CN101271379B - 混合密度存储体储存装置及其控制方法 - Google Patents

混合密度存储体储存装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示一种混合密度存储体储存装置的控制方法，适用于配置一混合密度存储体储存装置对应一文件系统的实体位置。此储存装置具有一高密度存储储存空间、一低密度存储储存空间及一热门清单，此热门清单适用于记录文件系统中的数个逻辑位置。此控制方法包括的步骤为，首先，接收一指令。随后，比对指令所指向的逻辑位置是否属于热门清单所记录的逻辑位置其中之一。最后，根据比对结果，指定高密度存储储存空间的实体位置或低密度存储储存空间的实体位置作为指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置。

Description

混合密度存储体储存装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种储存装置，尤指一种混合密度存储体(Hybrid densitymemory)储存装置及其控制方法。
背景技术
非挥发性存储体(Non-volatile memory，或称为非依电性存储体)是用以储存数据，常应用于存储卡、USB接口随身碟、固态磁盘驱动器等储存装置。闪存(Flash memory)具有高储存密度、低耗电特性、有效的存取效率与合理价格成本等优点，而成为目前非挥发性存储体主流。
存储体是以存储单元(Memory cell，或称为存储胞)保存的电压值来记录储存的位值。传统的储存技术是以单一存储单元保存的电压值为高电位或零电位来记录一位数据为1或0。现有技术已将存储单元所保存电位值进一步作分割，使得单一存储单元可以保存较多不同的电压位准，而能够储存更多位值。举例来说，倘若存储单元可保存四种不同电位值，便能够储存两位数据。传统保存单一位数据存储器制程技术称为单级单元(SLC，Single-level-cell)制程，制成的存储体称为低密度存储体(Low density memory)；保存多位数据存储器制程技术称为多级单元(MLC，Multi-level-cell)制程，制成的存储体则称为高密度存储体(High density memory)。
相较于低密度存储体，高密度存储体的单位面积的数据储存容量可成倍数增加，因而具有大幅提高储存容量与降低成本的优势，然其读写数据、编程与抹除(Erase)所需的时间却较长，此外，多级单元制程技术也导致其抹除耐用次数(Endurance)大幅减少，如此便连带影响了高密度存储体储存装置的数据存取速度与使用寿命等储存特性。
高密度存储体的特点在于储存容量高与成本低，但数据存取速率慢及抹除耐用次数少；而低密度存储体的特点在于抹除耐用次数高与数据存取速率快，但成本高及储存容量低；两种存储体优劣互见，因而造就了混合密度存储体(Hybrid density memory)的应用。所述的混合密度存储体同时包括有高密度存储体与低密度存储体，而如何由两者优势来提升储存效能，为业界投入研发的课题之一。
另外由于早期硬盘机的寻址方式，需结合其磁道、磁头与扇区等三项结构的相关位置来决定数据实际存放的实体位置。此方式下，计算机系统必须在基本输出入系统(BIOS)开机程序进行设定，才能够在计算机操作过程中正确地存取数据。目前硬盘机的主流储存媒体已逐渐演变为闪存，因而计算机系统是基于逻辑区块寻址(LBA，Logical block address)的概念，预先规划逻辑区块寻址与闪存储存区块(Block)的对应关系，并根据此对应关系建立转换表于硬盘机韧体之中。数据存取过程中，主机先将文件的逻辑寻址(LA，Logicaladdress)转换为逻辑区块寻址，数据存取过程仅对硬盘机下达指令，将欲存取的逻辑寻址及逻辑区块寻址等逻辑位置标记于指令的指定字段。硬盘机控制器译码指令之后，便由闪存地址转换层(FTL，Flash transition layer)按照韧体预先建立的转换表，将文件的逻辑位置转换为存储体的实体位置。
而过去优化储存效能的方法如图1所示，该图为一计算机系统的系统架构示意图，图中的系统是用以最佳化硬盘机的动作参数。如图1所示，计算机系统8包括有一主机板81、一硬盘机83及一数据撷取装置87，主机板81以一总线85耦接于硬盘机83，主机板81设置有中央处理器与存储体等组件，以支持计算机系统8的运作。此技术赋予计算机系统8具有一软件(Benchmarksoftware)来控制数据撷取装置87记录主机板81与硬盘机83之间的输入/输出指令序列(IO Command Sequence)信息，经由使用者辅助设定及操作，利用软件分析这些信息，进而根据分析结果来最佳化硬盘机83的动作参数。
