專利名稱：平均地使用一閃存的多個區(qū)塊的方法、記憶裝置及控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閃存(Flash Memory)的存取(Access)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一 種平均地使用一閃存的多個區(qū)塊的方法、記憶裝置及控制器。
背景技術(shù)：
近年來由于閃存的相關(guān)技術(shù)不斷地發(fā)展，各種可攜式記憶裝置(例如符合SD/ MMC、CF、MS、XD標準的記憶卡)被廣泛地實施于諸多應(yīng)用中。因此，這些可攜式記憶裝置中 的閃存的存取控制遂成為相當(dāng)熱門的議題。以常用的NAND型閃存而言，其主要可區(qū)分為單階細胞(Single Level Cell,SLC) 與多階細胞(Multiple Level Cell,MLC)兩大類的閃存。單階細胞閃存中的每個被當(dāng)作記 憶單元的晶體管只有兩種電荷值，分別用來表示邏輯值0與邏輯值1。另外，多階細胞閃存 中的每個被當(dāng)作記憶單元的晶體管的儲存能力則被充分利用，采用較高的電壓來驅(qū)動，以 通過不同級別的電壓在一個晶體管中記錄兩組位信息(00、01、11、10)；理論上，多階細胞 閃存的記錄密度可以達到單階細胞閃存的記錄密度的兩倍，這對于曾經(jīng)在發(fā)展過程中遇到 瓶頸的NAND型閃存的相關(guān)產(chǎn)業(yè)而言，是非常好的消息。相比較于單階細胞閃存，由于多階細胞閃存的價格較便宜，并且在有限的空間里 可提供較大的容量，故多階細胞閃存很快地成為市面上的可攜式記憶裝置競相采用的主 流。然而，多階細胞閃存的不穩(wěn)定性所導(dǎo)致的問題也一一浮現(xiàn)。例如依據(jù)相關(guān)技術(shù)，一旦 閃存因使用多時而質(zhì)量變差，使用者的數(shù)據(jù)就可能隨時會遺失。尤其是，相比較于單階細胞 閃存，多階細胞閃存中的每一區(qū)塊的抹除次數(shù)的上限相對地低，這會使得上述的不穩(wěn)定性 的問題更加被突顯。因此，需要一種新穎的方法來加強控管閃存的數(shù)據(jù)存取，以確保使用者 數(shù)據(jù)的完整性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種平均地使用 一閃存(Flash Memory)的多個區(qū)塊的方法、記憶裝置及控制器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之一是構(gòu)造一種平均地使用一閃存的 多個區(qū)塊的方法，該方法包含有提供至少一閾值，用來依據(jù)該多個區(qū)塊的抹除次數(shù)自該些 區(qū)塊中篩選出適用的區(qū)塊；以及通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分的抹除次數(shù)以及該至少 一閾值，來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出一特定區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的方法，其中該至少一閾值包含有多個閾值。本發(fā)明所述的方法，其中通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分的抹除次數(shù)以及該至 少一閾值來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出該特定區(qū)塊以供使用另包含有通過 比較該些區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，將該多個區(qū)塊中的至少 一部分區(qū)塊進行分類；以及依據(jù)所欲使用的用途，決定應(yīng)當(dāng)從分類運作的哪一類別中的區(qū) 塊中篩選出該特定區(qū)塊以供使用。
本發(fā)明所述的方法，其中通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊的抹除次數(shù)以及 該至少一閾值，將該多個區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊進行分類另包含有將該多個區(qū)塊中的 至少一部分區(qū)塊分類成第一類與第二類，其中屬于第一類的區(qū)塊的抹除次數(shù)大于屬于第二 類的區(qū)塊的抹除次數(shù)。本發(fā)明所述的方法，其中通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分的抹除次數(shù)以及該至 少一閾值來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出該特定區(qū)塊以供使用的步驟另包含 有通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，將該多個區(qū)塊 中的至少一部分區(qū)塊進行排序；以及依據(jù)所欲使用的用途，決定應(yīng)當(dāng)自排序運作的排序結(jié) 果的哪一部分中的區(qū)塊當(dāng)中篩選出該特定區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的方法，其中通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分的抹除次數(shù)以及該至 少一閾值來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出該特定區(qū)塊以供使用的步驟另包含 有通過比較該些區(qū)塊中的全部區(qū)塊的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用 途自該些區(qū)塊中篩選出該特定區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的方法，其另包含有動態(tài)地調(diào)整該至少一閾值。本發(fā)明所述的方法，其中該多個區(qū)塊為空白區(qū)塊。