JP2000181784A - Non-volatile storage device which can be rewritten - Google Patents

Non-volatile storage device which can be rewritten

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JP2000181784A
JP2000181784A JP36107098A JP36107098A JP2000181784A JP 2000181784 A JP2000181784 A JP 2000181784A JP 36107098 A JP36107098 A JP 36107098A JP 36107098 A JP36107098 A JP 36107098A JP 2000181784 A JP2000181784 A JP 2000181784A
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flash memory
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JP36107098A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiro Katayama
Kazuo Nakamura
Katsumi Ouchi
Takayuki Tamura
一男 中村
勝美 大内
国弘 片山
隆之 田村
Original Assignee
Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate the rewriting operation of data in a specified size, which is frequently rewritten, and to prevent the life of a flash memory chip from being shortened. SOLUTION: When a writing data size instructed from a host processor 21 is equal to one sector size, writing data is stored in a flash memory chip 13 where a memory block size is one sector. When the writing data size instructed from the host processor 21 is that except for one sector size, writing data is stored in a flash memory chip 14 where the memory block size is four sectors.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、書き換え可能な不揮発性記憶媒体を利用した記憶装置に関し、特に、書き換え回数に上限がある不揮発性半導体メモリを利用した記憶装置に関する。 The present invention relates to relates to a storage device using a rewritable non-volatile storage medium, in particular, it relates to a storage device using a nonvolatile semiconductor memory there is an upper limit to the number of times of rewriting.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、デジタルスチルカメラのデータストレージ装置としてや、ハンドヘルドPC等の携帯情報機器の外部記憶装置として不揮発性半導体メモリを利用した記憶装置が使用されるようになった。 In recent years, and as a data storage device of the digital still camera, a storage device using a nonvolatile semiconductor memory is to be used as an external storage device of portable information equipment such as a handheld PC. その代表的なものがフラッシュメモリカードである。 The typical thing is a flash memory card. フラッシュメモリカードは、記憶媒体としてフラッシュメモリを搭載したカード形状の小型記憶装置であり、一般にPCカードサイズ、またはそれ以下のサイズのものである。 Flash memory card is a small memory device equipped with card-shaped flash memory as a storage medium, but generally the PC card size or less size.

【0003】ここで記憶媒体として使われるフラッシュメモリは、動作電源を切ってもデータが消失することがなく書き換え可能な不揮発性半導体メモリである。 [0003] Flash memory used herein as a storage medium is a rewritable nonvolatile semiconductor memory without data even off the operation power supply is lost. フラッシュメモリは、(a)電気的に消去・書き込みを行うためオンボードでの書き換えが可能、(b)セル面積が小さく大容量化に適している、等の特長を備えている。 Flash memory includes: (a) electrically rewritable on board for performing erasing and writing, etc., it is suitable for small larger capacity (b) cell area features.
しかし、その一方で、消去/書き込みの繰り返しによりメモリセルの特性が劣化するので、消去/書き込みの回数に上限が存在する。 But on the other hand, since the deterioration of the characteristics of the memory cells by repeated erase / write, there is an upper limit to the number of erase / write. このようなフラッシュメモリを使用した記憶装置の例は、例えば、特開平6−4399号公報に記載されている。 Examples of the storage device using such a flash memory, for example, described in JP-A-6-4399.

【0004】また、フラッシュメモリは、フラッシュメモリセルの特性上、データの書き換え操作として既に書き込まれているデータに新しいデータを上書きすることは通常できない。 [0004] The flash memory has the characteristics of a flash memory cell, overwriting the new data to the data already written as rewrite operation of the data can not be normally. そのために、所定サイズ(例えば、5 Therefore, a predetermined size (e.g., 5
12バイト)のメモリブロック単位で一旦古いデータを消去した後に新しいデータを書き込む必要がある。 It is necessary to write the new data after once erasing the old data in memory blocks of 12 bytes). ここでメモリブロックとは、不揮発性半導体メモリチップ内でデータが一括に消去される最小単位であり、一般に、 Here, the memory block is a minimum unit of data in a nonvolatile semiconductor memory chip is erased collectively, generally,
NAND型、NOR型といったフラッシュメモリのセル方式により異なるサイズをもつ。 NAND type, having different sizes by the cell system of the flash memory such as NOR type.

【0005】また、従来のフラッシュメモリセルにおいては、その動作点を意味するしきい値電圧が高い領域にある場合を「0」、低い領域にある場合を「1」として、1トランジスタセルに1ビットを記憶させていた。 [0005] In the conventional flash memory cell, where there a case where the threshold voltage, which means that the operating point is in the high region "0", the lower region as a "1", 1 to 1 transistor cell I had to store the bit.
これに対して、近年、多値技術、すなわち、フローティングゲートに注入する電荷量を精密に制御し、しきい値電圧領域を細分化することで、1トランジスタセルに複数ビットを記憶させる技術が開発された。 In contrast, in recent years, multi-value technology, i.e., to precisely control the amount of charge injected into the floating gate, by subdividing the voltage threshold region, developed a technique for storing a plurality of bits in one transistor cell It has been. この多値技術により、大容量で、メモリブロックのサイズが多様なフラッシュメモリが実現できるようになった。 The multilevel technique, a large capacity, the size of the memory block is a variety of flash memory can now achieve.

【0006】これまでのフラッシュメモリのなかには、 [0006] Some of the flash memory of the past,
メモリブロックの大きさを、ハードディスク装置の一般的なデータ管理単位であるセクタ(512バイト)と一致させていたものがあった。 The size of the memory block, there is what was to match the sector (512 bytes), a common data management unit of the hard disk drive. しかし、このようなフラッシュメモリでも、最近では、メモリブロックの容量を増大させたものが開発されている。 However, even in such a flash memory, in recent years, which increased the capacity of the memory blocks have been developed. 例えば、メモリブロックのサイズが2Kバイト(4セクタサイズ)のフラッシュメモリが開発されている。 For example, a flash memory size of the memory block is 2K bytes (4 sector size) have been developed.