然而上述技术具有下列几项缺失：首先，必须在计算机系统上安装额外的软件及装置来撷取输入/输出指令序列；其次，软件进行信息撷取、分析与参数最佳化等过程须人为参与；且，此技术是针对早期硬盘机的应用范畴，并不适用于储存媒体为非挥发性存储体的储存装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合密度存储体储存装置及其控制方法，由将文件系统的常用文件数据或使用者指定的文件数据归类为热门数据(Hotdata)，并以热门清单(Hot list)来记录热门数据的逻辑位置(Logical Location)，当主机下达指令时，储存装置判断主机下达指令所指向的逻辑位置是否属于热门清单记载的逻辑位置其中之一，来指定此逻辑位置对应的实体位置(Physicallocation)，为可提升混合密度存储体装置的数据储存效能，并防止储存资源浪费。
本发明揭示一种混合密度存储体储存装置的控制方法，适用于配置一混合密度存储体储存装置对应一文件系统的实体位置，且该混合密度存储体储存装置适用于储存一主机所提供的文件数据，并具有一高密度存储储存空间、一低密度存储储存空间及一热门清单，该热门清单适用于记录该文件系统中的数个逻辑位置，该控制方法包括下列步骤：
接收一指令；
比对该指令所指向的逻辑位置是否属于记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一；及
根据比对结果指定该高密度存储储存空间的实体位置或该低密度存储储存空间的实体位置作为该指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置；倘若该指令所指向的逻辑位置属于记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一，则指定该低密度存储储存空间的实体位置作为该指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置，倘若该指令所指向的逻辑位置并不属于记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一，则指定高密度存储储存空间的实体位置作为该指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置；
其中，所述的混合密度存储体储存装置更具有一候选清单，倘若该指令所指向的逻辑位置并不属于记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一，则将该指令所指向的逻辑位置记录于该候选清单上；
其中，在比对该指令所指向的逻辑位置是否属于记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一的步骤中，更包括比对该指令所指向的逻辑位置是否记录于该候选清单上的步骤，倘若该指令所指向的逻辑位置被记录于该候选清单上，则将该指令所指向的逻辑位置从该候选清单转入该热门清单，以更新该热门清单；
其中，更新该热门清单后，进而执行一数据更新转移程序，其中该数据更新转移程序包括：
读取高密度存储储存空间，以取得该热门清单中新增的逻辑位置的数据；及
将自高密度存储储存空间读取到的数据转移到低密度存储储存空间中储存。
本发明再揭示一种混合密度存储体储存装置，适用于接受一主机所下达的指令运作以存取文件数据，该混合密度存储体储存装置包括：
一非挥发性存储体单元，包括有一高密度存储储存空间以及一低密度存储储存空间；
一控制单元，具有一用来记录数个逻辑位置的热门清单，该控制单元接收该主机所下达的一指令，识别该指令所指向的逻辑位置，并比对该指令所指向的逻辑位置是否属于记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一，从而指定该高密度存储储存空间的实体位置或该低密度存储储存空间的实体位置作为文件数据存放的实体位置；其中，倘若该指令所指向的逻辑位置属于记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一，则指定该低密度存储储存空间的实体位置作为该指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置，倘若该指令所指向的逻辑位置并不属于记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一，则指定高密度存储储存空间的实体位置作为该指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置；及
