合、レンジＲｚに属するどの論理アドレスに対応するデータも、暗号鍵Ｋｚを使用して、暗号化または復号される。
【0055】
レンジＲｗは、ネームスペースＮＳ１のうちの、ＬＢＡｊからＬＢＡｘ－１までの連続する論理アドレスを有するＬＢＡレンジである。レンジＲｗに関連付けられた暗号鍵は、例えば、暗号鍵Ｋｗである。この場合、レンジＲｗに属するどの論理アドレスに対応するデータも、暗号鍵Ｋｗを使用して、暗号化または復号される。
【0056】
レンジＲｓは、ネームスペースＮＳ２のうちの、ＬＢＡ０からＬＢＡｙ－１までの連続する論理アドレスを有するＬＢＡレンジである。つまり、ネームスペースＮＳ２に含まれる論理アドレスは、いずれもレンジＲｓに含まれる。レンジＲｓに関連付けられた暗号鍵は、例えば、暗号鍵Ｋｓである。この場合、レンジＲｓに含まれるどの論理アドレスに対応するデータも、暗号鍵Ｋｓを使用して、暗号化または復号される。このことから、ネームスペースＮＳ２に書き込まれるべきデータは、暗号鍵Ｋｓを使用して、暗号化または復号される。
【0057】
レンジＲｔは、ネームスペースＮＳ３のうちの、ＬＢＡ０からＬＢＡｚ－１までの連続する論理アドレスを有するＬＢＡレンジである。つまり、ネームスペースＮＳ３に含まれる論理アドレスは、いずれもレンジＲｔに含まれる。レンジＲｔに関連付けられた暗号鍵は、例えば、暗号鍵Ｋｔである。この場合、レンジＲｔに属するどの論理アドレスに対応するデータも、暗号鍵Ｋｔを使用して、暗号化または復号される。このことから、ネームスペースＮＳ３に書き込まれるべきデータは、暗号鍵Ｋｔを使用して、暗号化または復号される。
【0058】
次に、ＴＣＧ Ｏｐａｌ規格に準拠したレンジ設定の例について説明する。図５は、第１実施形態に係るメモリシステム３におけるレンジ設定の例を示す図である。
【0059】
ＴＣＧ Ｏｐａｌ規格においては、ネームスペースに、ネームスペースグローバルレンジロッキングオブジェクトと称されるネームスペースロッキングオブジェクトが関連付けられる。ネームスペースグローバルレンジロッキングオブジェクトは、ネームスペースに関連付けられる最初のネームスペースロッキングオブジェクトである。ネームスペースロッキングオブジェクトは、ネームスペースに対するアクセス制御と、ネームスペースに関連付けられた暗号鍵の管理とを行うために使用される。以下では、ネームスペースグローバルレンジロッキングオブジェクトは、単にネームスペースグローバルレンジ、またはグローバルレンジ（Ｇｌｏｂａｌ ｒａｎｇｅ）と称する。
【0060】
例えば、ネームスペースＮＳ１の作成直後の初期状態において、ネームスペースＮＳ１の全体は、グローバルレンジ（Ｇｌｏｂａｌ ｒａｎｇｅ）が関連付けられた状態である。ネームスペースＮＳ１のグローバルレンジに、レンジＲｙ、レンジＲｚ、およびレンジＲｗといったＬＢＡレンジそれぞれを管理者が割り当てることによって、例えば、相異なる利用者が、それぞれ異なる暗号鍵でデータを暗号化してネームスペースＮＳ１に格納することが可能となる。ここで、管理者は、各ＬＢＡレンジの開始ＬＢＡと、各ＬＢＡレンジのサイズ（ＬＢＡの数）を指定することで、各ＬＢＡレンジを指定する。レンジＲｙ、レンジＲｚ、およびレンジＲｗの各々は、ネームスペース非グローバルレンジロッキングオブジエクトと関連付けられる。ネームスペース非グローバルレンジロッキングオブジエクトは、対応するＬＢＡレンジに対するアクセス制御と、対応するＬＢＡレンジに関連付けられた暗号鍵の管理とを行うために使用される。以下では、単に、ネームスペース非グローバルレンジまたは非グローバルレンジ（Ｎｏｎ－ｇｌｏｂａｌ ｒａｎｇｅ）と称される。
【0061】
なお、レンジＲｙ、レンジＲｚ、レンジＲｗといったＬＢＡレンジはグローバルレンジ上にオーバーレイされる。これにより、レンジＲｙ、レンジＲｚ、レンジＲｗがそれぞれオーバーレイされたグローバルレンジ上の三つの領域は、レンジＲｙ、レンジＲｚ、レンジＲｗによって隠される。
【0062】
次に、書き込みデータの圧縮、および圧縮データの暗号化について説明する。図６は、データを圧縮するための圧縮単位とデータを暗号化するための暗号化鍵との関係の例を示す図である。
【0063】
ここでは、４ＫｉＢの書き込みデータｄ１と、４ＫｉＢの書き込みデータｄ２とに対して圧縮および暗号化を実行する。４ＫｉＢのｄ１に対応するＬＢＡは、レンジＲｘに属している。このため、４ＫｉＢの書き込みデータｄ１を暗号化するために使用すべき暗号鍵は、暗号鍵Ｋｘである。一方、４ＫｉＢの書き込みデータｄ２に対応するＬＢＡは、レンジＲｙに属している。このため、４ＫｉＢの書き込みデータｄ２を暗号化するために使用すべき暗号鍵は、暗号鍵Ｋｙである。
【0064】
まず、図６の（ａ）を参照して、書き込みデータｄ１および書き込みデータｄ２を一緒に圧縮する場合について説明する。４ＫｉＢの書き込みデータｄ１と４ＫｉＢの書き込みデータｄ２とを一度に圧縮するために、圧縮回路における圧縮単位のサイズは、８ＫｉＢに設定される。圧縮単位が大きいサイズに設定されるほど、高い効率でデータを圧縮することができる。そのため、圧縮回路は、８ＫｉＢの圧縮単位でデータを圧縮することによって、４ＫｉＢの圧縮単位で圧縮する場合と比べて高い効率でデータを圧縮することができる。
【0065】
圧縮回路によって生成された圧縮データｄ’は、書き込みデータｄ１と、書き込みデータｄ２とが混ざったデータとなる。そして、暗号化回路は、この圧縮データｄ’を暗号化する。ここで、圧縮データｄ’のサイズが暗号化単位に満たない場合、暗号化回路は、圧縮データｄ’にパディング（Ｐａｄｄｉｎｇ）データを加えたデータを暗号化し、これによって暗号化データＤ’を生成する。
【0066】
しかし、書き込みデータｄ１の暗号化に使用すべき暗号鍵は暗号鍵Ｋｘであり、書き込みデータｄ２の暗号化に使用すべき暗号鍵Ｋｙである。つまり、圧縮データｄ’に含まれる二種類の書き込みデータ（ｄ１，ｄ２）は、それぞれ異なる暗号鍵を使用して暗号化されるべきデータである。例えば、圧縮データｄ’を、暗号鍵Ｋｘを使用して暗号化する場合、暗号化回路は、暗号鍵Ｋｙで暗号化すべき書き込みデータｄ２を含むデータを、暗号鍵Ｋｘを使用して暗号化することになる。一方、圧縮データｄ’を、暗号鍵Ｋｙを使用して暗号化する場合、暗号化回路は、暗号鍵Ｋｘで暗号化すべき書き込みデータｄ１を含むデータを、暗号鍵Ｋｙを使用して暗号化することになる。
【0067】
このことから、暗号化のために使用すべき暗号鍵が異なる二つの書き込みデータを一緒に圧縮した場合、どちらかの書き込みデータは、使用すべき暗号鍵とは異なる暗号鍵を使用して暗号化されることになってしまう。このような状況は、セキュリティの観点から望ましくない。
【0068】
次に、図６の（ｂ）を参照して、書き込みデータｄ１および書き込みデータｄ２を別々に圧縮する場合について説明する。書き込みデータｄ１および書き込みデータｄ２を別々に圧縮するために、圧縮回路における圧縮単位は、４ＫｉＢに設定される。圧縮回路は、まず、４ＫｉＢの書き込みデータｄ１を圧縮して、圧縮データｄ１’を生成する。そして、圧縮回路は、４ＫｉＢの書き込みデータｄ２を圧縮して、圧縮データｄ２’を生成する。このように、圧縮回路は４ＫｉＢの圧縮単位でデータを圧縮するため、図６の（ａ）における圧縮よりも小さい圧縮単位でデータを圧縮する。このため、データの圧縮の効率は、図６の（ａ）のケースよりも低下する傾向になる。
【0069】
この圧縮によって、書き込みデータｄ１に対応する圧縮データｄ１’と、書き込みデータｄ２に対応する圧縮データｄ２’とが生成される。
【0070】
そして、暗号化回路は、圧縮データｄ１’に対する暗号化と、圧縮データｄ２’に対する暗号化とをそれぞれ実行する。圧縮データｄ１’のサイズが暗号化単位に満たない場合、暗号化回路は、圧縮データｄ１’にパディングデータを加えたデータに対して、暗号化を実行する。また、圧縮データｄ２’のサイズが暗号化単位に満たない場合、暗号化回路は、圧縮データｄ２’にパディングデータを加えたデータに対して、暗号化を実行する。
【0071】
暗号化回路は、暗号鍵Ｋｘを使用して、圧縮データｄ１’を含むデータを暗号化し、これによって暗号化データＤ１’を生成する。また、暗号化回路は、暗号鍵Ｋｙを使用して、圧縮データｄ２’を含むデータを暗号化し、これによって暗号化データＤ２’を生成する。
【0072】
このことから、暗号化のために使用すべき暗号鍵が異なる二つの書き込みデータを別々に圧縮した場合、使用すべき暗号鍵と異なる暗号鍵を使用して暗号化されるデータが発生することを防ぐことができる。
【0073】
このように、ユーザデータ（ホスト２からのライトコマンドに関連付けられた書き込みデータ）に対して圧縮と暗号化との双方を行うストレージデバイスでは、「暗号化のために使用すべき暗号鍵が異なるデータは別々の圧縮単位に分離する」という制約が生じる。
【0074】
この制約は、例えば、暗号鍵が４ＫｉＢよりも細かい粒度で変更されることが無いケースにおいては、圧縮単位を４ＫｉＢに固定することによって満たすことができる。
【0075】
しかしながら、書き込み先のネームスペースの設定などによっては、圧縮単位を４ＫｉＢよりも大きいサイズに設定した場合でも、「暗号化のために使用すべき暗号鍵が異なるデータは別々の圧縮単位に分離する」という制約を満たすことができる。
【0076】
本実施形態では、以下の三つの構成の任意の一つを適用可能である。
【0077】
第１の構成：第１の構成は、書き込み先のネームスペースの設定を示すネームスペース設定情報に基づいて、書き込み先のネームスペースに好適な圧縮単位を生成する構成である。
【0078】
第２の構成：第２の構成は、論理アドレス範囲（ＬＢＡレンジ）毎に一つの暗号鍵が管理されている場合において、最新のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属する第１の論理アドレス範囲（第１のＬＢＡレンジ）が一つ前のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属する第２の論理アドレス範囲（第２のＬＢＡレンジ）と一致する場合に、圧縮単位を拡張することができる構成である。
【0079】
第３の構成：第３の構成は、各ネームスペースで使用される暗号鍵が一つである場合において、最新のライトコマンドによって指定される第１のネームスペース識別子が、一つ前のライトコマンドによって指定される第２のネームスペース識別子と一致する場合に、圧縮単位を拡張することができる構成である。
【0080】
これらの構成のいずれが適用されたメモリシステムでは、「暗号鍵が異なるデータは別々の圧縮単位に分離する」という制約を満たしつつ、圧縮単位を大きくすることができる。よって、圧縮単位を４ＫｉＢに固定するという構成を使用した場合よりも、高い圧縮効率を得ることができる。
【0081】
以下では、第１の実施形態に係るメモリシステム３において、第１の構成が適用される場合について説明する。
【0082】
まず、データ書き込み処理と、データ読み出し処理について説明する。図７は、第１実施形態に係るメモリシステム３において実行されるデータ書き込み処理およびデータ読み出し処理の例を示す図である。
【0083】
ここで、コントローラ４は、図１を参照して説明した構成に加えて、ネームスペース設定情報管理回路４２１と、圧縮単位生成回路４２２とをさらに含む。
【0084】
ネームスペース設定情報管理回路４２１は、メモリシステム３において管理されている複数のネームスペースの各々に対応するネームスペース設定情報を管理する回路である。あるネームスペースに対応するネームスペース設定情報は、例えば、対応するネームスペースで使用される暗号鍵の数を示す情報、および対応するネームスペースの論理アドレス空間に含まれる一つの論理アドレス当たりのデータサイズを示す情報を含む。一つの論理アドレス当たりのデータサイズは、ＬＢＡデータサイズとも称される。ネームスペース設定情報は、対応するネームスペースにおける暗号鍵の数の代わりに、対応するネームスペースに含まれるＬＢＡレンジの数を示す情報を含んでいてもよい。また、ネームスペース設定情報管理回路４２１は、最小アクセス粒度を管理する。最小アクセス粒度は、ＴＣＧ Ｏｐａｌ ＳＳＣ規格で規定されたＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙである。暗号化に使用されるべき暗号鍵は、ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙ内では切り替わらない。換言すれば、ＬＢＡレンジのサイズ（ＬＢＡの数）は、ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙ以上のサイズに設定される。ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙは、コントローラ４によって管理されている複数のネームスペースに共通の設定値である。つまり、これらネームスペースのＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙは、同じ値に設定される。
【0085】
ネームスペース設定情報管理回路４２１は、図７に示されているように、データ書き込み処理において使用されるネームスペース設定情報管理回路４２１ａと、データ読み出し処理において使用されるネームスペース設定情報管理回路４２１ｂとを含んでいてもよい。書き込み先のネームスペースのネームスペース識別子（ＮＳＩＤ）を指定するライトコマンドが受信された場合、ネームスペース設定情報管理回路４２１ａは、この書き込み先のネームスペースの設定を示すネームスペース設定情報（暗号鍵の数、ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙ、ＬＢＡデータサイズ）を選択し、選択したネームスペース設定情報を出力する。また、リード対象ネームスペースのＮＳＩＤを指定するリードコマンドが受信された場合、ネームスペース設定情報管理回路４２１ｂは、このリード対象ネームスペースの設定を示すネームスペース設定情報（暗号鍵の数、ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙ、ＬＢＡデータサイズ）を選択し、選択したネームスペース設定情報を出力する。
【0086】
圧縮単位生成回路４２２は、圧縮回路４０６によって使用される圧縮単位を生成する回路である。上述したように、圧縮単位は、データを圧縮するための単位である。具体的には、圧縮単位は、圧縮回路４０６によって一度に圧縮される書き込みデータのサイズを示す。
【0087】
圧縮単位生成回路４２２は、複数のネームスペースの各々について、圧縮単位を生成する。圧縮単位生成回路４２２は、データ書き込み処理において使用される圧縮単位生成回路４２２ａと、データ読み出し処理において使用される圧縮単位生成回路４２２ｂと、を含んでいてもよい。
【0088】
書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤを指定するライトコマンドが受信された場合、圧縮単位生成回路４２２ａは、書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位（第１の圧縮単位とも称される）を生成する。第１の圧縮単位は、ネームスペース設定情報管理回路４２１ａから出力される書き込み先ネームスペースのネームスペース設定情報（第１のネームスペース設定情報とも称される）に基づいて算出される。第１の圧縮単位は、書き込み先のネームスペースに書き込まれるべきデータを暗号化するための暗号鍵が第１の圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすサイズを有する圧縮単位である。そして、圧縮単位生成回路４２２ａは、生成した第１の圧縮単位を圧縮回路４０６に設定する。