【0007】上述したようなフラッシュメモリを使ったフラッシュメモリカードは、パーソナルコンピュータ(以下、PCという)の代表的な外部記憶装置であるハードディスクと比較して、ビット単価やデータの書き換え上限回数の点で劣る。 [0007] Flash memory card using a flash memory as described above, a personal computer (PC) as compared to a hard disk which is a typical external storage device, the point of rewriting the upper limit number of cost per bit and data inferior in. その一方で、フラッシュメモリカードは、(a)小型・軽量であり持ち運びが容易で、 On the other hand, flash memory card, easy to carry a (a) small size and light weight,
(b)機械的駆動部分がないため衝撃や振動に対して強く、(c)低消費電力であり、電池での使用に好都合、 (B) resistant to mechanical moving parts is not for shock and vibration, low power consumption (c), advantageously for use in a battery,
等の特長をもち、携帯情報機器等の外部記憶装置に適している。 Has features equal, are suitable for an external storage device such as portable information devices.

【0008】フラッシュメモリカードをPCの外部記憶装置として使用する場合、フラッシュメモリに格納するファイルは、PCのオペレーティング・システムで広く採用されているFAT(File Allocation Table)ファイルシステムで管理することが多い。 [0008] When using the flash memory card as an external storage device of the PC, the file to be stored in the flash memory is often managed by FAT (File Allocation Table) file system, which is widely employed in PC operating systems .

【0009】図13は、FATファイルシステムにおける論理的なメモリマップを示す図である。 [0009] Figure 13 is a diagram showing a logical memory map in the FAT file system. 同図に示すように、メモリマップは、ブートセクタ、FAT領域1、 As shown in the figure, memory map, boot sector, FAT area 1,
ルートディレクトリ領域2、通常データ領域3に分けられる。 Root directory area 2 is divided into the normal data area 3.

【0010】FAT領域1には、ファイルを構成するクラスタのつながりを示すデータが格納される。 [0010] FAT area 1, data indicating the connection of clusters constituting the file is stored. クラスタとは、ファイルをディスク等の記憶装置に割り当てる単位であり、複数(例えば、4つ)のセクタから構成される。 A cluster is a unit for allocating a file in a storage device such as a disc, a plurality (e.g., four) consists of the sector.

【0011】ルートディレクトリ領域2には、ルートディレクトリにあるファイルのファイル情報が格納される。 [0011] The root directory area 2, file information of files in the root directory is stored. また、通常データ領域3には、ファイルを構成する通常のデータが格納される。 Also, in the normal data area 3, the normal data constituting the file is stored.

【0012】そして、FAT領域1及びルートディレクトリ領域2のデータは、1セクタサイズ(512バイト)で頻繁に書き換えが行われ、通常データ領域3のデータは、クラスタ単位で書き換えが行われる。 [0012] Then, the data of the FAT area 1 and the root directory area 2 is frequently rewritten in a sector size (512 bytes) is performed, data of the normal data area 3 is rewritten in units of clusters is performed.

【0013】 [0013]

【発明が解決しようとする課題】メモリブロックのサイズが複数セクタ分に該当するフラッシュメモリの場合、 The object of the invention is to try to solve the case of the flash memory the size of the memory block corresponds to multiple sectors,
効率的な格納をするためには、一つのメモリブロックに、複数のセクタを割り当てることになる。 To efficient stored in one memory block will assign a plurality of sectors. この場合に、外部記憶装置に格納されるファイルをFATファイルシステムで管理することとすると、FAT領域等のデータを格納したメモリブロックに対して、1セクタデータの書き換えが頻繁に発生することになり、その結果、 In this case, when managing the files stored in the external storage device with the FAT file system, the memory block storing the data such as the FAT area, will be rewritten in one sector data occurs frequently ,as a result,
フラッシュメモリチップの寿命が必要以上に短くなるおそれがある。 There is a possibility that the life of the flash memory chips is shortened unnecessarily.

【0014】例えば、1つのメモリブロックに4つのセクタデータを格納するようにした場合を考える。 [0014] For example, consider the case where so as to store the four sector data in one memory block. この場合、その4つのセクタのうちの一つのセクタの書き換えが発生すると、そのメモリブロック全体が一旦消去された後に書き込み処理が行われる。 In this case, when the rewriting of the one sector of its four sectors occurs, the writing process is performed after the whole memory block has been erased once. すなわち、当該メモリブロックの消去回数は、1つのメモリブロックに1セクタが割り当てられている場合に比べて、4倍に増大しうる。 In other words, the erase count of the memory block, as compared with the case where one sector in one memory block is allocated, can increase to four times. その結果、1セクタサイズで頻繁に書き換えられるFAT領域等のデータを格納した一部のメモリブロックの劣化が極度に進行し、フラッシュメモリチップ全体の寿命が必要以上に短くなるおそれがある。 As a result, 1 degradation of part of the memory block storing data such as FAT area frequently rewritten in sector size is extremely proceeds, it may become shorter than necessary life of the entire flash memory chip.

【0015】また、消去単位となるメモリブロックに対して、複数のセクタを割り当てるようにすると、複数のセクタデータを格納したメモリブロック内の1セクタデータの書き換えを行う場合の処理も煩雑なものとなる。 Further, the memory block to be erase unit, when to assign a plurality of sectors, as processing is complicated in the case of rewriting the sector data in the memory block which stores a plurality of sector data Become.
すなわち、同一メモリブロック内に他のセクタデータが書き込まれている場合には、まず、当該メモリブロック内のすべてのデータを、バッファメモリ等へ退避させ、 That is, when the other sector data is written in the same memory block, first, all the data of the memory block is retracted to the buffer memory,
当該バッファメモリ内において、書き換え対象の1セクタデータを新しい1セクタデータに入れ替える。 In the buffer memory, replacing one sector data to be rewritten to a new sector data. そして、書き換え対象のセクタを含むメモリブロックを消去し、その後に、バッファメモリ内のデータを当該メモリブロックへ転送して、書き込みを行う。 Then, to erase the memory block including the sector to be rewritten, then the data in the buffer memory and transferred to the memory block writes. 以上のように、 As described above,
複数のセクタデータを格納したメモリブロック内の1セクタデータの書き換えは、他のセクタデータの消失を防ぐため、煩雑な処理が必要になる。 Rewriting one sector data in the memory block storing a plurality of sector data, in order to prevent the loss of other sector data, complicated processing is required.

