CN111028877A - 数据存取方法、存储器储存装置与存储器控制电路单元 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种数据存取方法、存储器储存装置与存储器控制电路单元。存储器储存装置具有可复写式非易失性存储器模块以及用以控制可复写式非易失性存储器模块的存储器控制电路单元。其中此数据存取方法包括：接收存取指令；检测存储器储存装置的温度；判断存储器储存装置的温度是否低于第一门槛值；倘若存储器储存装置的温度低于第一门槛值时，执行虚拟存取指令或调整工作电压。此数据存取方法还包括在执行虚拟存取指令或调整工作电压之后，执行存取指令。

Description

数据存取方法、存储器储存装置与存储器控制电路单元

技术领域

本发明涉及一种数据存取方法、存储器储存装置与存储器控制电路单元。

背景技术

数字相机、移动电话与MP3播放器在这几年来的成长十分迅速，使得消费者对储存媒体的需求也急速增加。由于可复写式非易失性存储器模块(rewritablenon-volatilememory module)，例如，快闪存储器，具有数据非易失性、省电、体积小，以及无机械结构等特性，所以非常适合内建于上述所举例的各种可携式多媒体装置中。

一般情况下，可复写式非易失性存储器模块可在-40℃至85℃的温度下正常工作，而在温度过高或温度过低(高于85℃或低于-40℃)时皆容易出现写入失败或读取失败的状况，尤其是对于质量较差的可复写式非易失性存储器模块，在温度过低时更容易出现写入失败或读取失败的状况。

传统的方式中只有对温度过高的可复写式非易失性存储器模块执行温控调频(thermal thottle)，在其整体温度过高的情况下，适当调整可复写式非易失性存储器模块的读写频率，以降低可复写式非易失性存储器模块的温度，防止可复写式非易失性存储器模块因堆积的热量而造成数据流失，甚至老化的状况发生。在可复写式非易失性存储器模块的温度过低的情况下，现阶段没有一种可有效提升可复写式非易失性存储器模块的温度的方式，无法对低温下的可复写式非易失性存储器模块执行正常的写入或读取数据的操作。

有鉴于此，需要提供一种有效提升可复写式非易失性存储器模块的温度的机制，以对可复写式非易失性存储器模块执行正常的存取操作。

发明内容

本发明提供一种数据存取方法、存储器储存装置与存储器控制电路单元。

本发明的一范例实施例提出一种数据存取方法，用于存储器储存装置。此存储器储存装置具有可复写式非易失性存储器模块以及用以控制可复写式非易失性存储器模块的存储器控制电路单元。其中数据存取方法包括：接收存取指令；检测存储器储存装置的温度；判断存储器储存装置的温度是否低于第一门槛值；倘若存储器储存装置的温度低于第一门槛值时，执行虚拟存取指令或调整工作电压。此数据存取方法还包括在执行虚拟存取指令或调整工作电压之后，执行存取指令。

在本发明的一范例实施例中，上述执行该虚拟存取指令的步骤还包括：倘若存储器储存装置的温度低于第一门槛值时，重复执行虚拟存取指令直至存储器储存装置的温度升高至第二门槛值，其中第二门槛值不同于第一门槛值。

在本发明的一范例实施例中，上述执行调整该工作电压的步骤包括：将存储器控制电路单元的工作频率从预设工作频率调高至第一工作频率；以及当存储器储存装置的温度升高至安全温度后，将存储器控制电路单元的工作频率恢复至预设工作频率。

在本发明的一范例实施例中，上述执行虚拟存取指令的步骤包括：对可复写式非易失性存储器模块执行虚拟读取，以从可复写式非易失性存储器模块读取数据。

在本发明的一范例实施例中，上述执行虚拟存取指令的步骤包括：反复执行虚拟读取数次。

在本发明的一范例实施例中，上述执行虚拟存取指令的步骤包括：对可复写式非易失性存储器模块执行虚拟写入，以将虚拟数据程序化至可复写式非易失性存储器模块。

在本发明的一范例实施例中，上述执行虚拟存取指令的步骤包括：反复执行虚拟写入数次。

在本发明的一范例实施例中，上述虚拟存取指令用以对可复写式非易失性存储器模块执行非主机指示的读取或程序化操作。

在本发明的一范例实施例中，上述虚拟存取指令用以将数据程序化至可复写式非易失性存储器模块的坏实体区块或预定区域中。

本发明的一范例实施例提出一种存储器控制电路单元，用于存储器储存装置。存储器储存装置具有可复写式非易失性存储器模块。此存储器控制电路单元包括：主机接口、存储器接口以及存储器管理电路。主机接口用以电性连接至主机系统。存储器接口用以电性连接至可复写式非易失性存储器模块。存储器管理电路电性连接至主机接口以及存储器接口。其中存储器管理电路用以接收存取指令，存储器管理电路用以检测存储器储存装置的温度，并且存储器管理电路用以判断存储器储存装置的温度是否低于第一门槛值。倘若存储器储存装置的温度低于第一门槛值时，存储器管理电路用以执行虚拟存取指令或调整工作电压，且在执行虚拟存取指令或调整工作电压之后，存储器管理电路用以执行存取指令。

在本发明的一范例实施例中，倘若存储器储存装置的温度低于第一门槛值时，存储器管理电路用以重复执行虚拟存取指令直至存储器储存装置的温度升高至第二门槛值，其中第二门槛值不同于第一门槛值。

