特許 7536483 メモリシステムおよび制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(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 12/02 20060101AFI20240813BHJP

【ＦＩ】

G06F12/02 510A

G06F12/02 570A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020046711

(22)【出願日】2020-03-17

(65)【公開番号】P2021149308

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2022-09-12

(73)【特許権者】

【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】田所 三徳

【審査官】田名網 忠雄

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２２７９２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０２７３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１８９８５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２６０３３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－００４３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６２０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４０６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１５３５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ １２／００－１２／０２

Ｇ０６Ｆ ３／０６－３／０８

(57)【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、具備し、
前記コントローラは、
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複数のネームスペースを管理し、
前記複数のネームスペースが使用可能な総容量である前記メモリシステムの表記容量よりも大きいサイズを有する前記メモリシステムの第１の論理アドレス空間を管理し、
前記第１の論理アドレス空間から前記表記容量分のサイズを有する第２の論理アドレス空間を除いた残りの空間に、サポートすべきネームスペースの最大数に対応する個数のエリアが割り当てられるように、前記第１の論理アドレス空間の全体を複数のエリアに等分割し、
前記複数のネームスペースの各々に、前記複数のエリアのうちの一つ以上のエリアを割り当て、
前記複数のネームスペースの各々と前記複数のネームスペースの各々に割り当てられた前記一つ以上のエリアとの対応関係を第１の管理テーブルを使用して管理し、
前記複数のネームスペースのうちの第１のネームスペースのサイズを拡張すべき場合、各ネームスペースのデータを移動する処理を実行せずに、前記第１の管理テーブルを更新して、前記複数のエリアのうちの未使用のエリアを前記第１のネームスペースに追加的に割り当てるように構成されている、メモリシステム。

【請求項2】

前記コントローラは、
第１のネームスペース識別子と第１の論理アドレスとを指定するリード／ライト要求を前記ホストから受信した場合、前記第１の管理テーブルを参照することによって、前記第１のネームスペース識別子によって指定される一つのネームスペースに割り当てられている一つ以上のエリアを特定し、
前記第１の論理アドレスの上位ビット部の値に基づいて、前記特定された一つ以上のエリアから一つのエリアを選択し、
前記第１の論理アドレスの前記上位ビット部を前記第１の論理アドレス空間内の前記選択したエリアの位置を示す第１のビット列で置換することによって、前記第１の論理アドレスを、前記第１の論理アドレス空間内の前記選択したエリアに属するアクセス対象の論理アドレスに変換するように構成されている請求項１記載のメモリシステム。

【請求項3】

前記コントローラは、前記第１のネームスペースのサイズを拡張する要求を前記ホストから受信したことに応じて、前記第１の管理テーブルを更新して、前記第１のネームスペース以外の他の各ネームスペースと前記他の各ネームスペースに割り当てられている一つ以上のエリアとの対応関係を変更せずに前記未使用のエリアを前記第１のネームスペースに追加的に割り当てるように構成されている請求項１記載のメモリシステム。

【請求項4】

前記コントローラは、前記複数のネームスペースのうちの前記第１のネームスペースのサイズを拡張すべき場合、各ネームスペースのデータを移動する処理を実行せずに、前記第１の管理テーブルを更新して、前記未使用のエリアを前記第１のネームスペースに追加的に割り当てるように構成されている請求項１記載のメモリシステム。

【請求項5】

不揮発性メモリと、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、を含むメモリシステムを制御する制御方法であって、
前記コントローラにより、前記メモリシステムを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、
前記コントローラにより、前記複数のネームスペースが使用可能な総容量である前記メモリシステムの表記容量よりも大きいサイズを有する前記メモリシステムの第１の論理アドレス空間を管理することと、
前記コントローラにより、前記第１の論理アドレス空間から前記表記容量分のサイズを有する第２の論理アドレス空間を除いた残りの空間に、サポートすべきネームスペースの最大数に対応する個数のエリアが割り当てられるように、前記第１の論理アドレス空間の全体を複数のエリアに等分割することと、
前記コントローラにより、前記複数のネームスペースの各々に、前記複数のエリアのうちの一つ以上のエリアを割り当てることと、
前記コントローラにより、前記複数のネームスペースの各々と前記複数のネームスペースの各々に割り当てられた前記一つ以上のエリアとの対応関係を第１の管理テーブルを使用して管理することと、
前記複数のネームスペースのうちの第１のネームスペースのサイズを拡張すべき場合、前記コントローラにより、前記第１のネームスペース以外の他の各ネームスペースと前記他の各ネームスペースに割り当てられている一つ以上のエリアとの対応関係を変更せずに、前記第１の管理テーブルを更新して、前記複数のエリアのうちの未使用のエリアを前記第１のネームスペースに追加的に割り当てることと、を具備する、制御方法。

【請求項6】

第１のネームスペース識別子と第１の論理アドレスとを指定するリード／ライト要求を前記ホストから受信した場合、前記コントローラにより、前記第１の管理テーブルを参照することによって、前記第１のネームスペース識別子によって指定される一つのネームスペースに割り当てられている一つ以上のエリアを特定することと、
前記コントローラにより、前記第１の論理アドレスの上位ビット部の値に基づいて、前記特定された一つ以上のエリアから一つのエリアを選択することと、
前記コントローラにより、前記第１の論理アドレスの前記上位ビット部を前記第１の論理アドレス空間内の前記選択したエリアの位置を示す第１のビット列で置換することによって、前記第１の論理アドレスを、前記第１の論理アドレス空間内の前記選択したエリアに属するアクセス対象の論理アドレスに変換することと、をさらに具備する、請求項５記載の制御方法。

【請求項7】

前記追加的に割り当てることは、前記コントローラにより、前記第１のネームスペースのサイズを拡張する要求を前記ホストから受信したことに応じて、前記第１の管理テーブルを更新して、前記未使用のエリアを前記第１のネームスペースに追加的に割り当てることを含む、請求項５記載の制御方法。

【請求項8】

前記追加的に割り当てることは、前記コントローラにより、各ネームスペースのデータを移動する処理を実行せずに、前記第１の管理テーブルを更新して、前記未使用のエリアを前記第１のネームスペースに追加的に割り当てることを含む、請求項５記載の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、不揮発性メモリを制御するメモリシステムおよび制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、不揮発性メモリを制御するストレージデバイスが広く普及している。

【0003】

このようなストレージデバイスとして、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。ＳＳＤは、様々なコンピュータにおいて使用されている。

【0004】

ＳＳＤにおいては、ＳＳＤをアクセスためにホストによって使用されるネームスペースそれぞれを効率よく管理することを可能にする技術の実現が望まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１３９６１０号明細書

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１２３９７６号明細書

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３５１４３１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、ネームスペースそれぞれを効率よく管理ことができる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】

