非易失性存储器操作方法及使用该方法的数据储存系统技术方案

本发明专利技术公开了一种非易失性存储器操作方法及使用该方法的数据储存系统。该非易失性存储器包括多个实体区块，其具有多个数据区块与多个备用区块。比较已选取实体区块的平均抹除次数与一第一临界值，用以取得一指针。每一实体区块的抹除次数为该实体区块上所执行抹除操作的总次数。根据该指针决定该存储器的一效能状态。当该平均抹除次数大于该第一临界值，该效能状态被设定为一第一状态。根据该效能状态产生一指示。响应于该第一状态，执行一延伸程序，用以配置一最小数量的该至少一部份备用区块，被保留及用于数据更新操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于非易失性存储器，特别是有关于非易失性存储器的操作方法，以及使用该方法的数据储存系统。
技术介绍
—般而言，非易失性存储器具有许多优势，诸如高存储密度、低功率消耗与防震。 因此，非易失性存储器装置，例如与非门(NAND)闪存装置，广泛地作为储存媒体，像是安全 数字卡(SD card)、快闪记忆卡(CF card)、随身碟及固态储存硬盘(SSD)。再者，许多可携 式装置，如个人数字助理(PDA)或者笔记型计算机，亦搭配使用此一闪存装置，作为主要储 存媒体，用以取代机械式硬盘，。 然而，非易失性存储器的非易失性存储器区块会有抹除次数的限制，其中，多电 平单元(multi-level cell, MLC)存储器区块的抹除次数少于单电平单元(single-level cell, SLC)存储器区块。当抹除操作无法在非易失性存储器内的一区块上执行时，则该区 块变为一缺陷区块，且为一只读区块。 因此，需要一种非易失性存储器操作方法，用以延长其使用期限。除此之外，需要 一种非易失性存储器操作方法，用以通知使用者非易失性存储器的效能状态，能够于数据 遗失前采取适当措施，例如立即备份数据。
技术实现思路
本专利技术提供一种非易失性存储器操作方法。于一实施例中，该非易失性存储器包 括多个实体区块，其具有多个数据区块与多个备用区块。该些数据区块用以储存数据。对 应于该些数据区块的至少一部份备用区块被保留及用于数据更新操作。该方法包括下列步 骤比较已选取实体区块的一平均抹除次数与一第一临界值，用以取得一指针；根据该指 针，决定该非易失性存储器的一效能状态，其中，当该平均抹除次数大于该第一临界值时， 该效能状态被设定为一第一状态；根据该效能状态产生一指示；以及执行一延伸程序，用 以响应于该第一状态，其中，该延伸程序配置一最小数量的该至少一部份备用区块，被保留 及用于数据更新操作。 另一方面，本专利技术提供一种非易失性存储器操作方法。于实施例中，该非易失性存 储器包括多个实体区块，其具有多个数据区块与多个备用区块。该些数据区块用以储存数 据。对应于该数据区块的至少一部份备用区块被保留及用于数据更新操作。该方法包括下 列步骤根据保留用于该些数据区块数据更新操作的该至少一部份备用区块以外的备用区 块全部数量，用以产生一指针；当该指示为一第一状态时，执行一延伸程序，其中，该延伸程 序配置一最小数量的该至少一部份备用区块，被保留及用于数据更新操作。 另一方面，本专利技术提供一种数据储存系统，包括一存储器模块与一主机。进一步， 该存储器模块包括一非易失性存储器与一控制器。该非易失性存储器包括多个实体区块， 其具有多个数据区块与多个备用区块。该些数据区块用以储存数据。对应于该些数据区块4的至少一部份备用区块被保留及用于数据更新操作。该控制器耦接于该非易失性存储器， 用以取得已选取实体区块的一平均抹除次数。每一实体区块的每一抹除次数为其上所执行 抹除操作的总次数。该主机耦接于该存储器模块，比较该平均抹除次数与一第一临界值用 以取得一指针，并根据该指针决定该非易失性存储器的一效能状态。