【0089】
このように、第１のネームスペース設定情報に基づいて、暗号鍵が第１の圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすサイズを有する第１の圧縮単位が生成される。これにより、書き込み先のネームスペースの設定に好適な圧縮単位を生成することができる。
【0090】
第１の圧縮単位は、例えば、以下の手順で算出される。
【0091】
圧縮単位生成回路４２２ａは、まず、第１のネームスペース設定情報に基づき、暗号鍵切り替え単位を算出する。暗号鍵切り替え単位は、書き込み先のネームスペースにおいて暗号鍵が切り替えられる単位である。
【0092】
次いで、圧縮単位生成回路４２２ａは、第１のネームスペース設定情報から、書き込み先のネームスペースのＬＢＡデータサイズを取得し、算出した暗号鍵切り替え単位と取得したＬＢＡデータサイズとのうちの小さい方のサイズを、第１の圧縮単位として算出する。
【0093】
具体的には、圧縮単位生成回路４２２ａは、第１のネームスペース設定情報に基づき、次式（１），（２）で書き込み先のネームスペースＮＳの圧縮単位を算出する。
【0094】
暗号鍵切り替え単位＝（ＮＳ内で鍵が１個）？ ∞ ： ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙ・・・式（１）
圧縮単位＝ｍｉｎ｛ＮＳの暗号鍵切り替え単位，ＮＳのＬＢＡデータサイズ｝・・・式（２）
式（１）に示されるように、ＮＳ内で暗号鍵が１個という条件が満たされた場合、無限大（∞）が暗号鍵切り替え単位として算出される。例えば、ＮＳにネームスペースグローバルレンジのみが設定されている場合、ＮＳ内で使用される暗号鍵の数は１であるので、ＮＳ内で暗号鍵が１個という条件が満たされる。書き込み先のネームスペースＮＳ全体に対するシーケンシャルライトが実行されるケースでは、無限大は、書き込み先のネームスペースＮＳのサイズに相当する。
圧縮単位＝ｍｉｎ｛ＮＳの暗号鍵切り替え単位，ＮＳのＬＢＡデータサイズ｝・・・式（２）
式（１）に示されるように、ＮＳ内で暗号鍵が１個という条件が満たされた場合、無限大（∞）が暗号鍵切り替え単位として算出される。例えば、ＮＳにネームスペースグローバルレンジのみが設定されている場合、ＮＳ内で使用される暗号鍵の数は１であるので、ＮＳ内で暗号鍵が１個という条件が満たされる。書き込み先のネームスペースＮＳ全体に対するシーケンシャルライトが実行されるケースでは、無限大は、書き込み先のネームスペースＮＳのサイズに相当する。
【0095】
式（１）に示されるように、ＮＳ内で暗号鍵が１個という条件が満たされない場合、ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙが暗号鍵切り替え単位として算出される。例えば、ＮＳに複数のＬＢＡレンジが設定されている場合、ＮＳ内で使用される暗号鍵の数は複数個であるので、ＮＳ内で暗号鍵が１個という条件は満たされない。
【0096】
このように、ＮＳ内で暗号鍵が１個である場合には、原理的には、圧縮単位はいくらでも大きくできる。しかしながら、圧縮単位があまりに大きいと、圧縮データの伸張に要する時間（伸張レイテンシ）が大きくなり、ランダムリードの性能が低下される。このため、式（２）を使用して、圧縮単位の最大値は、ＬＢＡデータサイズまでに規定されている。
【0097】
ここで、圧縮単位の計算例について説明する。
【0098】
例えば、コントローラ４によって二つのネームスペース（ＮＳ１，ＮＳ２）が管理されており、以下のような設定がされていたとする。
【0099】
（１）（ネームスペース共通）： ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙ＝４ＫｉＢ
（２）ＮＳ１： ＮＳ１内で使用される暗号鍵は複数個、ＬＢＡデータサイズ＝４ＫｉＢ
（３）ＮＳ２： ＮＳ２内で使用される暗号鍵は１個、ＬＢＡデータサイズ＝１６ＫｉＢ
この時、圧縮単位を４ＫｉＢに固定するケースにおいては、ネームスペースＮＳ１およびネームスペースＮＳ２のいずれにおいても、圧縮単位は４ＫｉＢである。
（２）ＮＳ１： ＮＳ１内で使用される暗号鍵は複数個、ＬＢＡデータサイズ＝４ＫｉＢ
（３）ＮＳ２： ＮＳ２内で使用される暗号鍵は１個、ＬＢＡデータサイズ＝１６ＫｉＢ
この時、圧縮単位を４ＫｉＢに固定するケースにおいては、ネームスペースＮＳ１およびネームスペースＮＳ２のいずれにおいても、圧縮単位は４ＫｉＢである。
【0100】
本実施形態では、
ＮＳ１の圧縮単位＝ｍｉｎ｛ＮＳ１の暗号鍵切り替え単位，ＮＳ１のＬＢＡデータサイズ｝＝ｍｉｎ｛４ＫｉＢ，４ＫｉＢ｝＝４ＫｉＢであるので、ネームスペースＮＳ１の圧縮単位は４ＫｉＢである。
ＮＳ１の圧縮単位＝ｍｉｎ｛ＮＳ１の暗号鍵切り替え単位，ＮＳ１のＬＢＡデータサイズ｝＝ｍｉｎ｛４ＫｉＢ，４ＫｉＢ｝＝４ＫｉＢであるので、ネームスペースＮＳ１の圧縮単位は４ＫｉＢである。
【0101】
一方、ＮＳ２の圧縮単位＝ｍｉｎ｛ＮＳ２の暗号鍵切り替え単位，ＮＳ２のＬＢＡデータサイズ｝＝ｍｉｎ｛∞，１６ＫｉＢ｝＝１６ＫｉＢであるので、ネームスペースＮＳ２の圧縮単位は１６ＫｉＢである。
【0102】
このように、本実施形態では、ネームスペースＮＳ２については、圧縮単位を４ＫｉＢに固定するケースに比べ、大きい圧縮単位を設定することができ、これによって、圧縮単位を４ＫｉＢに固定するケースよりも高い圧縮効率を得ることができる。
【0103】
次に、例えば、コントローラ４によって二つのネームスペース（ＮＳ１，ＮＳ２）が管理されており、以下のような設定がされていたとする。
【0104】
（１）（ネームスペース共通）： ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙ＝８ＫｉＢ
（２）ＮＳ１： ＮＳ１内で使用される暗号鍵は複数個、ＬＢＡデータサイズ＝４ＫｉＢ
（３）ＮＳ２： ＮＳ２内で使用される暗号鍵は複数個、ＬＢＡデータサイズ＝１６ＫｉＢ
この時、圧縮単位を４ＫｉＢに固定するケースにおいては、ネームスペースＮＳ１およびネームスペースＮＳ２のいずれにおいても、圧縮単位は４ＫｉＢである。
（２）ＮＳ１： ＮＳ１内で使用される暗号鍵は複数個、ＬＢＡデータサイズ＝４ＫｉＢ
（３）ＮＳ２： ＮＳ２内で使用される暗号鍵は複数個、ＬＢＡデータサイズ＝１６ＫｉＢ
この時、圧縮単位を４ＫｉＢに固定するケースにおいては、ネームスペースＮＳ１およびネームスペースＮＳ２のいずれにおいても、圧縮単位は４ＫｉＢである。
【0105】
本実施形態では、
ＮＳ１の圧縮単位＝ｍｉｎ｛ＮＳ１の暗号鍵切り替え単位，ＮＳ１のＬＢＡデータサイズ｝＝ｍｉｎ｛８ＫｉＢ，４ＫｉＢ｝＝４ＫｉＢであるので、ネームスペースＮＳ１の圧縮単位は、４ＫｉＢである。
ＮＳ１の圧縮単位＝ｍｉｎ｛ＮＳ１の暗号鍵切り替え単位，ＮＳ１のＬＢＡデータサイズ｝＝ｍｉｎ｛８ＫｉＢ，４ＫｉＢ｝＝４ＫｉＢであるので、ネームスペースＮＳ１の圧縮単位は、４ＫｉＢである。
【0106】
一方、ＮＳ２の圧縮単位＝ｍｉｎ｛ＮＳ２の暗号鍵切り替え単位，ＮＳ２のＬＢＡデータサイズ｝＝ｍｉｎ｛８ＫｉＢ，１６ＫｉＢ｝＝８ＫｉＢであるので、ネームスペースＮＳ２の圧縮単位は、８ＫｉＢである。
【0107】
このように、本実施形態では、ネームスペースＮＳ２については、圧縮単位を４ＫｉＢに固定するケースに比べ、大きい圧縮単位を設定することができ、これによって、圧縮単位を４ＫｉＢに固定するケースよりも高い圧縮効率を得ることができる。
【0108】
なお、圧縮単位生成回路４２２ａは、複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数のネームスペース設定情報に基づいて、複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数の圧縮単位を予め算出し、算出した複数の圧縮単位を保持してもよい。この場合、ライトコマンドがホスト２から受信された場合、圧縮単位生成回路４２２ａは、受信されたライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤによって識別される書き込み先ネームスペースに対応する圧縮単位を、保持されている複数の圧縮単位から選択する。そして、圧縮単位生成回路４２２ａは、選択した圧縮単位を圧縮回路４０６に設定する。
【0109】
リード対象のネームスペースのＮＳＩＤを指定するリードコマンドが受信された場合、圧縮単位生成回路４２２ｂは、リード対象のネームスペースのネームスペース設定情報に基づき、リード対象のネームスペースに対応する圧縮単位を生成する。そして、圧縮単位生成回路４２２ｂは、生成した圧縮単位を伸張回路４０７に設定する。伸張回路４０７に設定される圧縮単位は、伸張回路４０７が、伸張回路４０７によって生成された非圧縮データのサイズが、この非圧縮データの書き込み時に使用された圧縮単位、つまりこの非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位に一致するか否かを判定するために使用される。
【0110】
次に、データ書き込み処理について説明する。書き込み先のネームスペースを示すネームスペース識別子ＮＳＩＤと、書き込み先の論理アドレスと、を指定するライトコマンドをホスト２から受信したことに応じて、コントローラ４は、データ書き込み処理を開始する。
【0111】
コントローラ４のＣＰＵ４０２は、ネームスペース識別子ＮＳＩＤと書き込み先の論理アドレスとを暗号鍵管理回路４０３に出力し、ネームスペース識別子ＮＳＩＤをネームスペース設定情報管理回路４２１ａに出力する。さらに、ＣＰＵ４０２は、受信されたライトコマンドに関連付けられた書き込みデータをホスト２のメモリ２２から取得し、取得した書き込みデータを圧縮回路４０６に出力する。
【0112】
ネームスペース設定情報管理回路４２１ａは、ライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤに対応するネームスペース設定情報を特定する。ネームスペース設定情報管理回路４２１ａは、特定したネームスペース設定情報を圧縮単位生成回路４２２ａに出力する。出力されるネームスペース設定情報は、例えば、ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙと、書き込み先のネームスペースにおける暗号鍵の数と、書き込み先のネームスペースにおけるＬＢＡデータサイズとを含む。
【0113】
圧縮単位生成回路４２２ａは、出力されたネームスペース設定情報に基づいて、ライトコマンドによって指定された書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位を生成する。圧縮単位生成回路４２２ａは、ネームスペース設定情報によって示される、ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙ、暗号鍵の数、およびＬＢＡデータサイズに基づいて、圧縮単位を生成する。圧縮単位生成回路４２２ａは、生成した圧縮単位を圧縮回路４０６に設定する。
【0114】
圧縮単位生成回路４２２ａは、上述したように、複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数の圧縮単位を予め算出し、算出した複数の圧縮単位を保持しておいてもよい。この場合、圧縮単位生成回路４２２ａは、保持されている複数の圧縮単位から、書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位を選択することによって、書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位を圧縮回路４０６に設定する。
【0115】
圧縮回路４０６は、設定された圧縮単位を使用して、受信した書き込みデータを圧縮する。圧縮単位は、圧縮単位内で暗号鍵が切り替わらないという制約を満たしているため、圧縮回路４０６は、一つの暗号鍵に対応するデータを圧縮して、圧縮データを生成する。圧縮回路４０６は、生成した圧縮データを暗号化回路４０８に出力する。
【0116】
暗号化回路４０８は、暗号鍵を使用して、圧縮回路４０６から出力された圧縮データを暗号化する。暗号化回路４０８は、暗号鍵管理回路４０３から暗号鍵を取得する。暗号鍵管理回路４０３は、受信したライトコマンドによって指定されたＮＳＩＤおよび論理アドレスに基づいて、書き込み先のネームスペースと、書き込み先の論理アドレスが属す論理アドレス範囲（ＬＢＡレンジ）と、を特定する。そして、暗号鍵管理回路４０３は、特定した書き込み先のネームスペースの特定した論理アドレス範囲に対応する暗号鍵を暗号化回路４０８に出力する。暗号化回路４０８は、出力された暗号鍵を使用して圧縮データを暗号化することによって、暗号化データを生成する。生成された暗号化データは、ＥＣＣ処理回路４０４によって誤り訂正符号化処理が施された後、不揮発性メモリ５に書き込まれる。
【0117】
次に、データ読み出し処理について説明する。コントローラ４は、リード対象のデータが書き込まれているリード対象のネームスペースを示すネームスペース識別子ＮＳＩＤと、リード対象のデータに対応するリード対象の論理アドレスと、を指定するリードコマンドをホスト２から受信したことに応じて、データ読み出し処理を実行する。
【0118】
コントローラ４は、リード対象のデータを含む暗号化データを不揮発性メモリ５から読み出す。読み出された暗号化データは、ＥＣＣ処理回路４０４によって誤りが訂正された後、復号回路４０９に出力される。復号回路４０９は、復号鍵（ここでは、暗号鍵管理回路４０３から受信した暗号鍵）を使用して、暗号化データを復号する。このとき、暗号鍵管理回路４０３は、リードコマンドによって指定されたＮＳＩＤおよび論理アドレスに基づいて、暗号鍵を特定する。暗号鍵管理回路４０３は、特定した暗号鍵を復号回路４０９に出力する。復号回路４０９は、暗号化データを復号することによって、圧縮データを生成する。復号回路４０９は、生成した圧縮データを伸張回路４０７に出力する。
【0119】
ネームスペース設定情報管理回路４２１ｂは、受信したリードコマンドによって指定されたＮＳＩＤに基づいて、リード対象のネームスペースのネームスペース設定情報を特定する。ネームスペース設定情報管理回路４２１ｂは、特定したネームスペース設定情報を圧縮単位生成回路４２２ｂに出力する。
【0120】
圧縮単位生成回路４２２ｂは、ネームスペース設定情報管理回路４２１ｂから出力されたネームスペース設定情報に基づいて、リード対象のネームスペースに対応する圧縮単位を生成する。生成される圧縮単位は、このネームスペースへのデータの書き込み時に使用された圧縮単位と同じである。圧縮単位生成回路４２２ｂは、生成した圧縮単位を伸張回路４０７に出力する。
【0121】