一候选清单，倘若该指令所指向的逻辑位置并不属于记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一，则将该指令所指向的逻辑位置记录于该候选清单上；
其中，在比对该指令所指向的逻辑位置是否属于记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一的步骤中，更包括比对该指令所指向的逻辑位置是否记录于该候选清单上的步骤，倘若该指令所指向的逻辑位置被记录于该候选清单上，则将该指令所指向的逻辑位置从该候选清单转入该热门清单，以更新该热门清单；
其中，更新该热门清单后，进而执行一数据更新转移程序，其中该数据更新转移程序包括：
读取高密度存储储存空间，以取得该热门清单中新增的逻辑位置的数据；及
将自高密度存储储存空间读取到的数据转移到低密度存储储存空间中储存。
所述的热门清单包括有一写入热门清单、一读取热门清单及一启动热门清单。
所述的控制单元更包括：
一系统接口，接收该主机所下达的该指令，并传输该指令所对应的一数据；
一微处理器，耦接于该系统接口，以接收并处理该指令，并响应该指令，控制该混合密度存储体储存装置及该控制单元的运作；
一热门数据辨识单元，耦接于该系统接口，以识别该指令所指向的逻辑位置，并比对该指令所指向的逻辑位置是否为记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一，进而输出一比对结果至该微处理器；
一数据传输缓冲区，耦接于该系统接口，用以暂存该数据；及
一存储体接口，耦接于该数据传输缓冲区以及该非挥发性存储体单元之间，用以传输该数据；
其中，该微处理器根据该比对结果，指定该高密度存储储存空间的实体位置或该低密度存储储存空间的实体位置作为该指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置。
所述的热门数据辨识单元更包括：
一清单暂存区，暂存该热门清单；
一输入/输出监测单元，耦接于该系统接口，识别该指令所指向的逻辑位置；
一热门清单比对单元，耦接于该清单暂存区以及该输入/输出监测单元，接收该输入/输出监测单元识别出的该指令所指向逻辑位置，并比对该逻辑位置是否为记录于该热门清单的该等逻辑位置其中之一，以输出该比对结果；
一热门清单更新单元，耦接于该清单暂存区以及该热门清单比对单元，根据该比对结果，更新暂存于该清单暂存区的该热门清单；及
一清单备份单元，耦接于该清单暂存区，接受该微处理器的控制，用以将暂存于该清单暂存区的该热门清单转入该非挥发性存储体单元储存。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为现有技术的计算机系统的系统架构示意图；
图2为本发明所揭示混合密度存储体储存装置的一具体实施例的系统架构示意图；
图3为本发明所揭示热门数据辨识单元的一具体实施例的系统架构示意图；
图4A及图4B为本发明所揭示的热门资料识别的一具体实施例的示意图；
图5为本发明所揭示混合密度存储体储存装置的控制方法的步骤流程图；
图6为本发明所揭示混合密度存储体储存装置的控制方法的一具体实施例的步骤流程图；
图7为本发明所揭示混合密度存储体储存装置的控制方法的一具体实施例的步骤流程图；以及
图8为本发明所揭示的数据更新转移程序的步骤流程图。
其中，附图标记
1：数字系统
10：混合密度存储体储存装置
11：非挥发性存储体单元
110：低密度存储储存空间
112：高密度存储储存空间
13：控制单元
131：系统接口
132：微处理器
133：热门数据辨识单元
134：数据传输缓冲区
135：存储体接口
15：电源管理单元
17：主机
19：电源
200：清单暂存区
202：输入/输出监测单元
204：热门清单比对单元
206：热门清单更新单元
208：清单备份单元
210：接口控制单元
300、310：指令的逻辑寻址
302、312：候选清单
304、314：热门清单
8：计算机系统
81：主机板
83：硬盘机
85：总线
87：数据撷取装置
AGE：周期
LA：逻辑寻址
LB：逻辑区块寻址
L：寻址空间长度
S102～S408：各个步骤流程
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
