存储装置与其资料处理方法制造方法及图纸

技术编号:4716185 阅读:171 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种存储装置与其资料处理方法,其特征在于,该存储装置包含:快闪记忆体、暂存单元和控制单元。快闪记忆体包含多个记忆区块,每个记忆区块分别包含多个记忆页。暂存单元接收并存储该主机系统传送的多个写入指令,每一笔写入指令分别对应一笔使用者资料。控制单元耦接暂存单元与快闪记忆体,根据使用者资料的大小和记忆区块中未使用的记忆页,调整写入指令的执行顺序。本发明专利技术的有益效果是:根据各笔写入指令对应的使用者资料长度,做适当的执行顺序排序,藉此可达到较佳的存储空间配置、较好记忆区块释放效益以及较快的资料处理响应时间之功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种存储装置及其资料处理方法,特别是涉及一种快闪记忆体存储装 置及其资料处理方法。
技术介绍
习知固态资料存储装置,如固态硬盘(Solid-State Disk, SSD)、U盘(USB Flash Drive, UFD)、存储卡等。目前大多采用NAND型快闪记忆体作为主要存储媒体。举例说明,图1是固态硬盘的功能方块图。固态硬盘120通过磁盘驱动器接口 130 与主机系统相连,控制器140须执行主机系统100 (Host System)透过系统接口 110下达的 指令(Command),并依指令所指定的逻辑地址(Logical Address),将资料写入快闪记忆体 150,或自快闪记忆体150读取资料。为达成此功能,控制器140须具备逻辑-实体地址转 换(Logical-to-Physical Address Translation)之功能,而须于控制器140内部内存放 一逻辑-实体 地址对应表(Logical-to-Physical Address Mapping Table,LTP)并于此对 应表中,记录逻辑地址与实体地址的对应关系。主机系统100传送存取资料的逻辑记忆页地址(Logical Page Address, LPA)给 控制器140,控制器140透过逻辑-实体地址对应表,将逻辑记忆页地址转换为快闪记忆体 的实体记忆页地址(Physical PageAddress, PPA),藉此存取快闪记忆体150中的资料。图2是逻辑地址与实体地址的对应关系图。若主机系统100依序传送三笔写入的 使用者资料ο至2给控制器140,其逻辑地址分别为逻辑区块0的逻辑记忆页0、逻辑区块1 的逻辑记忆页0和1及逻辑区块0的逻辑记忆页1至4。控制器140收到主机系统100传 来的资料写入命令后,透过查询逻辑_实体地址对应表可提供一个已抹除的实体区块0供 使用者资料写入。接着控制器140将使用者资料0写到实体区块0的实体记忆页0中,然 后在逻辑_实体地址对应表中纪录逻辑区块0的逻辑记忆页0与实体区块0的实体记忆页 0间的对应关系。而使用者资料1继续写在实体区块0的实体记忆页1和2中,然后更新 逻辑-实体地址对应表,将逻辑区块1的逻辑记忆页0对应至实体区块0的实体记忆页1, 逻辑区块1的逻辑记忆页1对应至实体区块0的实体记忆页2。接着第三笔使用者资料2 继续于实体区块0的实体记忆页3中写入,不过当写完位于逻辑区块0的逻辑记忆页2的 使用者资料2后,实体区块0已无存储空间供位于逻辑区块0的逻辑记忆页3、4对应的使 用者资料2写入。于是控制器140再透过逻辑-实体地址对应表,选择已抹除的实体区块 1供未写完的使用者资料2继续写入。所以位于逻辑区块0的逻辑记忆页3、逻辑区块0的 逻辑记忆页4的使用者资料2便分别写入实体区块1的实体记忆页0与实体区块1的实体 记忆页1,然后更新逻辑_实体地址对应表,将逻辑区块0的逻辑记忆页1与2分别对应至 实体区块0的实体记忆页3与4,而逻辑区块0的逻辑记忆页3与4则分别对应至实体区块 1的实体记忆页0与1。如上所述,使用者资料2将被分割存储于实体区块0和1中,若该笔资料因更新 或是被系统删除时,将在两个实体区块中产生无效的实体记忆页。而随着实体区块中的无效实体记忆页越多,控制器在140执行无效资料回收作业时将得到较佳的存储空间释放效 益。但若如前述的资料配置方式,一笔使用者资料被更新或删除后,之前占用的无效实体记 忆页分布于两个不同的实体区块,其无法对提升无效资料回收的效益提供帮助,还增加了 需要抹除的实体区块数。