快闪存储器装置及存取控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种快闪存储器装置及存取控制方法，该方法适用于一具有将多个扇区分割成多个区块的快闪存储器装置，包括：接收一虚拟区块地址；基于一预设功能，计算可用于存储具有该虚拟区块地址的数据的一可能扇区集合；读取该可能扇区的集合中每一扇区的元数据，其中一扇区的该元数据包括该扇区中每一区块的信息，该信息显示该区块是否正为使用以及存储于该区块的该数据的虚拟区块地址；当该数据是存储于该可能扇区中的一扇区或是当一区块为配置以存储该数据，判断该虚拟区块地址的实体区块位置；其中每一虚拟区块地址相对应的可能扇区的集合为不同的。本发明专利技术能够加速快闪存储器的存取速度。

Flash memory device and access control method

The present invention provides a flash memory device and an access control method, which is suitable for a flash memory device that divides a plurality of sectors into multiple blocks, including receiving a virtual block address, and calculating a possible sector for storing data with the virtual block address based on a presupposition function. A collection; read the metadata of each sector of the set of the possible sector, in which the metadata includes information about each block in the sector, which shows whether the block is being used and the virtual block address of the data stored in the block; when the data is stored in a sector of the possible sector. Or when a block is configured to store the data, the entity block location of the virtual block address is judged; the set of possible sectors corresponding to each of the virtual block addresses is different. The invention can speed up the access speed of flash memory.

【技术实现步骤摘要】
快闪存储器装置及存取控制方法
本专利技术是有关于控制一快闪存储器的快闪存储器装置及存取控制方法。
技术介绍
一般而言，与非(NAND)与或非(NOR)两种类型的技术被使用于制造快闪存储器。NAND快闪存储器的常见特性为具有长列的位，且一次被写入一整列。纵使仅改变一列中的一位，该整列仍续被读入缓冲区、更正后再将整列写回。相反地NOR快闪存储器允许将0值写入任存储器装置中的任何实体位位置，以及当将一扇区擦除(包括多位，例如一列)时将值设为1。在快闪存储器中擦除或更新数据(意即将0改回1)为相对较昂贵的动作且影响到相对较大的存储器区域(扇区)。擦除较少实体单位，如一位、位组或字组的方法并不存在。一于快闪存储器中较容易重写数据的可能方法为用相同的逻辑地址取代另一实体位置。因此于一给定的逻辑地址将数值改写，是执行下列步骤：1.寻找所述逻辑地址目前所指向的实体位置2.搜寻并指定一新实体位置给所述逻辑地址3.将所述更新数值写入所述新实体位置一般而言一快闪存储器可包括多个扇区(sector)，所述多个扇区进而被切分为多个具有预定容量大小的区块(block)。