[發(fā)明專利]分割物理塊的方法及存儲(chǔ)器系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310218947.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN104077235A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鈺堂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 擎泰科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F12/06
• 分類號(hào): G06F12/06
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分割一存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的物理塊的方法及其存儲(chǔ)器系統(tǒng)，尤其涉及一種可根據(jù)連續(xù)寫入的資料長(zhǎng)度及區(qū)塊大小，將存儲(chǔ)器中的物理塊分割為子物理塊的方法及其存儲(chǔ)器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

存儲(chǔ)器控制器常見于存儲(chǔ)器系統(tǒng)，尤其是非揮發(fā)性的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，用來進(jìn)行存儲(chǔ)器的工作管理。一般來說，由于存儲(chǔ)在非揮發(fā)性存儲(chǔ)器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在電源關(guān)閉以后仍不會(huì)遺失，因此非揮發(fā)性存儲(chǔ)器系統(tǒng)成為一種可用來存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的重要媒介。在各種非揮發(fā)性存儲(chǔ)器系統(tǒng)中，與非門型閃速存儲(chǔ)器（NAND?Flash?Memory）具有低耗電及高速度的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣為采用于可移動(dòng)式電子裝置中。

在與非門型閃速存儲(chǔ)器中，讀／寫的操作以一頁(yè)（Page）為單位來進(jìn)行，而抹除的操作以一區(qū)塊（Block）為單位來進(jìn)行，其中一區(qū)塊的大小往往遠(yuǎn)大于一頁(yè)的大小。一般來說，一區(qū)塊可能由64或128頁(yè)所組成。當(dāng)一用戶欲存取與非門型閃速存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)地址必須由邏輯部分映射至實(shí)體部分。常見的兩種映射方法為頁(yè)映射（Page?Mapping）及塊映射（Block?Mapping）。根據(jù)頁(yè)映射的方式，數(shù)據(jù)的地址是從邏輯頁(yè)映射至實(shí)體頁(yè)。換句話說，當(dāng)一頁(yè)新數(shù)據(jù)欲寫入存儲(chǔ)器時(shí)，可在存儲(chǔ)器中找出一空的實(shí)體頁(yè)來寫入此新的數(shù)據(jù)。接著，一映射表記錄實(shí)體頁(yè)對(duì)應(yīng)于邏輯頁(yè)的地址。然而，當(dāng)一存儲(chǔ)器系統(tǒng)采用頁(yè)映射方式時(shí)，映射表會(huì)變得十分龐大，因此需要使用大量的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（Random?Access?Memory，RAM）來存儲(chǔ)映射表。

