區塊管理方法、存儲器控制器與存儲器儲存裝置制造方法及圖紙

一種用于可復寫式非易失性存儲器模組的區塊管理方法及使用此方法的存儲器控制器與存儲器儲存裝置，其中此可復寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區塊。本方法包括將此些實體區塊邏輯地至少分組為數據區、閑置區與取代區，并且配置多個邏輯區塊，以映射屬于數據區的實體區塊。本方法亦包括將一個或多個壞實體區塊指派至數據區并且將映射壞實體區塊的邏輯區塊標記為壞邏輯地址，由此禁止對映射壞實體區塊的邏輯地址的存取。基此，本方法可使存有過多壞實體區塊的可復寫式非易失性存儲器模組仍可被用來儲存數據。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種區塊管理方法，且尤其涉及一種用于管理可復寫式非易失性存儲器的實體區塊的區塊管理方法及使用此方法的存儲器控制器與存儲器儲存裝置。
技術介紹
數碼相機、手機與MP3在這幾年來的成長十分迅速，使得消費者對儲存媒體的需求也急速增加。由于可復寫式非易失性存儲器(rewritable non-volatile memory)具有數據非易失性、省電、體積小、無機械結構、讀寫速度快等特性，最適于可攜式電子產品，例 如筆記本式計算機。固態硬盤就是一種以閃速存儲器作為儲存媒體的儲存裝置。因此，近年閃速存儲器產業成為電子產業中相當熱門的一環。可復寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區塊(physical block)，且每一實體區塊具有多個實體頁面(physical page),其中在實體區塊中寫入數據時必須依據實體頁面的順序依序地寫入數據。此外，已被寫入數據的實體頁面并需先被抹除后才能再次用于寫入數據。特別是，實體區塊為抹除的最小單位，并且實體頁面為程序化(亦稱寫入)的最小單元。因此，當可復寫式非易失性存儲器儲存裝置(以下稱為存儲器儲存裝置)被制造完成而進行第一次格式化(亦稱為開卡)時，存儲器儲存裝置的存儲器控制器會對可復寫式非易失性存儲器模組的所有實體區塊進行磁盤掃瞄以識別好的實體區塊，將此些好的實體區塊優先分組至數據區與閑置區并且將剩余的實體區塊分組至取代區。數據區的實體區塊是用以儲存主機系統所儲存的數據，而閑置區的實體區塊是用以輪替數據區中的實體區塊。因此，在閑置區中的實體區塊為空或可使用的區塊，即無記錄數據或標記為已沒用的無效數據。也就是說，數據區與閑置區的實體區塊的實體頁面是以輪替方式來映射邏輯區塊的邏輯頁面，以儲存主機系統所寫入的數據。例如，當主機系統欲將數據寫入至儲存裝置的某一邏輯區塊的某一邏輯頁面時，存儲器控制器會從閑置區中提取實體區塊作為替換實體區塊，將此數據寫入至所提取的替換實體區塊的實體頁面中，并且記錄此邏輯頁面的數據被儲存于此實體頁面中。此外，在數據區中原先映射此邏輯頁面的實體頁面會被標記為無效。取代區的實體區塊是用以在存儲器儲存裝置運作過程中取代發生損壞的實體區塊。更詳細來說，在一個實體區塊經過多次抹除(例如，10000次)后，此實體區塊可能會損壞而無法再被程序化。因此，當數據區中有實體區塊損壞時，存儲器控制器會嘗試從取代區中提取可用實體區塊來取代壞實體區塊。特別是，倘若取代區無可用實體區塊可取代壞實體區塊時，則此儲存裝置將會被宣告無法再被用來儲存數據，即進入寫入保護模式。然而，事實上，當取代區無可用實體區塊可取代壞實體區塊時，數據區與閑置區中仍存許多未損壞的實體區塊，可用以儲存數據。因此，如果可繼續利用此些未損壞的實體區塊來儲存數據，將可有效地延長存儲器儲存裝置的壽命。
技術實現思路
