CN101271380A - 混合密度存储体储存装置 - Google Patents

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Abstract

一种混合密度存储体储存装置，是适用于配合一主机及其档案系统作数据储存。所述的混合密度存储体储存装置包括一非挥发性存储体单元、一热门数据缓冲区及一控制单元。非挥发性存储体单元包括一高密度记忆储存空间，及一低密度记忆储存空间。控制单元是耦接于主机、非挥发性存储体单元及热门数据缓冲区之间，其具有一热门清单用以记录多个属于热门数据的逻辑位置，使控制单元可根据该热门清单从热门数据缓冲区存取数据。

Description

混合密度存储体储存装置
技术领域
本发明是关于一种储存装置，尤指一种混合密度存储体(Hybrid densitymemory)储存装置。
背景技术
非挥发性存储体(Non-volatile memory，或称为非依电性存储体)主要应用于储存装置(例如：记忆卡、USB接口随身碟、固态磁盘驱动器等)与数字装置，配合作数据储存。闪存(Flash memory)因具有高储存密度、低耗电性、高存取效率与合理价格成本等特点，而成为时下非挥发性存储体主流。
存储体是以记忆单元(Memory cell，或称为记忆胞)保存的电压值来表示所记录的位值数据。传统的储存技术是以单一记忆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。随着半导体制程技术的精进，记忆单元所保存电位值已可再作分割，使得单一记忆单元保存较多的位准，而储存更多位值。举例来说，倘若记忆单元能够保存四种不同电位值，便可储存两位数据。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，制程的存储体称为低密度存储体(Low densitymemory)；保存多位数据存储体制程技术称为多级单元(MLC，Multi-level-cell)制程，制程的存储体则称为高密度存储体(High densitymemory)。
相较于低密度存储体，高密度存储体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，然其读写与抹除(Erase)数据所需的时间却较长，且多级单元制程也导致高密度存储体的抹除耐用次数(Endurance)大幅减少，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硬件效能。
高密度存储体的特点为高储存容量、低成本、低数据存取速率及低抹除耐用次数，而低密度存储体的特点为高抹除耐用次数、高数据存取速率、低储存容量及低成本，两种存储体是优劣互见，因而造就了混合密度存储体(Hybriddensity memory)的开发与应用。所述的混合密度存储体同时具有高密度存储体与低密度存储体，而如何运用两者优势提升储存装置的效能，为近来业界积极投入研发的课题。
请参阅图1A及图1B，该二图是为现有技术的混合密度存储体的储存管理示意图，图1A显示一档案的逻辑区块80配置，图1B显示此档案的实体区块82配置。如图1A、图1B所示，此技术是将档案的标头区(Spare area或Controldata area)800与数据区805(User data area)个别的实体位置(Physicallocation)分别存放于低密度存储体区块820与高密度存储体区块825内。此是着眼于注记档案控制信息的标头区800有较高的存取速率需求，因而将其配置于低密度存储体储存区块820。然此技术中，档案更新将同时对标头区800与数据区805个别对应的存储体区块(820、825)进行抹除动作，如此将会导致高密度存储体先到达其抹除耐用次数，使得储存装置在低密度存储体的储存效能尚未完全发挥时，便因高密度存储体丧失功能，而面临早夭失效，造成储存资源浪费。