在本发明的一范例实施例中，上述存储器管理电路调整工作电压包括：存储器管理电路还用以将存储器控制电路单元的工作频率从预设工作频率调高至第一工作频率。此外，当存储器储存装置的温度升高至安全温度后，存储器管理电路还用以将存储器控制电路单元的工作频率恢复至预设工作频率。

在本发明的一范例实施例中，上述存储器管理电路执行虚拟存取指令包括：存储器管理电路还用以对可复写式非易失性存储器模块执行虚拟读取，以从可复写式非易失性存储器模块读取数据。

在本发明的一范例实施例中，上述存储器管理电路执行虚拟存取指令包括：存储器管理电路还用以反复执行虚拟读取数次。

在本发明的一范例实施例中，上述存储器管理电路执行虚拟存取指令包括：存储器管理电路还用以对可复写式非易失性存储器模块执行虚拟写入，以将虚拟数据程序化至可复写式非易失性存储器模块。

在本发明的一范例实施例中，上述存储器管理电路执行虚拟存取指令包括：存储器管理电路反复执行虚拟写入数次。

本发明的一范例实施例提出一种存储器储存装置，包括：连接接口单元、可复写式非易失性存储器模块以及存储器控制电路单元。连接接口单元用以电性连接至主机系统。存储器控制电路单元电性连接至连接接口单元与可复写式非易失性存储器模块。其中存储器控制电路单元用以接收存取指令。存储器控制电路单元用以检测存储器储存装置的温度。此外，存储器控制电路单元用以判断存储器储存装置的温度是否低于第一门槛值。倘若存储器储存装置的温度低于第一门槛值时，存储器控制电路单元用以执行虚拟存取指令或调整工作电压。并且在执行虚拟存取指令或调整工作电压之后，存储器控制电路单元用以执行存取指令。

在本发明的一范例实施例中，倘若存储器储存装置的温度低于第一门槛值时，存储器控制电路单元用以重复执行虚拟存取指令直至存储器储存装置的温度升高至第二门槛值，其中第二门槛值不同于第一门槛值。

在本发明的一范例实施例中，上述存储器控制电路单元用以调整工作电压包括：存储器控制电路单元还用以将存储器控制电路单元的工作频率从预设工作频率调高至第一工作频率。当存储器储存装置的温度升高至安全温度后，存储器控制电路单元还用以将存储器控制电路单元的工作频率恢复至预设工作频率。

在本发明的一范例实施例中，上述存储器控制电路单元用以执行虚拟存取指令包括：存储器控制电路单元还用以对可复写式非易失性存储器模块执行虚拟读取，以从可复写式非易失性存储器模块读取数据。

在本发明的一范例实施例中，上述存储器控制电路单元用以执行虚拟存取指令包括：存储器控制电路单元还用以反复执行虚拟读取数次。

在本发明的一范例实施例中，上述存储器控制电路单元用以执行虚拟存取指令包括：存储器控制电路单元还用以对可复写式非易失性存储器模块执行虚拟写入，以将虚拟数据程序化至可复写式非易失性存储器模块。

在本发明的一范例实施例中，上述存储器控制电路单元用以执行虚拟存取指令包括：存储器控制电路单元还用以反复执行虚拟写入数次。

基于上述，本发明提供的一种数据存取方法、存储器储存装置与存储器控制电路单元，能够在可复写式非易失性存储器模块的温度低于第一门槛值时执行多种或单一的升温机制，以提升存储器储存装置的温度，执行主机系统发出的存取指令。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明的一范例实施例所示出的主机系统、存储器储存装置及输入/输出(I/O)装置的示意图。

图2是根据本发明的另一范例实施例所示出的主机系统、存储器储存装置及I/O装置的示意图。

图3是根据本发明的另一范例实施例所示出的主机系统与存储器储存装置的示意图。

图4是根据本发明的一范例实施例所示出的存储器储存装置的概要方块图。

图5是根据本发明的一范例实施例所示出的存储器控制电路单元的概要方块图。

图6是根据本发明一范例实施例所示出的数据存取方法的流程图。

图7是根据本发明另一范例实施例所示出的数据存取方法的流程图。

【符号说明】

10：存储器储存装置

11：主机系统

12：输入/输出(I/O)装置

110：系统总线

111：处理器

112：随机存取存储器(RAM)

113：只读存储器(ROM)

114：数据传输接口

20：主机板

201：随身盘

202：存储卡

203：固态硬盘

204：无线存储器储存装置

205：全球定位系统模块

206：网络接口卡

207：无线传输装置

208：键盘

209：屏幕

210：喇叭

30：存储器储存装置

31：主机系统

32：SD卡

33：CF卡

34：嵌入式储存装置

341：嵌入式多媒体卡

342：嵌入式多芯片封装储存装置

402：连接接口单元

404：存储器控制电路单元

406：可复写式非易失性存储器模块

408：温度传感器

502：存储器管理电路

504：主机接口

506：存储器接口

508：错误检查与校正电路

510：缓冲存储器

512：电源管理电路

S601～S609：步骤

S701～S705：步骤

具体实施方式

一般而言，存储器储存装置(也称，存储器储存系统)包括可复写式非易失性存储器模块(rewritable non-volatile memory module)与控制器(也称，控制电路)。通常存储器储存装置是与主机系统一起使用，以使主机系统可将数据写入至存储器储存装置或从存储器储存装置中读取数据。

