闪存装置及其运作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种闪存装置及其运作方法。于一实施例中，该闪存装置耦接至一主机，包括一多层单元闪存以及一控制器。该多层单元闪存包括一加速区及一正常区，该加速区包括多个第一区块，该正常区包括多个第二区块，且每一该些第一区块及每一该些第二区块皆包括多个分页，其中该些分页被区分为具有高数据读写次数的强分页与具有低数据读写次数弱分页。该控制器自该主机接收欲写入该闪存装置的一写入数据，判断是否该写入数据为重要数据，当该写入数据为重要数据时将该写入数据写入该加速区的该些第一区块的强分页，以及当该写入数据不为重要数据时将该写入数据写入该正常区的该些第二区块的分页。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于闪存装置，特别是有关于多层单元(multi-level cell, MLC)闪存装置。
技术介绍
NAND型闪存可分为单层单元(single-level cell, SLC)闪存与多层单元 (niulti-level cell, MLC)闪存。单层单元闪存的一个存储单元仅能储存一位的数 据。多层单元闪存的一个存储单元则能储存多个位的数据。因此，当具有相同数目 的存储单元时，多层单元闪存较单层单元闪存具有较多的数据储存量。因此，相较 于同样容量的单层单元闪存，多层单元闪存具有较低的生产成本。多层单元闪存包含多个区块(block)，每个区块包括多个分页(page)以供储存 数据。多层单元闪存的分页又可再区分为弱分页(weak page)与强分页(strong page)。弱分页具有较低的可写入次数(data endurance)、可读出次数(data retention),以及较慢的数据存取速度。强分页具有较高的可写入次数、可读出次 数，以及较快的数据存取速度。由于多层单元闪存的弱分页数目与强分页数目相同， 因此平均而言，单层单元闪存的分页较多层单元闪存的分页具有较高的可写入次 数、可读出次数，以及较快的数据存取速度。主机使用的数据可大致区分为系统数据与使用者数据。系统数据具有较高的 重要性，因此需要较一般的使用者数据为高的数据储存稳定性以及较快的数据存取 速度。而使用者数据需要较大的数据储存空间。为了配合两种数据的需求，传统的 闪存装置同时需要具有两种不同型式的闪存。图1显示传统的闪存装置104的区块 图。闪存装置104包括控制器112、闪存114、及闪存116。闪存114为具较高的 数据储存稳定性及较快数据存取速度的N0R型闪存或单层单元闪存。闪存116为具 较大的数据容量的多层单元闪存。然而，由于传统的闪存装置104具有两种不同型式的闪存114及116，因此具7有较高的线路设计复杂度。举例来说，闪存114及116可能需要不同的数据总线及 芯片使能线路。较高的线路设计复杂度会增加闪存装置104的生产成本。此外，控 制器112对闪存114及116的存取方式也较为复杂。因此，需要一种闪存装置，仅 包括单一的闪存，却能同时运用两种不同性质的数据储存区。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种闪存装置，以解决传统技术存在的问 题。于一实施例中，该闪存装置耦接至一主机，包括一多层单元(multi-level cell, MLC)闪存以及一控制器。该多层单元闪存包括一加速区(Turbo area)及一正常区， 该加速区包括多个第一区块(block),该正常区包括多个第二区块，且每一该些第 一区块及每一该些第二区块皆包括多个分页(page)，其中该些分页被区分为具有高 数据读写次数(data endurance)的强分页(strong page)与具有低数据读写次数弱 分页(weak page)。该控制器自该主机接收欲写入该闪存装置的一写入数据，判断 是否该写入数据为重要数据，当该写入数据为重要数据时将该写入数据写入该加速 区的该些第一区块的强分页，以及当该写入数据不为重要数据时将该写入数据写入 该正常区的该些第二区块的分页。本专利技术提供一种闪存装置的运作方法。于一实施例中，该闪存装置耦接至一 主机。首先，区分一多层单元(multi-level cell, MLC)闪存的多个区块(block) 为一加速区(Turbo area)所包括的多个第一区块及一正常区所包括多个第二区块， 其中每一该些第一区块及每一该些第二区块皆包括多个分页(page)，且该些分页被 区分为具有高数据读写次数(data endurance)的强分页(strong page)与具有低数 据读写次数弱分页(weak page)。