本專利技術提供一種區塊管理方法、存儲器控制器與存儲器儲存裝置，其能夠有效地使用未損壞的實體區塊。本專利技術范例實施例提出一種區塊管理方法，用于一可復寫式非易失性存儲器模組，其中此可復寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區塊。本區塊管理方法包括將此些實體區塊邏輯地至少分組為數據區、閑置區與取代區，其中數據區的實體區塊包括一個或多個壞實體區塊。本區塊管理方法亦包括配置多個邏輯區塊，以映射屬于數據區的實體區塊，其中每一邏輯區塊獨立地映射數據區的實體區塊的其中之一。本區塊管理方法還包括將此些邏輯區塊之中映射壞實體區塊的邏輯區塊標記為屬于壞邏輯地址。在本專利技術的一實施例中，上述的將邏輯區塊之中映射壞實體區塊的壞邏輯區塊標記為屬于壞邏輯地址的步驟包括在區塊映射表中記錄邏輯區塊與屬于數據區的實體區塊之間的多個映射；在區塊映射表中為每一邏輯區塊對應地配置一識別標記；以及在區塊映射表中將對應屬于壞邏輯地址的邏輯區塊的識別標記分別地記錄成損壞狀態。 在本專利技術的一實施例中，上述的區塊管理方法還包括從主機系統接收第一寫入指令與對應第一寫入指令的第一寫入數據，其中第一寫入數據是屬于第一邏輯區塊并且在區塊映射表中第一邏輯區塊目前映射數據區的實體區塊之中的第一實體區塊并且，上述本區塊管理方法還包括判斷對應第一邏輯區塊的識別標記是否被記錄為損壞狀態；以及當對應第一邏輯區塊的識別標記被記錄為損壞狀態時，將錯誤信息傳送給主機系統以回應此第一寫入指令。在本專利技術的一實施例中，上述的區塊管理方法還包括當對應第一邏輯區塊的識別標記非被記錄為損壞狀態時，從閑置區中提取第二實體區塊，并且下達第一程序化指令以將第一寫入數據寫入至第二實體區塊。在本專利技術的一實施例中，上述的區塊管理方法還包括判斷第一寫入數據是否正常地被寫入至第二實體區塊中；以及當第一寫入數據無法正常地被寫入至第二實體區塊中時，判斷取代區的實體區塊之中是否存有可用實體區塊。上述本區塊管理方法還包括，當取代區的實體區塊之中無存有可用實體區塊時，在區塊映射表中將第一邏輯區塊重新映射至第二實體區塊，在區塊映射表中將對應第一邏輯區塊的識別標記記錄成損壞狀態并且將第一實體區塊關聯至閑置區。本專利技術范例實施例提出一種區塊管理方法，用于可復寫式非易失性存儲器模組，其中可復寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區塊。本區塊管理方法包括將此些實體區塊邏輯地至少分組為數據區、閑置區與取代區；并且配置多個邏輯區塊，以映射數據區的實體區塊，其中每一邏輯區塊獨立地映射數據區的實體區塊的其中之一。本區塊管理方法也包括從主機系統接收第一寫入指令與對應第一寫入指令的第一寫入數據，其中第一寫入數據是屬于第一邏輯區塊并且第一邏輯區塊映射數據區的實體區塊之中的第一實體區塊。本區塊管理方法還包括從閑置區中提取第二實體區塊，下達第一程序化指令以將第一寫入數據寫入至第二實體區塊中并且判斷第一寫入數據是否正常地被寫入至第二實體區塊中。本區塊管理方法還包括，當第一寫入數據無法正常地被寫入至第二實體區塊中時，判斷取代區中是否存有可用實體區塊；以及當取代區中無存有可用實體區塊時，將第一邏輯區塊重新映射至第二實體區塊，將第一邏輯區塊標記為屬于壞邏輯地址并且將第一實體區塊關聯至閑置區。在本專利技術的一實施例中，上述的區塊管理方法還包括，當取代區中存有可用實體區塊時，下達第二程序化指令以將第一寫入數據寫入至可用實體區塊中。在本專利技術的一實施例中，上述的區塊管理方法還包括在區塊映射表中記錄邏輯區塊與屬于數據區的實體區塊之間的多個映射；以及在區塊映射表中為每一邏輯區塊對應地配置一識別標記。此外，上述的將第一邏輯區塊標記為屬于壞邏輯地址的步驟包括在區塊映射表中將對應第一邏輯區塊的識別標記記錄成損壞狀態。本專利技術范例實施例提出一種存儲器控制器，用于控制可復寫式非易失性存儲器模組，其中此可復寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區塊。本存儲器控制器包括主機接口、存儲器接口與存儲器管理電路。主機接口用以電性連接至主機系統。存儲器接口用以電性連接至可復寫式非易失性存儲器模組。存儲器管理電路電性連接至主機接口與存儲器接口，并且用以將此些實體區塊邏輯地至少分組為數據區、閑置區與取代區，其中數據區的實體區塊包括一個或多個壞實體區塊。