CN101689151B - 半导体存储器信息储存装置及其写入控制方法 - Google Patents

半导体存储器信息储存装置及其写入控制方法 Download PDF

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Abstract

一种半导体存储器信息储存装置，储存部(1)的块在使用中的情况下，将使用中的块登录到使用中列表(412)中，在未使用的情况下，将写入次数与最大使用次数相同的块登录到未使用高列表(413)中，将写入次数小于最大使用次数的块登录到未使用低列表(414)中。而后，从登录在未使用低列表(414)中未使用块中选择写入块，写入素材数据。另外，在从块中擦除素材数据时，根据写入次数和最高使用次数将该块登录到未使用高列表(413)或未使用低列表(414)中。

Description

半导体存储器信息储存装置及其写入控制方法
技术领域
本发明涉及在半导体存储器中储存素材数据等信息的半导体存储器信息储存装置、以及在半导体存储器中存储素材数据等信息的写入控制方法。
背景技术
在储存素材数据的信息储存装置中，作为它的存储介质，利用能够以块为单位写入、读出数据的半导体存储器。其中，该半导体存储器因为没有运转部分所以具有可靠性高的优点，但是另一方面，相比硬盘等，可写入的次数少。特别是如果总是使用特定的块，那么该块成为不能写入的不佳部位(称为后天性丢失(バックドロップ))。因此，作为改善这种问题的现有技术，有日本专利公开公报平11-144478。在其中的半导体存储器信息储存装置中，每当在半导体存储器中写入素材数据，就对每个块计数写入次数。而后，在写入时读出各块的写入次数，使得从写入次数少的未使用块开始依次写入素材数据。
但是，近年，随着半导体存储器的容量大型化，像专利文献1那样，每当写入数据时，都在读出全部块的写入次数后，选择写入次数少的未使用块的方法已经不是有效率的方法了。因此，要求一种信息存储装置，在素材数据的写入动作中，可以实时并且使得各块的写入次数均匀地选择未使用块。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体存储器信息储存装置和写入控制方法，在素材数据的写入动作中，能够实时地选择未使用块，可以使各块的写入次数均匀。
本发明涉及的半导体存储器信息储存装置具备：储存部，将能够以块为单位擦除的非易失性存储器作为信息存储介质；写入次数管理单元，分别计数并管理上述非易失性存储器中的全部块的写入次数；列表管理单元，以使用中/未使用来分类上述非易失性存储器中的块，用使用中列表来管理上述使用中的块，用第1未使用列表来管理上述未使用的块之中的上述写入次数与最大值相同的块，用第2未使用列表来管理上述未使用的块之中的上述写入次数小于上述最大值的块；以及控制部，对上述储存部进行信息数据的写入、擦除控制，在写入上述信息数据时，选择性地指定由上述第2未使用列表管理的块的某一个，并在该块中写入上述信息数据，在擦除上述信息数据时，将该信息数据从上述块中擦除，并且将擦除的块通知给上述列表管理单元并使上述块的管理更新；上述列表管理单元在由上述控制部指定了由上述第2未使用列表管理的块的某一个作为写入块时，将上述指定的写入块从上述第2未使用列表中除去并使其转移至上述使用中列表的管理下；上述写入次数管理单元对于上述指定的写入块的写入次数递增计数。
另外，本发明涉及的写入部位分散化方法为：将能够以块为单位擦除的非易失性存储器作为信息存储介质；分别计数并管理上述非易失性存储器中的全部块的写入次数；以使用中/未使用来分类上述非易失性存储器中的块；用使用中列表来管理上述使用中的块；用第1未使用列表来管理上述未使用的块之中的上述写入次数与最大值相同的块；用第2未使用列表来管理上述未使用的块之中的上述写入次数小于上述最大值的块；在向上述非易失性存储器中的块写入上述信息数据时，参照上述第2未使用列表，选择性地指定由该第2未使用列表来管理的块的某一个，并写入上述信息数据；在擦除上述信息数据时，将该信息数据从上述块中擦除，并且更新上述各列表中对擦除的块的管理；在指定了由上述第2未使用列表来管理的块的某一个作为写入块时，将上述指定的写入块从上述第2未使用列表中除去并转移至上述使用中列表的管理下；对于上述指定的写入块的写入次数递增计数。
