数据储存装置以及快闪存储器控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数据储存装置以及快闪存储器控制方法。于所揭露的数据储存装置中，控制器根据快闪存储器一缓冲区块的群组计数更新主机与快闪存储器之间的一逻辑-物理地址映射表。该群组计数反映缓冲储存于该缓冲区块中但逻辑-物理地址映射信息尚未更新的该多个写入数据的逻辑地址分布。越高的群组计数代表所述逻辑地址分布越离散。根据所揭露的技术，逻辑-物理地址映射表每一次更新耗时甚短。

【技术实现步骤摘要】
数据储存装置以及快闪存储器控制方法
本专利技术有关于一种数据储存装置，特别有关于快闪存储器控制方法。
技术介绍
快闪存储器为常用的非挥发性存储器，经电性方式抹除以及程序化。以与非门快闪存储器(NANDFLASH)为例，主要用来实现存储卡(memorycard)、通用序列总线闪存装置(USBFLASHdevice)、固态硬盘(SSD)、嵌入式快闪存储器模块(eMMC)…等产品。快闪存储器可耦接一主机作为一数据储存媒体。因此，主机与快闪存储器之间需要建立一逻辑-物理地址映射表。该逻辑-物理地址映射表的维护是本
一项重要课题。
技术实现思路
一种数据储存装置以及相关的快闪存储器控制方法。根据本专利技术一种实施方式所实现的一数据储存装置包括一快闪存储器以及一控制器。该快闪存储器供应的储存空间划分为多个区块。各区块包括多个页。该控制器根据一主机下达的指令操作该快闪存储器。该控制器根据一缓冲区块的一群组计数更新该主机以及该快闪存储器之间的一逻辑-物理地址映射表；该缓冲区块自该快闪存储器这些区块中选出。所述群组计数反映缓冲储存于该缓冲区块中但逻辑-物理地址映射信息尚未更新的这些写入数据的逻辑地址分布。越高的群组计数代表所述逻辑地址分布越离散。本专利技术另有一种实施方式揭露一种快闪存储器控制方法，包括以下步骤：使用一快闪存储器提供储存空间，所提供的储存空间划分为多个区块，且各区块包括多个页；根据一主机所下达的指令操作该快闪存储器；以及，根据一缓冲区块的一群组计数更新该主机以及该快闪存储器之间的一逻辑－物理地址映射表。该缓冲区块自该快闪存储器这些区块选出。该群组计数反映缓冲储存于该缓冲区块中但逻辑-物理地址映射信息尚未更新的这些写入数据的逻辑地址分布。越高的群组计数代表所述逻辑地址分布越离散。根据本专利技术一种实施方式，逻辑-物理地址映射表以X个栏位储存X个逻辑地址的物理地址信息。X为一数量。共用一页的空间记录逻辑-物理地址映射信息的X个逻辑地址视为隶属同一群组。群组计数即是基于写入数据的逻辑地址群组划分。下文特举实施例，并配合所附附图，详细说明本
技术实现思路
。附图说明图1图解根据本专利技术一种实施方式记录于一快闪存储器的一逻辑-物理地址映射表H2F，该逻辑-物理地址映射表H2F是以多个页H2F_for_Group1、H2F_for_Group2等储存；图2以方块图图解根据本专利技术一种实施方式所实现的一数据储存装置200；图3A图解本专利技术一种实施方式，其中连续数据(sequentialdata，如，逻辑地址连续)以及离散数据(randomdata，如，分散的逻辑地址)是分开作缓冲储存；图3B以及图3C为一流程图，说明逻辑-物理地址映射表H2F如何根据本专利技术一种实施方式更新，其中是将连续数据与离散数据如图3A所示分开缓冲储存；图4图解本专利技术一种实施方式，是利用四个缓冲区块BB1…BB4缓冲储存写入数据；以及图5A以及图5B图解本专利技术两种实施方式，说明逻辑-物理地址映射表H2F如何更新，其中是如图4所示使用四个缓冲区块。