发明名称 具区块管理系统之非挥发性记忆体及方法
摘要 本发明揭示一种非挥发性记忆体系统,其会被组织成由复数个实体记忆体位置所组成的复数个实体群。每个实体群(元区块(metablock))均可如同一个单位般地抹除,并且可用来储存一逻辑资料群。记忆体管理系统允许藉由配置一专门用来记录该逻辑群之该更新资料的元区块,以便用于更新一逻辑资料群。该更新元区块会依照收到的顺序来记录更新资料,而且并未限制该记录是(循序)否(杂乱)具有和原来被储存般正确的逻辑顺序。最后,便会关闭该更新元区块,以供进一步记录。其将会进行数项处理中的其中一项,不过,最终皆会以正确的顺序来产生一完全填充的元区块,用来取代原始元区块。于杂乱的情况中,会以有利于频繁更新的方式将目录资料保留在该非挥发性记忆体之中。该系统会支援可同时被更新的多重逻辑群。
申请公布号 TWI272483 申请公布日期 2007.02.01
申请号 TW093141373 申请日期 2004.12.30
申请人 桑迪士克股份有限公司 发明人 艾伦 大卫 班尼特;艾伦 道格拉斯 布莱斯;瑟盖 葛洛贝斯;艾伦 威希 辛克莱尔;彼得 约翰 史密斯
分类号 G06F12/00(2006.01) 主分类号 G06F12/00(2006.01)
代理机构 代理人 黄章典 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种于被组织成复数个区块的非挥发性记忆体 中储存且更新资料的方法,每个区块均系可一起抹 除的复数个记忆体单位,每个记忆体单位均可用来 储存一逻辑资料单位,该方法包括: 将资料组织成复数个逻辑群,每个逻辑群均会被分 割成复数个逻辑资料单位,每个逻辑单位均可储存 于一区块的记忆体单位之中; 依照第一顺序将一假定逻辑群中的所有逻辑单位 储存于一第一区块的复数个记忆体单位之中; 依照第二顺序将该假定逻辑群中一连串已更新的 逻辑单位储存于专属于该假定逻辑群的第二区块 的复数个记忆体单位之中,直到预设的关闭条件出 现关闭该第二区块以储存进一步的更新为止;以及 响应该欲被关闭之第二区块进行下面任一项作业: 当该等第二与第一顺序相同时,利用该第二区块来 取代该第一区块,或者 当该等第二与第一顺序不相同时,利用一第三区块 来取代该第一区块,该第三区块已经依照该第一顺 序进行合并,其中该假定逻辑群中每个逻辑单位的 最新版本系收集自该等第一与第二区块。 2.如请求项1之方法,进一步包括: 响应该欲被关闭之第二区块且该第二区块含有少 于预设数量的不同逻辑单位,将来自该第二区块的 每个逻辑单位的最新版本紧凑处理成一第四区块; 以及 利用该第四区块作为用于储存该假定逻辑群之更 新的专属区块来取代该第二区块。 3.如请求项2之方法,其中不同逻辑单位的该预设数 量系该假定逻辑群中之逻辑单位数量的一半。 4.如请求项1之方法,其中该关闭的预设条件系当该 第二区块满载时。 5.如请求项1之方法,其中该关闭的预设条件系,该 第二区块至目前为止均以和该第一顺序相同的顺 序来储存该等一连串更新,但是该等一连串更新中 的目前更新却非依照该顺序,且该第二区块至少被 填充一半。 6.如请求项5之方法,其中于依照该第一顺序与收集 自该等第一与第二区块之该假定逻辑群中的每个 逻辑单位的最新版本进行合并之后便可关闭该第 二区块。 7.如请求项1之方法,其中: 当该将一连串已更新逻辑单位储存至该第二区块 至目前为止均以和该第一顺序相同的顺序来储存 但是该等一连串更新中的目前更新中的位址跳跃 所展开的间隙却非依照该顺序时,其更进一步包含 : 于储存该等一连串更新中的目前更新以前,先利用 拷贝自该第一区块之该位址跳跃所展开的逻辑单 位来填充该间隙。 8.