邏輯區塊與物理區塊形成彈性對應的方法
2023-10-30 09:42:07 2
專利名稱：邏輯區塊與物理區塊形成彈性對應的方法
技術領域：
本發明涉及快閃記憶體區塊的管理方法，尤其涉及一種可讓邏輯區塊與物理區塊形成彈性對應的方法，使得邏輯區塊與物理區塊呈不固定比例對應方式的管理，即使壞的物理區塊集中於快閃記憶體中一個或數個區域時，仍可以有效的管理快閃記憶體。
背景技術：
非揮發性存儲器的演進，從Mask-ROM、OTP ROM、EPROM、EEPROM到快閃記憶體，而快閃記憶體具有非揮發性存儲器傳統的優點，且讀取速度較快，不需消耗電力即可保存資料，使得快閃記憶體成為半導體產業中一個快速成長的產品，而相關業者更是利用控制晶片來結合快閃記憶體製成一種新的儲存裝置如隨身碟、記憶卡，而因快閃記憶體具有低耗能、非揮發性、耐震、高儲存密度等迷人的特性，且不需馬達、磁頭等元件，而可大幅縮小體積，並滿足數字相機、MP3隨身聽及PDA(PERSONAL DIGITAL ASSISTANT)個人數字助理等此類電子產品的需求，使得快閃記憶體成為儲存媒體的目光焦點，而由於使用者對儲存容量的需求，加上科技的日新月異，使得快閃記憶體的容量越做越大，也因此快閃記憶體內的物理區塊數量也愈來愈多。
然而，目前快閃記憶體高容量的發展，已達到單顆快閃記憶體具有512MB的容量，且其物理區塊(Block)數更是高達4096個，而由於控制晶片上的靜態隨機存儲器(SRAM，Static Random Access Memory)有限，所以，快閃記憶體內的區塊採用分區域管理，再透過交換(swap)的動作達到全區域管理的目的，且各區域的選取採取平均分配的方式，例如，具有4096個區塊的快閃記憶體，將其分成四個區域，則每個區域會有1024個區塊，此種方式管理相當簡單，當快閃記憶體中均勻分布有好的物理區塊與壞的物理區塊，邏輯區塊與物理區塊可成一固定的比例一一對應，但若壞的物理區塊集中於一個某數個區域內，而沒有均勻分布於快閃記憶體中，則會讓邏輯區塊與物理區塊無法形成一個固定比例的對應，會導致在資料寫入該區域的過程中，該區域內沒有可替換的區塊，而無法對快閃記憶體作任何存取的動作，使該快閃記憶體所製成的儲存裝置無法使用，讓消費者必須再購買一個新的儲存裝置，這造成使用成本的上升。
以單顆512MB容量的快閃記憶體而言，其物理區塊總數為4096個，而邏輯區塊總數則為3968個，若假設將其分為4個區域，且壞的物理區塊總數為80個，當壞的物理區塊均勻分布於快閃記憶體中時，依據邏輯區塊與物理區塊可成一固定比例的原則，每個區域的物理區塊數為1024個，邏輯區塊數為992個，好的物理區塊數為1004個，多餘的暫存區塊數為12個，因此快閃記憶體可被正常的管理，使得快閃記憶體可正常存取；但若壞的物理區塊集中於一個或數個區域時，則某些區域好的物理區塊數可能小於邏輯區塊數992個，使得暫存區塊數發生不足的現象，此時邏輯區塊與物理區塊就沒辦法形成一個固定比例的對應，造成快閃記憶體無法進行正常的管理。
因此，要如何讓每個區域的邏輯區塊與物理區塊成一不固定比例的方式對應，即使壞的物理區塊集中於快閃記憶體中一個或數個區域時，仍可以有效的管理快閃記憶體，即為從事此行業的相關廠商所亟欲研究改善的方向所在。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種可讓邏輯區塊與物理區塊形成彈性對應的方法，該方法可以避免因快閃記憶體有過多壞的區塊而被判定為不能使用，使快閃記憶體的管理更具有彈性空間。
