用于非易失性存储器的地址管理，将整个逻辑地址空间划分成逻辑地址范围（０至１５），将物理地址空间划分成物理区（分段０至１５）。使逻辑地址范围分别与物理区相关联，以管理所述地址。使逻辑地址范围的大小均衡。使与要存储诸如ＦＡＴ之类被更频繁地重写的数据的逻辑地址范围（０）对应的物理区（分段（０））的大小比其它物理区的大小大，并分配逻辑地址范围和物理区。最为替换，使物理区的大小均衡，设置逻辑地址范围（０）的大小比其它逻辑地址范围的大小小。这样，物理区（分段）的实际重写频率彼此相等，由此能够延长非易失性存储器的寿命。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制诸如闪存器之类的非易失性存储器的存储器控 制器和用于这种非易失性存储器的地址管理方法。本专利技术还涉及非易失性 存储设备，以及向和从该非易失性存储器写入和读取数据的非易失性存储 系统。
技术介绍
对包括可重写非易失性存储器，主要是半导体存储卡的非易失性存储 设备的需求日益增加，这些非易失性存储设备作为供以个人计算机(PC) 为代表的非实时记录装置和以数码相机为代表的实时记录装置使用的外 部记录设备。目前有各种类型的半导体存储卡，这些半导体存储卡中的一种是SD(安全数字(商标))存储卡。这种SD存储卡包括作为非易失性存储器的闪存器和用于控制闪存器 的存储器控制器。存储器控制器响应来自诸如PC之类的存取装置的、用 于读取和写入的命令，控制从和向闪存器读取和写入。考虑到这种SD卡被装载到诸如PC之类的存取装置的情况，使得SD 卡被认为是可相对于存取装置移动的盘，并且由用于向其存取数据的FAT 文件系统管理。利用FAT系统，在向记录设备记录文件或数据的过程中， 通常是使用文件分配表(FAT)，在逐簇的基础上读取和写入数据。在半导体存储卡中作为主要储存存储器的闪存器包括作为擦除单元 的多个物理块，每个物理块包括作为写入单元的页。采用这种闪存器的半 导体存储卡存在着能够向其中的写入数据的次数受到限制的特定问题。虽 然通过新存储器技术己经对此做出了改善，就数据存储的可靠性而言，在 使用半导体存储卡作为外部存储设备的情况下，这种半导体存储卡还不够 完美。因此，在这种半导体存储卡中存在着对管理数据可靠性，以及数据的读取和写入可靠性的需要。通常，在半导体存储卡中准备替换块，用替换块来替换引起读/写差 错的坏块，以便改善可靠性。另外，为了防止数据的重写集中在某个特定的物理块，已经采用诸如消耗均衡(wear leveling)之类的地址管理方 法。消耗均衡是将由存取装置指定的逻辑地址转换成闪存器中的物理地址 的所谓逻辑向物理地址转换技术，并且通常利用地址管理表来实现。作为一种消耗均衡方法，传统上采用的是分散型地址管理方法。分散 型地址管理方法是一种在初始化时，在作为写入单位的页的管理区中预存 储逻辑地址和对应块的状态标记，读取预存储的信息，并根据读取的信息 在存储器控制器中的RAM中生成地址管理表。然而，在非易失性存储设备具有大容量存储空间的情况下，在初始化 时，上述消耗均衡方法需要极长的时间段来读取整个存储空间中的管理 区。这可能会违反规范，例如，以这种方式使初始化时间超过被超过的非 易失性存储设备的初始化时间的规范中的上限。另外，即使在非易失性存 储设备没有特定规范的情况下，上述消耗均衡方法造成了增加等待时间的 缺点，直到非易失性存储设备变为可存取为止，即使这并没有违反规范。 此外，需要临时存储地址管理表的RAM具有极大的容量，由此造成增加成 本的问题。为了克服上述问题，专利文献l (**)中描述的存储设备采用了 (1) 分段管理方法和(2)集中型地址管理方法这两种技术的组合。分段管理方法是一种把由地址装置管理的整个逻辑地址空间划分成 多个逻辑地址范围(区域)，并与通过物理地划分闪存器而在闪存器中生 成的多个物理区(分段)相关联地管理该多个逻辑地址范围的方法。另一方面，集中型地址管理方法是一种在闪存器中预存地址管理表本 身，响应来自存取装置的每个时间写入命令，读取RAM中的地址管理表， 更新RAM中的地址管理表，并在数据写入结束之后将其重写到闪存器的方 法。林专利文献l: JP-A-2003-323352
