[发明专利]数据写入方法、存储器控制器与存储器储存装置

说明书

本发明是2011年08月02日所提出的申请号为201110219424.3、发明名称为《数据写入方法、存储器控制器与存储器储存装置》的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于可复写式非易失性存储器模组的数据写入方法及存储器控制器与存储器储存装置。

背景技术

数码相机、手机与MP3在这几年来的成长十分迅速，促使消费者对储存媒体的需求也急遽增加。由于可复写式非易失性存储器(rewritable non-volatile memory)具有数据非易失性、低耗电、体积小、无机械结构且读写速度快等特性，最适合用在可携式电子产品，例如手机、个人数字助理与笔记本式计算机等。例如，目前备受注目的固态硬盘就是一种以闪速存储器作为储存媒体的储存装置。因此，近年来闪速存储器产业已成为电子产业中相当热门的一环。

可复写式非易失性存储器模组具有多个实体区块(physical block)，且每一实体区块具有多个实体页面(physical page)，其中在实体区块中写入数据时必须根据实体页面的顺序依序地写入数据。此外，已被写入数据的实体页面必需先被抹除后才能再次用于写入数据。特别是，实体区块为抹除的最小单位，并且实体页面为编程(亦称写入)的最小单元。

因此，为提升运作效率，一般来说，存储器储存装置的存储器控制器会将可复写式非易失性存储器模组的实体区块区分为数据区与闲置区。

数据区的实体区块是用以储存主机系统所写入的数据。具体来说，存储器管理电路会将主机系统所存取的逻辑存取地址转换为逻辑区块的逻辑页面，并且将逻辑区块的逻辑页面映射至数据区的实体区块的实体页面。也就是说，在闪速存储器模组的管理上，数据区的实体区块被视为已使用的实体区块(例如，已储存主机系统所写入的数据)。另外，存储器管理电路会使用逻辑区块-实体区块映射表(logical block-physical block mapping table)来记载逻辑区块与数据区的实体区块的映射关系，其中逻辑区块中的逻辑页面依序地对应所映射的实体区块的实体页面。

闲置区的实体区块是用以轮替数据区中的实体区块。具体来说，已写入数据的实体区块必须被抹除后才可再次用于写入数据，而闲置区的实体区块是被设计用于写入更新数据以替换原先映射逻辑区块的实体区块。基此，闲置区中的实体区块为空的或可使用的区块，即无记录数据或标记为已没用的无效数据。

也就是说，当存储器储存装置的储存空间被格式化时，数据区的实体区块会被映射至逻辑区块并且数据区的实体区块被视为已储存更新数据。之后，当主机系统欲储存数据至逻辑区块的逻辑页面时，存储器控制器会从闲置区中提取一个空的实体区块并且将此数据写入至所提取的实体区块中的实体页面中，由此完成此逻辑页面上的数据的更新。然而，如上所述，实体页面为编程(亦称写入)的最小单元，因此，当主机系统仅欲更新一个逻辑页面中的部分数据(即，欲写入的数据量小于一个页面容量)时，存储器控制器必须从原始映射此逻辑页面的实体页面中读取未被更新的数据，整理(arrange)欲更新的数据与未更新的数据以产生完整的有效页面数据，然后再将此有效页面数据写入至空的实体页面中。

随着半导体技术的发展，可复写式非易失性存储器模组的每一实体页面的页面容量亦越来越大。例如，目前可复写式非易失性存储器模组的每一实体页面已普遍被设计为可储存8千字节(Kilobyte,简称KB)的使用者数据(即，页面容量为8千字节)。然而，主机系统(例如，个人计算机)的操作系统经常是以较小的单位来储存数据。例如，微软的窗口操作系统7会经常地储存数据量为4千字节的数据。因此，存储器控制器需频繁地进行有效数据的读取与整理，才能将数据写入至实体页面中，因而严重影响存储器储存装置的写入速度。

发明内容

本发明提供一种数据写入方法、存储器控制器与存储器储存装置，其能够在无需执行有效页面数据整理下快速地将数据写入至实体页面中。