一种闪速存储器及访问闪速存储器数据的方法技术

本发明专利技术公开了一种闪速存储器及访问闪速存储器数据的方法，涉及闪速存储器领域。本发明专利技术公开的闪速存储器，至少包括：块地址使用统计模块，在闪速存储器正常使用过程中，实时统计并存储闪速存储器中各块的循环使用次数，并根据统计存储的各块的循环使用次数实时更新当前操作块；地址映射表模块，将用户发起的访问操作对应的逻辑地址中的块地址映射到所述块地址使用统计模块更新的当前操作块的块地址上，再发送给闪速存储器内部进行地址译码。本发明专利技术还公开了一种访问闪速存储器数据的方法。本申请技术方案在NAND Flash内部实现了cell空间均衡，降低了系统成本和系统应用复杂性，提高了系统寿命和可靠性，且满足了SPI NAND Flash系统应用的需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，涉及闪速存储器领域。本专利技术公开的闪速存储器，至少包括：块地址使用统计模块，在闪速存储器正常使用过程中，实时统计并存储闪速存储器中各块的循环使用次数，并根据统计存储的各块的循环使用次数实时更新当前操作块；地址映射表模块，将用户发起的访问操作对应的逻辑地址中的块地址映射到所述块地址使用统计模块更新的当前操作块的块地址上，再发送给闪速存储器内部进行地址译码。本专利技术还公开了一种访问闪速存储器数据的方法。本申请技术方案在NAND?Flash内部实现了cell空间均衡，降低了系统成本和系统应用复杂性，提高了系统寿命和可靠性，且满足了SPI?NAND?Flash系统应用的需求。【专利说明】
本专利技术涉及NAND Flash Memory (闪速存储器)领域,具体涉及。
技术介绍
Flash存储器的存储单元(cell)在使用过程中会存在寿命衰减，表现为cycling(循环)和Data retention(数据保持)特性。Data retention表征数据不发生变化，数据能够保存的时间，通常为10年或者20年。而cycling为数据发生变化，进行program/erase时的衰减，通常为100，000次或者1000，000次。这样系统就产生了寿命限制。而系统对数据的访问并不是均匀在整个地址空间，有的地址空间数据会保持不变，比如存储的代码区域，而有些部分，比如用户或者系统的数据区域，需要频繁改变数据，这些空间的cell则会寿命衰减严重。这些巨大的差异会导致这些在芯片内部某些cell性能还良好的情况下，某些频繁访问区域的cell在很快就坏了，这样降低了系统的寿命。因此,传统的NAND Flash会米用flash cell均衡算法,通常实现方式为通过主控制器或者介于主控制器之间的driver上增加此均衡算法，如图1所示。这样，在系统使用过程中，尽可能的会通过地址映射，均衡不同地址空间的访问频率，尽量做到把性能衰减分布在整个地址空间，从而提高系统的寿命和可靠性。但是这种方案带了系统应用的复杂性和成本。而且，在SPINAND应用系统中，不能提供这样的driver或者主控制器算法，故这种方案不能使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种NAND Flash芯片及访问NAND Flash数据的方法，从而简化NAND Flash应用的复杂度，显著提高了存储器的可靠性。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种闪速存储器，至少包括:块地址使用统计模块，在闪速存储器正常使用过程中，实时统计并存储闪速存储器中各块的循环使用次数，并根据统计存储的各块的循环使用次数实时更新当前操作块；地址映射表模块，将用户发起的访问操作对应的逻辑地址中的块地址映射到所述块地址使用统计模块更新的当前操作块的块地址上，再发送给闪速存储器内部进行地址译码。较佳地，上述闪速存储器中，所述块地址使用统计模块，根据统计存储的各块的循环使用次数实时更新当前操作块指，将当前空闲的块中所统计存储的循环使用次数最小的块作为当前操作块。较佳地，上述闪速存储器中，所述块地址使用统计模块采用非易失性存储单元构成。较佳地，上述闪速存储器中，当所述块地址使用统计模块将某一空闲的块更新为当前操作块后，所述地址映射表模块还对当前操作块地址进行固化。较佳地，上述闪速存储器中，所述地址映射表模块对当前操作块地址固化包括:存储当前操作块的循环使用次数，以及存储当前操作块对应的外部访问逻辑地址与内部物理地址的映射。