CN101110058A

CN101110058A - 闪速存储器的回收方法

Info

Publication number: CN101110058A
Application number: CNA2006101061239A
Authority: CN
Inventors: 何纯淳
Original assignee: 何纯淳
Current assignee: Lvzhihuiliu Technology BVI
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: CN100476757C

Abstract

本发明是一种闪存(Flash Memory)的回收方法。该回收方法包括重新规划存储单元(Cell)的容量，将坏区块集中规划在同一存储单元，将该存储单元标示为无用的存储单元，查看在闪存各存储单元中的坏区块是否超过预设于闪存内部固件的坏区块限制数量，若有坏区块超过预设于内部固件的坏区块限制数量，重新分配闪存的存储单元，将坏区块密集分布的单元划分为一新的存储单元，然后把该存储单元删除。在回收方法的过程中，将闪存中超过可重复使用限制次数的坏区块进行整理，来延长闪存的使用寿命，使原本已经无法读写的闪存装置可重新使用。

Description

闪速存储器的回收方法

技术领域

本发明涉及一种闪存(Flash Memory)的回收方法，特别是一种将闪存中存储单元(Cell)的坏区块重整的回收方法。

背景技术

闪存的储存单位为一个基本单元(Cell)，在其内部的金属氧化物半导体(MOS)的栅极和沟道间，比传统的只有一层栅氧化层(gateoxide)，又多增加了一层浮动栅(floating gate)。因为有这一层浮动栅，使得闪存可以工作于三种模式：写入、读出、擦除。当负电子被注入浮动栅时，这一基本单元就从数字1被写为0，当负电子被移走后，这一基本单元相当于从0变为1，相当于存储的动作。

闪存技术执行上可分为单级单元(Single Level Cell，SLC)与多级单元(Multi Level Cell，MLC)，多级单元有比单级单元多一倍的储存密度，因此多级单元与单级单元产品相比之下，具有更高容量、更轻薄短小及降低每兆字节的成本的优势。

然而，闪存的电气充放电特性，使得它的读写次数有物理上的限制，多级单元的每一个单元中只有10000次的重复读写次数，而单级单元可以有100000次的重复读写次数。在高容量多级单元的闪存中，因为其只有10000次的读写机会，单元很快就会因其超过可擦写的次数而将其标示为坏区块。闪存会因坏区块日益增加，降低闪存的使用寿命。需要一种回收方法来整理闪存中的坏区块，延长闪存的使用期限。

发明内容

本发明的目的在于提出一种闪存的回收方法，将闪存中超过可重复使用限制次数的坏区块进行整理，使原本已经无法读写的闪存装置可重新使用，延长闪存的使用期限。

本发明的闪存的回收方法包括扫描闪存中坏区块的分布状况，查看闪存中的坏区块数量是否超过设在闪存内部固件的坏区块限制数量；重新规划存储单元的容量，且将坏区块集中规划在同一存储单元，删除坏区块集中的存储单元(也就是说将该存储单元标示为无用的存储单元)；或将重新分配闪存的存储单元，将坏区块密集分布的单元划分为一新的存储单元，将该存储单元删除；记忆坏区块分布位置，储存在闪存中；重新格式化闪存，将通用串行总线配置数据、主引导记录和文件分配表写入闪存。

附图说明

为了让本发明的前述及其它特征与优点能更明显被了解，下文特举本发明的优选实施例，并结合附图，作详细说明。

图1是本发明的第一实施例的工作流程图。

图2是本发明的第二实施例的工作流程图。

图3是本发明闪存中删除坏区块密集分布的存储区块的框图。

图4是本发明实施例中重新规划存储单元中区块分布的框图。

图5是本发明实施例中重新规划存储单元容量的框图。

图6是本发明第三实施例的工作流程图。

图7是本发明第三实施例以动态方式设定每一存储单元的坏区块限制数量的框图。

具体实施方式

由于闪存的电气充放电特性，使得它的读写次数有物理上的限制。对一个闪存区块的读写，厂商会在内部固件实现读写次数的计数，达到读写指定的最高次数，就会把那一块区块标定为不再使用的单元。所以闪速存储器有可能在极度频繁的使用下，使闪存的使用寿命缩短。本发明对于闪存，提供一种回收方法，将坏区块的位置纪录重整。在进行回收方法前，需确定在闪存内的数据已暂存于额外的储存介质(例如计算机硬盘或便携式电子装置)内，以确保闪存内的数据不会在回收方法过程中遗失。此回收方法的实施例如下。

