CN111324281B - 一种存储器及其控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种存储器及其控制方法和装置,存储器包括存储模块,存储模块包括多个数据块,该控制方法包括:判断存储器是否处于数据回收模式;如果检测到存储器处于数据回收模式,查找出以单层存储方式写入第一数据的各个第一数据块,将每个第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的数据块。本发明中,数据回收模式复用为第一数据块的第一数据的搬移阶段,无需设置独立模块对第一数据块的第一数据进行搬移,当第一数据块为slc块时,在PSA模式后无需浪费时间进行slc块的数据搬移,因此PSA模式之后存储器可随时进行模式切换,可以平缓的切换到正常模式或数据回收模式,不会存在PSA模式到其他模式的切换时间过长的问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及存储器技术,尤其涉及一种存储器及其控制方法和装置。
背景技术
eMMC(Embedded Multi Media Card,嵌入式多媒体)芯片是主要针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器。eMMC芯片中集成了一个控制器,该控制器可提供标准接口并管理闪存,如此可使得使用eMMC芯片的手机厂商就能专注于产品开发的其它部分,并缩短向市场推出产品的时间。
eMMC芯片主要由控制器和闪存颗粒组成,通过写操作将数据保存在闪存颗粒中,通过读操作从闪存颗粒中读取数据。目前市场主流的闪存为NAND flash,具有尺寸小,容量较大,改写速度快等优点,适用于大量数据的存储,在业界也得到了越来越广泛的应用。NAND flash根据存储模式可至少分为单层存储闪存SLC NAND flash和多层存储闪存MLCNAND flash,目前市场主流的闪存颗粒是MLC NAND flash。
集成有MLC闪存的eMMC芯片支持预启动系统评估PSA功能,PSA功能支持芯片进行预写操作。具体的,厂商在芯片过高温回流焊之前需要先向芯片内写入重要数据系统文件,而在回流焊的高温情况下闪存不稳定容易造成数据出错,基于mlc写入方式比slc写入方式稳定性差,所以在PSA模式下预写时需要将数据以稳定性更高的slc方式写入slc块中,如此造成闪存容量减小。回流焊之后通过独立模块将slc块中的数据搬移到mlc块中,slc块变成mlc块以供使用并恢复了闪存的容量,芯片进入正常模式。但该搬移操作会浪费很长的时间,导致芯片的PSA模式到正常模式的切换时间过长。
发明内容
本发明实施例提供一种存储器及其控制方法和装置,以解决现有技术中PSA模式到正常模式的切换时间过长的问题。
本发明实施例提供了一种存储器的控制方法,所述存储器包括存储模块,所述存储模块包括多个数据块,该控制方法包括:
判断所述存储器是否处于数据回收模式;
如果检测到所述存储器处于所述数据回收模式,查找出以单层存储方式写入第一数据的各个第一数据块,将每个所述第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的所述数据块。
进一步地,所述存储器的工作模式还包括预启动系统评估模式,该控制方法还包括:
如果检测到所述存储器处于所述预启动系统评估模式,按照单层存储方式将所述第一数据写入至少一个空白数据块,其中按照单层存储方式写入所述第一数据的数据块为所述第一数据块。
进一步地,该控制方法还包括:
如果检测到所述存储器处于所述数据回收模式,查找出以多层存储方式写入第二数据且所述第二数据占用的有效存储单元少于空白存储单元的各个第二数据块,将至少一个所述第二数据块的第二数据搬移至空白的所述数据块。
进一步地,所述第一数据为在所述存储器进行高温回流焊操作之前写入所述存储模块的系统数据,所述第二数据为在所述存储器进行高温回流焊操作之后写入所述存储模块的数据。
进一步地,将每个所述第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的所述数据块之后,还包括:擦除所述第一数据块,在正常模式下以多层存储方式向空白的所述第一数据块写入数据。
本发明实施例还提供了一种存储器的控制装置,所述存储器包括存储模块,所述存储模块包括多个数据块,该控制装置包括:
状态判断模块,用于判断所述存储器是否处于数据回收模式;
数据搬移模块,用于在检测到所述存储器处于所述数据回收模式时,查找出以单层存储方式写入第一数据的各个第一数据块,将每个所述第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的所述数据块。
进一步地,所述存储器的工作模式还包括预启动系统评估模式,该控制装置的所述数据搬移模块还用于,在检测到所述存储器处于所述预启动系统评估模式时,按照单层存储方式将所述第一数据写入至少一个空白数据块,其中按照单层存储方式写入所述第一数据的数据块为所述第一数据块。
进一步地,所述数据搬移模块还用于,在检测到所述存储器处于所述数据回收模式时,查找出以多层存储方式写入第二数据且所述第二数据占用的有效存储单元少于空白存储单元的各个第二数据块,将至少一个所述第二数据块的第二数据搬移至空白的所述数据块。
