[发明专利]存储装置以及数据保存方法

说明书

本发明提供一种存储装置以及数据保存方法，该存储装置包括：快闪式存储器阵列以及控制器。快闪式存储器阵列包括多个区块，多个区块的第一区块的抹除次数在上述多个区块的抹除次数中最小，为最小抹除次数。当判断多个区块的平均抹除次数与最小抹除次数的差超过冷数据临限值时，控制器选择第一区块作为源区块。当执行均衡磨损程序的数据搬移时，控制器将源区块的数据搬移至目标区块。

技术领域

本发明涉及一种快闪式存储器及其数据保存方法，特别涉及一种应用于快闪式存储器的静态耗损均衡(static wear-leveling)方法，进而提高快闪式存储器的使用寿命。

背景技术

随着工艺尺寸下降及多电压电平存储技术的发展，快闪式存储器的物理区块的抹除次数(Erase Count，EC)的理论值上限不断下降，而且由于使用者数据有冷热属性(即，频繁存取的数据称之为热数据，不常存取的数据称之为冷数据)，所以导致每个物理区块的抹除次数有所差别。由于存放热数据的区块会因频繁抹除与写入使得抹除次数很快达到上限而坏掉，而存放冷数据的区块容量得不到充分利用，为了充分利用有限的快闪式存储器寿命，因而提出了静态耗损均衡(Static wear-leveling)算法。

由于静态耗损均衡算法是软件内部的控制操作，会对主机的性能产生影响，所以不好的选择策略会导致内部的数据搬移没有意义。例如，将一部分特别热的数据搬移到一个抹除次数很大的物理区块上，如此将无法达成防止该区块的抹除次数继续增长的目的；或者，累计使用过程中产生的抹除次数比较小的物理区块总是很难被抹除与写入，导致该区块的抹除次数显著地小于平均抹除次数，也使得该区块的利用率降低。

因此，我们有必要针对静态损耗均衡算法进行优化，以利在合适的时机选择最合适的物理区块来进行数据搬移，进而降低成本并有效的控制物理区块的抹除次数。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种存储装置，包括：一快闪式存储器阵列以及一控制器。上述快闪式存储器阵列包括多个区块，上述多个区块的一第一区块的抹除次数在上述多个区块的抹除次数中最小，为一最小抹除次数。当上述控制器判断上述多个区块的一平均抹除次数与上述最小抹除次数的差超过一冷数据临限值时，选择上述第一区块作为一源区块，其中当执行一均衡磨损程序的数据搬移时，上述控制器将上述源区块的数据搬移至一目标区块。

本发明更提出一种数据保存方法，适用于一快闪式存储器阵列，包括：判断上述快闪式存储器阵列的多个区块的一平均抹除次数以及一最小抹除次数的差是否超过一冷数据临限值，其中上述快闪式存储器阵列的一第一区块的抹除次数在上述多个区块的抹除次数中最小，为上述最小抹除次数；以及当判断到上述平均抹除次数与上述最小抹除次数超过上述冷数据临限值时，选择上述第一区块作为一源区块，其中当执行一均衡磨损程序的数据搬移时，上述控制器将上述源区块的数据搬移至一目标区块。

本发明的数据保存方法根据不同的情况，选择抹除次数最小或写入序号最小的区块作为均衡磨损程序的数据搬移的源区块。若是选择抹除次数最小的区块作为源区块的话，能够提高抹除数据次数最小的区块被使用的机会，使得快闪式存储器阵列的整体抹除次数能够均衡，不会出现抹除次数过小的区块。若是选择写入序号最小的区块，代表将最早被写入的数据(亦即，冷数据)搬移至频繁被抹除与写入的区块，使得该目标区块的抹除次数得以冻结，避免快闪式存储器阵列的最大抹除次数增加的过快，进而均衡整体的抹除次数。本发明的数据保存方法根据所有的区块的当前抹除状态合理地照顾到分离的冷数据和冷块(即抹除次数较小的块)，使得源区块的选择更有针对性。

附图说明

图1是显示根据本发明的一实施例所述的存储装置的方块图；

图2A和2B是显示根据本发明的一实施例所述数据保存方法的流程图；

图3是显示根据本发明的一实施例所述的快闪式存储器阵列的抹除次数的分布图；

图4是显示根据本发明的一实施例所述的快闪式存储器阵列的抹除次数的分布图；