[发明专利]闪速存储器逻辑区块管理方法及其控制电路与储存系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于闪速存储器的逻辑区块管理方法及使用此方法的闪速存储器控制电路与闪速存储器储存系统。

背景技术

数码相机、手机与MP3在这几年来的成长十分迅速，使得消费者对储存媒体的需求也急速增加。由于闪速存储器(flash memory)具有数据非挥发性、省电、体积小与无机械结构等的特性，适合可携式应用，最适合使用于这类可携式由电池供电的产品上。固态硬盘就是一种以与非(NAND)闪速存储器作为储存媒体的储存装置。

一般来说，闪速存储器储存装置中的闪速存储器模组会具有多个物理区块，且这些物理区块会由闪速存储器储存装置的闪速存储器控制器逻辑地分组为系统区(system area)、数据区(data area)、备用区(spare area)与取代区(replacement area)。系统区的物理区块是用以储存闪速存储器储存装置的相关重要信息，而取代区的物理区块是用以取代数据区或备用区中已损坏的物理区块损坏，因此在一般存取状态下，主机系统是无法存取系统区与取代区中的物理区块。至于归类为数据区的物理区块中会储存由写入指令所写入的有效数据，而备用区中的物理区块是用以在执行写入指令时替换数据区中的物理区块。具体来说，当闪速存储器储存装置接收到主机系统的写入指令而欲对数据区的物理区块进行写入时，闪速存储器储存装置会从备用区中提取一物理区块并且将在数据区中欲写入的物理区块中的有效旧数据与欲写入的新数据写入至从备用区中提取的物理区块中并且将已写入新数据的物理区块逻辑地关联为数据区，并且将原本数据区的物理区块进行抹除并逻辑地关联为备用区。为了能够让主机系统能够顺利地存取以轮替方式储存数据的物理区块，闪速存储器储存装置会提供逻辑区块给主机系统。也就是说，闪速存储器储存装置会通过在逻辑区块-物理区块对映表(logical block-physical block mapping table)中记录与更新逻辑区块与数据区的物理区块之间的对映关系来反映物理区块的轮替，所以主机系统仅需要针对所提供逻辑区块进行写入而闪速存储器储存装置会根据逻辑区块-物理区块对映表对所对映的物理区块进行读取或写入数据。

然而，由于闪速存储器制程上的进步而使得每一物理区块的设计容量会越来越大的同时，上述搬移有效旧数据的时间会相对地增加，因而降低整体系统的效能。另外，当闪速存储器储存装置用作为安装电脑作业系统的储存媒体时，作业系统会经常性地存取特定数据(例如，文件配置表(File Allocation Table，简称FAT)，在上述运作机制下闪速存储器忆体储存装置的物理区块会被频繁地进行抹除以完成数据的更新。然而，物理区块的抹除次数是有限的(例如，物理区块抹除一万次后就会损坏)，因此在频繁地抹除物理区块的情况下，闪速存储器储存装置的寿命将大幅缩短。

一般来说，使用者或作业系统在储存装置上储存数据皆有一特定使用模式。例如，某些逻辑区块的使用频率较高，而某些逻辑区块的使用频率较低。因此，若能根据每一逻辑区块的使用频率来设计不同的写入机制，则将可有效地提升闪速存储器储存装置的效能，延长闪速存储器储存装置的寿命。然而，在闪速存储器储存装置的资源有限下，如何能够在兼顾运作效能下在每次执行存取指令时区别出较常使用与较少使用的逻辑区块，将是能否实现“根据每一逻辑区块的使用频率来设计不同的写入机制”的关键。

发明内容

本发明提供一种逻辑区块管理方法，其能够有效地区分写入次数(或频率)较高的逻辑区块与写入次数(或频率)较低的逻辑区块。

本发明提供一种闪速存储器控制电路，其能够执行上述逻辑区块管理方法以有效地区分写入次数(或频率)较高的逻辑区块与写入次数(或频率)较低的逻辑区块。

本发明提供一种闪速存储器储存系统，其能够执行上述逻辑区块管理方法以有效地区分写入次数(或频率)较高的逻辑区块与写入次数(或频率)较低的逻辑区块。

本发明实施例提出一种逻辑区块管理方法，用于管理一闪速存储器储存装置的多个逻辑区块。本逻辑区块管理方法包括提供一闪速存储器控制器，将逻辑区块分组为多个逻辑区域，并且记录逻辑区块与逻辑区域之间的对映关系，其中每一逻辑区块对映逻辑区域的其中之一。本逻辑区块管理方法也包括为每一逻辑区块计数一使用次数值，并且由闪速存储器控制器根据使用次数值调整逻辑区块与逻辑区域之间的对映关系。