【附图标记说明】200～数据储存装置；202～快闪存储器；204～控制器；206～主机；208～随机存取存储器；BB1…BBN～缓冲区块；Data_Blks～数据区块；F2H～物理-逻辑地址映射表；Group_Cnt_BB1…Group_Cnt_BBN～缓冲区块BB1…BBN的群组计数；Group_Cnt_Ran_BB、Group_Cnt_Seq_BB～缓冲区块Ran_BB、Seq_BB的群组计数；Group_List_BB1…Group_List_BBN～缓冲区块BB1…BBN的群组列表；Group_List_Ran_BB、Group_List_Seq_BB～缓冲区块Ran_BB、Seq_BB的群组列表；H2F～逻辑-物理地址映射表；H2F_for_Group1、H2F_for_Group2～分属群组Group1、Group2的逻辑-物理地址信息，以不同页的空间储存；(Phy_Blk、Phy_Page)～(物理区块标号、物理页标号)；Ran_BB～离散数据的缓冲区块；Ran_Data_Blks～离散数据的储存区块；S302…S332～步骤；2…S514、S520～步骤；Seq_BB～连续数据的缓冲区块；Seq_Data_Blks～连续数据的储存区块。具体实施方式以下叙述列举本专利技术的多种实施例。以下叙述介绍本专利技术的基本概念，且并非意图限制本
技术实现思路
。实际专利技术范围应依照权利要求界定之。快闪存储器可根据主机下达的指令操作，主机与快闪存储器之间需要建立一逻辑-物理地址映射表。该逻辑-物理地址映射表需更新至该快闪存储器内部，以避免掉电遗失。图1图解根据本专利技术一种实施方式记录于一快闪存储器上的一逻辑-物理地址映射表H2F。该逻辑-物理地址映射表H2F是以多个页的空间H2F_for_Group1、H2F_for_Group2…等储存。逻辑-物理地址映射表H2F的各页划分为X个栏位，以储存X个逻辑地址的物理地址信息。X代表数量。参阅图1所示的实施方式，各个逻辑地址的逻辑-物理地址信息占据4字节(4B)的长度，包括一物理区块编号Phy_Blk以及一物理页编号Phy_Page。在一种实施方式中，因为各页尺寸为16千字节(16KB)，故X为4K。共享一页的空间记录逻辑-物理地址映射信息的4K个不同逻辑地址视为隶属同一群组，可为连续地址。以储存于页H2F_for_Group1中的物理地址信息来说，所对应的4K个不同逻辑地址隶属一群组。以储存于页H2F_for_Group2中的物理地址信息来说，所对应的4K个不同逻辑地址隶属另一群组。在本案所揭露技术中，逻辑-物理地址映射表每次更新的页数控制在少于一临界数量，以使逻辑-物理地址映射表H2F每次更新耗时缩减。换句话说，逻辑-物理地址映射表H2F的更新是基于写入数据的逻辑地址的群组分类。图2根据本专利技术一种实施方式以方块图图解一数据储存装置200。数据储存装置200包括一快闪存储器202以及一控制器204。该控制器204根据一主机206下达的指令操作该快闪存储器202。该快闪存储器202所提供的储存空间划分为多个区块(blocks)，各区块包括多个页(pages)的空间。抹除操作必须实施在整个区块上。一区块的完整空间须一同抹除。如图所示，部分区块是配置作缓冲区块BB1…BBN。借由控制器204，主机206下达的写入数据以这些缓冲区块BB1…BBN缓冲储存。待一缓冲区块归类为数据区块Data_Blks之一时，另外配置区块作替代，以接着缓冲储存后续的写入数据。存取该快闪存储器202的数据时(读取这些数据区块Data_Blks或是这些缓冲区块BB1…BBN)，需要该主机206以及该快闪存储器202之间的一逻辑-物理地址映射表H2F。如图所示，该映射表H2F需上传到该快闪存储器202中，方能避免掉电遗失。参阅图2，数据储存装置200更包括一随机存取存储器208，即时更新快闪存储器202与主机206间的一物理-逻辑地址映射表F2H、以及这些不同缓冲区块BB1…BB4所对应的群组列表Group_List_BB1…Group_List_BBN以及群组计数Group_Cnt_BB1…Group_Cnt_BBN。