【0016】一方、外部記憶装置に対して読み書きを行うホスト処理装置におけるデータ管理単位のサイズが、 [0016] On the other hand, the size of the data management unit in the host processor to read and write to the external storage device,
メモリブロックのサイズより大きい場合は、当該データ管理単位は、複数のメモリブロックを使って格納されることになる。 If larger size memory block, the data management unit would be stored using a plurality of memory blocks. このような記憶装置に対して、ホスト処理装置がデータ管理単位での書き込みを行うと、記憶装置では、当該データ管理単位のデータを格納するのに必要なメモリブロック数分だけ、消去処理を行わなければならない。 For such storage devices, when the host processor writes in the data management unit, a storage unit, only the memory block number of required to store the data of the data management unit, to perform the erasing process There must be. ひとつのメモリブロックを消去するのにかかる時間は、そのサイズにかかわらず、ほぼ一定なので、消去処理を行うメモリブロック数に比例して消去時間が長くなる。 According to erase one of the memory blocks time, regardless of its size, because it substantially constant, the erase time in proportion to the number of memory blocks is increased to perform the erasing process. つまり、メモリブロックより大きいデータ管理単位で頻繁に書き換えを行うホスト処理装置においては、当該データ管理単位を格納するのに必要なメモリブロック数に比例して、書き換え速度が低下することになる。 That is, the host processing apparatus that performs frequently rewritten in large data management unit from the memory block, in proportion to the number of memory blocks required to store the data management unit, the rewriting speed decreases.

【0017】本発明の目的は、特定サイズのデータ書き換えが頻繁に起こる場合に、特定のメモリブロックの劣化によって、フラッシュメモリチップ全体の寿命が短くなるのを防止することにある。 An object of the present invention, when the data rewriting of a particular size frequently occurs, due to deterioration of the particular memory block is to prevent the lifetime of the entire flash memory chip is shortened. また、本発明の他の目的は、書き換えが頻繁に起こる特定サイズのデータ書き換え動作を高速化することにある。 Another object of the present invention is to speed up the data rewriting operation of a particular size that rewriting occurs frequently.

【0018】 [0018]

【課題を解決するための手段】本発明に係る記憶装置は、ホスト処理装置から書き込まれるデータを記憶する記憶装置である。 Memory device according to the present invention SUMMARY OF THE INVENTION is a storage device for storing data to be written from the host processor. そして、第1のサイズを有し、当該サイズで書き換え可能な第1のデータ格納ブロックと、第2のサイズを有し、当該サイズで書き換え可能な第2のデータ格納ブロックと、ホスト処理装置が指示する書き込みデータのサイズに応じて、第1及び第2のデータ格納ブロックのいずれか一方に書き込みデータを格納する制御手段とを備えることを特徴とする。 Then, having a first size, a first data storage block rewritable in the size, has a second size, the second data storage block rewritable in the size, the host processing device depending on the size of the write data instructing, characterized in that it comprises a control means for storing one to write data one of the first and second data storage blocks.

【0019】この場合において、前記制御手段は、前記第1のデータ格納ブロックには、前記第1のサイズで書き込みが指示されたデータを格納し、前記第2のデータ格納ブロックには、前記第1のサイズ以外のサイズで書き込みが指示されたデータを格納するようにしてもよい。 [0019] In this case, the control means, wherein the first data storage block, and stores data written by the first size is designated, the second data storage blocks, said first writing size other than 1 in size may store the indicated data.

【0020】また、本発明に係る第2の記憶装置は、第1のサイズを有するブロック単位で書き換え可能な第1 Further, the second storage device according to the present invention, the first rewritable in blocks having a first size
の記憶手段と、第2のサイズを有するブロック単位で書き換え可能な第2の記憶手段とを備え、ホスト処理装置から指示された書き込みデータのサイズが、前記第1のサイズであった場合は、当該データを前記第1の記憶手段に格納し、ホスト処理装置から指示された書き込みデータのサイズが、前記第1のサイズ以外であった場合は、当該データを前記第2の記憶手段に格納することを特徴とする。 Storage means, and a second storage unit capable of rewriting in blocks having a second size, when the size of the write data instructed from the host processor has a first size, storing the data in the first storage means, the size of the write data instructed from the host processing device, when the is other than the first size and stores the data in the second storage means it is characterized in.

【0021】以上の場合において、前記第2のサイズは、前記第1のサイズの2倍以上であるようにしてもよい。 [0021] In the case above, the second size may be such that more than 2 times the first size. この場合、第2のサイズを有する第2のデータ格納ブロック等は、第1のサイズを有するデータを複数格納できることになる。 In this case, the second data storage blocks and the like having a second size would the data having a first size it can be more stored. しかしながら、本発明においては、 However, in the present invention,
第1のサイズで書き込みが指示されたデータは、第1のサイズを有する第1のデータ格納ブロック等に格納されるので、第1のサイズでの書き込みが頻繁に発生する場合に、第1のサイズを有するデータを複数、第2のデータ格納ブロック等に格納する場合に比べて、第2のデータ格納ブロック等の書き換え回数の増大を抑えることができる。 Has data instructions written by the first size, is stored in the first data storage blocks and the like having a first size, when the writing of the first size occur frequently, the first data having a size more, as compared with the case of storing in the second data storage block, etc., it is possible to suppress the increase of the number of times of rewriting of such second data storage blocks.

【0022】また、前記第1のサイズは、前記第2のサイズの2倍以上であるようにしてもよい。 Further, the first size may be is twice or more of the second size. この場合、第1のサイズを有するデータは、第2のサイズを有するデータ格納ブロックを複数使って格納することできる。 In this case, data having a first size may be stored with a plurality of data storage blocks having a second size. しかしながら、本発明においては、第1のサイズで書き込みが指示されたデータは、第1のサイズを有する第1のデータ格納ブロック等に格納されるので、第1のサイズを有するデータを複数の第2のデータ格納ブロックを使って格納する場合に比べて、書き換え対象となるブロックの数を減らすことができる。 However, in the present invention, the writing is instructed data in a first size, it is stored in the first data storage blocks and the like having a first size, the data having a first size of multiple first as compared with the case of storing with a second data storage block, it is possible to reduce the number of the rewritten blocks.

【0023】本発明に係る情報処理装置は、上述したような記憶装置を備えたことを特徴とする。 The information processing apparatus according to the present invention is characterized by having a storage device as described above. 情報処理装置には、例えば、通常のPCやワークステーション(W The information processing apparatus, for example, a normal PC or workstation (W
S)等が該当する。 S) or the like.

【0024】本発明に係るホスト処理装置は、第1のサイズを有するブロック単位で書き換え可能な第1の記憶手段と、第2のサイズを有するブロック単位で書き換え可能な第2の記憶手段とを備えた記憶装置にデータを書き込むホスト処理装置である。 The present invention host processing apparatus according to the first storage means rewritable in blocks having a first size, a second storage unit capable of rewriting in blocks having a second size a host processor for writing data to a storage device provided. ホスト処理装置には、例えば、通常のPCやWS、デジタルスチルカメラ等が該当する。 The host processor, for example, conventional PC or WS, digital still camera corresponds. また、記憶装置には、例えば、小型フラッシュメモリカードが該当する。 The storage device, for example, small flash memory card corresponds.

