信息存儲(chǔ)設(shè)備制造技術(shù)

根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)，提供了一種具有非易失性存儲(chǔ)器件的信息存儲(chǔ)設(shè)備，在該非易失性存儲(chǔ)器件中，數(shù)據(jù)擦除塊大于數(shù)據(jù)寫入塊，該設(shè)備包括：擦除裝置（１－３），用于根據(jù)主機(jī)發(fā)出的寫命令，在非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)進(jìn)行擦除；清潔塊指針（１－４ａ），用于存儲(chǔ)被擦除裝置擦除的非易失性存儲(chǔ)器件擦除區(qū)的地址，以及指示到該處數(shù)據(jù)被寫入的、擦除區(qū)內(nèi)的寫入塊位置的信息；確定裝置（１－３），用于根據(jù)清潔塊指針，確定是否可以將與寫命令有關(guān)的數(shù)據(jù)寫入被擦除裝置擦除的、非易失性存儲(chǔ)器件的擦除區(qū)；以及寫裝置（１－３），用于在確定裝置確定可以寫入數(shù)據(jù)時(shí)，將與寫命令有關(guān)的數(shù)據(jù)寫入擦除區(qū)。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及信息存儲(chǔ)設(shè)備，更具體地說，本專利技術(shù)涉及存儲(chǔ)器卡，例如SD(保密數(shù)字)存儲(chǔ)器卡。
技術(shù)介紹
有一種以閃速存儲(chǔ)器為代表的非易失性存儲(chǔ)器件，其最小擦除單元(數(shù)據(jù)擦除塊)大于最小寫入單元(數(shù)據(jù)寫入塊)。當(dāng)在這種非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)進(jìn)行附加寫時(shí)，執(zhí)行使現(xiàn)有數(shù)據(jù)移位的操作和數(shù)據(jù)寫操作。在數(shù)據(jù)移位操作中，在非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)準(zhǔn)備新數(shù)據(jù)擦除塊區(qū)，將數(shù)據(jù)拷貝到該區(qū)內(nèi)，然后將附加寫數(shù)據(jù)寫入該區(qū)。以下將更詳細(xì)說明“數(shù)據(jù)移位操作”。在諸如NAND型閃速存儲(chǔ)器或AND型閃速存儲(chǔ)器的非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)移位操作，在該非易失性存儲(chǔ)器件中，只能以“1→0”或“0→1”的一個(gè)方向?qū)懭霐?shù)據(jù)位。在NAND型閃速存儲(chǔ)器中，例如，只能以“1→0”的一個(gè)方向?qū)懭霐?shù)據(jù)。即使在具有數(shù)據(jù)“0”的區(qū)內(nèi)寫入“1”，也不能寫入“1”，而是仍保留數(shù)據(jù)“0”。除非非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)的所有寫入?yún)^(qū)具有初始值“1”，否則可能存在要寫入的數(shù)據(jù)與實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)不一致的情況。在所有區(qū)內(nèi)置位數(shù)據(jù)值“1”的唯一方法是對(duì)該區(qū)內(nèi)的各地址發(fā)擦除命令。假定主機(jī)已經(jīng)發(fā)出新寫8KB數(shù)據(jù)的第一命令和在新寫8KB數(shù)據(jù)后寫(附加寫)8KB數(shù)據(jù)的第二命令。由于第二命令涉及附加寫，所以在非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)的區(qū)內(nèi)嘗試進(jìn)行附加數(shù)據(jù)寫。然而，不能保證該區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)是否是“1”(即擦除后的數(shù)據(jù))，所以要寫入的數(shù)據(jù)可能與實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)不一致。為了避免發(fā)生此問題，準(zhǔn)備新寫入?yún)^(qū)來代替上述區(qū)用于進(jìn)行附加寫。首先，擦除新寫入?yún)^(qū)，從而產(chǎn)生具有數(shù)值“1”的新寫入?yún)^(qū)。然后，將現(xiàn)有數(shù)據(jù)拷貝到新寫入塊內(nèi)。此后，寫入來自主機(jī)的附加寫數(shù)據(jù)，并且使先前使用的寫入?yún)^(qū)失效。該過程需要移位現(xiàn)有數(shù)據(jù)。