上述方案的缺失可经由混合密度存储体的均匀抹除管理技术来改善。所述的均匀抹除管理是按照高低密度存储体的抹除耐用次数比例相反值来产生权值，藉以调整每一储存区块所记录的抹除次数，再根据调整过的抹除次数来配置档案的实体位置，使得储存装置内部的高密度存储体与低密度存储体尽可能同时到达抹除耐用次数，以达到充分发挥储存资源的目的。而档案配置管理则是根据档案的属性(例如：扩展名)，来指定档案的实体位置为低密度存储体或高密度存储体，以便将需要较高数据存取速率或经常使用的档案储存在具备高抹除耐用次数的低密度存储体。在此档案配置管理方案中，倘若储存装置无法正确识别档案系统或档案属性，便无法将档案确实地配置到适当的存储体，而不能够达到提高储存效能目的。
上述方案的缺失可藉由将档案系统的常用数据归类为热门数据，并在储存装置内建立热门清单，记录热门数据的逻辑位置(Logical location)，将热门数据的实体位置(Physical location)配置于低密度存储体中，以便充分发挥低密度存储体的使用寿命及取得较高的数据存取速率。此方案虽能够发挥低密度存储体的使用寿命，与利用低密度存储体所具备高存取速度，然却未能达到减少非挥发性存储体的抹除次数，以延长储存装置使用寿命的功效。本案发明人有鉴于此，故而提出本案，以期提升系统运作速度，并减少非挥发性存储体的抹除次数，延长储存装置的使用寿命。
发明内容
因此，本发明的目的是在于提供一种混合密度存储体(Hybrid densitymemory)储存装置，其藉由提供混合密度存储体储存装置具有一热门数据缓冲区，使其根据热门清单，从热门数据缓冲区存取数据，是可提升系统运作的效能，并减少非挥发性存储体的抹除次数。
本发明是揭示一种混合密度存储体储存装置，其适用于配合一主机及其档案系统作数据储存。所述的混合密度存储体储存装置包括有一非挥发性存储体单元、一热门数据缓冲区及一控制单元。非挥发性存储体单元包括一高密度记忆储存空间，及一低密度记忆储存空间；控制单元是耦接于主机、非挥发性存储体单元及热门数据缓冲区之间，控制单元具有一热门清单用以记录多个属于档案系统的热门数据的逻辑位置，使控制单元可根据热门清单从热门数据缓冲区存取数据。
以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进一步说明本发明为达成预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本发明的其它目的及优点，将在后续的说明及图式中加以阐述。
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1A及图1B是为现有技术的混合密度存储体的储存管理示意图；
图2是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是为本发明所揭示的热门数据快取方法的步骤流程图；
图4是为本发明所揭示的热门数据快取方法的启动快取模式的的步骤流程图；
图5是为本发明所揭示的热门数据快取方法的读取快取模式的步骤流程图；
图6是为本发明所揭示的热门数据快取方法的写入快取模式的步骤流程图。
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：低密度记忆储存空间
112：高密度记忆储存空间
12：热门数据缓冲区
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：第一存储体接口
136：第二存储体接口
15：电源管理单元
17：主机
19：电源
80：逻辑区块
800：标头区
805：资料区
82：实体区块
820：低密度存储体区块
825：高密度存储体区块
S100～S532：各个步骤流程
具体实施方式
本发明的混合密度存储体(Hybrid density memory)储存装置，是赋予混合密度存储体储存装置具有一由高速存储体(High speed memory)所构成的热门数据缓冲区来暂存热门数据(Hot data)，使其得以从热门数据缓冲区中存取数据，以达到提高数据存取速度与减少非挥发性存储体的抹除次数等功效。
首先，请参阅图2，该图是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(以下简称储存装置)10是应用于一数字系统1中，耦接于一主机17，以配合主机17及其档案系统作数据储存。具体来说，数字系统1可为一计算机系统，主机17为计算机主机，而储存装置10则负责执行计算机系统的硬盘功能，根据主机17所下达的指令，配合执行数据读写。