图1是根据本发明的一范例实施例所示出的主机系统、存储器储存装置及输入/输出(I/O)装置的示意图。图2是根据本发明的另一范例实施例所示出的主机系统、存储器储存装置及I/O装置的示意图。请参照图1与图2，主机系统11一般包括处理器111、随机存取存储器(random access memory,RAM)112、只读存储器(read only memory,ROM)113及数据传输接口114。处理器111、随机存取存储器112、只读存储器113及数据传输接口114皆电性连接至系统总线(system bus)110。

在本范例实施例中，主机系统11是通过数据传输接口114与存储器储存装置10电性连接。例如，主机系统11可经由数据传输接口114将数据储存至存储器储存装置10或从存储器储存装置10中读取数据。此外，主机系统11是通过系统总线110与I/O装置12电性连接。例如，主机系统11可经由系统总线110将输出信号传送至I/O装置12或从I/O装置12接收输入信号。

在本范例实施例中，处理器111、随机存取存储器112、只读存储器113及数据传输接口114可设置在主机系统11的主机板20上。数据传输接口114的数目可以是一或多个。通过数据传输接口114，主机板20可以经由有线或无线方式电性连接至存储器储存装置10。存储器储存装置10可例如是随身盘201、存储卡202、固态硬盘(Solid State Drive,SSD)203或无线存储器储存装置204。无线存储器储存装置204可例如是近距离无线通讯(NearField Communication,NFC)存储器储存装置、无线传真(WiFi)存储器储存装置、蓝牙(Bluetooth)存储器储存装置或低功耗蓝牙存储器储存装置(例如，iBeacon)等以各式无线通讯技术为基础的存储器储存装置。此外，主机板20也可以通过系统总线110电性连接至全球定位系统(Global Positioning System,GPS)模块205、网络接口卡206、无线传输装置207、键盘208、屏幕209、喇叭210等各式I/O装置。例如，在一范例实施例中，主机板20可通过无线传输装置207存取无线存储器储存装置204。

在一范例实施例中，所提及的主机系统为可实质地与存储器储存装置配合以储存数据的任意系统。虽然在上述范例实施例中，主机系统是以电脑系统来作说明，然而，图3是根据本发明的另一范例实施例所示出的主机系统与存储器储存装置的示意图。请参照图3，在另一范例实施例中，主机系统31也可以是数字相机、摄影机、通讯装置、音频播放器、视频播放器或平板电脑等系统，而存储器储存装置30可为其所使用的安全数字(SecureDigital,SD)卡32、小型快闪(Compact Flash,CF)卡33或嵌入式储存装置34等各式非易失性存储器储存装置。嵌入式储存装置34包括嵌入式多媒体卡(embedded Multi MediaCard,eMMC)341和/或嵌入式多芯片封装(embedded Multi Chip Package,eMCP)储存装置342等各类型将存储器模块直接电性连接于主机系统的基板上的嵌入式储存装置。

图4是根据本发明的一范例实施例所示出的存储器储存装置的概要方块图。

请参照图4，存储器储存装置10包括连接接口单元402、存储器控制电路单元404、可复写式非易失性存储器模块406与温度传感器408。

连接接口单元402用以将存储器储存装置10电性连接至主机系统11。在本范例实施例中，连接接口单元402是相容于串行高级附件(Serial Advanced TechnologyAttachment,SATA)标准。然而，必须了解的是，本发明不限于此，连接接口单元402也可以是符合并行高级附件(Parallel Advanced Technology Attachment,PATA)标准、电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronic Engineers,IEEE)1394标准、高速周边零件连接接口(Peripheral Component Interconnect Express,PCI Express)标准、通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)标准、SD接口标准、超高速一代(UltraHigh Speed-I,UHS-I)接口标准、超高速二代(Ultra High Speed-II,UHS-II)接口标准、存储卡(Memory Stick,MS)接口标准、MCP接口标准、MMC接口标准、eMMC接口标准、通用快闪存储器(Universal Flash Storage,UFS)接口标准、eMCP接口标准、CF接口标准、整合式驱动电子接口(Integrated Device Electronics,IDE)标准或其他适合的标准。连接接口单元402可与存储器控制电路单元404封装在一个芯片中，或者连接接口单元402是布设于一包含存储器控制电路单元404的芯片外。

存储器控制电路单元404用以执行以硬件型式或固件型式实作的多个逻辑栅或控制指令并且根据主机系统11的指令在可复写式非易失性存储器模块406中进行数据的写入、读取与抹除等运作。其中，存储器控制电路单元404还特别用以根据一范例实施例的数据存取方法而能在存储器储存装置10的温度低于第一门槛值时执行多种升温的机制，将存储器储存装置10的温度提升至在此温度下对可复写式非易失性存储器模块406执行主机系统11发出的存取指令。本范例实施例的数据存取方法将于后配合附图再作说明。

可复写式非易失性存储器模块406是电性连接至存储器控制电路单元404并且用以储存主机系统11所写入的数据。可复写式非易失性存储器模块406可以是单阶存储单元(Single Level Cell,SLC)NAND型快闪存储器模块(即，一个存储单元中可储存1个比特的快闪存储器模块)、多阶存储单元(Multi Level Cell,MLC)NAND型快闪存储器模块(即，一个存储单元中可储存2个比特的快闪存储器模块)、复数阶存储单元(Triple Level Cell，TLC)NAND型快闪存储器模块(即，一个存储单元中可储存3个比特的快闪存储器模块)、其他快闪存储器模块或其他具有相同特性的存储器模块。