如请求项1之方法,其中: 当该将一连串已更新逻辑单位储存至该第二区块 至目前为止均以和该第一顺序相同的顺序来储存 但是该等一连串更新中的目前更新却非依照该顺 序时,其更进一步包含: 依照该第二顺序来保留被储存于该第二区块中之 复数个已更新逻辑单位的索引。 9.如请求项8之方法,其中会将该索引保留于该非挥 发性记忆体之中。 10.如请求项1之方法,其中该假定逻辑群系可同时 被该方法更新的多个逻辑群中的其中一者。 11.如请求项1之方法,其中该非挥发性记忆体具有 复数个浮动闸极记忆胞。 12.如请求项1之方法,其中该非挥发性记忆体系快 闪EEPROM。 13.如请求项1之方法,其中该非挥发性记忆体系NROM 。 14.如请求项1之方法,其中该非挥发性记忆体系一 记忆卡。 15.如请求项1至14中任一项之方法,其中该非挥发性 记忆体具有可各储存一位元资料的复数个记忆胞 。 16.如请求项1至14中任一项之方法,其中该非挥发性 记忆体具有可各储存一位元以上资料的复数个记 忆胞。 17.一种非挥发性记忆体,其包括: 一被组织成复数个区块的记忆体,每个区块均系可 一起抹除的复数个记忆体单位,每个记忆体单位系 用于储存一逻辑资料单位; 一控制器,用来控制该等区块的作业; 该控制器会依照第一顺序将其假定逻辑群中的所 有逻辑单位储存于一第一区块的复数个记忆体单 位之中; 该控制器会依照第二顺序将该假定逻辑群中一连 串已更新的逻辑单位储存于专属于该假定逻辑群 的第二区块的复数个记忆体单位之中,直到预设的 关闭条件出现关闭该第二区块以储存进一步的更 新为止;以及 该控制器会响应该欲被关闭之第二区块进行下面 任一项作业: 当该等第二与第一顺序相同时,利用该第二区块来 取代该第一区块,或者 当该等第二与第一顺序不相同时,利用一第三区块 来取代该第一区块,该控制器已经依照该第一顺序 来储存该第三区块,其中该假定逻辑群中每个逻辑 单位的最新版本系收集自该等第一与第二区块。 18.如请求项17之非挥发性记忆体,进一步包括: 响应该欲被关闭之第二区块且该第二区块含有少 于预设数量的不同逻辑单位,该控制器会将来自该 第二区块的每个逻辑单位的最新版本储存至一第 四区块;以及 利用该第四区块作为用于储存该假定逻辑群之更 新的专属区块来取代该第二区块。 19.如请求项18之非挥发性记忆体,其中不同逻辑单 位的该预设数量系该假定逻辑群中之逻辑单位数 量的一半。 20.如请求项17之非挥发性记忆体,其中该关闭的预 设条件系当该第二区块满载时。 21.如请求项17之非挥发性记忆体,其中该关闭的预 设条件系,该第二区块至目前为止均以和该第一顺 序相同的顺序来储存该等一连串更新,但是该等一 连串更新中的目前更新却非依照该顺序,且该第二 区块至少被填充一半。 22.如请求项21之非挥发性记忆体,其中于依照该第 一顺序与收集自该等第一与第二区块之该假定逻 辑群中的每个逻辑单位的最新版本进行合并之后 便可关闭该第二区块。 23.如请求项17之非挥发性记忆体,其中: 当该将一连串已更新逻辑单位储存至该第二区块 至目前为止均以和该第一顺序相同的顺序来储存 但是该等一连串更新中的目前更新中的位址跳跃 所展开的间隙却非依照该顺序时,其更进一步包含 : 于储存该等一连串更新中的目前更新以前,先利用 拷贝自该第一区块之该位址跳跃所展开的逻辑单 位来填充该间隙。 24.如请求项17之非挥发性记忆体,其中: 当该将一连串已更新逻辑单位储存至该第二区块 至目前为止均以和该第一顺序相同的顺序来储存 但是该等一连串更新中的目前更新却非依照该顺 序时,其更进一步包含: 依照该第二顺序来保留被储存于该第二区块中之 复数个已更新逻辑单位的索引。 25.如请求项24之非挥发性记忆体,其中会将该索引 保留于该非挥发性记忆体之中。 26.如请求项17之非挥发性记忆体,其中该假定逻辑 群系可同时被该方法更新的多个逻辑群中的其中 一者。 