[发明专利]用于将高速输入数据记录到存储器器件矩阵中的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于将高速输入数据记录在存储器器件矩阵中的方法和装置。

背景技术

为了实时记录或回放数字高带宽视频信号，例如HDTV、HD逐行或HD电影捕获信号，需要非常快的存储器。为了存储流HD视频数据，可以使用基于NAND FLASH存储器的系统。以面向页面的模式物理访问闪存存储器器件，其中一个“页面”包括例如1024数据字和相关的纠错码(ecc)。在特定闪存上的擦除操作仅可以特定大小的数据块而执行。以下使用术语“闪存块”来表示这些数据块。一个闪存块由例如64个页面组成。NAND闪存存储器有两个基本缺点：

-写访问很慢；

-它们具有无法掩盖的产品缺陷，并在其寿命中具有甚至更多的缺陷。所需的错误处理是用户的责任。这对于等同的存储器类型也一样。

由于例如在擦除操作期间对闪存存储器器件(例如NAND器件)的缺陷进行检测，因此页面中的缺陷将使整个闪存块不可用。文件系统一定不能使用这样的有缺陷的闪存块。处理这样的缺陷完全是用户的责任。人们已经知道使用如Reed-Solomon之类的冗余码用于这样的误差处理，但是，这样做具有其他缺点，如与实时行为相对的高动态时间消耗。例如，市场上存在以下NAND闪存存储器：SamsungK9K2G 16U0M-YCB000(2Gbit，面向16bit)、K9W4G08U0M-YCB000(4Gbit，面向8bit)、Toshiba TH58NVG2S3BFT00(4Gbit，面向8bit)、MICRON MT29G08AAxxx(2Gbit，面向8bit)、MT29G 16AAxxx(2Gbit，面向16bit)、Samsung K9K4G08(4Gbit，面向8bit)。

发明内容

本发明可以用于在基于NAND闪存存储器的器件上实时记录高清晰度流视频数据。使用闪存器件在高吞吐量下实时记录将分别导致大文件或大捕获量。一种用于从错误的闪存块重新映射到空余闪存块的具有资源和性能效率的动态缺陷处理是很重要的。今天大多数的NAND闪存应用由Reed-Solomon进行错误保护，并且不具有实时能力。

本发明所要解决的问题是提供一种具有资源和性能效率的算法，用于重新映射FLASH器件在操作中发生的缺陷，以支持低功耗、短操作时间和实时能力。权利要求1中公开的方法解决了这个问题。使用该方法的装置在权利要求2中公开。

根据本发明，高速输入数据以复用的方式写入多个闪存器件的矩阵。执行尽可能简单而快速的列表处理，在矩阵架构中寻址单个闪存器件的闪存块的缺陷页面。当以顺序方式写入时，矩阵的所有闪存器件的当前闪存器件页面的数据内容也被拷贝到附加存储缓冲器的对应存储区域。在当前系列的页面被无误地写入闪存器件后，能够使用随后的页面数据覆盖附加存储缓冲器的对应存储区域。在一个或更多闪存器件的当前页面发生误差时，这些当前页面的内容被保存在附加存储缓冲器中。

原理上，本发明方法适于将高速输入数据记录到第一类型存储器器件的矩阵中，所述矩阵包括每行至少两个存储器器件以及每列至少两个存储器器件，其中行中的存储器器件与公共总线连接，所述矩阵的每一行被分配以单独的公共总线，其中每个所述存储器器件被内部地设置为多个页面，输入数据可以按顺序方式写入所述页面，其中在向所述第一类型存储器器件进行写入时，在所述存储器器件中的不同位置处可能发生缺陷，所述方法包括以下步骤：

A)使用所述公共总线，从存储器器件的第一列开始逐列地，以复用的方式将输入数据的第一部分写入存储器器件的相同当前页面中，而且将所述输入数据的第一部分写入与第一类型不同的第二类型的附加存储器器件的对应部分中；

B)在将所述输入数据的第一部分写入所述存储器器件的当前页面时，检查至少一个存储器器件中是否发生至少一个缺陷；

C)使用所述公共总线，从存储器器件的第一列开始逐列地，以复用的方式将输入数据的随后部分写入存储器器件的随后页面中，

以及若前一步骤中没有发现缺陷，还将所述输入数据的随后部分写入所述附加存储器器件的相同部分中，

以及若前一步骤中发现缺陷，还将所述输入数据的随后部分写入所述附加存储器器件的随后的对应部分中，

D)在将所述输入数据的随后部分写入所述随后页面时，检查至少一个存储器器件中是否发生至少一个缺陷；

E)继续步骤C)和D)，直到输入数据的所有部分都被写入所述存储器器件的矩阵及写入所述附加存储器器件；