[发明专利]适用于闪存的数据写入方法及错误修正编解码方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种适用于闪存的数据写入方法及其错误修正编解码方法，特别是关于可兼顾提高数据安全性及减少冗余码的存储空间的数据写入方法及其错误修正编解码方法。 

背景技术

目前，闪存(Flash memory)已是十分普遍的随身数据存储装置。然而，由于偶发性的电子噪声(occasional electrical noise)或在工作周期间，此闪存的材料本身特性无法高速地被存取信息，使得逻辑存储器细胞存储的0或1信息位出现随机(random)、非重复性(non-repetitive)的信息位排列，而导致错误位发生。为了保护在逻辑存储器细胞所存储的0或1信息位的正确性，通常会加入一些位作为检查码，以从多个位中找出其中错误，并且将错误的位并予以更正，此种位保护机制称之为错误修正码(error correctingcode，ECC)检查。 

请参阅图1A及图1B其显示现有技艺的闪存的数据结构的示意图。图1A中，闪存1包含多个区块(block)11，且每一区块11包含多个分页(Page)12，而每一分页至少包含一区段(sector，亦称之为mini Page)13，区段13至少一数据存储区(data area)131及一备用存储区(space area)132。因标准的整合电子式驱动接口(Integrated Device Electronic，IDE-ATA)接口的传输最小单位为512字节(byte)，因此数据存储区的存储空间一般为512字节，而备用存储区的存储空间为16字节。 

请续参阅图1B，其显示现有技艺的备用存储区132的信息存储结构的示意图。图中，备用存储区132包含一存储器损坏信息141、一错误修正码检查信息142、一逻辑区块地址信息(logic block address，LBA)143、一分离区块逻辑区段地址信息(split blockl ogic sector address，SBLSA)144及一错误修正码(error correct code，ECC)的冗余码信息(redundant)145。

上述提及的错误修正码大致可分为两类：一是区块码(Block Code)及另一是回旋码(Convolution Code)。所谓的区块码是将数据分成一个固定大小的区块来传送，其编码方法是对原始数据增加上冗余码信息，然后解码端在根据冗余码信息来作校正错误的动作。其中，区块码最常使用循环码分别为里德所罗门码(Reed-Solomon Code，RS)以及BCH(Bose ChaudhuriHocquengham)码。里德所罗门码的编解码均在有限场(Finite Field)GF(2^m)中，m是正整数，有限场亦称为加洛瓦场(Galois Field，GF)。在此，里德所罗门码的编解码技术为此技术领域的工作者所熟知，在此不再赘述。 

当闪存以4位错误修正码进行编码，且所采用的里德所罗门码在GF(2¹⁰)上时，产生的冗余码信息需要的存储空间为80位(10字节)，即80＝2×4×10。因此，在图1B所示的备用存储区132中，10字节保留为冗余码信息145的存储空间，其余6字节用以存储其它信息，存储器损坏信息141的存储空间为1字节，可包含一损坏区块信息(bad block，BS)及一损坏分页信息(badpage，PS)，损坏区块信息用以标示此区块是否为一损坏区块，而损坏分页信息用以标示此分页是否为一损坏分页。错误修正码检查信息142的存储空间为1字节，用以标示是否须进行错误修正码确认。逻辑区块地址信息143的存储空间为2字节。分离区块逻辑区段地址信息144的存储空间为2字节。 

随着数据保护机制越来越受重视，用更高位错误修正码来进行编码是闪存的设计趋势，然而，若使用更高位错误修正码进行编码，例如6位错误修正码，且所采用的里德所罗门码在GF(2¹⁰)上时，则产生的冗余码信息需要120位(15字节)的存储空间，120＝2×6×10，而无法储入图1B所示的信息存储结构中。目前制造商根据现有的闪存结构通常都会为每一闪存配置有一定数量的额外存储空间，但由于这些额外的存储空间有限，无法扩增存储空间。因此，如何使闪存存储系统使用有限的存储空间来获取较佳的正确信息位亦是迫切需要的。