CN102566937A - 快闪存储装置及其运作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种快闪存储装置及其运作方法。于一实施例中，该快闪存储装置包括一第一快闪存储器、一第二快闪存储器、以及一控制器。该第一快闪存储器储存一数据塑形驱动程序，其中该数据塑形驱动程序可执行一数据塑形功能。该第二快闪存储器用以储存使用者数据。该控制器于该快闪存储装置启动后开启该第一快闪存储器并关闭该第二快闪存储器，于该快闪存储装置耦接至一主机后检测是否该主机已安装该数据塑形驱动程序，若该主机未安装该数据塑形驱动程序则安装该第一快闪存储器所储存的该数据塑形驱动程序至该主机，以及于该主机已安装该数据塑形驱动程序后关闭该第一快闪存储器并开启该第二快闪存储器。

Description

快闪存储装置及其运作方法
技术领域
本发明有关存储器，特别是有关于快闪存储器。
背景技术
一般的快闪存储装置包括一控制器及一快闪存储器(f1ash memory)，用以为一主机储存数据。当主机欲储存数据至快闪存储装置，主机会向快闪存储装置发送写入命令，控制器再依据写入命令将数据写入快闪存储器。当主机欲自快闪存储装置读取数据，主机会向快闪存储装置发送读取命令，控制器再依据读取命令自快闪存储器读取数据后传送至主机。
目前的快闪存储器可分为单层单元(single level cell，SLC)快闪存储器、多层单元(multi level cell，MLC)快闪存储器、以及三层单元(triple level cell，TLC)快闪存储器。单层单元快闪存储器的一个存储单元仅能储存一个数据位，缺点是减少了可储存数据量，但具有高数据存取速度及高数据维持力(data retention)的优点。多层单元快闪存储器的一个存储单元可储存两个数据位，三层单元快闪存储器的一个存储单元可储存三个数据位，优点是增加了可储存数据量，但具有低数据存取速度及低数据维持力的缺点。
为了降低成本，许多厂商经常选择使用多层单元快闪存储器或三层单元快闪存储器供快闪存储装置储存数据，以在有限的成本内增加快闪存储装置的数据储存量。然而，由于多层单元快闪存储器或三层单元快闪存储器的数据维持力较低，为确保储存的数据的正确性，储存至多层单元快闪存储器或三层单元快闪存储器的数据必须先经过“数据塑形”(data shaping)的处理。数据塑形处理可为数据搅乱(scrambling)或数据交错(interleaving)程序。一般而言，新型的快闪存储器控制器皆具备数据塑形的功能，以处理欲写入至多层单元快闪存储器或三层单元快闪存储器的数据，以及自多层单元快闪存储器或三层单元快闪存储器读出的数据。
图1为现有的快闪存储装置104的区块图。快闪存储装置104耦接至主机102，包括控制器112及快闪存储器114。快闪存储器114为多层单元快闪存储器或三层单元快闪存储器。控制器112为新型的快闪存储器控制器，包括处理器122、存储器124、数据塑形模块126、以及错误修正码编码器128。当主机102欲将第一写入数据写入快闪存储装置104，主机102先传送第一写入数据至快闪存储装置104。控制器112首先将第一写入数据储存于存储器124，接着以数据塑形模块126处理第一写入数据以得到第二写入数据，再以错误修正码编码器128编码第二写入数据以得到第三写入数据，最后再将第三写入数据写入快闪存储器114。由于第三写入数据有经过数据塑形模块126的数据塑形处理，因此可增进数据储存于快闪存储器114时的数据维持力，从而具备较低的数据错误率。
当主机102欲自快闪存储装置104读出第三读出数据，控制器112首先自快闪存储器114读取第一读出数据，接着以错误修正码编码器128解码第一读出数据以得到第二读出数据，再以数据塑形模块126处理第二读出数据以得到第三读出数据，最后再将第三读出数据传送至主机102。