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在传统的非易失性存储设备中，如图17所示，物理空间被划分成具 有相同大小的分段(物理区)。由于物理区中的各个分段具有相同大小， 数据能够被向各个分段重写相同次数。另一方面，逻辑空间也被划分成同 样大小。文件分配表(FAT)被重写的频繁程度比其它数据被重写的频繁程度 高。另外，该文件分配表被写到地址范围的头区(例如，图17中的逻辑 地址范围0)。在存在被更频繁地重写的数据，例如FAT，的情况下，以比其它逻辑 地址范围(逻辑地址范围1至15)更频繁地存取包括该数据的逻辑地址范 围('逻辑地址范围0)。因此，与地址范围0对应的分段(分段0)比其它 分段(分段)更早地达到可重写寿命，造成在分段0达到其寿命时，即使 还存在可使用的存储区，非易失性存储设备也变得不可使用的问题。鉴于上述传统问题做出了本专利技术，本专利技术的目的在于提供能够实现提 高其寿命的非易失性存储设备的技术。解决问题的技术手段根据本专利技术的存储器控制器是一种根据从外部存取装置提供的命令 和逻辑地址向和从非易失性存储器写入和读取数据的控制器。所述存储器 控制器包括读取/写入控制器，用于控制从和向所述非易失性存储器读 取和写入数据；和地址管理部分，用于将整个逻辑地址空间划分成多个逻 辑地址范围，对各个逻辑地址范围进行地址管理，将所述非易失性存储器 的存储区物理地分成多个物理区，使所述逻辑地址范围与所述物理区相关 联地管理所述逻辑地址范围和所述物理区；其中所述地址管理部分包括区分配部分，用于确定所述逻辑地址范围和所述物理区的分配，使得至少 一个逻辑地址范围的逻辑地址范围大小与物理区大小之比与其它逻辑地 址范围的逻辑地址范围大小与物理区大小之比不同。区分配部分可以以使各个逻辑地址范围的大小相同的方式分配逻辑 地址范围，以使至少一个物理区的大小与其它物理区的大小不同的方式分 配物理区。这种情况下，可以设置与存储被更频繁重写的数据的逻辑地址范围对应的物理区大小比其它物理区的大小大。作为替换，区分配部分可以以使各个物理区的大小相同的方式分配物 理区，以使至少一个逻辑地址范围的大小与其它逻辑地址范围的大小不同 的方式分配逻辑地址范围。这种情况下，可以设置与存储被更频繁重写的 数据的逻辑地址范围比其它逻辑地址范围的大小小。被更频繁重写的数据可以是用于管理诸如文件分配表(FAT)之类的 文件的管理信息。根据本专利技术的非易失性存储设备包括非易失性存储器，和上面描述的 向和从非易失性存储器写入和读取数据的存储器控制器。根据本专利技术的非易失性存储设备包括上述非易失性存储设备，通过指 定其中的逻辑地址来存取该非易失性存储设备的存储装置。未非易失性存储器提供一种根据本专利技术的地址管理方法，所述非易失 性存储器包括多个物理块，并适用于根据从存取装置提供的命令和逻辑地 址向和从非易失性存储器写入和读取数据。所述方法包括步骤将整个逻 辑地址空间划分成多个逻辑地址范围，对各个逻辑地址范围进行地址管 理；将所述非易失性存储器的存储区物理地分成多个物理区，使所述逻辑 地址范围与所述物理区相关联地管理所述逻辑地址范围和所述物理区；确 定所述逻辑地址范围和所述物理区的分配，使得至少一个逻辑地址范围的 逻辑地址范围大小与物理区大小之比与其它逻辑地址范围的逻辑地址范 围大小与物理区大小之比不同。