[發(fā)明專(zhuān)利]非易失性存儲(chǔ)裝置以及存儲(chǔ)控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180003104.2
• 申請(qǐng)日: 2011-02-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102473141A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 須藤正人;本多利行
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G06F12/16
• 分類(lèi)號(hào): G06F12/16;G06F12/00;G11C29/42
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及控制閃存(flash?memory)等非易失性存儲(chǔ)器(nonvolatile?memory)的存儲(chǔ)控制器、以及具備該存儲(chǔ)控制器的非易失性存儲(chǔ)裝置，尤其是涉及利用非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的非易失性存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)寫(xiě)入方法。

背景技術(shù)

作為一種記錄音樂(lè)內(nèi)容和映像內(nèi)容等數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的介質(zhì)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)卡使用閃存等非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作為其存儲(chǔ)元件。

在作為電可擦除的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的一種的NAND型閃存中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入時(shí)，無(wú)法在已記錄區(qū)域進(jìn)行新數(shù)據(jù)的重寫(xiě)(overwrite)，必須在處于數(shù)據(jù)已擦除的狀態(tài)的區(qū)域進(jìn)行寫(xiě)入。

因此，在對(duì)區(qū)塊(block)內(nèi)的中途的一部分區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的改寫(xiě)時(shí)，要進(jìn)行在已擦除的區(qū)塊寫(xiě)入新的數(shù)據(jù)、將除了作為改寫(xiě)對(duì)象的頁(yè)以外的區(qū)塊內(nèi)的所有數(shù)據(jù)復(fù)制到該已擦除區(qū)塊(deleted?block)的區(qū)塊改寫(xiě)處理。

一種在如上所述數(shù)據(jù)的改寫(xiě)發(fā)生在非易失性存儲(chǔ)器的區(qū)塊的一部分時(shí)，高速地進(jìn)行改寫(xiě)處理并且確保數(shù)據(jù)的可靠性的技術(shù)已被公開(kāi)(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

具體而言，通過(guò)不進(jìn)行糾錯(cuò)的芯片復(fù)制(chip?copy)進(jìn)行從非改寫(xiě)數(shù)據(jù)的舊區(qū)塊向新區(qū)塊的復(fù)制處理，并記錄在該區(qū)塊發(fā)生了芯片復(fù)制的次數(shù)。而且，當(dāng)次數(shù)達(dá)到某一定次數(shù)時(shí)，通過(guò)進(jìn)行糾錯(cuò)的通常復(fù)制進(jìn)行從非改寫(xiě)數(shù)據(jù)的舊區(qū)塊向新區(qū)塊的復(fù)制處理。

但是，上述復(fù)制處理所花費(fèi)的時(shí)間在通常復(fù)制與芯片復(fù)制時(shí)不同，數(shù)據(jù)寫(xiě)入的處理時(shí)間產(chǎn)生偏差。因此，在對(duì)非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀出的訪問(wèn)裝置(accessdevice)中，當(dāng)實(shí)施語(yǔ)音或視頻等內(nèi)容數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)寫(xiě)入(real-time?writing)時(shí)，為了在寫(xiě)入時(shí)間產(chǎn)生偏差或?qū)懭霑r(shí)間長(zhǎng)時(shí)也能夠?qū)嵤?shí)時(shí)寫(xiě)入，需要增加訪問(wèn)裝置中搭載的緩沖器容量，從而導(dǎo)致成本增大。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2005-78378號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種非易失性存儲(chǔ)裝置以及存儲(chǔ)控制器，在非易失性存儲(chǔ)裝置中進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入時(shí)，既保持?jǐn)?shù)據(jù)的可靠性又使來(lái)自于訪問(wèn)裝置的數(shù)據(jù)寫(xiě)入的處理時(shí)間均勻，從而能夠削減訪問(wèn)裝置中搭載的緩沖器容量，降低成本。

本發(fā)明所提供的非易失性存儲(chǔ)裝置包括：具有多個(gè)作為擦除單位的包含多頁(yè)作為寫(xiě)入單位的頁(yè)的區(qū)塊的非易失性存儲(chǔ)器；以及對(duì)所述非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀出的存儲(chǔ)控制器，所述非易失性存儲(chǔ)器具有可將用于決定對(duì)各區(qū)塊復(fù)制數(shù)據(jù)的方式的復(fù)制模式與各區(qū)塊關(guān)聯(lián)起來(lái)加以保存的復(fù)制模式保存區(qū)域，所述存儲(chǔ)控制器具備：控制對(duì)所述非易失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)的寫(xiě)入動(dòng)作和讀出動(dòng)作的訪問(wèn)控制部；以及對(duì)存儲(chǔ)在所述非易失性存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)的糾錯(cuò)控制部，所述復(fù)制模式具有從第1復(fù)制模式到第N復(fù)制模式的N種(N為2以上的自然數(shù))復(fù)制模式，所述第1至第N復(fù)制模式的各復(fù)制模式針對(duì)每頁(yè)規(guī)定在所述糾錯(cuò)控制部糾錯(cuò)后復(fù)制數(shù)據(jù)的第1復(fù)制方式、以及不進(jìn)行所述糾錯(cuò)控制部的糾錯(cuò)即復(fù)制數(shù)據(jù)的第2復(fù)制方式的其中之一，所述各頁(yè)在所述第1至第N復(fù)制模式中的一個(gè)以上的復(fù)制模式中與所述第1復(fù)制方式相對(duì)應(yīng)，在其他的復(fù)制模式中與所述第2復(fù)制方式相對(duì)應(yīng)，所述訪問(wèn)控制部當(dāng)向復(fù)制目的地區(qū)塊的頁(yè)復(fù)制保存在復(fù)制源區(qū)塊內(nèi)的頁(yè)中的數(shù)據(jù)時(shí)，按照保存在所述復(fù)制模式保存區(qū)域的復(fù)制模式，將保存在與所述第1復(fù)制方式相對(duì)應(yīng)的頁(yè)中的數(shù)據(jù)，在所述糾錯(cuò)控制部糾錯(cuò)之后向所述復(fù)制目的地區(qū)塊的頁(yè)復(fù)制，將保存在與所述第2復(fù)制方式相對(duì)應(yīng)的頁(yè)中的數(shù)據(jù)，不進(jìn)行所述糾錯(cuò)控制部的糾錯(cuò)即向所述復(fù)制目的地區(qū)塊的頁(yè)復(fù)制，并將與所述復(fù)制目的地區(qū)塊相關(guān)聯(lián)的復(fù)制模式變更為與所述復(fù)制源區(qū)塊的復(fù)制模式不同的復(fù)制模式。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在非易失性存儲(chǔ)裝置中進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入時(shí)，既保持?jǐn)?shù)據(jù)的可靠性又使來(lái)自于訪問(wèn)裝置的數(shù)據(jù)寫(xiě)入的處理時(shí)間均勻，從而能夠削減訪問(wèn)裝置中搭載的緩沖器容量，降低成本。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的非易失性存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。

圖2是用于說(shuō)明圖1所示的非易失性存儲(chǔ)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。

圖3是用于說(shuō)明圖1所示的非易失性存儲(chǔ)器的物理區(qū)塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。

圖4是表示圖1所示的邏輯/物理轉(zhuǎn)換表的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖5是表示圖1所示的空區(qū)塊管理表的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖6是用于說(shuō)明圖1所示的非易失性存儲(chǔ)器的各物理區(qū)塊的物理頁(yè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。

圖7是用于說(shuō)明圖1所示的非易失性存儲(chǔ)裝置的寫(xiě)入動(dòng)作的一例的流程圖。