数据写入方法、存储器控制器与存储器储存装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数据写入方法、存储器控制器与存储器储存装置。该数据写入方法包括将多个实体区块分组为多个实体单元，将这些实体单元至少分组为数据区与闲置区，并且配置多个逻辑单元以映射属于数据区的实体单元。该数据写入方法也包括从属于闲置区的实体单元之中提取一个实体单元，将属于这些逻辑单元之中的至少一逻辑单元的至少一数据写入至所提取的实体单元中，以及在所提取的实体单元中写入一结束标记，其中在所提取的实体单元中此结束标记是接续于属于此逻辑单元的数据之后。基此，可有效地使用实体单元，延长存储器储存装置的寿命。

【技术实现步骤摘要】
数据写入方法、存储器控制器与存储器储存装置本申请为2010年10月8日递交的申请号为201010504333.X，专利技术名称为数据写入方法、存储器控制器与存储器储存装置的分案申请。
本专利技术涉及一种数据写入方法，尤其涉及一种用于非易失性存储器模组的数据写入方法及使用此方法的存储器控制器与存储器储存装置。
技术介绍
数码相机、手机与MP3在这几年来的发展十分迅速，使得消费者对数码内容的储存需求也急速增加。由于闪存(FlashMemory)具有数据非易失性、省电、体积小与无机械结构等的特性，适合使用者随身携带作为数码文件传递与交换的储存媒体。传统上，闪存储存装置的用途主要是储存使用者数据。例如，使用者会使用随身碟来储存数码文件，或者使用记忆卡作为数码相机、MP3播放器等可携式装置的储存媒体，此类闪存储存装置主要储存数据量较大的数码数据(例如，数据量为64Kb或128Kb以上的数据)。随着闪存技术的发展，使得闪存储存装置的储存容量越来越大且成本越来越低，因此许多电脑制造商开始将以闪存作为储存媒体的固态硬盘(SolidStateDrive,SSD)用作为电脑系统的主要磁碟。由电脑系统的作业系统会经常性地在主要磁碟中反复地写入与更新数据量较小的数据(例如，数据量为4Kb或8Kb以下的数据)。基于闪存的物理特性，在闪存记忆胞仅能进行单向的程序化(即，记忆胞中的位元仅能从1程序化为0)，因此在闪存的记忆胞中写入数据时必须先将记忆胞中先前所储存的数据抹除后方能重新写入新数据。在闪存储存系统的设计上，一般来说，闪存储存系统的闪存实体区块会分组为多个实体单元(即，每一实体单元是由一个或多个实体区块所组成)，该实体单元中具有至少一闪存细胞(flashmemorycell)，每一细胞是由至少一电晶体所组成，如MOSFET或其他电晶体或逻辑电路，各该细胞可储存至少一个位元，并且这些实体单元会分组为数据区(dataarea)与闲置区(freearea)。归类为数据区的实体单元中会储存由写入指令所写入的有效数据，而闲置区中的实体单元是用以在执行写入指令时替换数据区中的实体单元。具体来说，当闪存储存系统接受到主机的写入指令而欲对数据区的实体单元进行写入时，闪存储存系统会从闲置区中提取一实体单元并且将在数据区中欲写入的实体单元中的有效旧数据与欲写入的新数据写入至从闲置区中提取的实体单元并且将已写入新数据的实体单元关联为数据区，并且将原该数据区的实体单元进行抹除并关联为闲置区。为了能够让主机能够顺利地存取以轮替方式储存数据的实体单元，闪存储存系统会提供逻辑单元以映射这些实体单元。具体来说，闪存储存系统会将主机所存取的逻辑存取地址转换至对应的逻辑单元，并且通过在逻辑单元-实体单元对映表(logicalunit-physicalunitmappingtable)中记录与更新逻辑单元与数据区的实体单元之间的对映关系来反映实体单元的轮替，所以主机仅需依据逻辑存取地址进行存取，而闪存储存系统会依据逻辑单元-实体单元对映表对所对映的实体单元进行数据的读取或写入。基于上述闪存储存系统的运作架构下，在将闪存储存系统应用作为电脑系统的主硬盘时，由于电脑系统会经常性地反复地写入与更新数据量较小的数据，所以闪存储存系统的实体单元会被频繁地进行抹除动作来以上述轮替方式写入电脑系统所更新的数据。然而，组成实体单元的实体区块的抹除次数是有限的(例如实体区块抹除一万次后就会损坏)，因此在频繁地抹除实体单元时将大幅缩短闪存储存装置的寿命。