【0007】

実施形態によれば、ホストに接続可能なメモリシステムは、不揮発性メモリと、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、を具備する。前記コントローラは、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複数のネームスペースを管理する。前記コントローラは、前記複数のネームスペースが使用可能な総容量である前記メモリシステムの表記容量よりも大きいサイズを有する前記メモリシステムの第１の論理アドレス空間を管理する。前記コントローラは、前記第１の論理アドレス空間から前記表記容量分のサイズを有する第２の論理アドレス空間を除いた残りの空間に、サポートすべきネームスペースの最大数に対応する個数のエリアが割り当てられるように、前記第１の論理アドレス空間の全体を複数のエリアに等分割する。前記コントローラは、前記複数のネームスペースの各々に、前記複数のエリアのうちの一つ以上のエリアを割り当てる。前記コントローラは、前記複数のネームスペースの各々と前記複数のネームスペースの各々に割り当てられた前記一つ以上のエリアとの対応関係を第１の管理テーブルを使用して管理する。前記コントローラは、前記複数のネームスペースのうちの第１のネームスペースのサイズを拡張すべき場合、各ネームスペースのデータを移動する処理を実行せずに、前記第１の管理テーブルを更新して、前記複数のエリアのうちの未使用のエリアを前記第１のネームスペースに追加的に割り当てる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係るメモリシステムを含むストレージシステムの構成例を示すブロック図。

【図2】本発明の実施形態に係るメモリシステムにおいて用いられる論理物理アドレス変換テーブル（Ｌ２Ｐテーブル）の構成例を示す図。

【図3】本発明の実施形態に係るメモリシステム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。

【図4】（Ａ）比較例に係るメモリシステムにおいて使用される複数のネームスペースの各々に連続する複数の論理アドレスが割り当てられている状態を示す図。（Ｂ）比較例に係るメモリシステムにおいてリサイズ対象のネームスペースに後続する一つのネームスペースのデータを移動した状態を示す図。（Ｃ）リサイズ対象のネームスペースに対応する論理アドレス範囲が拡張された状態を示す図。

【図5】本発明の実施形態に係るメモリシステムにおいて管理される複数のエリア（ネームスペースアクセスユニット）の例を示す図。

【図6】本発明の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マッピングテーブルの構成例を示す図。

【図7】（Ａ）本発明の実施形態に係るメモリシステムにおいて使用される複数のネームスペースの各々に論理アドレス空間内の一つのエリアが割り当てられている状態を示す図。（Ｂ）本発明の実施形態に係るメモリシステムにおいて使用される複数のネームスペースのうちの一つのネームスペースに論理アドレス空間内の別のエリアが追加的に割り当てられた状態を示す図。（Ｃ）本発明の実施形態に係るメモリシステムにおいて使用される複数のネームスペースのうちの一つのネームスペースに論理アドレス空間内のさらに別のエリアが追加的に割り当てられた状態を示す図。

【図8】本発明の実施形態に係るメモリシステムにおいて使用される複数のネームスペースと論理アドレス空間内の複数のエリアとの間の対応関係の例を示す図。

【図9】本発明の実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるネームスペース管理処理の手順を示すフローチャート。

【図10】本発明の実施形態に係るメモリシステムにおいて実行されるライト動作およびリード動作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】

【0009】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明の実施形態に係るメモリシステムの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るメモリシステム３を含むストレージシステム１の構成例を示すブロック図である。ストレージシステム１は、ホスト（ホストデバイス）２と、メモリシステム３とを含む。

【0010】

ホスト２は、メモリシステム３の動作を制御する情報処理装置である。情報処理装置の例には、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、携帯端末、車載機器が含まれる。ホスト２は、データを書き込むための要求であるライト要求をメモリシステム３に送信する。また、ホスト２は、データを読み出すための要求であるリード要求をメモリシステム３に送信する。

【0011】

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ように構成された半導体ストレージデバイスである。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ように構成された半導体ストレージデバイスである。メモリシステム３は、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを含むＳＳＤとして実現される。メモリシステム３はホスト２に接続可能である。メモリシステム３は、例えば、情報処理装置に内蔵される。メモリシステム３は、情報処理装置にケーブルまたはネットワークを介して接続されてもよい。

【0012】

メモリシステム３は、コントローラ４、不揮発性メモリ５およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６を備える。

【0013】

コントローラ４は、不揮発性メモリ５を制御するように構成されたメモリコントローラである。コントローラ４は、Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐ（ＳｏＣ）のようなコントローラ回路によって実現されてもよい。コントローラ４は、不揮発性メモリ５と通信可能に接続されている。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。

【0014】

不揮発性メモリ５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ＮＡＮＤ型フラッシュメモリとして実現されていてもよいし、３次元構造のＮＡＮＤ型フラッシュメモリとして実現されていてもよい。

【0015】

ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ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の各々は消去動作の単位として機能する。ブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｍ－１の各々は複数のページ（ここではページＰ０～Ｐｎ－１）を含む。各ページは、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およびデータ読み出し動作の単位である。

【0016】

ＲＡＭ６は、電力の供給がなくなると記憶内容が失われる、揮発性の半導体メモリである。ＲＡＭ６は、例えば、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）である。ＲＡＭ６の記憶領域の一部は、ライトバッファとして使用されてもよい。ライトバッファは、不揮発性メモリ５に書き込むデータを一時的に記憶するための記憶領域である。不揮発性メモリ５に書き込むデータは、例えば、ホスト２から受信したライト要求に関連付けられたデータである。

【0017】

次に、コントローラ４の詳細な構成について説明する。コントローラ４は、ホストインタフェース回路１１、ＣＰＵ１２、不揮発性メモリ制御回路１３、ＲＡＭインタフェース回路１４、直接メモリアクセスコントローラ（ＤＭＡＣ）１５、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）１６、ＥＣＣエンコード／デコード部１７、を含む。ホストインタフェース回路１１、ＣＰＵ１２、不揮発性メモリ制御回路１３、ＲＡＭインタフェース回路１４、ＤＭＡＣ１５、ＳＲＡＭ１６、ＥＣＣエンコード／デコード部１７はバス１０に接続されている。

【0018】

ホストインタフェース回路１１は、ホスト２との通信を実行するように構成されている。ホストインタフェース回路１１は、ホスト２から様々な要求を受信する。様々な要求には、ライト要求、リード要求が含まれる。