本发明的混合密度存储体储存装置(Hybrid density memory storage device)及其控制方法，将文件系统的常用文件或使用者指定的文件归类为热门数据(Hot data)，然后利用热门清单(Hot list)记录热门数据的逻辑位置(Logicallocation)，再将这些热门数据的逻辑位置所对应的实体位置(Physical location)配置于低密度存储储存空间中，以符合热门数据对于存取速率与抹除耐用次数(Endurance)的需求，从而达到提升储存效能的功效。
首先，请参阅图2，该图为本发明所揭示的混合密度存储体储存装置的系统架构示意图。如图2所示，一混合密度存储体储存装置10(以下简称储存装置)应用于一数字系统1中，配合储存数据及参与执行数据读写。数字系统1中，储存装置10耦接于主机17，接受主机17所下达的指令运作。具体来说，主机17可为一计算机系统，而储存装置10则负责执行计算机系统的硬盘功能。
储存装置10包括有一非挥发性存储体单元11、一控制单元13以及一电源管理单元15。非挥发性存储体单元11是由闪存(Flash memory)所构成，包括有一低密度存储储存空间110以及一高密度存储储存空间112。低密度存储储存空间110是由低密度存储体构成；高密度存储储存空间112则是由高密度存储体构成。低密度存储体的特点为单位储存容量低、抹除耐用次数高与数据存取速率快；而高密度存储体的特点则为储存容量高、抹除耐用次数少与数据存取速率低。
电源管理单元15耦接于一电源19，接收其输出电力，并将电力转换为储存装置10内部的控制单元13与非挥发性存储体单元11所需的电源。
储存装置10储存有一文件系统，主机17是根据FAT12、FAT16、FAT32或NTFS文件系统所规范的系统架构管理文件系统中的文件数据。储存装置10是以闪存地址转换层(Flash transition layer，FTL)，按照预先规划于韧体的转换表来映像转换文件的逻辑位置为非挥发性存储体单元11的实体位置。
控制单元13耦接于主机17与非挥发性存储体单元11之间，其具有一用来记录数个逻辑位置的热门清单。本发明将文件系统的常用文件或使用者指定的文件归类为热门数据，由于热门数据具有常被存取与更新的特点，故将热门数据的实体位置配置于低密度存储储存空间110。所述的热门清单是用来记录这些热门数据的逻辑位置，以定义出文件系统中经常使用的逻辑区间。按，以下将热门清单所记录的逻辑位置称为特定逻辑位置，以与一般的逻辑位置作区别。所述的逻辑位置为逻辑寻址(Logical address，LA)及/或逻辑区块寻址(Logical block address，LBA)。
控制单元13可由热门清单，指定低密度存储储存空间110的实体位置或高密度存储储存空间112的实体位置作为文件数据的实体位置。具体来说，控制单元13接收主机17所下达的指令，此指令可为一写入指令或为一读取指令，写入指令是将一逻辑位置的数据写入非挥发性存储体单元11中，读取指令则是将一逻辑位置的数据从非挥发性存储体单元11中读取出来，而欲读写的逻辑寻址、寻址空间长度与逻辑区块寻址等逻辑位置由主机17标记于指令的指定字段中。控制单元13对接收到的指令作译码，识别指令所指向的逻辑位置，并比对指令所指向的逻辑位置是否属于热门清单所记录的特定逻辑位置其中之一，再根据比对结果，指定高密度存储储存空间112的实体位置或低密度存储储存空间110的实体位置作为识别出的逻辑位置所对应的实体位置，然后将数据存放其中。亦即，倘若指令所指向的逻辑位置属于热门清单所记录的特定逻辑位置其中之一，控制单元13便指定低密度存储储存空间110的实体位置作为此逻辑位置所对应的实体位置，使得数据的实体位置具备较高数据存取速率与抹除耐用次数；倘若指令所指向的逻辑位置并不属于热门清单所记录的特定逻辑位置其中之一，控制单元13则指定高密度存储储存空间112的实体位置作为此逻辑位置所对应的实体位置。
于一具体实施例，所述的热门清单包括有一启动热门清单、一读取热门清单与一写入热门清单，分别记录数字系统1于启动、读取与写入等三种运作模式中经常存取的逻辑位置。
其中启动热门清单是记录数字系统1于启动周期(即系统执行开机程序的一定时间，例如：30秒)内，主机17经常读取或写入的逻辑位置。由于系统启动时，一般都会重复相同的存取模式，例如：加载操作系统等程序，若将启动周期内常用文件的实体位置指定为低密度存储储存空间110，便可加快系统的启动速度。读取热门清单是记录主机17经常读取的逻辑位置。写入热门清单则是记录主机17经常写入的逻辑位置。基于运作模式的差异，控制单元13以不同的热门清单来与指令所指向的逻辑位置作比对。