接着，自该主机接收欲写入该闪存装置的一写入 数据。接着，判断是否该写入数据为重要数据。当该写入数据为重要数据时，将该 写入数据写入该加速区的该些第一区块的强分页。当该写入数据不为重要数据时， 将该写入数据写入该正常区的该些第二区块的分页。本专利技术提供一种闪存装置。于一实施例中，该闪存装置耦接至一主机，包括 多个多层单元(multi-level cell, MLC)闪存以及一控制器。每一该些多层单元闪 存包括一加速区(Turbo area)及一正常区，该些加速区及该些正常区均包括多个区 块(block),每一该些区块皆包括多个分页(page)，其中该些分页被区分为具有高8数据读写次数(data endurance)的强分页(strong page)与具有低数据读写次数弱分页(weak page)。该控制器自该主机接收欲写入该闪存装置的一写入数据，判断是否该写入数据为重要数据，当该写入数据为重要数据时将该写入数据写入该些多 层单元闪存的该些加速区的相同次序的区块的强分页，以及当该写入数据不为重要数据时将该写入数据写入该些多层单元闪存的该些正常区的相同次序的区块的分 页。本专利技术更提供一种闪存装置。于一实施例中，该闪存装置耦接至一主机，包 括一加速(Turbo)多层单元(multi-level cell, MLC)闪存、 一多层单元闪存、以及 一控制器。该加速多层单元闪存包括多个第一区块(block),且每一该些第一区块 包括多个分页(page)，其中该些第一区块的该些分页被区分为具有高数据读写次数 (data endurance)的强分页(strong page)与具有低数据读写次数弱分页(weak page)。该多层单元闪存包括多个第二区块，且每一该些第二区块皆包括多个分页。 该控制器自该主机接收欲写入该闪存装置的一写入数据，判断是否该写入数据为重 要数据，当该写入数据为重要数据时将该写入数据写入该加速多层单元闪存的该些 第一区块的强分页，以及当该写入数据不为重要数据时将该写入数据写入该多层单 元闪存的该些第二区块的分页。为了让本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数 较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下附图说明图1为传统的闪存装置的区块图； 图2为依据本专利技术的闪存装置的一实施例的区块图； 图3为依据本专利技术的一区块所包括的强分页与弱分页的示意图； 图4为依据本专利技术的将数据写入多层单元闪存的方法的流程图 图5为依据本专利技术的交错式(interleaving)闪存装置的区块图 图6为依据本专利技术的多频道(multi-channel)闪存装置的区块图； 图7为依据本专利技术的多频道(raulti-channel)兼交错式(interleaving)闪存装 置700的区块图；以及图8为依据本专利技术的闪存装置的一实施例的区块图。具体实施例方式图2为依据本专利技术的闪存装置204的区块图。闪存装置204耦接至主机202， 并为主机202储存数据。于一实施例中，闪存装置204包括一控制器212及一多层 单元(multi-level cell, MLC)闪存214。多层单元闪存214包括多个区块(block)，该 些区块被区分为两群区块，分别为加速区222及正常区224。加速区222包括区块 231、 232、、 23M，而正常区224包括区块251、 252、…、25N。无论是加速区 222的区块231本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪存装置，耦接至一主机，包括：　一多层单元闪存，包括一加速区及一正常区，该加速区包括多个第一区块，该正常区包括多个第二区块，且每一该些第一区块及每一该些第二区块皆包括多个分页，其中该些分页被区分为具有高数据读写次数的强分页与具有低 数据读写次数弱分页；以及　一控制器，自该主机接收欲写入该闪存装置的一写入数据，判断是否该写入数据为重要数据，当该写入数据为重要数据时将该写入数据写入该加速区的该些第一区块的强分页，以及当该写入数据不为重要数据时将该写入数据写入该正常区 的该些第二区块的分页。

【技术特征摘要】
