闪存装置、存储器控制装置、存储器控制方法及存储系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种闪存装置、存储器控制装置、存储器控制方法及存储系统。其中，该闪存装置包括：闪存单元；以及控制单元，该控制单元被配置为执行控制使得大小小于闪存单元的块大小的数据被顺序写入闪存单元。

【技术实现步骤摘要】
闪存装置、存储器控制装置、存储器控制方法及存储系统
本专利技术涉及一种包括闪存（flashmemory，闪速存储器）的闪存装置（flashmemorydevice），用于闪存的存储器控制装置，用于存储器控制装置的方法，以及存储系统。
技术介绍
捕捉（例如）动态图像或静态图像的一些数字照相机装置利用安装有闪存的存储卡作为用于捕捉的图像数据的记录介质。尤其是，对用于动态图像记录的存储卡以高速执行数据记录的需求日益增长。在其中安装有闪存的存储卡中，通过两种管理方法：块级管理（block-levelmanagement）和页级管理（page-levelmanagement）来管理闪存中的数据。众所周知，在块级管理中，以闪存的块大小为单位来管理数据，在页级管理中，以闪存的页大小为单位来管理数据。块由多个页构成，因此“块大小＞页大小”。在此，在页级管理中，数据大小单位小于块级管理的数据大小单位的管理是可行的。在块级管理和页级管理中，在比较存储卡所需的工作存储器时，可以看出页级管理对较大大小的工作存储器来说是必不可少的。因此，为了按照页级管理来管理存储卡内的所有闪存，较大的工作存储器是必不可少的。为此，在包括闪存的存储卡中，一些数据通过页级管理执行管理，其余数据通过块级管理执行管理。具体地，在包括闪存的存储卡中，在要求从主机装置（例如上述数字照相机装置）侧写入的数据的大小较小的情况下，接收的数据由页级管理来管理，在数据大小较大的情况下，接收的数据由块级管理来管理。此外，在从主机装置写入的小尺寸数据的总量超过通过页级管理能够执行管理的大小的情况下，一部分数据的管理单位从页级管理变为块级管理。这就是俗称的垃圾收集（garbagecollection，无用单元收集）（例如，参照日本未审查专利申请第2007-193883号和2007-58840号）。
技术实现思路
然而，垃圾收集的发生导致存储卡的性能（记录速度）降低。因此，为了实现高速记录，优选地，尽可能多地降低垃圾收集的发生频率。另外，闪存的块大小趋于随闪存世代的发展而增加。这是因为如果使块大小较大，则能够以对应于这种增加的速度来实现更高速度的数据写入。然而，在增加块大小以试图实现更高速度写入的情况下，用于发送数据的主机装置侧（即，写入数据发送侧）必须按照对应于上述的方式增加缓冲存储器的大小。在上述缓冲存储器的大小小于经扩展的块大小的情况下，不可能将主机装置在存储卡侧通过块级管理执行数据写入以及在页级管理下执行记录相组合，因此难以实现高速记录。期望通过有效减小包括闪存的存储器装置（闪存装置）的垃圾收集的发生频率来实现更高的记录速度，并且还期望在不扩大用于发送写入数据的主机装置侧的缓冲存储器的大小的情况下实现更高的记录速度。本专利技术的闪存装置包括闪存单元，还包括控制单元，该控制单元用于执行控制使得大小小于闪存单元的块大小的数据被顺序写入闪存单元。此外，本专利技术的存储器控制装置执行控制使得大小小于闪存单元的块大小的数据被顺序写入闪存单元。此外，本专利技术的存储系统包括：闪存单元；指示单元，指示将数据写入闪存单元；以及控制单元，执行控制使得由指示单元指示写入的、大小小于闪存单元的块大小的数据被顺序写入闪存单元。根据本专利技术，对于难以通过块级管理执行记录的、大小小于块大小的数据可以被顺序写入闪存单元。在此，术语“顺序写入（sequentialwriting）”指的是按照预定写入单位中目标物理块的逻辑地址来顺序地将写入目标数据写入。在现有技术的根据两种管理（具体地，块级管理和页级管理）执行数据写入的闪存装置中，在将要写入的数据的大小与块大小相匹配的情况下，利用块级管理执行记录，利用页级管理写入大小小于块大小的数据。为此，即便（例如）大小小于块大小的数据是在逻辑地址方面连续的独立数据，也会对这些独立数据在页级管理下执行写入。相比之下，根据使顺序写入成为可能的本专利技术，可对大小小于块大小的数据执行顺序写入。也就是说，例如在如上所述的情况下，可有效防止独立数据被分配给不同物理块以及作为页级管理下写入的情况而被记录。也就是说，与对于大小小于块大小的数据的写入来说页级管理是唯一选择的现有技术相比，根据使顺序写入成为可能的本专利技术，可有效减小垃圾收集的发生频率。与现有技术相比，可在记录速度方面提高性能。此外，在如上所述的现有技术中，在主机装置侧只包括大小小于块大小的缓冲存储器的情况下，主机装置侧只能发送大小小于块大小的数据。因此，同样在这种情况下，即便数据在逻辑地址方面是连续的，在现有技术的闪存装置中，也要选择在页级管理下的写入。相比之下，根据使顺序写入成为可能的本专利技术，即便仅能从主机装置侧发送大小小于块大小的数据，这些数据也可被顺序写入，即，这些数据可以按逻辑地址的顺序被记录至预定物理块。根据该处理，与在页级管理下执行记录的情况不同，可以减小垃圾收集的发生频率，并可提高这方面的性能。根据本专利技术，可通过有效地将垃圾收集的发生减小至小于现有技术来提高记录速度。