【0019】

ＣＰＵ１２は、ホストインタフェース回路１１、不揮発性メモリ制御回路１３、ＲＡＭインタフェース回路１４、ＤＭＡＣ１５、ＳＲＡＭ１６、ＥＣＣエンコード／デコード部１７を制御するように構成されたプロセッサである。ＣＰＵ１２は、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。ＣＰＵ１２は、メモリシステム３への電力の供給に応答して図示しないＲＯＭまたは不揮発性メモリ５から制御プログラム（ファームウェア）をＳＲＡＭ１６またはＲＡＭ６にロードする。ＣＰＵ１２は、不揮発性メモリ５内のデータの管理および不揮発性メモリ５内のブロックの管理を実行するように構成されたフラッシュトランスレーション層（ＦＴＬ）として機能し得る。ＦＴＬによって実行されるデータ管理には、論理アドレスそれぞれと物理アドレスそれぞれとの間の対応関係を示すマッピング情報の管理が含まれる。論理アドレスは、メモリシステム３の論理アドレス空間内の位置を指すアドレスである。ある論理アドレスに対応する物理アドレスは、この論理アドレスに対応するデータが書き込まれた不揮発性メモリ５内の物理的な記憶位置を示す。論理アドレスとしては、一般に、ＬＢＡ（ｌｏｇｉｃａｌ ｂｌｏｃｋ ａｄｄｒｅｓｓ）が使用され得る。ＣＰＵ１２は、論理物理アドレス変換テーブル（ｌｏｇｉｃａｌ－ｔｏ－ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｄｄｒｅｓｓ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ ｔａｂｌｅ：Ｌ２Ｐテーブル）３２を使用して、論理アドレスそれぞれと物理アドレスそれぞれとの間の対応関係を管理する。

【0020】

不揮発性メモリ制御回路１３は、ＣＰＵ１２の制御の下、不揮発性メモリ５を制御するように構成されたメモリ制御回路である。不揮発性メモリ制御回路１３は、複数の不揮発性メモリチップを制御するように構成される。不揮発性メモリ制御回路１３は、例えば、複数のチャンネル（Ｃｈ）を介して複数の不揮発性メモリチップに接続されてもよい。

【0021】

ＲＡＭインタフェース回路１４は、ＣＰＵ１２の制御の下、ＲＡＭ６を制御するように構成されたＲＡＭ制御回路である。ＲＡＭインタフェース回路１４は、例えば、ＤＲＡＭを制御するように構成されたＤＲＡＭ制御回路である。ＲＡＭ６の記憶領域の一部は、ネームスペースマッピングテーブル３１、およびＬ２Ｐテーブル３２を記憶するために使用されてもよい。ネームスペースマッピングテーブル３１は、各ネームスペースと各ネームスペースに割り当てられた論理アドレス空間内の一つ以上のエリアとの間の対応関係を管理するための管理テーブルである。Ｌ２Ｐテーブル３２は、論理アドレスそれぞれと物理アドレスそれぞれとの間の対応関係を所定の管理サイズ単位で管理するための管理テーブルである。

【0022】

ＤＭＡＣ１５は、ＣＰＵ１２の制御の下、ホスト２のメモリとＳＲＡＭ１６（またはＲＡＭ６）との間のデータ転送を実行する。

【0023】

ＳＲＡＭ１６は、電力の供給がなくなると記憶内容が失われる、揮発性の半導体メモリである。ＳＲＡＭ１６の記憶領域の一部は、不揮発性メモリ５に書き込むデータを一時的に記憶するためのライトバッファとして使用されてもよい。

【0024】

ＥＣＣエンコード／デコード部１７は、不揮発性メモリ５にユーザデータを書き込む前に、ユーザデータをエンコード（ＥＣＣエンコード）することによってユーザデータにエラー訂正コード（ＥＣＣ）を冗長コードとして付加する。不揮発性メモリ５からユーザデータが読み出された時、ＥＣＣエンコード／デコード部１７は、読み出されたデータに付加されたＥＣＣを使用して、ユーザデータのエラー訂正を行う（ＥＣＣデコード）。

【0025】

次に本発明の実施形態に係るネームスペース管理について説明する。ＣＰＵ１２は、ネームスペース管理部２１、ライト制御部２２、およびリード制御部２３として機能し得る。ネームスペース管理部２１、ライト制御部２２、およびリード制御部２３の一部または全ては、コントローラ４内のハードウェアによって実現されてもよい。

【0026】

ネームスペース管理部２１は、複数のネームスペースを管理する。複数のネームスペースは、互いに独立した論理アドレス範囲である。複数のネームスペースは、一つのストレージデバイスをあたかも複数のストレージデバイス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は、メモリシステム３をアクセスするためにホスト２によって使用される。

【0027】

ネームスペース管理部２１は、メモリシステム３の論理アドレス空間を等分割することによって得られる複数のエリアの各々を、ネームスペースアクセスユニットとして管理する。ネームスペース管理部２１は、複数のネームスペースの各々に対して論理アドレス空間内の一つ以上のエリア（一つ以上のネームスペースアクセスユニット）を割り当てる。各ネームスペースアクセスユニットは、連続する論理アドレスを含む。各ネームスペースアクセスユニットは論理アドレス範囲としても参照される。

【0028】

ネームスペース管理部２１は、ネームスペースリサイズ処理を実行するように構成されている。ネームスペースリサイズ処理は、任意のネームスペースのサイズを動的に変更する処理である。

【0029】

ライト制御部２２は、あるネームスペースを識別するネームスペース識別子（ＮＳＩＤ）を指定するパラメータとこのネームスペース内のＬＢＡ（書き込み先ＬＢＡ）を指定するパラメータとを含むライト要求をホスト２から受信する。ライト制御部２２は、受信したライト要求に関連付けられたデータを、不揮発性メモリ制御回路１３を介して不揮発性メモリ５に書き込む。

【0030】

リード制御部２３は、あるネームスペースを識別するネームスペース識別子（ＮＳＩＤ）を指定するパラメータとこのネームスペース内のＬＢＡ（読み出し対象ＬＢＡ）を指定するパラメータとを含むリード要求をホスト２から受信する。リード制御部２３は、読み出し対象ＬＢＡに対応する読み出し対象データを、不揮発性メモリ制御回路１３を介して不揮発性メモリ５から読み出す。

【0031】

次に、本発明の実施形態に係るＬ２Ｐテーブル３２を説明する。図２は、メモリシステム３において用いられるＬ２Ｐテーブル３２の構成例を示す図である。Ｌ２Ｐテーブル３２は、メモリシステム３の論理アドレス空間内の論理アドレスそれぞれと不揮発性メモリ５の物理アドレス空間内の物理アドレスそれぞれとの間の対応関係を所定の管理サイズ単位で管理するために使用される。メモリシステム３の論理アドレス空間は、メモリシステム３をアクセスするためにホスト２が使用可能なアドレス空間である。

【0032】

Ｌ２Ｐテーブル３２は、複数の論理アドレスそれぞれに対応する複数のエントリを含む。ある論理アドレスに対応するエントリにおいては、この論理アドレスに関連付けられた物理アドレスが格納される。例えば、コントローラ４がある論理アドレスに対応するデータを不揮発性メモリ５内のある物理的な記憶位置に書き込んだ場合、コントローラ４は、Ｌ２Ｐテーブル３２を更新して、この記憶位置を示す物理アドレスＰＢＡをこの論理アドレスに関連付ける。