技术实现思路
本专利技术提供一种数据写入方法与存储器控制器，其能够减少实体单元的抹除，由此有效地增加存储器储存装置的效能并且延长存储器储存装置的寿命。此外，本专利技术提供一种存储器储存装置，其具有较长的使用寿命与较佳的写入效能。本专利技术范例实施例提供一种数据写入方法，用于写入数据至多个实体区块。该数据写入方法包括将这些实体区块分组为多个实体单元，将这些实体单元至少分组为数据区与闲置区，并且配置多个逻辑单元以映射属于数据区的实体单元。该数据写入方法也包括从属于闲置区的实体单元之中提取一个实体单元，将属于这些逻辑单元之中的至少一逻辑单元的至少一数据写入至所提取的实体单元中，以及在所提取的实体单元中写入一结束标记，其中在所提取的实体单元中此结束标记是接续于属于此逻辑单元的数据之后。本专利技术范例实施例提出一种数据写入方法，用于写入数据至多个实体区块。该数据写入方法包括将这些实体区块分组为多个实体单元，将这些实体单元至少分组为数据区与闲置区，并且配置多个逻辑单元以映射属于数据区的实体单元。该数据写入方法也包括接收属于这些逻辑单元之中的第一逻辑单元的第一数据，其中第一逻辑单元映射属于数据区的实体单元之中的第一实体单元。该数据写入方法还包括判断第一逻辑单元是否进入混乱写入状态，并且当第一逻辑单元进入混乱写入状态时，该数据写入方法还包括从属于闲置区的实体单元之中提取第三实体单元，并且将第一数据依序地写入至第三实体单元中。该数据写入方法还包括接收属于这些逻辑单元之中的第二逻辑单元的第二数据，其中此第二逻辑单元映射属于数据区的实体单元之中的第二实体单元。该数据写入方法也包括判断此第二逻辑单元是否进入混乱写入状态，并且当第二逻辑单元进入混乱写入状态时，该数据写入方法还包括将第二数据依序地写入至第三实体单元中。该数据写入方法还包括对第一逻辑单元与第二逻辑单元执行一数据合并程序，并且在对第一逻辑单元与第二逻辑单元执行数据合并程序之后，在第三实体单元中写入结束标记，其中在第三实体单元中此结束标记是接续于第一数据与第二数据之后。本专利技术范例实施例提供一种存储器装置，用于管理非易失性存储器模组，其中此非易失性存储器模组具有多个实体区块。本存储器控制器包括主机接口、存储器接口与存储器管理电路。主机接口用以电性连接至主机系统，并且存储器接口用以电性连接至非易失性存储器模组。存储器管理电路电性连接至此主机接口与此存储器接口，并且用以执行上述数据写入方法。本专利技术范例实施例提出一种存储器储存系统，其包括连接器、非易失性存储器模组与存储器控制器。非易失性存储器模组具有多个实体区块。存储器控制器电性连接至此非易失性存储器模组与此连接器，并且用以执行上述数据写入方法。基于上述，本专利技术范例实施例的数据写入方法与存储器控制器能够有效地延长存储器储存装置的寿命。并且，配置使用上述数据写入方法之存储器控制器的存储器储存装置具有较长的使用寿命。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1A是根据本专利技术范例实施例的主机系统与存储器储存装置。图1B是根据本专利技术范例实施例所示的电脑、输入/输出装置与存储器储存装置的示意图。