此外，存儲器管理電路還用以配置多個邏輯區塊，`以映射屬于數據區的實體區塊，其中每一邏輯區塊獨立地映射數據區的實體區塊的其中之一。再者，存儲器管理電路還用以將邏輯區本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種區塊管理方法，用于一可復寫式非易失性存儲器模組，其中該可復寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區塊，該區塊管理方法包括：將該些實體區塊邏輯地至少分組為一數據區、一閑置區與一取代區，其中該數據區的該些實體區塊包括一個或多個壞實體區塊；配置多個邏輯區塊，以映射屬于該數據區的該些實體區塊，其中每一該些邏輯區塊獨立地映射該數據區的該些實體區塊的其中之一；以及將該些邏輯區塊之中映射該一個或多個壞實體區塊的一個或多個邏輯區塊標記為屬于一壞邏輯地址。

【技術特征摘要】
1.一種區塊管理方法，用于一可復寫式非易失性存儲器模組，其中該可復寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區塊，該區塊管理方法包括 將該些實體區塊邏輯地至少分組為一數據區、一閑置區與一取代區，其中該數據區的該些實體區塊包括一個或多個壞實體區塊； 配置多個邏輯區塊，以映射屬于該數據區的該些實體區塊，其中每一該些邏輯區塊獨立地映射該數據區的該些實體區塊的其中之一；以及 將該些邏輯區塊之中映射該一個或多個壞實體區塊的一個或多個邏輯區塊標記為屬于一壞邏輯地址。2.根據權利要求I所述的區塊管理方法，其中將該些邏輯區塊之中映射該一個或多個壞實體區塊的該一個或多個邏輯區塊標記為屬于該壞邏輯地址的步驟包括 在一區塊映射表中記錄該些邏輯區塊與屬于該數據區的該些實體區塊之間的多個映射； 在該區塊映射表中為每一該些邏輯區塊對應地配置一識別標記；以及在該區塊映射表中將該些識別標記之中對應屬于該壞邏輯地址的該一個或多個邏輯區塊的一個或多個識別標記分別地記錄成一損壞狀態。3.根據權利要求2所述的區塊管理方法，其中還包括 從一主機系統接收一第一寫入指令與對應該第一寫入指令的一第一寫入數據，其中該第一寫入數據是屬于該些邏輯區塊之中的一第一邏輯區塊并且在該區塊映射表中該第一邏輯區塊目前映射該數據區的該些實體區塊之中的一第一實體區塊； 判斷該些識別標記之中對應該第一邏輯區塊的一識別標記是否被記錄為該損壞狀態；以及 當對應該第一邏輯區塊的該識別標記被記錄為該損壞狀態時，將一錯誤信息傳送給該主機系統以回應該第一寫入指令。4.根據權利要求3所述的區塊管理方法，其中還包括 當對應該第一邏輯區塊的該識別標記非被記錄為該損壞狀態時，從該閑置區的該些實體區塊中提取一第二實體區塊，并且下達一第一程序化指令以將該第一寫入數據寫入至該第二實體區塊。5.根據權利要求4所述的區塊管理方法，其中還包括 判斷該第一寫入數據是否正常地被寫入至該第二實體區塊中； 當該第一寫入數據無法正常地被寫入至該第二實體區塊中時，判斷該取代區的該些實體區塊之中是否存有一可用實體區塊；以及 當該取代區的該些實體區塊之中無存有該可用實體區塊時，在該區塊映射表中將該第一邏輯區塊重新映射至該第二實體區塊，在該區塊映射表中將對應該第一邏輯區塊的該識別標記記錄成該損壞狀態并且將該第一實體區塊關聯至該閑置區。6.一種區塊管理方法，用于一可復寫式非易失性存儲器模組，其中該可復寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區塊，該區塊管理方法包括 將該些實體區塊邏輯地至少分組為一數據區、一閑置區與一取代區； 配置多個邏輯區塊，以映射該數據區的該些實體區塊，其中每一該些邏輯區塊獨立地映射該數據區的該些實體區塊的其中之一；從一主機系統接收一第一寫入指令與對應該第一寫入指令的一第一寫入數據，其中該第一寫入數據是屬于該些邏輯區塊之中的一第一邏輯區塊并且該第一邏輯區塊映射該數據區的該些實體區塊之中的一第一實體區塊； 從該閑置區的該些實體區塊中提取一第二實體區塊，下達一第一程序化指令以將該第一寫入數據寫入至該第二實體區塊中并且判斷該第一寫入數據是否正常地被寫入至該第二實體區塊中； 當該第一寫入數據無法正常地被寫入至該第二實體區塊中時，判斷該取代區的該些實體區塊之中是否存有一可用實體區塊；以及 當該取代區的該些實體區塊之中無存有該可用實體區塊時，將該第一邏輯區塊重新映射至該第二實體區塊，將該第一邏輯區塊標記為屬于一壞邏輯地址并且將該第一實體區塊關聯至該閑置區。