為達成上述目的及功效，本發明所採用的技術特徵如下一種管理邏輯區塊與物理區塊形成彈性對應的方法，該管理方法的步驟如下先計算出快閃記憶體中所有好的物理區塊與壞的物理區塊的總數；再依快閃記憶體所擁有的區域數進行分配，每一區域均設置有固定數量的區塊作為暫存區塊，讓每一區域的邏輯區塊與暫存區塊的總數恰等於該區域的物理區塊；將分配後的信息紀錄於一好的物理區塊；快閃記憶體執行初始化；控制晶片會找出放置此信息的區塊，並將此區塊的訊息讀取出來存放在控制晶片中的靜態隨機存儲器內；依據靜態隨機存儲器內所儲存的信息，建立區域裡的區塊對應表。
通過上述技術特徵，本發明快閃記憶體的區塊管理方法可有效地改善現有技術的關鍵在於，利用計算快閃記憶體所有好的區塊與壞的區塊總數，並依快閃記憶體的區域數進行分配，且每一區域均設置有固定數量的區塊作為暫存區塊，以讓每一區域的邏輯區塊與暫存區塊的總數恰等於該區域的物理區塊，並紀錄於控制晶片中的靜態隨機存儲器，使快閃記憶體於執行初始化的動作時，控制晶片就會依靜態隨機存儲器內所儲存的信息，對相對應區段裡的區塊作對應表，以達到管理的目的，即可讓每個區域的邏輯區塊與物理區塊成一不固定比例的方式對應，當壞的物理區塊集中於快閃記憶體中一個或數個區域時，或者集中於兩顆或兩顆以上的快閃記憶體中的一顆或數顆的一個或數個區域時，可避免因快閃記憶體有過多壞的區塊而被判定為不能使用。
以下將結合附圖與本發明的較佳實施例詳加說明其特徵與功能，以便於完全了解。
圖1為本發明的區塊計算示意圖。
圖2為本發明的區域管理示意圖。
圖3為本發明的快閃記憶體於初始化的流程圖。
圖中符號說明1、快閃記憶體11、好的物理區塊數12、壞的物理區塊數具體實施方式
請參閱圖1、2所示，為本發明的區塊計算示意圖與區域管理示意圖，由圖中可清楚看出，當使用者於使用快閃記憶體1前，該控制晶片(圖中未示出)會先計算所有好的物理區塊11與壞的物理區塊12總數，並依快閃記憶體1所擁有的區域數進行分配，且每一區域均設置有固定數量的區塊作為暫存區塊，以讓每一區域的邏輯區塊與暫存區塊的總數恰等於該區域的物理區塊，並將其區域數目、每個區域中好的物理區塊11數及邊界信息等，選取一好的物理區塊11紀錄下來，而當快閃記憶體1初始化時，控制晶片會找出放置此區域數目、每個區域好的物理區塊11數及邊界信息的區塊，並將此區塊的訊息讀取出來存放在控制晶片中的靜態隨機存儲器(SRAM，Static Random Access Memory)內，當對個別區域作初始化的動作時，控制晶片就會依靜態隨機存儲器內所儲存的信息，對相對應區域裡的區塊作對應表，即可讓每個區域的邏輯區塊與物理區塊成一不固定比例的方式對應，使壞的物理區塊集中於快閃記憶體中一個或數個區域時，仍可以有效的管理快閃記憶體。
依據上述方法，茲以具有4096個區塊的快閃記憶體1詳細說明，以做更進一步的認識與了解，如將該快閃記憶體1分成四個區域，且每一區域分別擁有1024個物理區塊，而若壞的物理區塊12為80個，當壞的物理區塊12均勻分布於快閃記憶體1時，則每一區域中好的物理區塊11數為1004個，而邏輯區塊數為992個，多餘的12個區塊則為暫存區塊數，此時好的物理區塊數11較邏輯區塊數多，因此快閃記憶體1可正常存取。
而若壞的物理區塊12集中於某一個區域時，依據邏輯區塊與物理區塊可呈不固定比例的原則，每個區域的物理區塊數依然為1024個，但該區域中好的物理區塊數11隻有944個，而邏輯區塊數則為932個，故暫存區塊數依然為12個，而其餘區域中好的物理區塊數11為1024個，而邏輯區塊數則有1012個，以讓暫存區塊數依然維持12個，此時好的物理區塊數11依然較邏輯區塊數多，並不會發生暫存區塊數發生不足的現象，因此快閃記憶體1依舊可正常存取。