图1C是根据本专利技术另一范例实施例所示的主机系统与存储器储存装置的示意图。图2是图1A所示的存储器储存装置的概要方块图。图3是根据本专利技术范例实施例所示的存储器控制器的概要方块图。图4是根据本专利技术一范例实施例所示的非易失性存储器模组的概要方块图。图5与图6是根据本专利技术范例实施例所示的管理实体单元的示意图。图7～图9是根据本专利技术范例实施例所示的以一般写入模式写入数据至非易失性存储器模组的范例。图10A～10B是根据本专利技术范例实施例所示的以混乱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据写入方法，用于写入数据至多个实体区块，该数据写入方法包括：将所述实体区块分组为多个实体单元；将所述实体单元至少分组为一数据区与一闲置区；配置多个逻辑单元以映射属于该数据区的实体单元；接收属于所述逻辑单元之中的一第一逻辑单元的一第一数据，其中该第一逻辑单元映射属于该数据区的所述实体单元之中的一第一实体单元；判断该第一逻辑单元是否进入一混乱写入状态；当该第一逻辑单元进入该混乱写入状态时，从属于该闲置区的实体单元之中提取一第三实体单元，并且将该第一数据依序地写入至该第三实体单元中；接收属于所述逻辑单元之中的一第二逻辑单元的一第二数据，其中该第二逻辑单元映射属于该数据区的所述实体单元之中的一第二实体单元；判断该第二逻辑单元是否进入该混乱写入状态；当该第二逻辑单元进入该混乱写入状态时，将该第二数据依序地写入至该第三实体单元中；对该第一逻辑单元与该第二逻辑单元执行一数据合并程序；以及在对该第一逻辑单元与该第二逻辑单元执行该数据合并程序之后，在该第三实体单元中写入一结束标记，其中在该第三实体单元中该结束标记是接续于该第一数据与该第二数据之后。

【技术特征摘要】
1.一种数据写入方法，用于写入数据至多个实体区块，该数据写入方法包括：将所述实体区块分组为多个实体单元；将所述实体单元至少分组为一数据区与一闲置区；配置多个逻辑单元以映射属于该数据区的实体单元；接收属于所述逻辑单元之中的一第一逻辑单元的一第一数据，其中该第一逻辑单元映射属于该数据区的所述实体单元之中的一第一实体单元；判断该第一逻辑单元是否进入一混乱写入状态，其中该混乱写入状态为超过一预定频率地于同一个逻辑单元上更新数据；当该第一逻辑单元进入该混乱写入状态时，从属于该闲置区的实体单元之中提取一第三实体单元，并且将该第一数据依序地写入至该第三实体单元中；接收属于所述逻辑单元之中的一第二逻辑单元的一第二数据，其中该第二逻辑单元映射属于该数据区的所述实体单元之中的一第二实体单元；判断该第二逻辑单元是否进入该混乱写入状态；当该第二逻辑单元进入该混乱写入状态时，将该第二数据依序地写入至该第三实体单元中；对该第一逻辑单元与该第二逻辑单元执行一数据合并程序；以及在对该第一逻辑单元与该第二逻辑单元执行该数据合并程序之后，在该第三实体单元中写入一结束标记，其中在该第三实体单元中该结束标记是接续于该第一数据与该第二数据之后。2.根据权利要求1所述的数据写入方法，其中对该第一逻辑单元与该第二逻辑单元执行该数据合并程序的步骤包括：从属于该闲置区的所述实体单元之中提取一第四实体单元；将该第一实体单元中的有效数据与该第一数据写入至该第四实体单元中；从属于该闲置区的所述实体单元之中提取一第五实体单元；将该第二实体单元中的有效数据与该第二数据写入至该第五实体单元中；将该第一逻辑单元映射至该第四实体单元并且将该第二逻辑单元映射至该第五实体单元；以及抹除该第一实体单元与该第二实体单元，并且将该第一实体单元与该第二实体单元关联至该闲置区。3.