[发明专利]存储器系统、非易失性存储器的磨损均衡方法及装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种应用于存储介质管理系统的磨损均衡方法及装置，主要应用于大容量存储设备的介质管理系统。 

背景技术

非易失性存储器，例如电可擦除可编程只读存储器EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory)，是一种有着单位数据写入，整块数据擦除的物理特性的大容量存储介质，其由一个或多个存储单元组成，每个存储单元存储一个或多个数据位。EEPROM一般用在即插即用(Plug&Play)接口卡中，用来存放硬件设置数据，也常用在防止软件非法拷贝的“硬件锁”上面。 

EEPROM一般采用将存储单元划分为可擦除块的形式来进行擦除操作，然而由于其本身物理特性的限制，使得在使用过程中存在着可擦除块的使用寿命的问题。擦除次数一般为10万次至100万次。在其使用过程中，如果频繁地擦除某个块，则会导致该块的寿命很快被耗尽，进而影响整个存储介质的使用寿命。 

为了均衡地使用不同的可擦除块，需要使用磨损均衡技术来对擦除操作进行处理。最直接的一种方法是在可擦除块中记录下该块的擦除计数(erase count)，并在擦除操作之前，通过比较块的擦除计数来选择有着小的擦除计数的块进行擦除，从而实现磨损均衡。 

但这种使用擦除计数来实现磨损均衡的方法在掉电处理中存在缺陷，如果在擦除块时系统掉电，该块的擦除计数也将随 之丢失，使得在接下来的磨损均衡时对该块的处理产生偏差，从而不能真实反映系统中可擦除块的使用寿命。 

发明内容

为了解决现有技术中所存在的在擦除块时系统掉电，该块的擦除计数也将随之丢失，使得在接下来的磨损均衡时对该块的处理产生偏差的问题，本发明提供一种存储器系统、非易失性存储器的磨损均衡方法及装置。 

本发明提供一种非易失性存储器的磨损均衡方法，该非易失性存储器包括多个数据块以及根据该多个数据块形成的一链表，该磨损均衡方法包括：一移位操作步骤，根据与该多个数据块分别对应的时间值，按照上述时间值的先后顺序将该多个数据块顺序排列以形成该链表，其中上述时间值是指在擦除该多个数据块时所记录的系统时间；以及一判断擦除步骤，判断是否对该多个数据块进行擦除操作；当对该多个数据块进行擦除操作时，根据该链表中的该多个数据块的时间值的先后，选择相应的数据块进行该擦除操作。 

本发明还提供一种非易失性存储器的磨损均衡装置，该非易失性存储器包括多个数据块以及根据该多个数据块形成的一链表，该磨损均衡装置包括：一移位模块，用于根据与该多个数据块分别对应的时间值，按照时间值的先后顺序将该多个数据块顺序排列以形成该链表，其中上述时间值是指在擦除该多个数据块时所记录的系统时间；以及一判断擦除模块，耦接到该移位模块，用于判断是否对该多个数据块进行擦除操作，如对该多个数据块进行擦除操作，根据该链表中的该多个数据块的时间值的先后，选择相应的数据块进行该擦除操作。 

本发明另提供一种存储器系统，该存储器系统包括多个数据块，该多个数据块能够被擦除，该存储器系统还包括：一地址映射装置，用于存储该数据块的物理地址以及对该数据块进行擦除后所记录的一时间值；一磨损均衡装置，连接到该地址映射装置，该磨损均衡装置包括一移位模块及一判断擦除模块，该移位模块用于根据与该多个数据块分别对应的时间值，按照时间值的 先后顺序将该多个数据块顺序排列以形成一链表，其中上述时间值是指在擦除该多个数据块时所记录的系统时间；该判断擦除模块耦接到该移位模块，用于判断是否对该多个数据块进行擦除操作，如对该多个数据块进行擦除操作，根据该链表中的该多个数据块的时间值的先后，选择相应的数据块进行该擦除操作；该判断擦除模块还用于根据一随机数除以一磨损均衡种子所得到的余数判断是否对所述多个数据块进行一回收擦除操作；以及一存储空间回收装置，对擦除后的数据块进行管理，用于数据的再写入或读取。 

本发明通过使用可擦除块的擦除时间戳作为擦除标记来反映该块的磨损情况，并且还使用磨损均衡种子来限定磨损均衡处理发生的次数，从而在真实反映系统中可擦除块的使用寿命的情况下，做到对系统效率和磨损均衡效果的兼顾。 

附图说明

图1A为根据本发明的一个实施例所述的非易失性存储器的典型应用系统模块图。 

图1B为根据本发明的一个实施例所述的磨损均衡模块的细部结构图。 

图2为根据本发明的一个实施例所述的磨损均衡擦除方法流程图。 

图3A为根据本发明的一个实施例所述的按照时间先后顺序排列的链表示意图。