CN111324288B - 一种存储器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种存储器，该存储器包括：存储模块，存储模块包括多个数据块；控制模块，控制模块包括第一指针和第二指针，控制模块用于在执行第i次擦写操作时将与第i次擦写操作对应的数据块的时间戳更新为i，并在检测到第一指针指向的时间戳最小的数据块与第二指针指向的时间戳最大的数据块的时间戳差值大于或等于时间戳阈值时，触发静态损耗均衡。本发明实施例中，在任意时刻均可以通过第一指针和第二指针获取最大时间戳和最小时间戳及其时间戳差值，快速触发静态损耗均衡，无需每次都扫描所有块的擦写次数以获取最小时间戳和最大时间戳，无需扫描所有块擦写次数，相应的也无需花费时间进行扫描过程。

Description

一种存储器
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。
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包括多个物理块。eMMC芯片主要是通过损耗均衡实现每个物理块均衡的被使用，从而最大化eMMC芯片寿命。
然而，目前常通过数组记录每个物理块的擦写次数，然后每次扫描比较每个物理块的擦写次数，如果超过差值阈值则触发静态损耗均衡，显然该扫描过程需要的时间较长，无法快速触发静态损耗均衡。
发明内容
本发明实施例提供一种存储器，以实现快速触发静态损耗均衡的效果。
本发明实施例提供了一种存储器包括：
存储模块，所述存储模块包括多个数据块；
控制模块，所述控制模块包括第一指针和第二指针，所述控制模块用于在执行第i次擦写操作时将与所述第i次擦写操作对应的所述数据块的时间戳更新为i，并在检测到所述第一指针指向的时间戳最小的数据块与所述第二指针指向的时间戳最大的数据块的时间戳差值大于或等于时间戳阈值时，触发静态损耗均衡，i＝1，2，3，…。
进一步的，所述控制模块还用于在触发静态损耗均衡后，将所述第一指针指向的数据块的数据搬移至空白数据块。
进一步的，所述控制模块还用于擦除所述第一指针指向的数据块。
进一步的，所述控制模块还用于实时检测每个所述数据块的时间戳，并根据所述数据块的时间戳信息更新所述第一指针的指向以及所述第二指针的指向。
进一步的，所述存储模块为与非闪存NAND Flash。
进一步的，所述存储器为嵌入式多媒体eMMC芯片。
本发明实施例提供的存储器，控制模块控制第一指针指向时间戳最小的数据块，以及控制第二指针指向时间戳最大的数据块，在执行第i次擦写操作时，将与第i次擦写操作对应的数据块的时间戳更新为i，并在检测到第一指针指向的时间戳最小的数据块与第二指针指向的时间戳最大的数据块的时间戳差值大于或等于时间戳阈值时，触发静态损耗均衡。本发明实施例中，控制模块会在执行每次擦写操作时都实时更新第一指针和第二指针的指向，以使在任意时刻第一指针均指向当前时刻下时间戳最小数据块，第二指针均指向当前时刻下时间戳最大数据块，与现有技术相比，本发明实施例在任意时刻均可以通过第一指针和第二指针获取最大时间戳和最小时间戳及其时间戳差值，快速触发静态损耗均衡，无需每次都扫描所有块的擦写次数以获取最小时间戳和最大时间戳，无需扫描所有块擦写次数，相应的也无需花费时间进行扫描过程。
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示意图；
图2是本发明实施例提供的存储器静态损耗均衡的流程图。
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示意图，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。
本实施例提供的存储器包括：存储模块10，存储模块10包括多个数据块11；控制模块20，控制模块20包括第一指针21和第二指针22，控制模块20用于在执行第i次擦写操作时将与第i次擦写操作对应的数据块11的时间戳更新为i，并在检测到第一指针21指向的时间戳最小的数据块11与第二指针22指向的时间戳最大的数据块11的时间戳差值大于或等于时间戳阈值时，触发静态损耗均衡，i＝1，2，3，…。例如时间戳最大为i的数据块为块Y，时间戳最小为5的数据块为N，则第一指针21指向块N，第二指针22指向块Y。
本实施例中，可选存储器为嵌入式多媒体eMMC芯片，eMMC芯片由控制器和闪存颗粒组成，控制器用于管理芯片中的闪存颗粒，则存储器的控制模块20可选为eMMC芯片的控制器，可选存储模块10为与非闪存NAND flash，尤其可选存储模块10为MLC NAND flash。需要说明的是，在其他实施例中还可选存储模块为其他类型的闪存，如nor flash等，任意一种类型的可集成到芯片中的存储模块均能落入本发明的保护范围。
本实施例中，存储器包括存储模块10，存储模块10由许多个数据块11组成。控制模块20包括第一指针21和第二指针22，控制模块20用于在执行第i次擦写操作时将与第i次擦写操作对应的数据块11的时间戳更新为i，并在检测到第一指针21指向的时间戳最小的数据块11与第二指针22指向的时间戳最大的数据块11的时间戳差值大于或等于时间戳阈值时，触发静态损耗均衡。
