混合型闪存存储装置及其操作方法制造方法及图纸

技术编号:3081047 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种混合型闪存存储装置,其特征在于包含:    微控制器,连接至主机总线,用以接收主机的写入数据;以及    存储器模块,连接至上述微控制器,包括一第一型闪存以及一第二型闪存;    其中,当上述写入数据大小小于特定数据量时,将上述写入数据写入上述第一型闪存中的第一暂时区块;当上述写入数据大小大于上述特定数据量时,将上述写入数据写入上述第二型闪存中的第二暂时区块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种闪存存储装置(flash memory storage device)及其控制方 法,且特别涉及一种混合型(hybrid)闪存存储装置及其控制方法。
技术介绍
众所周知,闪存(flash memory)具有抗冲击(shock)、非易失性(nonvolatile)、 与高存储密度等优点。因此,闪存搭配控制电路所形成的闪存存储装置(flash memory storage device)已经广泛的被使用。例如,U盘(thumb drive)、小型闪 存存储装置(compact flash,简称CF卡)、安全数字存储装置(secure digital, 简称SD卡)、多媒体卡存储装置(multi media card,简称MMC卡)等等。一般来说,市面上的与非门闪存(Nand-Flashmemory)可区分为二种,亦 即,单电平记忆胞型与非门闪存(Signal Level Cell Nand-Flash,以下简称SLC 型闪存)以及多电平记忆胞型与非门闪存(Multi Level Cell Nand-Flash,以下简 称MLC型闪存)。所谓的SLC型闪存就是在单一记忆胞(memory cell)中可以 存取一个位(bit);反之,MLC型闪存就是在单一记忆胞中可以存取一个以上 的位。上k两种闪存是利用不同的制造方法所制造的,虽然都具有非易失性的特性,但是其处理效能以及特性仍有显著的不同。以下归纳出SLC型闪存与 MLC型闪存的差异。(I) SLC型闪存的每一页(Page)具有可重复写入(multi-write)数据的特性, 且可由任意页数写入。(II) SLC型闪存数据写入的正确性(rdiability and maintainability)很高,因此不需要太复杂的错误修正码(error correction code)。 (III) SLC型闪存的使用寿命(available)长。(IV) SLC型闪存的区块擦除时间 (block erase time)以及页写入时间(page programming time)较短。(V) SLC型闪 存的价格较高。(I) MLC型闪存的每一页(Page)仅有一次写入数据的特性,且必须由低页数依序写入。(n)MLC型闪存数据写入的错误率高,因此需要复杂的错误修 正码(error correction code)来除错。(III) MLC型闪存的使用寿命短。(IV) MLC 型闪存的区块擦除时间以及页写入时间较长。(V)MLC型闪存的价格较低, 且在相同面积里MLC型闪存具有较高的数据密度(high density)。请参照图1A,其所示为已知闪存存储装置架构图。闪存存储装置10中 包括一微控制器(micro controller)20与存储器模块(memory modular)40。 一般 来说,主机(host,未图示)则可利用一主机总线(host bus)22来存取闪存存储 装置10内的数据。当然,主机总线22可为一小型闪存存储装置(compact flash,简称CF)总线、安全数字存储装置(secure digital,简称SD)总线、多媒 体卡存储装置(multi media card,简称MMC)总线、通用串行总线(universal serial bus,简称USB)、或者IEEE1394总线等。再者,当主机将数据写入存储器模块40时,微控制器20会发出一写入 指令至存储器模块40并将写入数据写入存储器模块40。反之,当主机读取 存储器模块40内的数据时,微控制器20会发出一读取指令至存储器模块40, 因此,存储器模块40会输出读取数据至微控制器20并输出上述读取数据。再者,请参照图1B与图1C,其所示为已知闪存存储装置中的存储器模 块示意图。由于SLC型闪存与MLC型闪存的差异,因此,已知闪存存储装 置10中的存储器模块40皆是由相同型的闪存所组成。也就是说,如图1B 所示,存储器模块40可以是多个SLC型闪存42-1 42-N所组成。或者,如 图1C所示,存储器模块40可以是多个MLC型闪存44-1-44-N所组成。不论存储器模块40是由SLC型闪存42-l 42-N所组成或者由MLC型 闪存44- 1~44-N所组成,于存储器模块40中还可以划分成很多的区块(block), 每个区块中又包括多个页(Page)。因此,微控制器20中有一存储器映射表 (memory mapping table),上述存储器映射表中有指针(pointer),其记录逻辑 区块地址(logical block address,以下简称LBA)与物理区块地址(physical block address,以下简称PBA)之间的关系。 一般来说,主机发出的读写命令 皆是读写特定LBA的数据,因此利用存储器映射表即可以确定存储器模块 40中实际的PBA,并对PBA中的数据进行读取或者写入。请参照图2,其为存储器映射表示意图。举例来说,假设主机发出读取 指令欲读取LBA 0内的数据,根据微控制器20中的存储器映射表35,数据实际存储的地址在存储器模块40的PBA5,因此,存储器模块40的PBA5 中的数据可以被读出,并输出闪存存储装置10至主机。由于SLC型闪存与MLC型闪存的差异,因此构建完成的闪存存储装置 IO在写入动作时也会有所差异。以下举例说明假设每一个区块中有四个页 (Page),亦即第零页(Page 0)、第一页(Page 1)、第二页(Page 2)、第三页(Page 3)。再者,微控制器20会在存储器模块40中选择至少一个未使用区块(free block)作为写入数据的暂时区块(log block)。请参照图3A G,其所示为由SLC型闪存所构建的闪存存储装置于写入 数据时的示意图。假设(I)主机发出一写入命令至LBAO并且由第一页(Page 1) 开始写入二页的数据D1, 、 D2, ; (II)主机发出一写入命令至LBAO并且由 第零页(Page O)开始写入一页的数据D0,;以及,(III)主机发出一写入命令 至LBA 3并且由第三页(Page 3)开始写入四页的数据D7, 、 D8, 、 D9,、 D10'。如图3A所示,当闪存存储装置尚未收到写入命令前,由微控制器20中 的存储器映射表35可知,LBA 0可对应到存储器模块40的PBA 1 ,而PBA 1中第零页(PageO)已经存储DO数据、第一页(Page l)已经存储Dl数据、第 二页(Page2)已经存储D2数据、第三页(Page 3)已经存储D3数据;LBA 3可 对应到存储器模块40的PBA 7,而PBA 7中第零页(Page O)已经存储D4数 据、第一页(Pagel)己经存储D5数据、第二页(Page 2)已经存储D6数据、第 三页(Page 3)已经存储D7数据;LBA 4可对应到存储器模块40的PBA 4, 而PBA 4中第零页(Page 0)己经存储D8数据、第一页(Page 1)已经存储D9 数据、第二页(Page 2)已经存储D10数据、第三页(Page 3)已经存储Dl 1数据。 再者,上述存储器模块40有二个暂时区块(log block),第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合型闪存存储装置,其特征在于包含:微控制器,连接至主机总线,用以接收主机的写入数据;以及存储器模块,连接至上述微控制器,包括一第一型闪存以及一第二型闪存;其中,当上述写入数据大小小于特定数据量时,将上述写入数据写入上述第一型闪存中的第一暂时区块;当上述写入数据大小大于上述特定数据量时,将上述写入数据写入上述第二型闪存中的第二暂时区块。

