[发明专利]混合密度存储体储存装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种储存装置，尤指一种混合密度存储体(Hybrid densitymemory)储存装置。

背景技术

非挥发性存储体(Non-volatile memory，或称为非依电性存储体)主要应用于储存装置(例如：记忆卡、USB接口随身碟、固态磁盘驱动器等)与数字装置，配合作数据储存。闪存(Flash memory)因具有高储存密度、低耗电性、高存取效率与合理价格成本等特点，而成为时下非挥发性存储体主流。

存储体是以记忆单元(Memory cell，或称为记忆胞)保存的电压值来表示所记录的位值数据。传统的储存技术是以单一记忆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。随着半导体制程技术的精进，记忆单元所保存电位值已可再作分割，使得单一记忆单元保存较多的位准，而储存更多位值。举例来说，倘若记忆单元能够保存四种不同电位值，便可储存两位数据。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，制程的存储体称为低密度存储体(Low densitymemory)；保存多位数据存储体制程技术称为多级单元(MLC，Multi-level-cell)制程，制程的存储体则称为高密度存储体(High densitymemory)。

相较于低密度存储体，高密度存储体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，然其读写与抹除(Erase)数据所需的时间却较长，且多级单元制程也导致高密度存储体的抹除耐用次数(Endurance)大幅减少，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硬件效能。

高密度存储体的特点为高储存容量、低成本、低数据存取速率及低抹除耐用次数，而低密度存储体的特点为高抹除耐用次数、高数据存取速率、低储存容量及低成本，两种存储体是优劣互见，因而造就了混合密度存储体(Hybriddensity memory)的开发与应用。所述的混合密度存储体同时具有高密度存储体与低密度存储体，而如何运用两者优势提升储存装置的效能，为近来业界积极投入研发的课题。

请参阅图1A及图1B，该二图是为现有技术的混合密度存储体的储存管理示意图，图1A显示一档案的逻辑区块80配置，图1B显示此档案的实体区块82配置。如图1A、图1B所示，此技术是将档案的标头区(Spare area或Controldata area)800与数据区805(User data area)个别的实体位置(Physicallocation)分别存放于低密度存储体区块820与高密度存储体区块825内。此是着眼于注记档案控制信息的标头区800有较高的存取速率需求，因而将其配置于低密度存储体储存区块820。然此技术中，档案更新将同时对标头区800与数据区805个别对应的存储体区块(820、825)进行抹除动作，如此将会导致高密度存储体先到达其抹除耐用次数，使得储存装置在低密度存储体的储存效能尚未完全发挥时，便因高密度存储体丧失功能，而面临早夭失效，造成储存资源浪费。

上述方案的缺失可经由混合密度存储体的均匀抹除管理技术来改善。所述的均匀抹除管理是按照高低密度存储体的抹除耐用次数比例相反值来产生权值，藉以调整每一储存区块所记录的抹除次数，再根据调整过的抹除次数来配置档案的实体位置，使得储存装置内部的高密度存储体与低密度存储体尽可能同时到达抹除耐用次数，以达到充分发挥储存资源的目的。而档案配置管理则是根据档案的属性(例如：扩展名)，来指定档案的实体位置为低密度存储体或高密度存储体，以便将需要较高数据存取速率或经常使用的档案储存在具备高抹除耐用次数的低密度存储体。在此档案配置管理方案中，倘若储存装置无法正确识别档案系统或档案属性，便无法将档案确实地配置到适当的存储体，而不能够达到提高储存效能目的。

上述方案的缺失可藉由将档案系统的常用数据归类为热门数据，并在储存装置内建立热门清单，记录热门数据的逻辑位置(Logical location)，将热门数据的实体位置(Physical location)配置于低密度存储体中，以便充分发挥低密度存储体的使用寿命及取得较高的数据存取速率。此方案虽能够发挥低密度存储体的使用寿命，与利用低密度存储体所具备高存取速度，然却未能达到减少非挥发性存储体的抹除次数，以延长储存装置使用寿命的功效。本案发明人有鉴于此，故而提出本案，以期提升系统运作速度，并减少非挥发性存储体的抹除次数，延长储存装置的使用寿命。

发明内容