内存系统及其控制方法技术方案

一种内存系统的控制方法，其适用于在一主机与该内存系统之间数据的处理，其中控制单元就主机地址划分多个逻辑区段的储存空间，以用来存取数据，而内存系统提供多个实体区段的储存空间来存取数据。所述的控制方法的步骤为首先，提供一主分配表记录于物理内存中的预定位置，用以记录逻辑区段与实体区段的地址的对应关系；在写入数据的过程中，依据实体区段的磨损率来调整逻辑区段与实体区段的地址的对应关系；最后，依据主分配表的内容将数据写至适当的实体区段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内存系统的控制方法，特别是指一种内存的均匀删除 (Wear-leveling)的控制方法。
技术介绍
非挥发性内存(Non-volatile memory,或称为非依电性内存)用以储存数据，以 闪存为例，其常应用于储存装置，例如内存卡、USB接口随身碟、固态磁盘驱动器等。 如图1为公知的内存系统一具体实施例的系统架构示意图。如图1所示，内存系 统13可耦接于一主机11，使数据得以存取于主机11以及内存系统13之间。其中在主机 13内是以逻辑地址表示数据存放的位置，而在内存系统11内是以实体地址表示数据存放 的位置。内存系统13包括一储存模块131以及一控制模块133。所述的储存模块131是用 来储存数据，当主机11欲于该储存模块131中存取数据时，控制模块133会将主机11下达 的数据的逻辑地址转换成储存模块131中的实体地址，以正确地存取数据。 因为逻辑地址与实体地址的范围都非常大，因此要把逻辑地址转换到特定的 实体地址是很费时的工作，所以一般的储存模块131内会划分多个实体区块(Physical Block)，而主机11中提供的储存空间亦划分成多个逻辑区块(Logical Block)，其中每一 区块皆包括多个地址，如此能以区块为单位来转换逻辑与实体地址的对应关系，进而方便 管理内存的储存空间。然而，即使在储存空间较大的内存中以区块为单位来转换逻辑与实 体地址，仍需耗费过多的时间，因而渐渐衍生出区段(Segment)的概念。 目前以区段为单位的内存系统13架构是将储存模块131内划分为多个实体区 段(Physical Segment)，而主机11中提供的储存空间亦划分成多个逻辑区段(Logical Segment)与之一一对应，其中每一区段皆包括多个区块。如图2，该图为公知的区段化逻 辑/实体地址转换概念的一具体实施例。如图2所示，主机11中储存空间的逻辑地址 (LogicalAddress)经过运算后，被划分成8000个逻辑区土央(LBA，Logical BlockAddress)， 依序以每250个逻辑区块为单位定义成一个逻辑区段(LogicalSegment)的范围，进而获得 32个逻辑区段LS。，1A， ，LS31。而内存系统13中的储存模块131亦是以相同概念被划分 成32个实体区段PS。， PS…，PS^，每一个实体区段中具有256个连续的实体区块(PBA， Physical Block Address)，其中有250个实体区块用来与逻辑区块互相对应，而其余的6 个实体区块是作为备用的冗余区块，以备记录控制数据或取代有损坏的实体区块。 内存系统13中会于冗余区块内存放逻辑/实体地址映像表(L2PMa卯ing Table)， 其记录每一实体区段中的实体区块与逻辑区块之间的转换关系，具体来说，逻辑区段LS。记 录逻辑地址0 63999，其中分成250个逻辑区块(LBA = 0 249)，逻辑/实体地址映像 表中则记录250个逻辑区块转换至实体区块PBA = 0 255的对应关系。如此通过参考逻 辑/实体地址映像表可迅速地将逻辑地址对应到正确的实体地址。 承上所述，借由区段化的概念虽然减少了进行转换记忆单位的数量，也避免提供 大容量的储存空间来存放逻辑/实体地址映像表，然而，一般的闪存有其所能承受的复写次数(Erase Cycle)，主机11中记录数据而使用储存空间的方式以及数据不同的更新频 率，皆会影响储存模块131中使用储存空间位置，进而导致每个实体区块的复写次数不均。 公知每一实体区段定义成包括固定范围的实体区块，且预设固定的对应方式，例如逻辑 区段LS。中的逻辑区块LBA = 0 249必定对应至实体区段PS。中的实体区块PBA = 0 255。如此一来，即使可解决单一实体区段范围中实体区块删除均化的问题，仍会受限于固 定范围的实体区段架构，导致某一实体区段过度被使用而面临提早磨耗的现象，因而提早 结束内存系统13的使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，因而提出本专利技术。本专利技术所提出的内存系统的控制方法，是依据实体区 段彼此间的磨损负载差异来改变逻辑区段与实体区段的对照关系，来改善现有技术区段化 架构下，因各实体区段中的数据的更新频率不同，而导致实体储存空间产生删除不均的问 题。 因此，本专利技术的目的是在于提供一种，能在配置用户数据 到内存时，达到删除平均化的目的，进而提升内存系统的寿命，并防止储存资源的浪费。 本专利技术揭示一种内存系统，适用于提供一主机存取一用户数据。其中的主机具有 多个逻辑单位(Logical Unit)的储存空间来存取用户数据。所述的内存系统包括有一储 存模块以及一控制模块。