图2中，控制单元13包括有一系统接口131、一微处理器132、一热门数据辨识单元133、一数据传输缓冲区134以及一存储体接口135。系统接口131耦接于主机17，接收主机17所下达的指令及传输该指令所对应的数据。微处理器132耦接于系统接口131，用以接收并处理与响应该指令，控制储存装置10与控制单元13的运作。热门清单暂存于热门数据辨识单元133内，热门数据辨识单元133耦接于系统接口131，识别该指令所指向的逻辑位置，并比对指令所指向的逻辑位置是否属于记录于热门清单的特定逻辑位置其中之一，进而输出一比对结果到微处理器132。数据传输缓冲区134耦接于系统接口131，用以暂存主机17传送到储存装置10的数据，或暂存主机17预备从储存装置10读取的数据。存储体接口135耦接于数据传输缓冲区134与非挥发性存储体单元11之间，为控制单元13与非挥发性存储体单元11之间的数据传输接口。
接着，请参阅图3，该图为本发明所揭示热门数据辨识单元的一具体实施例的系统架构示意图。如图3所示，热门数据辨识单元133包括有一清单暂存区200、一输入/输出监测单元202、一热门清单比对单元204、一热门清单更新单元206、一清单备份单元208及一接口控制单元210。
热门清单储存于非挥发性存储体单元11中，当数字系统1启动时，热门清单便被复制到清单暂存区200内暂存。接口控制单元210为热门数据辨识单元133与外部的系统接口131、微处理器132及非挥发性存储体单元11耦接的连接接口。输入/输出监测单元202、热门清单比对单元204、热门清单更新单元206及清单备份单元208耦接于清单暂存区200与接口控制单元210之间，可存取暂存于清单暂存区200的热门清单，并通过接口控制单元210耦接于外部的系统接口131、微处理器132及非挥发性存储体单元11。
输入/输出监测单元202通过接口控制单元210耦接于系统接口131，用以识别主机17所下达指令所指向的逻辑位置。热门清单比对单元204耦接于输入/输出监测单元202，接收识别出的逻辑位置，并根据热门清单，比对指令指向的逻辑位置是否属于热门清单上所记录的特定逻辑位置其中的一，并输出一比对结果。微处理器132接收比对结果，指定低密度存储储存空间110或高密度存储储存空间112作为指令所对应的实体位置。热门清单更新单元206接受微处理器132的控制，根据热门清单比对单元204的比对结果，更新暂存于清单暂存区200的热门清单。清单备份单元208接受微处理器132的控制，将暂存于清单暂存区200的热门清单转存到非挥发性存储体11中作备份，以在下次启动时，将热门清单从非挥发性存储体单元11中载出转入清单暂存区200中暂存。
于一具体实施例，储存装置10更具有一候选清单，倘若主机17所下达的指令指向的逻辑位置并不属于热门清单所记录的特定逻辑位置其中的一时，将此识别出的逻辑位置记录于候选清单中。请参阅图4A及图4B，该二图为本发明所揭示的热门数据识别的一具体实施例的示意图，为显示热门数据识别的简明实例。
图4A中，候选清单302与热门清单304记载的参数有逻辑寻址LA、寻址空间长度L及周期AGE。其中逻辑寻址LA代表数据的起始地址；长度L为寻址空间长度，也就是热门数据量；周期AGE则代表该笔登录数据未被指令命中(重复存取)的期间，此周期AGE可为实际时间或指令输出入次数来计数，也可以利用其它演算方式来实施，以便作为热门清单的数据置换依据，以淘汰长时间未被存取指令命中的逻辑位置。
图4A中，预设候选清单302及热门清单304均具记载五笔数据的空间，并采取指令300采取逻辑寻址LA作为其逻辑位置，而周期AGE为指令未命中的次数。假设系统启动之后，候选清单302与热门清单304均为空白状态，六笔指令存取的逻辑寻址依序为0x0000、0x0010、0x0123、0x0200、0x0210、0x0123，前五笔数据将先依序填入候选清单302内，第六笔指令的逻辑寻址为0x0123，与候选清单302所保存的第三笔纪录重复，其周期更新为1，其它纪录则继续累加，而候选清单302发生重复的第三笔纪录会被转入热门清单304中。
实务上，由于寻址空间长度经常改变，故于另一具体实施例，候选清单与热门清单记载的参数可舍寻址空间长度，而采取逻辑区块寻址与周期AGE。请参阅图4B，该图与图4A为同一存取作业。由于是以逻辑区块寻址LB为准，将扩大命中的机率。图4B中，热门清单314的逻辑区块寻址LB为0x000、0x002等二纪录，分别在第二次与第五次存取时，在候选清单中发生重复，而列入热门清单，而第六笔指令310的逻辑位置并被列为热门清单314的最新纪录。
根据上述实例可知，本发明的候选清单与热门清单记录的逻辑位置可为逻辑寻址，亦可为逻辑区块寻址。实务上须同时配合闪存控制器的硬件资源、逻辑实体转换算法及文件系统等作整体考虑，以决定采取的方式。
