非易失性存储器的平均抹除方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一平均抹除的装置，其将抹除均匀分布在整个包含多个存储区块的非易失性存储器。该装置包含一存储单元以存储闪存的可能冷区块、和一控制单元用以更新存储单元及在一门槛条件下释放可能冷区块。当该可能冷区块对应到非易失性存储器中写入命令的写入地址时，该控制单元会选择一新存储区块来取代在存储单元中的可能冷区块。当该非易失性存储器已被写入次数超过预设的写入计数门槛时，保持在存储单元的可能冷区块被识别为冷区块。该鲜少抹除的存储区块可以被识别并释放以将抹除均匀分布在整个非易失性存储器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种延长存储装置的寿命的方法与装置，尤其涉及一种适用于非易失性存储器的平均抹除方法与装置。
技术介绍
如闪存的非易失性存储器是不需电源即可保留存储内容。闪存通常是小尺寸，且因为它们不包含移动的构件，所以耗电量低；此外，闪存已被广泛地应用在很多的产品上，例如，数字照相机、行动电话、携带式MP3播放器。因此，闪存已被考虑作为传统式硬盘和软盘机的替代品。闪存主要的限制是不能直接地规划快闪存储单元。在典型的使用上，在新数据写入前，每个储存有数据的快闪存储单元是要先被抹除。但由于闪存的特征为其抹除写入次数是有限的，因此当部分存储单元被抹除超出有限的次数时，闪存有损坏的风险。这问题在储存有系统程序的闪存中更显得日益严重，因为此种闪存甚至更少有机会去更新或是修正。因此，有必要将存储单元的抹除平均地分布到所有存储单元，以延长闪存可使用的寿命。美国专利第6,000,006揭露一种非易失性快闪随机存取存储器大量储存的统一重映方法。随机存取存储器的一统一重映表被使用来任意地重映从主系统所有逻辑地址到闪存装置的物理地址。每个统一重映表入口包含一分配到该逻辑地址的闪存的物理区块地址。两个写入次数值会以该物理区块地址存于表的入口。总写入次数指出自从制造后写入快闪区块的总数。增加写入数量指出写入数量来自最近一次移动该区块的平均抹除的动作。当总数和增加数两者超出系统总和及增加门槛时，对一正在写入的区块进行平均抹除。无论如何，在此前案所揭露的平均抹除方法是无法适用于闪存的静态区，该静态区是闪存的物理位置，其包含几乎不改变的数据。举例而言，数据可以是操作系统的编码或是应用程序。此外，所有快闪存储单元重映表的供应对闪存而言亦是一个相当大的成本耗费。美国专利第6,732,221揭露一种闪存静态区的平均抹除方法，此专利教示在某程度的写入或删除动作量下，激活一次平均抹除动作。在激活平均抹除动作后，闪存的一存储单元被选择(无关于存储单元被删除的频率)，以将该存储单元的数据移动至一空闲的存储单元。此存储单元系依照在连续的选择将会选到所有单位的方式下而被选择。此平均抹除的方法提供一修改静态区的存取模式的机会。然而却不提供选择存储区块的准则，且不必要的抹除可能发生在那些经常被抹除的单元。
技术实现思路
本专利技术提供一种非易失性存储器的平均抹除方法与装置。在专利技术的一优选实施例中，以高效率且均等化的方式来进行在非易失性存储器上的抹除。此外，该方法提供改变非易失性存储器静态区存取模式的能力。本专利技术的一优选实施例是一平均抹除方法，其用于包含多数存储区块的非易失性存储器。首先，保持对于该非易失性存储器的至少一可能冷区块的记录。接着，当门槛条件发生时，将可能冷区块的数据移动到存储区块中至少一空闲区块。例如，当非易失性存储器动作一段预设的时间，该门槛条件可以发生。优选地，保持对于该非易失性存储器的至少一可能冷区块的记录的步骤更进一步地包含通过自非挥发存储器中选择存有数据的多数存储区块的至少一存储区块，进而初始化该记录；优选地，该方法包含一额外的步骤，其提供一写入计数以计算非挥发存储器的写入命令次数。该门槛条件系发生在当该写入计数超出预设的写入计数门槛。该方法可包含在移动冷区块中的数据后，一重置写入量的步骤。在另一实施例，该方法包含非易失性存储器的写入地址对应到记录中的一可能冷区块时，更新该记录的步骤。该方法可更进一步地包含以闪存中储存数据的一新存储区块取代记录中的对应的可能冷区块的步骤。该新存储区块是在预设的顺序中与可能冷区块相关连的一个；例如，在向下顺序中，该新存储器区块是位于可能冷区块之后。