图1是本发明第一实施例的工作流程图。

如图1所示，首先，步骤101扫描闪存中坏区块的分布状况；完成步骤101后，步骤102查看在闪存中的坏区块数量是否超过设在闪存内部固件的坏区块限制数量，前进到步骤103；若在闪存中的坏区块数量超过设在闪存内部固件的坏区块限制数量，在步骤103将有坏区块超过85％的存储单元删除(也就是说将该存储单元标示为不再使用的存储单元)，前进到步骤104，若在步骤102中该存储单元的坏区块分布没有超过坏区块限制数量，前进到步骤106；在步骤104中重新检查坏区块的分布状况，再查看在闪存中的坏区块数量是否超过设在闪存内部固件的坏区块限制数量，若在闪存中的坏区块数量依旧超过设在闪存内部固件的坏区块限制数量，前进到步骤105；在步骤105中重新分配闪存的存储单元，将坏区块集中划分为一新的存储单元，重复步骤103，将坏区块超过存储单元的区块总数85％的删除；若在步骤102中该存储单元的坏区块分布没有超过坏区块限制数量，前进到步骤106；在步骤106中记录坏区块的分布位置，储存在闪存中，前进到步骤107；在步骤107中，重新格式化闪存，将通用串行总线(USB)配置数据、主引导记录(MBR)和文件分配表(FAT)写入闪存。

图2是本发明第二实施例的工作流程图。

如图2所示，步骤201扫描闪存中坏区块的分布状况；完成步骤201后，在步骤202查看闪存中的坏区块数量是否超过设在闪存内部固件的坏区块限制数量，前进到步骤203；若闪存中的坏区块数量超过设在闪存内部固件的坏区块限制数量，在步骤203重新规划存储单元的容量，将坏区块集中在同一存储单元，前进到步骤204，若闪存中的坏区块数量没有超过设在闪存内部固件的坏区块限制数量，前进到步骤207；在步骤204中将坏区块超过存储单元的区块总数85％的区域删除(也就是说将该存储单元标示为无用的存储单元)，前进到步骤205；在步骤205中重新检查坏区块的分布状况，再查看在闪存中的坏区块数量是否超过设在闪存内部固件的坏区块限制数量，若在闪存中的坏区块数量依旧超过设在闪存内部固件的坏区块限制数量，前进到步骤206；在步骤206中重新分配闪存的存储单元，将坏区块集中划分为一新的存储单元，重复步骤204，将坏区块超过存储单元的区块总数85％的单元删除；若在步骤205中该存储单元的坏区块分布没有超过坏区块限制数量，前进到步骤207；在步骤207中将记录坏区块分布位置，储存在闪存中；在步骤208中，重新格式化闪存，将通用串行总线配置数据、主引导记录和文件分配表写入闪存。

图3是详细介绍本发明的闪存中如何删除坏区块密集分布的存储单元的框图。

如图3所示，首先扫描闪存中坏区块的分布状况，第一快闪内存301有5个坏区块，第二闪存302有10个坏区块，第三闪存303有4个坏区块，第四闪存304有12个坏区块，而厂商设在闪存内部固件限制的坏区块数量为8个；在第二闪存302的第三存储单元中，该存储单元的六个区块中有五个坏区块，符合有坏区块超过记忆区域的区块总数85％的状态，将此存储单元删除，同样在第四闪存304的第三存储单元中，该存储单元的6个区块中有5个坏区块，将此存储单元删除，因此在执行回收方法后，第二闪存302的坏区块仅有5个，第四闪存304的坏区块仅有7个，两者皆低于在闪存内部固件限制的坏区块数量8个。由以上所述，第二闪存302和第四闪存304的容量会因回收方法而变小，但经过回收方法的过程，可以延长闪存的使用期限；只需牺牲少量成本，可达到延长使用寿命与提高可靠度的功能。