本实施例中，时间戳表征了数据块11被擦写的位次。以存储模块10包括10个数据块11为例，该10个数据块11依次标记为块1～块10。读写操作时，控制模块20接收的第一个擦写命令为擦写块9，则块9的时间戳更新为1；控制模块20接收的第二个擦写命令为擦写块1，则块1的时间戳更新为2；控制模块20接收的第三个擦写命令为擦写块7，则块7的时间戳更新为3；控制模块20接收的第四个擦写命令为擦写块1，则块1的时间戳由2更新为4；控制模块20接收的第五个擦写命令为擦写块9，则块9的时间戳由1更新为5；以此类推，控制模块20在执行第i次擦写操作时将与第i次擦写操作对应的数据块11的时间戳更新为i。
本实施例中，第一指针21用于指向时间戳最小数据块，第二指针22用于指向时间戳最大数据块，时间戳最小说明对应数据块11的数据长久未被擦写，时间戳最大说明对应数据块11为最近一次被擦写。需要说明的是，每分配一次数据块11即执行一次数据块擦写操作，控制模块20就需要对第一指针21和第二指针22的指针指向进行更新，以使第一指针21在任意时刻都指向时间戳最小的数据块，以及第二指针22在任意时刻都指向时间戳最大的数据块。例如例举的上述5次擦写操作，控制模块20执行第五个擦写命令时，最小时间戳为3且对应块7，最大时间戳为5且对应块9，则第一指针21指向块7，第二指针22指向块9。
本实施例中，控制模块20用于在检测到第一指针21指向的时间戳最小的数据块11与第二指针22指向的时间戳最大的数据块11的时间戳差值大于或等于时间戳阈值时，触发静态损耗均衡。预先在控制模块20中设定有时间戳阈值，时间戳阈值表征了最大时间戳数据块和最小时间戳数据块的被使用次数的临界差值，超过时间戳阈值说明最大时间戳数据块和最小时间戳数据块的被使用次数差值过大，损耗不均衡，此时需要触发静态损耗均衡，以使存储器中各个数据块实现均衡的被使用，从而最大化的延长存储器的寿命。
需要说明的是，本实施例中，控制模块20会在执行每次擦写操作时都实时更新第一指针21和第二指针22的指向，以使在任意时刻第一指针21均指向当前时刻下时间戳最小数据块，第二指针22均指向当前时刻下时间戳最大数据块，因此无需每次都扫描所有块的擦写次数以获取最小时间戳和最大时间戳，与现有技术相比，本实施例在任意时刻均可以通过第一指针和第二指针获取最大时间戳和最小时间戳及其时间戳差值，无需扫描所有块擦写次数，也没有行扫描过程。
本实施例提供的存储器，控制模块控制第一指针指向时间戳最小的数据块，以及控制第二指针指向时间戳最大的数据块，在执行第i次擦写操作时，将与第i次擦写操作对应的数据块的时间戳更新为i，并在检测到第一指针指向的时间戳最小的数据块与第二指针指向的时间戳最大的数据块的时间戳差值大于或等于时间戳阈值时，触发静态损耗均衡。本实施例中，控制模块会在执行每次擦写操作时都实时更新第一指针和第二指针的指向，以使在任意时刻第一指针均指向当前时刻下时间戳最小数据块，第二指针均指向当前时刻下时间戳最大数据块，与现有技术相比，本实施例在任意时刻均可以通过第一指针和第二指针获取最大时间戳和最小时间戳及其时间戳差值，快速触发静态损耗均衡，无需每次都扫描所有块的擦写次数以获取最小时间戳和最大时间戳，无需扫描所有块擦写次数，相应的也无需花费时间进行扫描过程。
示例性的，在上述技术方案的基础上，可选控制模块还用于在触发静态损耗均衡后，将第一指针指向的数据块的数据搬移至空白数据块。第一指针指向的数据块为时间戳最小数据块，说明该数据块长时间未被擦写，当触发静态损耗均衡后，将第一指针指向的数据块的数据搬移至空白数据块，可通过损耗均衡实现每个数据块尽量均衡的被使用，从而最大化的延长寿命。
可选控制模块还用于擦除第一指针指向的数据块。第一指针指向的数据块的数据被搬移后再擦除该数据块，则该数据块变为空块，可进行擦写操作。
可选控制模块还用于实时检测每个数据块的时间戳，并根据数据块的时间戳信息更新第一指针的指向以及第二指针的指向。如图2所示，例如，控制模块检测到第一指针P1指向数据块的时间戳和第二指针P2指向数据块的时间戳差值大于时间戳阈值，则将P1指向数据块N的数据搬到另一个新的数据块M中，再擦除数据块N使其变成空块；然后，更新P2，使其指向最新(即时间戳最大)的数据块M；再更新P1，使其指向下一个时间戳最小的数据块(如L)。
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 (4)

1.一种存储器，其特征在于，包括：
存储模块，所述存储模块包括多个数据块；
控制模块，所述控制模块包括第一指针和第二指针，所述控制模块用于在执行第i次擦写操作时将与所述第i次擦写操作对应的所述数据块的时间戳更新为i，并在检测到所述第一指针指向的时间戳最小的数据块与所述第二指针指向的时间戳最大的数据块的时间戳差值大于或等于时间戳阈值时，触发静态损耗均衡，i=1，2，3，…；其中，时间戳表征了数据块被擦写的位次；
所述控制模块还用于在触发静态损耗均衡后，将所述第一指针指向的数据块的数据搬移至空白数据块；
所述控制模块还用于实时检测每个所述数据块的时间戳，并根据所述数据块的时间戳信息更新所述第一指针的指向以及所述第二指针的指向。
2.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述控制模块还用于擦除所述第一指针指向的数据块。
3.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述存储模块为与非闪存NAND Flash。
4.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述存储器为嵌入式多媒体eMMC芯片。
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