【0033】

図２においては、論理アドレス０ｘ０００、０ｘ００１，０ｘ００２、０ｘ００５、０ｘ００６、０ｘ００７に、物理アドレスＰＢＡ０、ＰＢＡ３、ＰＢＡ１、ＰＢＡ４、ＰＢＡ５、ＰＢＡ６がそれぞれ関連付けられている場合が例示されている。

【0034】

次に、本発明の実施形態に係るネームスペースを説明する。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。

【0035】

図３においては、ネームスペースＮＳ＃１，ネームスペースＮＳ＃２、…、ネームスペースＮＳ＃ｙがメモリシステム３のコントローラ４によって管理され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範囲は、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。各ネームスペースのサイズは、各ネームスペースに含まれるＬＢＡの個数に対応する。図３においては、ネームスペースＮＳ＃１がＬＢＡ０からＬＢＡｉまでの連続する複数のＬＢＡを含み、ネームスペースＮＳ＃２がＬＢＡ０からＬＢＡｊまでの連続する複数のＬＢＡを含み、ネームスペースＮＳ＃ｙがＬＢＡ０からＬＢＡｋまでの連続する複数のＬＢＡを含む場合が例示されている。

【0036】

次に、コントローラ４によって実行されるネームスペース作成動作について説明する。

【0037】

ホスト２は、ネームスペース作成要求（ネームスペース作成コマンド）をメモリシステム３に送信することができる。ネームスペース作成要求は、作成すべきネームスペースのサイズを指定することができる。

【0038】

ネームスペース作成要求を受信した場合、コントローラ４は、まず、受信したネームスペース作成要求によって指定されたサイズを有するネームスペースを作成する。そして、コントローラ４は、作成したネームスペースを識別するネームスペース識別子を発行し、発行したネームスペース識別子をホスト２に送信する。

【0039】

このようにして、ネームスペース作成要求をホスト２から受信する度、コントローラ４はネームスペースを作成する。これにより、メモリシステム３内において複数のネームスペースが作成される。作成された複数のネームスペースはコントローラ４によって管理される。

【0040】

次に、ネームスペースのサイズを変更するネームスペースリサイズ処理について説明する。

【0041】

まず、比較例に係るネームスペースリサイズ処理を説明する。比較例に係るＳＳＤは、ネームスペース毎に、オフセットとサイズ（ここでは１００）とをネームスペースマッピングテーブルを使用して管理する。あるネームスペースのオフセットは、このネームスペースに割り当てられている論理アドレス空間内のＬＢＡ範囲の開始位置を示す。

【0042】

図４（Ａ）は、複数のネームスペースの各々に連続する論理アドレス（連続するＬＢＡ）が割り当てられている状態を示す図である。図４（Ｂ）は、リサイズ対象のネームスペースに後続する一つのネームスペースのデータを移動した状態を示す図である。図４（Ｃ）は、リサイズ対象のネームスペースに対応する論理アドレス範囲が拡張された状態を示す図である。

【0043】

図４（Ａ）に示すように、比較例に係るＳＳＤにおいては、例えば、ネームスペースＮＳ＃１、ネームスペースＮＳ＃２、およびネームスペースＮＳ＃３が管理されている。比較例に係るＳＳＤにおいては、各ネームスペースには、ＳＳＤの論理アドレス空間内の連続するＬＢＡが割り当てられる。例えば、ネームスペースＮＳ＃１には、ＳＳＤの論理アドレス空間内のＬＢＡ範囲（ＬＢＡ０～ＬＢＡ９９）が割り当てられる。ネームスペースＮＳ＃２には、論理アドレス空間内のＬＢＡ範囲（ＬＢＡ１００～ＬＢＡ１９９）が割り当てられる。ネームスペースＮＳ＃３には、論理アドレス空間内のＬＢＡ範囲（ＬＢＡ２００～ＬＢＡ２９９）が割り当てられる。

【0044】

比較例に係るＳＳＤにおいては、各ネームスペースに論理アドレス空間内の連続する複数のＬＢＡを割り当てる必要がある。このため、ネームスペースＮＳ＃２のサイズを拡張するためには、リサイズ対象のネームスペースＮＳ＃２に割り当てられているＬＢＡ範囲（ＬＢＡ１００～ＬＢＡ１９９）の直後にフリーのＬＢＡ範囲を確保することが必要である。フリーのＬＢＡ範囲は、どのネームスペースにも割り当てられていないＬＢＡ範囲である。

【0045】

一方、図４（Ａ）に示すように、リサイズ対象のネームスペースＮＳ＃２のＬＢＡ範囲（ＬＢＡ１００～ＬＢＡ１９９）の直後のＬＢＡ範囲（ＬＢＡ２００～ＬＢＡ２９９）は、ネームスペースＮＳ＃３に既に割り当てられている。したがって、図４（Ａ）のネームスペースＮＳ＃２のサイズを拡張するためには、ネームスペースＮＳ＃３のデータを、ＬＢＡ範囲（ＬＢＡ２００～ＬＢＡ２９９）から別のＬＢＡ範囲に移動することが必要となる。

【0046】

例えば、図４（Ｂ）に示すように、ネームスペースＮＳ＃３のデータは、ＬＢＡ範囲（ＬＢＡ２００～ＬＢＡ２９９）からＬＢＡ範囲（ＬＢＡ３００～ＬＢＡ３９９）に移動される。ネームスペースＮＳ＃３のデータがＬＢＡ範囲（ＬＢＡ３００～ＬＢＡ３９９）に移動されることにより、ＬＢＡ範囲（ＬＢＡ２００～ＬＢＡ２９９）をフリーのＬＢＡ範囲にすることができる。

【0047】

ネームスペースＮＳ＃３のデータを移動する処理においては、ネームスペースＮＳ＃３のデータが記憶されている物理アドレスそれぞれがネームスペースＮＳ＃３の直後のＬＢＡ範囲（ＬＢＡ３００～ＬＢＡ３９９）に関連付けられるようにＬ２Ｐテーブルを更新する処理が実行される。一般に、Ｌ２Ｐテーブルに格納されるアドレス変換情報のサイズはＳＳＤの容量の１／１０００程度である。例えば、１Ｔバイトの容量を有するＳＳＤにおいては、Ｌ２Ｐテーブルに格納されるアドレス変換情報のサイズは１Ｇバイトとなる。１Ｔバイトの容量を有するＳＳＤに１６個のネームスペースが作成されているケースにおいては、一つのネームスペース当たりに必要なアドレス変換情報の平均サイズは約６２Ｍバイト（＝１ＧＢ／１６）である。このため、ある一つのネームスペースのデータを移動する場合には、数十Ｍバイト程度のアドレス変換情報の書き換えが必要とされる。このようなＬ２Ｐテーブルの書き換え処理においては、アドレス変換情報をコピーするだけでも、ある程度の時間が必要とされる。