7.根據權利要求6所述的區塊管理方法，其中還包括 當該取代區的該些實體區塊之中存有該可用實體區塊時，下達一第二程序化指令以將該第一寫入數據寫入至該可用實體區塊中。8.根據權利要求6所述的區塊管理方法，其中還包括 在一區塊映射表中記錄該些邏輯區塊與屬于該數據區的該些實體區塊之間的多個映射；以及 在該區塊映射表中為每一該些邏輯區塊對應地配置一識別標記， 其中將該第一邏輯區塊標記為屬于該壞邏輯地址的步驟包括 在該區塊映射表中將該些識別標記之中對應該第一邏輯區塊的一識別標記記錄成一損壞狀態。9.一種存儲器控制器，用于控制一可復寫式非易失性存儲器模組，其中該可復寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區塊，該存儲器控制器包括 一主機接口，用以電性連接至一主機系統； 一存儲器接口，用以電性連接至該可復寫式非易失性存儲器模組；以及一存儲器管理電路，電性連接至該主機接口與該存儲器接口，并且用以將該些實體區塊邏輯地至少分組為一數據區、一閑置區與一取代區，其中該數據區的該些實體區塊包括一個或多個壞實體區塊， 其中該存儲器管理電路還用以配置多個邏輯區塊，以映射屬于該數據區的該些實體區塊，其中每一該些邏輯區塊獨立地映射該數據區的該些實體區塊的其中之一， 其中該存儲器管理電路還用以將該些邏輯區塊之中映射該一個或多個壞實體區塊的一個或多個邏輯區塊標記為屬于一壞邏輯地址。10.根據權利要求9所述的存儲器控制器， 其中該存儲器管理電路在一區塊映射表中記錄該些邏輯區塊與屬于該數據區的該些實體區塊之間的多個映射， 其中該存儲器管理電路在該區塊映射表中為每一該些邏輯區塊對應地配置一識別標記， 其中該存儲器管理電路在該區塊映射表中將該些識別標記之中對應屬于該壞邏輯地址的該一個或多個邏輯區塊的一個或多個識別標記分別地記錄成一損壞狀態。11.根據權利要求10所述的存儲器控制器， 其中該存儲器管理電路通過該主機接口從該主機系統接收一第一寫入指令與對應該第一寫入指令的一第一寫入數據，其中該第一寫入數據是屬于該些邏輯區塊之中的一第一邏輯區塊并且在該區塊映射表中該第一邏輯區塊目前映射該數據區的該些實體區塊之中的一第一實體區塊， 其中該存儲器管理電路判斷該些識別標記之中對應該第一邏輯區塊的一識別標記是否被記錄為該損壞狀態， 其中當對應該第一邏輯區塊的該識別標記被記錄為該損壞狀態時，該存儲器管理電路將一錯誤信息傳送給該主機系統以回應該第一寫入指令。12.根據權利要求11所述的存儲器控制器， 其中當對應該第一邏輯區塊的該識別標記非被記錄為該損壞狀態時，該存儲器管理電路從該閑置區的該些實體區塊中提取一第二實體區塊，并且下達一第一程序化指令以將該第一寫入數據寫入至該第二實體區塊。13.根據權利要求12所述的存儲器控制器， 其中該存儲器管理電路判斷該第一寫入數據是否正常地被寫入至該第二實體區塊中，其中當該第一寫入數據無法正常地被寫入至該第二實體區塊中時，該存儲器管理電路判斷該取代區的該些實體區塊之中是否存有一可用實體區塊， 其中當該取代區的該些實體區塊之中無存有該可用實體區塊時，該存儲器管理電路在該區塊映射表中將該第一邏輯區塊重新映射至該第二實體區塊，在該區塊映射表中將對應該第一邏輯區塊的該識別標記記錄成該損壞狀態并且將該...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉志剛，
申請(專利權)人：群聯電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：