[发明专利]用于程序化失败时回复数据的方法、控制器及存储系统

说明书

本发明涉及一种用于程序化失败时回复数据的方法与控制器，及使用所述方法与控制器的储存系统。所述控制器包含主要组件：同位检查码产生单元、挥发性内存模块与处理单元。通过挥发性内存模块中的同位检查码与成功程序化的子数据，程序化失败的写入数据可以被回复并正确程序化。本发明提出的方法较其它用于程序化失败时回复数据的方法，有节省储存资源使用及延长储存系统的使用寿命等优点。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种用于程序化失败时回复数据的方法、控制器及存储系统。

背景技术

近来，闪存广泛用于储存数字化数据，具有许多应用面：闪存芯片可集结成形成固态硬盘，作为笔记本电脑的主要部件，或制成可携式储存装置，如随身碟；一颗单一闪存芯片也可被封装形成micro SD记忆卡，插入智能型手机中用来记录数据。以固态硬盘为例，相较于应传统硬盘，固态硬盘具有防震、小尺寸、低散热及快速读写等优点。虽然传统硬盘比固态硬盘有较高的位成本比，但两者差异正在缩小中。固态硬盘正取代传统硬盘，成为储存设备的主流。

传统上，储存数据到固态硬盘中实行以下步骤：传送数据到DRAM模块、程序化所述数据到固态硬盘，及如果程序化成功，移除DRAM模块中的数据。有时，因为实体闪存单元损坏或储存信道中的噪声，程序化可能会失败。要求储存数据的主机可能不会被告知失败的意外，而再次执行程序化，这会导致数据遗失。因此，可安全程序化数据到固态硬盘或其它具有闪存芯片的相似储存设备的方法是非常重要的课题。

一种用来解决这议题的习知方法是应用RAID 5算法，RAID 5是覆盖了储存效率、数据安全性与成本的解决方案。它使用硬盘条带化技术，至少需要3个磁盘。RAID 5不是用来备份储存的数据而取得副本，而是储存所述数据与对应同位检查码于形成RAID 5系统的不同磁盘中。如果一个磁盘坏了，所述磁盘中储存的数据可将其它磁盘中数据的其它部分，连同同位检查码而还原。RAID 5算法的应用仅以闪存芯片作为磁盘，进行相同的数据分布作业。当然，考虑数据安全，可以应用RAID 6或更高阶的RAID算法。虽然所述法具有安全的程序化能力，但缺点是需要使用更多的闪存芯片来储存同位检查码，很浪费资源。

美国专利公开号第20150355858号提出了另一种解决方案。所述专利申请号提出的方法包含储存以错误更正码(ECC，Error Correction Code)编码的数据于模拟内存单元中、通过缓冲所述数据于一挥发性缓冲器，及写入该缓冲的数据到模拟内存单元并以成功指针覆写至少某些数据于该挥发性缓冲器中。当侦测到该缓冲的数据写入模拟内存单元失败时，回复的数据通过读取挥发性缓冲器与模拟内存单元而产生，依据位是读取自挥发性缓冲器或模拟内存单元，而指定可靠性指针给回复数据的个别位，并使用该些可靠性指针对回复数据执行ECC译码。如此一来，该回复数据便重新被程序化了。

前述的专利申请案提供一种具体有效的解决方案来避免程序化失败。然而，其中存在着许多的缺点。首先，该方法需要一个挥发性缓冲器来暂时储存模拟内存单元中的数据(可能包含对应同位检查码)，挥发性缓冲器的能力与大小对于应用的闪存芯片将影响数据回复的性能。其次，依照所述专利申请案的说明，用于执行所述方法的控制器要具有RAM(Random Access Memory)模块，以缓冲所有写入数据，如同习知技术一般的程序化流程做法。RAM模块的工作负荷大且其大小无法缩减。

由以上说明可知，一种用于程序化失败时回复数据的方法与相关的控制器及储存系统，亟为所需。

发明内容