[发明专利]存储器系统以及写入非易失性半导体存储器中的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种存储器系统以及一种利用比如卡控制器来对存储器写入的方法。

背景技术

具有非易失性半导体存储器，比如闪存，的存储卡被用作记录音乐数据和视频数据的介质。存储卡中所用的闪存的一个典型例子包括一种NAND型闪存。

存储器中的数据依照来自应用程序等的写请求由存储卡所插入的主器件中的文件系统来管理。所述文件系统将要写入的文件分为簇大小的数据片段。给每个被分割的数据分配一个逻辑地址，所述数据按逻辑地址的顺序被分配给未分配的簇。存储卡将数据写入存储器中，同时在存储器中实现的一个表之类的东西上管理每个数据的逻辑地址和用以写入所述逻辑地址的数据的物理地址之间的对应。

当使用这种类型的文件系统时，诸如FAT这样的管理数据和有关根目录入口的信息以及被写数据在存储器中写入数据时要进行更新。然而，NAND型闪存有以下特点：(1)数据一页一页地写入，(2)每个包含多页的块要擦除数据，(3)数据不能写入已经存有数据的页。所以，为了按页更新数据，通过使用一个擦除了的块来执行下面所描述的过程。具体说，将要更新的数据(新数据)写入没有数据写入的新块中，然后，将没有更新的其余的数据从一个含有旧数据(要重写成新数据的数据)的旧块中复制到所述新块中。于是，需要相当多的时间来更新每一页的数据。

如上所述，在每次需要写文件的时候，要频繁地更新管理数据。因此，在使用闪存和FAT文件系统的存储卡中，数据的写和重写速度会慢。

为了避免写速度的减小，可以将FAT文件系统的管理数据写入一个高速缓存块(子块)中，该块专用于按写请求的顺序从低地址页到高地址页存储数据。提供所述高速缓存块时也提供一个每个逻辑地址的数据原先要写入的块(原始块)。随着写入给定数据的请求的到来，数据被写入所述原始块中。每次对已经写入原始块中的数据进行更新的请求来到时，所述数据被相继写入所述子块中。在这个过程中，存储卡准备一个对应表，该表指明，给定逻辑地址上的最新数据要写入子块中的哪一页中。

所述卡在预定的时刻重建原始块。所述重建包括，参考对应表，将子块中每个逻辑地址上的最新数据收集到原始块中。

然而，原始块的重建存在下述的问题。假设，例如，块B1是一个原始块，用来存储地址0到5的数据，如图16所示。地址0到5上的每个旧数据被存储在块B1中，地址0到5上的每个最新数据被存储在所述原始块B1的一个子块SB中。当地址0到5的原始块从这个状态重建时，采取下面的步骤。首先，准备好一个擦除了的块B2，然后，地址0的最新数据从子块的页5中读出，并写入所述块B2的页1中。

接着，地址1的最新数据从子块的页4中读出，并写入所述块B2的页2中。通过重复这个过程，地址0到5的最新数据被写入所述块B2中，如图16所示。最后，块B2被设定为地址0到5的一个相应的原始块。

为了执行上述过程，读写过程重复执行的次数与分配给一个原始块的地址数(在所示例子中为六个地址)相同。在重建期间，存储卡给主器件连续输出占线信号。如果占线信号的输出时间比主器件中设定的时间周期要长的话，主器件可以判断存储卡出现了问题。由于技术的进步而使页的容量增加时，这个问题会变得更加显著。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种存储系统，该系统包含非易失性半导体存储器，它包括由n个(n为自然数)写单元区域构成的第一原始块和由多个写单元区域构成的第一子块，以及一个控制器，它将具有第1到第p个(p为小于n的自然数)地址中的一个地址的数据写入所述第一原始块中，当所述控制器收到写入具有所述第1到第p个地址之一的第一写地址的数据的请求并且具有所述第一写地址的数据存在于所述第一原始块中时，所述控制器将具有所述第一写地址的数据写入所述第一子块中。

根据本发明的一个方面，提供一种写入非易失性半导体存储器中的方法，该存储器包括由n个(n为自然数)写单元区域构成的第一原始块和由多个写单元区域构成的第一子块，该方法包括，将具有第1到第p个(p为小于n的自然数)地址中的一个地址的数据写入所述第一原始块中，当所述控制器收到写具有所述第1到第p个地址之一的第一写地址的数据的请求并且具有所述第一写地址的数据存在于所述第一原始块中时，将具有所述第一写地址的数据写入所述第一子块中。

附图说明

图1是一个示意图，显示了根据本发明的一个实施例的存储卡的配置；

图2显示了根据本发明的实施例的存储卡中信号管脚的信号分配；

图3是一个方框图，显示了根据本发明的实施例的存储卡的硬件配置；