[发明专利]混合密度存储体储存装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种储存装置，尤指一种混合密度存储体(Hybrid densitymemory)储存装置及其控制方法。

背景技术

非挥发性存储体(Non-volatile memory，或称为非依电性存储体)是用以储存数据，常应用于存储卡、USB接口随身碟、固态磁盘驱动器等储存装置。闪存(Flash memory)具有高储存密度、低耗电特性、有效的存取效率与合理价格成本等优点，而成为目前非挥发性存储体主流。

存储体是以存储单元(Memory cell，或称为存储胞)保存的电压值来记录储存的位值。传统的储存技术是以单一存储单元保存的电压值为高电位或零电位来记录一位数据为1或0。现有技术已将存储单元所保存电位值进一步作分割，使得单一存储单元可以保存较多不同的电压位准，而能够储存更多位值。举例来说，倘若存储单元可保存四种不同电位值，便能够储存两位数据。传统保存单一位数据存储器制程技术称为单级单元(SLC，Single-level-cell)制程，制成的存储体称为低密度存储体(Low density memory)；保存多位数据存储器制程技术称为多级单元(MLC，Multi-level-cell)制程，制成的存储体则称为高密度存储体(High density memory)。

相较于低密度存储体，高密度存储体的单位面积的数据储存容量可成倍数增加，因而具有大幅提高储存容量与降低成本的优势，然其读写数据、编程与抹除(Erase)所需的时间却较长，此外，多级单元制程技术也导致其抹除耐用次数(Endurance)大幅减少，如此便连带影响了高密度存储体储存装置的数据存取速度与使用寿命等储存特性。

高密度存储体的特点在于储存容量高与成本低，但数据存取速率慢及抹除耐用次数少；而低密度存储体的特点在于抹除耐用次数高与数据存取速率快，但成本高及储存容量低；两种存储体优劣互见，因而造就了混合密度存储体(Hybrid density memory)的应用。所述的混合密度存储体同时包括有高密度存储体与低密度存储体，而如何由两者优势来提升储存效能，为业界投入研发的课题之一。

另外由于早期硬盘机的寻址方式，需结合其磁道、磁头与扇区等三项结构的相关位置来决定数据实际存放的实体位置。此方式下，计算机系统必须在基本输出入系统(BIOS)开机程序进行设定，才能够在计算机操作过程中正确地存取数据。目前硬盘机的主流储存媒体已逐渐演变为闪存，因而计算机系统是基于逻辑区块寻址(LBA，Logical block address)的概念，预先规划逻辑区块寻址与闪存储存区块(Block)的对应关系，并根据此对应关系建立转换表于硬盘机韧体之中。数据存取过程中，主机先将文件的逻辑寻址(LA，Logicaladdress)转换为逻辑区块寻址，数据存取过程仅对硬盘机下达指令，将欲存取的逻辑寻址及逻辑区块寻址等逻辑位置标记于指令的指定字段。硬盘机控制器译码指令之后，便由闪存地址转换层(FTL，Flash transition layer)按照韧体预先建立的转换表，将文件的逻辑位置转换为存储体的实体位置。

而过去优化储存效能的方法如图1所示，该图为一计算机系统的系统架构示意图，图中的系统是用以最佳化硬盘机的动作参数。如图1所示，计算机系统8包括有一主机板81、一硬盘机83及一数据撷取装置87，主机板81以一总线85耦接于硬盘机83，主机板81设置有中央处理器与存储体等组件，以支持计算机系统8的运作。此技术赋予计算机系统8具有一软件(Benchmarksoftware)来控制数据撷取装置87记录主机板81与硬盘机83之间的输入/输出指令序列(IO Command Sequence)信息，经由使用者辅助设定及操作，利用软件分析这些信息，进而根据分析结果来最佳化硬盘机83的动作参数。

然而上述技术具有下列几项缺失：首先，必须在计算机系统上安装额外的软件及装置来撷取输入/输出指令序列；其次，软件进行信息撷取、分析与参数最佳化等过程须人为参与；且，此技术是针对早期硬盘机的应用范畴，并不适用于储存媒体为非挥发性存储体的储存装置。

发明内容