附图说明
图1是示出本发明涉及的半导体存储器信息储存装置的一个实施方式的结构的框图。
图2是示出在图1的块管理部中，未使用块未被登录在free-low list中，而只被登录在free-high list中的情况下的未使用块的登录的转移的概念图。
图3是示出在向图1的储存部写入素材数据时的辅助控制器对块的管理动作的流程图。
图4是示出在向图1的储存部写入素材数据时的块的管理的概念图。
图5是示出在向图1的储存部写入素材数据时的块的管理的概念图。
图6是示出将存储在图1的储存部的块中的素材数据擦除时的辅助控制器的管理动作的流程图。
图7是示出将存储在图1的储存部的块中的素材数据擦除时的块的管理的概念图。
图8是示出将存储在图1的储存部的块中的素材数据擦除时的块的管理的概念图。
图9是图1的半导体存储器信息储存装置启动时块向各列表的分配动作的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是示出本发明的第1实施方式涉及的半导体存储器信息储存装置的功能结构的框图。在图1中，储存部1将暂时保存在缓冲器2中的素材数据利用写入/擦除控制器3的写入控制来取入，并写入到半导体存储器11～13中。这时，写入素材数据的半导体存储器11～13中的写入块由写入/擦除控制器3参照块管理部4来指定。块管理部4通过将半导体存储器11～13的块的管理信息保存在管理信息保持部41中，并由辅助控制器42控制该管理信息来管理块。
另外，储存部1利用写入/擦除控制器3的擦除控制将存储在半导体存储器11～13中的素材数据擦除。这时，写入/擦除控制器3将擦除了素材数据的块通知给块管理部4，使其更新块的管理。
上述储存部1由各自能够以块为单位擦除的多个(在此设为3个)非易失性半导体存储器11～13并列连接构成。各自的半导体存储器存储相同信息的数据。由此，即使在某一个半导体存储器中产生不佳部位的情况下，在剩余的半导体存储器中存储着数据。即，降低了写入错误发生的可能性。
上述写入/擦除控制器3具有对储存部1控制素材数据的写入、擦除的功能。写入/擦除控制器3在写入控制时从块管理部4中选择性地指定写入次数少的未使用块。而后，写入/擦除控制器3在该指定的块中写入暂时保存在缓冲器2中的素材数据。另外，写入/擦除控制器3在擦除控制时，将素材数据从块中擦除。而后，写入/擦除控制器3将擦除了素材数据的块通知给块管理部4，使其更新块的管理。
上述块管理部4将半导体存储器11～13的块的管理信息保存在管理信息保持部41中。块管理部4通过用辅助控制器42控制该管理信息来管理块。
管理信息保持部41具备记录部411，列表管理部(以下记为using-list)412、列表管理部(以下记为free-high list)413、以及列表管理部(以下记为free-low list)414。记录部411记录半导体存储器11～13的块的使用中/未使用分类结果以及写入次数。using-list(使用中列表)412管理使用中的块。free-high list(未使用高列表)413管理未使用的块之中的写入次数与最大使用次数相同的块。free-low list(未使用低列表)414管理未使用的块之中的写入次数小于最大使用次数的块。在此，最大使用次数是指未使用的块之中的写入次数成为最大的块的写入次数。
辅助控制器42在由写入/擦除控制器3从登录在free-low list 414中的块的某一个中选择性地指定了写入块后，将该块从free-low list 414中除去。而后，辅助控制器42对于该块的写入次数递增计数(count up)，并将写入次数记录在记录部411中。辅助控制器42若记录了写入次数，则将块登录在using-list 412中。