储存装置10包括有一非挥发性存储体单元11、一热门数据缓冲区12、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(Flashmemory)所构成，包括一低密度记忆储存空间110以及一高密度记忆储存空间112，其中低密度记忆储存空间110是由低密度存储体(Low density memory)所构成，而高密度记忆储存空间112则是由高密度存储体(High densitymemory)所构成。低密度存储体具有单位储存容量低、抹除耐用次数高与数据存取速率快等特点；而高密度存储体具有储存容量高、抹除耐用次数少与数据存取速率低等特点。
电源管理单元15是耦接于一电源19，接收其输出电力，并将电力转换为控制单元13与非挥发性存储体单元11的所需电源。
主机17是根据FAT12、FAT16、FAT32或NTFS档案系统所规范的系统架构，来管理储存装置10所储存的档案数据。储存装置10是以闪存地址转换层(Flash transition layer，FTL)来映像转换档案的逻辑位置(Logicallocation)与非挥发性存储体单元11的实体位置(Physical location)。
在此先简略说明逻辑位置与实体位置之间的转换方式。目前主流的储存媒体为闪存，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，于储存装置10的韧体建立一转换表。数据存取过程中，主机17先将档案的逻辑寻址(LA，Logical address)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。储存装置10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，将档案的逻辑位置转换为实体位置。
档案系统的常用档案或使用者指定的档案是归类为热门数据，并以热门清单来记录这些热门数据的逻辑位置。控制单元13是耦接于主机17与非挥发性存储体单元11之间，其具有一热门清单用以记录多个属于热门数据的逻辑位置，控制单元13可根据热门清单，将数据储存于高密度记忆储存空间112或低密度记忆储存空间110。具体来说，热门清单是储存于非挥发性存储体单元11之中，而控制单元13则暂存与管理热门清单。数字系统1启动后，控制单元13便将热门清单载入载入暂存，根据热门清单，识别主机17下达指令欲读写的档案是否属于热门数据，从而决定档案的实体位置应配置于低密度记忆储存空间110或高密度记忆储存空间112。倘若档案的逻辑位置属于热门清单所记载的逻辑位置其中之一，便将其实体位置配置于低密度记忆储存空间110，以发挥低密度存储体的高抹除耐用次数与高存取速率等优点。
本案的主要特点是在于赋予储存装置10具有热门数据缓冲区12。热门数据缓冲区12是由高速存储体所构成，所述的高速存储体可为高速挥发性存储体(例如静态随机存取存储体(SRAM)、虚拟静态随机存取存储体(PSRAM)、动态随机存取存储体(DRAM)等)，或为高速非挥发性存储体(例如铁电式随机存取存储体(FeRAM)、磁性随机存取存储体(MRAM)、相变化随机存取存储体(PCRAM)等)。而控制单元13可根据热门清单，将数据载入热门数据缓冲区12中暂存。具体来说，控制单元13是配合主机17的运作模式，动态运用热门数据缓冲区12的资源。根据热门清单，将热门数据预先从非挥发性存储体单元11中载入热门数据缓冲区12暂存，以及将主机17的写入数据先暂存于热门数据缓冲区12中，其后便能够从热门数据缓冲区12存取数据。如此不仅可大幅提升储存装置10对主机17的数据响应速度，并可减少非挥发性存储体单元11的抹除次数。
主机17的运作模式包括有启动模式、读取模式与写入模式等三种，而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，分别记录启动、读取与写入等三种运作模式的热门数据的逻辑位置。启动热门清单是记录主机17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经常读取或写入的档案数据的特定逻辑位置；读取热门清单是记录主机17经常读取的档案数据的特定逻辑位置；写入热门清单是记录主机17经常写入的档案数据的特定逻辑位置。