【0048】

また、不揮発性メモリ５にデータとこのデータに対応する論理アドレスとの双方が記憶されているケースにおいては、Ｌ２Ｐテーブルの更新だけでは済まず、実際にネームスペースＮＳ＃３のデータを移動する処理も必要となる。

【0049】

ネームスペースＮＳ＃３のデータの移動する処理が完了した後、図４（Ｃ）に示すように、ネームスペースＮＳ＃２のサイズが１００から２００に変更されるようにネームスペースマッピングテーブルが更新される。さらに、ネームスペースＮＳ＃３のオフセットが２００から３００に変更されるようにネームスペースマッピングテーブルが更新される。この結果、ネームスペースＮＳ＃２がその直後のＬＢＡ範囲（空き領域）であるＬＢＡ範囲（ＬＢＡ２００～ＬＢＡ２９９）とマージされ、空き領域をネームスペースＮＳ＃２用に利用することが可能となる。

【0050】

次に、本発明の実施形態に係るネームスペースリサイズ処理を説明する。

【0051】

本発明の実施形態に係るネームスペースリサイズ処理の説明に先立ち、まず、本発明の実施形態で使用される複数のエリアと本発明の実施形態に係るネームスペースマッピングテーブル３１について説明する。

【0052】

メモリシステム３においては、コントローラ４によって管理されるメモリシステム３の論理アドレス空間（第１の論理アドレス空間）は、複数のエリア、つまり複数のネームスペースアクセスユニット（ＮＳＡＵ）に等分割される。ネームスペースアクセスユニット（ＮＳＡＵ）は、ネームスペースにＬＢＡ範囲を割り当てる単位として使用される。一つのＮＳＡＵは連続するＬＢＡを含む。一つのＮＳＡＵのサイズは、第１の論理アドレス空間からメモリシステム３の表記容量分のサイズを有する論理アドレス空間（第２の論理アドレス空間）を除いた残りの空間に、メモリシステム３がサポートすべきネームスペースの最大数に対応する個数のＮＳＡＵが割り当て可能なサイズに設定される。これにより、第１の論理アドレス空間は、第１の論理アドレス空間内の残りの空間に、サポートすべきネームスペースの最大数に対応する個数のＮＳＡＵが割り当てられるように、複数のＮＳＡＵに分割される。

【0053】

図５は、メモリシステム３において管理される複数のエリア（ネームスペースアクセスユニット）の例を示す。図５においては、第１の論理アドレス空間全体が同じサイズを有する複数のＮＳＡＵに分割される。図５においては、第１の論理アドレス空間全体がｘ＋１個のＮＳＡＵ（ＮＳＡＵ０～ＮＳＡＵ１２、…、ＮＳＡＵｋ＋１、ＮＳＡＵｋ＋２、…、ＮＳＡＵｘ－１、ＮＳＡＵｘ）に分割されている場合が例示されている。

【0054】

この場合、ｘ＋１個のＮＳＡＵの各々のサイズは、第１の論理アドレス空間から表記容量分のサイズを有する第２の論理アドレス空間を除いた残りの空間に、メモリシステム３がサポートすべきネームスペースの最大数に対応する個数のＮＳＡＵが割り当て可能なサイズに設定される。図５では、ＮＳＡＵｋ＋１～ＮＳＡＵｘの総数がサポートすべきネームスペースの最大数に対応する。一般的には、ストレージデバイスの表記容量分のサイズを有する論理アドレス空間は、２進数によって管理される実際のストレージデバイス内の論理アドレス空間の約９３．１４パーセント程度の大きさである。これは、ＩＤＥＭＡ規格においても同様である。メモリシステム３においても、コントローラ４は第１の論理アドレス空間を２進数によって管理する。一方、メモリシステム３の表記容量は１０進数によって表される。例えば、メモリシステム３の表記容量が１ＴＢ（＝１，０００，０００，０００，０００バイト＝１０^１２バイト）である場合、第１の論理アドレス空間のサイズは１，０９９，５１１，６２７，７７６バイト（＝２^４０バイト）であってもよい。

【0055】

さらに、サポートすべきネームスペースの最大数がＮである場合、各ＮＳＡＵのサイズは、残りの空間に少なくともＮ－１個のＮＳＡＵが割り当て可能なサイズに設定されてもよい。これにより、第１の論理アドレス空間は、第１の論理アドレス空間内の残りの空間に、少なくともＮ－１個のＮＳＡＵが割り当てられるように、複数のＮＳＡＵに分割される。

【0056】

また、第１の論理アドレス空間の分割数は、サポートすべきネームスペースの最大数によって異なる。例えば、サポートすべきネームスペースの最大数が１６である場合には、第１の論理アドレス空間は例えば２５６個のＮＳＡＵに分割されてもよい。表記容量分のサイズを有する第２の論理アドレス空間が第１の論理アドレス空間の約９３．１４パーセントである場合、表記容量分のサイズを有する第２の論理アドレス空間は、２５６個のＮＳＡＵのうちの２３９個のＮＳＡＵによって表現することができる。よって、たとえ表記容量よりも僅かに少ないサイズを有する一つのネームスペース用に２３９個のＮＳＡＵが使用された場合であっても、１７個のＮＳＡＵが余る。したがって、他の１５個のネームスペースに、ＮＳＡＵを一つずつ割り当てることが可能となる。サポートすべきネームスペースの最大数が３２である場合には、第１の論理アドレス空間は例えば５１２個のＮＳＡＵに分割されてもよい。

【0057】

図６は、本発明の実施形態に係るメモリシステム３において使用されるネームスペースマッピングテーブル３１の構成例を示す図である。

【0058】

ネームスペースマッピングテーブル３１は、複数のネームスペースにそれぞれ対応する複数のテーブル部を含む。各テーブル部は、エントリ＃０、エントリ＃１、…、エントリ＃ｘを含む。例えば、第１の論理アドレス空間が２５６個のＮＳＡＵに分割されるケースにおいては、各テーブル部は２５６個のエントリを含んでいてもよい。一つのエントリは、第１の論理アドレス空間内の一つのＮＳＡＵの位置を示すポインタを含む。

【0059】

例えば、ネームスペースＮＳ＃１のサイズが一つのＮＳＡＵのサイズ以下であり、且つネームスペースＮＳ＃１にＮＳＡＵ０が割り当てられている場合、ネームスペースＮＳ＃１に対応するテーブル部内のエントリ＃０内のポインタＰ０は、ＮＳＡＵ０を示す値に設定される。ネームスペースＮＳ＃１に対応するテーブル部内のエントリ＃１～＃ｘのポインタＰ１～ｐｘは、未使用を示す特定の値に設定される。