伸張回路４０７は、復号回路４０９によって復号されたデータ（圧縮データ）を伸張し、非圧縮データを生成する。そして、非圧縮データからリード対象データが抽出されることにより、ホスト２に転送されるべき読み出しデータが生成される。非圧縮データを生成した後、伸張回路４０７は、生成された非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位（つまり、圧縮単位生成回路４２２ｂから出力される圧縮単位）と一致するか否かを判定する。
【0122】
非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致しない場合、伸張回路４０７は、エラーが発生したことをＣＰＵ４０２に通知する。ＣＰＵ４０２の制御の下、コントローラ４は、データ読み出し処理を再び実行するといった処理（エラー処理）を実行する。
【0123】
非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致する場合、コントローラ４は、非圧縮データから抽出されたリード対象データを、読み出しデータとして、ホスト２に送信する。
【0124】
次に、ネームスペース設定情報について説明する。図８は、第１実施形態に係るメモリシステムにおいて管理されるネームスペース設定情報の例を示す図である。
【0125】
コントローラ４によって管理されている複数のネームスペースにそれぞれに対応する複数のネームスペース設定情報は、ネームスペース設定情報管理回路４２１の管理テーブル４６１において管理される。ここでは、メモリシステム３において、ネームスペースＮＳ１、ネームスペースＮＳ２、およびネームスペースＮＳ３が管理されている場合を想定する。
【0126】
例えば、管理テーブル４６１は、最小アクセス粒度と、ネームスペースＮＳ１の暗号鍵の数と、ネームスペースＮＳ２の暗号鍵の数と、ネームスペースＮＳ３の暗号鍵の数と、ネームスペースＮＳ１のＬＢＡデータサイズと、ネームスペースＮＳ２のＬＢＡデータサイズと、ネームスペースＮＳ３のＬＢＡデータサイズとを保持する。
【0127】
最小アクセス粒度は、ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙを示す値である。ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙは、コントローラ４によって管理されている全てのネームスペースで共通の値である。
【0128】
ネームスペースＮＳ１に四つのＬＢＡレンジが含まれている場合、ネームスペースＮＳ１の暗号鍵の数は、４である。
【0129】
ネームスペースＮＳ２に一つのグローバルレンジのみが含まれている場合、ネームスペースＮＳ２の暗号鍵の数は、１である。
【0130】
ネームスペースＮＳ３に一つのグローバルレンジのみが含まれている場合、ネームスペースＮＳ３の暗号鍵の数は、１である。
【0131】
ネームスペースＮＳ１のＬＢＡデータサイズは、例えば、４ＫｉＢである。
【0132】
ネームスペースＮＳ２のＬＢＡデータサイズは、例えば、１６ＫｉＢである。
【0133】
ネームスペースＮＳ３のＬＢＡデータサイズは、例えば、４ＫｉＢである。
【0134】
ネームスペース設定情報管理回路４２１は、ネームスペースＮＳ１に対応するネームスペース設定情報として、最小アクセス粒度と、ネームスペースＮＳ１の暗号鍵の数と、ネームスペースＮＳ１のＬＢＡデータサイズと、を出力する。
【0135】
ネームスペース設定情報管理回路４２１は、ネームスペースＮＳ２に対応するネームスペース設定情報として、最小アクセス粒度と、ネームスペースＮＳ２の暗号鍵の数と、ネームスペースＮＳ２のＬＢＡデータサイズと、を出力する。
【0136】
ネームスペース設定情報管理回路４２１は、ネームスペースＮＳ３に対応するネームスペース設定情報として、最小アクセス粒度と、ネームスペースＮＳ３の暗号鍵の数と、ネームスペースＮＳ３のＬＢＡデータサイズと、を出力する。
【0137】
次に、データ書き込み処理について説明する。図９は、第１実施形態に係るメモリシステムおいて実行されるデータ書き込み処理の手順を示すフローチャートである。
【0138】
ホスト２からライトコマンドを受信した場合、コントローラ４は、ホスト２から書き込みデータを受信する（ステップＳ１１）。書き込みデータは、ホスト２から受信されたライトコマンドに関連付けられたデータである。コントローラ４は、受信したライトコマンドが指定するメモリ２２内の位置を示すデータポインタに基づいて、書き込みデータを受信する。
【0139】
コントローラ４は、受信したライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤによって識別される書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位が生成済みであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数の圧縮単位が予め算出されているケースにおいては、書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位は生成済みである。
【0140】
書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位が未だ生成されていない場合（Ｓ１２でＮｏ）、コントローラ４は、書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位を生成するための圧縮単位生成処理を実行する。（ステップＳ１３）。
【0141】
書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位が生成済みである場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、コントローラ４は、Ｓ１３の処理をスキップする。そして、コントローラ４は、圧縮単位生成回路４２２が保持している、書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位を取得する。
【0142】
コントローラ４は、書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位を圧縮回路４０６に設定する（ステップＳ１４）。
【0143】
コントローラ４の圧縮回路４０６は、Ｓ１４で設定された圧縮単位を使用して、書き込みデータを圧縮単位毎に圧縮する（ステップＳ１５）。コントローラ４の圧縮回路４０６は、書き込みデータを圧縮することによって、圧縮データを生成する。
【0144】
コントローラ４の暗号鍵管理回路４０３は、書き込みデータに対応する暗号鍵を特定し、その特定した暗号鍵を暗号化回路４０８に出力する。そして、コントローラ４の暗号化回路４０８は、Ｓ１５で生成された圧縮データを、暗号鍵管理回路４０３から出力された暗号鍵を使用して暗号化する（ステップＳ１６）。
【0145】
コントローラ４は、Ｓ１６で圧縮データを暗号化することによって生成された暗号化データを不揮発性メモリ５に書き込む（ステップＳ１７）。このとき、コントローラ４は、Ｓ１７で暗号化データが書き込まれた不揮発性メモリ５における記憶位置を管理する（ステップＳ１８）。
【0146】
このように、データ書き込み処理によって、コントローラ４は、書き込みデータを圧縮および暗号化した後に不揮発性メモリ５に書き込む。これにより、コントローラ４は、不揮発性メモリ５の記憶スペースの有効利用とユーザデータの保護とを実現できる。
【0147】
次に、圧縮単位生成処理について説明する。図１０は、第１実施形態に係るメモリシステム３において実行される圧縮単位生成処理の手順を示すフローチャートである。
【0148】
コントローラ４は、暗号鍵切り替え単位算出処理を実行する（ステップＳ１３１）。暗号鍵切り替え単位算出処理は、書き込み先のネームスペースのネームスペース設定情報（ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙ、および暗号鍵の数）に基づいて、書き込み先のネームスペースの暗号鍵切り替え単位を算出する処理である。暗号鍵切り替え単位は、書き込み先のネームスペースにおいて暗号鍵が切り替えられる単位である。
【0149】
コントローラ４は、書き込み先のネームスペースのネームスペース設定情報から、書き込み先のネームスペースのＬＢＡデータサイズを取得する（ステップＳ１３２）。
【0150】
コントローラ４は、算出した暗号鍵切り替え単位と取得したＬＢＡデータサイズとのうちの小さい方のサイズを圧縮単位として生成する（ステップＳ１３３）。
【0151】
そして、コントローラ４は、必要に応じて、生成した圧縮単位を保存する（ステップＳ１３４）。
【0152】
このように、圧縮単位は、書き込み先のネームスペースの設定を示すネームスペース設定情報に基づいて、圧縮単位内で暗号鍵が切り替わらないという制約を満たすように生成される。
【0153】
次に、暗号鍵切り替え単位算出処理を説明する。図１１は、第１実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される暗号鍵切り替え単位算出処理の手順を示すフローチャートである。
【0154】
コントローラ４は、書き込み先のネームスペースのネームスペース設定情報から、ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙを取得する（ステップＳ１３１１）。次いで、コントローラ４は、書き込み先のネームスペースのネームスペース設定情報から、書き込み先のネームスペースの暗号鍵の数を取得する（ステップＳ１３１２）。
【0155】
コントローラ４は、書き込み先のネームスペースの暗号鍵の数が１であるか否かを判定する（ステップＳ１３１３）。つまり、コントローラ４は、書き込み先のネームスペースにネームスペースグローバルレンジのみが設定されているか否かを判定する。
【0156】
書き込み先のネームスペースの暗号鍵の数が１である場合（Ｓ１３１３でＹｅｓ）、コントローラ４は、無限大（例えば、書き込み先のネームスペースのサイズ）を、書き込み先ネームスペースの暗号鍵切り替え単位として算出する（ステップＳ１３１４）。
【0157】
書き込み先のネームスペースの暗号鍵の数が１でない場合（Ｓ１３１３でＮｏ）、コントローラ４は、Ｓ２１で取得したＡｌｉｇｎｍｅｎｔＧｒａｎｕｌａｒｉｔｙを、書き込み先ネームスペースの暗号鍵切り替え単位として算出する（ステップＳ１３１５）。
【0158】
次に、データ読み出し処理について説明する。図１２は、第１実施形態に係るメモリシステム３において実行されるデータ読み出し処理の手順を示すフローチャートである。
【0159】
コントローラ４は、リード対象のデータが書き込まれているリード対象のネームスペースを示すネームスペース識別子ＮＳＩＤと、リード対象のデータに対応するリード対象の論理アドレスと、を指定するリードコマンドをホスト２から受信する（ステップＳ３１）。
【0160】
コントローラ４は、リード対象のデータを含む暗号化データを不揮発性メモリ５から読み出す（ステップＳ３２）。
【0161】
コントローラ４は、Ｓ３２で読み出された暗号化データに対応する暗号鍵を取得し、暗号鍵をコントローラ４の復号回路４０９に設定する（ステップＳ３３）
コントローラ４の復号回路４０９は、設定された暗号鍵を使用して、Ｓ３２で読み出された暗号化データを復号する（ステップＳ３４）。
コントローラ４の復号回路４０９は、設定された暗号鍵を使用して、Ｓ３２で読み出された暗号化データを復号する（ステップＳ３４）。
【0162】
コントローラ４の伸張回路４０７は、Ｓ３４で生成された圧縮データを伸張することによって、非圧縮データを生成する（ステップＳ３５）。
【0163】
コントローラ４の伸張回路４０７は、Ｓ３５で伸張されたデータのサイズ、つまり非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致しているか否かを判定する（ステップＳ３６）。
【0164】
非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致する場合（Ｓ３６でＹｅｓ）、コントローラ４は、この非圧縮データからリード対象データを抽出し、抽出したリード対象データをホスト２に送信する（ステップＳ３７）。
【0165】
非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致しない場合（Ｓ３６でＮｏ）、コントローラ４は、データ読み出し処理を再び実行するといった処理（エラー処理）を実行する（ステップＳ３８）。
【0166】
このように、コントローラ４は、データ読み出し処理よって、圧縮され暗号化されたデータを不揮発性メモリ５から読み出し、復号および伸張してから、ホスト２に送信する。
【0167】
以上説明したように、第１実施形態によれば、コントローラ４は、書き込み先のネームスペースの設定を示すネームスペース設定情報に基づいて算出される、書き込み先のネームスペースに対応する圧縮単位を生成する。この圧縮単位は、書き込み先のネームスペースに書き込まれるべきデータを暗号化するための暗号鍵がこの圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすサイズを有する。
【0168】
したがって、ネームスペース毎に、そのネームスペースの設定に好適な圧縮単位を生成できる。よって、ネームスペースの設定によっては、例えば４ＫｉＢよりも大きなサイズを圧縮単位として使用しつつ、暗号鍵がこの圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすことが可能となる。この結果、セキュリティ性を低下させることなく、メモリシステム３の実効容量を拡大できる。拡大された実効容量とメモリシステム３の表記容量との差分は、例えば、オーバープロビジョニング容量として使用できる。この場合、メモリシステム３の性能向上、ライトアンプリフィケーションファクタ（ＷＡＦ）の低減によるメモリシステム３の寿命延長、不揮発性メモリ５への書き込み量の低減による消費電力の削減、などの効果を得ることができる。
【0169】
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態に係るメモリシステム３においては、上述した第２の構成が適用されている。つまり、第２実施形態に係るメモリシステム３においては、ＬＢＡレンジ毎に一つの暗号鍵が管理される。そして、ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジ（第１のＬＢＡレンジとも称する）が一つ前のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジ（第２のＬＢＡレンジとも称する）と一致するか否に基づいて、圧縮単位を拡張するか否かが決定される。
第２実施形態について説明する。第２実施形態に係るメモリシステム３においては、上述した第２の構成が適用されている。つまり、第２実施形態に係るメモリシステム３においては、ＬＢＡレンジ毎に一つの暗号鍵が管理される。そして、ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジ（第１のＬＢＡレンジとも称する）が一つ前のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジ（第２のＬＢＡレンジとも称する）と一致するか否に基づいて、圧縮単位を拡張するか否かが決定される。
