[發明專利]控制閃速存儲器的方法、存儲介質和通信設備

有效

• 申請號: 201380061011.4
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN104995595B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: L·羅斯托克
• 申請（專利權）人: 統一有限責任兩合公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱君;劉春元

本發明涉及一種用于控制閃速存儲器(9)的方法，所述閃速存儲器包括在可與主機(1)連接的通信設備(2)之中和用于大容量存儲要存儲的數據(SS1，SSN，SS1N，SA，BE，S1N，S1ML)。在所述方法中閃速存儲器(9)分成塊(10)，所述塊分別包括存儲單元(S1?SN)，和只有在寫入存儲單元(SS1)之前擦除要寫入的存儲單元(SS1)的塊(10)的全部的存儲單元(S1，S2，SS1，SN)的情況下，才能重寫已寫過的存儲單元(SS1)。這樣控制閃速存儲器(9)，使得至少一部分的要寫入的存儲單元(S1?SN)，其數據(SG，SS1N，SAI，BEI，S1MLG)在寫入之后與寫入之前相比沒有變化，則既不能寫入也不能擦除，并且在擦除狀態的至少一部分的要寫入的存儲單元(SSG，STG，SMG)，其數據(SG)在寫入之后與寫入之前相比發生變化，則無再次擦除即可寫入要存儲的數據(SS1N，BEI，S1NI)。

技術領域

本發明涉及一種用于控制閃速存儲器的方法，所述閃速存儲器由可與主機連接的通信設備包括并且寫入要存儲的數據用于大容量存儲。本發明此外還涉及一種用于執行所述方法的計算機程序產品。

背景技術

大容量存儲器可以是USB記憶棒(USB：通用串行總線)，例如用于 數碼相機，移動電話或多媒體播放器的或SSD形式的存儲卡(SSD：固態硬 盤)。大容量存儲器包括具有存儲控制器功能的單元和一個或多個非易失性 存儲器模塊。能夠使用所謂的閃速EEPROM-半導體存儲器(EEPROM：電 可擦除可編程只讀存儲器)作為存儲器模塊，所述存儲器模塊不需要電壓源 來保護已存儲的信息。具有不同的閃存類型，其根據結構和所使用的存儲方 法來區別。結構在以下理解為在存儲模塊中存儲部件的布置。使用的存儲方 法在以下理解為在存儲部件內部用于存儲的電壓水平的數量。例如閃存類型 有NOR-閃存，NAND-SLC(Single-Level Cell：單層單元)和NAND-MLC (Multi-Level Cell多層單元)。

為了能夠將數據寫入閃速存儲器模塊，也稱作閃速存儲器，必須先擦 除存儲器模塊中要寫入數據的存儲單元。每個存儲單元分別包括至少一個存 儲部件用于存儲位，所述的位可以具有邏輯值“0”或“1”，因此通常只有在與 寫入相比更大的區域中，所謂的塊，也稱作擦除塊中才能擦除各個存儲單元。 塊在以下定義為閃速存儲器中只能被共同擦除的最小數量的字節。一個塊包 括2^z個字節(z＞13)。典型的用于存儲文件的塊容量按kB計分別為8、16、 32、64、128或256kB。在寫入或寫上閃速存儲器的存儲部件(也稱作寫入 單元或頁)時與塊相比較小的單元定義為閃速存儲器中最小的字節數量，所 述字節只能共同擦除。塊(也稱作擦除單元)和寫入單元的容量與閃速EEPROM類型及其容量有關。NOR-閃存具有8kB至256kB之間的塊容量， 典型為64kB，其中寫入單元為1個字節。在寫入單元為512字節的頁面的 情況下可以得到更小的塊容量為16kB的NAND閃速存儲器。具有128、512 或2048kB塊容量的更大的NAND閃速存儲器使用(頁面)容量為2、4或 8kB的頁。每個單元中擦除和寫入操作的最大可能的數量在技術條件上受到 限制并且與閃速存儲器的類型有關。通過擦除，各個位在存儲單元中設置為 值“1”，其中通過寫入，位設置為值“0”。為了實現各個存儲位置的均勻的“磨 損”和使用壽命，在擦除之前將全部的位編程設置為值“0”，以便然后在擦除 時設置為值“1”。由此更小的NAND閃速存儲器能夠寫入包括512字節的寫 入單元，但是只能以至多為16.384字節(16kB)的塊的形式擦除。主機或 主機系統在寫入時所使用的最小的數據量取決于扇區的容量，所述扇區定義 為在主機或主機系統的文件系統中，也稱作File-system中共同處理的最小單 位。工作存儲器和/或閃速存儲器至少原則上能夠處理扇區的所述最小單元的 部分區域。扇區包括2^z字節的存儲容量，其中z＞3，通常包括512字節。如 果想通過閃速存儲器實現USB大容量存儲裝置，像USB記憶棒，則會遇到 上述的用于寫入/擦除的存儲容量不對稱的問題，這是因為常用的文件系統， 例如FAT(Fileallocation Table文件分配表)，FAT32等使用512字節容量 的扇區，所述容量與更小的NAND閃速存儲器的寫入單元的容量相對應。