储存模块中包括多个实体单位(Physical Unit)的储存空间，每 一实体单位包括多个实体区块(Physical Block)，且储存模块保留至少一该实体区块来储 存一主分配表以记录该些逻辑单位与该些实体单位的地址相对应关系。控制模块耦接于主 机以及储存模块之间，根据实体单位的删除次数来调整逻辑单位与实体单位的地址的对应 关系。借此，控制模块依据主分配表的内容来决定存取该用户数据时，该用户数据所对应的 实体单位。 换句话说，本专利技术提供了一种内存系统，包括有一主机，包括一由多个逻辑单位 组成的储存空间，用于存取一用户数据；以及一储存模块，包括多个实体单位的储存空间， 每一该些实体单位包括多个实体区块，该储存模块保留至少两个该实体区块来分别储存一 主分配表以及该些逻辑单位与该些实体单位的地址的对应关系；以及一控制模块，根据该 实体单位的删除次数来调整该些逻辑单位与该些实体单位的地址的对应关系。 在本专利技术的一具体实施例中，所述的逻辑单位为一逻辑区段(Logical Segment),而实体单位为一实体区段(Physical Segment)。又，每一实体单位中具有一区段分配表(Segment Table)，用以指示该实体单位所包括的实体区块的配置信息。 所述的主分配表中更记录了每一实体单位的起始地址、起始长度以及区段分配表的地址。 本专利技术又揭示一种内存系统的控制方法，其适用于内存系统处理由一主机端传 送来的一用户数据，其中控制模块将主机存取用户数据的寻址区间划分为多个逻辑单位 (Logical Unit)，而内存系统提供多个实体单位(Physical Unit)的储存空间来存取该用 户数据，每一实体单位包括多个实体区块(Physical Block)，且每一实体区块是由多个实 体分页(Physical Page)组成。所述的控制方法的步骤为首先，提供一主分配表于实体区 块中，用以记录逻辑单位与实体单位的地址的对应关系；在存取用户数据的过程中，依据实体单位的磨损率来调整逻辑单位与实体单位的地址的对应关系；随后，将调整后的逻辑单位与实体单位的地址的对应关系更新于主分配表中；最后，依据主分配表的内容，将该用户 数据写到对应的该实体单位中。 换句话说，本专利技术提供了一种内存系统的控制方法，适用于在一主机与该内存系统之间存取一用户数据，其中该主机提供一具有多个逻辑单位的储存空间来存取该用户数据，而该内存系统提供多个实体单位的储存空间来存取该用户数据，每一该些实体单位包括多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内存系统，其特征在于包括有：一主机，包括一由多个逻辑单位组成的储存空间，用于存取一用户数据；以及一储存模块，包括多个实体单位的储存空间，每一该些实体单位包括多个实体区块，该储存模块保留至少两个该实体区块来分别储存一主分配表以及该些逻辑单位与该些实体单位的地址的对应关系；以及一控制模块，根据该实体单位的删除次数来调整该些逻辑单位与该些实体单位的地址的对应关系。

【技术特征摘要】
一种内存系统，其特征在于包括有一主机，包括一由多个逻辑单位组成的储存空间，用于存取一用户数据；以及一储存模块，包括多个实体单位的储存空间，每一该些实体单位包括多个实体区块，该储存模块保留至少两个该实体区块来分别储存一主分配表以及该些逻辑单位与该些实体单位的地址的对应关系；以及一控制模块，根据该实体单位的删除次数来调整该些逻辑单位与该些实体单位的地址的对应关系。2. 如权利要求1所述的内存系统，其特征在于该主分配表中的记录选自于各该实体单位分别的起始区块地址、长度、循环次数、逻辑_实体对照表存放位置、关联区段等信息之一或组合。3. 如权利要求1所述的内存系统，其特征在于进一步包括一启动文件，记录启动该内存系统所需的信息，如固件图像、厂商信息。4. 如权利要求2所述的内存系统，其特征在于每一该实体单位具有一区段分配表)，用以指示所包括的该实体区块的配置信息，且每一该区段分配表的地址记录在该主分配表中。5. 如权利要求4所述的内存系统，其特征在于该区段分配表具有一配置旗标字段，用以指示该实体区块是否被配置来存取该用户数据，更具有一调整区段旗标字段，用以指示是否调整存取该用户数据的实体地址。6. 如权利要求5所述的内存系统，其特征在于该区段分配表更具有一实体区块偏移字段，用以指示存取该用户数据的该实体区块地址。7. —种内存系统的控制方法，其特征在于适用于在一主机与该内存系统之间存取一用户数据，其中该主机提供一具有多个逻辑单位的储存空间来存取该用户数据，而该内存系统提供多个实体单位的储存空间来存取该用户数据，每一该些实体单位包括多个实体区块，该实体区块由多个实体分页)组成，该控制方法包括下列步骤提供一主分配表于该实体区块中，用以记录该些逻辑单位与该些实体单位的地址的对应关系；根据该些实体单位的磨损率来调整该些逻辑单位与该些实体单位的地址的对应关系；以及依据该主分配表来存取该用户数据于该实体单位中。8. 如权利要求7所述的控制方法，其特征在于每一该实体单位中由一头端指针缓存器和一尾端指针缓存器从所包含的该些实体区块中界定出一有分配使用记录着至少一有效数据的实体区块的范围，该头端指针缓存...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明达，林传生，谢祥安，
申请(专利权)人：威刚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]