[發(fā)明專利]用于非易失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寫入方法與系統(tǒng)及控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110034686.2
• 申請(qǐng)日: 2011-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN102623052A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許年澔;顏才富;歐陽志雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 群聯(lián)電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G11C16/06
• 分類號(hào): G11C16/06;G11C16/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)寫入方法，尤其涉及一種能夠重新使用具大量壞實(shí)體區(qū)塊的非易失性存儲(chǔ)器模組的數(shù)據(jù)寫入方法及使用此方法的存儲(chǔ)器控制器與存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置。

背景技術(shù)

由于可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器(rewritable?non-volatile?memory)具有數(shù)據(jù)非易失性、省電、體積小、無機(jī)械結(jié)構(gòu)、讀寫速度快等特性，最適于作為電子產(chǎn)品的儲(chǔ)存媒體。固態(tài)硬盤(Solid?State?Drive，SSD)就是一種以NAND型快閃存儲(chǔ)器模組作為儲(chǔ)存媒體的儲(chǔ)存裝置。由于快速存儲(chǔ)器體積小容量大，所以已廣泛用于個(gè)人重要數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存。因此，近年快速存儲(chǔ)器產(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，在可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置中，可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器模組的實(shí)體區(qū)塊會(huì)由存儲(chǔ)器控制器邏輯地分組為數(shù)據(jù)區(qū)(data?area)、閑置區(qū)(free?area)、系統(tǒng)區(qū)(system?area)與取代區(qū)(replacement?area)。

歸類為數(shù)據(jù)區(qū)的實(shí)體區(qū)塊中會(huì)儲(chǔ)存由寫入指令所寫入的有效數(shù)據(jù)，而閑置區(qū)中的實(shí)體區(qū)塊是用以在執(zhí)行寫入指令時(shí)替換數(shù)據(jù)區(qū)中的實(shí)體區(qū)塊。具體來說，當(dāng)可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置接受到主機(jī)系統(tǒng)的寫入指令而欲更新數(shù)據(jù)區(qū)的實(shí)體區(qū)塊上的數(shù)據(jù)時(shí)，可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置會(huì)從閑置區(qū)中提取實(shí)體區(qū)塊并且將在數(shù)據(jù)區(qū)中欲更新的實(shí)體區(qū)塊中的有效舊數(shù)據(jù)與欲寫入的新數(shù)據(jù)寫入至從閑置區(qū)中提取的實(shí)體區(qū)塊，將已寫入新數(shù)據(jù)的實(shí)體區(qū)塊關(guān)聯(lián)為數(shù)據(jù)區(qū)，并且將原本數(shù)據(jù)區(qū)的實(shí)體區(qū)塊進(jìn)行抹除并關(guān)聯(lián)為閑置區(qū)。為了能夠讓主機(jī)系統(tǒng)能夠順利地存取以輪替方式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的實(shí)體區(qū)塊，可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置會(huì)配置邏輯扇區(qū)以供主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行存取，其中邏輯扇區(qū)會(huì)分組為多個(gè)邏輯頁面并且邏輯頁面會(huì)被分組為多個(gè)邏輯區(qū)塊。特別是，可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置會(huì)建立邏輯區(qū)塊-實(shí)體區(qū)塊對(duì)映表(logicalblock-physical?block?mapping?table)，并且在此表中記錄與更新邏輯區(qū)塊與數(shù)據(jù)區(qū)的實(shí)體區(qū)塊之間的對(duì)映關(guān)系來反映實(shí)體區(qū)塊的輪替。所以主機(jī)系統(tǒng)僅需要針對(duì)所提供邏輯扇區(qū)進(jìn)行存取而可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置會(huì)依據(jù)邏輯區(qū)塊-實(shí)體區(qū)塊對(duì)映表來對(duì)所對(duì)映的實(shí)體區(qū)塊進(jìn)行讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。

系統(tǒng)區(qū)的實(shí)體區(qū)塊是用以儲(chǔ)存可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置的相關(guān)重要信息，而取代區(qū)的實(shí)體區(qū)塊是用以取代系統(tǒng)區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)或閑置區(qū)中已損壞的實(shí)體區(qū)塊(即，壞實(shí)體區(qū)塊)。具體來說，在目前的區(qū)塊管理技術(shù)中，當(dāng)寫入至一個(gè)實(shí)體區(qū)塊內(nèi)的一個(gè)實(shí)體頁面或一個(gè)實(shí)體扇區(qū)的數(shù)據(jù)存在無法藉由錯(cuò)誤檢查與校正程序校正的錯(cuò)誤位元時(shí)，此實(shí)體區(qū)塊會(huì)被標(biāo)記為壞實(shí)體區(qū)塊，并且存儲(chǔ)器控制器會(huì)從取代區(qū)中提取一個(gè)實(shí)體區(qū)塊中來取代此壞實(shí)體區(qū)塊。并且，當(dāng)可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器模組中正常的實(shí)體區(qū)塊的不足夠來執(zhí)行以上述輪替方式的寫入時(shí)，可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置將無法被用來寫入數(shù)據(jù)。

由于制程上的限制，可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器模組的實(shí)體區(qū)塊中會(huì)有部分實(shí)體扇區(qū)因生產(chǎn)瑕疵而無法正常儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，由此被識(shí)別為壞實(shí)體區(qū)塊而不再使用。特別是，當(dāng)壞實(shí)體區(qū)塊的數(shù)目過多而造成可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置無法運(yùn)作時(shí)，此可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器模組將被判定為不良品，而無法被使用。然而，事實(shí)上，在此些被判定為壞實(shí)體區(qū)塊中仍有許多正常的儲(chǔ)存空間可用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。基此，如果能夠有效地使用此些具缺陷的實(shí)體區(qū)塊，將可使原本在制造過程中被視為不良品的可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器模組重新被使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)寫入方法與系統(tǒng)及存儲(chǔ)器控制器，其能夠有效地使用實(shí)體區(qū)塊中的正常儲(chǔ)存空間。

本發(fā)明實(shí)施例提出一種數(shù)據(jù)寫入方法，用于一可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器模組，其中此可復(fù)寫式非易失性存儲(chǔ)器模組具有數(shù)據(jù)區(qū)及備用區(qū)，數(shù)據(jù)區(qū)用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，備用區(qū)用以寫入數(shù)據(jù)并與數(shù)據(jù)區(qū)替換，其中備用區(qū)具有多個(gè)實(shí)體寫入單元并且每一實(shí)體寫入單元包括一數(shù)據(jù)位元區(qū)及一冗余位元區(qū)，數(shù)據(jù)位元區(qū)包含多個(gè)實(shí)體寫入?yún)^(qū)段。本數(shù)據(jù)寫入方法包括：識(shí)別每一實(shí)體寫入單元的實(shí)體寫入?yún)^(qū)段之中的至少一實(shí)體寫入?yún)^(qū)段為一不使用區(qū)段；以及將多筆區(qū)段數(shù)據(jù)寫入至此些實(shí)體寫入單元之中，其中各實(shí)體寫入單元的不使用區(qū)段不被用來寫入此些區(qū)段數(shù)據(jù)。