US 2008-9-17 61/097,627;US 2009-5-21 61/180,1681.一种闪存装置，耦接至一主机，包括一多层单元闪存，包括一加速区及一正常区，该加速区包括多个第一区块，该正常区包括多个第二区块，且每一该些第一区块及每一该些第二区块皆包括多个分页，其中该些分页被区分为具有高数据读写次数的强分页与具有低数据读写次数弱分页；以及一控制器，自该主机接收欲写入该闪存装置的一写入数据，判断是否该写入数据为重要数据，当该写入数据为重要数据时将该写入数据写入该加速区的该些第一区块的强分页，以及当该写入数据不为重要数据时将该写入数据写入该正常区的该些第二区块的分页。2. 如权利要求1所述的闪存装置，其特征在于，该主机使用的逻辑地址范围依据一界限值被区分为一第一逻辑地址范围与一第二逻辑地址范围，而该控制器自该主机接收该写入数据的一逻辑地址，并比较该逻辑地址与该界限值的大小以判断是否该写入数据为重要数据。3. 如权利要求2所述的闪存装置，其特征在于，当该逻辑地址小于该界限值时，该控制器判断该写入数据为重要数据。4. 如权利要求2所述的闪存装置，其特征在于，该控制器维护一第一地址链接表以记录该加速区的该些第一区块的实体地址与该第一逻辑区间的逻辑地址的对应关系，而该控制器维护一第二地址链接表以记录该正常区的该些第二区块的实体地址与该第二逻辑区间的逻辑地址的对应关系。5. 如权利要求1所述的闪存装置，其特征在于，该控制器对该加速区所包括的该些第一区块独立进行磨损平均，而该控制器对该正常区所包括的该些第二区块独立进行磨损平均。6. 如权利要求1所述的闪存装置，其特征在于，当该写入数据为重要数据时，该控制器自该些第一区块中选取一目标区块，自该目标区块中选取多个目标分页，判断是否该些目标分页为强分页，以及当该些目标分页为强分页时将该写入数据写入该些目标分页。7. 如权利要求1所述的闪存装置，其特征在于，当该写入数据为该主机的系统数据时，该写入数据为重要数据；而当该写入数据为使用者数据时，该写入数据 不为重要数据。8. —种闪存装置的运作方法，其中该闪存装置耦接至一主机，该方法包括 区分一多层单元闪存的多个区块为一加速区所包括的多个第一区块及一正常区所包括多个第二区块，其中每一该些第一区块及每一该些第二区块皆包括多个分 页，且该些分页被区分为具有高数据读写次数的强分页与具有低数据读写次数弱分页；自该主机接收欲写入该闪存装置的一写入数据； 判断是否该写入数据为重要数据；当该写入数据为重要数据时，将该写入数据写入该加速区的该些第一区块的 强分页；以及当该写入数据不为重要数据时，将该写入数据写入该正常区的该些第二区块 的分页。9. 如权利要求8所述的闪存装置的运作方法，其特征在于，该方法更包括依 据一界限值区分该主机使用的逻辑地址范围为一第一逻辑地址范围与一第二逻辑 地址范围，而判断该写入数据是否为重要数据的步骤更包括自该主机接收该写入数据的一逻辑地址；以及比较该逻辑地址与该界限值的大小以判断是否该写入数据为重要数据。10. 如权利要求9所述的闪存装置的运作方法，其特征在于，当该逻辑地址小 于该界限值时，该控制器判断该写入数据为重要数据。11. 如权利要求9所述的闪存装置的运作方法，其特征在于，该方法更包括 维护一第一地址链接表以记录该加速区的该些第一区块的实体地址与该第一逻辑区间的逻辑地址的对应关系；以及维护一第二地址链接表以记录该正常区的该些第二区块的实体地址与该第二 逻辑区间的逻辑地址的对应关系。12. 如权利要求8所述的闪存装置的运作方法，其特征在于，该方法更包括 对该加速区所包括的该些第一区块独立进行磨损平均；以及 对该正常区所包括的该些第二区块独立进行磨损平均。13. 如权利要求8所述的闪存装置的运作方法，其特征在于，当该写入数据为重要数据时，将该写入数据写入该加速区的该些第一区块的强分页的步骤包括自该些第一区块中选取一目标区块；自该目标区块中选取多个目标分页；判断是否该些目标分页为强分页；以及当该些目标分页为强分页时，将该写入数据写入该些目标分页。14. 如权利要求8所述的闪存装置的运作方法，其特征在于，当该写入数据为该主机的系统数据时，该写入数据为重要数据；而当该写入数据为使用者数据时，该写入数据不为重要数据。15. —种闪存装置，耦接至一主机，包括多个多层单元闪存，每一该些多层单元闪存包括一加速区及一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林财成，
申请(专利权)人：慧国上海软件科技有限公司，慧荣科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]