数据储存装置及其数据维护方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数据储存装置及其数据维护方法。数据储存装置包括一快闪存储器以及一控制器。控制器自一主机接收用以读取一数据的一读取命令，分析读取命令所需的多个读取作业，以及根据读取命令的一输入/输出延迟时间以及读取作业的数量，决定每一读取作业的一作业时间，其中在读取作业的一第一读取作业中，控制器自快闪存储器读取数据的一部分，将部分传送给主机，并且根据一既定条件执行一第一维护程序，其中既定条件包括一剩余时间，并且剩余时间为作业时间减去第一读取作业已花费的时间。

【技术实现步骤摘要】
数据储存装置及其数据维护方法
本专利技术有关于一种存储器装置的数据维护方法；特别有关于一种在读取程序中的数据维护方法。
技术介绍
快闪存储器为一种普遍的非挥发性数据储存装置，是以电性方式抹除与程序化。以与非门型的快闪存储器(即NANDFLASH)为例，常用作记忆卡(memorycard)、通用串行总线闪存装置(USBflashdevice)、固态硬碟(SSD)、嵌入式快闪存储器模组(eMMC)…等使用。快闪存储器(如，NANDFLASH)的储存阵列包括多个个区块(blocks)，各区块包括多个页(pages)，其中浮置栅极晶体管可用以构成快闪存储器。浮置栅极晶体管中的浮置栅极，可捕捉的电荷以储存数据。但浮置栅极所捕捉的电荷的能力可能会因为时间、环境以及使用程度损坏。因此，快闪存储器需要时常对数据进行维护。然而，数据维护会造成程序时间上的延迟，造成使用者感受到不顺畅的操作。
技术实现思路
本专利技术提供一种数据储存装置。数据储存装置包括一快闪存储器以及一控制器。控制器自一主机接收用以读取一数据的一读取命令，分析读取命令所需的多个读取作业，以及根据读取命令的一输入/输出延迟时间以及读取作业的数量，决定每一读取作业的一作业时间，其中在读取作业的一第一读取作业中，控制器自快闪存储器读取数据的一部分，将部分传送给主机，并且根据一既定条件执行一第一维护程序，其中既定条件包括一剩余时间，并且剩余时间为作业时间减去第一读取作业已花费的时间。在一实施例中，作业时间为输入/输出延迟时间除以读取作业的数量所获得之值，并且作业时间小于一数据子集读出时间。在另一实施例中，作业时间随着读取作业的执行顺序而递减，并且每一作业时间小于一数据子集读出时间。另外，控制器更用以在将所读取的部分传送给主机后，决定多个维护程序，其中维护程序用以维护快闪存储器中的数据。在一实施例中，维护程序包括一耗损平均程序、一读取回收程序、一更新程序以及一数据集中程序。当快闪存储器的区块中最小的抹除次数与最大的抹除次数的差大于一既定差值时，控制器判断维护程序包括一耗损平均程序。当快闪存储器中的数据的错误位元数大于一既定错误位元数时，控制器判断维护程序包括一读取回收程序。当快闪存储器中的数据的读取次数大于一既定读取次数时，控制器判断维护程序包括一更新程序。当区块中的三阶备用区块的数量小于一既定区块数量时，控制器判断维护程序包括一数据集中程序。在一实施例中，在第一读取作业中，控制器根据既定条件，在维护程序中选择一者作为第一维护程序，其中既定条件还包括维护程序的优先权。举例而言，读取回收程序的优先权大于数据集中程序，数据集中程序的优先权大于更新程序，并且更新程序的优先权大于耗损平均程序。在另一实施例中，在第一读取作业中，控制器还用以在第一维护程序结束后，判断剩余时间是否超过一既定值，当剩余时间超过既定值时，根据既定条件，选择尚未执行的维护程序中的一第二维护程序，并且执行第二维护程序。当剩余时间小于既定值时，结束第一读取作业，以执行读取作业中的一第二读取作业。本专利技术亦提供一种数据维护方法，适用于具有一快闪存储器的一数据储存装置。数据维护方法包括：自一主机接收用以读取一数据的一读取命令；分析读取命令所需的多个读取作业；以及根据读取命令的一输入/输出延迟时间以及读取作业的数量，决定每一读取作业的一作业时间。