可复写式非易失性存储器模块406中的每一个存储单元是以电压(以下也称为临界电压)的改变来储存一或多个比特。具体来说，每一个存储单元的控制栅极(controlgate)与通道之间有一个电荷捕捉层。通过施予一写入电压至控制栅极，可以改变电荷补捉层的电子量，进而改变存储单元的临界电压。此改变存储单元的临界电压的操作也称为“把数据写入至存储单元”或“程序化(programming)存储单元”。随着临界电压的改变，可复写式非易失性存储器模块406中的每一个存储单元具有多个储存状态。通过施予读取电压可以判断一个存储单元是属于哪一个储存状态，藉此取得此存储单元所储存的一或多个比特。

在本范例实施例中，可复写式非易失性存储器模块406的存储单元会构成多个实体程序化单元，并且此些实体程序化单元会构成多个实体抹除单元。具体来说，同一条字元线上的存储单元会组成一或多个实体程序化单元。若每一个存储单元可储存2个以上的比特，则同一条字元线上的实体程序化单元至少可被分类为下实体程序化单元与上实体程序化单元。例如，一存储单元的最低有效位(Least Significant Bit，LSB)是属于下实体程序化单元，并且一存储单元的最高有效位(Most Significant Bit，MSB)是属于上实体程序化单元。一般来说，在MLC NAND型快闪存储器中，下实体程序化单元的写入速度会大于上实体程序化单元的写入速度，和/或下实体程序化单元的可靠度是高于上实体程序化单元的可靠度。

在本范例实施例中，实体程序化单元为程序化的最小单元。即，实体程序化单元为写入数据的最小单元。例如，实体程序化单元为实体页面(page)或是实体扇(sector)。若实体程序化单元为实体页面，则此些实体程序化单元通常包括数据比特区与冗余(redundancy)比特区。数据比特区包含多个实体扇，用以储存使用者数据，而冗余比特区用以储存系统数据(例如，错误更正码等管理数据)。在本范例实施例中，数据比特区包含32个实体扇，且一个实体扇的大小为512字节(byte,B)。然而，在其他范例实施例中，数据比特区中也可包含8个、16个或数目更多或更少的实体扇，并且每一个实体扇的大小也可以是更大或更小。另一方面，实体抹除单元为抹除的最小单位。亦即，每一实体抹除单元含有最小数目的一并被抹除的存储单元。例如，实体抹除单元为实体区块(block)。

温度传感器408电性连接存储器控制电路单元404，用以检测存储器储存装置10的温度。于一范例实施例中，温度传感器408可以配置在存储器储存装置10中具有最高热源的地方，例如可复写式非易失性存储器模块406的附近，但并不限制于此。

图5是根据本发明的一范例实施例所示出的存储器控制电路单元的概要方块图。

请参照图5，存储器控制电路单元404包括存储器管理电路502、主机接口504、存储器接口506及错误检查与校正电路508。

存储器管理电路502用以控制存储器控制电路单元404的整体运作。具体来说，存储器管理电路502具有多个控制指令，并且在存储器储存装置10运作时，此些控制指令会被执行以进行数据的写入、读取与抹除等运作。以下说明存储器管理电路502的操作时，等同于说明存储器控制电路单元404的操作。

在本范例实施例中，存储器管理电路502的控制指令是以固件型式来实作。例如，存储器管理电路502具有微处理器单元(未示出)与只读存储器(未示出)，并且此些控制指令是被烧录至此只读存储器中。当存储器储存装置10运作时，此些控制指令会由微处理器单元来执行以进行数据的写入、读取与抹除等运作。

在另一范例实施例中，存储器管理电路502的控制指令也可以程序码型式储存于可复写式非易失性存储器模块406的特定区域(例如，存储器模块中专用于存放系统数据的系统区)中。此外，存储器管理电路502具有微处理器单元(未示出)、只读存储器(未示出)及随机存取存储器(未示出)。特别是，此只读存储器具有开机码(boot code)，并且当存储器控制电路单元404被致能时，微处理器单元会先执行此开机码来将储存于可复写式非易失性存储器模块406中的控制指令载入至存储器管理电路502的随机存取存储器中。之后，微处理器单元会运转此些控制指令以进行数据的写入、读取与抹除等运作。

此外，在另一范例实施例中，存储器管理电路502的控制指令也可以一硬件型式来实作。例如，存储器管理电路502包括微控制器、存储单元管理电路、存储器写入电路、存储器读取电路、存储器抹除电路与数据处理电路。存储单元管理电路、存储器写入电路、存储器读取电路、存储器抹除电路与数据处理电路是电性连接至微控制器。存储单元管理电路用以管理可复写式非易失性存储器模块406的存储单元或其群组。存储器写入电路用以对可复写式非易失性存储器模块406下达写入指令序列以将数据写入至可复写式非易失性存储器模块406中。存储器读取电路用以对可复写式非易失性存储器模块406下达读取指令序列以从可复写式非易失性存储器模块406中读取数据。存储器抹除电路用以对可复写式非易失性存储器模块406下达抹除指令序列以将数据从可复写式非易失性存储器模块406中抹除。数据处理电路用以处理欲写入至可复写式非易失性存储器模块406的数据以及从可复写式非易失性存储器模块406中读取的数据。写入指令序列、读取指令序列及抹除指令序列可分别包括一或多个程序码或指令码并且用以指示可复写式非易失性存储器模块406执行相对应的写入、读取及抹除等操作。在一范例实施例中，存储器管理电路502还可以下达其他类型的指令序列给可复写式非易失性存储器模块406以指示执行相对应的操作。