逻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据储存装置，包括：一快闪存储器，所提供的储存空间划分为多个区块，各区块包括多个页；以及一控制器，根据一主机下达的指令操作该快闪存储器，其中：该控制器根据一第一缓冲区块的一第一群组计数更新该主机与该快闪存储器之间的一逻辑‑物理地址映射表，该第一缓冲区块选自该快闪存储器的该多个区块；该第一群组计数反映该第一缓冲区块所缓冲储存的写入数据所对应的一第一逻辑地址分布；且该第一群组计数值越高代表该第一逻辑地址分布越离散。

【技术特征摘要】
2012.09.20 US 61/703,443;2013.08.29 US 14/013,2741.一种数据储存装置，包括：一快闪存储器，所提供的储存空间划分为多个区块，各区块包括多个页；以及一控制器，根据一主机下达的指令操作该快闪存储器，其中：该控制器根据一第一缓冲区块的一第一群组计数更新该主机与该快闪存储器之间的一逻辑-物理地址映射表，该第一缓冲区块选自该快闪存储器的该多个区块；该第一群组计数反映该第一缓冲区块所缓冲储存且尚未更新逻辑-物理地址映射信息的写入数据所对应的一第一逻辑地址分布；且该第一群组计数值越高代表该第一逻辑地址分布越离散，其中该第一逻辑地址分布显示该第一缓冲区块所缓冲储存且尚未更新逻辑-物理地址映射信息的写入数据的逻辑地址之分布。2.如权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于：该控制器将该逻辑-物理地址映射表各页划分为X个栏位，以储存X个逻辑地址的物理地址信息；X为数量；共用一页的空间记录逻辑-物理地址映射信息的X个逻辑地址属同一群组；且当该主机所下达以交由该第一缓冲区块缓冲储存的写入数据的逻辑地址属于该第一群组计数尚未计数到的一群组时，该控制器令该第一群组计数递增。3.如权利要求2所述的数据储存装置，其特征在于：该控制器于该第一群组计数超过一临界数量时更新该逻辑-物理地址映射表；该控制器更于该第一缓冲区块满载数据时更新该逻辑-物理地址映射表；且该控制器更于该逻辑-物理地址映射表随该第一群组计数或该第一缓冲区块的满载状态更新时重整该第一群组计数。4.如权利要求3所述的数据储存装置，其特征在于：该控制器采用一第一群组列表条列该第一缓冲区块所缓冲储存且逻辑-物理地址映射信息尚未更新的该多个群组；且该控制器更于该逻辑-物理地址映射表随该第一群组计数或该第一缓冲区块的满载状态更新时重整该第一群组列表。5.如权利要求4所述的数据储存装置，其特征在于：该控制器借由检查该第一群组列表判断当前写入数据的逻辑地址是否尚未计数于该第一群组计数中。6.如权利要求3所述的数据储存装置，其特征在于：该控制器以该第一缓冲区块作离散数据缓冲储存；该控制器更使用一第二缓冲区块作连续数据缓冲储存，该第二缓冲区块选自该快闪存储器该多个区块；该控制器更根据该第二缓冲区块的一第二群组计数更新该逻辑-物理地址映射表；该第二群组计数反映该第二缓冲区块所缓冲储存、且逻辑-物理地址映射信息尚未更新的写入数据所对应的一第二逻辑地址分布；该第二群组计数越高代表该第二逻辑地址分布越离散，其中该第二逻辑地址分布显示该第二缓冲区块所缓冲储存且尚未更新逻辑-物理地址映射信息的写入数据的逻辑地址之分布；该控制器于该主机所下达以交由该第二缓冲区块缓冲储存的写入数据的逻辑地址属于该第二群组计数尚未计数的一群组时递增该第二群组计数；该控制器于该第二群组计数超越一临界数量时更新该逻辑-物理地址映射表；该控制器更于该第二缓冲区块满载数据时更新该逻辑-物理地址映射表；且该控制器于该逻辑-物理地址映射表随该第二群组计数或该第二缓冲区块的满载状况更新时重整该第二群组计数。7.