根据启动热门清单与读取热门清单，将热门数据预先从低密度记忆储存空间110载入热门数据缓冲区12中暂存，便能够从热门数据缓冲区12存取数据，提高对指令的响应速度。尤其当数字系统1启动时，一般会重复相同的存取作业(例如载入操作系统等程序)，藉由上述操作方式，将可大幅加快主机17的启动速度。另一方面，将主机17所写入的数据暂存于热门数据缓冲区12，则档案数据的更新均在热门数据缓冲区12中进行，待系统进行关机程序或使用者预定的时间点再存入非挥发性存储体单元11中，便可减少非挥发性存储体11的抹除次数，延长储存装置10的寿命。
本案发明人将热门数据缓冲区12区分为一启动缓冲区、一读取缓冲区与一写入缓冲区，以配合暂存主机17在启动模式、读取模式与写入模式的热门数据；控制单元13可根据主机17的运作模式，视实际需要动态规划每一缓冲区的存储体容量大小。举例来说，控制单元13可在启动模式下，加大启动缓冲区的存储体容量，并完全关闭读取缓冲区与写入缓冲区；待启动模式结束后，关闭启动缓冲区，并视载入的读取热门数据与写入热门数据逻辑区段数量，按其比例来规划读取缓冲区与写入缓冲区的存储体容量大小。
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、一第一存储体接口135以及一第二存储体接口136。
系统接口131是耦接于主机17，为主机17与储存装置10间的传输接口，用以接收主机17所下达的指令，与传输指令所对应的数据。微处理器132是耦接于是统接口131，用以接收并处理指令，并响应指令，控制储存装置10与控制单元13各个单元的运作。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是耦接于是统接口131，识别指令所指向的逻辑位置，并比对识别出的逻辑位置是否属于热门清单上的逻辑位置其中的丨，再输出比对结果传输至微处理器132；热门数据辨识单元133亦根据主机17的读写指令，更新热门清单。微处理器132并配合运作模式，动态规划热门数据缓冲区12内启动缓冲区、读取缓冲区与写入缓冲区的存储体容量大小，将数据载入热门数据缓冲区12的启动缓冲区、读取缓冲区与写入缓冲区中储存，并判断热门数据缓冲区12的数据是否命中该主机所下达的指令的要求，以进一步控制热门数据缓冲区12的数据快取与置换(Swap)。
数据传输缓冲区134是耦接于是统接口131，用以暂存主机17传送到储存装置10的数据，或主机17预备从储存装置10读取的数据。第一存储体接口135是耦接于数据传输缓冲区134与非挥发性存储体单元11之间，作为控制单元13与非挥发性存储体单元11之间的数据传输接口。第二存储体接口136是耦接于数据传输缓冲区134与热门数据缓冲区12之间，作为控制单元13与非挥发性存储体单元之间的数据传输接口。
本发明以下是再提供一种热门数据快取方法，请参阅图3，该图是为所述的热门数据快取方法的步骤流程图。其中相关的系统架构，请同时参阅图2。如图2所示，所述的热门数据快取方法包括有下列步骤：
首先，提供储存装置10具有一热门清单以及一由高速存储体所构成的热门数据缓冲区12，所述的热门清单是记录有多个属于档案系统的热门数据的逻辑位置(步骤S100)；
其次，根据主机17的运作模式，规划热门数据缓冲区12中启动缓冲区、读取缓冲区与写入缓冲区的存储体容量分配，将数据载入热门数据缓冲区12中暂存，以便直接从其中存取数据(步骤S102)。
配合主机17的运作模式，所述的热门数据快取方法包括了启动快取模式、读取快取模式与写入快取模式，当运作模式为启动模式与读取模式时，是选择热门清单的至少一特定逻辑位置，并将选择的特定逻辑位置的数据预先从非挥发性存储体单元11载入热门数据缓冲区12。当运作模式为写入模式时，是将主机17所写入的数据载入热门数据缓冲区12。
如此一来，倘若主机17下达读写指令的数据已被预先载入热门数据缓冲区12中，便可直接从热门数据缓冲区12读取档案数据，而达到提高混合密度存储体储存装置10对主机17的数据响应速度的功效。
另外，热门清单中连续的逻辑位置是形成一逻辑区段，由于连续逻辑位置的数据有较高机率被相继读写，故本案是规划控制单元13将整个逻辑区段的热门数据预先载入热门数据缓冲区12暂存，而所述的特定逻辑位置是指一逻辑区段。热门清单一般包含数个逻辑区段，该等逻辑区段具有载入的先后顺序，控制单元13会先按照运作模式与载入顺序，选择至少一逻辑区段的热门数据载入暂存，其后，再根据预先载入的快取数据是否命中主机17下达指令的要求，来置换热门数据缓冲区12的快取数据，以载入其它逻辑区段的热门数据。再者，倘若主机17所要求的数据并未记录于热门清单上，热门数据辨识单元133将进一步更新热门清单以新增逻辑位置。