图4是介绍本发明实施例中重新规划存储单元中坏区块分布的框图，闪存40有第一存储单元401、第二存储单元402、第三存储单元403和第四存储单元404，将第一存储单元401区分为A行和B行，第二存储单元402区分为C行和D行，第三存储单元403区分为E行和F行，及第四存储单元404区分为G行和H行，此闪存40总共有10个坏区块，且由图形可知，在第二存储单元402的D行及第三存储单元403的E行为坏区块分布密集区，在重新规划存储单元时，将这两行划分在同一个存储单元，重新规划存储单元后，第一存储单元401区为A行和B行，第二存储单元402区为C行和F行，第三存储单元403区为D行和E行，及第四存储单元404区分为G行和H行，由图形可知，第三存储单元403为坏区块集中区域，将第三存储单元删除，此闪存40的坏区块在经过回收方法的过程后仅剩5个，同样可达到延长使用寿命与提高可靠度的功能。

图5是介绍本发明实施例中重新规划记忆区域容量的框图。根据图5，此闪存50有第一存储单元501、第二存储单元502、第三存储单元503和第四存储单元504，将第一存储单元501区分为A行和B行，第二存储单元502区分为C行和D行，第三存储单元503区分为E行和F行，及第四存储单元504区分为G行和H行，此闪存50总共有10个坏区块，选择将第二存储单元的D行、第三存储单元的E行、第三存储单元的F行和第存储单元的G行在重新规划存储单元容量大小时，将这四行划分在同一个存储单元，在经过重新规划存储单元容量大小后，形成新的第一存储单元505和第二存储单元506，再将多坏区块集中分布的第二存储单元506删除，此闪存50的坏区块在经过回收方法的过程后仅剩2个，同样可达到延长使用寿命与提高可靠度的功能。

图6是本发明第三实施例的工作流程图。

如图6所示，步骤601扫描闪存中坏区块的分布状况；完成步骤601后，在步骤602查看闪存中的是否有坏区块；若闪存中的坏区块没有超过内部固件的坏区块限制数量，前进到步骤603，在步骤603将不改变闪速存储器内部固件的坏区块限制数量；在步骤602中，若闪存中的坏区块超过内部固件的坏区块限制数量，前进到步骤604，将闪存中的坏区块超过内部固件的坏区块限制数量重设，并以动态的方式设定每一存储单元的坏区块限制数量，并将其储存在闪存的内部固件内，前进到步骤605；在步骤605中，重新格式化闪存，将通用串行总线配置数据、主引导记录和文件分配表写入闪存。

图7是介绍本发明第三实施例以动态方式设定每一存储单元的坏区块限制数量的框图。

如图7所示，在图6说明的用动态方式设定每一存储单元的坏区块限制数量，可以用一方程式来设定；以第一闪存701的第一存储单元7011为例，假设第一闪存701内部固件的坏区块限制数量为X＝20，在第一闪存701内有没有坏区块存在的存储单元的数量Y＝0，在第一闪存701的坏区块总数Z＝5，第一存储单元7011的有W＝2个坏区块，用方程式来动态设定此存储单元的坏区块限制是F＝((X-Y*2)/Z)*W＝((20-0*2)/5)*2＝8个，由此方程式可得该第一存储单元7011可接收的坏区块上限为8个，同理可得到第二存储单元7012的坏区块限制数量是4个，第三存储单元7013的坏区块数量是4个，第四存储单元7014的坏区块数量是4个，而该第一闪存701的总坏区块限制数量为8+4+4+4＝20个。利用相同的方程式可得到在第二闪存702的第一存储单元7021、第二区域7022、第三存储单元7023和第四存储单元7024可接收的坏区块上限分别为8个、2个、2个和8个。

