存储装置、电子设备和数据存取方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有可变容量的存储装置、使用该存储装置的电子设备及其数据存取方法。所述存储装置包括：多个存储单元，所述多个存储单元中的每个处于第一存储状态和第二存储状态之一，第一数目的处于第一存储状态的存储单元构成第一存储区域，并且第二数目的处于第二存储状态的存储单元构成第二存储区域；以及控制单元，用于控制所述多个存储单元中的每个在所述第一存储状态和所述第二存储状态之间转换，其中，处于所述第一存储状态的存储单元与处于所述第二存储状态的存储单元具有不同的存储容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储装置领域，并且具体涉及一种具有可变容量的存储装置、使用该存储装置的电子设备及其数据存取方法。
技术介绍
最早期NAND闪存技术架构是SLC (单层单元，Single-Level Cell)，其原理是在I个存储器存储单元(cell)中存放I比特(bit)的数据，直到MLC (多层单元，Mult1-LevelCelI)技术接棒后，架构演进为I个存储器存储单元存放2比特数据。2009年TLC (三层单元，Trinary-Level Cell)架构正式问世,代表I个存储器存储单元可存放3比特数据,成本进一步大幅降低。SLC闪存具有读写速度快、寿命长的优点，但是由于其缺点在于成本高、存储容量小。相比之下，MLC或TLC闪存以相对较低的成本实现了更大的存储容量。不过尽管MLC或TLC闪存有其自身的优势，但是也掩饰不了其缺点。I)读写效能较差，相比SLC闪存，MLC或TLC的读写效能要差，SLC闪存约可以反复读写10万次左右，而MLC或TLC则大约只能读写I万次左右，甚至有部分产品只能达到5000次左右；2)读写速度较慢，在相同条件下，MLC或TLC的读写速度要比SLC芯片慢，目前MLC芯片速度大约只有2M左右；3)能耗较高，在相同使用条件下，MLC能耗比SLC高，要多15%左右的电流消耗。目前，已经提出在不同的应用中采用不同的存储单元来满足存储容量、读写性能、寿命以及成本的多方需求。有些方案提出以混合不同的单元来满足要求，但由于没有来自应用的支持，这种混合结构只能用在闪存产品内部，以SLC作为缓冲，难以总体满足产品的高容量和长寿命两个方面。希望提供一种具有可变容量的存储装置、使用该存储装置的电子设备及其数据存取方法，其根据预定策略，控制存储装置的存储单元在不同工作模式之间转换，从而在存储性能和存储容量之间实现优化的平衡配置。
技术实现思路
有鉴于上述情况，本专利技术提供了一种具有可变容量的存储装置、使用该存储装置的电子设备及其数据存取方法，其根据预定策略，控制存储装置的存储单元在不同工作模式之间转换，从而在存储性能和存储容量之间实现优化的平衡配置。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种存储装置，包含于一电子设备中，所述存储装置包括:多个存储单元，所述多个存储单元中的每个处于第一存储状态和第二存储状态之一，第一数目的处于第一存储状态的存储单元构成第一存储区域，并且第二数目的处于第二存储状态的存储单元构成第二存储区域；以及控制单元，用于控制所述多个存储单元中的每个在所述第一存储状态和所述第二存储状态之间转换，其中，处于所述第一存储状态的存储单元与处于所述第二存储状态的存储单元具有不同的存储容量。此外，根据本专利技术的一个实施例的存储装置，其中处于所述第一存储状态的存储单元是用于存储I比特数据的单层单元，并且处于所述第二存储状态的存储单元是用于存储2或3比特数据的多层单元或三层单元。此外，根据本专利技术的一个实施例的存储装置，其中处于所述第一存储状态的存储单元的读写速度比处于所述第二存储状态的存储单元的读写速度更快。此外，根据本专利技术的一个实施例的存储装置，所述存储装置还包括:第三存储区域，由第三数目的处于第一存储状态或第二存储状态的存储单元构成，所述第三数目小于所述第一数目和所述第二数目。此外，根据本专利技术的一个实施例的存储装置，其中当接收来自所述电子设备的数据存储指令时，所述控制单元基于与所述数据存储指令对应的数据块中的属性信息，确定将所述数据块存储在所述第一存储区域或所述第二存储区域中。