以下便逐一说明启动快取模式、读取快取模式与写入快取模式的详细步骤流程。
请参阅图4，该图是为本发明所揭示的热门数据快取方法的启动快取模式的步骤流程图。本发明是设定主机17开机后的一预定时段为启动周期，在启动周期内，主机17是在启动模式下操作。如图4所示，主机17启动(步骤S300)后，热门数据辨识单元133便载入启动热门清单(步骤S302)，并规划热门数据缓冲区12具有一启动缓冲区(步骤S304)，选择启动热门清单的一逻辑区段数据载入启动缓冲区中暂存(步骤S306)。接着，控制单元13便等待主机17输入指令(步骤S308)，并判断是否接收到指令(步骤S310)，倘若根据步骤S310的判断为收到指令，再进一步判断接收到的指令是否为读取指令(步骤S312)。倘若步骤S312的判断为否，接收到的指令并非读取指令，便执行指令(步骤S322)，并回到步骤S308；倘若步骤S312的判断为是，接收到的指令为读取指令，便判断预先载入启动缓冲区的快取数据是否命中指令的要求，符合指令所指向的逻辑位置(步骤S314)。倘若步骤S314的判断为是，快取数据命中指令的要求，控制单元13便将快取数据传回主机17(步骤S316)，并回到步骤S308。
倘若步骤S314的判断为否，快取数据并未命中指令的要求，控制单元13便判断快取数据是否命中启动热门清单(步骤S318)。倘若步骤S318的判断为是，则将命中逻辑位置的逻辑区段数据载入启动缓冲区，并执行指令(步骤S320)，其后再回到步骤S308；倘若步骤S318判断为否，则控制单元13便更新启动热门清单，并执行指令(步骤S324)，其后再回到步骤S308。
再者，倘若步骤S310的判断为否，储存装置10并未接收到主机17所下达的指令，则判断启动周期是否结束(步骤S326)。倘若步骤S326的判断为否，则回到步骤S308，继续等待指令输入；倘若步骤S326的判断为是，启动周期已结束，则控制单元13便重新规划热门数据缓冲区12，关闭启动缓冲区(步骤S328)，热门数据辨识单元133将启动热门清单备份至非挥发性存储体单元11储存(步骤S330)，其后便结束启动快取模式(步骤S332)。
上述启动快取模式的步骤S306中，所选择的逻辑区段数据为以往启动过程中主机17通常首先读取的数据。读取快取模式中，热门数据辨识单元133在启动期间，是持续侦测主机17所读取的数据，据以更新启动热门清单，并在读取快取模式结束后，将启动热门清单备份到非挥发性存储体单元11中储存；在下次启动期间，便根据启动热门清单，将启动热门数据预先从速度较慢的非挥发性存储体单元11载入速度更快的热门数据缓冲区中，藉以在启动期间迅速响应主机17所要求读取的数据，加快主机17的启动速度。
主机17脱离启动模式之后，混合密度存储体储存装置10便进入读取快取模式与写入快取模式。
请参阅图5，该图是为本发明所揭示的热门数据快取方法的读取快取模式的步骤流程图。如图5所示，读取快取模式下，热门数据辨识单元133是先载入读取热门清单(步骤S400)，随后，控制单元13规划热门数据缓冲区12具有一读取缓冲区(步骤S402)，并选择读取热门清单的一逻辑区段数据载入读取缓冲区中暂存(步骤S404)。接着，控制单元13便等待主机17所下达指令的输入(步骤S406)，判断是否接收到指令(步骤S408)。倘若步骤S408的判断为是，再判断接收到的指令是否为读取指令(步骤S410)；倘若步骤S410的判断为否，接收到的指令并非读取指令，便执行指令(步骤S420)，并回到步骤S406。倘若步骤S410的判断为是，储存装置10接收到主机17所下达的读取指令，便判断预先载入读取缓冲区的快取数据是否命中指令的要求(步骤S412)；倘若步骤S412的判断为是，则将预先载入读取缓冲区的快取数据传回主机17(步骤S414)，其后便回到步骤S406。
