存储器的数据保护方法技术

本发明专利技术提供一种存储器的数据保护方法，该数据保护方法适用于存储器中多个区块所涵盖的多个页。所述数据保护方法是在存储器平时的操作中，记录区块的位错误程度值以及清除次数。藉此，系统在闲置时将可针对位错误程度值较高的区块进行数据的修复。此外，针对清除次数较少的区块，所述数据保护方法更将其数据搬移到其他的区块，以使得清除次数较少的区块可以从数据区中释放出来使用。藉此，所述数据保护方法将可使存储器中所有区块平均地被使用，并以有效率的方式来完成存储器中数据的保护以及平均抹除的动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种数据保护方法，且特别是有关于一种。
技术介绍
快闪存储器因具有非易失性(non-volatile)、高密集度、以及反应速度快...等 特性，而在众多的存储器中崭露头角。对于快闪存储器而言，即使只做重复的读取动作，也 有可能发生数据内容的变化，进而造成所读出的数据与原本数据不符的不可预期的错误。 为了避免上述情况的发生，错误纠正码(error correction code)是普遍运用于 快闪存储器的数据保护技术。当快闪存储器内的数据被读取时，系统可通过控制器端的错 误纠正码的运算，来对快闪存储器进行有限度的修复错误。其中，有限度的修复错误是指控 制器的运算能力，例如有的控制器可提供在256位组(bytes)内找出并修复l位(bit)数 据的能力；此外，有的控制器则可提供在512位组内找出并修复4位或8位数据的能力。 除了错误纠正码的使用之外，当长时间重复读取快闪存储器时，还是有机会发生 超出控制器运算能力的错误。因此，一种已知技术是在所储存的数据超出错误纠正码可更 正的错误率之前，需将数据读出更正错误后重新写入快闪存储器中，以确保数据储存的正 确性。但是，如果要立即做数据读出、更正错误以及再写入的动作，会大幅地降低系统在读 取快闪存储器中数据的速度。 另外，有的已知技术是在系统处于闲置状态时，将快闪存储器中的数据依序读出， 并在读出的过程中若发现数据有错误，则将错误的数据更正后重新写入。但是，当快闪存储 器的容量越大时，扫描全部的数据的时间将会更久。此时，将造成有些错误的数据太晚被检 测到，而使得数据的错误位数超出错误纠正码可更正的能力范围。此外，数据的修复与搬移 也会增加快闪存储器中区块(block)额外的抹除(erase)次数，进而会减少区块的使用寿 命(lifetime)。 换而言之，如何有效地保护快闪存储器的数据，并同时兼顾快闪存储器的读取速 度与使用寿命，遂成为快闪存储器在使用上的重要课题。
技术实现思路
本专利技术提供一种数据保护方法，用以保护非易失性存储器中的数据，并同时兼顾 非易失性存储器的读取速度与使用寿命。 本专利技术提出一种数据保护方法，适用于一非易失性存储器，非挥发存储器包含多 个区块所涵盖的多个页(Page)，且这些区块至少分组为一数据区与一备用区。所述数据保 护方法包括下列步骤。首先，利用这些页所进行的错误纠正码的运算结果，更新一第一表单 所记录的这些区块的位错误程度值，并决定是否备份至少一修复数据至易失性存储器。接 着，于一第二表单记录这些区块的清除次数，并在记录第二表单的同时更新第一表单。 之后，依据第二表单而从备用区中挑选出具有最小清除次数的区块，以作为一置5换区块。接着，依据修复数据的存在与否，来判别是否对一特定区块与置换区块执行一区块 交换。 在本专利技术的一实施例中，上述的数据保护方法更包括依据特定区块的修复置换 效率值的大小，来判别是否对特定区块与置换区块执行区块交换。 在本专利技术的一实施例中，上述的数据保护方法更包括判别易失性存储器中是否 存有修复数据；当易失性存储器中存有修复数据时，从非易失性存储器的数据区中挑选出 修复数据所属的一特定区块，并将特定区块的部分数据以及修复数据依序储存至置换区 块；以及，当易失性存储器中尚未存有修复数据时，计算出非易失性存储器中这些区块的修 复置换效率值，以从非易失性存储器的数据区中挑选出特定区块，并利用一第一门槛值来 判定是否将特定区块的数据储存至置换区块。 