然而，由于多层单元快闪存储器及三层单元快闪存储器是较新型的存储器，旧型的快闪存储器控制器并不具备数据塑形的功能。这使得具备旧型控制器的快闪存储装置仅能使用高数据维持力的单层单元快闪存储器，而无法使用低数据维持力的多层单元快闪存储器及三层单元快闪存储器，从而使快闪存储装置的生产成本提高，并降低快闪存储装置的可储存数据量。因此，必须提出一种方法，以使具备旧型控制器的快闪存储装置亦可使用低数据维持力的多层单元快闪存储器及三层单元快闪存储器。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种快闪存储装置及其运作方法，以使具备旧型控制器的快闪存储装置亦可使用低数据维持力的多层单元快闪存储器及三层单元快闪存储器。
本发明提供一种快闪存储装置，该快闪存储装置包括一第一快闪存储器、一第二快闪存储器、以及一控制器。该第一快闪存储器储存一数据塑形驱动程序(datashaping driver)，其中该数据塑形驱动程序可执行一数据塑形(data shaping)功能。该第二快闪存储器用以储存使用者数据。该控制器于该快闪存储装置启动后开启该第一快闪存储器并关闭该第二快闪存储器，于该快闪存储装置耦接至一主机后检测是否该主机已安装该数据塑形驱动程序，若该主机未安装该数据塑形驱动程序则安装该第一快闪存储器所储存的该数据塑形驱动程序至该主机，以及于该主机已安装该数据塑形驱动程序后关闭该第一快闪存储器并开启该第二快闪存储器。
本发明还提供一种快闪存储装置的运作方法。该快闪存储装置包括储存一数据塑形驱动程序(data shaping driver)的一第一快闪存储器及储存使用者数据的一第二快闪存储器，该数据塑形驱动程序可执行一数据塑形(data shaping)功能。首先，于该快闪存储装置启动后，开启该第一快闪存储器并关闭该第二快闪存储器。接着，于该快闪存储装置耦接至一主机后，检测是否该主机已安装该数据塑形驱动程序。若该主机未安装该数据塑形驱动程序，安装该第一快闪存储器所储存的该数据塑形驱动程序至该主机。最后，于该主机已安装该数据塑形驱动程序后，关闭该第一快闪存储器并开启该第二快闪存储器。
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1为现有的快闪存储装置的区块图；
图2为依据本发明的快闪存储装置的区块图；
图3为依据本发明的快闪存储装置将数据塑形驱动程序安装至主机的方法的流程图；
图4为依据本发明将主机所提供的数据写入快闪存储装置的方法的流程图；以及
图5为依据本发明将数据由快闪存储装置读出以传送至主机的方法的流程图。
具体实施方式
图2为依据本发明的快闪存储装置204的区块图。快闪存储装置204包括控制器212、第一快闪存储器216、以及第二快闪存储器214。第一快闪存储器216为一单层单元(single level cell，SLC)快闪存储器，用以储存一数据塑形(data shaping)驱动程序232，其中该数据塑形驱动程序232具有数据塑形功能。于一实施例中，该数据塑形功能为数据交错(interleaving)或数据搅乱(scrambling)功能。于一实施例中，第一快闪存储器216为CD-ROM格式，且其所储的数据塑形驱动程序232具有自动执行(auto-run)功能。第二快闪存储器214为多层单元(multi level cell，MLC)快闪存储器或三层单元(triple level cell，TLC)快闪存储器，用以储存使用者数据。控制器212为一旧型的快闪存储器控制器，不具有数据塑形功能。于一实施例中，控制器212包括一存储器224及一错误修正码编码器228。
虽然本发明的快闪存储装置204的控制器212不具有数据塑形功能，而储存使用者数据的第二快闪存储器214为多层单元快闪存储器或三层单元快闪存储器，但控制器212仍可将主机202交付的数据适当地储存至第二快闪存储器214中，而使储存于第二快闪存储器214的数据具有够高的数据维持力及数据正确性。每当快闪存储装置204耦接至主机202时，控制器212会检测主机202是否已安装了数据塑形驱动程序。若主机202未安装数据塑形驱动程序，快闪存储装置204的控制器212会将第一快闪存储器216中储存的数据塑形驱动程序232安装至主机202。待主机202安装了数据塑形驱动程序256后，于主机256欲将数据写入快闪存储装置204前，便可以数据塑形驱动程序256先对写入数据进行搅乱或交错处理，再将处理后的数据送至快闪存储装置204储存，以提升写入数据于第二快闪存储器214储存的数据正确性。当主机256自快闪存储装置204收到读出数据时，亦可以数据塑形驱动程序256对读出数据进行解搅乱或解交错处理，以恢复读出数据为原本数据。