閃速存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn)在于非易失性和可重寫。然而，在某些情況下，禁止物理覆蓋寫。此外，擦除/寫速度通常低于讀速度。不僅如此，在最小擦除單元大于最小讀取/寫入單元情況下，即使在只有部分區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)需要被重寫時(shí)，仍必須拷貝或擦除閃速存儲(chǔ)器內(nèi)的現(xiàn)有數(shù)據(jù)，這被描述為“現(xiàn)有數(shù)據(jù)移位操作”。因此，存在許多必要操作，而且不能提高寫操作速度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種具有非易失性存儲(chǔ)器件的信息存儲(chǔ)設(shè)備，該非易失性存儲(chǔ)器件的數(shù)據(jù)擦除塊大于數(shù)據(jù)寫入塊，該信息存儲(chǔ)設(shè)備包括擦除裝置，用于根據(jù)主機(jī)發(fā)出的寫命令，在非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)進(jìn)行擦除；清潔塊指針，用于存儲(chǔ)被擦除裝置擦除的非易失性存儲(chǔ)器件擦除區(qū)的地址，以及指示到該處數(shù)據(jù)被寫入的、擦除區(qū)內(nèi)的寫入塊位置的信息；確定裝置，用于根據(jù)清潔塊指針，確定是否可以將與寫命令有關(guān)的數(shù)據(jù)寫入被擦除裝置擦除的、非易失性存儲(chǔ)器件的擦除區(qū)；以及寫裝置，用于在確定裝置確定可以寫入數(shù)據(jù)時(shí)，將與寫命令有關(guān)的數(shù)據(jù)寫入擦除區(qū)。附圖說明圖1示出根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的信息存儲(chǔ)設(shè)備；圖2示出清潔塊指針的結(jié)構(gòu)圖3示出寫入非易失性存儲(chǔ)器件的數(shù)據(jù)與清潔塊指針的關(guān)系；圖4是示出在進(jìn)行擦除時(shí)的處理過程的流程圖； 圖5是示出數(shù)據(jù)寫操作的流程圖；圖6A示出主機(jī)控制器發(fā)出的寫命令；圖6B示出在設(shè)置一個(gè)清潔塊指針情況下信息存儲(chǔ)設(shè)備的運(yùn)行過程；圖6C示出在設(shè)置兩個(gè)清潔塊指針情況下信息存儲(chǔ)設(shè)備的運(yùn)行過程；以及圖7是示出在非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)設(shè)置清潔塊指針情況下的運(yùn)行過程的流程圖。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖說明根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)方面的信息存儲(chǔ)設(shè)備。圖1示出根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的信息存儲(chǔ)設(shè)備。如圖1所示，本實(shí)施例的信息存儲(chǔ)設(shè)備包括主機(jī)模塊接口1-1、非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)1-2、MPU1-3、臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)1-4、非易失性存儲(chǔ)器件的接口1-5(以下稱為“非易失性存儲(chǔ)器件接口1-5”)以及非易失性存儲(chǔ)器件1-6。主機(jī)模塊接口1-1將信息發(fā)送到主機(jī)控制器1-2，并從主機(jī)控制器1-2接收信息。非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)1-2存儲(chǔ)用于控制MPU1-3的固件。MPU1-3控制根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的信息存儲(chǔ)設(shè)備的寫操作。此外，MPU1-3控制整個(gè)信息存儲(chǔ)設(shè)備。根據(jù)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)1-2內(nèi)的程序，MPU1-3解釋主機(jī)控制器2發(fā)出的請(qǐng)求以及訪問非易失性存儲(chǔ)器件1-6，例如，發(fā)出命令和傳送數(shù)據(jù)。臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)1-4是MPU1-3的工作區(qū)。臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)1-4不僅用于在將數(shù)據(jù)寫入/讀出非易失性存儲(chǔ)器件1-6時(shí)，臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而且用于存儲(chǔ)訪問非易失性存儲(chǔ)器件1-6或主機(jī)控制器所需的變量。此外，臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)1-4還存儲(chǔ)該實(shí)施例的信息存儲(chǔ)設(shè)備使用的清潔塊指針1-4a。以下將說明清潔塊指針1-4a的特定結(jié)構(gòu)。非易失性存儲(chǔ)器件接口1-5一方面與非易失性存儲(chǔ)器件1-6之間，另一方面與MPU1-3和主機(jī)控制器2之間傳送/接收信息。主機(jī)控制器2是用于對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備1執(zhí)行諸如讀、寫和擦除的存取操作的單元。主機(jī)控制器2是例如個(gè)人計(jì)算機(jī)。現(xiàn)在將說明根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的信息存儲(chǔ)設(shè)備的運(yùn)行過程。在主機(jī)控制器2發(fā)出讀命令后，MPU1-3解釋讀地址，然后，將臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)1-4用作工作區(qū)，通過非易失性存儲(chǔ)器件接口1-5，將讀命令發(fā)送到非易失性存儲(chǔ)器件1-6。將從非易失性存儲(chǔ)器件1-6讀出的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)1-4，然后，在MPU1-3的控制下將該數(shù)據(jù)送到主機(jī)控制器2。在主機(jī)控制器2發(fā)出寫命令時(shí)，MPU1-3解釋寫地址，并將寫數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)1-4。然后，通過非易失性存儲(chǔ)器件接口1-5，MPU1-3將寫命令發(fā)送到非易失性存儲(chǔ)器件1-6，這樣實(shí)現(xiàn)寫操作。臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)1-4存儲(chǔ)被稱為“清潔塊指針”的變量。因此，臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)1-4具有有效處理主機(jī)控制器發(fā)送的寫數(shù)據(jù)所需的功能。圖2示出清潔塊指針的結(jié)構(gòu)。清潔塊指針1-4a包括數(shù)據(jù)擦除塊地址和寫使能指針。清潔塊指針1-4a指出數(shù)據(jù)可以寫入以由相關(guān)擦除塊地址的寫使能指針指出的塊開始的區(qū)內(nèi)。在圖2所示的例子中，信息“0X1000”描述為清潔塊指針內(nèi)的擦除塊地址，而信息“0X003”描述為寫使能指針。這意味著，前3個(gè)寫入塊禁止進(jìn)行數(shù)據(jù)寫，因?yàn)樵谄鋬?nèi)已經(jīng)寫入了數(shù)據(jù)。現(xiàn)在說明將數(shù)據(jù)附加寫入其數(shù)據(jù)擦除塊的大小大于數(shù)據(jù)讀取/寫入塊的大小的非易失性存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的情況。在此實(shí)施例中，假定數(shù)據(jù)擦除塊為16KB，而數(shù)據(jù)讀取/寫入塊是8KB，而且主機(jī)控制器發(fā)送了兩次進(jìn)行8KB數(shù)據(jù)寫的命令。圖3示出寫入非易失性存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)與清潔塊指針之間的關(guān)系。圖4是示出在進(jìn)行擦除時(shí)的處理過程的流程圖。圖5是示出數(shù)據(jù)寫操作的流程圖。如果主機(jī)控制器已經(jīng)發(fā)出8KB數(shù)據(jù)的新寫命令，則MPU1-3根據(jù)傳統(tǒng)方法，在非易失性存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行擦除操作，從而保留進(jìn)行數(shù)據(jù)寫的區(qū)域。因此，形成可寫入?yún)^(qū)(圖4S1)。此時(shí)，更新存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)的清潔塊指針(圖4S2、S3)。如果地址為X的擦除塊已經(jīng)被擦除，則“X”描述為清潔塊指針內(nèi)的擦除塊地址(CBP-Addr)，而“0”描述為寫使能指針(CBP-Wp)。