另外，辅助控制器42若从写入/擦除控制器3接收到擦除了素材数据的块的通知，则将该块从using-list 412中除去，使其成为未使用块。而后，辅助控制器42将该未使用块的写入次数和最大使用次数比较。辅助控制器42在擦除了素材数据的块的写入次数小于最大使用次数的情况下，将该块登录在free-low list 414中。辅助控制器42在擦除了素材数据的块的写入次数与最大使用次数相同的情况下，将该块登录在free-high list 413中。辅助控制器42在擦除了素材数据的块的写入次数大于最大使用次数的情况下，将登录在free-high list 413中的未使用块登录在free-low list 414中，将擦除了素材数据的块登录在free-high list 413中。
另外，辅助控制器42在半导体存储器信息储存装置启动时，参照记录在记录部411中的各块的使用中/未使用分类结果以及写入次数进行以下处理。即，辅助控制器42将启动时使用中的块登录在using-list 412中。辅助控制器42将未使用的块之中的写入次数与最大使用次数相同的块登录在free-high list 413中。辅助控制器42将未使用的块之中的写入次数小于最大使用次数的块登录在free-low list 414中。
进而，辅助控制器42在未使用的块未被登录在free-low list 414中，而只被登录在free-high list 413中的情况下，将登录在free-high list 413中的全部的块登录在free-low list 414中。图2示出这时的块的登录的概念图。而且，在全部的块登录在using-list 412中的情况下，作为储存部1中没有未使用的块，将不能向储存部1进行存储的意思的信号发送给写入/擦除控制器3。
接着，在上述结构的半导体存储器信息储存装置中，参照图3乃至图9来说明块管理部4中的块的管理。
图3是示出在向本实施方式涉及的储存部1写入素材数据时的辅助控制器42对块的管理动作的流程图。图4是示出在向储存部1写入素材数据时的块的管理的初始状态的概念图。另外，图5是示出在向储存部1第1次写入素材数据时的块的管理的概念图。
在初始状态下，半导体存储器11～13中的未使用的块全部登录在free-low list 414中(图4)。辅助控制器42若从写入/擦除控制器3接收了写入块的指定(步骤3a)，将指定的块从free-low list 414中除去(步骤3b)。接着，对于该块的写入次数递增计数(步骤3c)，在记录部411中记录写入次数(步骤3d)。记录了写入次数后，将该块登录在using-list 412中(步骤3e)(图5)，结束处理。
图6是示出将储存在本实施方式涉及的储存部1的块中的素材数据擦除时的、辅助控制器42对块的管理动作的流程图。图7是示出将储存在储存部1的块中的素材数据擦除后，将该块向free-high list 413登录时的块的管理的概念图。另外，图8是示出将储存在储存部1的块中的素材数据擦除后，将该块向free-low list 414登录时的块的管理的概念图。
首先，辅助控制器42若由写入/擦除控制器3通知擦除了存储着的素材数据的块(步骤6a)，则判断该块的写入次数是否大于最大使用次数(步骤6b)。在写入次数大于最大使用次数的情况下(步骤6b为是)，更新最大使用次数(步骤6c)，将登录在free-high list 413中的块全部登录在free-lowlist 414中(步骤6d)。其后，将擦除了素材数据的块登录在free-high list 413中(步骤6e)，结束处理。
在步骤6b中，在擦除了素材数据的块的写入次数为最大使用次数以下的情况下(步骤6b为否)，判断该写入次数是否与最大使用次数相同(步骤6f)。在写入次数与最大使用次数相同的情况下(步骤6f为是)，将该未使用块登录在free-high list 413中(步骤6g)(图7)，结束处理。在写入次数小于最大使用次数的情况下(步骤6f为否)，将该未使用块登录在free-lowlist 414中(步骤6h)(图8)，结束处理。
图9是本实施方式涉及的半导体存储器信息储存装置启动时块向各列表的分配动作的流程图。
