[发明专利]数据储存装置与操作方法

说明书

本发明涉及一种数据储存装置与操作方法，该装置包括快闪存储器以及控制器。快闪存储器包括多个区块，其中区块的每一个包括多个页面。控制器耦接快闪存储器，用以依据快闪存储器中的空闲区块的数量以及快闪存储器中多数页面为空闲的无效率区块的数量，在快闪存储器执行一存储器回收流程，用以合并至少两个无效率区块以从多个无效率区块中释放至少一个空闲区块。

技术领域

本发明有关于一种包含快闪存储器(FLASH memory)的数据储存装置，特别是关于在快闪存储器上执行存储器回收(garbage-collection,GC)的流程。

背景技术

存储器回收流程被广泛使用于各种存储器装置中。存储器回收流程特别被使用在大多数页面为被用或空闲的无效率的区块，合并这些无效率的区块为一个有效率的区块，而得到更多备用区块。藉由规律地执行存储器回收流程，能够提升存储器装置的效率。

然而，是否执行存储器回收流程通常是由一个临界值所决定。当决定执行存储器回收流程时，会降低存储器装置的效能。举例而言，因为执行存储器回收，造成写入延迟的突然增加以及效能突然劣化。此外，存储器装置具有不同的操作状态，能够执行来自主机的各种指令。因此，需要一种动态调整的存储器回收流程，防止存储器装置的效能突然劣化，并且配合各种操作状态与主机指令。

发明内容

本发明的一实施例提供了一种数据储存装置，包括快闪存储器以及控制器。快闪存储器包括多个区块，其中区块的每一个包括多个页面。控制器耦接快闪存储器，用以依据快闪存储器中的空闲区块的数量以及快闪存储器中多数页面为空闲的无效率区块的数量，在快闪存储器执行一存储器回收流程，并且存储器回收流程用以合并至少两个无效率区块以从多个无效率区块中释放至少一个空闲区块。

在一实施例中，当无效率区块的数量小于一第一临界值时，快闪存储器位于一第一状态；当快闪存储器中的空闲区块的数量大于或等于一第二临界值时，快闪存储器位于一第二状态；当快闪存储器中的空闲区块的数量大于或等于一第三临界值并且小于第二临界值时，快闪存储器位于一第三状态或一第四状态；当快闪存储器中的空闲区块的数量大于或等于一第四临界值并且小于第三临界值时，快闪存储器位于一第五状态；以及当快闪存储器中的空闲区块的数量小于第四临界值时，快闪存储器位于一第六状态，其中第二临界值大于第三临界值，第三临界值大于第四临界值。相较于快闪存储器位于第三状态，当快闪存储器位于该第四状态时控制器会执行更多存储器回收流程。

此外，控制器还依据数据储存装置的一操作模式在快闪存储器执行存储器回收流程。数据储存装置的操作模式包括一读取再生操作或是一平均抹除操作，并且平均抹除操作的存储器回收流程的执行，比起读取再生操作的存储器回收流程的执行具有较高的优先顺序。当操作模式为读取再生操作时，控制器指定要被再生的区块为要被合并的区块，并且当快闪存储器位于第一状态、第二状态、第三状态、第四状态或第五状态时，执行读取再生操作。当操作模式为平均抹除操作时，控制器指定低抹除次数的区块为存储器回收流程中要被合并的区块，并且当快闪存储器位于第一状态、第二状态、第三状态、第四状态或第五状态时，执行平均抹除操作。

在另一实施例中，控制器耦接一主机，控制器还依据主机所传送的指令在快闪存储器执行存储器回收流程。主机所传送的指令包括一更新指令或一清除指令。当快闪存储器位于第一状态、第二状态、第三状态或第四状态时，快闪存储器流程依据更新指令而执行，当快闪存储器位于第一状态或第二状态时，快闪存储器流程依据清除指令而执行。当快闪存储器位于第六状态时执行存储器回收流程的频率，高于当快闪存储器位于第一状态、第二状态、第三状态、第四状态或第五状态时执行存储器回收流程的频率。

本发明的另一实施例提供了一种快闪存储器的操作方法，包括决定快闪存储器中的空闲区块的数量以及快闪存储器中多数页面为空闲的无效率区块的数量；以及依据快闪存储器中的空闲区块的数量以及无效率区块的数量，在快闪存储器执行一存储器回收流程，其中存储器回收流程用以合并至少两个无效率区块以从多个无效率区块中释放至少一个空闲区块。