一种写入填充数据至多位存储单元非易失性存储器的系统及方法，在将主机数据写入至多位存储单元非易失性存储器时，以填充数据写入至少一个较低有效位（LSB）页。对于写入命令，写入有主机数据的每一LSB页所对应的较高有效位（MSB）页也写入有主机数据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种非易失性存储器,特别是涉及一种将填充数据(padding data)写入至多位存储单元(mult1-bit per cell)非易失性存储器的方法及系统。现有技术闪存为一种非易失性固态存储装置，可以电性抹除或写入数据。相较于其它存储器，闪存的优点包括低功率、非易失性储存、高效能、物理稳定性、可移植性等。闪存广泛使用于电子装置，特别是便携式电子装置，例如数码相机、个人数字助理(PDA)、动态图像专家组-1 (MPEG-1)或动态图像专家组-2 (MPEG-2)音频层面III (简称为MP3)播放器、移动电话、平板电脑等。该些电子装置可使用各种界面协议，例如安全数字(SD)、微安全数字(ySD)、内嵌式安全数字(eSD)、内嵌式多媒体卡(eMMC)、通用串行总线(USB),快捷外设互联标准(PCIe)、串行高级技术附件(SATA)等。传统闪存又称为单位存储单元(single-bit per cell)闪存,其中一个存储单元储存一比特单位信息，因此，每个存储单元经写入后会有两种可能的状态。现代闪存又称为多位存储单元(mult1-bit per cell)闪存,其中一个存储单元可储存多比特单位信息，因此，每个存储单元经写入后会有多于两种可能状态，因而可以提高存储容量或者降低制造成本。闪存一般会包括多个实体数据区块(block)，通常是由逻辑寻址与转换机制来确定数据的储存位置。藉此，每一实体数据区块即可共享于多个逻辑单位。对于多位闪存，当一命令所对应的逻辑单元遭到损坏时，则另一命令所对应的另一逻辑单元也可能遭到损坏。图1所示的两位存储单元闪存的数据区块，其包括多个数据页(data page)。每一字符线对应一对数据页，即，最低有效位(LSB)页与最高有效位(MSB)页。图式中所示的序号代表写入顺序。当逻辑单元所对应的数据页8和9被损坏，例如遇到电源中断，则另一逻辑单元所对应的数据页2和3的先前写入数据也可能会遭到损坏。因此亟需提出一种新颖且有效的机制，在写入失败时，避免受到其它逻辑单元的干扰。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术实施例的目的之一在于提出一种有效地将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的系统及方法，其具有高效能与低写入放大率(writeamplificat1n)。根据本专利技术实施例，接收写入命令及其主机数据，在写入主机数据至多位存储单元非易失性存储器时，将填充数据写入至少一个较低有效位(LSB)页。其中，对于该写入命令，写入有主机数据的每一 LSB页所对应的较高有效位(MSB)页也写入有主机数据。【附图说明】图1是示出两位存储单元闪存的数据区块。图2是示出第一机制，在写入失败时用以避免受到其它逻辑单元的干扰。图3显示第二机制，在写入失败时用以避免受到其它逻辑单元的干扰。图4A至图4C是示出第三机制，在写入失败时用以避免受到其它逻辑单元的干扰。图5是示出本专利技术实施例的存储器系统的方框图。图6是示出本专利技术实施例的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法流程图。图7A至图7F是示出根据图6的流程将虚拟数据填充于数据区块。图8是示出本专利技术另一实施例的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法流程图。图9A至图9C是示出根据图8的流程将待回收(GC)旧数据与虚拟数据填充于数据区块。图10是示出本专利技术又一实施例的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法流程图。