读取作业的一第一读取作业包括:自快闪存储器读取数据的一部分；将部分传送给主机；以及根据一既定条件执行一第一维护程序，其中既定条件包括一剩余时间，并且剩余时间为作业时间减去第一读取作业已花费的时间。在一实施例中，作业时间为输入/输出延迟时间除以读取作业的数量所获得的值，并且作业时间小于一数据子集读出时间。在另一实施例中，作业时间随着读取作业的执行顺序而递减，并且每一作业时间小于一数据子集读出时间。另外，第一读取作业还包括:在将所读取的部分传送给主机后，决定多个维护程序；以及根据既定条件，在维护程序中选择一者作为第一维护程序。其中，维护程序用以维护快闪存储器中的数据，并且维护程序包括一耗损平均程序、一读取回收程序、一更新程序以及一数据集中程序。决定维护程序的步骤还包括:当区块中最小的抹除次数与最大的抹除次数的差大于一既定差值时，判断维护程序包括一耗损平均程序；当快闪存储器中的数据的错误位元数大于一既定错误位元数时，判断维护程序包括一读取回收程序；当快闪存储器中的数据的读取次数大于一既定读取次数时，判断维护程序包括一更新程序；以及当区块中的三阶备用区块的数量小于一既定区块数量时，判断维护程序包括一数据集中程序。在一实施例中，既定条件还包括维护程序的优先权，其中读取回收程序的优先权大于数据集中程序，数据集中程序的优先权大于更新程序，并且更新程序的优先权大于耗损平均程序。另外，第一读取作业还包括:在第一维护程序结束后，判断剩余时间是否超过一既定值；当剩余时间超过既定值时，根据既定条件，选择尚未执行的维护程序中的一第二维护程序；以及当剩余时间小于既定值时，结束第一读取作业，以执行读取作业中的一第二读取作业。附图说明图1是本专利技术的一种实施例的电子系统的方块图。图2A及2B是本专利技术的一种实施例的数据维护方法的流程图。符号说明100电子系统；120主机；140数据储存装置；160控制器；162运算单元；164永久存储器；166随机存取存储器；180快闪存储器；S200～S220步骤。具体实施方式以下将详细讨论本专利技术各种实施例的装置及使用方法。然而值得注意的是，本专利技术所提供的许多可行的专利技术概念可实施在各种特定范围中。这些特定实施例仅用于举例说明本专利技术的装置及使用方法，但非用于限定本专利技术的范围。图1为本专利技术所提供的一电子系统的一种实施例的方块图。电子系统100包括一主机120以及一数据储存装置140。数据储存装置140包括一快闪存储器180以及一控制器160，且可根据主机120所下达的命令操作。控制器160包括一运算单元162、一永久存储器(如，唯读存储器ROM)164以及随机存取存储器(RAM)166。永久存储器164与所载的程序码、数据组成固件(firmware)，由运算单元162执行，使控制器160基于该固件控制该快闪存储器180。随机存取存储器(RAM)166用以载入程序码与参数以提供控制器160根据所载入的程序码与参数动作。举例而言，控制器160可执行读取作业以及维护程序。快闪存储器180包括多个区块，每一区块包括多个页面。值得注意的是，快闪存储器180以区块为最小单位进行抹除，并且页面为最小单位进行写入。值得注意的是，快闪存储器180中的区块具有不同的属性，其中区块可分为单阶区块(Single-LevelCellblock，SLCblock)以及三阶区块(Triple-LevelCellBlock，TLCblock)，但本专利技术不限于此。在其他实施例中，区块可仅有三阶区块，而没有单阶区块。三阶区块以及单阶区块是使用不同的程序化(program)方式将数据进行写入，并且三阶区块的数据容量为单阶区块的三倍，其中具有有效数据的单阶区块为单阶数据区块，不具有又效数据且没有损坏的单阶区块为单阶备用区块。具有有效数据的三阶区块为三阶数据区块，不具有又效数据且没有损坏的三阶区块为三阶备用区块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据储存装置，包括：一快闪存储器；以及一控制器，自一主机接收用以读取一数据的一读取命令，分析该读取命令所需的多个读取作业，以及根据该读取命令的一输入/输出延迟时间以及这些读取作业的数量，决定每一这些读取作业的一作业时间，其中在这些读取作业的一第一读取作业中，该控制器自快闪存储器读取该数据的一部分，将该部分传送给该主机，并且根据一既定条件执行一第一维护程序，其中该既定条件包括一剩余时间，并且该剩余时间为该作业时间减去该第一读取作业已花费的时间。