【0170】
換言すれば、データが書き込まれるべきＬＢＡレンジが切り替わるタイミングでデータの圧縮単位が区切られ、これによって、同じＬＢＡレンジに書き込まれるべきデータは一緒に圧縮され、異なるＬＢＡレンジに書き込まれるべきデータは別々に圧縮される。
【0171】
第２実施形態に係るメモリシステム３に含まれる構成要素のうちの幾つかは、第１実施形態に係るメモリシステム３の構成要素と同じである。そのため、以下では、第１実施形態に係るメモリシステム３と異なる点について注目して第２実施形態に係るメモリシステム３を説明する。
【0172】
図１３は、第２実施形態に係るメモリシステムにおけるデータ書き込み処理およびデータ読み出し処理の例を示す図である。
【0173】
ここで、第２実施形態に係るメモリシステム３のコントローラ４は、ＬＢＡレンジチェッカ４３１をさらに含む。
【0174】
ＬＢＡレンジチェッカ４３１は、ホスト２から受信されたライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジを特定する、論理アドレス範囲チェック回路である。ＬＢＡレンジチェッカ４３１は、ホスト２から受信されたライトコマンドによって指定されたＮＳＩＤおよび論理アドレス（書き込み先のＬＢＡ）に基づいて、書き込み先のＬＢＡレンジを特定する。書き込み先のＬＢＡレンジは、受信されたライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジである。ＬＢＡレンジチェッカ４３１は、特定したＬＢＡレンジを示す情報を、圧縮単位生成回路４３２、および暗号鍵管理回路４０３に出力する。
【0175】
暗号鍵管理回路４０３は、複数のＬＢＡレンジに１対１の関係でそれぞれ対応付けられた複数の暗号鍵を管理する回路である。暗号鍵管理回路４０３は、ＬＢＡレンジチェッカ４３１から出力されるＬＢＡレンジに対応する暗号鍵を暗号化回路４０８または復号回路４０９に出力する。
【0176】
また、第２実施形態に係るメモリシステム３のコントローラ４は、第１実施形態の圧縮単位生成回路４２２の代わりに、圧縮単位生成回路４３２を含む。圧縮単位生成回路４３２は、ＬＢＡレンジチェッカ４３１から出力されるＬＢＡレンジそれぞれを参照し、ＬＢＡレンジチェッカ４３１によって出力された最新のＬＢＡレンジが、ＬＢＡレンジチェッカ４３１から出力された一つ前のＬＢＡレンジと一致するか否かを判定する。すなわち、圧縮単位生成回路４３２は、ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジが、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジと一致するか否かを判定する。
【0177】
ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジが、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジと一致する場合、圧縮単位生成回路４３２は、ホスト２から受信された最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータが、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと一緒に圧縮されるように、圧縮単位の現在のサイズを拡張する。つまり、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、が同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズが拡張される。この場合、圧縮単位の現在のサイズは、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータのサイズだけ増加される。
【0178】
一方、ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジが、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジと一致しない場合、圧縮単位生成回路４３２は、ホスト２から受信された最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、が別々に圧縮されるように、圧縮単位の現在のサイズを圧縮単位として生成（確定）し、生成した圧縮単位を圧縮回路４０６に設定する。つまり、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、が異なる圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズが圧縮単位として生成される。
【0179】
このように、データが書き込まれるべきＬＢＡレンジが切り替わるタイミングでデータの圧縮単位を区切る（確定する）制御が実行されることにより、同じＬＢＡレンジに書き込まれるべきデータを一緒に圧縮し、異なるＬＢＡレンジに書き込まれるべきデータを別々に圧縮することができる。
【0180】
なお、最新のライトコマンド（ＣＭＤｎ）が受信された後は、圧縮単位生成回路４３２は、次のライトコマンド（ＣＭＤ（ｎ＋１））の受信を待つ。次のライトコマンド（ＣＭＤ（ｎ＋１））が受信されると、圧縮単位生成回路４３２は、受信された次のライトコマンド（ＣＭＤ（ｎ＋１））によって指定された論理アドレスが属するＬＢＡ範囲が、その一つ前のライトコマンド（ＣＭＤｎ）によって指定された論理アドレスが属するＬＢＡ範囲と一致するか否かを判定する。
【0181】
このように、次のライトコマンド（ＣＭＤ（ｎ＋１））が受信されるまでは、最新のライトコマンド（ＣＭＤｎ）に関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータの圧縮は、実行されない。また、同じＬＢＡレンジに属する論理アドレスをそれぞれ指定する多数のライトコマンドが受信されると、圧縮単位が多くなりすぎる場合がある。
【0182】
したがって、最新のライトコマンド（ＣＭＤｎ）がホスト２から受信されてから経過した時間が所定時間に達するまでの間に次のライトコマンド（ＣＭＤ（ｎ＋１））が受信されない場合、あるいは拡張された圧縮単位が上限値に達した場合、圧縮単位生成回路４３２は、最新のライトコマンド（ＣＭＤｎ）に関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、次のライトコマンド（ＣＭＤ（ｎ＋１））に関連付けられた書き込みデータと、が別々に圧縮されるように、圧縮単位の現在のサイズを圧縮単位として生成（確定）し、生成した圧縮単位を圧縮回路４０６に設定する。
【0183】
圧縮単位保持回路４３３は、圧縮単位生成回路４３３によって生成された圧縮単位の各々を保持する回路である。圧縮単位保持回路４３３によって保持される各圧縮単位は、第１実施形態と同様に、伸張回路４０７が、伸張回路４０７によって生成された非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致するか否かを判定するために使用される。
【0184】
まず、データ書き込み処理について説明する。以下では、書き込み先のネームスペースを示すネームスペース識別子ＮＳＩＤと、書き込み先の論理アドレスと、を指定するライトコマンドを、例として説明するが、ライトコマンドは、ＮＳＩＤを含んでいなくてもよい。第２実施形態では、ＬＢＡレンジ毎に一つの暗号鍵が管理されている構成であればよく、必ずしもネームスペースが使用される必要は無いからである。
【0185】
書き込み先のネームスペースを示すネームスペース識別子ＮＳＩＤと、書き込み先の論理アドレスと、を指定するライトコマンドをホスト２から受信したことに応じて、コントローラ４は、ライトコマンドに関連付けられた書き込みデータをホスト２のメモリ２２から取得し、データ書き込み処理を開始する。
【0186】
ＬＢＡレンジチェッカ４３１は、受信されたライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジを特定する。ＬＢＡレンジチェッカ４３１は、特定したＬＢＡレンジを示す情報を圧縮単位生成回路４３２に出力する。また、ＬＢＡレンジチェッカ４３１は、特定したＬＢＡレンジを示す情報と、受信されたライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤと、を暗号鍵管理回路４０３に出力する。
【0187】
圧縮単位生成回路４３２は、ＬＢＡレンジチェッカ４３１によって出力されたＬＢＡレンジを示す情報に基づいて、受信された書き込みデータを圧縮する際に使用される圧縮単位を生成する。圧縮単位生成回路４３２は、ＬＢＡレンジチェッカ４３１によって出力された最新のＬＢＡレンジがＬＢＡレンジチェッカ４３１によって出力された一つ前のＬＢＡレンジと同じ場合、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、が同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズを拡張する。拡張された圧縮単位が上限に達した場合、圧縮単位生成回路４３２は、圧縮単位の現在のサイズを書き込みデータの圧縮に使用される圧縮単位として生成する。また、最新のライトコマンドが受信されてから、次のライトコマンドが受信されることなく、所定の時間が経過すると、圧縮単位生成回路４３２は、圧縮単位の現在のサイズを書き込みデータの圧縮に使用される圧縮単位として生成する。
【0188】
最新のＬＢＡレンジが、一つ前のＬＢＡレンジと異なる場合、圧縮単位生成回路４３２は、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、が異なる圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズを書き込みデータの圧縮に使用される圧縮単位として生成する。
【0189】
圧縮単位生成回路４３２は、生成した圧縮単位を圧縮回路４０６に設定する。また、圧縮単位保持回路４３３は、圧縮単位生成回路４３２によって生成された圧縮単位を保持する。
【0190】
そして、圧縮回路４０６は、設定された圧縮単位を使用して書き込みデータを圧縮することによって、圧縮データを生成する。
【0191】
また、暗号鍵管理回路４０３は、ＬＢＡレンジチェッカ４３１から出力されたＬＢＡレンジに基づいて、書き込みデータに対応する暗号鍵を特定し、特定した暗号鍵を暗号化回路４０８に出力する。
【0192】
暗号化回路４０８は、圧縮回路４０６によって生成された圧縮データを、暗号鍵管理回路４０３によって出力された暗号鍵を使用して暗号化することによって、暗号化データを生成する。生成された暗号化データは、ＥＣＣ処理回路４０４によって誤り訂正符号化処理が施された後、不揮発性メモリ５に書き込まれる。
【0193】
次に、データ読み出し処理について説明する。コントローラ４は、リード対象のデータが書き込まれているリード対象のネームスペースを示すネームスペース識別子ＮＳＩＤと、リード対象のデータに対応するリード対象の論理アドレスと、を指定するリードコマンドをホスト２から受信したことに応じて、データ読み出し処理を実行する。
【0194】
コントローラ４は、リード対象のデータを含む暗号化データを不揮発性メモリ５から読み出す。不揮発性メモリ５から読み出された暗号化データは、ＥＣＣ処理回路４０４によって誤りが訂正された後、復号回路４０９に出力される。復号回路４０９は、復号鍵（ここでは、暗号鍵管理回路４０３から受信される暗号鍵）を使用して、暗号化データを復号する。このとき、ＬＢＡレンジチェッカ４３１は、リードコマンドによって指定されたＮＳＩＤおよび論理アドレスに基づいて、ＬＢＡレンジを特定する。そして、ＬＢＡレンジチェッカ４３１は、特定したＬＢＡレンジを示す情報を暗号鍵管理回路４０３に出力する。暗号鍵管理回路４０３は、出力されたＬＢＡレンジに基づいて、復号鍵を特定する。暗号鍵管理回路４０３は、特定した復号鍵を復号回路４０９に出力する。復号回路４０９は、暗号化データを復号することによって、圧縮データを生成する。復号回路４０９は、生成した圧縮データを伸張回路４０７に出力する。
【0195】
伸張回路４０７は、復号回路４０９によって復号されたデータ（圧縮データ）を伸張し、非圧縮データを生成する。そして、非圧縮データからリード対象データが抽出されることにより、ホスト２に転送されるべき読み出しデータが生成される。非圧縮データを生成した後、伸張回路４０７は、生成された非圧縮データのサイズをチェックする。この場合、伸張回路４０７は、生成された非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致するか否かを判定する。例えば、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位は、圧縮単位保持回路４３３から伸張回路４０７に通知されてもよい。例えば、圧縮単位保持回路４３３においては、圧縮単位毎に、その圧縮単位に含まれるデータを特定するための情報が保持されていてもよい。これにより、例えば、リードコマンドによって指定されたＮＳＩＤと論理アドレスとに基づいて、伸張回路４０７によって生成された非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位を特定することができる。
【0196】
非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致しない場合、伸張回路４０７は、エラーが発生したことをＣＰＵ４０２に通知する。ＣＰＵ４０２の制御の下、コントローラ４は、データ読み出し処理を再び実行するといった処理（エラー処理）を実行する。
【0197】
非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致する場合、コントローラ４は、非圧縮データから抽出されたリード対象データを、読み出しデータとして、ホスト２に送信する。
【0198】
次に、複数の書き込みデータに対するデータ圧縮の第１の例について説明する。図１４は、第２実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、複数の書き込みデータに対する圧縮処理の第１の例を示す図である。ここでは、圧縮単位の上限が８ＫｉＢより大きい場合を想定する。また、ライトコマンドＣＭＤ１、ライトコマンドＣＭＤ２、ライトコマンドＣＭＤ３、ライトコマンドＣＭＤ４、およびライトコマンドＣＭＤ５がこの順序でホスト２から受信された場合を想定する。
【0199】
ライトコマンドＣＭＤ１は、例えば、ＬＢＡレンジＲｘに含まれる論理アドレスを書き込み先ＬＢＡとして指定する。ライトコマンドＣＭＤ１に関連付けられた書き込みデータｄ１は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、ＬＢＡレンジＲｘに関連付けられている暗号鍵Ｋｘである。
【0200】
