[發明專利]數據存儲方法、存儲器控制器與存儲器存儲裝置

有效

• 申請號: 201210229126.7
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN103530062A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 葉志剛
• 申請（專利權）人: 群聯電子股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F12/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明涉及一種用于可復寫式非易失性存儲器模塊的數據存儲方法及使用此方法的存儲器控制器與存儲器存儲裝置。

背景技術

數字相機、手機與MP3在這幾年來的成長十分迅速，使得消費者對存儲介質的需求也急速增加。由于可復寫式非易失性存儲器（rewritable?non-volatilememory）具有數據非易失性、省電、體積小、無機械結構、讀寫速度快等特性，最適于便攜式電子產品，例如筆記型計算機。固態硬盤就是一種以快閃存儲器作為存儲介質的存儲裝置。因此，近年快閃存儲器產業成為電子產業中相當熱門的一環。

一般來說，快閃存儲器存儲裝置的快閃存儲器模塊會劃分為多個物理區塊，其中物理區塊更劃分為多個物理頁面，而物理區塊是快閃存儲器的擦除單位并且物理頁面是快閃存儲器的寫入單位。由于在編程快閃存儲器的記憶胞時，僅能執行單向的編程(即，僅能將記憶胞的值由1編程為0)，因此無法對已編程的物理頁面(即，存有舊數據的頁面)直接進行寫入，而是必須先將此物理頁面擦除后方可重新編程。特別是，由于快閃存儲器的擦除是以物理區塊為單位，因此當欲將存有舊數據的物理頁面執行擦除運作時，必須對此物理頁面所屬的整個物理區塊進行擦除。因此，快閃存儲器模塊的物理區塊會被區分為數據區與閑置區，其中數據區的物理區塊是已被使用來存儲數據的物理區塊，而備用區中的物理區塊是未被使用的物理區塊，其中當主機系統欲寫入數據至快閃存儲器存儲裝置時，快閃存儲器存儲裝置的控制電路會從備用區中提取物理區塊來寫入數據，并且將所提取的物理區塊會關聯為數據區。并且，當數據區的物理區塊被執行擦除運作(erase?operation)后，已擦除的物理區塊會被關聯為備用區。

由于主機系統是以邏輯地址來進行寫入，并且主機系統寫入數據至邏輯地址時經常不會依據邏輯地址的順序來寫入。基此，如何有效地記錄邏輯地址與物理地址之間的映射關系，以提升存儲數據的速度是此領域技術人員所致力的目標。

發明內容

本發明提供一種數據存儲方法、存儲器控制器與存儲器存儲裝置，其能夠有效地提升數據寫入運作的效能。

本發明一范例實施例提出一種數據存儲方法，用于可復寫式非易失性存儲器模塊，此可復寫式非易失性存儲器模塊具有多個物理擦除單元并且每一物理擦除單元具有多個物理編程單元。本數據存儲方法包括配置多個邏輯地址，并且將此些邏輯地址劃分為多個邏輯區域。本數據存儲方法也包括分別地為此些邏輯區域建立多個邏輯地址映射表，其中每一邏輯區域對應一個邏輯地址映射表。本數據存儲方法亦包括從主機系統中接收一數據，其中此主機系統指示將此數據存儲至第一邏輯地址。本數據存儲方法還包括：將此數據寫入至第一物理編程單元；在暫時映射表中記錄第一物理編程單元映射至第一邏輯地址；并且判斷暫時映射表是否已被寫滿。本數據存儲方法還包括，倘若暫時映射表已被寫滿時，根據記錄在暫時映射表中的多個映射記錄在邏輯地址映射表中更新邏輯地址與物理擦除單元的物理編程單元之間的映射關系，并且清除記錄在暫時映射表中的映射記錄，其中暫時映射表記錄其中一部分物理編程單元的映射關系。

在本發明的一實施例中，上述的根據記錄在暫時映射表中的映射記錄，在邏輯地址映射表中更新邏輯地址與物理擦除單元的物理編程單元之間的映射關系的步驟包括：根據記錄在暫時映射表中的邏輯地址所屬的邏輯區域排序記錄在暫時映射表中的映射記錄；以及根據排序后的映射記錄依序地更新邏輯地址映射表中所述多個邏輯地址與所述多個物理擦除單元的物理編程單元之間的映射關系。

在本發明的一實施例中，第二物理編程單元已被寫入屬于第二邏輯地址的有效數據，第三物理編程單元已被寫入屬于第三邏輯地址的有效數據，第四物理編程單元已被寫入屬于第四邏輯地址的有效數據，第五物理編程單元已被寫入屬于第五邏輯地址的有效數據，第六物理編程單元已被寫入屬于第六邏輯地址的有效數據，第七物理編程單元已被寫入屬于第七邏輯地址的有效數據，上述第一邏輯地址、第三邏輯地址與第六邏輯地址屬于第一邏輯區域并且上述第二邏輯地址、第四邏輯地址、第五邏輯地址與第七邏輯地址屬于第二邏輯區域。并且，上述根據記錄在暫時映射表中的邏輯地址所屬的邏輯區域排序記錄在暫時映射表中的映射記錄的步驟包括：依據上述第一邏輯地址、第三邏輯地址、第六邏輯地址、第二邏輯地址、第四邏輯地址、第五邏輯地址與第七邏輯地址的順序排列記錄在暫時映射表中的映射記錄。