【0025】そして、書き込みデータのサイズが、前記第1のサイズであった場合は、当該データを前記第1の記憶手段に格納し、書き込みデータのサイズが、前記第1のサイズ以外であった場合は、当該データを前記第2 [0025] Then, the size of the write data, when the were first size, and stores the data in the first storage means, the size of the write data, is other than the first size If the the data second
の記憶手段に格納することを特徴とする。 And storing, in the storage means.

【0026】この場合において、ホスト処理装置は、前記第1のサイズでのデータ書き込みを、第1のサイズ以外のサイズでのデータ書き込みより、頻繁に行うものであってもよい。 [0026] In this case, the host processor, the data writing in the first size, from the writing of data size other than the first size, or may be performed frequently.

【0027】本発明に係るデータ格納方法は、ホスト処理装置から転送されるデータを記憶媒体に格納する方法である。 The data storage method according to the present invention is a method of storing data transferred from the host processor to the storage medium. そして、ホスト処理装置が指示する書き込みデータのサイズを判定し、第1のサイズで書き込みが指示されたデータは、第1のサイズを有する第1のデータ格納ブロックに格納し、前記第1のサイズ以外のサイズで書き込みが指示されたデータは、第2のサイズを有する第2のデータ格納ブロックに格納することを特徴とする。 Then, to determine the size of the write data by the host processor instructs, write is instructed data in a first size, and stored in the first data storage blocks having a first size, the first size data writing is instructed in size than is characterized by storing in the second data storage block having a second size.

【0028】以上の場合において、書き込みデータのサイズは、ホスト処理装置より転送された命令コードに基づいて判断するようにしてもよい。 [0028] In the case above, the size of the write data may be determined based on the instruction code transferred from the host processor.

【0029】また、第1及び第2のデータ格納ブロックは、それぞれ、別々の不揮発性半導体メモリに設けるようにしてもよいし、1つの不揮発性半導体メモリに混在させて設けるようにしてもよい。 Further, first and second data storage blocks, respectively, may be provided in separate non-volatile semiconductor memory may be provided by mixed in one non-volatile semiconductor memory.

【0030】 [0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be described in detail with reference to the drawings, embodiments of the present invention.

【0031】まず、ホスト処理装置から転送される1セクタサイズのデータを1セクタサイズのメモリブロックに格納し、それ以外は、4セクタサイズのメモリブロックに格納するフラッシュメモリカードについて説明する。 Firstly, to store the data of one sector size to be transferred from the host processor to the memory block of one sector size, otherwise, will be described flash memory card for storing in the memory blocks of four sectors sizes.

【0032】図1は、本発明による記憶装置であるフラッシュメモリカード11及びその記憶装置に対してデータの読み書きを行うホスト処理装置21の構成を示す図である。 [0032] Figure 1 is a diagram showing the configuration of a host processor 21 for reading and writing data to the flash memory card 11 and the storage device is a storage device according to the present invention.

【0033】ホスト処理装置21は、フラッシュメモリカード11が接続されて、フラッシュメモリカード11 The host processing unit 21 is a flash memory card 11 is connected, the flash memory card 11
に対してデータの読み書きを行う。 Reading and writing data from and to. ホスト処理装置21 The host processor 21
は、例えば、PCカードを格納するためのスロットを装備したノート型PCやデスクトップPC等の計算機システムである。 Is, for example, a computer system such as a notebook or desktop PC equipped with a slot for storing the PC card.

【0034】フラッシュメモリカード11は、ホスト処理装置21の外部記憶装置として用いられるPCカードサイズのATAカードである。 The flash memory card 11 is the ATA card of the PC card size used as an external storage device of the host processor 21. フラッシュメモリカード11は、ATA(AT Attachment)インタフェースをサポートしており、セクタ単位でデータの読み出しや書き込みが行われる。 Flash memory card 11, supports the ATA (AT Attachment) interface, the data read or write is performed on a sector-by-sector basis.

【0035】同図に示すように、フラッシュメモリカード11は、フラッシュメモリチップ13及び14、コントローラ17、マイクロプロセッサ18並びにバッファメモリ19を備える。 As shown in the figure, the flash memory card 11 includes a flash memory chip 13 and 14, a controller 17, a microprocessor 18 and buffer memory 19.

【0036】フラッシュメモリチップ13は、メモリブロックサイズ:1セクタ、総セクタ数:16384(= The flash memory chip 13, the memory block size: 1 sector, the total number of sectors: 16384 (=
4000h)セクタ、データ容量:64Mビットの半導体メモリチップである。 4000h) sector, the data capacity: a 64M-bit semiconductor memory chip. なお、数字の後のhは数字が1 In addition, h after the numbers are numbers 1
6進数であることを示す。 Indicates a 6 number.

【0037】また、フラッシュメモリチップ14は、メモリブロックサイズ:4セクタ、総セクタ数:6553 [0037] In addition, the flash memory chip 14, the memory block size: 4 sector, the total number of sectors: 6553
6(=10000h)セクタ、データ容量:256Mビット、の半導体メモリチップである。 6 (= 10000h) sector, the data capacity: a 256M bit, the semiconductor memory chip.

【0038】コントローラ17は、ホスト処理装置21 [0038] The controller 17, the host processor 21
とのインタフェース制御やフラッシュメモリチップとのインタフェース制御等を行う。 It performs interface control of the interface control and flash memory chips with. コントローラ17は、ホストインタフェースとして、ATAインタフェースをサポートしており、ホスト処理装置21から転送される(a)命令コード、(b)アクセス開始の論理セクタアドレス、(c)データ転送するセクタ数、等の情報を格納するレジスタ群を備えている。 The controller 17, as a host interface, supports ATA interface, is transferred from the host processor 21 (a) instruction code, (b) access start logical sector address, (c) the number of sectors for data transfer, etc. and a group of registers for storing information.