图3为依据本发明的快闪存储装置204将数据塑形驱动程序232安装至主机202的方法300的流程图。首先，当快闪存储装置204上电时，控制器212会先开启储存数据塑形驱动程序232的第一快闪存储器216(步骤302)，并关闭储存使用者数据的第二快闪存储器214(步骤304)。接着，快闪存储装置204被耦接至主机202(步骤306)。当快闪存储装置204耦接至主机202时，由于第二快闪存储器214被关闭，主机202仅能看见具有CD-ROM格式的第一快闪存储器216，而将快闪存储装置204视为CD-ROM。由于第一快闪存储器216储存的数据塑形驱动程序232为自动执行(auto-run)格式，控制器212便开始检测主机202是否已安装了数据塑形驱动程序232(步骤308)。
若主机202尚未安装数据塑形驱动程序232，则控制器212自第一快闪存储器216读取数据塑形驱动程序232，并将数据塑形驱动程序232安装至主机202(步骤310)，而成为主机202的数据塑形驱动程序256。反之，若主机202已安装数据塑形驱动程序232，则控制器212不必重新安装数据塑形驱动程序232。接着，控制器212关闭第一快闪存储器216(步骤312)，并开启第二快闪存储器214(步骤314)。因此，安装了数据塑形驱动程序256之后的主机202仅可看见第二快闪存储器214，而将快闪存储装置204视为一数据储存装置。
图4为依据本发明将主机202所提供的数据写入快闪存储装置204的方法400的流程图。首先，主机202提供欲写入快闪存储装置204的第一写入数据(步骤402)。接着，主机202的数据塑形驱动程序256对第一写入数据进行塑形处理，以得到第二写入数据(步骤404)。于一实施例中，该塑形处理可为数据交错(interleaving)或数据搅乱(scrambling)。接着，主机202将处理所得的第二写入数据传送至快闪存储装置204(步骤406)。当快闪存储装置204接收数据后，控制器212首先将第二写入数据储存于存储器224。接着，控制器212的错误修正码编码器228编码第二写入数据，以得到第三写入数据(步骤408)。接着，控制器212将第三写入数据写入第二快闪存储器214(步骤410)。因此，虽然控制器212未具有数据塑形功能，但此时储存于第二快闪存储器214的第三写入数据业已经过主机202的数据塑形处理，因此可以确保第三写入数据储存于第二快闪存储器214的数据正确性。
图5为依据本发明将数据由快闪存储装置204读出以传送至主机202的方法500的流程图。首先，快闪存储装置204的控制器212自第二快闪存储器214读取第一读出数据(步骤502)。接着，控制器212的错误修正码编码器228解码第一读出数据，以得到第二读出数据(步骤504)。接着，控制器212将第二读出数据储存于存储器224。接着，快闪存储装置204将第二读出数据传送至主机202(步骤506)。当主机202收到第二读出数据后，主机202尚需以数据塑形驱动程序256对第二读出数据进行反向塑形处理，以还原为第三读出数据(步骤508)。于一实施例中，该反向塑形处理为解数据交错(de-interleaving)或解数据搅乱(de-scrambling)。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作出种种等同的的改变或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims (14)

1.一种快闪存储装置，其特征在于，包括：