ライトコマンドＣＭＤ２は、例えば、ＬＢＡレンジＲｙに含まれる論理アドレスを書き込み先ＬＢＡとして指定する。ライトコマンドＣＭＤ２に関連付けられた書き込みデータｄ２は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ２に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、ＬＢＡレンジＲｙに関連付けられている暗号鍵Ｋｙである。
【0201】
ライトコマンドＣＭＤ３は、例えば、ＬＢＡレンジＲｚに含まれる論理アドレスを書き込み先ＬＢＡとして指定する。ライトコマンドＣＭＤ３に関連付けられた書き込みデータｄ３は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ３に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、ＬＢＡレンジＲｚに関連付けられている暗号鍵Ｋｚである。
【0202】
ライトコマンドＣＭＤ４は、例えば、ＬＢＡレンジＲｚに含まれる論理アドレスを書き込み先ＬＢＡとして指定する。ライトコマンドＣＭＤ４に関連付けられた書き込みデータｄ４は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ４に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、ＬＢＡレンジＲｚに関連付けられている暗号鍵Ｋｚである。
【0203】
ライトコマンドＣＭＤ５は、例えば、ＬＢＡレンジＲｗに含まれる論理アドレスを書き込み先ＬＢＡとして指定する。ライトコマンドＣＭＤ５に関連付けられた書き込みデータｄ５は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ５に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、ＬＢＡレンジＲｗに関連付けられた暗号鍵Ｋｗである。
【0204】
まず、コントローラ４は、一つ目のライトコマンドＣＭＤ１をホスト２から受信する。
【0205】
次いで、コントローラ４は、二つ目のライトコマンドＣＭＤ２をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ２に関連付けられた書き込みデータｄ２の書き込み先ＬＢＡは、ＬＢＡレンジＲｙに属し、一つ前のライトコマンドＣＭＤ１に関連付けられた書き込みデータｄ１の書き込み先ＬＢＡは、ＬＢＡレンジＲｘに属する。そのため、書き込みデータｄ１と書き込みデータｄ２とが異なる圧縮単位にそれぞれ含まれるように、書き込みデータｄ１と書き込みデータｄ２との間の境界でデータの圧縮単位が区切られる。この結果、書き込みデータｄ１に対する圧縮では、書き込みデータｄ１のサイズである４ＫｉＢを示す圧縮単位が使用される。
【0206】
コントローラ４は、三つ目のライトコマンドＣＭＤ３をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ３に関連付けられた書き込みデータｄ３の書き込み先ＬＢＡは、ＬＢＡレンジＲｚに属し、ライトコマンドＣＭＤ２に関連付けられた書き込みデータｄ２の書き込み先ＬＢＡは、ＬＢＡレンジＲｙに属する。そのため、書き込みデータｄ２と書き込みデータｄ３とが異なる圧縮単位にそれぞれ含まれるように、書き込みデータｄ２と書き込みデータｄ３との間の境界でデータの圧縮単位が区切られる。この結果、書き込みデータｄ２に対する圧縮では、書き込みデータｄ２のサイズである４ＫｉＢを示す圧縮単位が使用される。
【0207】
次いで、コントローラ４は、四つ目のライトコマンドＣＭＤ４をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ４に関連付けられたデータｄ４の書き込み先ＬＢＡは、ライトコマンドＣＭＤ３に関連付けられた書き込みデータｄ３の書き込み先ＬＢＡが属するＬＢＡレンジと同じＬＢＡレンジＲｚに属する。そのため、書き込みデータｄ３と書き込みデータｄ４とが同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位が拡張される。この場合、圧縮単位の現在のサイズは、書き込みデータｄ３のサイズである４ＫｉＢから、書き込みデータｄ３のサイズと書き込みデータｄ４のサイズとの和である８ＫｉＢに拡張される。
【0208】
コントローラ４は、五つ目のライトコマンドＣＭＤ５をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ５に関連付けられた書き込みデータｄ５の書き込み先ＬＢＡは、ＬＢＡレンジＲｗに属し、ライトコマンドＣＭＤ４に関連付けられた書き込みデータｄ４の書き込み先ＬＢＡは、ＬＢＡレンジＲｚに属する。そのため、書き込みデータｄ４と書き込みデータｄ５とが異なる圧縮単位にそれぞれ含まれるように、書き込みデータｄ４と書き込みデータｄ５との間の境界でデータの圧縮単位が区切られる。この結果、書き込みデータｄ３および書き込みデータｄ４を含むデータに対する圧縮では、拡張された８ＫｉＢの圧縮単位が使用される。そして、書き込みデータｄ３および書き込みデータｄ４は、一緒に圧縮される。
【0209】
その後、ライトコマンドＣＭＤ５に後続するライトコマンドが受信されることなく、所定の時間が経過すると、コントローラ４は、書き込みデータｄ５に対する圧縮を、４ＫｉＢを示す圧縮単位を使用して実行する。
【0210】
次に、複数の書き込みデータに対するデータ圧縮の第２の例について説明する。図１５は、第２実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、複数の書き込みデータに対する圧縮の第２の例を示す図である。ここでは、圧縮単位の上限が１６ＫｉＢ以上であり、同じＬＢＡレンジに含まれる論理アドレスを指定する複数のライトコマンドが連続で受信される場合を想定する。
【0211】
ライトコマンドＣＭＤ１１は、ＬＢＡレンジＲｚに含まれる論理アドレスを書き込み先ＬＢＡとして指定する。ライトコマンドＣＭＤ１１に関連付けられた書き込みデータｄ１１は、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１１に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、暗号鍵Ｋｚである。
【0212】
ライトコマンドＣＭＤ１２は、ＬＢＡレンジＲｚに含まれる論理アドレスを書き込み先ＬＢＡとして指定する。ライトコマンドＣＭＤ１２に関連付けられた書き込みデータｄ１２は、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１２に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、暗号鍵Ｋｚである。
【0213】
ライトコマンドＣＭＤ１３は、ＬＢＡレンジＲｚに含まれる論理アドレスを書き込み先ＬＢＡとして指定する。ライトコマンドＣＭＤ１３に関連付けられた書き込みデータｄ１３は、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１３に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、暗号鍵Ｋｚである。
【0214】
ライトコマンドＣＭＤ１４は、ＬＢＡレンジＲｚに含まれる論理アドレスを書き込み先ＬＢＡとして指定する。ライトコマンドＣＭＤ１４に関連付けられた書き込みデータｄ１４は、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１４に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、暗号鍵Ｋｚである。
【0215】
ライトコマンドＣＭＤ１５は、ＬＢＡレンジＲｗに含まれる論理アドレスを書き込み先ＬＢＡとして指定する。ライトコマンドＣＭＤ１５に関連付けられた書き込みデータｄ１５は、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１５に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、暗号鍵Ｋｗである。
【0216】
まず、コントローラ４は、一つ目のライトコマンドＣＭＤ１１をホスト２から受信する。
【0217】
次いで、コントローラ４は、二つ目のライトコマンドＣＭＤ１２をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ１２に関連付けられた書き込みデータｄ１２の書き込み先ＬＢＡは、ライトコマンドＣＭＤ１１に関連付けられた書き込みデータｄ１１の書き込み先ＬＢＡが属するＬＢＡレンジと同じＬＢＡレンジＲｚに属する。そのため、書き込みデータｄ１１と書き込みデータｄ１２とが同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズが、書き込みデータｄ１１のサイズである４ＫｉＢから、書き込みデータｄ１１のサイズと書き込みデータｄ１２のサイズとの和である８ＫｉＢに拡張される。
【0218】
コントローラ４は、三つ目のライトコマンドＣＭＤ１３をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ１３に関連付けられた書き込みデータｄ１３の書き込み先ＬＢＡは、ライトコマンドＣＭＤ１２に関連付けられた書き込みデータｄ１２の書き込み先ＬＢＡが属するＬＢＡレンジと同じＬＢＡレンジＲｚに属する。そのため、書き込みデータｄ１１と書き込みデータｄ１２と書き込みデータｄ１３とが同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズが、８ＫｉＢから、書き込みデータｄ１１のサイズと書き込みデータｄ１２のサイズと書き込みデータｄ１３のサイズとの和である１２ＫｉＢに拡張される。
【0219】
次いで、コントローラ４は、四つ目のライトコマンドＣＭＤ１４をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ１４に関連付けられたデータｄ１４の書き込み先ＬＢＡは、ライトコマンドＣＭＤ１３に関連付けられた書き込みデータｄ１３の書き込み先ＬＢＡが属するＬＢＡレンジと同じＬＢＡレンジＲｚに属する。そのため、書き込みデータｄ１１と書き込みデータｄ１２と書き込みデータｄ１３と書き込みデータｄ１４とが同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位が、１２ＫｉＢから、書き込みデータｄ１１のサイズと書き込みデータｄ１２のサイズと書き込みデータｄ１３のサイズと書き込みデータｄ１４のサイズとの和である１６ＫｉＢに拡張される。
【0220】
コントローラ４は、五つ目のライトコマンドＣＭＤ１５をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ１５に関連付けられた書き込みデータｄ１５の書き込み先ＬＢＡは、ＬＢＡレンジＲｗに属し、ライトコマンドＣＭＤ１４に関連付けられた書き込みデータｄ１４の書き込み先ＬＢＡは、ＬＢＡレンジＲｚに属する。そのため、書き込みデータｄ１４と書き込みデータｄ１５とが異なる圧縮単位にそれぞれ含まれるように、書き込みデータｄ１４と書き込みデータｄ１５との間の境界で圧縮単位が区切られる。この結果、書き込みデータｄ１１、書き込みデータｄ１２、書き込みデータｄ１３および書き込みデータｄ１４を含むデータに対する圧縮では、１６ＫｉＢを示す圧縮単位が使用される。そして、書き込みデータｄ１１、書き込みデータｄ１２、書き込みデータｄ１３および書き込みデータｄ１４は、一緒に圧縮される。
【0221】
その後、ライトコマンドＣＭＤ５に後続するライトコマンドが受信されることなく、所定の時間が経過すると、コントローラ４は、書き込みデータｄ１５に対する圧縮を、４ＫｉＢを示す圧縮単位を使用して実行する。
【0222】
次に、複数の書き込みデータに対するデータ圧縮の第３の例について説明する。図１６は、第２実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、複数の書き込みデータに対する圧縮の第３の例を示す図である。ここでは、圧縮単位の上限が１６ＫｉＢ以上であり、同じＬＢＡレンジに含まれる論理アドレスをそれぞれ指定する複数のライトコマンドが連続で受信される場合を想定する。この場合、基本的には、これらライトコマンドに関連付けられた全ての書き込みデータが同じ圧縮単位に含まれるように圧縮単位を拡張してもよいが、これらライトコマンドのうちの少なくとも最後のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮しない制御を実行してもよい。
【0223】
【0224】
図１６では、ライトコマンドＣＭＤ１５を受信したとき、コントローラ４は、ライトコマンドＣＭＤ１５によって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジＲｗが、ライトコマンドＣＭＤ１４によって指定されるＬＢＡが属するＬＢＡレンジＲｚと異なっていると判定する。
【0225】
このとき、圧縮単位生成回路４２２は、少なくとも書き込みデータｄ１４が、書き込みデータｄ１１と同じ圧縮単位に含まれないように、１６ＫｉＢを示す圧縮単位から４ＫｉＢを減算する。このとき、書き込みデータｄ１４だけでなく、他の書き込みデータ（例えば、書き込みデータｄ１３など）も、書き込みデータｄ１１と同じ圧縮単位に含まれないように制御されてもよい。
【0226】
そして、圧縮回路４０６は、書き込みデータｄ１１、書き込みデータｄ１２、および書き込みデータｄ１３を一緒に圧縮して圧縮データを生成する。
【0227】
また、書き込みデータｄ１４は、圧縮されないまま、暗号化回路４０８によって暗号化された後に、不揮発性メモリ５に書き込まれる。
【0228】
このように、ホスト２から受信された最新のライトコマンド（図１６では、ライトコマンドＣＭＤ１５）によって指定された論理アドレスが属するＬＢＡ範囲がホスト２から受信された一つ前のライトコマンド（図１６では、ライトコマンドＣＭＤ１４）によって指定された論理アドレスが属するＬＢＡ範囲と一致しない場合、コントローラ４は、一つ前のライトコマンド（ライトコマンドＣＭＤ１４）に関連付けられた書き込みデータ（ｄ１４）を少なくとも含むデータ（ｄ１１～ｄ１４）のうち、一つ前のライトコマンド（ライトコマンドＣＭＤ１４）に関連付けられた書き込みデータ（ｄ１４）を圧縮しない制御を行う。同じＬＢＡレンジを指定する複数のライトコマンドがホスト２から連続して受信されるケースでは、十分に大きな圧縮単位を使用することができる。したがって、たとえ少なくとも一つのライトコマンドの書き込みデータを圧縮せずとも、十分な高い圧縮効率を得ることができる。
【0229】
次に、データ書き込み処理の手順について説明する。図１７Ａは、第２実施形態に係るメモリシステム３において実行されるデータ書き込み処理の一部の手順を示すフローチャートである。図１７Ｂは、第２実施形態に係るメモリシステム３において実行されるデータ書き込み処理の残りの手順を示すフローチャートである。
【0230】
まず、コントローラ４は、ホスト２から書き込みデータｄ（ｉ）を受信する（ステップＳ４０１）。書き込みデータｄ（ｉ）は、ホスト２からｉ番目に受信されたライトコマンドに関連付けられた書き込みデータである。
【0231】