在上述实施例中的区块数量、存储区域数量、存储单元的区块数量、坏区块数量、坏区块分布比例或在闪存内部固件的坏区块限制数量仅是一范例，可轻易让本领域的技术人员了解，这些数量会根据闪存的容量大小或不同厂商的设定而有所不同，在此并不局限本发明的使用范围。

本发明的闪存可以是一以通用序列总线为界面的闪存；或此闪存用在市面上通用的CF(小型闪存)、MMC(多媒体卡)、MSC(存储条卡)、SMC(智能媒体卡)或SD(智能卡)等闪速存储器。此闪存可以是单级单元闪存、多级单元闪存或NAND闪存或NOR闪存，都可以利用本发明的回收方法达到延长使用寿命与提高可靠度的功能。

以上所描述的说明与图示，是为了便于阐明本发明的技术内容及技术手段，所公开的优选实施例的一部分，并不因而限制其范围，本领域的技术人员应当可以通过本发明的具体公开而做出可能的变化。所有一切针对本发明的技术手段、装置的局部修改、变更，或者是组件的等效替代、置换，应当不脱离本发明的发明的精神及范围，其范围将由以下权利要求的范围来界定。

Claims

1.一种闪存的回收方法，包括下列步骤：

扫描一闪存中坏区块的分布状况；

查看该闪存中坏区块数量是否超过预设于该闪存内部固件的一坏区块限制数量；

当该闪存中坏区块数量超过预设于该闪存内部固件的该坏区块限制数量时，重新分配该闪存的若干个存储单元中的区块，且将该若干个存储单元中的坏区块划分在一新的存储单元中，以形成一坏区块密集分布的存储单元；

将该坏区块密集分布的存储单元标示为不再使用的存储单元；

记录坏区块的分布位置，并储存在该闪存中；以及

重新格式化该闪存，将通用串行总线配置数据、主引导记录和文件分配表写入该闪存。

2.根据权利要求1所述的回收方法，该闪存为以下种类之一：NAND型闪存、NOR型闪存、单级单元闪存、多级单元闪存。

3.根据权利要求1所述的回收方法，该坏区块密集分布的状态可以是坏区块超过存储单元的区块总数85％。

4.一种闪存的回收方法，包括下列步骤：

扫描一闪存中坏区块的分布状况；

查看该闪存中坏区块数量是否超过预设于内部固件的一坏区块限制数量；

若该闪存中的坏区块数量超过该坏区块限制数量，重新规划至少一个存储单元的区块数量，且将坏区块集中规划在至少一新的存储单元，该至少一新的存储单元形成一坏区块密集分布的存储单元；将该坏区块密集分布的存储单元标示为不再使用的存储单元；记录坏区块的分布位置，储存在该闪存中；以及

格式化该闪存，将通用串行总线配置数据、主引导记录和文件分配表写入闪存。

5.根据权利要求4所述的回收方法，该闪存为以下种类之一：NAND型闪存、NOR型闪存、单级单元闪存、多级单元闪存。

6.根据权利要求1所述的回收方法，该坏区块密集分布的状态可以是坏区块超过存储单元的区块总数85％。

7.一种闪存的回收方法，包括下列步骤：

扫描一闪存中坏区块的分布状况；

若该闪存中的坏区块数量超过该坏区块限制数量，将闪存中的内部固件的坏区块限制数量重设，并以动态的方式设定每一存储单元的坏区块限制数量，并将其储存在闪存的内部固件内；以及

8.根据权利要求7所述的回收方法，该闪存为以下种类之一：NAND型闪存、NOR型闪存、单层单级单元闪存、多级单元闪存。

9.根据权利要求7所述的回收方法，该坏区块密集分布的状态可以是坏区块超过存储单元的区块总数85％。