此外，根据本专利技术的一个实施例的存储装置，其中所述属性信息指示数据块的存取频率，当所述存取频率大于预定阈值频率时，所述控制单元确定将所述数据块存储在所述第一存储区域，当所述存取频率小于或等于预定阈值频率时，所述控制单元确定将所述数据块存储在所述第二存储区域。此外，根据本专利技术的一个实施例的存储装置，所述存储装置还包括:存取计数单元，用于计数在预定时段内对于所述数据块的存取次数，其中，所述控制单元根据所述存取次数，修改所述数据块中的所述属性信息。此外，根据本专利技术的一个实施例的存储装置，其中所述属性信息指示数据的数据大小，当所述数据大小大于预定阈值大小时，所述控制单元确定将所述数据存储在所述第二存储区域，当所述存取频率小于或等于预定阈值频率时，所述控制单元确定将所述数据存储在所述第一存储区域。此外，根据本专利技术的一个实施例的存储装置，其中当所述存储装置的剩余存储空间低于预定阈值时，所述控制单元控制将预定比例的处于第一存储状态的存储单元转变为处于第二存储状态的存储单元。此外，根据本专利技术的一个实施例的存储装置，其中所述控制单元控制将预定比例的处于第一存储状态的存储单元转变为处于第二存储状态的存储单元包括:将所述预定比例的处于第一存储状态的存储单元中的一个存储单元内存储的数据复制到所述第三存储区域，将所述一个存储单元转变为处于第二存储状态的存储单元，将复制到所述第三存储区域的数据恢复回转变后处于第二存储状态的所述一个存储单元，此后重复直到所述预定比例的处于第一存储状态的存储单元全部转变为处于第二存储状态的存储单元。此外，根据本专利技术的一个实施例的存储装置，其中所述控制单元求和对所述第二存储区域计数的存取次数，并且当求和的存取次数大于预定阈值时，所述控制单元控制将预定比例的处于第二存储状态的存储单元转变为处于第一存储状态的存储单元。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种数据存取方法，用于一种包含于一电子设备中的存储装置，所述存储装置包括多个存储单元，所述多个存储单元中的每个处于第一存储状态和第二存储状态之一，第一数目的处于第一存储状态的存储单元构成第一存储区域，并且第二数目的处于第二存储状态的存储单元构成第二存储区域；以及控制单元，用于控制所述多个存储单元中的每个在所述第一存储状态和所述第二存储状态之间转换，其中，处于所述第一存储状态的存储单元与处于所述第二存储状态的存储单元具有不同的存储容量，所述数据存取方法包括:接收来自所述电子设备的数据存储指令；以及所述控制单元基于与所述数据存储指令对应的数据块中的属性信息，确定将所述数据块存储在所述第一存储区域或所述第二存储区域中。此外，根据本专利技术的另一实施例的数据存取方法，其中处于所述第一存储状态的存储单元是用于存储I比特数据的单层单元，并且处于所述第二存储状态的存储单元是用于存储2或3比特数据的多层单元或三层单元。此外，根据本专利技术的另一实施例的数据存取方法，其中处于所述第一存储状态的存储单元的读写速度比处于所述第二存储状态的存储单元的读写速度更快。此外，根据本专利技术的另一实施例的数据存取方法，其中所述存储装置还包括第三存储区域，由第三数目的处于第一存储状态或第二存储状态的存储单元构成，所述第三数目小于所述第一数目和所述第二数目。此外，根据本专利技术的另一实施例的数据存取方法，其中所述属性信息指示数据块的存取频率，所述控制单元基于与所述数据存储指令对应的数据块中的属性信息，确定将所述数据块存储在所述第一存储区域或所述第二存储区域中包括:当所述存取频率大于预定阈值频率时，所述控制单元确定将所述数据块存储在所述第一存储区域，当所述存取频率小于或等于预定阈值频率时，所述控制单元确定将所述数据块存储在所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储装置，包含于一电子设备中，所述存储装置包括：多个存储单元，所述多个存储单元中的每个处于第一存储状态和第二存储状态之一，第一数目的处于第一存储状态的存储单元构成第一存储区域，并且第二数目的处于第二存储状态的存储单元构成第二存储区域；以及控制单元，用于控制所述多个存储单元中的每个在所述第一存储状态和所述第二存储状态之间转换，其中，处于所述第一存储状态的存储单元与处于所述第二存储状态的存储单元具有不同的存储容量。