如权利要求6所述的数据储存装置，其特征在于：该控制器更判断该主机所下达的连续数据的逻辑地址所对应的群组是否已计数于该第一群组计数中；且若该主机所下达的连续数据的逻辑地址所对应的群组早已计数于该第一群组计数中，则该控制器非采用该第二缓冲区块而是采用该第一缓冲区块作缓冲储存。8.如权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于：该控制器更使用第二至第N缓冲区块，与该第一缓冲区块一并用于缓冲储存写入数据，N为数值，上述第二至第N缓冲区块选自该快闪存储器该多个区块；该控制器更根据上述第二至第N缓冲区块所对应的第二至第N群组计数更新该逻辑-物理地址映射表；上述第二至第N群组计数反映缓冲储存于上述第二至第N缓冲区块中、且逻辑-物理地址映射信息尚未更新的写入数据所对应的第二至第N逻辑地址分布，其中上述第二至第N逻辑地址分布分别显示上述第二至第N缓冲区块所缓冲储存且尚未更新逻辑-物理地址映射信息的写入数据的逻辑地址之分布；且关于上述第二至第N群组计数，越高的数值代表越离散的逻辑地址分布。9.如权利要求8所述的数据储存装置，其特征在于：该控制器将该逻辑-物理地址映射表各页划分为X个栏位，以储存X个逻辑地址的物理地址信息；X为数值；共用一页空间记录逻辑-物理地址信息的X个逻辑地址属同一群组；若该主机所下达的写入数据的逻辑地址所属群组已经计数于上述第一群组计数以及上述第二至第N群组计数中，则该控制器使用对应的缓冲区块作缓冲储存；该控制器更于上述第一缓冲区块以及上述第二至第N缓冲区块任一满载数据时更新该逻辑-物理地址映射表；若该主机所下达的写入数据的逻辑地址所属群组尚未计数于上述第一群组计数以及上述第二至第N群组计数中、且上述第一缓冲区块以及上述第二至第N群组计数中的一最低群组计数低于一临界数量，则该控制器使用该最低群组计数所对应的该缓冲区块对写入数据作缓冲储存、并递增该最低群组计数；且若该主机所下达的写入数据的逻辑地址所属群组尚未计数于上述第一群组计数以及上述第二至第N群组计数中、且上述第一群组计数以及上述第二至第N群组计数无一低于该临界数量，则该控制器更新该逻辑-物理地址映射表以更新上述第一缓冲区块以及上述第二至第N缓冲区块中最少使用的缓冲区块的逻辑-物理地址映射信息，转认定该最少使用缓冲区块为一数据区块，且自该快闪存储器该多个区块中选择替代用的缓冲区块对写入数据作缓冲储存，并设定上述替代用的缓冲区块的群组计数为1。10.如权利要求8所述的数据储存装置，其特征在于：该控制器将该逻辑-物理地址映射表各页划分为X个栏位，以储存X个逻辑地址的物理地址信息；X为数值；共用一页空间记录逻辑-物理地址信息的X个逻辑地址属同一群组；若该主机所下达的写入数据的逻辑地址所属群组已经计数于上述第一群组计数以及上述第二至第N群组计数中，则该控制器使用对应的缓冲区块作缓冲储存；该控制器更于上述第一缓冲区块以及上述第二至第N缓冲区块任一满载数据时更新该逻辑-物理地址映射表；若该主机所下达的写入数据的逻辑地址所属群组尚未计数于上述第一群组计数以及上述第二至第N群组计数中、且上述第一群组计数以及上述第二至第N群组计数中的一最低群组计数低于一临界数量，则该控制器使用该最低群组计数所对应的该缓冲区块对写入数据作缓冲储存、并递增该最低群组计数；且若该主机所下达的写入数据的逻辑地址所属群组尚未计数于上述第一群组计数以及上述第二至第N群组计数中、且上述第一群组计数以及上述第二至第N群组计数无一低于该临界数量，则该控制器更新该逻辑-物理地址映射表以更新上述第一缓冲区块以及上述第二至第N缓冲区块中最少使用的缓冲区...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑张铠，
申请(专利权)人：慧荣科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71