【技术特征摘要】
2017.03.07 TW 1061073581.一种数据储存装置，包括：一快闪存储器；以及一控制器，自一主机接收用以读取一数据的一读取命令，分析该读取命令所需的多个读取作业，以及根据该读取命令的一输入/输出延迟时间以及这些读取作业的数量，决定每一这些读取作业的一作业时间，其中在这些读取作业的一第一读取作业中，该控制器自快闪存储器读取该数据的一部分，将该部分传送给该主机，并且根据一既定条件执行一第一维护程序，其中该既定条件包括一剩余时间，并且该剩余时间为该作业时间减去该第一读取作业已花费的时间。2.根据权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，该作业时间为该输入/输出延迟时间除以这些读取作业的数量所获得之值，并且该作业时间小于一数据子集读出时间。3.根据权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，这些作业时间随着这些读取作业的执行顺序而递减，并且每一这些作业时间小于一数据子集读出时间。4.根据权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，该控制器更用以在将所读取的该部分传送给该主机后，决定多个维护程序，其中这些维护程序用以维护该快闪存储器中的数据。5.根据权利要求4所述的数据储存装置，其特征在于，该快闪存储器具有多个区块，并且每一这些区块具有一抹除次数，当这些区块中最小的该抹除次数与最大的该抹除次数的差大于一既定差值时，该控制器判断这些维护程序包括一耗损平均程序。6.根据权利要求4所述的数据储存装置，其特征在于，当该快闪存储器中的数据的错误位元数大于一既定错误位元数时，该控制器判断这些维护程序包括一读取回收程序。7.根据权利要求4所述的数据储存装置，其特征在于，当该快闪存储器中的数据的读取次数大于一既定读取次数时，该控制器判断这些维护程序包括一更新程序。8.根据权利要求4所述的数据储存装置，其特征在于，该快闪存储器具有多个区块，当这些区块中的三阶备用区块的数量小于一既定区块数量时，该控制器判断这些维护程序包括一数据集中程序。9.根据权利要求4所述的数据储存装置，其特征在于，在该第一读取作业中，该控制器根据该既定条件，在这些维护程序中选择一者作为该第一维护程序。10.根据权利要求9所述的数据储存装置，其特征在于，在该既定条件还包括这些维护程序的优先权。11.根据权利要求10所述的数据储存装置，其特征在于，这些维护程序包括一耗损平均程序、一读取回收程序、一更新程序以及一数据集中程序，其中该读取回收程序的优先权大于该数据集中程序，该数据集中程序的优先权大于该更新程序，并且该更新程序的优先权大于该耗损平均程序。12.根据权利要求10所述的数据储存装置，其特征在于，在该第一读取作业中，该控制器还用以在该第一维护程序结束后，判断该剩余时间是否超过一既定值，当该剩余时间超过该既定值时，根据该既定条件，选择尚未执行的这些维护程序中的一第二维护程序，并且执行该第二维护程序。13.根据权利要求12所述的数据储存装置，其特征在于，当该剩余时间小于该既定值时，结束该第一读取作业，以执行这些读取作业中的一第二读取作业。14.一种数据维护方...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹岱佑，朱柏嘉，
申请(专利权)人：慧荣科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71