进一步地,所述第一数据为在所述存储器进行高温回流焊操作之前写入所述存储模块的系统数据,所述第二数据为在所述存储器进行高温回流焊操作之后写入所述存储模块的数据。
进一步地,该控制装置还包括:数据写入模块,所述数据写入模块用于在所述第一数据块的第一数据被搬移之后,擦除所述第一数据块,在正常模式下以多层存储方式向空白的所述第一数据块写入数据。
本发明实施例还提供了一种存储器,所述存储器包括存储模块和如上所述的控制装置,所述控制装置与所述存储模块电连接。
进一步地,所述存储模块为与非闪存NAND Flash,所述存储器为嵌入式多媒体eMMC芯片。
本发明实施例中,如果检测到存储器处于数据回收模式,查找出以单层存储方式写入第一数据的各个第一数据块,将每个第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的数据块。本发明实施例中,如果第一数据块为slc块时,预写入存储器的系统数据可经过至少一次数据回收模式的阶段被搬移至其他空白数据块中,因此无需设置独立模块对slc块的系统数据进行搬移;另一方面,数据回收模式复用为第一数据块的第一数据的搬移阶段,在PSA模式后无需浪费时间进行slc块的数据搬移,因此PSA模式之后存储器可随时进行模式切换,可以平缓的切换到正常模式或数据回收模式,不会存在PSA模式到其他模式的切换时间过长的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种存储器的控制方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的一种存储器的控制装置的示意图;
图3是本发明实施例提供的一种存储器的控制过程的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将参照本发明实施例中的附图,通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,为本发明实施例提供的一种存储器的控制方法的流程图,该存储器可选为任意集成有存储模块的芯片或器件,例如集成有闪存颗粒的eMMC芯片,在其他实施例中还可选该存储器为其他集成有存储模块的器件。在此,存储器包括存储模块,存储模块包括多个数据块,存储模块以数据块为单元进行数据写入。可选存储模块为闪存,可选为NAND闪存,更具体的可选存储模块为MLC闪存,即多层存储闪存。
本实施例提供的一种存储器的控制方法包括:
步骤110、判断存储器是否处于数据回收模式。
存储器至少包括预启动系统评估模式、数据回收模式和正常模式。预启动系统评估模式下,厂商可以进行预写操作,即预先在存储器中写入与产品相关的重要系统数据,然后对存储器进行高温回流焊操作后将其应用在产品中,因此进行预写操作的预启动系统评估模式只存在在存储器进行高温回流焊之前的阶段。数据回收模式下,存储器内部可以对数据块中的数据进行搬移操作,将多个写入数据且有效存储单元较少的数据块的数据搬移到一个空白数据块中,释放有效存储单元较少的数据块。正常模式下,存储器可进行读/写操作。
步骤120、如果检测到存储器处于数据回收模式,查找出以单层存储方式写入第一数据的各个第一数据块,将每个第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的数据块。
本实施例中,如果检测到存储器处于数据回收模式,则存储器内部可以对数据块中的数据进行搬移操作。存储模块中,以单层存储方式写入第一数据的第一数据块的容量小于或等于以多层存储方式写入数据的数据块的容量的1/2,因此将第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的数据块,清空数据的第一数据块后续采用多层存储方式写入数据,能够有效增加存储器的存储容量。而存储器会定时或不定时的多次进入数据回收模式,以便于对存储模块中的数据块的数据进行搬移,例如将至少两个写入较少数据的数据块的数据搬移到一个空白数据块中,可释放得出两个空白数据块。基于此,本实施例中在数据回收模式下将第一数据块的第一数据搬移至空白数据块,在拓展容量的同时,无需单独对第一数据块的第一数据进行搬移。
现有技术中,预启动系统评估PSA模式下,厂商在存储器过高温回流焊之前需要先将重要数据系统文件以稳定性更高的slc方式写入slc块中,在高温回流焊之后再通过独立模块将slc块中的数据搬移到mlc块中,造成PSA模式到正常模式的切换时间过长。
基于上述技术方案,可选第一数据为在存储器进行高温回流焊操作之前写入存储模块的系统数据。本实施例中可选第一数据块为slc块,预写入存储器的系统数据即第一数据可经过至少一次数据回收模式的阶段被搬移至其他空白数据块中,因此无需设置独立模块对slc块的系统数据进行搬移;另一方面,将数据回收模式复用为slc块的系统数据的搬移阶段,则在PSA模式后无需浪费时间进行slc块的数据搬移,因此PSA模式之后存储器可随时进行模式切换,如无间隙的切换到正常模式或数据回收模式,不会存在PSA模式到其他模式的切换时间过长的问题。