存储器管理电路502可将可复写式非易失性存储器模块406的多个实体单元逻辑地分组至储存区与替换区。储存区中的实体单元是用以储存数据，而替换区中的实体单元则是用以替换储存区中损坏的实体单元。例如，若从某一个实体单元中读取的数据所包含的错误过多而无法被更正时，此实体单元可被视为是损坏的实体单元。须注意的是，若替换区中没有可用的实体单元，则存储器管理电路502可能会将整个存储器储存装置10宣告为写入保护(write protect)状态，而无法再写入数据。

在本范例实施例中，每一个实体单元是指一个实体抹除单元。然而，在另一范例实施例中，一个实体单元也可以是指一个实体地址、一个实体程序化单元或由多个连续或不连续的实体地址组成。存储器管理电路502可配置多个逻辑单元以映射储存区中的实体单元。在本范例实施例中，每一个逻辑单元是指一个逻辑地址。然而，在另一范例实施例中，一个逻辑单元也可以是指一个逻辑程序化单元、一个逻辑抹除单元或者由多个连续或不连续的逻辑地址组成。此外，逻辑单元中的每一者可被映射至一或多个实体单元。

存储器管理电路502可将逻辑单元与实体单元之间的映射关系(也称为逻辑-实体地址映射关系)记录于至少一逻辑-实体地址映射表。当主机系统11欲从存储器储存装置10读取数据或写入数据至存储器储存装置10时，存储器管理电路502可根据此逻辑-实体地址映射表来执行对于存储器储存装置10的数据存取操作。

主机接口504是电性连接至存储器管理电路502并且用以接收与识别主机系统11所传送的指令与数据。也就是说，主机系统11所传送的指令与数据会通过主机接口504来传送至存储器管理电路502。在本范例实施例中，主机接口504是相容于SATA标准。然而，必须了解的是本发明不限于此，主机接口504也可以是相容于PATA标准、IEEE 1394标准、PCIExpress标准、USB标准、SD标准、UHS-I标准、UHS-II标准、MS标准、MMC标准、eMMC标准、UFS标准、CF标准、IDE标准或其他适合的数据传输标准。

存储器接口506是电性连接至存储器管理电路502并且用以存取可复写式非易失性存储器模块406。也就是说，欲写入至可复写式非易失性存储器模块406的数据会经由存储器接口506转换为可复写式非易失性存储器模块406所能接受的格式。具体来说，若存储器管理电路502要存取可复写式非易失性存储器模块406，存储器接口506会传送对应的指令序列。例如，这些指令序列可包括指示写入数据的写入指令序列、指示读取数据的读取指令序列、指示抹除数据的抹除指令序列、以及用以指示各种存储器操作(例如，改变读取电压电平或执行垃圾回收操作等等)的相对应的指令序列。这些指令序列例如是由存储器管理电路502产生并且通过存储器接口506传送至可复写式非易失性存储器模块406。这些指令序列可包括一或多个信号，或是在总线上的数据。这些信号或数据可包括指令码或程序码。例如，在读取指令序列中，会包括读取的辨识码、存储器地址等信息。

错误检查与校正电路508是电性连接至存储器管理电路502并且用以执行错误检查与校正操作以确保数据的正确性。具体来说，当存储器管理电路502从主机系统11中接收到写入指令时，错误检查与校正电路508会为对应此写入指令的数据产生对应的错误更正码(error correcting code,ECC)和/或错误检查码(error detecting code，EDC)，并且存储器管理电路502会将对应此写入指令的数据与对应的错误更正码和/或错误检查码写入至可复写式非易失性存储器模块406中。之后，当存储器管理电路502从可复写式非易失性存储器模块406中读取数据时会同时读取此数据对应的错误更正码和/或错误检查码，并且错误检查与校正电路508会依据此错误更正码和/或错误检查码对所读取的数据执行错误检查与校正操作。为了说明方便，以下将经由编码产生的错误更正码和/或错误检查码统称为ECC码。

在一范例实施例中，存储器控制电路单元404还包括缓冲存储器510与电源管理电路512。

缓冲存储器510是电性连接至存储器管理电路502并且用以暂存来自于主机系统11的数据与指令或来自于可复写式非易失性存储器模块406的数据。电源管理电路512是电性连接至存储器管理电路502并且用以控制存储器储存装置10的电源。

在本范例实施例中，错误检查与校正电路508支持低密度奇偶检查(low-densityparity-check,LDPC)码。例如，错误检查与校正电路508可利用低密度奇偶检查码来编码与解码。然而，在另一范例实施例中，错误检查与校正电路508也可以支持BCH码、回旋码(convolutional code)、涡轮码(turbo code)等等，本发明不加以限制。