本专利技术还公开了一种访问闪速存储器数据的方法，包括:在闪速存储器正常使用过程中，实时统计并存储闪速存储器中各块的循环使用次数，根据统计存储的各块的循环使用次数实时更新当前操作块；当收到用户发起的访问操作时，将所述访问操作对应的逻辑地址中的块地址映射到更新的当前操作块的块地址上，再进行地址译码。较佳地，上述方法中，所述闪速存储器根据统计存储的各块的循环使用次数实时更新当前操作块指，将当前空闲的块中所统计存储的循环使用次数最小的块作为当前操作块。较佳地，上述方法中，所述块地址使用统计模块采用非易失性存储单元构成。较佳地，上述方法还包括，将某一空闲的块更新为当前操作块后，所述闪速存储器还对当前操作块地址进行固化。较佳地，上述方法中，所述闪速存储器对当前操作块地址固化包括:存储当前操作块的循环使用次数，以及存储当前操作块对应的外部访问逻辑地址与内部物理地址的映射。本申请技术方案提出了一种在NAND Flash内部实现cell空间均衡的方案，通过该方案，简化了系统应用复杂性，降低了系统成本，提高了系统寿命和可靠性，且满足了 SPINAND Flash系统应用的需求。【专利附图】【附图说明】图1为传统NAND Flash采用flash cell均衡算法的架构示意图；图2为本实施例中提供的NAND Flash的结构示意图；图3为本实施例提供的NAND Flash中块地址使用统计模块结构示意图；图4为本实施例提供的NAND Flash中地址映射表模块结构示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文将结合附图对本专利技术技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。实施例1本实施例提供一种NAND Flash,其可达到内嵌访问均衡(Wear level)的效果。该NAND Flash的架构如图1所示，至少包括图1所示的两个模块:地址映射表模块，块地址使用统计模块。其中，块地址使用统计模块，在闪速存储器正常使用过程中，实时统计并存储闪速存储器中各块的循环使用(cycling)次数，并根据统计存储的各块的循环使用次数实时更新当前操作块；本实施例中，地址使用统计模块可由掉电数据能够保存的非易失性存储单元(例如fuse)组成。这样，块地址使用统计模块在断电后也能继续保存各块的cycling次数，而在上电过程读取即可，并在使用过程中根据block的使用情况进行更新。具体地，块地址使用统计模块，根据统计存储的各块的循环使用次数实时更新当前操作块的原则可以是，将当前空闲的块中所统计存储的循环使用次数最小的块作为当前操作块(例如，当需要对新的空闲的block进行program操作时,根据当前所有空的block中，cycling最少的block映射为当前操作block)。本实施例提供一种块地址使用统计模块的实现方式如图3所示，但要注意的是本申请所提出的块地址使用统计模块的实现并不只限于图3这一种实现方式。地址映射表模块,将用户发起的访问操作(包括read, program, erase等访问操作)对应的逻辑地址中的块地址映射到块地址使用统计模块所更新的当前操作块的块地址上，再发送给闪速存储器内部进行地址译码。需要说明的是，NAND Flash地址分为三种:block地址,page地址,page内byte地址。而对于访问均衡算法只要以block为单位即可，因此本实施例中地址映射表模块只对block地址部分进行处理。具体地，本实施例提供一种地址映射表模块的实现方式，如图4所示。但要注意的是本申请所提出的地址映射表模块的实现并不只限于图4这一种实现方式。另外有一些优选方案，在空闲的块地址映射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪速存储器，其特征在于，至少包括：块地址使用统计模块，在闪速存储器正常使用过程中，实时统计并存储闪速存储器中各块的循环使用次数，并根据统计存储的各块的循环使用次数实时更新当前操作块；地址映射表模块，将用户发起的访问操作对应的逻辑地址中的块地址映射到所述块地址使用统计模块更新的当前操作块的块地址上，再发送给闪速存储器内部进行地址译码。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏志强，张现聚，刘奎伟，丁冲，
申请(专利权)人：北京兆易创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11