本实施例提供的控制方法,如果检测到存储器处于数据回收模式,查找出以单层存储方式写入第一数据的各个第一数据块,将每个第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的数据块。本实施例中,若第一数据块为slc块时,预写入存储器的系统数据可经过至少一次数据回收模式的阶段被搬移至其他空白数据块中,因此无需设置独立模块对slc块的系统数据进行搬移;另一方面,数据回收模式复用为slc块的系统数据的搬移阶段,在PSA模式后无需浪费时间进行slc块的数据搬移,因此PSA模式之后存储器可随时进行模式切换,如可以平缓的切换到正常模式或数据回收模式,不会存在PSA模式到其他模式的切换时间过长的问题。
示例性的,在上述技术方案的基础上,可选存储器的工作模式还包括预启动系统评估模式,该控制方法还包括:如果检测到存储器处于预启动系统评估模式,按照单层存储方式将第一数据写入至少一个空白数据块,其中按照单层存储方式写入第一数据的数据块为第一数据块。本实施例中可选第一数据块为slc块,相应的第一数据为预写入存储器的系统数据,那么存储器结束PSA模式后,为了释放存储器容量,可复用数据回收阶段,通过至少一次数据回收模式将第一数据块的第一数据搬移至其他空白数据块中,在PSA模式后无需浪费时间进行slc块的数据搬移,因此PSA模式之后存储器可随时进行模式切换,如无间隙的切换到正常模式或数据回收模式,不会存在PSA模式到其他模式的切换时间过长的问题。
示例性的,在上述技术方案的基础上,可选该控制方法还包括:如果检测到存储器处于数据回收模式,查找出以多层存储方式写入第二数据且第二数据占用的有效存储单元少于空白存储单元的各个第二数据块,将至少一个第二数据块的第二数据搬移至空白的数据块。数据回收模式主要是用于将存储器中至少两个有效存储单元较少的数据块的数据搬移至一个数据块,以释放得出多个空白数据块。可选第二数据为在存储器进行高温回流焊操作之后写入存储模块的数据。具体的,数据块包括多个存储单元(如页),当数据块中被写入数据后,数据块中被写入数据的存储单元即为有效存储单元,其余未被写入数据的存储单元即为空白存储单元。第二数据块中有效存储单元少于空白存储单元,说明该第二数据块中所写入的数据较少,此时可以将多个写入数据较少的第二数据块的数据搬移到一个空白数据块中,第二数据块再被擦除,由此可释放出多个空白数据块。便于后续数据编程,还提高了存储器容量。
示例性的,在上述技术方案的基础上,可选将每个第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的数据块之后,还包括:擦除第一数据块,在正常模式下以多层存储方式向空白的第一数据块写入数据。将每个第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的数据块之后,擦除第一数据块,后续再采用多层存储方式向空白的第一数据块写入数量,如此可显著提高存储器的容量。例如第一数据块为slc块,空白数据块为mlc块,擦除第一数据块后第一数据块由slc块变为mlc块以供使用,提高了存储器容量。
如图2所示,为本发明实施例提供的一种存储器的控制装置的示意图。该控制装置可执行上述任一实施例所述的控制方法,该控制装置可采用软件和/或硬件的方式实现,并配置在存储器中应用,该存储器可选为任意类型的可集成闪存颗粒的存储器。可选存储器包括存储模块,存储模块包括多个数据块。
本实施例提供的控制装置包括:状态判断模块210和数据搬移模块220。其中,状态判断模块210用于判断存储器是否处于数据回收模式;数据搬移模块220用于在检测到存储器处于数据回收模式时,查找出以单层存储方式写入第一数据的各个第一数据块,将每个第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的数据块。
可选存储器的工作模式还包括预启动系统评估模式,该控制装置的数据搬移模块220还用于在检测到存储器处于预启动系统评估模式时,按照单层存储方式将第一数据写入至少一个空白数据块,其中按照单层存储方式写入第一数据的数据块为第一数据块。
可选数据搬移模块220还用于在检测到存储器处于数据回收模式时,查找出以多层存储方式写入第二数据且第二数据占用的有效存储单元少于空白存储单元的各个第二数据块,将至少一个第二数据块的第二数据搬移至空白的数据块。
可选第一数据为在存储器进行高温回流焊操作之前写入存储模块的系统数据,第二数据为在存储器进行高温回流焊操作之后写入存储模块的数据。
可选该控制装置还包括:数据写入模块,数据写入模块用于在第一数据块的第一数据被搬移之后,擦除第一数据块,在正常模式下以多层存储方式向空白的第一数据块写入数据。
本实施例中,如图3所示可选第一数据块为slc块,空白的数据块为mlc块,可选第一数据为主机数据host data。基于上述内容可知,将psa功能与数据回收模式相结合,在psa模式结束后,通过至少一次数据回收模式,将slc块中的数据逐步搬移到mlc块中,无需在PSA模式结束后花费大量时间进行slc块中的数据搬移,因此PSA模式可平滑且快速的过度到其他模式。