【0039】マイクロプロセッサ18は、主に、(a) [0039] The microprocessor 18 is, primarily, (a)
フラッシュメモリチップ13または14からホスト処理装置21へのデータの読み出し、(b)フラッシュメモリチップ13または14のメモリブロック単位での消去、(c)ホスト処理装置21からフラッシュメモリチップ13または14へのデータの書き込み、の制御を行う。 Reading of data from the flash memory chip 13 or 14 to the host processing unit 21, (b) erasing the memory blocks of the flash memory chip 13, or 14, to the flash memory chip 13, or 14 (c) the host processor 21 of data writing, the control of do.

【0040】バッファメモリ19は、データの読み出し、メモリブロックの消去、データの書き込み等の動作において、データを一時的に保持するために使用される。 The buffer memory 19, data read, erase the memory block, the operation of the write of data, which is used to temporarily hold the data. バッファメモリ19のサイズは、実装条件等によって適当なものが選択される。 The size of the buffer memory 19, appropriate one is selected by the implementation conditions. ここでは、フラッシュメモリカード11が備えるフラッシュメモリチップの最大のメモリブロックサイズと等しい4セクタサイズ(2K Here, four sectors size equal to the maximum of the memory block size of the flash memory chip flash memory card 11 is provided (2K
B)とする。 B) to be.

【0041】図2は、フラッシュメモリカード11内の物理的なアドレスマップを示す図である。 [0041] FIG. 2 is a diagram showing a physical address map in the flash memory card 11.

【0042】フラッシュメモリチップ13および14 The flash memory chips 13 and 14
は、各セクタごとに、セクタデータを記憶するデータ領域(512バイト)と当該データ領域の管理情報を記憶する管理領域(16バイト)を有している。 , For each sector, and has a management area (16 bytes) for storing a data area (512 bytes) the management information of the data area for storing the sector data. 例えば、フラッシュメモリチップ13は、64Mビットのデータ領域に対応して、2Mビットの管理領域を有している。 For example, a flash memory chip 13, corresponding to the data area of ​​64M bits, has a management area of ​​2M bits.

【0043】図2に示すように、フラッシュメモリカード11の物理セクタアドレス00000h〜03FFF As shown in FIG. 2, the physical sector address 00000h~03FFF of the flash memory card 11
hには、フラッシュメモリチップ13が割り当てられており、物理セクタアドレス04000h〜13FFFh The h, and flash memory chip 13 is assigned a physical sector address 04000h~13FFFh
には、フラッシュメモリチップ14が割り当てられている。 The flash memory chip 14 is assigned.

【0044】なお、フラッシュメモリチップ13のメモリブロックサイズは、1セクタであり、フラッシュメモリチップ14のメモリブロックサイズは、4セクタであるので、以下では、フラッシュメモリチップ13が割り当てられている物理アドレス領域を、1セクタ領域といい、フラッシュメモリチップ14が割り当てられている物理アドレス領域を、4セクタ領域という。 [0044] Incidentally, the memory block size of the flash memory chip 13 is 1 sector, since the memory block size of the flash memory chip 14 is a 4 sector, in the following, the physical address flash memory chip 13 is assigned the area, referred to as one sector region, the physical address area that the flash memory chip 14 is assigned, that 4 sector area.

【0045】また、物理セクタアドレス00000h〜 [0045] In addition, the physical sector address 00000h~
13E1Fhの81440(=13E20h)個のセクタは、ユーザデータ領域として使われ、通常のデータ、 81440 (= 13E20h) number of sectors of 13E1Fh is used as a user data area, normal data,
例えば、図13の各領域のデータが格納される。 For example, the data of each region of FIG. 13 is stored. また、 Also,
物理セクタアドレス13E20h〜13FFFhの48 48 of the physical sector address 13E20h~13FFFh
0個のセクタは、アドレス変換テーブルとして使われ、 0 sectors is used as an address conversion table,
論理セクタアドレスと物理セクタアドレスとの間でのアドレス変換情報が格納される。 Address translation information between the logical sector address and a physical sector address is stored.

【0046】図3は、フラッシュメモリチップの管理領域の構成例を示す図である。 [0046] Figure 3 is a diagram illustrating a configuration example of the management area of ​​the flash memory chips. 同図に示すように、管理領域には、(a)対応するデータ領域に格納されているセクタデータの論理セクタアドレス401、(b)当該セクタデータを含むメモリブロックの物理的な消去回数4 As shown in the figure, the management area, (a) the logical sector address 401 of a sector data stored in the corresponding data area, (b) a physical erase count 4 of the memory block including the sector data
02、(c)データ領域のECC(Error CorrectingCo 02, (c) data area of ​​the ECC (Error CorrectingCo
de)403、および(d)当該セクタの消去/書き込み状態を示すフラグ404、等の情報が格納される。 de) 403, and (d) a flag 404 which indicates an erase / write state of the sector, information and the like are stored.

【0047】セクタの消去/書き込み状態を示すフラグ404とは、例えば、「1」の時、対応するセクタは消去状態であり、「0」の時、対応するセクタに有効なデータが書き込まれていることを表すフラグである。 [0047] The flag 404 indicating the erase / write state of the sector, for example, when "1", the corresponding sector is erased state, when "0", and valid data is written in the corresponding sector a flag indicating that you are. 当該フラグ404を参照することにより、対応するセクタに有効なデータが書き込まれているか否かを判別することができる。 By referring to the flag 404, it is possible to determine whether a valid data in the corresponding sector is written.

【0048】図4は、フラッシュメモリカード11におけるセクタの論理アドレスと物理アドレスとの間のアドレス変換情報を格納するアドレス変換テーブルの構成例を示す図である。 [0048] Figure 4 is a diagram illustrating a configuration example of the address conversion table for storing address translation information between the logical addresses and physical addresses of the sectors in the flash memory card 11. 同図に示すように、アドレス変換テーブルは、全論理セクタに対して、各論理セクタアドレスに対応する物理セクタアドレス(3バイト)を記録している。 As shown in the figure, the address conversion table, for all logical sectors are recorded physical sector address (3 bytes) corresponding to each logical sector address. 例えば、物理アドレス13FFFhの物理セクタには、論理アドレス0000h〜000A9hの論理アドレスに対応する物理アドレスが格納されている。 For example, the physical sector of the physical address 13FFFh, the physical address corresponding to the logical address of the logical address 0000h~000A9h is stored. なお、フラッシュメモリカード11の使用開始時においては、アドレス変換テーブルは、例えば、論理アドレスと物理アドレスが等しくなるように、初期化されている。 At the time of start of use of the flash memory card 11, the address conversion table, for example, as a logical address and a physical address are equal, it is initialized.