接着，请参阅图5，该图为本发明所揭示混合密度存储体储存装置的控制方法的步骤流程图。其中相关的系统架构请同时参阅图2。如图5所示，所述的控制方法包括有下列步骤：
首先，接收一指令，并译码该指令，以识别指令所指向的逻辑位置(步骤S102)；
随后，比对指令所指向的逻辑位置是否为热门清单所记录的特定逻辑位置其中之一(步骤S104)；及
最后，根据比对结果，指定高密度存储储存空间112的实体位置或低密度存储储存空间110的实体位置作为指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置(步骤S106)。
请参阅图6，该图为本发明所揭示混合密度存储体储存装置的控制方法之一具体实施例的步骤流程图，为显示写入模式下，主机17将一数据写入非挥发性存储体单元11的步骤流程。其中相关的系统架构请同时参阅图2。如图6所示，此控制方法的写入模式包括下列步骤：
首先，控制单元13接收由主机17所下达的一写入指令，并识别写入指令所指向的逻辑位置(步骤S202)；
之后，热门数据辨识单元133比对指令所指向的逻辑位置是否属于热门清单记录的特定逻辑位置其中之一，以判断主机17欲写入的数据是否为热门数据(步骤S204)；
倘若指令所指向的逻辑位置属于特定逻辑位置其中之一，则指定低密度存储储存空间110的实体位置作为指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置(步骤S206)；
倘若指令所指向的逻辑位置并不属于特定逻辑位置其中之一，则指定高密度存储储存空间112的实体位置作为指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置(步骤S208)；及
最后，传输数据到指定的存储储存空间(110或112)储存(步骤S210)。
请参阅图7，该图为本发明所揭示混合密度存储体储存装置的控制方法之一具体实施例的步骤流程图，此实施例包括有数字系统1的启动、读取与写入等三种运作模式。其中相关的系统架构请同时参阅图2、图3。
于数字系统1启动(步骤S300)后，便进入启动模式，判断非挥发性存储体单元11内是否储存有热门清单(步骤S302)。倘若步骤S302的判断为否，则等待主机17输入指令(步骤S304)；倘若步骤S302的判断结果为是，则将热门清单加载热门数据辨识单元133的清单暂存区200(步骤S306)中，再进行步骤S304。步骤S304之后，判断是否接收到主机17所下达的指令(步骤S308)。倘若步骤S308的判断为否，则回到步骤S304；倘若步骤S308的判断为是，则再判断是否已到达启动周期(步骤S310)。倘若步骤S310的判断为否，则判断指令所指向的逻辑位置是否未列入启动热门清单(步骤S312)；倘若步骤S312的判断为否，则回到步骤S304；倘若步骤S312的判断为是，则更新启动热门清单(步骤S314)；之后，再回到步骤S304。
倘若步骤S310的判断为是，则代表启动周期已满，此时便由启动模式进入读取模式与写入模式，此实施例先判断主机17所下达的指令是否为读取指令(步骤S316)。倘若步骤S316的判断为是，便进入读取模式，识别与比对指令所指向的逻辑位置是否为热门清单的特定逻辑位置其中之一，以判断指令对应的数据是否为热门数据(步骤S318)。倘若步骤S318的判断为否，则回到步骤S304；倘若步骤S318的判断为是，则判断指令所指向的逻辑位置是否未列入读取热门清单(步骤S320)。倘若步骤S320的判断为否，则回到步骤S304；倘若步骤S320的判断为是，则更新读取热门清单(步骤S322)。之后，判断是否需进行热门清单备份(步骤S332)；倘若步骤S332的判断为是，则将暂存于热门数据辨识单元333的热门清单备份到非挥发性存储体单元11中(步骤S334)；倘若步骤S332的判断为否，则回到步骤S304。
倘若步骤S316的判断为否，则判断主机17所下达的指令是否为写入指令(步骤S324)；倘若步骤S324的判断为否，则回到步骤S304；倘若步骤S324的判断为是，则识别指令所指向的逻辑位置是否属于热门清单所记录的特定逻辑位置其中之一，以判断指令对应的数据是否为热门数据(步骤S326)。倘若步骤S326的判断为否，则回到步骤S304；倘若步骤S326的判断为是，则判断指令所指向的逻辑位置是否未列入写入热门清单(步骤S328)。倘若步骤S328的判断为否，则回到步骤S304；倘若步骤S328的判断为是，则更新写入热门清单(步骤S330)。之后，再进入步骤S332，以判断是否进行热门清单备份与后续步骤。