任何位置可由一扇区号码与所述扇区的一区块偏移量(offset)所表示。一存储器管理单位连接实体区块和虚拟区块，每一虚拟地址可如下转译为一实体位置：(实体地址)＝(相关联的实体扇区的地址)+(所述扇区内的区块偏移量)。对每一实体区块，所述快闪存储器存储若干旗标以表示所述区块是否为空置(未被使用)、已连接(已被使用)或是过期(曾被使用且数据已被取消或是转移至一新区块)。如果所述区块已被连接，被连接的虚拟区块的数目也会被存于快闪存储器中。当所述存储器中一位置的内容为更新，以下步骤被实施：1.在上述位置相关联于该虚拟区块的全体实体区块的已更新内容被复制至另一实体区块。2.因此该区块关联映射被更新，意即前一实体区块被标记为未连接或过时，而新区块被标记为连接至该关联的虚拟区块。因此，为寻找目前关联于一给定虚拟区块的实体区块，快闪存储器管理单位必须扫描全体存储器阵列以寻找现时标示为连接该目前虚拟区块地址的实体区块。在实际应用中，其为一可在快闪存储器初始时对所有虚拟区块地址执行一次的耗时程序。映射信息以一大型查看表的形式存储于一随机存取存储器，该大型查看表包括条目以对应每一虚拟区块。当使用一大容量的快闪存储器，该查看表可能为庞大的且使用许多随机存取存储器的容量。
技术实现思路
本专利技术提供一种快闪存储器装置及存取控制方法，以加速快闪存储器的存取。本专利技术一实施例的快闪存储器装置包括一存储器管理单元以及一扇区组成的阵列，其中每一扇区包括多个区块。每一扇区同时包括每一区块的元数据(meta-data)。该元数据用以提供该数据区块一虚拟地址，以及多个旗标，该等旗标用以指出该区块为空置或是具有内容，以及该内容是否现时连接至该虚拟地址或是已无连接关系。该存储器管理单元是设置为接收一虚拟地址以及转译该地址为一扇区索引(sectorindex)以及该扇区内的区块偏移量(blockoffset)。该存储器管理单元使用一于该虚拟地址上启动的方程式以计算该区块被允许存放的一扇区索引的集合。该存储器管理单元接着读取该扇区的元数据以定位该区块的实体地址。当更新一连接区块的内容时，该数据被写入一依据该虚拟地址计算出的扇区索引集合内的一新区块，且该元数据也为更新。对每一虚拟地址而言扇区索引集合为独一无二的，因此两个虚拟地址永远会有至少一扇区为不同。可选择性地，该方程式可更具有限制性，使两虚拟地址的扇区索引集合至多只有一扇区重复。在本专利技术的一实施例中，该集合中扇区索引的数目为2、4或8以使其可被一、二或三位所表示。因此依据本专利技术的一实施例提供一种快闪存储器装置存取控制方法，适用于一具有将多个扇区分割成多个区块的快闪存储器装置，包括：接收一虚拟区块地址；基于一功能(function)，计算可用于存储具有该虚拟区块地址的数据的一可能扇区集合；读取该可能扇区的集合中每一扇区的元数据，其中一扇区的该元数据包括该扇区中每一区块的信息，该信息只是该区块是否正使用中以及存储于该区块的数据的虚拟区块地址；当该数据是现时存储于该可能扇区中的一扇区或是当一区块配置用以存储该数据，判断该虚拟区块地址的实体区块地址；其中每一虚拟区块地址的可能扇区的集合为不同的。依据本专利技术的一实施例另外提供一种快闪存储器，包括：一存储器管理单元；一扇区阵列，其中每一扇区被分割为多个存储器的区块；其中该存储器管理单元是设置为：接收一虚拟区块地址；基于一预设功能，计算一可能扇区集合，该可能扇区集合可基于一预设方程式存储具有该虚拟区块地址的数据；读取该可能扇区集合中每一扇区的元数据，其中一扇区的该元数据包括给该扇区每一区块以指出该区块是否正使用中的信息以及存储于该区块的该数据的该虚拟区块位置的信息；当该数据为现时存于该可能扇区中一区块或一区块为现时指定为存储该数据时，判断该虚拟区块位置的该实体区块位置；其中对每一虚拟区块地址，该可能扇区集合为不同的。在本专利技术的一实施例中，上述的控制一快闪存储器装置的方法是藉由存储于一非易失性存储媒体的程序代码所实现。本专利技术实施例的快闪存储器装置及存取控制方法，基于一虚拟地址存取一特定区块仅需要检查被计算出的扇区，而不需要维持一查看表或是搜寻快闪存储器中所有的扇区，以此可以加速快闪存储器的存取不需要使用大量的存储器。附图说明图1A是为本专利技术一实施例的快闪存储器的示意图。图1B是为依据本专利技术一实施例的快闪存储器的一扇区结构的示意图。