本专利技术的技术效果根据本专利技术，对逻辑地址范围和分段进行分配，使得逻辑地址范围与 分段的比例针对具有更高重写频率的逻辑地址范围与针对其它逻辑地址 范围的比例不同。这样能够均衡每个分段的重写频率，从而延长非易失性 存储设备的寿命。附图说明图1是表示根据本专利技术第一实施方式的整个非易失本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种存储器控制器，用于根据从外部存取装置提供的命令和逻辑地址，向和从非易失性存储器写入和读取数据，所述存储器控制器包括：读取／写入控制器，用于控制从和向所述非易失性存储器读取和写入数据；和地址管理部分，用于将整个逻辑地址空间 划分成多个逻辑地址范围，对各个逻辑地址范围进行地址管理，将所述非易失性存储器的存储区物理地分成多个物理区，使所述逻辑地址范围与所述物理区相关联地管理所述逻辑地址范围和所述物理区；其中所述地址管理部分包括：区分配部分，用于确定所述逻辑 地址范围和所述物理区的分配，使得至少一个逻辑地址范围的逻辑地址范围大小与物理区大小之比与其它逻辑地址范围的逻辑地址范围大小与物理区大小之比不同。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-7-29 219958/2005;JP 2005-11-16 331060/20051.一种存储器控制器，用于根据从外部存取装置提供的命令和逻辑地址，向和从非易失性存储器写入和读取数据，所述存储器控制器包括读取/写入控制器，用于控制从和向所述非易失性存储器读取和写入数据；和地址管理部分，用于将整个逻辑地址空间划分成多个逻辑地址范围，对各个逻辑地址范围进行地址管理，将所述非易失性存储器的存储区物理地分成多个物理区，使所述逻辑地址范围与所述物理区相关联地管理所述逻辑地址范围和所述物理区；其中所述地址管理部分包括区分配部分，用于确定所述逻辑地址范围和所述物理区的分配，使得至少一个逻辑地址范围的逻辑地址范围大小与物理区大小之比与其它逻辑地址范围的逻辑地址范围大小与物理区大小之比不同。2. 根据权利要求l所述的存储器控制器，其中所述区分配部分以使各 个逻辑地址范围的大小相同的方式分配所述逻辑地址范围，和以使至少一 个物理区的大小与其它物理区的大小不同的方式分配所述物理区。3. 根据权利要求2所述的存储器控制器，其中所述区分配部分设置与 存储被更频繁地重写的数据的逻辑地址范围对应的物理区大小比其它物 理区的大小大。4. 根据权利要求3所述的存储器控制器，其中被更频繁地重写的数据是用于管理文件的管理信息。5. 根据权利要求4所述的存储器控制器，其中所述管理信息是文件分 配表(FAT)。6. 根据权利要求l所述的存储器控制器，其中所述区分配部分以使各 个物理区的大小相同的方式分配所述物理区，和以使至少一个逻辑地址范 围的大小与其它逻辑地址范围的大小不同的方式分配所述逻辑地址范围。7. 根据权利要求2所述的存储器控制器，其中所述区分配部分设置存 储被更频繁地重写的数据的逻辑地址范围的大小比其它逻辑地址范围的 大小小。8. 根据权利要求7所述的存储器控制器，其中被更频繁地重写的数据 是用于管理文件的管理信息。9. 根据权利要求8所述的存储器控制器，其中所述管理信息是文件分配表(FA...
【专利技术属性】
技术研发人员：中西雅浩，笠原哲志，泉智绍，松野公则，国宗大介，田村和明，小西祥之，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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