為了降低用來存儲(chǔ)映射表的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器系統(tǒng)可改用塊映射的方式。根據(jù)塊映射的方式，數(shù)據(jù)地址是從邏輯塊映射至物理塊，因此映射表只需要記錄物理塊對(duì)應(yīng)于邏輯塊的地址。如上所述，一區(qū)塊的大小遠(yuǎn)大于一頁(yè)的大小，亦即每一存儲(chǔ)器系統(tǒng)中，區(qū)塊的數(shù)量遠(yuǎn)少于頁(yè)的數(shù)量，因此映射表的大小可大幅降低。根據(jù)塊映射的方式，當(dāng)一頁(yè)新數(shù)據(jù)欲寫入一第一區(qū)塊中某一頁(yè)時(shí)，可選擇一第二區(qū)塊并將此頁(yè)新數(shù)據(jù)寫入第二區(qū)塊中相對(duì)應(yīng)的實(shí)體頁(yè)地址。此外，第一區(qū)塊其它頁(yè)中的數(shù)據(jù)必須復(fù)制到第二區(qū)塊中相對(duì)應(yīng)的頁(yè)數(shù)。舉例來說，請(qǐng)參考圖1，圖1為一頁(yè)新數(shù)據(jù)根據(jù)塊映射機(jī)制寫入一存儲(chǔ)器系統(tǒng)10的示意圖。如圖1所示，存儲(chǔ)器系統(tǒng)10包括四個(gè)具有邏輯塊地址（Logical?Block?Address，LBA）L0～L3的邏輯塊及四個(gè)具有物理塊地址（Physical?Block?Address，PBA）P0～P3的物理塊。假設(shè)邏輯塊L0中的數(shù)據(jù)原本對(duì)應(yīng)于物理塊P1中的數(shù)據(jù)。當(dāng)一頁(yè)新數(shù)據(jù)N1寫入存儲(chǔ)器系統(tǒng)10中的邏輯塊L0時(shí)，新數(shù)據(jù)N1不可直接寫入物理塊P1中相對(duì)應(yīng)的頁(yè)數(shù)，寫入的動(dòng)作必須執(zhí)行完一物理塊中每一頁(yè)。存儲(chǔ)器系統(tǒng)10先選擇另一物理塊（如P2），而新的數(shù)據(jù)及原來數(shù)據(jù)必須以一預(yù)設(shè)順序?qū)懭胛锢韷KP2中每一頁(yè)。詳細(xì)來說，數(shù)據(jù)P1A從物理塊P1復(fù)制到物理塊P2中相對(duì)應(yīng)的頁(yè)數(shù)，接著再將新數(shù)據(jù)N1寫入物理塊P2。在新數(shù)據(jù)N1寫入完成以后，再?gòu)奈锢韷KP1將數(shù)據(jù)P1B復(fù)制到物理塊P2。最后，在映射表中修改紀(jì)錄，改為邏輯塊L0映射于物理塊P2以取代P1，進(jìn)而完成寫入流程。

如上所述，即使只有一頁(yè)的數(shù)據(jù)須寫入存儲(chǔ)器系統(tǒng)10，寫入的動(dòng)作必須執(zhí)行于整個(gè)物理塊，因而大幅降低效率。因此，業(yè)界發(fā)展出一種混合映射的方式，可結(jié)合塊映射及頁(yè)映射的特性?；旌嫌成鋵⑽锢韷K分割為頁(yè)映射部分及塊映射部分。當(dāng)只有極少頁(yè)的隨機(jī)寫入數(shù)據(jù)欲執(zhí)行時(shí)，數(shù)據(jù)可配置在頁(yè)映射的部分；當(dāng)具有較長(zhǎng)數(shù)據(jù)的連續(xù)寫入欲執(zhí)行時(shí)，數(shù)據(jù)可配置在塊映射的部分。在塊映射的部分中，若連續(xù)寫入的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與區(qū)塊大小不同，仍會(huì)有部分原來區(qū)塊中的舊數(shù)據(jù)必須復(fù)制到目標(biāo)區(qū)塊，這樣的操作稱為拷貝回存（Copy?Back），會(huì)降低數(shù)據(jù)存取的效率。尤其是近年來，存儲(chǔ)器系統(tǒng)的大小持續(xù)擴(kuò)充，使得區(qū)塊大小也逐漸增加。在此情況下，每一區(qū)塊中可能有更多頁(yè)需執(zhí)行拷貝回存，因而使效率更低。有鑒于此，公知技術(shù)實(shí)有改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種可根據(jù)連續(xù)寫入的資料長(zhǎng)度及區(qū)塊大小，將存儲(chǔ)器中的物理塊分割為子物理塊的方法及其存儲(chǔ)器系統(tǒng)。

本發(fā)明公開一種分割一存儲(chǔ)器中的物理塊的方法，包括有根據(jù)一連續(xù)寫入的一數(shù)據(jù)長(zhǎng)度及一物理塊的大小，判斷一子物理塊大小值；將該物理塊分割為多個(gè)子物理塊，其中每一子物理塊的大小等于該子物理塊大小值；以及將多個(gè)邏輯塊映射至該多個(gè)子物理塊。