图1C是为依据本专利技术一实施例的快闪存储器的一扇区的元数据内容的示意图。图2是为依据本专利技术一实施例的一依据一虚拟地址存取一实体区块的方法的流程图。图3是为依据本专利技术一实施例的一依无用数据搜集方法的流程图。符号说明：100～快闪存储器105～存储器阵列110～区块120～扇区130～元数据区块140～元数据纪录142～位144～位145～最高有效部分146～位147～最低有效部分148～区块地址150～存储器管理单元160～虚拟地址200～方法210-240～步骤300～方法310-340～步骤具体实施方式请参阅图1A。在本专利技术的一实施例中，快闪存储器100包括一存储器管理单元150和一存储器阵列105。存储器阵列105包括多个扇区110，其中扇区110是作为将该扇区内容中需要被初始化而将位0改回位1时的基本单位。可选择性地，每一扇区110被分割为多个存储器存储区块120。每一实体区块120可存储一存储器管理单元150所指定的虚拟地址160的数据。可选择性地，当提供一虚拟地址160给快闪存储器100时，存储器管理单元150接收该虚拟地址160并决定数据被存储(例如执行一读取动作)或是应被存储(例如一写入动作中一新的且为使用的阵列)的该实体扇区的号码与该实体扇区内的区块号码。在本专利技术的一实施例中，存储器管理单元150可包括理器与存储器以执行计算。在本专利技术的一实施例中，用于存储具有一特定虚拟地址160的数据的一区块的扇区110为限制于一预设数目的扇区(例如4～8个扇区)，该些扇区的位置可为一方程式计算出。基于一虚拟地址160存取一特定区块120仅需要检查被计算出的扇区，而不需要维持一查看表或是搜寻快闪存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快闪存储器装置存取控制方法，其特征在于，适用于一具有将多个扇区分割成多个区块的快闪存储器装置，包括：接收一虚拟区块地址；基于一预设功能，计算可用于存储具有所述虚拟区块地址的数据的一可能扇区的集合；读取所述可能扇区的集合中每一扇区的元数据，其中一扇区的所述元数据包括所述扇区中每一区块的信息，所述信息指示所述区块是否正使用中以及存储于所述区块的所述数据的虚拟区块地址；当所述数据是现时存储于所述可能扇区中的一扇区或是当一区块现时配置用以存储所述数据，判断所述虚拟区块地址的实体区块地址；其中对每一虚拟区块地址，所述可能扇区的集合为不同的。

【技术特征摘要】
2017.01.10 US 62/444,395;2017.02.21 US 15/437,4711.一种快闪存储器装置存取控制方法，其特征在于，适用于一具有将多个扇区分割成多个区块的快闪存储器装置，包括：接收一虚拟区块地址；基于一预设功能，计算可用于存储具有所述虚拟区块地址的数据的一可能扇区的集合；读取所述可能扇区的集合中每一扇区的元数据，其中一扇区的所述元数据包括所述扇区中每一区块的信息，所述信息指示所述区块是否正使用中以及存储于所述区块的所述数据的虚拟区块地址；当所述数据是现时存储于所述可能扇区中的一扇区或是当一区块现时配置用以存储所述数据，判断所述虚拟区块地址的实体区块地址；其中对每一虚拟区块地址，所述可能扇区的集合为不同的。2.如权利要求1所述的快闪存储器装置存取控制方法，其特征在于，选择所述预设功能为使任意两虚拟区块地址的共享扇区数不大于1。3.如权利要求1所述的快闪存储器装置存取控制方法，其特征在于，选择所述预设功能为使所述虚拟区块地址从存储所述实体区块的所述扇区的一索引与所述虚拟区块地址的部分位重建。4.如权利要求3所述的快闪存储器装置存取控制方法，其特征在于，所述虚拟区块地址的所述部分位为最低有效位。5.如权利要求1所述的快闪存储器装置存取控制方法，其特征在于，所述集合中可能扇区的数目为4。6.如权利要求1所述的快闪存储器装置存取控制方法，其特征在于，所述扇区中所述区块之一是用于存储所述扇区的元数据。7.如权利要求1所述的快闪存储器装置存取控制方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：厄瑞·卡路兹尼，赫茲·沛瑞格，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71