于一实施例中，当该平 均抹除次数大于该第一临界值时，该效能状态将被设定为一第一状态。该主机进一步根据 该效能状态产生一指示，并且执行一延伸程序，用以响应于该第一状态。该延伸程序配置一 最小数量的该至少一部份备用区块，被保留及用于数据更新操作。 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附 图，详细说明如下。附图说明 图1是显示依据本专利技术实施例的数据储存系统方块图。 图2是显示依据本专利技术实施例的非易失性存储器操作方法流程图。 图3是显示依据图2实施例的非易失性存储器另一操作方法流程图。 图4是显示依据图2实施例的非易失性存储器另一操作方法流程图。具体实施例方式下文说明本专利技术的较佳实施方式。下述的说明用以更容易了解本专利技术，并非用以 限制本专利技术。本专利技术的保护范围当以权利要求所界定的为准。 图1显示依据本专利技术实施例的数据储存系统10方块图。该数据储存系统10包括 存储器模块H0、主机106与屏幕108。存储器模块110包括控制器104与非易失性存储器 102，例如与非门(NAND)闪存。 于一实施例中，非易失性存储器102包括多个实体区块，如多电平单元存储器区块，具有多个数据区块、多个备用区块与多个缺陷区块。举例而言，当第一次使用非易失性 存储器102时，具有(X+Y+Z)个实体区块。于此，X表示数据区块的全部数量，Y表示备用区 块的全部数量，以及Z表示缺陷区块的全部数量。数据区块用以储存数据。缺陷区块禁止 抹除与编程存取。进一步，对应于数据区块的至少一部份备用区块被保留及用于数据更新 操作，而除了保留及用于数据更新操作的至少一部份备用区块以外，其余备用区块将用来 维持非易失性存储器102的效能。举例来讲，于读写操作时，其余备用区块可用来取代坏掉 或缺陷区块。缺陷区块可能于制造时或者执行过多的抹除操作时产生。通常在一开始时，Z 会远小于X或Y。但于数据写入时，随着非易失性存储器102所执行的抹除操作增加，使得 越来越多数据区块或者备用区块会因为过多的抹除操作而变成缺陷区块。 于一情况下，当一备用区块因为过多的抹除操作而有缺陷时，便将该备用区块 标志为一缺陷区块。因此，备用区块的全部数量变成(Y-l)，而缺陷区块的全部数量变成 (Z+l)。于另一情况下，当一数据区块为有缺陷时，则将对应的一备用区块转而作为该数据 区块，用以维持数据区块的大小。因此，数据区块的全部数量依然为X，不过，备用区块的全 部数量变成(Y-l)，而缺陷区块的全部数量变成(Z+l)。 于是，当缺陷区块的全部数量增加到一个程度时，由于备用区块不足，将造成非易 失性存储器102可能出现效能问题或数据遗失。于此情况下，可利用非易失性存储器1025的某些条件来取得一指针，用以判断非易失性存储器102的效能是否能满足需求。举例而 言，主机106可执行一软件程序，根据初始缺陷区块、目前缺陷区块、初始备用区块、目前备 用区块、全部或数个实体区块的抹除次数、或非易失性存储器102的其它状态，用以决定非 易失性存储器102的操作使用期限与效能状态。 图2显示依据本专利技术实施例的非易失性存储器操作方法流程图。如图1与图2所 示，当包含储存媒体(例如存储器模块110)的数据储存系统10开机时，将上述一或多个 状态提供给主机106，用以取得指针，以便检测或估测非易失性存储器102的效能状态(步 骤S202)。 于一实施例中，于非易失性存储器102中，耦接于非易失性存储器102的控制器 104取得已选取实体区块的平均抹除次数，并据以决定效能。值得一提的是，对已选取实体 区块而言，每一抹除次数表示所执行的抹除操作的总次数。 于此状况下，耦接于存储器模块110的主机106取得与已选取实体区块的平均 抹除次数相关的一指针。