若半导体存储器信息储存装置启动，则辅助控制器42按每个块读出记录在记录部411中的各块的使用中/未使用分类结果和写入次数(步骤9a)。接着，判断是否正常地记录着块的使用中/未使用分类结果和写入次数(步骤9b)，在正常记录的情况下(步骤9b为是)，判断该块是否在使用中(步骤9c)。在未正常记录块的使用中/未使用分类结果和写入次数的情况下(步骤9b为否)，产生警报(步骤9d)。
当块未在使用中的情况下(步骤9c为否)，辅助控制器42判断块的写入次数是否与最大使用次数相同(步骤9e)。在写入次数与最大使用次数相同的情况下(步骤9e为是)，将块登录在free-high list413中(步骤9f)，并判断在记录部411中是否记录着其他块的使用中/未使用分类结果和写入次数(步骤9g)。当在记录部411中记录着其他块的使用中/未使用分类结果和写入次数的情况下(步骤9g为是)，使处理转移至步骤9a。当在记录部411中未记录其他块的使用中/未使用分类结果和写入次数的情况下(步骤9g为否)，结束处理。
在步骤9c中，当块在使用中的情况下(步骤9c为是)，将块登录在using-list 412中(步骤9h)，并使处理转移至9g。在步骤9e中，在写入次数小于最大使用次数的情况下(步骤9e为否)，将块登录在free-low list 414中(步骤9i)，使处理向步骤9g转移。
如上所述，上述一个实施方式涉及的半导体存储器信息储存装置在储存部1的半导体存储器11～13的块在使用中的情况下，将该块登录在using-list 412中。另外，半导体存储器信息储存装置为：在未使用的情况下，将未使用的块之中的写入次数是最大使用次数的块登录在free-high list413中。另外，半导体存储器信息储存装置将未使用的块之中的写入次数小于最大使用次数的块登录在free-low list 414中。而后，半导体存储器信息储存装置从登录在free-low list 414中的块中选择写入块，并写入素材数据。另外，半导体存储器信息、储存装置若将素材数据从块中擦除，则根据写入次数和最高使用次数将该块登录在free-high list 413或free-lowlist 414中。由此，在free-low list 414中总是登录写入次数少的未使用块。即，通过从该free-low list 414中选择写入块，可以将素材数据只写入在写入次数少的未使用块中。
因此，仅从登录在free-low list 414中的块中指定写入块，就可以检测出写入次数少的未使用块，因此能够确保块的写入次数均等。另外，由此，可以缩短检索时间，并稳定地选择写入块。
而且，该发明并不限于上述一个实施方式。例如在上述一个实施方式中，说明了将3个半导体存储器并列连接来储存素材数据的例子，但是在半导体存储器不是3个的情况下(包含单个)，也可以同样地实施。
进而，在实施阶段，在不脱离该主旨的范围内，能够将构成要素变形并具体化。另外，通过适当地组合在上述实施方式中揭示了的多个构成要素，能够形成各种发明。例如，也可以从在实施方式中示出的全部构成要素中删减若干构成要素。
工业可利用性
本发明用于对摄影的影像进行收录的影像数据收录装置是优选的。

Claims (8)

1.一种半导体存储器信息储存装置，其特征在于，具备：
储存部，将能够以块为单位擦除的非易失性存储器作为信息存储介质；
写入次数管理单元，对上述非易失性存储器中的全部块的写入次数分别计数并管理；
列表管理单元，按照使用中或未使用来对上述非易失性存储器中的块进行分类，由使用中列表来管理上述使用中的块，由第1未使用列表来管理上述未使用的块之中的上述写入次数与最大值相同的块，由第2未使用列表来管理上述未使用的块之中的上述写入次数小于上述最大值的块；以及
控制部，对于上述储存部进行信息数据的写入、擦除，在写入上述信息数据时，选择性地指定由上述第2未使用列表管理的块的某一个，并在该块中写入上述信息数据，在擦除上述信息数据时，将该信息数据从上述块中擦除，并且将擦除的块通知给上述列表管理单元，来更新上述块的管理；