這樣，就完成了擦除操作。接著，將參考圖5說明寫操作。首先，確定寫命令的寫地址是否與擦除塊地址一致(S11)。如果在步驟S11確定不一致，則保留新寫入?yún)^(qū)(S12)，而且對(duì)新寫入?yún)^(qū)進(jìn)行擦除操作(S13)。隨后，將新寫入?yún)^(qū)地址作為擦除塊地址存儲(chǔ)在清潔塊指針內(nèi)(S14)，并且將“0”作為寫使能指針存儲(chǔ)(S15)。然后，進(jìn)行數(shù)據(jù)寫(S16)，并更新寫使能指針(S19)。另一方面，如果在步驟S11確定寫命令的寫地址與擦除塊地址一致，則將寫地址與寫使能指針本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有非易失性存儲(chǔ)器件的信息存儲(chǔ)設(shè)備，在該非易失性存儲(chǔ)器件中，數(shù)據(jù)擦除塊大于數(shù)據(jù)寫入塊，該設(shè)備的特征在于包括： 擦除裝置（１－３），用于根據(jù)來自主機(jī)的寫命令，在非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)進(jìn)行擦除； 清潔塊指針（１－４ａ），用于存儲(chǔ)被擦除裝置擦除的非易失性存儲(chǔ)器件中擦除區(qū)的地址，以及指示到該處數(shù)據(jù)被寫入的擦除區(qū)內(nèi)寫入塊位置的信息； 確定裝置（１－３），用于根據(jù)清潔塊指針，確定是否可以將與寫命令有關(guān)的數(shù)據(jù)寫入被擦除裝置擦除的、非易失性存儲(chǔ)器件中的擦除區(qū)；以及 寫裝置（１－３），用于在確定裝置確定可以寫入數(shù)據(jù)時(shí)，將與寫命令有關(guān)的數(shù)據(jù)寫入擦除區(qū)。

【技術(shù)特征摘要】
JP 2002-3-20 079299/20021.一種具有非易失性存儲(chǔ)器件的信息存儲(chǔ)設(shè)備，在該非易失性存儲(chǔ)器件中，數(shù)據(jù)擦除塊大于數(shù)據(jù)寫入塊，該設(shè)備的特征在于包括擦除裝置(1-3)，用于根據(jù)來自主機(jī)的寫命令，在非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)進(jìn)行擦除；清潔塊指針(1-4a)，用于存儲(chǔ)被擦除裝置擦除的非易失性存儲(chǔ)器件中擦除區(qū)的地址，以及指示到該處數(shù)據(jù)被寫入的擦除區(qū)內(nèi)寫入塊位置的信息；確定裝置(1-3)，用于根據(jù)清潔塊指針，確定是否可以將與寫命令有關(guān)的數(shù)據(jù)寫入被擦除裝置擦除的、非易失性存儲(chǔ)器件中的擦除區(qū)；以及寫裝置(1-3)，用于在確定裝置確定可以寫入數(shù)據(jù)時(shí)，將與寫命令有關(guān)的數(shù)據(jù)寫入擦除區(qū)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息存儲(chǔ)設(shè)備，其特征在于，將清潔塊指針存儲(chǔ)到與非易失性存儲(chǔ)器件分離設(shè)置的臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息存儲(chǔ)設(shè)備，其特征在于，將清潔塊指針以及與寫命令有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息存儲(chǔ)設(shè)備，其特征在于，確定裝置包括第一確定裝置，用于確定與寫命令有關(guān)的寫地址是否與擦除區(qū)的地址一致；以及第二確定裝置，用于在第一確定裝置確定與寫命令有關(guān)的寫地址與擦除區(qū)的地址一致時(shí)，根據(jù)清潔塊指針，確定是否可以將與寫命令有關(guān)的數(shù)據(jù)寫入擦除區(qū)。5.一種具有非易失性存儲(chǔ)器件的信息存儲(chǔ)設(shè)備，在該非易失性存儲(chǔ)器件中，數(shù)據(jù)擦除塊大于數(shù)據(jù)寫入塊，該設(shè)備的特征在于包括擦除裝置(1-3)，用于根據(jù)來自主機(jī)的寫命令，擦除非易失性存儲(chǔ)器件；第一清潔塊指針(CBP-1)，用于存儲(chǔ)被擦除裝置擦除的非易失性存儲(chǔ)器件內(nèi)第一擦除區(qū)的地址，以及指示到該處數(shù)據(jù)被寫入的第一擦除區(qū)內(nèi)寫入塊位置的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鷹居賴治，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：株式會(huì)社東芝，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]