一第一快闪存储器，储存一数据塑形驱动程序，其中该数据塑形驱动程序可执行一数据塑形功能；
一第二快闪存储器，用以储存使用者数据；以及
一控制器，于该快闪存储装置启动后开启该第一快闪存储器并关闭该第二快闪存储器，于该快闪存储装置耦接至一主机后检测是否该主机已安装该数据塑形驱动程序，若该主机未安装该数据塑形驱动程序则安装该第一快闪存储器所储存的该数据塑形驱动程序至该主机，以及于该主机已安装该数据塑形驱动程序后关闭该第一快闪存储器并开启该第二快闪存储器。
2.根据权利要求1所述的快闪存储装置，其特征在于，该第一快闪存储器为一单层单元快闪存储器，而该第二快闪存储器为一三层单元快闪存储器。
3.根据权利要求1所述的快闪存储装置，其特征在于，该第一快闪存储器的格式为CD-ROM格式。
4.根据权利要求3所述的快闪存储装置，其特征在于，储存于该第一快闪存储器的该数据塑形驱动程序具有自动执行功能。
5.根据权利要求1所述的快闪存储装置，其特征在于，该数据塑形驱动程序的该数据塑形功能是数据搅乱功能或数据交错功能，而该控制器不具有该数据塑形功能。
6.根据权利要求1所述的快闪存储装置，其特征在于，当该主机欲写入一第一写入数据至该快闪存储装置时，该主机以被安装的该数据塑形驱动程序处理该第一写入数据以得到一第二写入数据，并传送该第二写入数据至该快闪存储装置，而该控制器以一错误修正码编码器编码该第二写入数据为一第三写入数据，并将该第三写入数据写入该第二快闪存储器。
7.根据权利要求1所述的快闪存储装置，其特征在于，当该主机欲自该快闪存储装置读取一第三读出数据时，该控制器自该第二快闪存储器读出一第一读出数据，以一错误修正码编码器解码该第一读出数据为一第二读出数据，并传送该第二读出数据至该主机，而该主机以被安装的该数据塑形驱动程序处理该第二读出数据以得到该第三读出数据。
8.一种快闪存储装置的运作方法，其中该快闪存储装置包括储存一数据塑形驱动程序的一第一快闪存储器及用以储存使用者数据的一第二快闪存储器，该数据塑形驱动程序可执行一数据塑形功能，其特征在于，该方法包括下列步骤：
于该快闪存储装置启动后，开启该第一快闪存储器并关闭该第二快闪存储器；
于该快闪存储装置耦接至一主机后，检测是否该主机已安装该数据塑形驱动程序；
若该主机未安装该数据塑形驱动程序，安装该第一快闪存储器所储存的该数据塑形驱动程序至该主机；以及
于该主机已安装该数据塑形驱动程序后，关闭该第一快闪存储器并开启该第二快闪存储器。
9.根据权利要求8所述的快闪存储装置的运作方法，其特征在于，该第一快闪存储器为一单层单元快闪存储器，而该第二快闪存储器为一三层单元快闪存储器。
10.根据权利要求8所述的快闪存储装置的运作方法，其特征在于，该第一快闪存储器的格式为CD-ROM格式。
11.根据权利要求10所述的快闪存储装置的运作方法，其特征在于，储存于该第一快闪存储器的该数据塑形驱动程序具有自动执行功能。
12.根据权利要求8所述的快闪存储装置的运作方法，其特征在于，该数据塑形驱动程序的该数据塑形功能是数据搅乱功能或数据交错功能。
13.根据权利要求8所述的快闪存储装置的运作方法，其特征在于，还包括：
当该主机欲写入一第一写入数据至该快闪存储装置时，该主机以被安装的该数据塑形驱动程序处理该第一写入数据以得到一第二写入数据；
该主机传送该第二写入数据至该快闪存储装置；
该快闪存储装置以一错误修正码编码器编码该第二写入数据为一第三写入数据；以及
该快闪存储装置将该第三写入数据写入该第二快闪存储器。
14.根据权利要求8所述的快闪存储装置的运作方法，其特征在于，还包括：
当该主机欲自该快闪存储装置读取一第三读出数据时，该快闪存储装置自该第二快闪存储器读出一第一读出数据；
该快闪存储装置以一错误修正码编码器解码该第一读出数据为一第二读出数据；
该快闪存储装置传送该第二读出数据至该主机；以及
该主机以被安装的该数据塑形驱动程序处理该第二读出数据，以得到该第三读出数据。
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