27.如请求项17之非挥发性记忆体,其中该非挥发性 记忆体具有复数个浮动闸极记忆胞。 28.如请求项17之非挥发性记忆体,其中该非挥发性 记忆体系快闪EEPROM。 29.如请求项17之非挥发性记忆体,其中该非挥发性 记忆体系NROM。 30.如请求项17之非挥发性记忆体,其中该非挥发性 记忆体系一记忆卡。 31.如请求项17至30中任一项之非挥发性记忆体,其 中该非挥发性记忆体具有可各储存一位元资料的 复数个记忆胞。 32.如请求项17至30中任一项之非挥发性记忆体,其 中该非挥发性记忆体具有可各储存一位元以上资 料的复数个记忆胞。 图式简单说明: 图1为一适合实现本发明之记忆体系统的主硬体组 件的概略示意图。 图2为根据本发明一较佳具体实施例的记忆体,其 系被组织成复数个实体区段群(或元区块)并且由 该控制器的记忆体管理器来管理。 图3A(i)-3A(iii)为根据本发明一较佳具体实施例介于 一逻辑群与一元区块间之映对的概略示意图。 图3B为介于复数个逻辑群与复数个元区块间之映 对的概略示意图。 图4为一元区块于实体记忆体中和各种结构的排列 情形。 图5A为连结不同平面的最小抹除单位所构成的元 区块的示意图。 图5B所示之其中一具体实施例中会从每个平面中 选出一最小抹除单位(MEU)用以连结成一元区块。 图5C所示之另一具体实施例中会从每个平面中选 出一个以上的MEU用以连结成一元区块。 图6为该元区块管理系统被设计在该控制器与快闪 记忆体中时的概略方块图。 图7A为依序被写入一循序更新区块中的一逻辑群 之中的复数个区段的范例图式。 图7B为以杂乱顺序被写入一杂乱更新区块中的一 逻辑群之中的复数个区段的范例图式。 图8系进行两次具有不连续逻辑位址的分离主系统 写入作业而依序被写入一循序更新区块中的一逻 辑群之中的复数个区段的范例图式。 图9为根据本发明一通用具体实施例,由该更新区 块管理器所实施之用于更新一逻辑资料群的处理 流程图。 图10为根据本发明一较佳具体实施例,由该更新区 块管理器所实施之用于更新一逻辑资料群的处理 流程图。 图11A为关闭图10所示之杂乱更新区块的合并处理 的更详细流程图。 图11B为关闭图10所示之杂乱更新区块的紧凑处理 的更详细流程图。 图12A为一逻辑群的所有可能状态,以及于各种作业 下该等状态间可能的移转情形。 图12B为一列出一逻辑群之该等可能状态的表格。 图13A为一元区块的所有可能状态,以及于各种作业 下该等状态间可能的移转情形。一元区块系一对 应于一逻辑群的一实体群。 图13B为一列出一元区块之该等可能状态的表格。 图14(A)-14(J)为对该逻辑群之状态以及该实体元区 块所进行之各项作业的效果的状态图。 图15为用于追踪已开放及已关闭之更新区块与已 抹除区块以进行配置的配置区块清单(ABL)的结构 的较佳具体实施例。 图16A为一杂乱区块索引(CBI)区段的资料栏位。 图16B为欲被记录于一专属元区块中的该等杂乱区 块索引(CBI)区段的范例图式。 图16C为存取一正在进行杂乱更新之假定逻辑群中 一逻辑区段的资料的流程图。 图16D为根据一替代具体实施例,其中逻辑群已经被 分割成复数个子群,存取一正在进行杂乱更新之假 定逻辑群中一逻辑区段的资料的流程图。 图16E为于将每个逻辑群分割成多个子群的具体实 施例中的杂乱区块索引(CBI)区段的范例及其功能 的示意图。 图17A为一群位址表(GAT)区段的资料栏位。 图17B为欲被记录于一GAT区块中的该等群位址表(GAT )区段的范例图式。 图18为针对使用及循环使用已抹除区块而言,该控 制与目录资讯的分布与流动的概略方块图。 图19为逻辑至实体位址变换的处理流程图。 图20为于该记忆体管理作业进程中对控制资料结 构所实施的作业的阶层示意图。
地址 美国