于一实施例中，通过平均已选取实体区块的全部抹除次数，用以 取得平均抹除次数。于操作中，主机106比较平均抹除次数与第一临界值，用以取得指 针。其次，再根据指针来产生一指示。屏幕108耦接于该主机106，用以显示该指示(步骤 S204)。再者，当非易失性存储器102的效能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非易失性存储器操作方法，该非易失性存储器具有多个实体区块，其中，该些实体区块包括多个数据区块与多个备用区块，该些数据区块用以储存数据，对应于该些数据区块的至少一部份备用区块被保留及用于数据更新操作，该非易失性存储器操作方法包括：比较已选取实体区块的一平均抹除次数与一第一临界值，用以取得一指针；根据该指针，决定该非易失性存储器的一效能状态，其中，当该平均抹除次数大于该第一临界值时，该效能状态被设定为一第一状态；根据该效能状态，产生一指示；及执行一延伸程序，用以响应于该第一状态，其中，该延伸程序配置一最小数量的该至少一部份备用区块，被保留及用于数据更新操作。

【技术特征摘要】
US 2009-1-7 61/142,930;US 2009-5-3 12/434,671一种非易失性存储器操作方法，该非易失性存储器具有多个实体区块，其中，该些实体区块包括多个数据区块与多个备用区块，该些数据区块用以储存数据，对应于该些数据区块的至少一部份备用区块被保留及用于数据更新操作，该非易失性存储器操作方法包括比较已选取实体区块的一平均抹除次数与一第一临界值，用以取得一指针；根据该指针，决定该非易失性存储器的一效能状态，其中，当该平均抹除次数大于该第一临界值时，该效能状态被设定为一第一状态；根据该效能状态，产生一指示；及执行一延伸程序，用以响应于该第一状态，其中，该延伸程序配置一最小数量的该至少一部份备用区块，被保留及用于数据更新操作。2. 如权利要求1所述的非易失性存储器操作方法，其特征在于，当该平均抹除次数小 于该第一临界值时，比较该平均抹除次数与一第二临界值，用以取得该指针。3. 如权利要求2所述的非易失性存储器操作方法，其特征在于，根据该平均抹除次数 与该第二临界值的比较结果，利用一黄色闪光灯信号或一绿色闪光灯信号两者其中之一来 显示该指示。4. 如权利要求1所述的非易失性存储器操作方法，其特征在于，比较该平均抹除次数 与该第一临界值，以及将保留用于该些数据区块数据更新操作的该至少一部份备用区块以 外的备用区块全部数量，与一第三临界值相比较，用以取得该指针。5. —种非易失性存储器操作方法，该非易失性存储器具有多个的实体区块，其中，该些 实体区块包括多个数据区块与多个备用区块，该些数据区块用以储存数据，对应于该些数 据区块的至少一部份备用区块被保留及用于数据更新操作，该非易失性存储器操作方法包括根据保留用于该些数据区块数据更新操作的该至少一部份备用区块以外的备用区块 全部数量，用以产生一指针；根据该指针，用以显示一指示；及当该指示为一第一状态时，执行一延伸程序，其中，该延伸程序配置一最小数量的该至 少一部份备用区块，被保留及用于数据更新操作。6. 如权利要求5所述的非易失性存储器操作方法，其特征在于，进一步根据已选取实 体区块的一平均抹除次数，用以产生该指针。7. 如权利要求6所述的非易失性存储器操作方法，其特征在于，该已选取实体区块的 该平均抹除次数大于一第一临界值。8. 如权利要求5所述的非易失性存储器操作方法，其特征在于，备用区块的全部数量 小于一备用临界值。9. 如权利要求5所述的非易失性存储器操作方法，其特征在于，利用一红色闪光灯信 号...

【专利技术属性】
技术研发人员：简介信，张孝德，
申请(专利权)人：慧国上海软件科技有限公司，慧荣科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]