[发明专利]控制闪速存储器的方法、存储介质和通信设备

说明书

本发明涉及一种用于控制闪速存储器(9)的方法，所述闪速存储器包括在可与主机(1)连接的通信设备(2)之中和用于大容量存储要存储的数据(SS1，SSN，SS1N，SA，BE，S1N，S1ML)。在所述方法中闪速存储器(9)分成块(10)，所述块分别包括存储单元(S1‑SN)，和只有在写入存储单元(SS1)之前擦除要写入的存储单元(SS1)的块(10)的全部的存储单元(S1，S2，SS1，SN)的情况下，才能重写已写过的存储单元(SS1)。这样控制闪速存储器(9)，使得至少一部分的要写入的存储单元(S1‑SN)，其数据(SG，SS1N，SAI，BEI，S1MLG)在写入之后与写入之前相比没有变化，则既不能写入也不能擦除，并且在擦除状态的至少一部分的要写入的存储单元(SSG，STG，SMG)，其数据(SG)在写入之后与写入之前相比发生变化，则无再次擦除即可写入要存储的数据(SS1N，BEI，S1NI)。

技术领域

本发明涉及一种用于控制闪速存储器的方法，所述闪速存储器由可与主机连接的通信设备包括并且写入要存储的数据用于大容量存储。本发明此外还涉及一种用于执行所述方法的计算机程序产品。

背景技术

大容量存储器可以是USB记忆棒(USB：通用串行总线)，例如用于 数码相机，移动电话或多媒体播放器的或SSD形式的存储卡(SSD：固态硬 盘)。大容量存储器包括具有存储控制器功能的单元和一个或多个非易失性 存储器模块。能够使用所谓的闪速EEPROM-半导体存储器(EEPROM：电 可擦除可编程只读存储器)作为存储器模块，所述存储器模块不需要电压源 来保护已存储的信息。具有不同的闪存类型，其根据结构和所使用的存储方 法来区别。结构在以下理解为在存储模块中存储部件的布置。使用的存储方 法在以下理解为在存储部件内部用于存储的电压水平的数量。例如闪存类型 有NOR-闪存，NAND-SLC(Single-Level Cell：单层单元)和NAND-MLC (Multi-Level Cell多层单元)。

为了能够将数据写入闪速存储器模块，也称作闪速存储器，必须先擦 除存储器模块中要写入数据的存储单元。每个存储单元分别包括至少一个存 储部件用于存储位，所述的位可以具有逻辑值“0”或“1”，因此通常只有在与 写入相比更大的区域中，所谓的块，也称作擦除块中才能擦除各个存储单元。 块在以下定义为闪速存储器中只能被共同擦除的最小数量的字节。一个块包 括2^z个字节(z＞13)。典型的用于存储文件的块容量按kB计分别为8、16、 32、64、128或256kB。在写入或写上闪速存储器的存储部件(也称作写入 单元或页)时与块相比较小的单元定义为闪速存储器中最小的字节数量，所 述字节只能共同擦除。块(也称作擦除单元)和写入单元的容量与闪速EEPROM类型及其容量有关。NOR-闪存具有8kB至256kB之间的块容量， 典型为64kB，其中写入单元为1个字节。在写入单元为512字节的页面的 情况下可以得到更小的块容量为16kB的NAND闪速存储器。具有128、512 或2048kB块容量的更大的NAND闪速存储器使用(页面)容量为2、4或 8kB的页。每个单元中擦除和写入操作的最大可能的数量在技术条件上受到 限制并且与闪速存储器的类型有关。通过擦除，各个位在存储单元中设置为 值“1”，其中通过写入，位设置为值“0”。为了实现各个存储位置的均匀的“磨 损”和使用寿命，在擦除之前将全部的位编程设置为值“0”，以便然后在擦除 时设置为值“1”。由此更小的NAND闪速存储器能够写入包括512字节的写 入单元，但是只能以至多为16.384字节(16kB)的块的形式擦除。主机或 主机系统在写入时所使用的最小的数据量取决于扇区的容量，所述扇区定义 为在主机或主机系统的文件系统中，也称作File-system中共同处理的最小单 位。工作存储器和/或闪速存储器至少原则上能够处理扇区的所述最小单元的 部分区域。扇区包括2^z字节的存储容量，其中z＞3，通常包括512字节。如 果想通过闪速存储器实现USB大容量存储装置，像USB记忆棒，则会遇到 上述的用于写入/擦除的存储容量不对称的问题，这是因为常用的文件系统， 例如FAT(Fileallocation Table文件分配表)，FAT32等使用512字节容量 的扇区，所述容量与更小的NAND闪速存储器的写入单元的容量相对应。