コントローラ４のＬＢＡレンジチェッカ４３１は、Ｓ４０１で受信された書き込みデータｄ（ｉ）の書き込み先ＬＢＡが属するＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ））を特定する（ステップＳ４０２）。ＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ））は、ｉ番目のライトコマンドによって指定される論理アドレスが属するＬＢＡレンジである。
【0232】
コントローラ４は、書き込みデータｄ（ｉ＋１）を、書き込みデータｄ（ｉ）の受信から所定時間内に受信したか否かを判定する（ステップＳ４０３）。書き込みデータｄ（ｉ＋１）は、ホスト２からｉ＋１番目に受信されたライトコマンドに関連付けられた書き込みデータである。換言すれば、コントローラ４は、ｉ番目のライトコマンドの受信から所定時間内にｉ＋１番目のライトコマンドをホスト２から受信したか否かを判定する。
【0233】
書き込みデータｄ（ｉ＋１）を、書き込みデータｄ（ｉ）の受信から所定時間内に受信した場合、つまり、ｉ＋１番目のライトコマンドを、ｉ番目のライトコマンドの受信から所定時間内に受信した場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、コントローラ４は、書き込みデータｄ（ｉ＋１）の書き込み先ＬＢＡが属するＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ＋１））を特定する（ステップＳ４０４）。
【0234】
コントローラ４は、Ｓ４０４で特定された書き込みデータｄ（ｉ＋１）のＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ＋１））が、Ｓ４０２で特定された書き込みデータｄ（ｉ）のＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ））と一致しているか否かを判定する（ステップＳ４０５）。
【0235】
書き込みデータｄ（ｉ＋１）を、書き込みデータｄ（ｉ）の受信から所定時間内に受信していない場合（Ｓ４０３でＮｏ）、コントローラ４は、Ｓ４０４およびＳ４０５の手順をスキップし、圧縮単位を確定する（ステップＳ４０６）。そして、コントローラ４は、確定された圧縮単位を生成し、圧縮回路４０６に出力する。
【0236】
また、Ｓ４０４で特定された書き込みデータｄ（ｉ＋１）のＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ＋１））がＳ４０２で特定された書き込みデータｄ（ｉ）のＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ））と一致していない場合も（ステップＳ４０５でＮｏ）、コントローラ４は、圧縮単位を確定する（ステップＳ４０６）。そして、コントローラ４は、確定された圧縮単位を生成し、圧縮回路４０６に出力する。
【0237】
コントローラ４は、Ｓ４０６で確定された圧縮単位のサイズを有するデータ、つまり書き込みデータｄ（ｉ）を少なくとも含むデータ、を圧縮する（ステップＳ４０７）。例えば、書き込みデータｄ（ｉ）のＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ））が書き込みデータｄ（ｉ－１）のＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ－１））と一致する場合には、書き込みデータｄ（ｉ）を少なくとも含むデータは、書き込みデータｄ（ｉ）と、書き込みデータｄ（ｉ－１）と、を含むデータである。
【0238】
コントローラ４は、圧縮単位の現在のサイズを初期化して、圧縮単位の現在のサイズを初期値に戻す（ステップＳ４０８）。初期値は、例えば、４ＫｉＢである。
【0239】
コントローラ４は、Ｓ４０７で圧縮された圧縮データを、暗号鍵を使用して暗号化する（ステップＳ４０９）。
【0240】
コントローラ４は、Ｓ４０９で暗号化された暗号化データを不揮発性メモリ５に書き込む（ステップＳ４１０）。
【0241】
コントローラ４は、Ｓ４１０で暗号化データが書き込まれた不揮発性メモリ５における記憶位置を管理する（ステップＳ４１１）。
【0242】
コントローラ４は、ｉを１だけインクリメントして、ｉをｉ＋１に設定する（ステップＳ４１２）。
【0243】
コントローラ４は、Ｓ４０３でＹｅｓの条件を満たしていたか否かを判定する（ステップＳ４１３）。
【0244】
Ｓ４０３でＹｅｓであった場合（Ｓ４１３でＹｅｓ）、コントローラ４は、Ｓ４０３に戻り、既に受信されている書き込みデータに後続する書き込みデータが受信されたか否かを判定する。ｉは既にインクリメントされているので、Ｓ４０３では、コントローラ４は、書き込みデータｄ（ｉ＋２）を、書き込みデータｄ（ｉ＋１）の受信から所定時間内に受信したか否かを判定する。
【0245】
Ｓ４０３でＮｏであった場合（Ｓ４１３でＮｏ）、コントローラ４は、Ｓ４０１に戻り、不揮発性メモリ５に書き込まれたデータに後続する書き込みデータを受信する。ｉは既にインクリメントされているので、Ｓ４０１では、コントローラ４は、不揮発性メモリ５に書き込まれたデータに後続する最初の書き込みデータ、つまり書き込みデータｄ（ｉ＋１）を受信する。
【0246】
一方、Ｓ４０４で特定された書き込みデータｄ（ｉ＋１）のＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ＋１））が、Ｓ４０２で特定された書き込みデータｄ（ｉ）のＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ））と一致する場合（ステップＳ４０５でＹｅｓ）、コントローラ４は、書き込みデータｄ（ｉ）を少なくとも含むデータと書き込みデータｄ（ｉ＋１）とが同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズを、書き込みデータｄ（ｉ＋１）のサイズだけ拡張する（図１７ＢにおけるステップＳ４１４）。
【0247】
コントローラ４は、Ｓ４１４で拡張された圧縮単位の現在のサイズが上限値に達したか否かを判定する（ステップＳ４１５）。
【0248】
Ｓ４１４で拡張された圧縮単位の現在のサイズが上限値に達した場合（Ｓ４１５でＹｅｓ）、コントローラ４は、圧縮単位の現在のサイズをデータの圧縮単位として確定する（ステップＳ４１６）。コントローラ４は、確定された圧縮単位を圧縮回路４０６に出力する。
【0249】
コントローラ４は、Ｓ４１６で確定された圧縮単位のサイズを有するデータ、つまり、書き込みデータｄ（ｉ）を少なくとも含むデータと、書き込みデータｄ（ｉ＋１）と、を圧縮する（ステップＳ４１７）。例えば、書き込みデータｄ（ｉ）のＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ））が書き込みデータｄ（ｉ－１）のＬＢＡレンジＲ（ｄ（ｉ－１））と一致する場合には、書き込みデータｄ（ｉ）を少なくとも含むデータは、書き込みデータｄ（ｉ）と、書き込みデータｄ（ｉ－１）と、を含むデータである。したがって、この場合には、書き込みデータｄ（ｉ－１）と、書き込みデータｄ（ｉ）と、書き込みデータｄ（ｉ＋１）と、が一緒に圧縮される。
【0250】
コントローラ４は、圧縮単位の現在のサイズを初期化して、圧縮単位の現在のサイズを初期値に戻す（ステップＳ４１８）。
【0251】
コントローラ４は、Ｓ４１７で圧縮された圧縮データを、暗号鍵を使用して暗号化する（ステップＳ４１９）。
【0252】
コントローラ４は、Ｓ４１９で暗号化された暗号化データを不揮発性メモリ５に書き込む（ステップＳ４２０）。
【0253】
コントローラ４は、Ｓ４２０で暗号化データが書き込まれた不揮発性メモリ５における記憶位置を管理する（ステップＳ４２１）。
【0254】
コントローラ４は、ｉを２だけインクリメントして、ｉをｉ＋２に設定する（ステップＳ４２２）。そして、コントローラ４は、Ｓ４０１に戻り、不揮発性メモリ５に書き込まれたデータに後続する書き込みデータを受信する。
【0255】
Ｓ４１４で拡張された圧縮単位が上限値に達していない場合（Ｓ４１５でＮｏ）、コントローラ４は、ｉを１だけインクリメントして、ｉをｉ＋１に設定する（ステップＳ４２３）。そして、コントローラ４は、Ｓ４０３に戻り、既に受信されている書き込みデータに後続する書き込みデータが受信されたか否かを判定する。
【0256】
以上説明したように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、より大きなサイズを圧縮単位として使用しつつ、暗号鍵がこの圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすことが可能となる。
【0257】
（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態に係るメモリシステム３においては、上述した第３の構成が適用されている。つまり、第３実施形態に係るメモリシステム３においては、ネームスペース毎に一つの暗号鍵が管理される。そして、ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤが一つ前のライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤと一致するか否に基づいて、圧縮単位を拡張するか否かが決定される。
第３実施形態について説明する。第３実施形態に係るメモリシステム３においては、上述した第３の構成が適用されている。つまり、第３実施形態に係るメモリシステム３においては、ネームスペース毎に一つの暗号鍵が管理される。そして、ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤが一つ前のライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤと一致するか否に基づいて、圧縮単位を拡張するか否かが決定される。
【0258】
換言すれば、データが書き込まれるべきネームスペースが切り替わるタイミングでデータの圧縮単位が区切られ、これによって、同じネームスペースに書き込まれるべきデータは一緒に圧縮され、異なるネームスペースに書き込まれるべきデータは別々に圧縮される。
【0259】
第３実施形態に係るメモリシステム３に含まれるほとんど全ての構成要素は、第２実施形態に係るメモリシステム３と同じである。そのため、第２実施形態に係るメモリシステム３と異なる点について注目して説明する。
【0260】
第３実施形態では、メモリシステム３において管理されている複数のネームスペースそれぞれが、一つのＬＢＡレンジのみを含む場合を想定する。一つのネームスペースで使用される暗号鍵の数は一つである。つまり、コントローラ４は、複数のネームスペースに１対１の関係でそれぞれ関連付けられた複数の暗号鍵を管理する。
【0261】
図１８は、第３実施形態に係るメモリシステムにおけるデータ書き込み処理およびデータ読み出し処理の例を示す図である。
【0262】
ここで、第３実施形態における圧縮単位生成回路４４１は、ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤが、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤと一致する場合、ホスト２から受信された最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータが、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと一緒に圧縮されるように、圧縮単位の現在のサイズを拡張する。つまり、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、が同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズが拡張される。この場合、圧縮単位の現在のサイズは、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータのサイズだけ増加される。
【0263】
一方、ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤが、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドによって指定されるＮＳＩＤと異なる場合、圧縮単位生成回路４４１は、ホスト２から受信された最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、が別々に圧縮されるように、圧縮単位の現在のサイズを圧縮単位として生成（確定）し、生成した圧縮単位を圧縮回路４０６に設定する。つまり、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、が異なる圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズが圧縮単位として生成される。
【0264】
このように、データが書き込まれるべきネームスペースが切り替わるタイミングでデータの圧縮単位を区切る（確定する）制御が実行されることにより、同じネームスペースに書き込まれるべきデータを一緒に圧縮し、異なるネームスペースに書き込まれるべきデータを別々に圧縮することができる。
【0265】
また、最新のライトコマンドがホスト２から受信されてから経過した時間が所定時間に達するまでの間に次のライトコマンドが受信されない場合、あるいは拡張された圧縮単位が上限値に達した場合、圧縮単位生成回路４４１は、現在の圧縮単位を、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを含むデータに対する圧縮に使用されるべき圧縮単位として生成する。
【0266】
圧縮単位保持回路４４２は、圧縮単位生成回路４４１によって生成された圧縮単位の各々を保持する回路である。圧縮単位保持回路４４２によって保持される各圧縮単位は、第１実施形態と同様に、伸張回路４０７が、伸張回路４０７によって生成された非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致するか否かを判定するために使用される。
【0267】
まず、データ書き込み処理について説明する。コントローラ４は、書き込み先のネームスペースを示すネームスペース識別子ＮＳＩＤと、書き込み先の論理アドレスと、を指定するライトコマンドをホスト２から受信したことに応じて、データ書き込み処理を開始する。
【0268】
圧縮単位生成回路４４１は、ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定されたＮＳＩＤが、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドによって指定されたＮＳＩＤと同じ場合、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、が同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズを拡張する。拡張された圧縮単位が上限に達した場合、圧縮単位生成回路４４１は、現在の圧縮単位を書き込みデータの圧縮に使用される圧縮単位として生成する。また、最新のライトコマンドが受信されてから、次のライトコマンドが受信されることなく、所定の時間が経過すると、圧縮単位生成回路４４１は、圧縮単位の現在のサイズを書き込みデータの圧縮に使用される圧縮単位として生成する。