本發(fā)明所述的方法，其中通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分的抹除次數(shù)以及該至 少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出一特定區(qū)塊以供使用另包含有篩 選一抹除次數(shù)較低的區(qū)塊以作為一暫時區(qū)塊或一檔案配置表區(qū)塊；或者篩選一抹除次數(shù)較 高的區(qū)塊以作為一子區(qū)塊或一新區(qū)塊。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之二是構(gòu)造一種平均地使用一閃存的 多個區(qū)塊的記憶裝置，其包含有一閃存，該閃存包含多個區(qū)塊；以及一控制器，用來存取 該閃存，其中至少一閾值被提供予該控制器，以供該控制器用來依據(jù)該多個區(qū)塊的抹除次 數(shù)自該些區(qū)塊中篩選出適用的區(qū)塊；其中該控制器通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分的抹 除次數(shù)以及該至少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出一特定區(qū)塊以供使 用。本發(fā)明所述的記憶裝置，其中該至少一閾值包含有多個閾值。本發(fā)明所述的記憶裝置，其中該控制器通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊的 抹除次數(shù)以及該至少一閾值，將該多個區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊進行分類；以及該控制器 依據(jù)所欲使用的用途，決定應(yīng)當(dāng)自分類運作的哪一類別中的區(qū)塊當(dāng)中篩選出該特定區(qū)塊以 供使用。本發(fā)明所述的記憶裝置，其中該控制器將該多個區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊分類成 第一類與第二類，其中屬于第一類的區(qū)塊的抹除次數(shù)大于屬于第二類的區(qū)塊的抹除次數(shù)。本發(fā)明所述的記憶裝置，其中該控制器通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊的 抹除次數(shù)以及該至少一閾值，將該多個區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊進行排序；以及該控制器 依據(jù)所欲使用的用途，決定應(yīng)當(dāng)自排序運作的排序結(jié)果的哪一部分中的區(qū)塊當(dāng)中篩選出該 特定區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的記憶裝置，其中該控制器通過比較該些區(qū)塊中的全部區(qū)塊的抹除次 數(shù)以及該至少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出該特定區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的記憶裝置，其中該控制器動態(tài)地調(diào)整該至少一閾值。
本發(fā)明所述的記憶裝置，其中該多個區(qū)塊為空白區(qū)塊。本發(fā)明所述的記憶裝置，其中該控制器篩選一抹除次數(shù)較低的區(qū)塊以作為一暫時區(qū)塊或一檔案配置表區(qū)塊；或者該控制器篩選一抹除次數(shù)較高的區(qū)塊以作為一子區(qū)塊或一 新區(qū)塊。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之三是構(gòu)造一種平均地使用一閃存的 多個區(qū)塊的控制器，該控制器用來存取一閃存，該閃存包含多個區(qū)塊，該控制器包含有一 只讀存儲器(Read Only Memory, ROM)，用來儲存一程序代碼，其中至少一閾值通過該程序 代碼而被提供予該控制器，以供該控制器用來依據(jù)該多個區(qū)塊的抹除次數(shù)自該些區(qū)塊中篩 選出適用的區(qū)塊；以及一微處理器，用來執(zhí)行該程序代碼以控制對該閃存的存取；其中通 過該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分的抹除次數(shù) 以及該至少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出一特定區(qū)塊以供使用?？刂破?，該控制器用來存取一閃存，該閃存包含多個區(qū)塊，該控制器包含有一只讀存儲器，用來儲存一程序代碼，其中至少一閾值通過該程序代碼被提供予 該控制器，以供該控制器用來依據(jù)該多個區(qū)塊的抹除次數(shù)自該些區(qū)塊中篩選出適用的區(qū) 塊；以及一微處理器，用來執(zhí)行該程序代碼以控制對該閃存的存??；其中通過該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器通過比較該些區(qū)塊中的至少一 部分的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出一特定區(qū) 塊以供使用。本發(fā)明所述的控制器，其中該至少一閾值包含有多個閾值。本發(fā)明所述的控制器，其中通過該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器通過比較 該些區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，將該多個區(qū)塊中的至少一部 分區(qū)塊進行分類；以及通過該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器依據(jù)所欲使用的用途， 決定應(yīng)當(dāng)自分類運作的哪一類別中的區(qū)塊當(dāng)中篩選出該特定區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的控制器，其中通過該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器將該多個 區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊分類成第一類與第二類，其中屬于第一類的區(qū)塊的抹除次數(shù)大于 屬于第二類的區(qū)塊的抹除次數(shù)。