[發明專利]閃存存取方法與應用此方法的閃存

在審

• 申請號: 201610919788.5
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN106970853A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 林建彰;曾孝聞
• 申請（專利權）人: 鈺創科技股份有限公司
• 主分類號: G06F11/10
• 分類號: G06F11/10
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司11290
• 代理人: 姚垚,曹正建

技術領域

本發明涉及一種閃存的存取方法，尤其涉及一種用以延長閃存壽命的閃存存取方法。

背景技術

閃存(Flash Memory)具有訪問速度快的優點，從而在近年來被普遍的使用于做為各種電子裝置的儲存媒介。且大容量的閃存被制作為固態硬盤(solid-state disk，SSD)或U盤(pen drive)。然而，閃存隨著存取次數的增加，所儲存的數據的位錯誤率也會上升。因此閃存通常會對每一筆數據配對一個錯誤更正碼(error-correction code，ECC)。

現有的作法中，閃存的單元格式是固定的。圖1現有的閃存儲存區塊配置示意圖。如圖1所示，閃存1000具有多組成對的數據區塊D1至D8與錯誤檢查區塊P1至P8。數據區塊D1對應錯誤檢查區塊P1。且每個數據區塊的邏輯大小相等，每個錯誤檢查區塊的邏輯大小也相等。舉例來說，每個數據區塊的邏輯大小為1024字節(1kilo byte，1kB)，而每個錯誤檢查區塊的邏輯大小為80字節。換句話說，每一筆數據的長度與對應的錯誤更正碼的長度是固定的。這是為了方便使用硬件電路進行數據的存取與錯誤更正。然而，當一筆數據的位錯誤率隨著快閃記體的存取次數而增加，錯誤更正碼因為長度固定，所以將會發生無法進行錯誤更正的狀況。當閃存有部分的儲存區塊無法進行錯誤更正，則儲存在閃存的數據就無法更正為正確的數據。最終，閃存將無法繼續使用，因為所有的儲存區塊的位錯誤率都上升到無法使用錯誤更正的技術來修正錯誤。

又NAND閃存芯片的儲存架構大致上為數個區塊，每個區塊包含數個頁面，每個頁面包含數個字節。而數據的存取大致上有讀取(Read)、寫入(Program)與抹除(Erase)這三種操作指令。讀取指令以最少1個Byte，最多1個Page為單位來完成一次操作。寫入與抹除指令分別以1個頁面與1個區塊為單位來完成一次操作。倘若用戶預寫入一筆少量數據，則必需要將所對應區塊所有頁面的數據一并讀出。等待更新完數據后，抹除此區塊的數據，再將所有數據寫入此區塊。但每個區塊都有其寫入/抹除的次數限制，若超過此限制次數，則此區塊可能會失效，進而導致數據錯誤率的提升。而閃存轉換層(NAND Flash Translation Layer，NFTL)就扮演了一個很重要的角色。閃存轉換層主要是在有限的暫存內存下完成下列功能：邏輯地址(Logical address)與物理地址(Physical address)轉換、壞塊管理(Bad Block management)、垃圾回收功能(Garbage-Collection function)、均衡寫入功能(Wear-leveling function)、斷電恢復功能(Power-cycling function)與數據擾亂功能(Scrambling function)。

傳統基于閃存的儲存裝置都是經由閃存轉換層固件(Firmware)搭配錯誤更正硬件來實現整個儲存裝置的讀取、寫入與閃存芯片的管理，其中閃存轉換層固件運行于閃存裝置內(如U盤)。而一個完整的閃存轉換層通常有許多系統表(System table)。而由于系統表的數據記錄著所有邏輯地址(Logical address)與物理地址(Physical address)的對映關系以及閃存的使用情況。若其中某一個位發生錯誤，嚴重者可能會讓整個系統毀損而導致用戶數據完全無法讀取。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足提供一種閃存的存取方法，以提高閃存的使用壽命。

本發明所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：

一種閃存存取方法，包括下列步驟：從一閃存讀取一第一數據，該第一數據具有一第一儲存數據與一第一錯誤更正數據，該第一儲存數據具有第一數據長度，該第一錯誤更正數據具有一第二數據長度；得到關于該第一儲存數據的一第一錯誤參數；當該第一錯誤參數大于一第一門坎值時，選擇性地將該第一儲存數據寫入該閃存為一第二數據，該第二數據具有該第一儲存數據與一第二錯誤更正數據，該第二錯誤更正數據具有一第三數據長度，該第三數據長度大于該第二數據長度，該第一錯誤更正數據與該第二錯誤更正數據以一第一算法，依據該第一儲存數據所產生。