上述列表管理单元在由上述控制部指定了由上述第2未使用列表管理的块的某一个作为写入块时，将上述指定的写入块从上述第2未使用列表中除去，并使其转移至上述使用中列表的管理下；
上述写入次数管理单元对于上述指定的写入块的写入次数递增计数。
2.如权利要求1中记载的半导体存储器信息储存装置，其特征在于，
在从上述控制部收到擦除了上述信息数据的块的通知时，上述列表管理单元将该块从上述使用中列表中除去后，将该块的写入次数与上述最大值进行比较，在上述写入次数小于上述最大值的情况下，由上述第2未使用列表对擦除了上述信息数据的块进行管理，在上述写入次数与上述最大值相同的情况下，由上述第1未使用列表对擦除了上述信息数据的块进行管理，在上述写入次数大于上述最大值的情况下，使由上述第1未使用列表管理的块转移至上述第2未使用列表的管理下，并由上述第1未使用列表对擦除了上述信息数据的块进行管理。
3.如权利要求1中记载的半导体存储器信息储存装置，其特征在于，
上述列表管理单元在上述未使用的块成为只由上述第1未使用列表管理的情况下，使由该第1未使用列表管理的块转移至上述第2未使用列表的管理下。
4.如权利要求1中记载的半导体存储器信息储存装置，其特征在于，
上述写入次数管理单元记录上述非易失性存储器中的块的使用或未使用分类结果；
上述列表管理单元为：在启动时，通过参照由上述写入次数管理单元记录的全部的块的写入次数以及上述使用或未使用分类结果，从而由上述使用中列表来管理使用中的块，由上述第1未使用列表来管理未使用的块之中的上述写入次数与最大值相同的块，由上述第2未使用列表来管理上述未使用的块之中的上述写入次数小于上述最大值的块。
5.一种半导体存储器的写入控制方法，其特征在于，
将能够以块为单位擦除的非易失性存储器作为信息存储介质；
对于上述非易失性存储器中的全部块的写入次数分别计数并管理；
按照使用中或未使用来对上述非易失性存储器中的块进行分类；
由使用中列表来管理上述使用中的块；
由第1未使用列表来管理上述未使用的块之中的上述写入次数与最大值相同的块；
由第2未使用列表来管理上述未使用的块之中的上述写入次数小于上述最大值的块；
在向上述非易失性存储器中的块写入信息数据时，参照上述第2未使用列表，选择性地指定由该第2未使用列表管理的块的某一个，并写入上述信息数据；
在擦除上述信息数据时，将该信息数据从上述块中擦除，并且更新擦除的块在上述各列表中的管理；
在指定了由上述第2未使用列表管理的块的某一个作为写入块时，将上述指定的写入块从上述第2未使用列表中除去并转移至上述使用中列表的管理下；
对于上述指定的写入块的写入次数递增计数。
6.如权利要求5中记载的半导体存储器的写入控制方法，其特征在于，
存在擦除了上述信息数据的块的通知时，将该块从上述使用中列表中除去后，将该块的写入次数与上述最大值进行比较；
在上述写入次数小于上述最大值的情况下，由上述第2未使用列表来管理擦除了上述信息数据的块；
在上述写入次数与上述最大值相同的情况下，由上述第1未使用列表来管理擦除了上述信息数据的块；
在上述写入次数大于上述最大值的情况下，使由上述第1未使用列表管理的块转移至上述第2未使用列表的管理下，并由上述第1未使用列表来管理擦除了上述信息数据的块。
7.如权利要求5中记载的半导体存储器的写入控制方法，其特征在于，
在上述未使用的块成为只由上述第1未使用列表管理的情况下，使由该第1未使用列表管理的块转移至上述第2未使用列表的管理下。
8.如权利要求5中记载的半导体存储器的写入控制方法，其特征在于，
记录上述非易失性存储器中的块的使用或未使用分类结果；
在启动时，通过参照记录着的全部的块的写入次数以及上述使用或未使用分类结果，从而由上述使用中列表来管理使用中的块；
由上述第1未使用列表来管理未使用的块之中的上述写入次数与最大值相同的块，
由上述第2未使用列表来管理上述未使用的块之中的上述写入次数小于上述最大值的块。
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