根据权利要求1所述的数据写入方法，还包括：接收属于所述逻辑单元之中的一第三逻辑单元的一第三数据，其中该第三逻辑单元映射属于该数据区的所述实体单元之中的一第六实体单元；判断该第三逻辑单元是否进入该混乱写入状态；当该第三逻辑单元进入该混乱写入状态时，将该第三数据依序地写入至该第三实体单元中；接收属于所述逻辑单元之中的一第四逻辑单元的一第四数据，其中该第四逻辑单元映射属于该数据区的所述实体单元之中的一第七实体单元；判断该第四逻辑单元是否进入该混乱写入状态；以及当该第四逻辑单元进入该混乱写入状态时，将该第四数据依序地写入至该第三实体单元中，其中在该第三实体单元中该第三数据与该第四数据是接续于该结束标记之后。4.根据权利要求3所述的数据写入方法，还包括：对该第三逻辑单元与该第四逻辑单元执行该数据合并程序；以及在对该第三逻辑单元与该第四逻辑单元执行该数据合并程序之后，在该第三实体单元中写入一另一结束标记，其中在该第三实体单元中该另一结束标记是接续于该第三数据与该第四数据之后。5.根据权利要求3所述的数据写入方法，其中每一所述实体单元具有多个实体页面并且每一所述实体页面具有一数据位元区与一冗余位元区，其中在该第三实体单元中写入该结束标记的步骤包括：在该第三实体单元的所述实体页面之中的一实体页面的该冗余位元区中写入该结束标记。6.一种存储器控制器，用于管理一非易失性存储器模组，其中该非易失性存储器模组具有多个实体区块，该存储器控制器包括：一主机接口，用以电性连接至一主机系统；一存储器接口，用以电性连接至该非易失性存储器模组；以及一存储器管理电路，电性连接至该主机接口与该存储器接口，其中该存储器管理电路用以将所述实体区块分组为多个实体单元；将所述实体单元至少分组为一数据区与一闲置区并且配置多个逻辑单元以映射属于该数据区的实体单元，其中该存储器管理电路还用以接收属于所述逻辑单元之中的一第一逻辑单元的一第一数据，其中该第一逻辑单元映射属于该数据区的所述实体单元之中的一第一实体单元；其中该存储器管理电路还用以判断该第一逻辑单元是否进入一混乱写入状态，其中该混乱写入状态为超过一预定频率地于同一个逻辑单元上更新数据，其中该存储器管理电路还用以在该第一逻辑单元进入该混乱写入状态时，从属于该闲置区的实体单元之中提取一第三实体单元，并且将该第一数据依序地写入至该第三实体单元中，其中该存储器管理电路还用以接收属于所述逻辑单元之中的一第二逻辑单元的一第二数据，其中该第二逻辑单元映射属于该数据区的所述实体单元之中的一第二实体单元，其中该存储器管理电路还用以判断该第二逻辑单元是否进入该混乱写入状态，其中该存储器管理电路还用以在该第二逻辑单元进入该混乱写入状态时，将该第二数据依序地写入至该第三实体单元中，其中该存储器管理电路还用以对该第一逻辑单元与该第二逻辑单元执行一数据合并程序，以及在对该第一逻辑单元与该第二逻辑单元执行该数据合并程序之后，该存储器管理电路还用以在该第三实体单元中写入一结束标记，其中在该第三实体单元中该结束标记是接续于该第一数据与该第二数据之后。7.根据权利要求6所述的存储器控制器，其中在对该第一逻辑单元与该第二逻辑单元所执行的该数据合并程序中，该存储器管理电路用以从属于该闲置区的所述实体单元之中提取一第四实体单元，将该第一实体单元中的有效数据与该第一数据写入至该第四实体单元中，从属于该闲置区的所述实体单元之中提取一第五实体单元，将该第二实体单元中的有效数据与该第二数据写入至该第五实体单元中，将该第一逻辑单元映射至该第四实体单元，将该第二逻辑单元映射至该第五实体单元，抹...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄意翔，
申请(专利权)人：群联电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71