[发明专利]数据管理方法、存储器控制器与存储器储存装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据管理方法，且尤其涉及一种用于写入数据至可复写式非易失性存储器的实体区块的数据管理方法及使用此方法的存储器控制器与存储器储存装置。

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。由于可复写式非易失性存储器(rewritablenon-volatile memory)具有数据非易失性、省电、体积小、无机械结构、读写速度快等特性，最适于可携式电子产品，例如笔记型电脑。固态硬盘就是一种以快闪存储器作为储存媒体的储存装置。因此，近年快闪存储器产业成为电子产业中相当热门的一环。

快闪存储器模组的存储器子模组具有多个实体单元，每一实体单元是由一个或多个实体区块(physical block)所组成，且每一实体区块具有多个实体页面(physical page)，其中在实体区块中写入数据时必须依据实体页面的顺序依序地写入数据。此外，已被写入数据的实体页面并需先被抹除后才能再次用于写入数据。特别是，实体区块为抹除的最小单位，并且实体页面为程式化(亦称写入)的最小单元。因此，在快闪存储器模组的管理中，实体单元会被区分为数据区与闲置区。

数据区的实体单元是用以储存主机系统所储存的数据。具体来说，存储器储存装置中的存储器管理电路会将主机系统所存取的逻辑存取地址转换为逻辑单元的逻辑页面并且将逻辑单元的逻辑页面映射至数据区的实体单元的实体页面。也就是说，快闪存储器模组的管理上数据区的实体单元是被视为已被使用的实体单元(例如，已储存主机系统所写入的数据)。例如，存储器管理电路会使用逻辑单元-实体单元映射表来记载逻辑单元与数据区的实体单元的映射关系，其中逻辑单元中的逻辑页面是依序地对应所映射的实体单元的实体页面。

闲置区的实体单元是用以轮替数据区中的实体单元。具体来说，如上所述，已写入数据的实体区块必须被抹除后才可再次用于写入数据，因此，闲置区的实体单元是被设计用于写入更新数据以替换映射逻辑单元的实体单元。基此，在闲置区中的实体单元为空或可使用的实体单元，即无记录数据或标记为已没用的无效数据。

也就是说，数据区与闲置区的实体单元是以轮替方式来映射逻辑单元，以储存主机系统所写入的数据。例如，存储器储存装置的存储器管理电路会从闲置区中提取一个或多个实体单元作为轮替的实体单元，并且当主机系统欲写入更新数据的逻辑存取地址是对应某一逻辑单元的某一逻辑页面时，存储器储存装置的存储器管理电路会将此更新数据写入至轮替的实体单元的实体页面中。

此外，存储器管理电路会在所写入的实体页面的冗余区中记录此实体页面储存某一逻辑页面的更新数据，并且在数据区中原先映射此逻辑页面的实体页面会被标记为无效。特别是，倘若在闲置区中可用的实体单元的数目少于一预设门槛值时，在执行写入指令时存储器管理电路必须进行数据合并(Merge)程序，以避免闲置区的实体单元被耗尽(exhaust)。具体来说，在数据合并程序中，存储器管理电路会从闲置区中提取一个空的实体单元，将在轮替的实体单元以及数据区的实体单元中属于同一个逻辑单元的有效数据复制至所提取的实体单元中，由此所储存数据皆为无效数据的轮替实体单元与数据区中的实体单元就可被抹除并关联至闲置区。

因快闪存储器制程上的进步，使得每一实体区块的实体页面的设计容量有变大的趋势。以现行的快闪存储器为例，其每一实体页面的容量多为8千位元组(Kilobyte；KB)。然而，主机系统传送至储存装置的写入数据通常是以4KB为单位，故每当主机系统写入一笔4KB的数据至实体单元的某一8KB的实体页面时，被写入4KB数据的实体页面就会有另外的4KB空间没有被使用到，而造成实体单元的储存空间的浪费。

发明内容

本发明提供一种数据管理方法、存储器控制器与存储器储存装置，其能够在实体单元的同一个实体页面中写入两笔对应至不同逻辑页面的更新数据，以提高全域混乱实体单元的储存空间的使用效率。