在本范例实施例中，存储器控制电路单元404与温度传感器408进行沟通以得知可复写式非易失性存储器模块406本身、周遭或此存储器储存装置10内部的温度是否低于第一门槛值(即，所设定的温度门槛值，例如为-40℃)。举例来说，存储器控制电路单元404可以于每执行一定数量的控制指令(例如，读取、写入、抹除等指令)或一定时间内就与温度传感器408进行沟通，藉以得知存储器储存装置10的温度是否低于第一门槛值。或者，温度传感器408也可于检测到存储器储存装置10的温度低于第一门槛值时就发出中断命令，以让存储器控制电路单元404得知存储器储存装置10的温度已低于第一门槛值。显然地，存储器控制电路单元404可以选择主动或被动的方式得知存储器储存装置10的温度是否低于第一门槛值。

一旦存储器控制电路单元404判断存储器储存装置10的温度已低于第一门槛值时，则存储器控制电路单元404就会执行与存储器储存装置10的固件相关联的升温操作，藉以提升存储器储存装置10的温度。如此，通过升温操作将存储器储存装置10的温度提升至安全温度(其中，此安全温度可不低于驱动升温程序启动的第一门槛值)，此时存储器控制电路单元404可对可复写式非易失性存储器模块406执行主机系统11发出的存取指令。

在本发明的一范例实施例中，存储器控制电路单元404接收主机系统11发出的存取指令，温度传感器408持续检测存储器储存装置10的温度，当温度传感器408检测到存储器储存装置10的温度低于第一门槛值(例如为-40℃)时，存储器控制电路单元404对存储器储存装置10执行升温操作。在将存储器储存装置10的温度提升至安全温度之后，存储器控制电路单元404执行主机系统11发出的存取指令。于本范例实施例中，存储器控制电路单元404对存储器储存装置10执行升温操作可以例如是存储器控制电路单元404对可复写式非易失性存储器模块406执行虚拟存取指令或者是存储器控制电路单元404调整存储器储存装置10的工作电压，对此本发明不作限制。

在本发明的一范例实施例中，当温度传感器408检测到存储器储存装置10的温度低于第一门槛值时，存储器控制电路单元404调整存储器储存装置10的工作电压，以将存储器控制电路单元404的工作频率从预设工作频率调高至第一工作频率，以致于存储器储存装置10的温度会逐渐升高。当温度传感器408检测到存储器储存装置10的温度提升至安全温度(也即是说，存储器储存装置10的温度不低于第一门槛值)后，存储器控制电路单元404会将存储器控制电路单元404的工作频率恢复至预设工作频率，此时存储器储存装置10的温度已提升至安全温度，存储器控制电路单元404对可复写式非易失性存储器模块406执行主机系统11发出的存取指令。

更详细地说，在本发明的另一范例实施例中，存储器储存装置10还可以于在存储器控制电路单元404内部的工作频率从预设工作频率调高至第一工作频率于一预定时间(其由实际设计需求/应用而决定)后温度仍未升高的话，则还致使存储器控制电路单元404内部的工作频率从第一工作频率再增高至较高的第二工作频率。当存储器储存装置10的温度升高至安全温度后，致使存储器控制电路单元404内部的工作频率由第二工作频率阶段性地或直接地回复/恢复至预设工作频率；反之(亦即，存储器储存装置10的温度在存储器控制电路单元404内部的工作频率升高至第一工作频率于所述预定时间后已升高的话)，则致使存储器控制电路单元404内部的工作频率从第一工作频率恢复至预设工作频率。

除了通过调整工作频率来提高存储器储存装置10的温度之外，在本发明的另一范例实施例中，当温度传感器408检测到存储器储存装置10的温度低于第一门槛值时，存储器控制电路单元404也可对可复写式非易失性存储器模块406执行虚拟存取指令。具体来说，存储器控制电路单元404对可复写式非易失性存储器模块406反复执行数次虚拟存取指令(例如，虚拟读取、虚拟写入等指令)，如此，存储器控制电路单元404处于操作状态，以使得存储器储存装置10的温度会逐渐升高。当存储器储存装置10的温度升高至安全温度后(也即是说，存储器储存装置10的温度不低于第一门槛值)，存储器控制电路单元404才对可复写式非易失性存储器模块406执行主机系统11发出的存取指令。

更详细地说，执行虚拟存取指令包括对可复写式非易失性存储器模块406执行虚拟读取，以从可复写式非易失性存储器模块406读取数据和/或对可复写式非易失性存储器模块406执行虚拟写入，以将虚拟数据程序化至可复写式非易失性存储器模块406。于本范例实施例中，存储器控制电路单元404对可复写式非易失性存储器模块406执行虚拟存取指令可以例如是指在主机系统11未有存取需求(例如是存储器控制电路单元404未接收到主机系统11发出的存取指令或者主机系统11未发出存取指令)时或存储器控制电路单元404为提高存储器储存装置10的温度之外而额外地执行的存取操作，例如是将预定数据、冗余数据或主机指示数据写入至可复写式非易失性存储器模块406的坏实体区块或可用实体区块，或者是将冗余数据或主机指示数据暂存至缓冲存储器510，对此本发明不作限制。当虚拟存取指令执行完毕后，存储器控制电路单元404可不将存取结果回传主机系统11。

图6是根据本发明一范例实施例所示出的数据存取方法的流程图。

请参照图6，在步骤S601中，存储器控制电路单元404接收主机系统11发出的存取指令。

在步骤S603中，温度传感器408会检测存储器储存装置10的温度，并且在步骤S605中，存储器控制电路单元404判断存储器储存装置10的温度是否低于第一门槛值。

倘若存储器控制电路单元404判断存储器储存装置10的温度低于第一门槛值时，在步骤S607中，存储器控制电路单元404会对可复写式非易失性存储器模块406执行虚拟存取指令或调整存储器储存装置10的工作电压，藉以升高存储器储存装置10的温度。在存储器控制电路单元404对可复写式非易失性存储器模块406执行虚拟存取指令或调整存储器储存装置10的工作电压之后，在步骤S609中，存储器控制电路单元404会执行主机系统11发出的存取指令。