再請參閱圖1、2、3所示，為本發明的區塊計算示意圖、區域管理示意圖及快閃記憶體於初始化的流程圖，由圖中可清楚看出，當有紀錄區段數目、每個區段好的區塊11數及邊界信息的快閃記憶體1於執行初始化的動作時，依照下列步驟進行(300)計算出快閃記憶體好的物理區塊11與壞的物理區塊12的總數；(301)依快閃記憶體1所擁有的區域數進行分配，且每一區域均設置有固定數量的區塊作為暫存區塊，以讓每一區域的邏輯區塊與暫存區塊的總數恰等於該區域的物理區塊；(302)將分配後的信息紀錄於一好的物理區塊11；(303)快閃記憶體1執行初始化；(304)控制晶片找出快閃記憶體1內儲存區域數目、每個區域中好的物理區塊數11及邊界信息的區塊，並將此區塊所紀錄的信息存放在控制晶片中的靜態隨機存儲器內；(305)依照靜態隨機存儲器內的邊界及區域信息，於快閃記憶體內建立邊界及區域；(306)檢查每一個區域中好的物理區塊11；
(307)建立區域裡的區塊對應表。
藉此，當快閃記憶體1有過多壞的物理區塊12時，可依據不固定比例的原則調整好的物理區塊數11與邏輯區塊數的數量，以讓暫存區塊數依然維持12個，如此即可讓快閃記憶體1的管理更具有彈性。
上述詳細說明針對本發明一種較佳的可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本發明的申請專利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示的技藝精神下所完成的均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋的專利範圍中。
綜上所述，本發明上述的可讓邏輯區塊與物理區塊形成彈性對應的方法於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異的發明，符合發明專利的申請要件，依法提出申請。
權利要求
1.一種邏輯區塊與物理區塊形成彈性對應的方法，該管理方法的步驟如下先計算出快閃記憶體中所有好的物理區塊與壞的物理區塊的總數；再依快閃記憶體所擁有的區域數進行分配，每一區域均設置有固定數量的區塊作為暫存區塊，讓每一區域的邏輯區塊與暫存區塊的總數恰等於該區域的物理區塊；將分配後的信息紀錄於一好的物理區塊；快閃記憶體執行初始化；控制晶片會找出放置此信息的區塊，並將此區塊的訊息讀取出來存放在控制晶片中的靜態隨機存儲器內；依據靜態隨機存儲器內所儲存的信息，建立區域裡的區塊對應表。
2.如權利要求1所述的邏輯區塊與物理區塊形成彈性對應的方法，其中所述的信息為區域數目、每個區域中好的物理區塊數以及邊界。
3.如權利要求1所述的邏輯區塊與物理區塊形成彈性對應的方法，其中該快閃記憶體設置有一個或一個以上。
全文摘要
本發明為一種邏輯區塊與物理區塊形成彈性對應的方法，該方法先計算出快閃記憶體中所有好與壞的物理區塊總數，再依快閃記憶體所擁有的區域數進行分配，且每一區域均設置有固定數量的區塊作為暫存區塊，以讓每一區域的邏輯區塊與暫存區塊的總數恰等於該區域的物理區塊，且將分配後的信息記錄於一好的物理區塊，使快閃記憶體執行初始化時，控制晶片會找出放置此信息的區塊，並將此區塊的訊息讀取出來存放在控制晶片中的靜態隨機存儲器內，依據該存儲信息，對相對應區域裡的區塊作對應表，即可讓每個區域的邏輯區塊與物理區塊呈不固定比例的方式對應，即使壞的物理區塊集中於快閃記憶體中一個或數個區域時，仍可以有效的管理快閃記憶體。
文檔編號G06F12/02GK1979449SQ20051012972
公開日2007年6月13日 申請日期2005年12月8日 優先權日2005年12月8日
發明者粱居正, 粱鳴仁 申請人:群聯電子股份有限公司