用于数据储存装置的磨损平均方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种用于数据储存装置的磨损平均方法。所述磨损平均方法包括以下步骤：维持管理表，其中，管理表记录有对应多个区块的多个物理区块号和多个区块状态；选择具有多个区块状态之一和第一最小物理区块号的第一备用区块作为当前临时区块；从主机接收写入命令；判断写入命令中的数据是否应被写入当前临时区块；当判断结果为否，则选择具有多个区块状态之一和第二最小物理区块号的第二备用区块作为下一临时区块；以及将数据写入下一临时区块。

An average wear method for data storage devices

The present invention provides an average wear method for data storage devices. The average wear method comprises the following steps: to maintain the management table, the management table records a plurality of physical block number corresponding to a plurality of blocks and a plurality of blocks; the first choice of spare blocks with one of a plurality of blocks and the first minimum physical block numbers as the temporary blocks; receiving write commands from the host; judgment write in the command data should be written into the current temporary block; when the judging result is not, choose second spare blocks with a plurality of blocks and one of the second state minimum physical block numbers as a temporary block; and writes the data to a temporary block.

【技术实现步骤摘要】
用于数据储存装置的磨损平均方法
本专利技术是有关于一种用于数据储存装置的磨损平均方法（methodofwearleveling），尤其是有关于一种用于具有非挥发性存储器（non-volatilememory，NVM）的数据储存装置的磨损平均方法。
技术介绍
非挥发性存储器是一种电子存储器设备，具有一些特定能力，例如在断电后仍可在一定时间内维持数据、快速的数据存取以及防震功能。因此，非挥发性存储器广泛地用于记忆卡（memorycard）、固态硬盘（solidstatedrive，SSD）和可携式多媒体装置。非挥发性存储器包括用于储存数据的多个区块（block）。具体地，根据使用情况，区块可被命名为数据区块（datablock）或备用区块（spareblock）。数据区块指的是储存有（有效）数据的区块，而相对的备用区块指的是未储存有效数据的区块。通常备用区块与备用池（sparepool）或备用队列（sparequeue）有关，而数据区块与数据池（datapool）有关。备用区块是从备用池或备用队列中选取出来以保存从主机（host）所发送的数据，并且在此阶段备用区块被命名为临时区块（temporaryblock）。当临时区块被填满数据或不再保存数据时，临时区块则被命名为数据区块，而接下来的数据会被保存至下一个临时区块。上述的过程会不断地重复。多种磨损平均和垃圾收集（garbagecollection）程序已被揭露以平均地使用区块并且单独地再循环具有较少有效数据的数据区块。非挥发性存储器存在一项非常严重的缺陷，即具有擦写次数（erasetimes）的限制。不同非挥发性存储器产品的规格对不同类型的非挥发性存储器推荐了不同的擦写次数。以闪存（flashmemory）为例，三阶储存单元（triple-levelcell，TLC）类型的闪存的擦写次数约为一千次，而单阶储存单元（single-levelcell，SLC）类型的闪存的擦写次数约为十万次。一旦达到了擦写次数，则意味着此区块将被假定为无法再正常工作且可能很快就会失效（outofwork）。如果非挥发性存储器没有平均地使用它的区块，则一些区块有可能在早期阶段就失效。在这种情况下，仅剩下少许的区块可用于保存数据，而这将导致数据储存装置的寿命短于预期。另一方面，如果通过磨损平均程序可以使区块平均地被使用的话，则理论上数据储存装置的寿命可明显地延长。因此，提供一种有效且迅速的磨损平均程序有其需要。
技术实现思路
因此，本专利技术的其一目的是提供一种用于数据储存装置的磨损平均方法，所述方法能够平均地利用区块并且迅速地选择下一个临时区块。本专利技术提出一种用于数据储存装置的磨损平均方法包括以下步骤：维持管理表，其中，所述管理表记录数据储存装置的多个区块的多个物理区块号和多个区块状态；选择具有多个区块状态之一和最小物理区块号的第一备用区块作为当前临时区块；變更管理表的第一备用区块的区块状态；从主机接收写入命令；判断写入命令中的数据是否应被写入当前临时区块；当判断结果为否，则选择具有多个区块状态之一和最小物理区块号的第二备用区块作为下一个临时区块；以及将数据写入所述下一个临时区块。本专利技术另提出一种用于数据储存装置的磨损平均方法包括以下步骤：维持管理表，其中，管理表记录数据储存装置的多个备用区块的多个物理区块号；选择多个备用区块中具有最小物理区块号的第一备用区块作为当前临时区块；更新管理表；从主机接收写入命令；判断写入命令中的数据是否应被写入当前临时区块；当判断结果为否，则选择多个备用区块中具有最小物理区块号的第二备用区块作为下一个临时区块；以及将所述数据写入下一个临时区块。为让本专利技术之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合所附图式做详细说明如下。附图说明图1为依照本专利技术一实施例的数据储存装置的方块示意图。图2为依照本专利技术一实施例的动态磨损平均方法的流程图。图3是记录有数据储存装置的非挥发性存储器中每一区块的物理区块号和区块状态的示例性管理表。图4是根据图3所示的管理表修改后的管理表。图5为依照本专利技术第一实施例的磨损平均方法的流程图。图6为交换程序完成后所得的更新后的管理表。图7为依照本专利技术第二实施例的磨损平均方法的流程图。图8为更新后的管理表。具体实施方式图1为依照本专利技术一实施例的数据储存装置的方块示意图。如图所示，本实施例的数据储存装置10用以从外部主机20接收写入命令并将由写入命令所取得的数据保存到数据储存装置10中。主机20可以是诸如桌面计算机、平板计算机、手机或移动装置等电子设备。数据储存装置10包括控制器11以及非挥发性存储器12。非挥发性存储器12优选地为闪存。控制器11电性耦接至主机20和非挥发性存储器12。控制器11包括第一通讯接口111、第二通讯接口112和微处理器113。微处理器113电性耦接至第一通讯接口111以及第二通讯接口112。控制器11经由第一通讯接口111与主机20通讯以接收上述的写入命令。控制器11还经由第二通讯接口112与非挥发性存储器12通讯以存取非挥发性存储器12。第一通讯接口111可以是序列式ATA（serialadvancedtechnologyattachment，SATA）、通用串行总线（universalserialbus，USB）、高速外围组件互连（peripheralcomponentinterconnectexpress，PCI-E）、通用闪存储存装置（universalflashstorage，UFS）、嵌入式多媒体记忆卡（embeddedMultiMediacard，eMMC）、安全数字输入/输出（securedigitalinput/output，SDIO）、mSATA（mini-SATA）或M.2（原称为nextgenerationformfactor，NGFF）。在一实施例中，第二通讯接口112可以是开放式NAND闪存接口（openNANDflashinterface，ONFI)或Toggle。此外，数据储存装置10优选地包括诸如DRAM的挥发性存储器（volatilememory）13，用作数据缓冲器以加速写入命令的处理。图2为依照本专利技术一实施例的动态磨损平均方法的流程图。本专利技术的动态磨损平均方法优选地用于数据储存装置10。首先，在步骤S102中，维持记录有多个物理区块号（physicalblocknumber）和区块状态（blockstatus）的管理表（managementtable）。所述多个物理区块号指的是管理表中区块的条目（entry）或序列号（sequencenumber）。当数据储存装置10通电时，初始化程序（initializationprocedure）即开始并且向每个区块分配物理区块号和区块状态以产生管理表。管理表由控制器11产生和维护，并保存在非挥发性存储器12中。在操作期间，区块状态会根据区块的当前状态而改变。例如，区块状态可指出某区块当前是备用区块、临时区块或数据区块。控制器11将管理表复制到挥发性存储器13或控制器11中的数据缓冲器以便有效和快速地维护和更新管理表。当本专利技术的动态磨损平均方法开始时，记录有物理区块号和区块状态的管理表由控制器11维护。所述维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数据储存装置的磨损平均方法，包括以下步骤：维持一管理表，其中，所述管理表记录所述数据储存装置的多个区块的多个物理区块号和多个区块状态；选择具有所述多个区块状态之一和最小物理区块号的一第一备用区块作为一当前临时区块；變更所述管理表的所述第一备用区块的所述区块状态；从主机接收一写入命令；判断所述写入命令中的数据是否应被写入所述当前临时区块；当判断结果为否，则选择具有所述多个区块状态之一和最小物理区块号的一第二备用区块作为下一个临时区块；以及将所述数据写入所述下一个临时区块。