【0060】

ネームスペースＮＳ＃２のサイズが一つのＮＳＡＵのサイズ以下であり、且つネームスペースＮＳ＃２にＮＳＡＵ１が割り当てられている場合、ネームスペースＮＳ＃２に対応するテーブル部内のエントリ＃０内のポインタＰ０は、ＮＳＡＵ１を示す値に設定される。ネームスペースＮＳ＃２に対応するテーブル部内のエントリ＃１～＃ｘのポインタＰ１～ｐｘは、未使用を示す特定の値に設定される。

【0061】

同様に、ネームスペースＮＳ＃３のサイズが一つのＮＳＡＵのサイズ以下であり、且つネームスペースＮＳ＃３にＮＳＡＵ２が割り当てられている場合、ネームスペースＮＳ＃３に対応するテーブル部内のエントリ＃０内のポインタＰ０は、ＮＳＡＵ２を示す値に設定される。ネームスペースＮＳ＃３に対応するテーブル部内のエントリ＃１～＃ｘのポインタＰ１～ｐｘは、未使用を示す特定の値に設定される。

【0062】

次に、本発明の実施形態に係るネームスペースリサイズ処理について説明する。図７（Ａ）は、本発明の実施形態に係るメモリシステム３において使用される複数のネームスペースの各々に論理アドレス空間内の一つのエリアが割り当てられている状態を示す図である。図７（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るメモリシステム３において使用される複数のネームスペースのうちの一つのネームスペースに論理アドレス空間内の別のエリアが追加的に割り当てられた状態を示す図である。図７（Ｃ）は、本発明の実施形態に係るメモリシステム３において使用される複数のネームスペースのうちの一つのネームスペースに論理アドレス空間内のさらに別のエリアが追加的に割り当てられた状態を示す図である。

【0063】

図７（Ａ）では、ネームスペースＮＳ＃１、ネームスペースＮＳ＃２、およびネームスペースＮＳ＃３が管理されているが想定されている。ネームスペースＮＳ＃１、ネームスペースＮＳ＃２、およびネームスペースＮＳ＃３には、ＮＳＡＵ０、ＮＳＡＵ１、およびＮＳＡＵ２がそれぞれ割り当てられている。この場合、ネームスペースマッピングテーブル３１においては、ネームスペースＮＳ＃１に対応するポインタＰ０は第１の論理アドレス空間内のＮＳＡＵ０の位置を示し、ネームスペースＮＳ＃２に対応するポインタＰ０は第１の論理アドレス空間内のＮＳＡＵ１の位置を示し、ネームスペースＮＳ＃３に対応するポインタＰ０は第１の論理アドレス空間内のＮＳＡＵ２の位置を示す。

【0064】

次に、図７（Ｂ）を参照して、ネームスペースＮＳ＃２のサイズを拡張するために実行される処理を説明する。まず、コントローラ４は、第１の論理アドレス空間内の複数のＮＳＡＵのうちの未使用の一つのＮＳＡＵ（例えばＮＳＡＵ３）を選択する。コントローラ４は、選択したＮＳＡＵ３をネームスペースＮＳ＃２に追加的に割り当てる。この場合、コントローラ４は、ネームスペースＮＳ＃２に対応するポインタＰ１がＮＳＡＵ３を示すようにネームスペースマッピングテーブル３１を更新するだけでよく、各ネームスペースのデータを移動する必要は無い。また、他の各ネームスペースとＮＳＡＵとの間の対応関係を変更する必要もない。

【0065】

次に、図７（Ｃ）を参照して、ネームスペースＮＳ＃２のサイズをさらに拡張するために実行される処理を説明する。コントローラ４は、第１の論理アドレス空間内の複数のＮＳＡＵのうちの未使用の一つのＮＳＡＵ（例えばＮＳＡＵ４）をさらに選択する。コントローラ４は、選択したＮＳＡＵ４をネームスペースＮＳ＃２に追加的に割り当てる。この場合も、コントローラ４は、ネームスペースＮＳ＃２に対応するポインタＰ２がＮＳＡＵ４を示すようにネームスペースマッピングテーブル３１を更新するだけでよい。

【0066】

図８は、本発明の実施形態に係るメモリシステム３において使用される複数のネームスペースと第１の論理アドレス空間内の複数のエリアとの間の対応関係の例を示す図である。図８では、メモリシステム３によってサポートされるネームスペースの最大数が１６であり、且つメモリシステム３の表記容量が４８０ＧＢである場合が例示されている。ネームスペースＮＳ＃１が例えば４７９ＧＢのサイズを使用する場合、コントローラ４は、４８０ＧＢに対応する個数のＮＳＡＵ（例えばＮＳＡＵ０～ＮＳＡＵｊ）をネームスペースＮＳ＃１に割り当てる。ＮＳＡＵｊについては、ＮＳＡＵｊに含まれる複数のＬＢＡのうちの一部のみがネームスペースＮＳ＃１によって使用される。

【0067】

しかし、ＮＳＡＵｊはネームスペースＮＳ＃１に割り当てられているので、ＮＳＡＵｊ内の未使用のＬＢＡの集合を他のネームスペースのために使用することはできない。

【0068】

本実施形態に係るメモリシステム３においては、第１の論理アドレス空間から表記容量分のサイズを有する第２の論理アドレス空間を除いた残りの空間に、サポートすべきネームスペースの最大数に対応する個数のＮＳＡＵ（例えばＮＳＡＵｋ＋１～ＮＳＡＵｘ）が存在している。したがって、ネームスペースＮＳ＃１に表記容量に対応する個数のＮＳＡＵを割り当てた場合であっても、残りの１５個のネームスペース（ＮＳ＃２～ＮＳ＃１５）にＮＳＡＵを一つずつ割り当てることが可能となる。

【0069】

例えば、ネームスペースＮＳ＃２にＮＳＡＵｋ＋１が割り当てられ、ネームスペースＮＳ＃３にＮＳＡＵｋ＋２が割り当てられる。同様にして、ネームスペースＮＳ＃４～ＮＳ＃１４にＮＳＡＵが一つずつ割り当てられ、そして、ネームスペースＮＳ＃１５にＮＳＡＵｘ－１が割り当てられ、ネームスペースＮＳ＃１６にＮＳＡＵｘが割り当てられる。

【0070】

ネームスペースＮＳ＃２～ＮＳ＃１５が使用可能な総容量は１ＧＢ（＝４８０ＧＢ－４７９ＧＢ）である。よって、ＮＳＡＵｋ＋１～ＮＳＡＵｘの各々においては、各ＮＳＡＵに含まれる複数のＬＢＡのうちの一部のみがネームスペースＮＳ＃２～ＮＳ＃１５の各々によって使用される。