倘若步骤S412的判断为否，则再判断快取数据是否命中读取热门清单(步骤S416)，倘若步骤S416的判断为是，则将命中逻辑位置的逻辑区段数据载入读取缓冲区，并执行指令(步骤S418)，其后便回到步骤S406。倘若步骤S416的判断为否，热门数据辨识单元133便更新读取热门清单(步骤S426)，并回到步骤S406。
倘若步骤S408的判断为否，储存装置10并未接收到主机17所下达的指令，便判断是否需重新调整热门数据缓冲区的存储体容量分配(步骤S422)。倘若步骤S422的判断为否，便回到步骤S406；倘若步骤S422的判断为是，则重新规划热门数据缓冲区12(步骤S424)，并回到步骤S406。
请参阅图6，该图是为本发明所揭示的热门数据快取方法的写入快取模式的步骤流程图。如图6所示，写入快取模式下，热门数据辨识单元133是先载入写入热门清单(步骤S502)，控制单元13规划热门数据缓冲区12具有一写入缓冲区(步骤S504)以载入主机17所写入的数据。接着，便等待主机17所下达指令的输入(步骤S506)，判断是否接收到主机17所下达的指令(步骤S508)。倘若步骤S508的判断为是，再判断接收到的指令是否为写入指令(步骤S510)；倘若步骤S510的判断为否，则执行指令(步骤S524)，并回到步骤S508。倘若步骤S510的判断为是，则判断预先载入写入缓冲区的快取数据是否命中指令的要求，即写入指令所指定写入的逻辑地址，于热门数据缓冲区12中已存有数据，而可直接更新快取数据(步骤S512)。倘若步骤S512的判断为是，则更新快取数据(步骤S514)，并回到步骤S508。
倘若步骤S512的判断为否，则判断快取资料是否命中写入热门资料单(步骤S516)，倘若步骤S516的判断为是，则接受写入数据载入热门数据缓冲区12，以更新快取数据(步骤S518)。倘若步骤S516的判断为否，则将数据直接写入非挥发性存储体单元11(步骤S520)，热门数据辨识单元133并更新写入热门清单(步骤S522)，其后再回到步骤S508。
再者，由于热门数据缓冲区12的存储体容量有限，本发明是预先设定一数据暂存期间，(例如：500ms)，当数据暂存期间已满，但仍未命中主机17指令的要求，便将数据置换出热门数据缓冲区12，以便提供其它数据载入。倘若步骤S508的判断为否，则判断资料暂存是否期满(步骤S526)，倘若步骤S526的判断为是，数据暂存已期满，便将暂存期满数据写回非挥发性存储体单元11(步骤S528)，并判断是否须重新调整热门数据缓冲区12的存储体容量分配(步骤S530)。倘若步骤S530的判断为否，则回到步骤S506，等待指令输入，倘若步骤S530的判断为是，则重新规划热门数据缓冲区12(步骤S532)，其后再回到步骤S506。另外，倘若步骤S526的判断为否，数据暂存尚未期满，则进入步骤S530，判断是否需调整热门数据缓冲区的存储体容量大小。
以上三种快取模式中，写入快取模式是与启动快取模式及读取快取模式有较大差异。由于写入的数据来源为主机17，因此写入快取模式并没有事先将热门数据从非挥发性存储体单元11载入热门数据缓冲区12的动作。值得注意的是，步骤S518是同时更新读取快取缓冲区与写入快取缓冲区，以维持读写数据的一致性。
藉由以上实例详述，当可知悉本发明的混合密度存储体储存装置，是提供储存装置具有由高速存储体所构成的热门数据缓冲区，并根据主机的运作模式与热门清单，直接从热门数据缓冲区存取数据，是可提高混合密度存储体储存装置对主机的数据响应速度，并可减少非挥发性存储体的抹除次数，从而达到大幅提升系统的运作速度，与延长储存装置使用寿命的功效。
当然，本发明还可有其他多种实施例，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 (10)

1、一种混合密度存储体储存装置，其特征在于，是适用于配合一主机及其档案系统作数据储存，该混合密度存储体储存装置包括：
一非挥发性存储体单元，包括一高密度记忆储存空间，及一低密度记忆储存空间；
一热门数据缓冲区；
一控制单元，是耦接于该主机、该非挥发性存储体单元及该热门数据缓冲区之间，该控制单元具有一热门清单用以记录多个属于该档案系统的热门数据的逻辑位置，使该控制单元可根据该热门清单从该热门数据缓冲区存取数据。
2、如权利要求1所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，所述的主机的运作模式包括有一启动模式、一读取模式及一写入模式，该热门清单包括有一启动热门清单、一读取热门清单及一写入热门清单，以对应该启动模式、该读取模式及该写入模式。