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种与其资料处理方法,用以提升存储装置的 资料存取速度。本专利技术提出一种存储装置,连接于主机系统,该存储装置包含快闪记忆体、暂存 单元和控制单元。快闪记忆体包含多个记忆区块,每个记忆区块分别包含多个记忆页。暂 存单元接收并存储主机系统传送的多个写入指令,每一笔写入指令分别对应一笔使用者资 料。控制单元耦接暂存单元与快闪记忆体,根据使用者资料的大小和记忆区块中未使用的 记忆页,调整写入指令的执行顺序。本专利技术亦提出一种资料处理方法,应用于存储装置,其中存储装置连接于主机系 统,存储装置包含多个记忆区块,每个记忆区块包含多个记忆页,该资料处理方法包含下列 步骤接收并存储主机系统传送的多个写入指令,每一笔写入指令分别对应一笔使用者资 料;根据使用者资料的大小和记忆区块中未使用的记忆页,调整写入指令的执行顺序。本专利技术根据各笔写入指令对应的使用者资料的大小,做适当的执行顺序排序,藉 此可达到较佳的存储空间配置、较好记忆区块释放效益以及较快的资料处理响应时间之功 效。附图说明图1是固态硬盘的功能方块图;图2是逻辑地址与实体地址的对应关系图;图3是本专利技术的存储装置架构图;图4A是使用者资料与写入指令对应关系图;图4B是使用者资料的存储示意图;图4C为无效记忆页回收作业示意图;图5是大档案资料与小档案资料存储示意图。具体实施例方式图3是本专利技术的存储装置架构图。存储装置320包括存储装置接口 330、控制单 元340、暂存单元350和快闪记忆体360。存储装置320通过存储装置接口 330与主机接口 310相连,从而可以与主机系统300进行资料交换。暂存单元350接收并存储主机系统300 传来的多个指令,作为指令队列。快闪记忆体360包括多个记忆区块(即实体区块),每个 记忆区块包括至少一个记忆页(即实体记忆页)。控制单元340根据快闪记忆体360中记 忆区块的配置情况,调整指令队列中指令的执行顺序。记忆区块中包含的记忆页的数目可 以由用户设定,也可以根据存储装置320或主机的程序进行确定。其中,上述控制单元340 与暂存单元350可包含在同一个控制器中,亦即暂存单元350为控制器本身所具有的缓存器。此外,暂存单元350也可独立于控制器外,也就是说,控制单元340即为控制器,而暂存 单元350为额外设置的缓存器。图4A是使用者资料与写入指令对应关系图。假设快闪记忆体360的一个记忆区 块包含五个记忆页。若主机系统300依序传送五笔写入指令1至5,以及与该些写入指令 对应的使用者资料1至5到存储装置320。若控制单元340依写入指令的顺序执行写入作 业,那使用者资料3将被分割存储于记忆区块0和记忆区块1。依序写完使用者资料1与2 后,记忆区块0将剩余两个记忆页,不够存储写入指令3对应的使用者资料3。因此,控制单 元340通过逻辑-实体地址对应表,根据指令队列中各笔写入指令的地址与对应使用者资 料的长度,在指令队列中找其它写入指令,而该笔写入指令所要写的使用者资料须小于记 忆区块0剩下的存储空间。也就是说控制单元340检查指令队列中其它写入指令所要写入 的使用者资料是否可完整的写入到记忆区块0剩下的存储空间,若找到一笔写入指令所要 写的使用者资料可以被记忆区块0剩下的存储空间容纳的话,则优先执行该笔写入指令。图4B为使用者资料的存储示意图。承前述,由于记忆区块0上剩余的记忆页3与 4,可以存储使用者资料4与5,于是控制单元340便于指令队列中将与该两笔资料对应的 写入指令4与5排到写入指令3前先执行。所以使用者资料4与5便分别被配置到记本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种存储装置,连接于主机系统,其特征在于,该存储装置包含:快闪记忆体,包含多个记忆区块,每个该记忆区块分别包含多个记忆页;暂存单元,接收并存储该主机系统传送的多个写入指令,每一笔该写入指令分别对应一笔使用者资料;及控制单元,耦接该暂存单元与该快闪记忆体,根据该使用者资料的大小和该记忆区块中未使用的该记忆页,调整该写入指令的执行顺序。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:洪世芳
申请(专利权)人:威刚科技苏州有限公司
类型:发明
国别省市:32

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