或者，在向上的顺序中，该新存储器区块在可能冷区块之前。在另一变化中，该方法更进一步包含一再初始化步骤，以在移动可能冷区块中的数据后，选择至少一新可能冷区块。本专利技术的另一实施例提供在非易失性存储器中识别鲜少抹除区块的方法，该非易失性存储器包含多数个存储区块且特征为具有有限的抹除次数。该方法包含有在一非易失性存储器中选择至少一储存有数据的存储区块作为可能鲜少抹除的区块；当在非挥发存储器中写入命令的写入地址对应可能鲜少抹除的区块时，以新存储区块取代该可能鲜少抹除的区块；并当门槛条件发生时，识别可能鲜少抹除的区块为鲜少抹除的区块。例如，当该非易失性存储器动作一段预设的时间，门槛条件可能发生。优选地，该方法更进一步地包含一提供探查索引的步骤，其可指定一储存有数据且以一预设的顺序关连于可能鲜少抹除的区块的存储区块。该新存储区块可被选自通过探查索引指定的存储区块。优选地，该方法可进一步地包含提供一写入计数，该写入计数用以计算非挥发存储器的写入次数，且每写入一次即会加一次。当该写入计数超出一预设的写入门槛，该门槛条件发生。本专利技术的又一实施例为一非易失性存储器的平均抹除装置，该非易失性存储器包含多个存储区块。该抹除装置包括一存储单元，用以储存一非易失性存储器中的多个可能冷区块；及一控制单元，系以一关连于可能冷区块的一写入命令来选择一新存储区块，以取代该可能冷区块之一，并且当达到门槛条件时，用以移动非易失性存储器中的可能冷区块的数据至空闲区块。优选地，该存储单元包含一个或多个可能冷区块储存器用以储存可能冷区块的物理区块位置，一写入计数器用以计算非挥发存储器的写入次数，以及一探查索引以指定一储存有数据且在向下顺序中最接近该可能冷区块的存储区块。附图说明图1为根据本专利技术一优选实施例的平均抹除装置的方块图。图2为根据本专利技术一优选实施例的平均抹除方法的流程图。图3为根据本专利技术另一优选实施例的平均抹除方法的流程图。图4A～4E为根据本专利技术平均抹除方法的示范操作。图5为无平均抹除机制的闪存的统计模型。图6显示根据本专利技术优选实施例中执行该平均抹除方法在闪存上窗口大小的影响评估的模拟结果。图7显示根据本专利技术优选实施例中执行该平均抹除方法在闪存上写入计数门槛的影响评估的模拟结果。图8为无平均抹除机制的一般的闪存与根据本专利技术优选实施例中执行该平均抹除方法的闪存的抹除统计的比较。主要组件符号说明10主机20平均抹除装置30非易失性存储器22控制单元24存储单元220 控制器222 比较器224 存储器对应表240 可能冷区块储存器242 写入计数器244 探查索引具体实施方式一般而言，本专利技术涉及一非易失性存储器的平均抹除方法。本专利技术的一优选实施例中，至少有一存储器的热区块被选择作为可能冷区块，该可能冷区块是一个鲜少被抹除的区块。该可能冷区块的物理地址记录在一存储单元并且与每个存取该非易失性存储器的写入命令中的写入地址相比较。当上述的比较地址相配时，该记录通过取代该存储单元中的该写入地址为一热区块的物理地址而更新之。当该非易失性存储器已被写入次数多于写入计数门槛时，该可能冷区块的数据被移动至一个或多个非易失性存储器的空闲区块。该写入计数门槛可依设计而变化。此外，本专利技术提供一用于一包含多数个存储区块的非易失性存储器的平均抹除装置。本专利技术优选的平均抹除装置包含一存储单元和一控制单元。该存储单元储存闪存的可能冷区块。该控制单元用以在门槛条件下更新该存储单元及释放可能冷区块。更特别地，当非易失性存储器写入命令的写入地址对应到该可能冷区块时，该控制单元会选择在存储单元中一新存储区块以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非易失性存储器的平均抹除方法，该非易失性存储器包含有多个存储区块，该方法包括：在该非易失性存储器之中，保持至少一可能冷区块的一记录；以及当一门槛条件发生时，将该至少一可能冷区块的数据移动至该多个存储区块中的至少一空闲区块 。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢武汉，陈泳成，
申请(专利权)人：凌阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]