[發明專利]平均磨損方法、內存控制電路單元及內存儲存裝置

在審

• 申請號: 201610103788.8
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN107122308A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 黃俊凱
• 申請（專利權）人: 群聯電子股份有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G11C16/10
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 馬雯雯,臧建明

技術領域

本發明涉及一種平均磨損方法，尤其涉及一種用于可復寫式非易失性內存模塊的平均磨損方法、內存控制電路單元及內存儲存裝置。

背景技術

數碼相機、移動電話與MP3播放器在這幾年來的成長十分迅速，使得消費者對儲存媒體的需求也急速增加。由于可復寫式非易失性內存模塊(例如，閃存)具有數據非易失性、省電、體積小，以及無機械結構等特性，所以非常適合內建于上述所舉例的各種可攜式多媒體裝置中。

一般來說，可復寫式非易失性內存模塊會與主機系統搭配使用。而要寫入至可復寫式非易失性內存模塊的數據會包括屬于連續地址的數據與屬于不連續地址的數據。因此，對應不同的寫入數據，可復寫式非易失性內存模塊的寫入操作可包括連續寫入(sequential write)操作與隨機寫入(random write)操作。在一般的運作下，主機系統可先以連續寫入的方式將屬于連續地址的數據寫入至可復寫式非易失性內存模塊中一部分實體抹除單元中。然后，主機系統會改以非連續寫入的方式(例如，隨機寫入操作)將屬于不連續地址的數據寫入至可復寫式非易失性內存模塊中另一部分實體抹除單元中。而在一般運作下，主機系統執行非連續寫入的機率可能會高于執行連續寫入的機率。因此，在執行了一段時間的非連續寫入操作后，使用非連續寫入操作寫入數據的實體抹除單元的抹除次數會高于使用連續寫入操作寫入數據的實體抹除單元的抹除次數。當抹除次數的差距達到一定程度時，便會執行可復寫式非易失性內存模塊的平均磨損(wear leveling)操作，以避免發生只因部分實體抹除單元的抹除次數過高而導致整個可復寫式非易失性內存模塊的性能退化，甚至無法繼續使用的問題。

平均磨損操作是根據抹除次數的多寡來決定要執行平均磨損操作的實體抹除單元。因此，在執行了一段時間的平均磨損操作后，使用連續寫入操作寫入數據的實體抹除單元的抹除次數可能會與使用非連續寫入操作寫入數據的實體抹除單元的抹除次數相近。此后，在執行平均磨損操作時，使用連續寫入操作寫入數據的實體抹除單元與使用非連續寫入操作寫入數據的實體抹除單元可能會一起被挑選為要執行平均磨損操作的實體抹除單元。如此一來，原本屬于連續地址的數據可能會與屬于不連續地址的數據一起被寫入至同一個實體抹除單元中。然而，在此種情況下，在執行連續寫入操作時，可能會因為無法有效率地執行垃圾收集(garbage collection)而降低連續寫入操作的執行速度，進而無法使連續寫入操作維持在一定的執行速度。基此，如何避免因執行垃圾收集而影響連續寫入的速度，為此領域技術人員所關心的議題。

發明內容

本發明提供一種平均磨損方法、內存控制電路單元及內存儲存裝置，可以有效地避免因執行垃圾收集而影響連續寫入的速度。

本發明的一范例實施例提出一種用于可復寫式非易失性內存模塊的平均磨損方法，其中可復寫式非易失性內存模塊具有多個實體抹除單元，并且每一個實體抹除單元具有相同的容量。本方法包括：將實體抹除單元區分為第一群組與第二群組，其中第一群組的實體抹除單元無存有有效數據，并且第二群組的實體抹除單元儲存有有效數據。本方法也包括：為每一個實體抹除單元記錄抹除次數，并且根據所記錄的抹除次數排列第二群組的實體抹除單元。本方法還包括：根據所記錄的抹除次數從第一群組的實體抹除單元中提取一個實體抹除單元作為第一實體抹除單元，并且根據第二群組的實體抹除單元的排列順序從第二群組的實體抹除單元中選取一個實體抹除單元作為第二實體抹除單元，其中第二實體抹除單元的有效數據量小于所述容量。本方法還包括：根據第二群組的實體抹除單元的排列順序從第二群組的實體抹除單元中僅選取有效數據量小于所述容量的另一個實體抹除單元作為一第三實體抹除單元，以及將第二實體抹除單元的有效數據及第三實體抹除單元的至少部分有效數據程序化至第一實體抹除單元。

在本發明的一范例實施例中，上述根據第二群組的實體抹除單元的排列順序從第二群組的實體抹除單元中僅選取有效數據量小于所述容量的另一實體抹除單元作為第三實體抹除單元的步驟包括：根據第二群組的實體抹除單元的排列順序從第二群組的實體抹除單元中選取一個實體抹除單元作為候選實體抹除單元，并且判斷候選實體抹除單元的有效數據量是否小于所述容量；倘若候選實體抹除單元的有效數據量不小于所述容量時，根據第二群組的實體抹除單元的排列順序從第二群組的實體抹除單元中選取另一個實體抹除單元作為候選實體抹除單元；以及倘若候選實體抹除單元的有效數據量小于所述容量時，決定候選實體抹除單元為第三實體抹除單元。