于一具体实施例中，储存装置10更具有一候选清单，于步骤S318与步骤S326中，倘若指令所指向的逻辑位置并不属于特定逻辑位置其中之一时，则将此识别出的逻辑位置记录于候选清单中。步骤S318与步骤S326更判断指令所指向的逻辑位置是否属于候选清单所记录的逻辑位置其中之一，倘若判断结果为是，则将识别出的逻辑位置从候选清单转入热门清单，以更新热门清单。
又，当热门清单接受更新之后，储存装置10必须执行一数据更新转移程序，使得文件系统的逻辑位置与实体位置的对应关系与热门清单的内容一致。请参阅图8，该图为本发明所揭示的数据更新转移程序的步骤流程图。其中相关的系统架构请同时参阅图2。
如图8所示，数据更新转移程序开始执行(步骤S400)之后，先判断热门清单中是否有新增的逻辑位置数据(步骤S402)；倘若步骤S402的判断为否，则结束数据更新转移程序(步骤S408)；倘若步骤S402的判断为是，则读取高密度存储储存空间112，以取得新增的逻辑位置的数据(步骤S404)。之后，将从高密度存储储存空间112读取到的数据转移到低密度存储储存空间110中储存(步骤S406)。最后，进入步骤S408，结束数据更新转移程序。
上述实施例均通过比对的方式，来判断指令的逻辑位置是否属于热门数据。于另一具体实施例中，所述的控制方法于接收到主机17所下达的指令，并识别指令所指向的逻辑位置后，系执行一热门数据判定程序，对指令所指向的逻辑位置以杂凑函式(Hash function)、杂凑表(Hash table)与半衰期(Decadeperiod)等方法作演算，以判断指令所指向的逻辑位置是否属于热门数据所储存的逻辑位置。之后，再根据判断结果，指定低密度存储储存区间110的实体位置或高密度存储储存区间112的实体位置作为指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置。亦即，倘若指令所指向的逻辑位置属于热门数据，则指定低密度存储储存空间110的实体位置作为此逻辑位置所对应的实体位置；倘若此逻辑位置并不属于热门数据，则指定高密度存储储存空间112的实体位置作为此逻辑位置所对应的实体位置。
按，所述的热门数据判定程序为一现有技术，于2006年六月台湾大学信息学院研究生谢仁伟所发表的博士论文“闪存管理的可靠性及效能提升”有相关技术说明，故在此便不再作赘述。
由以上实例详述，当可知悉本发明的混合密度存储体储存装置及其控制方法，是将常用文件或使用者指定的文件归类为热门数据，由判断主机所下达指令的逻辑位置是否属于热门数据所储存的逻辑位置，来指定此逻辑位置所对应的实体位置为高密度存储储存空间或低密度存储储存空间。如此一来，除了改善现有技术将同一文件标头区与数据区分配于不同存储体，致使储存装置过早失效与造成储存资源浪费等缺点之外，更配合储存装置的使用模式，对混合密度存储体储存装置的数据存取效能作进一步的提升。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种混合密度存储体储存装置的控制方法，其特征在于，适用于配置一混合密度存储体储存装置对应一文件系统的实体位置，且该混合密度存储体储存装置适用于储存一主机所提供的文件数据，并具有一高密度存储储存空间、一低密度存储储存空间及一热门清单，该热门清单适用于记录该文件系统中的数个逻辑位置，该控制方法包括下列步骤：
接收一指令；
比对该指令所指向的逻辑位置是否属于记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一；及
根据比对结果指定该高密度存储储存空间的实体位置或该低密度存储储存空间的实体位置作为该指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置；倘若该指令所指向的逻辑位置属于记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一，则指定该低密度存储储存空间的实体位置作为该指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置，倘若该指令所指向的逻辑位置并不属于记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一，则指定高密度存储储存空间的实体位置作为该指令所指向的逻辑位置所对应的实体位置；
其中，所述的混合密度存储体储存装置更具有一候选清单，倘若该指令所指向的逻辑位置并不属于记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一，则将该指令所指向的逻辑位置记录于该候选清单上；
