[发明专利]非易失性存储器装置及其迭代排序方法

说明书

非易失性存储器(NVM)装置及其迭代排序方法。所述NVM装置可以进行迭代排序方法来从非易失性存储器的多个实体块中选择一个目标实体块，以及对该目标实体块进行管理操作。迭代排序方法包括：从所述实体块中选择多个候选实体块加入排序集合，依照元数据来排序在排序集合中的所有候选实体块，从排序集合中取走具有最大(或最小)元数据的一个候选实体块作为该目标实体块，以及保留排序集合中的M个候选实体块且将其余候选实体块从排序集合舍弃。

技术领域

本发明涉及一种存储器装置，且特别涉及一种非易失性存储器装置及其迭代排序方法。

背景技术

与传统的硬盘机(hard disk drives)相比，由于快闪存储器(flash memory)存储设备的读/写性能佳且功耗低，使得快闪存储器被广泛应用于数据存储系统中。快闪转换层(Flash Translation Layer，FTL)是快闪存储器型存储设备的核心部分。快闪转换层不仅负责调度数据路径任务(data path tasks，亦即有关于性能)，而且还管理着快闪存储器的可靠性(reliability，亦即有关于耐久性)。快闪转换层为现有技术，故不再赘述。

快闪转换层操作，例如磨损平衡(wear leveling)、垃圾收集(garbagecollection)或巡检读取(patrol read)，利用了来自于存储设备的多个实体块(block)的一些元数据(metadata)。这些实体块的每一个各自具有不同的元数据，以记录自己实体块本身的管理信息或计数值。例如，每个实体块的所述元数据可能包括编程/抹除(program/erase)计数、无效数据计数(invalid data count)以及时间标记(time stamp)。每当快闪转换层需要执行磨损平衡、垃圾收集或巡检读取时，所述元数据(即这些实体块)需要被排序(或至少需要找到最大或最小值)。如何找出这些元数据的最大值(或最小值)，或是排序这些元数据，是一个重要的课题。

发明内容

本发明提供一种非易失性存储器装置及其迭代排序方法，以从多个候选实体块中选择一个目标实体块去进行管理操作。

本发明的实施例提供一种非易失性存储器装置。非易失性存储器装置包括非易失性存储器以及控制器。非易失性存储器具有多个实体块。控制器耦接至非易失性存储器。控制器可以进行迭代排序方法来从这些实体块的K个候选实体块中选择一个目标实体块，以及对该目标实体块进行管理操作。迭代排序方法包括：从所述K个候选实体块中任意选择N-M个候选实体块加入排序集合，依照元数据(metadata)来排序该排序集合中的所有候选实体块，经排序后从该排序集合中取走具有最大元数据或最小元数据的一个候选实体块作为该目标实体块，以及在从该排序集合中取走该目标实体块后保留该排序集合中的M个候选实体块且将其余候选实体块从该排序集合舍弃。其中，K、M、N为整数，且KNM。

本发明的实施例提供一种非易失性存储器装置的迭代排序方法，用以从多个实体块的K个候选实体块中选择一个目标实体块，以便对该目标实体块进行一管理操作。所述迭代排序方法包括下述步骤。从所述K个候选实体块中任意选择N-M个候选实体块加入排序集合。依照元数据来排序该排序集合中的所有候选实体块。经排序后，从该排序集合中取走具有最大元数据或最小元数据的一个候选实体块作为该目标实体块。在从该排序集合中取走该目标实体块后，保留该排序集合中的M个候选实体块，且将其余候选实体块从该排序集合舍弃。其中，K、M、N为整数，且KNM。

基于上述，本发明实施例所提供的非易失性存储器装置及其迭代排序方法，其可以在一个排序集合中保留了前次迭代的M个候选实体块，并且从非易失性存储器装置的多个实体块中任意选择N-M个实体块加入该排序集合，然后依照元数据来排序该排序集合中的所有实体块。藉由迭代抽样方法(iterative sampling method)找最大值/最小值块，然后去进行管理操作。该排序集合中的实体块的数量可以远小于非易失性存储器装置的实体块的数量。与传统解决方案相比较，由于更小的排序空间，因此复杂度低得多，且搜索延迟较小。