【0071】

よって、本発明の実施形態に係るメモリシステム３は、第１の論理アドレス空間自体を拡張するための特別な処理を行うことなく、表記容量よりも僅かに少ないサイズを有する一つのネームスペース用に表記容量分の個数のＮＳＡＵを割り当てることができ、且つ同時に、残りの各ネームスペースにＮＳＡＵを一つずつ割り当てることが可能となる。よって、例えば、メモリシステムが１６個のネームスペースをサポートする場合、メモリシステム３の第１の論理アドレス空間を例えば２５６個のＮＳＡＵに等分割することで、一つのネームスペースが最大で表記容量分のサイズを使用することを可能にしつつ、かつ、それと同時に最大１６個のネームスペースのサポートも実現することができる。

【0072】

さらに、ネームスペースのサイズの変更は、メモリシステム３の応答性を損なうことなく、メモリシステム３の動作中に動的に行うことが可能となる。なぜなら、各ネームスペースのデータを移動することなく、任意のネームスペースのサイズを変更できるからであある。

【0073】

次に、本発明の実施形態に係るネームスペース管理処理について説明する。図９は、本発明の実施形態に係るメモリシステム３において実行されるネームスペース管理処理の手順を示すフローチャートである。

【0074】

ホスト２はネームスペース作成要求をメモリシステム３に送信する。ネームスペース作成要求を受信すると（開始）、メモリシステム３のコントローラ４は、メモリシステム３の第１の論理アドレス空間を複数のエリア（ＮＳＡＵ）に分割し、各ネームスペースに一つ以上のＮＳＡＵを割り当てる（Ｓ１０１）。Ｓ１０１では、一つのＮＳＡＵのサイズは、第１の論理アドレス空間から表記容量分のサイズを有する第２の論理アドレス空間を除いた残りの空間に、メモリシステム３がサポートすべきネームスペースの最大数に対応する個数のＮＳＡＵが割り当て可能なサイズに設定される。コントローラ４は、残りの空間にネームスペースの最大数に対応する個数のＮＳＡＵが割り当てられるように、第１の論理アドレス空間全体を、各々が設定されたサイズを有する複数のＮＳＡＵに分割する。そして、コントローラ４は各ネームスペースに一つ以上のＮＳＡＵを割り当てる。

【0075】

次いで、コントローラ４は、複数のネームスペースそれぞれと各ネームスペースに割り当てられた一つ以上のＮＳＡＵとの間の対応関係を、ネームスペースマッピングテーブル３１を使用して管理する（Ｓ１０２）。

【0076】

コントローラ４はあるネームスペースのサイズを拡張することが必要か否かを判定する（Ｓ１０３）。例えば、ホスト２は、あるネームスペースのサイズを拡張する要求（コマンド）を、メモリシステム３に送信してもよい。この場合、コントローラ４がこの要求の受信した場合に、コントローラ４はこの受信した要求によって指定されたネームスペースのサイズを拡張することが必要であると判定してもよい。

【0077】

あるネームスペースのサイズを拡張することが必要でない場合（Ｓ１０３におけるＮＯ）、コントローラ４は、処理を終了する（終了）。

【0078】

あるネームスペースのサイズを拡張することが必要である場合（Ｓ１０３におけるＹＥＳ）、コントローラ４は、複数のＮＳＡＵから未使用のＮＳＡＵを選択する（Ｓ１０４）。ここで、未使用のＮＳＡＵとは、どのネームスペースにも割り当てられていないＮＳＡＵを意味する。

【0079】

コントローラ４は、ネームスペースマッピングテーブル３１を更新することによって、選択した未使用のＮＳＡＵを、拡張対象のネームスペースに割り当てる（Ｓ１０５）。これにより、コントローラ４は、個々のネームスペースのデータを移動する処理を行うことなく、拡張対象のネームスペースのサイズを動的に拡張することができる。そして、コントローラ４は、処理を終了する（終了）。

【0080】

次に、本発明の実施形態に係るライト動作およびリード動作を説明する。図１０は、本発明の実施形態に係るメモリシステム３において実行されるライト動作およびリード動作の手順を示すフローチャートである。

【0081】

ホスト２はライト要求、リード要求を含む様々な要求をメモリシステム３に送信する。ある要求を受信すると（開始）、コントローラ４は、受信した要求がライト要求、リード要求、他の要求のいずれであるかを判定する（Ｓ１１１）。受信した要求がライト要求である場合（Ｓ１１１におけるライト要求）、コントローラ４は、ＮＳＩＤを指定するパラメータと、このネームスペース内のＬＢＡ（書き込み先ＬＢＡ）を指定するパラメータとを、受信したライト要求から取得する（Ｓ１１２）。

【0082】

次いで、コントローラ４は、ネームスペースマッピングテーブル３１を参照することによって、この取得したパラメータによって指定されるＮＳＩＤに対応するネームスペースに割り当てられている一つ以上のＮＳＡＵを特定する（Ｓ１１３）。例えば、このＮＳＩＤに対応するネームスペースにＮＳＡＵ１とＮＳＡＵ３が割り当てられている場合には、コントローラ４は、ＮＳＡＵ１とＮＳＡＵ３を、ＮＳＩＤに対応するネームスペースに割り当てられている一つ以上のＮＳＡＵとして特定する。そして、コントローラ４は、Ｓ１１４の処理に進む。

【0083】

Ｓ１１４では、ＬＢＡ（書き込み先ＬＢＡ）の上位ビット部に基づいて、コントローラ４は、特定した一つ以上のＮＳＡＵから一つのＮＳＡＵを選択する。そして、コントローラ４は、ＬＢＡ（書き込み先ＬＢＡ）の上位ビット部を、第１の論理アドレス空間内の選択したＮＳＡＵの位置を示すビット列で置換することによって、ＬＢＡ（書き込み先ＬＢＡ）を、第１の論理アドレス空間内の選択したＮＳＡＵに属するアクセス対象の論理アドレスに変換する。

【0084】

ＬＢＡ（書き込み先ＬＢＡ）をアクセス対象の論理アドレスに変換した後、コントローラ４は、受信したライト要求に関連付けられたデータ（ライトデータ）を不揮発性メモリ５に書き込む（Ｓ１１５）。次いで、コントローラ４は、ライトデータが書き込まれた不揮発性メモリ５内の記憶位置（物理記憶位置）を示す物理アドレスがアクセス対象の論理アドレスに関連付けられるようにＬ２Ｐテーブル３２を更新する（Ｓ１１６）。そして、コントローラ４は処理を終了する（終了）。

【0085】

受信した要求がリード要求である場合（Ｓ１１１におけるリード要求、）、コントローラ４は、ＮＳＩＤを指定するパラメータと、このネームスペース内のＬＢＡ（読み出し対象ＬＢＡ）を指定するパラメータとを、受信したリード要求から取得する（Ｓ１１７）。