倘若存储器控制电路单元404判断存储器储存装置10的温度非低于第一门槛值时，回到步骤S609，存储器控制电路单元404执行主机系统11发出的存取指令。

图7是根据本发明另一范例实施例所示出的数据存取方法的流程图。

请参照图7，在步骤S701中，存储器控制电路单元404判断存储器储存装置10的温度是否低于第一门槛值。

倘若存储器控制电路单元404判断存储器储存装置10的温度低于第一门槛值时，在步骤S703中，存储器控制电路单元404会对可复写式非易失性存储器模块406重复执行虚拟存取指令直至存储器储存装置10的温度升高至第二门槛值，其中第二门槛值不同于第一门槛值。并且，此升高至第二门槛值的温度为可不低于驱动升温操作启动的第一门槛值的安全温度，在步骤S705中，存储器控制电路单元404执行主机系统11发出的存取指令。

倘若存储器控制电路单元404判断存储器储存装置10的温度非低于第一门槛值时，回到步骤S705，存储器控制电路单元404执行主机系统11发出的存取指令。

于一范例实施例中，存储器控制电路单元404对可复写式非易失性存储器模块406执行虚拟存取指令或调整存储器储存装置10的工作电压都可以有效地提升存储器储存装置10的温度，而且存储器控制电路单元404对可复写式非易失性存储器模块406执行虚拟存取指令或调整存储器储存装置10的工作电压可以被单独地执行，或者以组合的方式而被执行，甚至还可以设定优先顺序而被逐一地执行，一切均视实际设计需求而论。当然，除了以上所提的几种升温操作外，其它由存储器储存装置10的存储器控制电路单元404执行的升温操作也属于本发明所欲保护的范畴之一，故而上述所举的几种升温操作并不得用以限制本发明所欲主张的范围。

综上所述，本发明提供的一种数据存取方法、存储器储存装置与存储器控制电路单元，能够在可复写式非易失性存储器模块406的温度低于第一门槛值时，存储器控制电路单元404对可复写式非易失性存储器模块406执行虚拟存取指令或调整存储器储存装置10的工作电压以提升存储器储存装置10的温度，当存储器储存装置10的温度提升至安全温度后，存储器控制电路单元404对可复写式非易失性存储器模块406执行主机系统11发出的存取指令。并且本范例实施例中的数据存取方法是通过存储器储存装置的原有结构，并不需要另外新增其他结构即可对存储器储存装置提升温度。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视后附权利要求所界定的为准。

Claims (27)

1.一种数据存取方法，用于存储器储存装置，其中所述存储器储存装置具有可复写式非易失性存储器模块以及用以控制所述可复写式非易失性存储器模块的存储器控制电路单元，所述数据存取方法包括：

接收存取指令；

检测所述存储器储存装置的温度；

判断所述存储器储存装置的温度是否低于第一门槛值；

倘若所述存储器储存装置的温度低于所述第一门槛值时，执行虚拟存取指令或调整工作电压；以及

在执行所述虚拟存取指令或调整所述工作电压之后，执行所述存取指令。

2.根据权利要求1所述的数据存取方法，其中执行所述虚拟存取指令的步骤还包括：

倘若所述存储器储存装置的温度低于所述第一门槛值时，重复执行所述虚拟存取指令直至所述存储器储存装置的温度升高至第二门槛值，其中所述第二门槛值不同于所述第一门槛值。

3.根据权利要求1所述的数据存取方法，其中所述执行调整所述工作电压的步骤包括：

将所述存储器控制电路单元的工作频率从预设工作频率调高至第一工作频率；以及

当所述存储器储存装置的温度升高至安全温度后，将所述存储器控制电路单元的工作频率恢复至所述预设工作频率。

4.根据权利要求1所述的数据存取方法，其中执行所述虚拟存取指令的步骤包括：

对所述可复写式非易失性存储器模块执行虚拟读取，以从所述可复写式非易失性存储器模块读取数据。

5.根据权利要求4所述的数据存取方法，其中执行所述虚拟存取指令的步骤包括：

反复执行所述虚拟读取数次。

6.根据权利要求1所述的数据存取方法，其中执行所述虚拟存取指令的步骤包括：

对所述可复写式非易失性存储器模块执行虚拟写入，以将虚拟数据程序化至所述可复写式非易失性存储器模块。

7.根据权利要求6所述的数据存取方法，其中执行所述虚拟存取指令的步骤包括：

反复执行所述虚拟写入数次。

8.根据权利要求1所述的数据存取方法，其中所述虚拟存取指令用以对所述可复写式非易失性存储器模块执行非主机指示的读取或程序化操作。

9.根据权利要求1所述的数据存取方法，其中所述虚拟存取指令用以将数据程序化至所述可复写式非易失性存储器模块的坏实体区块或预定区域中。

10.一种存储器控制电路单元，用于存储器储存装置，其中所述存储器储存装置具有可复写式非易失性存储器模块，所述存储器控制电路单元包括：

主机接口，用以耦接至主机系统；

存储器接口，用以耦接至所述可复写式非易失性存储器模块；

存储器管理电路，耦接至所述主机接口以及所述存储器接口，

其中所述存储器管理电路用以接收存取指令，

其中所述存储器管理电路用以检测所述存储器储存装置的温度，

其中所述存储器管理电路用以判断所述存储器储存装置的温度是否低于第一门槛值，倘若所述存储器储存装置的温度低于所述第一门槛值时，所述存储器管理电路用以执行虚拟存取指令或调整工作电压，以及