在本专利技术的一实施例中，上述的数据保护方法更包括判别非易失性存储器所属 的系统是否处在闲置状态；当非易失性存储器所属的系统处在闲置状态时，则重复所有步 骤；以及，当非易失性存储器所属的系统并非处在闲置状态时，则暂停所有步骤。 在本专利技术的一实施例中，上述的从数据区中挑选出修复数据所属的特定区块，并 将特定区块的部分数据以及修复数据依序储存至置换区块的步骤如下所述。首先，从这些 页与这些区块中分别选出修复数据所属的页与区块，以分别作为一特定页与一特定区块。 之后，读出并修复特定区块中除特定页以外的数据，并与修复数据依序储存至置换区块。 在本专利技术的一实施例中，上述的计算出这些区块的修复置换效率值，以从数据区 中挑选出特定区块，并利用第一门槛值来判定是否将特定区块的数据储存至置换区块的步 骤如下所述。首先，将第一表单所记录的位错误程度值与第二表单所记录的清除次数依序 带入一特定公式，以计算出这些区块的修复置换效率值。接着，从数据区中选出具有最大修 复置换效率值的区块，以作为特定区块。 之后，判别特定区块的修复置换效率值是否大于第一门槛值。当特定区块的修复 置换效率值大于第一门槛值时，读出与修复特定区块中的数据，并将特定区块修复后的数 据依序储存至置换区块。相对地，当特定区块的修复置换效率值小于第一门槛值时，则不需 将特定区块的数据做置换。 在本专利技术的一实施例中，上述的对特定区块与置换区块执行区块交换的步骤如下 所述。首先，将连结到特定区块的逻辑位置更改成连接到置换区块。之后，清除特定区块的 数据，并将特定区块移入至备用区。 本专利技术是在非易失性存储器平时的操作中，记录区块的位错误程度值以及清除次 数。藉此，系统在闲置时将可针对位错误程度值较高的区块进行数据的修复，以确保数据可 以在错误纠正码可更正的范围内之前就被修复。此外，针对清除次数较少的区块，本专利技术更 将其数据搬移到其他的区块，以使得清除次数较少的区块可以从数据区中释放出来使用。 藉此，与已知技术相较之下，本专利技术将可使非易失性存储器中所有区块平均地被使用，进而 增加非易失性存储器的使用寿命。此外，此机制更以有效率的方式来完成易失性存储器中 数据的保护以及平均抹除的动作，进而提高非易失性存储器的读取速度。附图说明 图1是依照本专利技术一实施例所绘示的数据保护方法的流程图。 图2是依照本专利技术实施例所绘示的快闪存储器的结构示意图。 图3是用以说明图1中步骤S110的详细流程图。 图4是用以说明步骤S120的详细流程图。 图5是依照本专利技术另一实施例所绘示的数据保护方法流程图。 图6为由图5实施例所延伸的数据保护方法流程图。 图7是依照本专利技术又一实施例所绘示的数据保护方法流程图。 附图标号 S110 S190、S151、S152、S161 S164 :用以说明图1实施例的各步骤流程 200 :快闪存储器 210 :数据区 220:备用区 BPU BP13、 BP21 BP23 :区块 Pu P『Pa P23:页 S300 S370 :用以说明图3实施例的各步骤流程 S410、 S420 :用以说明图4实施例的各步骤流程 S510 S550 :用以说明图5与图6实施例的各步骤流程 S710 S750 :用以说明图7实施例的各步骤流程具体实施例方式为让本专利技术的上述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，作详细说明如下。 图1是依照本专利技术一实施例所绘示的数据保护方法的流程图，其中所述的数据保 护方法适用于一存储器。在下述实施例中以一非易失性存储器作为表示，且所述的非易失 性存储器可以是快闪存储器。 