[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)寫入方法及使用該方法的快閃存儲系統(tǒng)與其控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810095563.8
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101571832A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊俊勇;葉志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 群聯(lián)電子股份有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F12/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 葛寶成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)寫入方法，且特別涉及一種用于閃存的數(shù)據(jù)寫入方法及使用該方法的快閃存儲系統(tǒng)與其控制器。?

背景技術(shù)

數(shù)字相機(jī)、手機(jī)相機(jī)與MP3在這幾年來的成長十分迅速，使得消費者對存儲媒體的需求也急速增加。由于閃存(Flash?Memory)具有數(shù)據(jù)非易失性、省電、體積小與無機(jī)械結(jié)構(gòu)等的特性，適合可攜式應(yīng)用，最適合使用于這類可攜式由電池供電的產(chǎn)品上。存儲卡就是一種以與非(NAND)閃存作為存儲媒體的存儲裝置。由于存儲卡體積小容量大且攜帶方便，所以已廣泛用于個人重要數(shù)據(jù)的存儲。因此，近年閃存產(chǎn)業(yè)成為電子產(chǎn)業(yè)中相當(dāng)熱門的一環(huán)。?

一般來說，閃存程序化(program)的單位(例如頁)小于擦除(erase)的單位(例如區(qū)塊)，因此當(dāng)寫入更新數(shù)據(jù)至閃存時需要進(jìn)行有效數(shù)據(jù)的搬移。由于閃存制程上的進(jìn)步且為了滿足存儲媒體大容量的趨勢，每個程序化單位與擦除單位的設(shè)計容量會越來越大，而此將造成需要更多的時間來搬移擦除單位內(nèi)的有效數(shù)據(jù)。然而，此類大容量擦除單位的閃存往往因為過長的區(qū)塊搬移時間而使得數(shù)據(jù)寫入指令的響應(yīng)(response)時間會超過一些目前最新快閃存儲系統(tǒng)(例如固態(tài)硬盤(Solid?State?Drive，SSD))的規(guī)格，因此造成無法使用此類具大容量擦除單位的閃存。基此，有需要縮短快閃存儲系統(tǒng)在每個數(shù)據(jù)寫入指令下的響應(yīng)時間。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)寫入方法，其能夠縮短在寫入數(shù)據(jù)至閃存時的響應(yīng)時間以防止超時(time-out)的問題。?

本發(fā)明提供一種快閃存儲系統(tǒng)，其所使用的數(shù)據(jù)寫入步驟能夠縮短在寫入數(shù)據(jù)至閃存時的響應(yīng)時間以防止超時的問題。?

本發(fā)明提供一種控制器，其對閃存所執(zhí)行的數(shù)據(jù)寫入步驟能夠縮短在寫入數(shù)據(jù)至閃存時的響應(yīng)時間以防止超時的問題。

本發(fā)明提出一種數(shù)據(jù)寫入方法，其適用于主機(jī)(Host)寫入數(shù)據(jù)至快閃存儲系統(tǒng)的閃存，其中此閃存被劃分為多個物理區(qū)塊以交替地對應(yīng)此快閃存儲系統(tǒng)提供主機(jī)存取的多個邏輯區(qū)塊，此數(shù)據(jù)寫入方法包括將閃存的物理區(qū)塊邏輯地分組為數(shù)據(jù)區(qū)、備用區(qū)與特殊區(qū)，并且依據(jù)從主機(jī)中接收的數(shù)據(jù)寫入指令來判斷主機(jī)欲寫入至邏輯區(qū)塊的更新數(shù)據(jù)是否為單一存取單位，其中如果此更新數(shù)據(jù)為單一存取單位時則將此更新數(shù)據(jù)寫入至特殊區(qū)的對應(yīng)物理區(qū)塊中。?

在本發(fā)明的一實施例中，上述的數(shù)據(jù)寫入方法還包括從備用區(qū)中提取物理區(qū)塊以作為此更新數(shù)據(jù)所對應(yīng)的邏輯區(qū)塊的新對應(yīng)物理區(qū)塊并且將數(shù)據(jù)區(qū)中對應(yīng)此邏輯區(qū)塊的有效舊數(shù)據(jù)和特殊區(qū)中對應(yīng)此邏輯區(qū)塊的更新數(shù)據(jù)搬移至所提取的物理區(qū)塊中，其中在主機(jī)每次執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入指令時僅搬移對應(yīng)該邏輯區(qū)塊的有效舊數(shù)據(jù)與更新數(shù)據(jù)的一部分，并且上述的數(shù)據(jù)寫入方法也包括當(dāng)完成對應(yīng)此邏輯區(qū)塊的有效舊數(shù)據(jù)與更新數(shù)據(jù)的搬移時，將對應(yīng)此邏輯區(qū)塊的更新數(shù)據(jù)從特殊區(qū)的物理區(qū)塊中擦除。?

在本發(fā)明的一實施例中，上述的數(shù)據(jù)寫入方法還包括判斷特殊區(qū)的物理區(qū)塊中是否存有對應(yīng)相同邏輯區(qū)塊的多筆更新數(shù)據(jù)。上述的數(shù)據(jù)寫入方法也包括如果特殊區(qū)的物理區(qū)塊中存有對應(yīng)相同邏輯區(qū)塊的多筆更新數(shù)據(jù)時，則從備用區(qū)中提取物理區(qū)塊以作為此相同邏輯區(qū)塊的新對應(yīng)物理區(qū)塊并且將數(shù)據(jù)區(qū)中對應(yīng)此相同邏輯區(qū)塊的有效舊數(shù)據(jù)和特殊區(qū)中對應(yīng)此相同邏輯區(qū)塊的多筆更新數(shù)據(jù)搬移至所提取的物理區(qū)塊中，其中在主機(jī)每次執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入指令時僅搬移對應(yīng)此相同邏輯區(qū)塊的有效舊數(shù)據(jù)與更新數(shù)據(jù)的一部分，并且上述的數(shù)據(jù)寫入方法還包括當(dāng)完成對應(yīng)此相同邏輯區(qū)塊的有效舊數(shù)據(jù)與更新數(shù)據(jù)的搬移時，將對應(yīng)此相同邏輯區(qū)塊的多筆更新數(shù)據(jù)從特殊區(qū)的物理區(qū)塊中擦除。?

在本發(fā)明的一實施例中，其中寫入上述的更新數(shù)據(jù)至特殊區(qū)的物理區(qū)塊中的步驟還包括在閃存為多層存儲單元(Multi?Level?Cell，MLC)NAND閃存時僅使用特殊區(qū)的物理區(qū)塊的下頁來寫入此更新數(shù)據(jù)。?

在本發(fā)明的一實施例中，上述的單一存取單位為一扇區(qū)。?

在本發(fā)明的一實施例中，上述的數(shù)據(jù)寫入方法還包括在一有效數(shù)據(jù)映射中記錄邏輯區(qū)塊與特殊區(qū)的對應(yīng)物理區(qū)塊之間的對應(yīng)關(guān)系，其中此對應(yīng)關(guān)系為多個邏輯區(qū)塊對應(yīng)一個物理區(qū)塊。?

在本發(fā)明的一實施例中，上述的數(shù)據(jù)寫入方法還包括從該邏輯區(qū)塊的起始地址開始搬移或從該邏輯區(qū)塊的一特定地址開始搬移。?