在执行所述虚拟存取指令或调整所述工作电压之后，所述存储器管理电路用以执行所述存取指令。

11.根据权利要求10所述的存储器控制电路单元，其中倘若所述存储器储存装置的温度低于所述第一门槛值时，所述存储器管理电路还用以重复执行所述虚拟存取指令直至所述存储器储存装置的温度升高至第二门槛值，其中所述第二门槛值不同于所述第一门槛值。

12.根据权利要求10所述的存储器控制电路单元，其中所述存储器管理电路调整所述工作电压包括：

所述存储器管理电路还用以将所述存储器控制电路单元的工作频率从预设工作频率调高至第一工作频率，以及

当所述存储器储存装置的温度升高至安全温度后，所述存储器管理电路还用以将所述存储器控制电路单元的工作频率恢复至所述预设工作频率。

13.根据权利要求10所述的存储器控制电路单元，其中所述存储器管理电路执行所述虚拟存取指令包括：

所述存储器管理电路还用以对所述可复写式非易失性存储器模块执行虚拟读取，以从所述可复写式非易失性存储器模块读取数据。

14.根据权利要求13所述的存储器控制电路单元，其中所述存储器管理电路执行所述虚拟存取指令包括：

所述存储器管理电路还用以反复执行所述虚拟读取数次。

15.根据权利要求10所述的存储器控制电路单元，其中所述存储器管理电路执行所述虚拟存取指令包括：

所述存储器管理电路还用以对所述可复写式非易失性存储器模块执行虚拟写入，以将虚拟数据程序化至所述可复写式非易失性存储器模块。

16.根据权利要求15所述的存储器控制电路单元，其中所述存储器管理电路执行所述虚拟存取指令包括：

所述存储器管理电路反复执行所述虚拟写入数次。

17.根据权利要求10所述的存储器控制电路单元，其中所述虚拟存取指令用以对所述可复写式非易失性存储器模块执行非主机指示的读取或程序化操作。

18.根据权利要求10所述的存储器控制电路单元，其中所述虚拟存取指令用以将数据程序化至所述可复写式非易失性存储器模块的坏实体区块或预定区域中。

19.一种存储器储存装置，包括：

连接接口单元，用以耦接至主机系统；

可复写式非易失性存储器模块；以及

存储器控制电路单元，耦接至所述连接接口单元与所述可复写式非易失性存储器模块，

其中所述存储器控制电路单元用以接收存取指令，

其中所述存储器控制电路单元用以检测所述存储器储存装置的温度，

其中所述存储器控制电路单元用以判断所述存储器储存装置的温度是否低于第一门槛值，

倘若所述存储器储存装置的温度低于所述第一门槛值时，所述存储器控制电路单元用以执行虚拟存取指令或调整工作电压，以及

在执行所述虚拟存取指令或调整所述工作电压之后，所述存储器控制电路单元用以执行所述存取指令。

20.根据权利要求19所述的存储器储存装置，其中倘若所述存储器储存装置的温度低于所述第一门槛值时，所述存储器控制电路单元还用以重复执行所述虚拟存取指令直至所述存储器储存装置的温度升高至第二门槛值，其中所述第二门槛值不同于所述第一门槛值。

21.根据权利要求19所述的存储器储存装置，其中所述存储器控制电路单元用以调整所述工作电压包括：

所述存储器控制电路单元还用以将所述存储器控制电路单元的工作频率从预设工作频率调高至第一工作频率，以及

当所述存储器储存装置的温度升高至安全温度后，所述存储器控制电路单元还用以将所述存储器控制电路单元的工作频率恢复至所述预设工作频率。

22.根据权利要求19所述的存储器储存装置，其中所述存储器控制电路单元用以执行所述虚拟存取指令包括：

所述存储器控制电路单元还用以对所述可复写式非易失性存储器模块执行虚拟读取，以从所述可复写式非易失性存储器模块读取数据。

23.根据权利要求22所述的存储器储存装置，其中所述存储器控制电路单元用以执行所述虚拟存取指令包括：

所述存储器控制电路单元还用以反复执行所述虚拟读取数次。

24.根据权利要求19所述的存储器储存装置，其中所述存储器控制电路单元用以执行所述虚拟存取指令包括：

所述存储器控制电路单元还用以对所述可复写式非易失性存储器模块执行虚拟写入，以将虚拟数据程序化至所述可复写式非易失性存储器模块。

25.根据权利要求24所述的存储器储存装置，其中所述存储器控制电路单元用以执行所述虚拟存取指令包括：

所述存储器控制电路单元还用以反复执行所述虚拟写入数次。

26.根据权利要求19所述的存储器储存装置，其中所述虚拟存取指令用以对所述可复写式非易失性存储器模块执行非主机指示的读取或程序化操作。

27.根据权利要求19所述的存储器储存装置，其中所述虚拟存取指令用以将数据程序化至所述可复写式非易失性存储器模块的坏实体区块或预定区域中。

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