[发明专利]具可变动错误校正码机制的快闪储存装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明是为一种具错误校正码机制的快闪储存装置，尤指一种具可变动错误校正码机制的快闪储存装置。

背景技术

众所周知，闪存(flash memory)具有抗冲击(shock)、非挥发(nonvolatile)、与高储存密度等优点。因此，闪存搭配控制电路所形成的快闪储存装置(flash memory storage device)已经广泛的被使用。例如，大姆哥(thumb drive)、小型快闪储存装置(compact flash，简称CF卡)、安全数字储存装置(secure digital，简称SD卡)、多媒体卡储存装置(multi media card，简称MMC卡)等等。

一般来说，市面上的与非门闪存(Nand-Flash memory)可区分为二种，亦即，单准位存储单元型闪存(Single Level Cell Nand-Flash，以下简称SLC型闪存)以及多准位存储单元型闪存(Multi Level Cell Nand-Flash，以下简称MLC型闪存)。所谓的SLC型闪存就是在单一存储单元(memory cell)中可以存取一个位(bit)；反之，MLC型闪存就是在单一存储单元中可以存取一个以上的位。

上述二型闪存是利用不同的工艺方法所制造的，虽然都具有非挥发的特性，但是其处理效能以及特性仍有显著的不同。以下归纳出SLC型闪存与MLC型闪存的差异及特征。

SLC型闪存：

(I)SLC型闪存的每一页(page)具有可重复写入(multi-write)资料的特性，且可由任意页数写入。

(II)SLC型闪存资料写入的正确性(reliability and maintainability)很高，因此不需要太复杂的错误校正码(Error Correcting Codes，ECC)。

(III)SLC型闪存的使用寿命(available)长，平均每单位存储单元可写入次数约在十万次左右。

(IV)SLC型闪存的区块擦除时间(block erase time)以及页写入时间(page programming time)较短。

(V)SLC型闪存的价格较高。

MLC型闪存：

(I)MLC型闪存的每一页(page)仅有一次写入资料的特性，且必须由低页数依序写入。

(II)MLC型闪存资料写入的错误率高，因此需要复杂的错误校正码(ECC)来除错。

(III)MLC型闪存的使用寿命短，平均每单位存储单元可写入次数约在5000次左右。

(IV)MLC型闪存的区块擦除时间以及页写入时间较长。

(V)MLC型闪存的价格较低，且在相同面积里MLC型闪存具有较高的资料密度(high density)。

由于MLC型闪存的价格远较SLC型闪存为低，因此市场上的快闪储存装置多采用MLC型闪存。如前所述，MLC型闪存平均每单位存储单元可写入次数仅约在5000次左右，为了延长MLC型闪存的寿命，一般多会采用以下三种措施：(I)故障区块管理(bad block management)，用以侦测并标示MLC型闪存内的故障区块，避免日后资料存入故障区块中，使得某一特定区块因过度存取而造成故障，以增加可靠度。(II)平均抹写(wear leveling)，用以平均使用MLC型闪存内的每一储存区块，以加强使用寿命。(III)较强的错误校正码(error correcting codes，ECC)，用以检查储存于MLC型闪存内的资料，并对产生错误的资料予以修复，以增加稳定度。

请参照图1，其所绘示为一具错误校正码的快闪储存装置示意图。快闪储存装置10中包括一控制电路12与一闪存16。再者，主机(host)30可利用一主机总线20来存取快闪储存装置10内的资料。当然，主机总线20可为一压缩快闪储存装置(compact flash，简称CF)总线、安全数字储存装置(secure digital，简称SD)总线、多媒体卡储存装置(multi media card，简称MMC)总线、通用串接总线(universal serial bus，简称USB)、IEEE1394总线或者其它类似总线。并且，快闪储存装置10中有一内部总线18连接于控制电路12与闪存16之间。此外，控制电路12中还包括一错误校正码单元14。