[发明专利]用于闪存的数据存取方法、储存系统与控制器

说明书

技术领域

本发明是有关于一种数据存取方法，且特别是有关于一种存取闪存的数 据存取方法及使用此方法的储存系统与控制器。

背景技术

数字相机、手机相机与MP3在这几年来的成长十分迅速，使得消费者对 储存媒体的需求也急速增加。由于闪存(Flash Memory)具有数据非易失性、 省电、体积小与无机械结构等的特性，适合可携式应用，最适合使用于这类 可携式由电池供电的产品上。存储卡就是一种以与非(NAND)闪存作为储存媒 体的储存装置。由于存储卡体积小容量大且携带方便，所以已广泛用于个人 重要数据的储存。因此，近年闪存产业成为电子产业中相当热门的一环。

一般来说，闪存储存系统的闪存会划分为多个物理区块并且此些物理区 块会分组为数据区(data area)与备用区(spare area)。归类为数据区的物理 区块中会储存由写入指令所写入的有效数据，而备用区中的物理区块是用以 在执行写入指令时替换数据区中的物理区块。具体来说，当闪存储存系统接 受到主机的写入指令而欲对数据区的物理区块进行写入时，闪存储存系统会 从备用区中提取物理区块并且将在数据区中欲写入的物理区块中的有效旧数 据与欲写入的新数据写入至从备用区中提取的物理区块并且将已写入新数据 的物理区块关联为数据区，并且将原本数据区的物理区块进行抹除并关联为 备用区。

为了能够让主机存取以轮替方式储存数据的物理区块，闪存储存系统会 提供逻辑区块给主机以进行数据存取。具体来说，闪存储存系统会维护逻辑 区块与物理区块映射表来记录逻辑区块与数据区中的物理区块的映射关系。 同时，当闪存储存系统执行写入指令而使数据区的物理区块与备用区的物理 区块进行替换时，闪存储存系统会更新逻辑区块与物理区块映射表以利后续 正确地存取。

然而，在上述架构下倘若闪存储存系统不断被主机要求写入属于不同逻 辑区块的少量数据时，闪存储存系统必须不断地执行上述从备用区中提取物 理区块、搬移数据与抹除物理区块的操作。因此，闪存储存系统就必须耗费 相当多的时间进行数据的搬移与物理区块的抹除，由此会严重地影响闪存储 存系统的效能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种数据存取方法，其能够减少数据搬移与物理 区块抹除的次数，由此提升在随机写入模式中闪存储存系统的存取速度。

此外，本发明提供一种控制器，其使用上述数据存取方法来存取闪存， 以减少数据搬移与物理区块抹除的次数，由此提升在随机写入模式中闪存储 存系统的存取速度。

再者，本发明提供一种储存系统，其使用上述数据存取方法来存取闪存， 以减少数据搬移与物理区块抹除的次数，由此提升在随机写入模式中数据存 取的速度。

本发明提出一种数据存取方法，适用于存取闪存，其中闪存具有多个物 理区块，此数据存取方法包括将物理区块分组为数据区、备用区与随机区。 此外，此数据存取方法还包括当从主机中接收到写入指令与欲写入的新数据 时判断新数据是否为连续数据，其中当新数据为连续数据时则提取备用区的 物理区块的其中之一作为对应欲写入新数据的物理区块的替换物理区块且将 新数据写入至替换物理区块中，并且当新数据不为连续数据时将新数据暂时 地写入至随机区的物理区块中。

在本发明的一实施例中，上述的判断新数据是否为连续数据的步骤包括 当新数据的数据量小于预先定义值时则判断新数据不为连续数据。

在本发明的一实施例中，上述的数据存取方法还包括在判断新数据是否 为连续数据之前先判断是否存有对应欲写入新数据的物理区块的替换物理区 块，其中当存有对应欲写入新数据的物理区块的替换物理区块时则直接写入 新数据至对应欲写入新数据的物理区块的替换物理区块中。

在本发明的一实施例中，上述的数据存取方法还包括建立与更新随机区 索引表以记录关于在随机区的每一物理区块中所储存的数据的信息。

在本发明的一实施例中，上述的数据存取方法还包括当暂时地写入新数 据至随机区的物理区块时在逻辑区块与物理区块映射表中对应欲写入新数据 的物理区块的记录上产生标记以表示新数据被暂时地写入随机区的物理区块 中。

在本发明的一实施例中，上述的数据存取方法还包括当随机区的物理区 块皆已写入数据时则从备用区中提取至少一个物理区块并且将随机区的至少 一个物理区块中的数据和其对应数据区的物理区块中的有效数据写入至至少 一个物理区块中。