本發(fā)明所述的控制器，其中通過該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器通過比較 該些區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，將該多個區(qū)塊中的至少一部 分區(qū)塊進行排序；以及通過該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器依據(jù)所欲使用的用途， 決定應(yīng)當(dāng)自排序運作的排序結(jié)果的哪一部分中的區(qū)塊當(dāng)中篩選出該特定區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的控制器，其中通過該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器通過比較 該些區(qū)塊中的全部區(qū)塊的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊 中篩選出該特定區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的控制器，其中通過該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器動態(tài)地調(diào) 整該至少一閾值。本發(fā)明所述的控制器，其中該多個區(qū)塊為空白區(qū)塊。本發(fā)明所述的控制器，其中通過該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器篩選一抹 除次數(shù)較低的區(qū)塊以作為一暫時區(qū)塊或一檔案配置表區(qū)塊；或者通過該微處理器執(zhí)行該程 序代碼的該控制器篩選一抹除次數(shù)較高的區(qū)塊以作為一子區(qū)塊或一新區(qū)塊。
本發(fā)明所述的控制器，其中該閃存以區(qū)塊為單位進行抹除，該方法包含有將該多 個區(qū)塊分類至一資料區(qū)或一備用區(qū)，其中該備用區(qū)中的區(qū)塊為空白區(qū)塊；記錄該備用區(qū)中 至少一區(qū)塊的抹除次數(shù)；以及依據(jù)所記錄的抹除次數(shù)與多種用途中的一用途，提取該備用 區(qū)中的一備用區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的控制器，其中依據(jù)所記錄的抹除次數(shù)與多種用途中的該用途，提取 該備用區(qū)中的該備用區(qū)塊以供使用的步驟另包含有依據(jù)所記錄的抹除次數(shù)以及至少一閾 值對該備用區(qū)中的至少一區(qū)塊進行分類；以及依據(jù)該用途及分類結(jié)果提取該備用區(qū)中的該 備用區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的控制器，其中依據(jù)所記錄的抹除次數(shù)與多種用途中的該用途，提取 該備用區(qū)中的該備用區(qū)塊以供使用的步驟另包含有依據(jù)所記錄的抹除次數(shù)以及至少一閾 值對該備用區(qū)中的多個區(qū)塊進行排序；以及依據(jù)該用途及排序結(jié)果提取該備用區(qū)中的該備 用區(qū)塊以供使用。本發(fā)明所述的控制器，其中該多種用途包含提取該備用區(qū)中至少一區(qū)塊作為一 暫時區(qū)塊、一檔案配置表區(qū)塊、一子區(qū)塊或一新區(qū)塊以供寫入。本發(fā)明所述的控制器，其中依據(jù)所記錄的抹除次數(shù)與多種用途中的該用途，提取 該備用區(qū)中的該備用區(qū)塊以供使用的步驟另包含有提取該備用區(qū)中一抹除次數(shù)較低的區(qū) 塊以作為一暫時區(qū)塊或一檔案配置表區(qū)塊；或者提取該備用區(qū)中一抹除次數(shù)較高的區(qū)塊以 作為一子區(qū)塊或一新區(qū)塊。實施本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果1、在閃存因使用多時而質(zhì)量變差的狀況下仍能維持資料存取(Access)的效能。2、通過利用本發(fā)明所實現(xiàn)的可攜式記憶裝置擁有較長的使用壽命。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明所述記憶裝置的第一實施例的示意圖；圖2是圖1所示的閃存(Flash Memory)的資料區(qū)與多個備用區(qū)(Spare Area)的 示意圖；圖3是圖2中關(guān)于各個區(qū)塊的抹除次數(shù)的記錄表的示意圖；圖4是本發(fā)明所述平均地使用一閃存的多個區(qū)塊的方法的一實施例的流程圖；圖5是圖4所示的方法在一實施例中所涉及的某些用途的區(qū)塊的示意圖，其中圖 5所示的兩區(qū)塊包含一母區(qū)塊與一子區(qū)塊；圖6是圖4所示的方法在圖5所示的實施例中所涉及的某一用途的區(qū)塊的示意 圖，其中圖6所示的區(qū)塊為一暫時區(qū)塊；圖7是圖4所示的方法在另一實施例中所涉及的某些用途的區(qū)塊的示意圖，其中 圖7所示的兩區(qū)塊包含一母區(qū)塊與一檔案配置表(File Allocation Table, FAT)區(qū)塊；圖8是圖4所示的方法在圖7所示的實施例中所涉及的某一用途的區(qū)塊的示意 圖，其中圖8所示的區(qū)塊為一新區(qū)塊；圖9是圖4所示的方法在本發(fā)明第二實施例中針對抹除次數(shù)所進行的排序運作的 示意圖。
主要組件符號說明
權(quán)利要求