【技术特征摘要】
1.一种存储装置，包含于一电子设备中，所述存储装置包括: 多个存储单元，所述多个存储单元中的每个处于第一存储状态和第二存储状态之一，第一数目的处于第一存储状态的存储单元构成第一存储区域，并且第二数目的处于第二存储状态的存储单元构成第二存储区域；以及 控制单元，用于控制所述多个存储单元中的每个在所述第一存储状态和所述第二存储状态之间转换， 其中，处于所述第一存储状态的存储单元与处于所述第二存储状态的存储单元具有不同的存储容量。2.如权利要求1所述的存储装置，其中处于所述第一存储状态的存储单元是用于存储I比特数据的单层单元，并且处于所述第二存储状态的存储单元是用于存储2或3比特数据的多层单元或三层单元。3.如权利要求2所述的存储装置，其中处于所述第一存储状态的存储单元的读写速度比处于所述第二存储状态的存储单元的读写速度更快。4.如权利要求1到3的任一所述的存储装置，所述存储装置还包括: 第三存储区域，由第三数目的处于第一存储状态或第二存储状态的存储单元构成，所述第三数目小于所述第一数目和 所述第二数目。5.如权利要求1到3的任一所述的存储装置，其中当接收来自所述电子设备的数据存储指令时，所述控制单元基于与所述数据存储指令对应的数据块中的属性信息，确定将所述数据块存储在所述第一存储区域或所述第二存储区域中。6.如权利要求5所述的存储装置，其中所述属性信息指示数据块的存取频率，当所述存取频率大于预定阈值频率时，所述控制单元确定将所述数据块存储在所述第一存储区域，当所述存取频率小于或等于预定阈值频率时，所述控制单元确定将所述数据块存储在所述第二存储区域。7.如权利要求6所述的存储装置，所述存储装置还包括: 存取计数单元，用于计数在预定时段内对于所述数据块的存取次数， 其中，所述控制单元根据所述存取次数，修改所述数据块中的所述属性信息。8.如权利要求5所述的存储装置，其中所述属性信息指示数据的数据大小，当所述数据大小大于预定阈值大小时，所述控制单元确定将所述数据存储在所述第二存储区域，当所述存取频率小于或等于预定阈值频率时，所述控制单元确定将所述数据存储在所述第一存储区域。9.如权利要求4所述的存储装置，其中当所述存储装置的剩余存储空间低于预定阈值时，所述控制单元控制将预定比例的处于第一存储状态的存储单元转变为处于第二存储状态的存储单元。10.如权利要求9所述的存储装置，其中所述控制单元控制将预定比例的处于第一存储状态的存储单元转变为处于第二存储状态的存储单元包括: 将所述预定比例的处于第一存储状态的存储单元中的一个存储单元内存储的数据复制到所述第三存储区域，将所述一个存储单元转变为处于第二存储状态的存储单元，将复制到所述第三存储区域的数据恢复回转变后处于第二存储状态的所述一个存储单元，此后重复直到所述预定比例的处于第一存储状态的存储单元全部转变为处于第二存储状态的存储单兀。11.如权利要求7所述的存储装置，其中所述控制单元求和对所述第二存储区域计数的存取次数，并且当求和的存取次数大于预定阈值时，所述控制单元控制将预定比例的处于第二存储状态的存储单元转变为处于第一存储状态的存储单元。12.—种数据存取方法，用于一种包含于一电子设备中的存储装置，所述存储装置包括多个存储单元，所述多个存储单元中的每个处于第一存储状态和第二存储状态之一，第一数目的处于第一存储状态的存储单元构成第一存储区域，并且第二数目的处于第二存储状态的存储单元构成第二存储区域；以及控制单元，用于控制所述多个存储单元中的每个在所述第一存储状态和所述第二存储状态之间转换，其中，处于所述第一存储状态的存储单元与处于所述第二存储状态的存储单元具有不同的存储容量，所述数据存取方法包括: 接收来自所述电子设备的数据存储指令；以及 所述控制单 元基于与所述数据存储指令对应的数据块中的属性信息，确定将所述数据块存储在所述第一存储区域或所述第二存储区域中。13.如权利要求12所述的数据存取方法，其中处于所述第一存储状态的存储单元是用于存储I比特数据的单层单元，并且处于所述第二存储状态的存储单元是用于存储2或3比特数据的多层单元或三层单元。14.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪伟，王竹强，柴海新，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11