【0269】
ホスト２から受信された最新のライトコマンドによって指定されたＮＳＩＤが、ホスト２から受信された一つ前のライトコマンドによって指定されたＮＳＩＤと異なる場合、圧縮単位生成回路４４１は、最新のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータと、一つ前のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを少なくとも含むデータと、が異なる圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズを書き込みデータの圧縮に使用される圧縮単位として生成する。
【0270】
圧縮単位生成回路４４１は、生成した圧縮単位を圧縮回路４０６に設定する。また、圧縮単位保持回路４４２は、圧縮単位生成回路４４２によって生成された圧縮単位を保持する。
【0271】
そして、圧縮回路４０６は、設定された圧縮単位を使用して書き込みデータを圧縮することで、圧縮データを生成する。
【0272】
また、暗号鍵管理回路４０３は、ホスト２から受信されたライトコマンドによって指定されたＮＳＩＤに基づいて、書き込みデータに対応する暗号鍵を特定し、特定した暗号鍵を暗号化回路４０８に出力する。
【0273】
暗号化回路４０８は、圧縮回路４０６によって生成された圧縮データを、暗号鍵管理回路４０３によって出力された暗号鍵を使用して暗号化することによって、暗号化データを生成する。生成された暗号化データは、ＥＣＣ処理回路４０４によって誤り訂正符号化処理が施された後、不揮発性メモリ５に書き込まれる。
【0274】
次に、データ読み出し処理について説明する。コントローラ４は、リード対象のデータが書き込まれているリード対象のネームスペースを示すネームスペース識別子ＮＳＩＤと、リード対象のデータに対応するリード対象の論理アドレスと、を指定するリードコマンドをホスト２から受信したことに応じて、データ読み出し処理を実行する。
【0275】
コントローラ４は、リード対象のデータを含む暗号化データを不揮発性メモリ５から読み出す。読み出された暗号化データは、ＥＣＣ処理回路４０４によって誤りが訂正された後、復号回路４０９に出力される。復号回路４０９は、復号鍵（ここでは、暗号鍵管理回路４０３から受信される暗号鍵）を使用して、暗号化データを復号する。このとき、暗号鍵管理回路４０３は、ホスト２から受信されたリードコマンドによって指定されたＮＳＩＤに基づいて、復号鍵を特定する。暗号鍵管理回路４０３は、特定した復号鍵を復号回路４０９に出力する。復号回路４０９は、暗号化データを復号することによって、圧縮データを生成する。復号回路４０９は、生成した圧縮データを伸張回路４０７に出力する。
【0276】
伸張回路４０７は、復号回路４０９によって復号されたデータ（圧縮データ）を伸張し、非圧縮データを生成する。そして、非圧縮データからリード対象データが抽出されることにより、ホスト２に転送されるべき読み出しデータが生成される。非圧縮データを生成した後、伸張回路４０７は、生成された非圧縮データのサイズをチェックする。この場合、伸張回路４０７は、生成された非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致するか否かを判定する。例えば、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位は、圧縮単位保持回路４４２から伸張回路４０７に通知されてもよい。例えば、圧縮単位保持回路４４２においては、圧縮単位毎に、その圧縮単位に含まれるデータを特定するための情報が保持されていてもよい。これにより、例えば、リードコマンドによって指定されたＮＳＩＤと論理アドレスとに基づいて、伸張回路４０７によって生成された非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位を特定することができる。
【0277】
非圧縮データのサイズが、この非圧縮データに対応する書き込みデータを圧縮する際に使用された圧縮単位と一致しない場合、伸張回路４０７は、エラーが発生したことをＣＰＵ４０２に通知する。ＣＰＵ４０２の制御の下、コントローラ４は、データ読み出し処理を再び実行するといった処理（エラー処理）を実行する。
【0278】
次に、複数の書き込みデータに対するデータ圧縮の第１の例について説明する。図１９は、第３実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される、複数の書き込みデータに対する圧縮処理の第１の例を示す図である。ここでは、圧縮単位の上限が８ＫｉＢ以上である場合を想定する。また、ライトコマンドＣＭＤ１、ライトコマンドＣＭＤ２、ライトコマンドＣＭＤ３、ライトコマンドＣＭＤ４、およびライトコマンドＣＭＤ５がこの順序でホスト２から受信された場合を想定する。
【0279】
ライトコマンドＣＭＤ１は、書き込み先のネームスペースＮｘのＮＳＩＤ（Ｎｘ）と、書き込み先のネームスペースＮｘに含まれる論理アドレスと、を指定する。ライトコマンドＣＭＤ１に関連付けられた書き込みデータｄ１は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、書き込み先のネームスペースＮｘに関連付けられている暗号鍵Ｋｘである。
【0280】
ライトコマンドＣＭＤ２は、書き込み先のネームスペースＮｙのＮＳＩＤ（Ｎｙ）と、書き込み先のネームスペースＮｙに含まれる論理アドレスと、を指定する。ライトコマンドＣＭＤ２に関連付けられた書き込みデータｄ２は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ２に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、書き込み先のネームスペースＮｙに関連付けられた暗号鍵Ｋｙである。
【0281】
ライトコマンドＣＭＤ３は、書き込み先のネームスペースＮｚのＮＳＩＤ（Ｎｚ）と、書き込み先のネームスペースＮｚに含まれる論理アドレスと、を指定する。ライトコマンドＣＭＤ３に関連付けられた書き込みデータｄ３は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ３に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、書き込み先のネームスペースＮｚに関連付けられた暗号鍵Ｋｚである。
【0282】
ライトコマンドＣＭＤ４は、書き込み先のネームスペースＮｚのＮＳＩＤ（Ｎｚ）と、書き込み先のネームスペースＮｚに含まれる論理アドレスを指定する。ライトコマンドＣＭＤ４に関連付けられた書き込みデータｄ４は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ４に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、書き込み先のネームスペースＮｚに関連付けられた暗号鍵Ｋｚである。
【0283】
ライトコマンドＣＭＤ５は、書き込み先のネームスペースＮｗのＮＳＩＤ（Ｎｗ）と、書き込み先のネームスペースＮｗに含まれる論理アドレスと、を指定する。ライトコマンドＣＭＤ５に関連付けられた書き込みデータｄ５は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ５に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、書き込み先のネームスペースＮｗに関連付けられた暗号鍵Ｋｗである。
【0284】
まず、コントローラ４は、一つ目のライトコマンドＣＭＤ１をホスト２から受信する。
【0285】
次いで、コントローラ４は、二つ目のライトコマンドＣＭＤ２をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ２に関連付けられた書き込みデータｄ２の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ＮＳＩＤ（Ｎｙ）であり、ライトコマンドＣＭＤ１に関連付けられた書き込みデータｄ１の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ＮＳＩＤ（Ｎｘ）である。そのため、書き込みデータｄ１と書き込みデータｄ２とが異なる圧縮単位にそれぞれ含まれるように、書き込みデータｄ１と書き込みデータｄ２との間の境界でデータの圧縮単位が区切られる。この結果、書き込みデータｄ１に対する圧縮では、書き込みデータｄ１のサイズである４ＫｉＢを示す圧縮単位が使用される。
【0286】
コントローラ４は、三つ目のライトコマンドＣＭＤ３をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ３に関連付けられた書き込みデータｄ３の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ＮＳＩＤ（Ｎｚ）であり、ライトコマンドＣＭＤ２に関連付けられた書き込みデータｄ２の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ＮＳＩＤ（Ｎｙ）である。そのため、書き込みデータｄ２と書き込みデータｄ３とが異なる圧縮単位にそれぞれ含まれるように、書き込みデータｄ２と書き込みデータｄ３との間の境界でデータの圧縮単位が切られる。そのため、書き込みデータｄ２に対する圧縮では、書き込みデータｄ２のサイズである４ＫｉＢを示す圧縮単位が使用される。
【0287】
次いで、コントローラ４は、四つ目のライトコマンドＣＭＤ４をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ４に関連付けられたデータｄ４の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ライトコマンドＣＭＤ３に関連付けられた書き込みデータｄ３の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤと同じＮＳＩＤ（Ｎｚ）である。そのため、書き込みデータｄ３と書き込みデータｄ４とが同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位が拡張される。この場合、圧縮単位の現在のサイズは、書き込みデータｄ３のサイズである４ＫｉＢから、書き込みデータｄ３のサイズと書き込みデータｄ４のサイズとの和である８ＫｉＢに拡張される。
【0288】
コントローラ４は、五つ目のライトコマンドＣＭＤ５をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ５に関連付けられた書き込みデータｄ５の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ＮＳＩＤ（Ｎｗ）であり、ライトコマンドＣＭＤ４に関連付けられた書き込みデータｄ４の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ＮＳＩＤ（Ｎｚ）である。そのため、書き込みデータｄ４と書き込みデータｄ５とが異なる圧縮単位にそれぞれ含まれるように、書き込みデータｄ４と書き込みデータｄ５との間の境界でデータの圧縮単位が区切られる。この結果、書き込みデータｄ３および書き込みデータｄ４を含むデータに対する圧縮では、書き込みデータｄ３および書き込みデータｄ４のサイズの和である８ＫｉＢを示す圧縮単位が使用される。そして、書き込みデータｄ３および書き込みデータｄ４は、一緒に圧縮される。
【0289】
その後、ライトコマンドＣＭＤ５に後続するライトコマンドが受信されることなく、所定の時間が経過すると、コントローラ４は、書き込みデータｄ５に対する圧縮を、４ＫｉＢを示す圧縮単位を使用して実行する。
【0290】
次に、複数の書き込みデータに対するデータ圧縮の第２の例について説明する。図２０は、第３実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される複数の書き込みデータに対する圧縮の第２の例を示す図である。ここでは、圧縮単位の上限が１６ＫｉＢ以上であり、同じ書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤを指定する複数のライトコマンドが連続で受信される場合を想定する。
【0291】
ライトコマンドＣＭＤ１１は、書き込み先のネームスペースＮｚのＮＳＩＤ（Ｎｚ）と、書き込み先のネームスペースＮｚに含まれる論理アドレスと、を指定する。ライトコマンドＣＭＤ１１に関連付けられた書き込みデータｄ１１は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１１に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、書き込み先のネームスペースＮｚに関連付けられている暗号鍵Ｋｚである。
【0292】
ライトコマンドＣＭＤ１２は、書き込み先のネームスペースＮｚのＮＳＩＤ（Ｎｚ）と、書き込み先のネームスペースＮｚに含まれる論理アドレスと、を指定する。ライトコマンドＣＭＤ１２に関連付けられた書き込みデータｄ１２は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１２に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、書き込み先のネームスペースＮｚに関連付けられている暗号鍵Ｋｚである。
【0293】
ライトコマンドＣＭＤ１３は、書き込み先のネームスペースＮｚのＮＳＩＤ（Ｎｚ）と、書き込み先のネームスペースＮｚに含まれる論理アドレスと、を指定する。ライトコマンドＣＭＤ１３に関連付けられた書き込みデータｄ１３は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１３に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、書き込み先のネームスペースＮｚに関連付けられている暗号鍵Ｋｚである。
【0294】
ライトコマンドＣＭＤ１４は、書き込み先のネームスペースＮｚのＮＳＩＤ（Ｎｚ）と、書き込み先のネームスペースＮｚに含まれる論理アドレスと、を指定する。ライトコマンドＣＭＤ１４に関連付けられた書き込みデータｄ１４は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１４に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、書き込み先のネームスペースＮｚに関連付けられている暗号鍵Ｋｚである。
【0295】
ライトコマンドＣＭＤ１５は、書き込み先のネームスペースＮｗのＮＳＩＤ（Ｎｗ）と、書き込み先のネームスペースＮｗに含まれる論理アドレスと、を指定する。ライトコマンドＣＭＤ１５に関連付けられた書き込みデータｄ１５は、例えば、４ＫｉＢのサイズを有する。そして、書き込みデータｄ１５に対する暗号化で使用されるべき暗号鍵は、書き込み先のネームスペースＮｗに関連付けられている暗号鍵Ｋｗである。