【0049】次に、フラッシュメモリカード11の基本的な動作について説明する。 Next, a description will be given of the basic operation of the flash memory card 11.

【0050】フラッシュメモリカード11は、ホスト処理装置21からデータ読み出しが指示されると、リードアクセス指定された論理セクタの物理アドレスを、アドレス変換テーブルを参照して求め、求めた物理アドレスを使って、必要なセクタデータをフラッシュメモリチップ13、14から読み出して、ホスト処理装置21に渡す。 The flash memory card 11, the data read from the host processor 21 is instructed, the physical address of the read access specified logical sector, obtained by referring to the address conversion table, using the physical address found , reads necessary sector data from the flash memory chips 13 and 14, it passed to the host processor 21.

【0051】また、フラッシュメモリカード11は、ホスト処理装置21から1セクタサイズのデータ書き込みが指示されると、ライトアクセス指定された論理セクタが、1セクタ領域(すなわち、フラッシュメモリチップ13)に格納されている場合には、そのまま、同じ物理セクタに対して書き換えを行う。 [0051] The flash memory card 11 is stored, the data writing of one sector size from host processor 21 is instructed, the write access specified logical sectors, one sector region (i.e., a flash memory chip 13) it is if they will be, as it rewrites to the same physical sector. 一方、ライトアクセス指定された論理セクタが4セクタ領域(すなわち、フラッシュメモリ14)に格納されている場合には、1セクタ領域の未使用(消去状態)のメモリブロックに格納先を替える。 On the other hand, write access specified logical sector 4 sector area (i.e., the flash memory 14) when stored in the changing the storage destination in the memory blocks unused one sector region (erased state).

【0052】また、複数セクタサイズのデータ書き込みが指示されると、ライトアクセス指定された論理セクタの中に、1セクタ領域のメモリブロックに格納されている論理セクタがある場合には、当該論理セクタの格納先を、4セクタ領域のメモリブロックに変える。 [0052] Further, when the data write multiple sector size is indicated, when in the write access specified logical sector, there is a logical sectors stored in the memory blocks in one sector region, the logical sector the storage destination, changing the memory blocks of 4 sector area. 以上の動作はマイクロプロセッサ18内のプログラムによって行われる。 The above operation is performed by a program in the microprocessor 18.

【0053】上記のようにして、1セクタサイズで書き込みが指示されるデータは、1セクタ領域のメモリブロックに格納され、それ以外のデータは、4セクタ領域のメモリブロックに格納される。 [0053] As described above, the data writing is instructed in one sector size, stored in the memory block of one sector area, other data are stored in the memory blocks of 4 sector area. 従って、書き換え頻度が高いFAT領域等のセクタデータは、例えば、初期化時に4セクタ領域にマッピングされていたとしても、1セクタ領域に格納されるようになる。 Therefore, the sector data such as high rewriting frequency FAT area, for example, even if it is mapped during initialization to 4 sector areas, will be stored in one sector area.

【0054】以下、ホスト処理装置21がフラッシュメモリカード11へデータを書き込む場合の、フラッシュメモリカード11における処理について詳細に説明する。 [0054] Hereinafter, when the host processor 21 writes data to the flash memory card 11 will be described in detail a processing in the flash memory card 11.

【0055】図5〜図7は、ホスト処理装置21からのデータ書き込み時のフラッシュメモリカード11における処理の流れを示す図である。 [0055] Figures 5-7 are diagrams showing the flow of processing in the flash memory card 11 when writing data from the host processor 21.

【0056】ホスト処理装置21がフラッシュメモリ1 [0056] The host processing unit 21 is flash memory 1
1にデータ書き込みを行う場合、ホスト処理装置21 When writing data to 1, the host processor 21
は、コントローラ17内のレジスタ群に、(a)ライト命令コード、(b)ライトアクセスを開始する論理セクタアドレス、(c)ライトするデータセクタ数、を設定する(S601)。 The controller in the register group in 17, sets the logical sector address, the number of data sectors (c) light, to start (a) write instruction code, the (b) write access (S601).

【0057】すると、マイクロプロセッサ18は、まず、設定されたライトセクタ数が1に等しいか否かを判定する(S602)。 [0057] Then, the microprocessor 18 first determines whether the number of write sectors which is set equal to 1 (S602). そして、ライトセクタ数が1であるか否かによって、以後の処理内容を変える。 Then, write the number of sectors depending on whether a 1, changing the subsequent processing content.

【0058】まず、ライトセクタ数が1であった場合について説明する。 [0058] First, a description will be given of a case write the number of sectors was 1. 図6は、ライトセクタ数が1の場合のフラッシュメモリカード11における処理の流れを示す図である。 6, the number of write sector is a diagram showing the flow of processing in the flash memory card 11 when the 1.

【0059】マイクロプロセッサ18は、まず、フラッシュメモリチップ14内のアドレス変換テーブルを参照して、ライトアクセス指定された論理セクタが格納されている物理セクタアドレスを取得する(S701)。 [0059] Microprocessor 18 first refers to the address conversion table of the flash memory chip 14, to obtain the physical sector address write access specified logical sector is stored (S701).

【0060】そして、マイクロプロセッサ18は、取得した物理セクタアドレスが1セクタ領域の物理セクタアドレスであるか、4セクタ領域の物理セクタアドレスであるかを判定する(S702)。 [0060] Then, the microprocessor 18, either physical sector address acquired is a physical sector address of one sector area to determine whether the physical sector address of four sectors region (S702). 1セクタ領域にあるか4セクタ領域にあるかの判定は、例えば、両領域の境界アドレス(04000h)と取得された物理セクタアドレスとを比較することで行う。 Determination of whether the four sectors area or in one sector region, for example, performed by comparing the physical sector address obtained with the boundary address both areas (04000h).

【0061】判定の結果、書き換え対象の物理セクタアドレスが、1セクタ領域にある場合(S702:Ye [0061] If the result of the determination, the physical sector address to be rewritten is, in the one sector area (S702: Ye
s)、マイクロプロセッサ18は、当該物理セクタアドレスに対応するメモリブロックの消去を行う。 s), the microprocessor 18, to erase the memory block corresponding to the physical sector address. それと並行して、ホスト処理装置21からは、1セクタ分のライトデータがバッファメモリ19へ転送される(S70 In parallel, from the host processor 21, one sector of the write data is transferred to the buffer memory 19 (S70
3)。 3).