一種平均地使用一閃存的多個區(qū)塊的方法，其特征在于，包含下列步驟提供至少一閾值，用來依據(jù)該多個區(qū)塊的抹除次數(shù)自該些區(qū)塊中篩選出適用的區(qū)塊；以及通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出一特定區(qū)塊以供使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該至少一閾值包含有多個閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分 的抹除次數(shù)以及該至少一閾值來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出該特定區(qū)塊以 供使用另包含有通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，將該多個區(qū)塊 中的至少一部分區(qū)塊進行分類；以及依據(jù)所欲使用的用途，決定應(yīng)當(dāng)從分類運作的哪一類別中的區(qū)塊中篩選出該特定區(qū)塊 以供使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，其中通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分 區(qū)塊的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，將該多個區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊進行分類另包含 有將該多個區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊分類成第一類與第二類，其中屬于第一類的區(qū)塊的 抹除次數(shù)大于屬于第二類的區(qū)塊的抹除次數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分 的抹除次數(shù)以及該至少一閾值來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出該特定區(qū)塊以 供使用的步驟另包含有通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分區(qū)塊的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，將該多個區(qū)塊 中的至少一部分區(qū)塊進行排序；以及依據(jù)所欲使用的用途，決定應(yīng)當(dāng)自排序運作的排序結(jié)果的哪一部分中的區(qū)塊當(dāng)中篩選 出該特定區(qū)塊以供使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分 的抹除次數(shù)以及該至少一閾值來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出該特定區(qū)塊以 供使用的步驟另包含有通過比較該些區(qū)塊中的全部區(qū)塊的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用 途自該些區(qū)塊中篩選出該特定區(qū)塊以供使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其另包含有動態(tài)地調(diào)整該至少一閾值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該多個區(qū)塊為空白區(qū)塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分 的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出一特定區(qū)塊以 供使用另包含有篩選一抹除次數(shù)較低的區(qū)塊以作為一暫時區(qū)塊或一檔案配置表區(qū)塊；或者篩選一抹除次數(shù)較高的區(qū)塊以作為一子區(qū)塊或一新區(qū)塊。
10.一種記憶裝置，其特征在于，包含有一閃存，該閃存包含多個區(qū)塊；以及一控制器，用來存取該閃存，其中至少一閾值被提供予該控制器，以供該控制器用來依 據(jù)該多個區(qū)塊的抹除次數(shù)自該些區(qū)塊中篩選出適用的區(qū)塊；其中該控制器通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，來依 據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出一特定區(qū)塊以供使用。
11. 一種控制器，該控制器用來存取一閃存，該閃存包含多個區(qū)塊，其特征在于，該控制 器包含有一只讀存儲器，用來儲存一程序代碼，其中至少一閾值通過該程序代碼被提供予該控 制器，以供該控制器用來依據(jù)該多個區(qū)塊的抹除次數(shù)自該些區(qū)塊中篩選出適用的區(qū)塊；以 及一微處理器，用來執(zhí)行該程序代碼以控制對該閃存的存?。黄渲型ㄟ^該微處理器執(zhí)行該程序代碼的該控制器通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分 的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，來依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出一特定區(qū)塊以 供使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平均地使用一閃存的多個區(qū)塊的方法，該方法包含提供至少一閾值，用來依據(jù)該多個區(qū)塊的抹除次數(shù)自該些區(qū)塊中篩選出適用的區(qū)塊；以及通過比較該些區(qū)塊中的至少一部分的抹除次數(shù)以及該至少一閾值，依據(jù)所欲使用的用途自該些區(qū)塊中篩選出一特定區(qū)塊以供使用。本發(fā)明還涉及一種平均地使用一閃存的多個區(qū)塊的記憶裝置及控制器，該記憶裝置包含有一閃存，以及一控制器；該控制器包含一只讀存儲器，以及一微處理器。本發(fā)明在閃存因使用多時而質(zhì)量變差的狀況下仍能維持資料存取的效能，且通過利用本發(fā)明所實現(xiàn)的可攜式記憶裝置擁有較長的使用壽命。
文檔編號G11C16/02GK101989458SQ20091010919
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者沈揚智 申請人:慧帝科技(深圳)有限公司;慧榮科技股份有限公司