3、如权利要求2所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，所述的热门数据缓冲区包括有一启动缓冲区、一读取缓冲区及一写入缓冲区，以配合暂存数据，而该控制单元是根据该主机的运作模式，动态规划该启动缓冲区、该读取缓冲区及该写入缓冲区的存储体容量大小。
4、如权利要求2所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，当该主机的运作模式为该启动模式与该读取模式时，该控制单元是执行下列步骤：
根据该热门清单，选择该等逻辑位置其中的至少一特定逻辑位置；
将该选定的特定逻辑位置的数据预先从该非挥发性存储体单元载入该热门数据缓冲区；
判断预先载入热门数据缓冲区的数据是否命中该主机所下达的一指令的要求；
倘若预先载入该热门数据缓冲区的数据命中该指令的要求，则将预先载入该热门数据缓冲区的命中数据传回该主机；
倘若预先载入该热门数据缓冲区的数据并未命中该指令的要求，则再判断该指令是否命中该热门清单所记录的逻辑位置，倘若判断结果为否，则根据该指令所指向的逻辑位置更新该热门清单，并执行该指令，倘若该判断结果为是，则将该指令所指向的逻辑位置的数据载入该热门数据缓冲区，并执行该指令。
5、如权利要求4所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，当该主机的运作模式为启动模式时，该控制单元更执行下列步骤：
设定一启动周期；
判断该启动周期是否结束；
倘若该启动周期已结束，则备份该热门清单储存于该非挥发性存储体单元。
6、如权利要求2所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，当该主机的运作模式为该写入模式时，该控制单元是执行下列步骤：
将该主机所写入的数据载入该热门数据缓冲区；
接收该主机所下达的一写入指令；
判断载入该热门数据缓冲区的数据是否命中该写入指令的要求；
倘若预先载入该热门数据缓冲区的数据命中该写入指令的要求，则执行该写入指令，更新该热门数据缓冲区的数据；
倘若预先载入该热门数据缓冲区的数据并未命中该指令的要求，则再判断该指令是否命中该热门清单所记录的逻辑位置，倘若该判断结果为否，则根据该指令所指向的逻辑位置，执行该写入指令，将数据写入该非挥发性存储体单元。
7、如权利要求6所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，所述的控制单元根据该写入指令所指向的逻辑位置，更新该热门清单。
8、如权利要求6所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，所述的控制单元执行下列步骤：
设定一数据暂存期间；
判断该热门数据缓冲区所暂存数据的数据暂存期间是否已期满；
将该数据暂存期间已满的数据置换出该热门数据缓冲区。
9、如权利要求1所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，所述的控制单元包括：
一系统接口，作为该主机及该混合密度存储体储存装置间指令与数据的传输接口；
一热门数据辨识单元，是耦接于该系统接口，该热门数据辨识单元是暂存该热门清单；
一微处理器，是耦接于该系统接口及该热门数据辨识单元，根据该主机所传输的指令，识别该主机的运作模式，将数据载入该热门数据缓冲区中暂存，并判断该热门数据缓冲区的数据是否命中该主机所下达的一指令的要求；
一数据传输缓冲区，是耦接于该系统接口，以暂存数据；
一第一存储体接口，是耦接于该数据传输缓冲区及该非挥发性存储体单元之间，以接受该微处理器的控制传输数据；
一第二存储体接口，是耦接于该数据传输缓冲区及该热门数据缓冲区之间，以接受该微处理器的控制传输数据。
10、如权利要求1所述的混合密度存储体储存装置，其特征在于，更包括有一电源管理单元，该电源管理单元是耦接于一外部电源，以接收一电力，提供该控制单元、该非挥发性存储体单元以及该热门数据缓冲区运作电力。
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