[發明專利]數據寫入方法、存儲器控制電路單元與存儲器存儲裝置

在審

• 申請號: 201410143520.8
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN104978149A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 梁鳴仁
• 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
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明是有關于一種用于可復寫式非易失性存儲器的數據寫入方法、存儲器控制電路單元與存儲器存儲裝置。

背景技術

數碼相機、手機與MP3在這幾年來的成長十分迅速，使得消費者對存儲媒體的需求也急速增加。由于可復寫式非易失性存儲器(rewritable?non-volatile?memory)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，最適于可攜式電子產品，例如筆記本電腦。固態硬盤就是一種以快閃存儲器作為存儲媒體的存儲器存儲裝置。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。

而在可復寫式非易失性存儲器存儲裝置中，例如，固態硬盤，其控制芯片系統會在當整個固態硬盤用盡冗余區塊(spare?block)后，控制芯片需要快速將數據搬移重組，并做垃圾回收（garbage?collection?operation）才能整理出新的冗余區塊，而垃圾回收的效率除了會影響寫入的速度，也會影響寫入放大(Write?Amplification)的倍率和固態硬盤的壽命。

而在文件寫入的過程中，系統數據（例如，文件配置表，File?Allocation?Table，簡稱FAT）和使用者數據會交錯寫入至固態硬盤中。主機端在寫入數據的順序是先寫入數據，接著更新FAT。在基于物理程序化單元(Page?base)的演算法中，數據寫入快閃存儲器的順序和主機端寫入快閃存儲器的順序相同。而在同一個物理抹除單元中，由于FAT的更新會造成舊有的FAT數據變為無效，如此就會造成同一個物理抹除單元中會存在有許多無效的數據區段。如果這些無效的數據區段占了10％，就表示在垃圾回收操作時有90％的數據需要搬動，使得垃圾回收的效率變低。基此，如何提升垃圾回收的效率，為本領域人員努力發展的技術之一。

發明內容

本發明提供一種數據寫入方法、存儲器控制電路單元與存儲器存儲裝置，可改善垃圾回收操作的效率，進而延長存儲器存儲裝置的使用壽命。

本發明的一范例實施例提出一種數據寫入方法，用于可復寫式非易失性存儲器模塊，其中可復寫式非易失性存儲器模塊具有多個物理抹除單元，每個物理抹除單元具有多個物理程序化單元。上述的數據寫入方法包括：從上述可復寫式非易失性存儲器模塊的這些物理抹除單元中提取一個物理抹除單元作為第一作用物理抹除單元，且從可復寫式非易失性存儲器模塊的這些物理抹除單元中提取另一個物理抹除單元作為第二作用物理抹除單元。接著將配置在可復寫式非易失性存儲器模塊的多個邏輯單元劃分為第一區與至少一個第二區。將一第一數據程序化至該第一作用物理抹除單元，其中該主機系統指示將該第一數據存儲至該些邏輯單元之中的一第一邏輯單元且該第一邏輯單元屬于該第一區。此外，將一第二數據程序化至該第二作用物理抹除單元，其中該主機系統指示將該第二數據存儲至該些邏輯單元之中的一第二邏輯單元且該第二邏輯單元屬于該第二區，以及將一第三數據程序化至該第二作用物理抹除單元，其中該主機系統指示將該第三數據存儲至該些邏輯單元之中的一第三邏輯單元且該第三邏輯單元屬于該第二區。

在本發明的一實施例中，上述將配置于可復寫式非易失性存儲器模塊的多個邏輯單元劃分為第一區與至少一個第二區的步驟包括：根據這些邏輯單元的更新頻率將這些邏輯單元劃分為第一區與至少一個第二區。

在本發明的一實施例中，上述根據這些邏輯單元的更新頻率將這些邏輯單元劃分為第一區與至少一個第二區的步驟包括：記錄每個邏輯單元的寫入次數，并根據這些邏輯單元的這些寫入次數將這些邏輯單元劃分為第一區與至少一個第二區。

在本發明的一實施例中，上述根據這些邏輯單元的這些寫入次數將這些邏輯單元劃分為第一區與至少一個第二區的步驟包括：根據對應每個邏輯單元的寫入次數，將這些邏輯單元之中至少一個邏輯單元劃分為第一區，其中上述至少一個邏輯單元的寫入次數大于這些邏輯單元之中其他邏輯單元的寫入次數，接著將其他邏輯單元劃分為第二區。

在本發明的一實施例中，上述記錄每個邏輯單元的寫入次數的步驟包括：記錄在預先定義周期內對應每個邏輯單元的寫入次數。

在本發明的一實施例中，上述將配置于可復寫式非易失性存儲器模塊的邏輯單元劃分為第一區與至少一個第二區的步驟包括：將邏輯單元中用以存儲屬于主機系統的操作系統的文件系統的數據的至少一個邏輯單元劃分為第一區，以及將這些邏輯單元之中非上述至少一個邏輯單元的其他邏輯單元劃分為第二區。