本实施例中,存储模块包括闪存转换层,闪存转换层为每个数据块记录一个状态信息。控制装置首先判断当前是否为psa模式,如果是,那么从块的空闲池中分配一个块出来以后,按照slc方式将系统数据如host数据写进去,这个块的状态信息记为slc。Psa模式结束以后,存储器可切换为其他任意一种模式。当存储器后续触发数据回收模式时,可以首先判断存储模块中是否有写了数据的slc块,如果有,那么待搬移数据块即源块就是psa模式下写了数据的slc块,而目的块就是从空闲池中重新分配一个块并标记为mlc块,然后进行数据搬移。搬移结束以后,将slc源块释放进空闲池,下次分配作为mlc块使用。
本实施例中,复用数据回收模式进行slc块的数据搬移,能够平缓的从PSA模式过度到正常模式或其他模式,还能够释放存储器容量,简化了流程,只需要在数据回收模式下添加一些判断条件即可实现。
本发明实施例还提供了一种存储器,存储器包括存储模块和如上所述的控制装置,控制装置与存储模块电连接。可选存储模块为与非闪存NAND Flash,存储器为嵌入式多媒体eMMC芯片。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (8)
1.一种存储器的控制方法,其特征在于,所述存储器包括存储模块,所述存储模块包括多个数据块,该控制方法包括:
判断所述存储器是否处于数据回收模式,所述存储器包括高温回流焊操作之前执行的预启动系统评估模式以及所述高温回流焊操作之后执行的所述数据回收模式和正常模式,所述预启动系统评估模式进行预写操作,所述数据回收模式进行数据搬移操作,所述正常模式进行读/写操作;
如果检测到所述存储器处于所述数据回收模式,查找出以单层存储方式写入第一数据的各个第一数据块,将每个所述第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的所述数据块;同时,查找出以多层存储方式写入第二数据且所述第二数据占用的有效存储单元少于空白存储单元的各个第二数据块,将至少一个所述第二数据块的第二数据搬移至空白的所述数据块;
其中,所述第一数据为在所述存储器进行所述高温回流焊操作之前写入所述存储模块的系统数据,所述第二数据为在所述存储器进行所述高温回流焊操作之后写入所述存储模块的数据。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述存储器的工作模式还包括预启动系统评估模式,该控制方法还包括:
如果检测到所述存储器处于所述预启动系统评估模式,按照单层存储方式将所述第一数据写入至少一个空白数据块,其中按照单层存储方式写入所述第一数据的数据块为所述第一数据块。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,将每个所述第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的所述数据块之后,还包括:擦除所述第一数据块,在正常模式下以多层存储方式向空白的所述第一数据块写入数据。
4.一种存储器的控制装置,其特征在于,所述存储器包括存储模块,所述存储模块包括多个数据块,该控制装置包括:
状态判断模块,用于判断所述存储器是否处于数据回收模式,所述存储器包括高温回流焊操作之前执行的预启动系统评估模式以及所述高温回流焊操作之后执行的所述数据回收模式和正常模式,所述预启动系统评估模式进行预写操作,所述数据回收模式进行数据搬移操作,所述正常模式进行读/写操作;
数据搬移模块,用于在检测到所述存储器处于所述数据回收模式时,查找出以单层存储方式写入第一数据的各个第一数据块,将每个所述第一数据块的第一数据以多层存储方式搬移至空白的所述数据块;同时,查找出以多层存储方式写入第二数据且所述第二数据占用的有效存储单元少于空白存储单元的各个第二数据块,将至少一个所述第二数据块的第二数据搬移至空白的所述数据块;
其中,所述第一数据为在所述存储器进行所述高温回流焊操作之前写入所述存储模块的系统数据,所述第二数据为在所述存储器进行所述高温回流焊操作之后写入所述存储模块的数据。
5.根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,所述存储器的工作模式还包括预启动系统评估模式,该控制装置的所述数据搬移模块还用于,在检测到所述存储器处于所述预启动系统评估模式时,按照单层存储方式将所述第一数据写入至少一个空白数据块,其中按照单层存储方式写入所述第一数据的数据块为所述第一数据块。
6.根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,还包括:数据写入模块,所述数据写入模块用于在所述第一数据块的第一数据被搬移之后,擦除所述第一数据块,在正常模式下以多层存储方式向空白的所述第一数据块写入数据。
7.一种存储器,其特征在于,所述存储器包括存储模块和如权利要求4-6任一项所述的控制装置,所述控制装置与所述存储模块电连接。
8.根据权利要求7所述的存储器,其特征在于,所述存储模块为与非闪存NAND Flash,所述存储器为嵌入式多媒体eMMC芯片。
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