附图标记说明500存储器系统50 主机51 控制器511 界面512缓冲器513虚拟数据生成器514旧数据储存器52 非易失性存储器521数据区块61 接收写入命令62 决定填充LSB页数量及填充LSB页指数63 目前是否为LSB页64 比较目前数据页的指数与填充LSB页指数65 主机数据移至缓冲器66 缓冲数据写入存储器67 尚有数据页待写入68 虚拟数据移至缓冲器81 是否有旧数据82 旧数据移至缓冲器101主机是否发出停止写入命令102决定填充数据页数量103虚拟数据移至缓冲器104写入填充数据页【具体实施方式】在写入失败时(例如因为电源中断)，为了避免受到其它逻辑单元的干扰，提出以下一些机制。图2示出第一机制，在本说明书中又称为最低有效位(LSB)页备份机制。图示的序号代表可能(但非必定)的写入顺序。在此机制中，在写入最高有效位(MSB)页至目标数据区块之前，相应的LSB页先备份在辅助数据区块的LSB页。如图2所示，在写入MSB页4与页5至(左边)目标数据区块之前，相应的LSB页O与I先备份于(右边)辅助数据区块的LSB页O与页I。类似的情形，在写入MSB页8与页9至(左边)目标数据区块之前，相应的LSB页2与页3先备份于(右边)辅助数据区块的LSB页2与页3。第一机制的缺点在于需要额外的辅助数据区块以及写入时间，用以进行LSB页的备份，因而造成高写入放大率(即，实际写入的数据量为所需写入的逻辑数据量的数倍)及低效能。图3示出第二机制，在本说明书中又称为先写入LSB页机制。在此机制中，在写入数据至目标数据区块前，所有数据先暂存于辅助数据区块的LSB页。接着，所有暂存的LSB页再整个写入目标数据区块的LSB页与MSB页。如图3所示，在写入数据至(右边)目标数据区块前，所有数据先暂存于两(左边)辅助数据区块的LSB页。接着，所有暂存的LSB页再整个写入(右边)目标数据区块的LSB页与MSB页。第二机制的缺点在于需要额外的辅助数据区块及其写入时间，用以暂存数据，因而造成高写入放大率及低效能。图4A至第图4C示出第三机制，在本说明书中又称为写入后填充数据机制。在此机制中，在写入数据至目标数据区块后，在目标数据区块中的写入数据页附近填充虚拟(dummy)数据。一般来说，虚拟数据填充于至少一个LSB页或/和至少一个MSB页，使得接收自主机(host)写入命令所写入的主机数据(host data)的LSB页所对应的MSB页写入虚拟数据，因而不会受到后续写入命令的干扰。如图4A所示，在数据区块的(斜线)数据页O?页I写入主机数据之后，在数据区块的(点状)数据页2?页5写入虚拟数据。第三机制不像第一机制需要额外辅助数据区块以备份LSB页，且不像第二机制需要额外辅助数据区块以暂存数据。第三机制所需填充的虚拟数据数量视写入主机数据量而定。在最差情形下，写入虚拟数据所浪费的数据空间与写入时间可能比第一机制更大。图4B所示使用第三机制，其中每一命令写入主机数据至一数据页(例如数据页0)，接着填充虚拟数据于其它数据页(例如数据页I?4)。具体来说，写入第一命令至数据页0，接着填充虚拟数据于数据页I?4。接下来，写入第二命令至数据页5，但不需填充虚拟数据。接下来，写入第三命令至数据页6，接着填充虚拟数据于数据页7?12。图4C示出使用第三机制，其中每一命令写入主机数据至两数据页(例如数据页O?1)，接着填充虚拟数据于其它数据页(例如数据页2?5)。详而言之，写入第一命令至数据页O?I，接着填充虚拟数据于数据页2?5。接下来，写入第二命令至数据页6?7，接着填充虚拟数据于数据页8?13。接下来，写入第三命令至数据页14?15，接着填充虚拟数据于数据页16?21。如图4B及图4C所示，填充的虚拟数据量三倍于写入的主机数本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法，包括：接收写入命令及其主机数据；以及在将所述主机数据写入至所述多位存储单元非易失性存储器时，以所述填充数据写入至少一个较低有效位LSB页；其中，对于所述写入命令，写入有所述主机数据的每一所述LSB页所对应的较高有效位MSB页也写入有所述主机数据。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伯彦，张哲玮，
申请(专利权)人：擎泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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