此外，在从具有用于数据传输的、小尺寸缓冲存储器的主机装置要执行写入的情况下，同样可以实现高速数据记录。附图说明图1示出了根据实施方式的存储系统的配置；图2示出了闪存中使用的物理地址的概述；图3示出了逻辑扇区地址、逻辑页地址及逻辑块地址的概述；图4示出了块级管理块（block-levelmanagementblock）的数据结构；图5示出了页级管理块（page-levelmanagementblock）的数据结构；图6示出了顺序写入管理块的数据结构；图7示出了管理信息块的数据结构；图8示出了块级管理表的数据结构；图9示出了页级管理表的数据结构；图10示出了页级映射的数据结构；图11示出了顺序写入块管理表的数据结构；图12示出了无效数据块管理表的数据结构；图13示出了从主机装置侧对闪存装置侧执行写指示的示例；图14是写命令执行过程的流程图；图15是示出了作为图14中所示的写入逻辑块处理（S103）执行的具体处理内容的流程图；图16是示出了块级写入的处理内容的流程图；图17示意性地示出了通过顺序写入块的垃圾收集的处于物理级的数据转移状态的示例；图18示出了作为示例的、在图17中所示的数据转移之前的顺序写入块管理表、块级管理表、页级管理表及页级映射的内容；图19示出了作为示例的、在图17中所示的数据转移之后的顺序写入块管理表、块级管理表、页级管理表及页级映射的内容；图20A和图20B示出了作为示例的、顺序写入及顺序写入后的顺序写入块管理表的内容；图21是示出了页级写入的处理内容的流程图；图22示意性地示出了通过页级管理块的垃圾收集的处于物理级的数据转移状态的示例；图23示出了作为示例的、在图22中所示的数据转移之前的块级管理表、页级管理表及页级映射的内容；图24示出了作为示例的、在图22中所示的数据转移之后的块级管理表、页级管理表及页级映射的内容；图25A和图25B分别示出了作为写入页级管理块而执行的数据写入的示例，及数据写入后页级映射经更新后的页级映射的示例；图26示出了第二实施方式中在主机装置使闪存装置执行顺序写入的情况下执行的写入指示的示例；图27是示出了顺序写入开始命令处理过程的内容的流程图；图28是示出顺序写入完成命令处理过程的内容的流程图；以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪存装置，包括：闪存单元；以及控制单元，被配置为执行控制使得大小小于所述闪存单元的块大小的数据被顺序写入所述闪存单元。

【技术特征摘要】
2011.05.09 JP 2011-1045191.一种闪存装置，包括：闪存单元；以及控制单元，被配置为：判定被指示要从外部装置写入的数据所属的逻辑块地址中的数据是否在过去被顺序写入，判定指示写入的所述数据的大小是否大于或等于所述闪存单元的块大小的1/n，其中，n是2以上的自然数，执行控制使得当指示写入的所述数据的大小小于所述块大小、指示写入的所述数据所属的逻辑块地址中的数据在过去未被顺序写入且指示写入的所述数据的大小大于等于所述块大小的1/n时执行指示写入的所述数据顺序写入所述闪存单元。2.根据权利要求1所述的闪存装置，其中，所述控制单元判定被指示要从外部装置写入的所述数据的大小是否小于所述块大小，并基于判定结果来执行控制使得大小小于所述块大小的数据被顺序写入所述闪存单元。3.根据权利要求1所述的闪存装置，其中，所述控制单元：进一步判定指示写入的所述数据的写入开始逻辑页地址和写入开始逻辑扇区地址是否都指明起始地址，以及执行控制，使得当指示写入的所述数据的大小小于所述块大小、指示写入的所述数据所属的逻辑块地址中的数据在过去未被顺序写入、指示写入的所述数据的大小大于等于所述块大小的1/n且所述写入开始逻辑页地址和所述写入开始逻辑扇区地址都指明起始地址时，执行所述顺序写入。4.根据权利要求3所述的闪存装置，其中，所述控制单元判定用作顺序写入块的块的数量是否达到上限值，并且当用作所述顺序写入块的块的数量达到所述上限值时对从正在使用的所述顺序写入块中选出的顺序写入块执行垃圾收集。5.根据权利要求1所述的闪存装置，其中，所述控制单元：进一步判定指示写入的所述数据所属的逻辑块地址中的数据在过去是否被顺序写入，以及当指示写入的所述数据所属的逻辑块地址中的数据在过去被顺序写入且存在正被写有数据的顺序写入块时，执行控制使得根据关于至少指示写入的所述数据的写入开始逻辑页地址与所述正被写有数据的顺序写入块的最终写入逻辑页地址是否连续的判定结果，将指示写入的所述数据补写到所述正被写有数据的顺序写入块。6.根据权利要求5所述的闪存装置，其中，所述控制单元：进一步判定指示写入的所述数据的大小是否是所述闪存单元的页大小的倍数，以及执行控制，使得当存在正被写有数据的顺序写入块、指示写入的所述数据的写入开始逻辑页地址与所述正被写有数据的顺序写入块的最终写入逻辑页地址连续且指示写入的所述数据的大小是所述页大小的倍数时，将指示写入的所述数据补写到所述正被写有数据的顺序写入块。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：大久保英明，川村景太，西浦敏文，山添弘晃，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：