【0062】そして、マイクロプロセッサ18は、1セクタ分のライトデータを、バッファメモリ19から消去したメモリブロックへ転送し、書き込みを行って(S7 [0062] Then, the microprocessor 18 may write data of one sector, and transferred to the memory block that has been erased from the buffer memory 19, by writing (S7
04)、書き込み処理を終了する。 04), and it ends the writing process.

【0063】一方、ステップS701で取得した物理セクタアドレスが、4セクタ領域にあった場合は(S70 [0063] On the other hand, when the physical sector address obtained in step S701 was in a 4 sector area (S70
2:No)、まず、ライトアクセス対象のセクタを、消去状態、すなわち、未使用状態にする(S705)。 2: No), firstly, the write access target sector, erase state, i.e., to the unused state (S705). ライトアクセス対象セクタの消去は、例えば、書き込み対象セクタを含むメモリブロック内のすべてのデータをバッファメモリ19に退避させ、当該メモリブロックの消去を行い、その後、ライトアクセス対象外の論理セクタデータを当該メモリブロックへ転送し、書き込むことで行う。 Erasing of the write access target sector, for example, is retracted all the data in the memory block including the write target sector in the buffer memory 19, performs erasure of the memory block, then the logical sector data outside the write access target transferred to the memory block is performed by writing.

【0064】なお、メモリブロック内のデータをバッファメモリ19に退避させる前に、同一メモリブロック内にライトアクセス対象外の論理セクタデータが書き込まれているか否かを判定して、同一メモリブロック内にアクセス対象外の論理セクタデータが書き込まれていなければ、バッファメモリ19への退避を行わずに、直ちにメモリブロックを消去するようにしてもよい。 [0064] Incidentally, prior to saving the data in the memory block in the buffer memory 19, and determines whether the same memory block to a write access outside the scope of the logical sector data is written, in the same memory block if no logical sector data outside accessed is written, without saving to the buffer memory 19, it may be immediately adapted to erase the memory block.

【0065】次に、マイクロプロセッサ18は、1セクタ領域にある物理セクタの管理領域のフラグ404を参照して、消去状態の物理セクタを検索する(S70 Next, the microprocessor 18 refers to the flag 404 of the management area of ​​the physical sector in one sector region, to search for the physical sector in the erase state (S70
6)。 6). それと並行して、ホスト処理装置21から転送されてくる1セクタ分のライトデータがバッファメモリ1 In parallel, the host processor 21 transferred from one sector of the write data buffer memory 1
9に格納される。 It is stored in the 9.

【0066】そして、マイクロプロセッサ18は、消去状態の物理セクタが1セクタ領域から検索できたか否かを判定し(S707)、消去状態の物理セクタが検索できた場合は(S707:Yes)、当該物理セクタへ1 [0066] Then, the microprocessor 18, the physical sector of the erased state determines whether to search from one sector region (S707), if the physical sector erase state could be retrieved (S707: Yes), the to the physical sector 1
セクタ分のライトデータをバッファメモリ19から転送し、書き込みを行う(S708)。 And it transfers the write data of the sector from the buffer memory 19 writes (S 708).

【0067】そして、マイクロプロセッサ18は、検索された物理セクタアドレスを、今回のライトアクセス対象の論理セクタに割り当てるようアドレス変換テーブルの更新を行う(S709)。 [0067] Then, the microprocessor 18, the found physical sector address, updates the address conversion table to allocate the logical sector of this write access target (S709). この場合、検索された消去状態の物理セクタに割り当てられていた論理セクタには、今回のライトアクセス対象の論理セクタに割り当てられていた物理セクタが割り当てられる。 In this case, the logical sector that has been assigned to a physical sector of the retrieved erased state, physical sector is assigned that was assigned to the logical sector of this write-accessed. すなわち、消去状態(未使用)の論理セクタとライトアクセス対象の論理セクタとの間で、割り当てられる物理セクタの交換が行われる。 That is, between the logical sector and the write access target logical sector in the erased state (unused), replacement of assigned physical sector is performed.

【0068】一方、消去状態の物理セクタを1セクタ領域から検索できなかった場合は(S707:No)、1 Meanwhile, if no can find the physical sector in the erase state from one sector area (S707: No), 1
セクタ領域に、交換対象となる未使用の物理セクタがないことになるので、マイクロプロセッサ18は、1セクタ分のライトデータを、元の4セクタ領域の物理セクタへ転送し、書き込みを行う(S710)。 A sector region, it means there is no unused physical sectors to be replaced, the microprocessor 18, the write data for one sector, and transferred to a physical sector of original 4 sector regions writes (S710 ).

【0069】以上のようにして、ライトセクタ数が1のときのデータ書き込み動作が行われる。 [0069] As described above, the number of write sector data write operation is performed when the 1. 次に、ライトセクタ数が2以上のときのデータ書き込み動作について説明する。 Then, write the number of sectors will be described data write operation when two or more.

【0070】図7は、ライトセクタ数が2以上の場合のフラッシュメモリカード11における処理の流れを示す図である。 [0070] Figure 7 is a diagram showing the flow of processing in the flash memory card 11 when the write number of sectors is 2 or more.

【0071】まず、マイクロプロセッサ18は、フラッシュメモリチップ14内のアドレス変換テーブルを参照して、ライトアクセス指定された各論理セクタを格納している物理セクタアドレスを取得する(S801)。 [0071] First, the microprocessor 18 refers to the address conversion table of the flash memory chip 14, to obtain the physical sector address that stores the logical sector which is write access specified (S801).

【0072】次に、マイクロプロセッサ18は、取得された物理セクタアドレスの中に、1セクタ領域内のものがあるか否かを判定する(S802)。 Next, the microprocessor 18, in the obtained physical sector address, determines whether there is one sector region (S802).

【0073】判定の結果、書き換え対象となる物理セクタアドレスがすべて4セクタ領域にある場合(S80 [0073] As a result of the determination, if the physical sector address to be rewritten are all in 4 sector area (S80
2:No)、マイクロプロセッサ18は、ステップS7 2: No), the microprocessor 18, step S7
05の場合と同様にライトアクセス指定されたすべての物理セクタを消去する(S803)。 For 05 as well as to clear the write access all specified physical sector (S803). それと並行して、 In parallel,
ホスト処理装置21から転送されてくるライトデータのうち4セクタ分のデータがバッファメモリ19へ格納される。 4 sector of data out of the write data transferred from the host processor 21 is stored in the buffer memory 19. なお、ライトセクタ数が2または3のときは、2 Incidentally, when the write number of sectors is 2 or 3, 2
セクタ分または3セクタ分のライトデータがバッファメモリ19に格納される。 Sector or 3 sector of the write data is stored in the buffer memory 19.