其中，在比对该指令所指向的逻辑位置是否属于记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一的步骤中，更包括比对该指令所指向的逻辑位置是否记录于该候选清单上的步骤，倘若该指令所指向的逻辑位置被记录于该候选清单上，则将该指令所指向的逻辑位置从该候选清单转入该热门清单，以更新该热门清单；
其中，更新该热门清单后，进而执行一数据更新转移程序，其中该数据更新转移程序包括：
读取高密度存储储存空间，以取得该热门清单中新增的逻辑位置的数据；及
将自高密度存储储存空间读取到的数据转移到低密度存储储存空间中储存。
2.一种混合密度存储体储存装置，其特征在于，适用于接受一主机所下达的指令运作以存取文件数据，该混合密度存储体储存装置包括：
一非挥发性存储体单元，包括有一高密度存储储存空间以及一低密度存储储存空间；
一控制单元，具有一用来记录数个逻辑位置的热门清单，所述的控制单元更包括：
一系统接口，接收该主机所下达的一第一指令，并传输该第一指令所对应的一第一数据；
一微处理器，耦接于该系统接口，以接收并处理该第一指令，并响应该第一指令，控制该混合密度存储体储存装置及该控制单元的运作；
一热门数据辨识单元，耦接于该系统接口，以识别该第一指令所指向的逻辑位置，并比对该第一指令所指向的逻辑位置是否为记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一，进而输出一比对结果至该微处理器；
一数据传输缓冲区，耦接于该系统接口，用以暂存该第一数据；及
一存储体接口，耦接于该第一数据传输缓冲区以及该非挥发性存储体单元之间，用以传输该第一数据；
其中，该微处理器根据该比对结果，指定该高密度存储储存空间的实体位置或该低密度存储储存空间的实体位置作为该第一指令所指向的逻辑位置所对应的文件数据存放的实体位置，若该比对结果为该第一指令所指向的逻辑位置属于记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一，则指定该低密度存储储存空间的实体位置作为该第一指令所指向的逻辑位置所对应的文件数据存放的实体位置，若该比对结果为该第一指令所指向的逻辑位置并不属于记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一，则指定高密度存储储存空间的实体位置作为该第一指令所指向的逻辑位置所对应的文件数据存放的实体位置；及
一候选清单，倘若该第一指令所指向的逻辑位置并不属于记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一，则将该第一指令所指向的逻辑位置记录于该候选清单上；
其中，在比对该第一指令所指向的逻辑位置是否属于记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一的步骤中，更包括比对该第一指令所指向的逻辑位置是否记录于该候选清单上的步骤，倘若该第一指令所指向的逻辑位置被记录于该候选清单上，则将该第一指令所指向的逻辑位置从该候选清单转入该热门清单，以更新该热门清单；
其中，更新该热门清单后，进而执行一数据更新转移，其中该数据更新转移包括：
读取高密度存储储存空间，以取得该热门清单中新增的逻辑位置的数据；及
将自高密度存储储存空间读取到的数据转移到低密度存储储存空间中储存。
3.根据权利要求2所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，所述的热门清单包括有一写入热门清单、一读取热门清单及一启动热门清单。
4.根据权利要求2所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，所述的热门数据辨识单元更包括：
一清单暂存区，暂存该热门清单；
一输入/输出监测单元，耦接于该系统接口，识别该第一指令所指向的逻辑位置；
一热门清单比对单元，耦接于该清单暂存区以及该输入/输出监测单元，接收该输入/输出监测单元识别出的该第一指令所指向逻辑位置，并比对该逻辑位置是否为记录于该热门清单的该数个逻辑位置其中之一，以输出该比对结果；
一热门清单更新单元，耦接于该清单暂存区以及该热门清单比对单元，根据该比对结果，更新暂存于该清单暂存区的该热门清单；及
一清单备份单元，耦接于该清单暂存区，接受该微处理器的控制，用以将暂存于该清单暂存区的该热门清单转入该非挥发性存储体单元储存。
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