【技术特征摘要】
2016.07.11 US 15/207,4561.一种用于数据储存装置的磨损平均方法，包括以下步骤：维持一管理表，其中，所述管理表记录所述数据储存装置的多个区块的多个物理区块号和多个区块状态；选择具有所述多个区块状态之一和最小物理区块号的一第一备用区块作为一当前临时区块；變更所述管理表的所述第一备用区块的所述区块状态；从主机接收一写入命令；判断所述写入命令中的数据是否应被写入所述当前临时区块；当判断结果为否，则选择具有所述多个区块状态之一和最小物理区块号的一第二备用区块作为下一个临时区块；以及将所述数据写入所述下一个临时区块。2.如权利要求1所述的磨损平均方法，其特征在于，所述第一备用区块和所述第二备用区块的物理区块号是从由多个最小物理区块号所形成的一组中随机选择。3.如权利要求1所述的磨损平均方法，其特征在于，判断所述写入命令中的所述数据是否应被写入所述当前临时区块的步骤还包括以下步骤：判断所述数据的大小是否等于或大于所述当前临时区块的数据页的大小。4.如权利要求1所述的磨损平均方法，包括以下步骤：在一后台模式下用一热备用区块交换一冷数据区块，其中，所述冷数据区块的区块状态和所述热备用区块的区块状态不同。5.如权利要求4所述的磨损平均方法，其特征在于，所述冷数据区块从多个数据区块中选取，且所述热备用区块从多个备用区块中选取。6.如权利要求5所述的磨损平均方法，其特征在于，所述冷数据区块的所述擦写次数小于一冷阈值。7.如权利要求5所述的磨损平均方法，其特征在于，所述热备用区块的所述擦写...

【专利技术属性】
技术研发人员：林圣嵂，
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