【技术特征摘要】
1.一种混合型闪存存储装置,其特征在于包含微控制器,连接至主机总线,用以接收主机的写入数据;以及存储器模块,连接至上述微控制器,包括一第一型闪存以及一第二型闪存;其中,当上述写入数据大小小于特定数据量时,将上述写入数据写入上述第一型闪存中的第一暂时区块;当上述写入数据大小大于上述特定数据量时,将上述写入数据写入上述第二型闪存中的第二暂时区块。2. 根据权利要求1所述的混合型闪存存储装置,其特征在于,将上述写 入数据写入上述第二型闪存中的上述第二暂时区块时,上述写入数据包括起 始页时,直接将上述写入数据写入上述第二暂时区块。3. 根据权利要求1所述的混合型闪存存储装置,其特征在于,将上述写 入数据写入上述第二型闪存中的上述第二暂时区块时,上述写入数据未包括 起始页时,利用合并程序,将排列在上述写入数据之前包括起始页的所有数 据写入上述第二暂时区块。4. 根据权利要求1所述的混合型闪存存储装置,其特征在于,上述第一 型闪存为单电平记忆胞型闪存,且上述第二型闪存为多电平记忆胞型闪存。5. 根据权利要求1所述的混合型闪存存储装置,其特征在于,上述第一 型闪存为第一等级闪存,且上述第二型闪存为第二等级闪存。6. 根据权利要求l所述的混合型闪存存储装置,其特征在于,上述混合 型闪存存储装置为U盘、小型闪存存储装置、安全数字存储装置、或者多媒 体卡存储装置。7. —种混合型闪存存储装置的控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:李元晖张棋陈佳欣刘名哲
申请(专利权)人:祥硕科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71

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