【0086】

次いで、コントローラ４は、ネームスペースマッピングテーブル３１を参照することによって、この取得したパラメータによって指定されるＮＳＩＤに対応するネームスペースに割り当てられている一つ以上のＮＳＡＵを特定する（Ｓ１１８）。例えば、このＮＳＩＤに対応するネームスペースにＮＳＡＵ１とＮＳＡＵ３が割り当てられている場合には、コントローラ４は、ＮＳＡＵ１とＮＳＡＵ３を、ＮＳＩＤに対応するネームスペースに割り当てられている一つ以上のＮＳＡＵとして特定する。そして、コントローラ４は、Ｓ１１９の処理に進む。

【0087】

Ｓ１１９では、ＬＢＡ（読み出し対象ＬＢＡ）の上位ビット部に基づいて、コントローラ４は、特定した一つ以上のＮＳＡＵから一つのＮＳＡＵを選択する。そして、コントローラ４は、ＬＢＡ（読み出し対象ＬＢＡ）の上位ビット部を、第１の論理アドレス空間内の選択したＮＳＡＵの位置を示すビット列で置換することによって、ＬＢＡ（読み出し対象ＬＢＡ）を、第１の論理アドレス空間内の選択したＮＳＡＵに属するアクセス対象の論理アドレスに変換する。

【0088】

ＬＢＡ（読み出し対象ＬＢＡ）をアクセス対象の論理アドレスに変換した後、コントローラ４は、Ｌ２Ｐテーブル３２を参照することによって、アクセス対象の論理アドレスに対応するデータが格納されている物理アドレスを特定する（Ｓ１２０）。Ｓ１２０では、コントローラ４は、アクセス対象の論理アドレスに対応するＬ２Ｐテーブル３２内のエントリに格納されている物理アドレスを、アクセス対象の論理アドレスに対応するデータが格納されている物理アドレスとしてＬ２Ｐテーブル３２から取得する。

【0089】

コントローラ４は、特定した物理アドレスに基づいて、読み出し対象データを不揮発性メモリ５から読み出し、読み出した読み出し対象データをホスト２に送信する（Ｓ１２１）。そして、コントローラ４は処理を終了する（終了）。

【0090】

次に、Ｓ１１４において実行されるアドレス変換動作の例について説明する。例えば、第１の論理アドレス空間が２５６個のＮＳＡＵ（ＮＳＡＵ０～ＮＳＡＵ２５５）に分割されており、且つ受信したライト要求によって指定されたＮＳＩＤに対応するネームスペースに、ＮＳＡＵ１とＮＳＡＵ３が割り当てられている場合を想定する。

【0091】

この場合、コントローラ４は、ＬＢＡ（書き込み先ＬＢＡ）の上位８ビット部が「００００００００」である場合は、ＮＳＡＵ１を選択し、そして上位８ビット部「００００００００」を、第１の論理アドレス空間内のＮＳＡＵ１の位置を示すビット列「０００００００１」で置換する。アクセス対象の論理アドレスは、置換されたビット列「０００００００１」と、ＬＢＡ（書き込み先ＬＢＡ）の下位２４ビット部とによって、表現される。

【0092】

上位８ビット部が「０００００００１」である場合は、コントローラ４は、ＮＳＡＵ３を選択し、そして上位８ビット部「０００００００１」を、第１の論理アドレス空間内のＮＳＡＵ３の位置を示すビット列「００００１１」で置換する。アクセス対象の論理アドレスは、置換されたビット列「００００００１１」と、ＬＢＡ（書き込み先ＬＢＡ）の下位２４ビット部とによって、表現される。

【0093】

Ｓ１１９においても、Ｓ１１４で行われるアドレス変換動作と同様のアドレス変換動作が実行される。

【0094】

以上説明したように、本実施形態によれば、コントローラ４は、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に、コントローラ４によって管理されるメモリシステム３の第１の論理アドレス空間を等分割することによって得られる複数のＮＳＡＵのうちの一つ以上のＮＳＡＵを割り当てる。ここで、複数のＮＳＡＵの各々は、第１の論理アドレス空間からメモリシステム３の表記容量分のサイズを有する第２の論理アドレス空間を除いた残りの空間に、サポートすべきネームスペースの最大数に対応する個数のエリアが割り当て可能なサイズを有している。このため、第１の論理アドレス空間は、サポートすべきネームスペースの最大数に対応する個数のＮＳＡＵが残りの空間に割り当てられるように、複数のＮＳＡＵに分割される。コントローラ４は、複数のネームスペースの各々と複数のネームスペースの各々に割り当てられた一つ以上のＮＳＡＵとの対応関係を、ネームスペースマッピングテーブル３１を使用して管理する。そして、コントローラ４は、複数のネームスペースのうちの第１のネームスペースのサイズを拡張すべき場合、ネームスペースマッピングテーブル３１を更新して、複数のＮＳＡＵのうちの未使用のＮＳＡＵを第１のネームスペースに追加的に割り当てる。

【0095】

この場合、コントローラ４は、ネームスペースマッピングテーブル３１を更新するだけでよく、各ネームスペースのデータを移動する必要は無い。また、他の各ネームスペースとＮＳＡＵとの間の対応関係を変更する必要もない。したがって、コントローラ４は、個々のネームスペースのデータを移動する処理を行うことなく、第１のネームスペースのサイズを動的に拡張することができる。

【0096】

また、第１の論理アドレス空間自体を拡張するための特別な処理を行うことなく、表記容量よりも僅かに少ないサイズを有する一つのネームスペース用に表記容量分の個数のＮＳＡＵを割り当てることができ、且つ同時に、残りの各ネームスペースにＮＳＡＵを一つずつ割り当てることが可能となる。よって、一つのネームスペースが最大で表記容量分のサイズを使用することを可能にしつつ、かつ、それと同時に、最大数のネームスペースのサポートも実現することができる。

【0097】

なお、本実施形態では、不揮発性メモリとしてＮＡＮＤ型フラッシュメモリを例示した。しかし、本実施形態の機能は、例えば、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲｅＲＡＭ（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、又は、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような他の様々な不揮発性メモリにも適用できる。

【0098】

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】

【0099】

１ ストレージシステム
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 ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１０ バス
１１ ホストインタフェース回路
１２ ＣＰＵ
１３ 不揮発性メモリ制御回路
１４ ＲＡＭインタフェース回路
１５ 直接メモリアクセスコントローラ（ＤＭＡＣ）
１６ スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）
１７ ＥＣＣエンコード／デコード部
２１ ネームスペース管理部
２２ ライト制御部
２３ リード制御部
３１ ネームスペースマッピングテーブル
３２ 論理物理アドレス変換テーブル（Ｌ２Ｐテーブル）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】