【0296】
まず、コントローラ４は、一つ目のライトコマンドＣＭＤ１１をホスト２から受信する。
【0297】
次いで、コントローラ４は、二つ目のライトコマンドＣＭＤ１２をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ１２に関連付けられた書き込みデータｄ１２の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ライトコマンドＣＭＤ１１に関連付けられた書き込みデータｄ１１の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤと同じＮＳＩＤ（Ｎｚ）である。そのため、書き込みデータｄ１１と書き込みデータｄ１２とが同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位が８ＫｉＢに拡張される。
【0298】
コントローラ４は、三つ目のライトコマンドＣＭＤ１３をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ１３に関連付けられた書き込みデータｄ１３の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ライトコマンドＣＭＤ１２に関連付けられた書き込みデータｄ１２の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤと同じＮＳＩＤ（Ｎｚ）である。そのため、書き込みデータｄ１１と書き込みデータｄ１２と書き込みデータｄ１３とが同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位が１２ＫｉＢに拡張される。
【0299】
次いで、コントローラ４は、四つ目のライトコマンドＣＭＤ１４をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ１４に関連付けられたデータｄ１４の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ライトコマンドＣＭＤ１３に関連付けられた書き込みデータｄ１３の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤと同じＮＳＩＤ（Ｎｚ）である。そのため、書き込みデータｄ１１と書き込みデータｄ１２と書き込みデータｄ１３と書き込みデータｄ１４とが同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位が１６ＫｉＢに拡張される。
【0300】
コントローラ４は、五つ目のライトコマンドＣＭＤ１５をホスト２から受信する。ライトコマンドＣＭＤ１５に関連付けられた書き込みデータｄ１５の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ＮＳＩＤ（Ｎｗ）であり、ライトコマンドＣＭＤ１４に関連付けられた書き込みデータｄ１４の書き込み先ネームスペースのＮＳＩＤは、ＮＳＩＤ（Ｎｚ）である。そのため、書き込みデータｄ１４と書き込みデータｄ１５とが異なる圧縮単位にそれぞれ含まれるように、書き込みデータｄ１４と書き込みデータｄ１５との間の境界でデータの圧縮単位が切られる。この結果、書き込みデータｄ１１、書き込みデータｄ１２、書き込みデータｄ１３および書き込みデータｄ１４を含むデータに対する圧縮では、１６ＫｉＢを示す圧縮単位が使用される。そして、書き込みデータｄ１１、書き込みデータｄ１２、書き込みデータｄ１３および書き込みデータｄ１４は、一緒に圧縮される。
【0301】
その後、ライトコマンドＣＭＤ５に後続するライトコマンドが受信されることなく、所定の時間が経過すると、コントローラ４は、書き込みデータｄ１５に対する圧縮を、４ＫｉＢを示す圧縮単位を使用して実行する。
【0302】
次に、複数の書き込みデータに対するデータ圧縮の第３の例について説明する。図２１は、第３実施形態に係るメモリシステムにおいて実行される複数の書き込みデータに対する圧縮の第３の例を示す図である。ここでは、圧縮単位の上限が１６ＫｉＢ以上であり、同じネームスペース識別子を指定する複数のライトコマンドが連続で受信される場合を想定する。この場合、基本的には、これらライトコマンドに関連付けられた全ての書き込みデータが同じ圧縮単位に含まれるように圧縮単位を拡張してもよいが、これらライトコマンドのうちの少なくとも最後のライトコマンドに関連付けられた書き込みデータを圧縮しない制御を実行してもよい。
【0303】
【0304】
図２１では、ライトコマンドＣＭＤ１５を受信したとき、コントローラ４は、ライトコマンド１５によって指定されるＮＳＩＤ（Ｎｗ）が、ライトコマンドＣＭＤ１４によって指定されるＮＳＩＤ（Ｎｚ）と異なっていると判定する。
【0305】
このとき、コントローラ４は、少なくとも書き込みデータｄ１４が、書き込みデータｄ１１と同じ圧縮単位に含まれないように、１６ＫｉＢを示す圧縮単位から４ＫｉＢを減算する。このとき、書き込みデータｄ１４だけでなく、他の書き込みデータ（例えば、書き込みデータｄ１３など）も、書き込みデータｄ１１と同じ圧縮単位に含まれないように制御されてもよい。
【0306】
そして、圧縮回路４０６は、書き込みデータｄ１１、書き込みデータｄ１２、および書き込みデータｄ１３を一緒に圧縮して圧縮データを生成する。
【0307】
また、書き込みデータｄ１４は、圧縮されないまま、暗号化回路４０８によって暗号化される。
【0308】
次に、データ書き込み処理の手順について説明する。図２２Ａは、第３実施形態に係るメモリシステム３において実行されるデータ書き込み処理の一部の手順を示すフローチャートである。図２２Ｂは、第３実施形態に係るメモリシステム３において実行されるデータ書き込み処理の残りの手順を示すフローチャートである。
【0309】
まず、コントローラ４は、ホスト２から書き込みデータｄ（ｉ）を受信する（ステップＳ５０１）。書き込みデータｄ（ｉ）は、ホスト２からｉ番目に受信されたライトコマンドに関連付けられた書き込みデータである。
【0310】
コントローラ４は、ホスト２から受信されたｉ番目のライトコマンドによって指定されたネームスペース識別子に基づいて、Ｓ５０１で受信された書き込みデータｄ（ｉ）の書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ））を特定する（ステップＳ５０２）。
【0311】
コントローラ４は、書き込みデータｄ（ｉ＋１）を、書き込みデータｄ（ｉ）の受信から所定時間内に受信したか否かを判定する（ステップＳ５０３）。書き込みデータｄ（ｉ＋１）は、ホスト２からｉ＋１番目に受信されたライトコマンドに関連付けられた書き込みデータである。換言すれば、コントローラ４は、ｉ番目のライトコマンドの受信から所定時間内にｉ＋１番目のライトコマンドをホスト２から受信したか否かを判定する。
【0312】
書き込みデータｄ（ｉ＋１）を、書き込みデータｄ（ｉ）の受信から所定時間内に受信した場合、つまり、ｉ＋１番目のライトコマンドを、ｉ番目のライトコマンドの受信から所定時間内に受信した場合（Ｓ５０３でＹｅｓ）、コントローラ４は、書き込みデータｄ（ｉ＋１）の書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ＋１））を特定する（ステップＳ５０４）。
【0313】
コントローラ４は、Ｓ５０４で特定された書き込みデータｄ（ｉ＋１）の書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ＋１））が、Ｓ５０２で特定された書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ））と一致しているか否かを判定する（ステップＳ５０５）。
【0314】
書き込みデータｄ（ｉ＋１）を、書き込みデータｄ（ｉ）の受信から所定時間内に受信していない場合（Ｓ５０３でＮｏ）、コントローラ４は、Ｓ５０４およびＳ５０５の手順をスキップし、圧縮単位を確定する（ステップＳ５０６）。コントローラ４は、確定された圧縮単位を生成し、圧縮回路４０６に出力する。
【0315】
Ｓ５０４で特定された書き込みデータｄ（ｉ＋１）の書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ＋１））が、Ｓ５０２で特定された書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ））と一致していない場合も（ステップＳ５０５でＮｏ）、コントローラ４は、圧縮単位を確定する（ステップＳ５０６）。コントローラ４は、確定された圧縮単位を生成し、圧縮回路４０６に出力する。
【0316】
コントローラ４は、Ｓ５０６で確定された圧縮単位のサイズを有するデータ、つまり書き込みデータｄ（ｉ）を少なくとも含むデータを圧縮する（ステップＳ５０７）。例えば、書き込みデータｄ（ｉ）の書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ））が書き込みデータｄ（ｉ－１）の書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ－１））と一致する場合には、書き込みデータｄ（ｉ）を少なくとも含むデータは、書き込みデータｄ（ｉ）と、書き込みデータｄ（ｉ－１）と、を含むデータである。
【0317】
コントローラ４は、圧縮単位の現在のサイズを初期化して、圧縮単位の現在のサイズを初期値に戻す（ステップＳ５０８）。初期値は、例えば、４ＫｉＢである。
【0318】
コントローラ４は、Ｓ５０７で圧縮された圧縮データを、暗号鍵を使用して暗号化する（ステップＳ５０９）。
【0319】
コントローラ４は、Ｓ５０９で暗号化された暗号化データを不揮発性メモリ５に書き込む（ステップＳ５１０）。
【0320】
コントローラ４は、Ｓ５１０で暗号化データが書き込まれた不揮発性メモリ５における記憶位置を管理する（ステップＳ５１１）。
【0321】
コントローラ４は、ｉを１だけインクリメントして、ｉをｉ＋１に設定する（ステップＳ５１２）。
【0322】
コントローラ４は、Ｓ５０３でＹｅｓの条件を満たしていたか否かを判定する（ステップＳ５１３）。
【0323】
Ｓ５０３でＹｅｓであった場合（Ｓ５１３でＹｅｓ）、コントローラ４は、Ｓ５０３に戻り、既に受信されている書き込みデータに後続する書き込みデータが受信されたか否かを判定する。ｉは既にインクリメントされているので、Ｓ５０３では、コントローラ４は、書き込みデータｄ（ｉ＋２）を、書き込みデータｄ（ｉ＋１）の受信から所定時間内に受信したか否かを判定する。
【0324】
Ｓ５０３でＮｏであった場合（Ｓ５１３でＮｏ）、コントローラ４は、Ｓ５０１に戻り、不揮発性メモリ５に書き込まれたデータに後続する書き込みデータを受信する。ｉは既にインクリメントされているので、Ｓ５０１では、コントローラ４は、不揮発性メモリ５に書き込まれたデータに後続する最初の書き込みデータ、つまり書き込みデータｄ（ｉ＋１）を受信する。
【0325】
一方、Ｓ５０４で特定された書き込みデータｄ（ｉ＋１）の書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ＋１））が、Ｓ５０２で特定された書き込みデータｄ（ｉ）の書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ））と一致する場合（ステップＳ５０５でＹｅｓ）、コントローラ４は、書き込みデータｄ（ｉ）を少なくとも含むデータと書き込みデータｄ（ｉ＋１）とが同じ圧縮単位に含まれるように、圧縮単位の現在のサイズを、書き込みデータｄ（ｉ＋１）のサイズだけ拡張する（図２２ＢにおけるステップＳ５１４）。
【0326】
コントローラ４は、Ｓ５１４で拡張された圧縮単位の現在のサイズが上限値に達したか否かを判定する（ステップＳ５１５）。
【0327】
Ｓ５１４で拡張された圧縮単位の現在のサイズが上限値に達した場合（Ｓ５１５でＹｅｓ）、コントローラ４は、の現在のサイズをデータの圧縮単位として確定する（ステップＳ５１６）。コントローラ４は、確定された圧縮単位を生成し、圧縮回路４０６に出力する。
【0328】
コントローラ４は、Ｓ５１６で確定された圧縮単位のサイズを有するデータ、つまり、書き込みデータｄ（ｉ）を少なくとも含むデータと、書き込みデータｄ（ｉ＋１）と、を圧縮する（ステップＳ５１７）。例えば、書き込みデータｄ（ｉ）の書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ））が書き込みデータｄ（ｉ－１）の書き込み先のネームスペースのＮＳＩＤ（ｄ（ｉ－１））と一致する場合には、書き込みデータｄ（ｉ）を少なくとも含むデータは、書き込みデータｄ（ｉ）と、書き込みデータｄ（ｉ－１）と、を含むデータである。したがって、この場合には、書き込みデータｄ（ｉ－１）と、書き込みデータｄ（ｉ）と、書き込みデータｄ（ｉ＋１）と、が一緒に圧縮される。
【0329】
コントローラ４は、圧縮単位の現在のサイズを初期化して、圧縮単位の現在のサイズを初期値に戻す（ステップＳ５１８）。
【0330】
コントローラ４は、Ｓ５１７で圧縮された圧縮データを、暗号鍵を使用して暗号化する（ステップＳ５１９）。
【0331】
コントローラ４は、Ｓ５１９で暗号化された暗号化データを不揮発性メモリ５に書き込む（ステップＳ５２０）。
【0332】
コントローラ４は、Ｓ５２０で暗号化データが書き込まれた不揮発性メモリ５における記憶位置を管理する（ステップＳ５２１）。
【0333】
コントローラ４は、ｉを２だけインクリメントして、ｉをｉ＋２に設定する（ステップＳ５２２）。そして、コントローラ４は、Ｓ５０１に戻り、不揮発性メモリ５に書き込まれたデータに後続する書き込みデータを受信する。
【0334】
Ｓ５１４で拡張された圧縮単位が上限値に達していない場合（Ｓ５１５でＮｏ）、コントローラ４は、ｉを１だけインクリメントして、ｉをｉ＋１に設定する（ステップＳ５２３）。そして、コントローラ４は、Ｓ５０３に戻り、既に受信されている書き込みデータに後続する書き込みデータが受信されたか否かを判定する。
【0335】
以上説明したように、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、より大きなサイズを圧縮単位として使用しつつ、暗号鍵がこの圧縮単位内で切り替わらないという制約を満たすことが可能となる。
【0336】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【0337】
１…情報処理システム、２…ホスト、３…メモリシステム、４…コントローラ、５…不揮発性メモリ、６…ＤＲＡＭ、７…バス、２０…内部バス、２１…プロセッサ、２２…メモリ、４００…内部バス、４０１…ホストインタフェース、４０２…ＣＰＵ、４０３…暗号鍵管理回路、４０４…ＥＣＣ処理回路、４０５…ＤＲＡＭインタフェース、４０６…圧縮回路、４０７…伸張回路、４０８…暗号化回路、４０９…復号回路、４１０…バッファメモリ、４１１…不揮発性メモリインタフェース、４２１ａ…ネームスペース設定情報管理回路、４２２ａ…圧縮単位生成回路。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22A】
【図22B】