[發(fā)明專利]存儲器控制器、數(shù)據(jù)存儲裝置和存儲器控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380060156.2
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104798055B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫超;宮地幸祐;竹內(nèi)健
• 申請（專利權(quán)）人: 學(xué)校法人中央大學(xué)
• 主分類號: G06F12/16
• 分類號: G06F12/16;G06F12/06
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

本發(fā)明要求在2012年9月19日提交的日本專利申請?zhí)?012-205664的優(yōu)先權(quán)，通過引用將該專利的全部公開內(nèi)容包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種存儲器控制器、數(shù)據(jù)存儲裝置和存儲器控制方法，并且更具體地，涉及對第一存儲器和第二存儲器進(jìn)行控制的存儲器控制器、包括這樣的存儲器控制器的數(shù)據(jù)存儲裝置、以及用于對第一存儲器和第二存儲器進(jìn)行控制的存儲器控制方法。第一存儲器是被配置為通過如下的寫入操作來寫入數(shù)據(jù)的非易失性存儲器，其中，在該寫入操作中，以包括多個扇區(qū)的頁為單位讀出數(shù)據(jù)，與讀出的數(shù)據(jù)中的寫入數(shù)據(jù)相對應(yīng)的扇區(qū)被寫入數(shù)據(jù)覆蓋，然后以頁為單位寫入數(shù)據(jù)。與第一存儲器相比，第二存儲器是被配置為允許進(jìn)行更快地數(shù)據(jù)寫入的非易失性隨機存取存儲器。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)上提出的這種類型的存儲器控制器對鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)和硬盤驅(qū)動器(HDD)進(jìn)行控制，以使得可以將來自個人計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲到該FeRAM中，其中，該FeRAM為即使在電源被切斷的情況下也能保留其存儲數(shù)據(jù)的非易失性隨機存取存儲器、并且用作高速緩存存儲器(例如，參見非專利文獻(xiàn)1，"A 128Mb ChainFeRAMTM and System Designs for HDD Application and Enhanced HDD Performance",by Daisaburo Takashima et al)。這種類型的控制器已經(jīng)消除了定期將存儲在FeRAM中的數(shù)據(jù)保存到HDD中以備意料之外的電源切斷的必要，因而增大了要存儲到FeRAM中的數(shù)據(jù)量，并且提高了高速緩存命中率。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：Daisaburo Takashima et al,"A 128Mb ChainFeRAMTM and System Designs for HDD Application and Enhanced HDD Performance",IEEE Asian Solid-State Circuits Conference,November 16-18,2009,Taipei,Taiwan。

發(fā)明內(nèi)容

已開發(fā)出的用于存儲來自主機裝置的數(shù)據(jù)的固態(tài)驅(qū)動器(SSD)包括：諸如NAND閃速存儲器等的非易失性存儲器，其通過如下的寫入操作來寫入數(shù)據(jù)，該寫入操作首先以包括多個扇區(qū)的頁為單位讀出存儲的數(shù)據(jù)，以扇區(qū)為單位寫入讀出的數(shù)據(jù)，然后以頁為單位寫入數(shù)據(jù)；諸如電阻式隨機存取存儲器(ReRAM)等的非易失性隨機存取存儲器，其允許進(jìn)行比非易失性存儲器更快的數(shù)據(jù)讀出/寫入；以及存儲器控制器，其控制非易失性存儲器和非易失性隨機存取存儲器。在這樣的SSD中，重復(fù)對非易失性存儲器進(jìn)行寫入操作可能導(dǎo)致非易失性存儲器的劣化，因而抑制非易失性存儲器的劣化已成為迫切的問題。并且，在這樣的SSD中，也迫切需要以更高的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入。因此，期望在SSD中實現(xiàn)在抑制非易失性存儲器的劣化的情況下進(jìn)行更快的數(shù)據(jù)寫入。

根據(jù)本發(fā)明的存儲器控制器、數(shù)據(jù)存儲裝置和存儲器控制方法，主要期望實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)寫入和非易失性存儲器中的減小的劣化。

本發(fā)明的存儲器控制器、數(shù)據(jù)存儲裝置和存儲器控制方法使用以下部件來實現(xiàn)上述主要目的。

本發(fā)明的存儲器控制器用于對第一存儲器和第二存儲器進(jìn)行控制，其中，所述第一存儲器被配置為通過如下的寫入操作來寫入數(shù)據(jù)的非易失性存儲器，其中，在該寫入操作中，以包括多個扇區(qū)的頁為單位讀出數(shù)據(jù)，利用讀出的數(shù)據(jù)中的寫入數(shù)據(jù)覆蓋與該寫入數(shù)據(jù)相對應(yīng)的扇區(qū)，然后以頁為單位寫入數(shù)據(jù)，并且，所述第二存儲器被配置為與所述第一存儲器相比允許進(jìn)行更快的數(shù)據(jù)寫入的非易失性隨機存取存儲器。

所述存儲器控制器包括寫入控制器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移控制器。所述寫入控制器用于當(dāng)輸入了所述寫入數(shù)據(jù)和請求寫入所述寫入數(shù)據(jù)的寫入請求信號時，對所述第一存儲器和所述第二存儲器進(jìn)行控制，以使得在將所述寫入數(shù)據(jù)寫入所述第一存儲器時所獲得的數(shù)據(jù)利用率等于或高于第一比率的情況下，通過所述寫入操作來將輸入的寫入數(shù)據(jù)寫入所述第一存儲器；并且對所述第一存儲器和所述第二存儲器進(jìn)行控制，以使得在所述數(shù)據(jù)利用率低于所述第一比率的情況下，將輸入的寫入數(shù)據(jù)存儲至所述第二存儲器中，其中，所述數(shù)據(jù)利用率表示具有預(yù)定大小的存儲區(qū)域中用于存儲所述寫入數(shù)據(jù)的扇區(qū)大小的比率。