在说明本实施例的数据保护方法之前，先针对快闪存储器的结构进行说明。在此， 如图2所示的，快闪存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器的数据保护方法，适用于一非易失性存储器中多个区块所涵盖的多个页，其特征是，所述数据保护方法包括：利用所述多个页所进行的错误纠正码的运算结果，更新一第一表单所记录的所述多个区块的位错误程度值，并决定是否备份至少一修复数据至一易失性存储器；于一第二表单记录所述多个区块的清除次数，并在记录所述第二表单的同时更新所述第一表单；依据所述第二表单而从所述多个区块中挑选出具有最小清除次数的区块，以作为一置换区块；以及依据所述修复数据的存在与否，来判别是否对一特定区块与所述置换区块执行一区块交换。

【技术特征摘要】
一种存储器的数据保护方法，适用于一非易失性存储器中多个区块所涵盖的多个页，其特征是，所述数据保护方法包括利用所述多个页所进行的错误纠正码的运算结果，更新一第一表单所记录的所述多个区块的位错误程度值，并决定是否备份至少一修复数据至一易失性存储器；于一第二表单记录所述多个区块的清除次数，并在记录所述第二表单的同时更新所述第一表单；依据所述第二表单而从所述多个区块中挑选出具有最小清除次数的区块，以作为一置换区块；以及依据所述修复数据的存在与否，来判别是否对一特定区块与所述置换区块执行一区块交换。2. 根据权利要求1所述的数据保护方法，其特征是，其更包括判别所述非易失性存储器所属的系统是否处在闲置状态；当所述非易失性存储器所属的系统处在闲置状态时，则重复所有步骤；以及当所述非易失性存储器所属的系统并非处在闲置状态时，则暂停所有步骤。3. 根据权利要求1所述的数据保护方法，其特征是，其中利用所述多个页所进行的错误纠正码的运算结果，更新所述第一表单所记录的所述多个区块的位错误程度值，并决定是否备份至少所述修复数据至所述易失性存储器的步骤包括在所述非易失性存储器所属的系统初次启动时，初始化所述第一表单；从所述多个页中择一读取，以作为一预设页；对所述预设页进行错误纠正码的运算，以取得所述预设页的一错误位数；根据所述错误位数取得一位错误权重值；将所述位错误权重值累加至所述预设页所对应的区块的位错误程度值，并据以更新所述第一表单；判断所述位错误权重值是否超过一第二门槛值；当所述位错误权重值超过所述第二门槛值时，修复并备份所述预设页的数据，以成为所述修复数据；以及当所述位错误权重值尚未超过所述第二门槛值时，将所述第一表单存入所述非易失性存储器，并重复上述各步骤，直到所述多个页逐一被读取为止。4. 根据权利要求1所述的数据保护方法，其特征是，其中于所述第二表单记录所述多个区块的清除次数，并在记录所述第二表单的同时更新所述第一表单的步骤包括在所述非易失性存储器所属的系统初次启动时，初始化所述第二表单；以及当所述多个区块的其一进行清除时，将所述第二表单中被清除的区块所对应的清除次数加l，并将所述第一表单中被清除的区块所对应的位错误程度值设为0。5. 根据权利要求1所述的数据保护方法，其特征是，其更包括判别所述易失性存储器中是否存有所述修复数据；当所述易失性存储器中存有所述修复数据时，从所述多个区块中挑选出所述修复数据所属的所述特定区块，并将所述特定区块的部分数据以及所述修复数据依序储存至所述置换区块；以及当所述易失性存储器中尚未存有所述修复数据时，计算出所述多个区块的修复置换效率值，以挑选出所述特定区块，并利用一第一门槛值来判定是否将所述特定区块的数据储存至所述置换区块。6. 根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪伟哲，邱彦龙，邱钰翔，
申请(专利权)人：扬智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]