【0074】次に、マイクロプロセッサ18は、バッファメモリ19から消去した物理セクタへライトデータを転送し、書き込みを行う(S804)。 Next, the microprocessor 18 transfers the write data to the physical sector has been erased from the buffer memory 19 writes (S804). 残りのライトデータがある場合は、それと並行して、ホスト処理装置2 If there are remaining write data, and in parallel, the host processor 2
1からバッファメモリ19へライトデータが転送される。 Write data is transferred from the 1 to the buffer memory 19. そして、この処理を、ホスト処理装置が指定したライトセクタ数分だけ繰り返し、データ書き込み処理を終了する。 Then, the process repeats for the number of write sectors host processor has specified, ends the data writing process.

【0075】一方、ステップS802における判定の結果、書き換え対象となる物理セクタアドレスに、1セクタ領域の物理アドレスが含まれる場合(S802:Ye [0075] On the other hand, the result of determination in step S802, the the physical sector address to be rewritten, if it contains the physical address of one sector area (S802: Ye
s)、マイクロプロセッサ18は、まず、ステップS7 s), the microprocessor 18 first, step S7
05の場合と同様に、ライトアクセス指定されたすべての物理セクタを消去する(S805)。 As in the case of 05, to clear all Physical Sectors write access specified (S805). それと並行して、ホスト処理装置21から転送されてくるライトデータのうち4セクタ分のデータがバッファメモリ19に格納される。 In parallel, four sectors of data among the write data transferred from the host processor 21 is stored in the buffer memory 19. なお、ライトセクタ数が2または3のときは、それぞれ、2セクタ分または3セクタ分のライトデータがバッファメモリ19へ格納される。 Incidentally, the number of write sectors when the 2 or 3, respectively, two sectors or 3 sectors of the write data is stored in the buffer memory 19.

【0076】以下では、簡単のため、書き換え対象となる物理セクタアドレスがすべて1セクタ領域にある場合について説明する。 [0076] In the following, for simplicity, a case will be described in which a physical sector address to be rewritten are all in one sector area.

【0077】次に、マイクロプロセッサ18は、4セクタ領域内にある物理セクタの管理領域を参照して、ライトセクタ数分の消去状態の物理セクタを検索し(S80 Next, the microprocessor 18 refers to the management area of ​​the physical sector in the four sectors in the region, searching for physical sector erase state number write sectors minutes (S80
6)、ライトセクタ数分の消去状態の物理セクタが検索できたか否かを判定する(S807)。 6), it determines whether the physical sector of the erased state having light sectors minutes could be retrieved (S807).

【0078】判定の結果、ライト転送セクタ数分の消去状態の物理セクタを検索できた場合(S807:Ye [0078] As a result of the determination, when can find the physical sector in the erase state of the number of write transfer sector (S807: Ye
s)、マイクロプロセッサ18は、バッファメモリ19 s), the microprocessor 18, the buffer memory 19
から検索した物理セクタへライトデータを転送し、書き込みを行う(S808)。 It transfers the write data to the retrieved physical sector from writes (S808). 未転送のライトデータがある場合は、それと並行して、ホスト処理装置21から転送されてくるライトデータがバッファメモリ19へ格納される。 If there is a non-transferred write data, and in parallel, the write data transferred from the host processor 21 is stored in the buffer memory 19. そして、この処理を、ホスト処理装置が指定したライトセクタ数分だけ繰り返す。 Then, the process is repeated for the number of write sectors host processor has specified.

【0079】そして、最後に、マイクロプロセッサ18 [0079] and, in the end, the microprocessor 18
は、物理セクタアドレスの交換にあわせて、アドレス変換テーブルの必要な更新を行い(S809)、データ書き込み動作を終了する。 It is, according to the exchange of the physical sector address, make the necessary updating of the address conversion table (S809), to end the data write operation.

【0080】一方、ライト転送セクタ分の消去状態の物理セクタを検索できなかった場合は(S807:N [0080] On the other hand, If you are unable to find the physical sector of the erased state of the write transfer sectors (S807: N
o)、1セクタ領域のメモリブロックにあったライトアクセス対象の論理セクタデータの格納先を、4セクタ領域の物理セクタへ変えることができないとみなして、マイクロプロセッサ18は、バッファメモリ19から、元の物理セクタへライトデータを転送して、書き込みを行う(S810)。 o), the storage destination of the logical sector data had write access target memory block of one sector area, it is regarded as can not be changed to the physical sector of 4 sector areas, the microprocessor 18 from the buffer memory 19, based on to the physical sector transfers the write data writes (S810). ライトデータに残りがある場合は、それと並行して、ホスト処理装置21から転送されてくるライトデータがバッファメモリ19へ格納される。 If there is a remainder to the write data, and in parallel, the write data transferred from the host processor 21 is stored in the buffer memory 19. そして、この処理を、ホスト処理装置が指定したライトセクタ数分だけ繰り返し、データ書き込み動作を終了する。 Then, the process repeats for the number of write sectors host processor has specified, ends the data write operation.

【0081】以上では、簡単のため、書き換え対象となる物理セクタアドレスがすべて1セクタ領域にある場合について説明したが、書き換え対象となる物理セクタアドレスに1セクタ領域のものと4セクタ領域のものが混在する場合は、1セクタ領域のものについては上と同様の処理を行い、既に4セクタ領域にあるものについては、そのまま元の物理セクタに対して書き込みを行う。 [0081] In the above, for the sake of simplicity, the description has been given of the case where a physical sector address to be rewritten are all in one sector region, those ones and 4 sector region of one sector area in the physical sector address to be rewritten If mixed performs the same processing as above for those of one sector area, for those already in the four sectors region, writes to it original physical sector.

【0082】本実施形態により、1セクタサイズで書き換えられるFAT領域1やルートディレクトリ領域2のデータは、当初、4セクタサイズのメモリブロックに割り当てられていたとしても、1セクタサイズのメモリブロックに格納されるようになる。 [0082] By this embodiment, the data of the FAT area 1 and the root directory area 2 to be rewritten in one sector size, initially, even though assigned to a memory block of four sectors sizes, stored in a memory block of a sector size It comes to be. よって、他のセクタデータの書き換えによるメモリブロックの消去回数の累積を防止することができ、フラッシュメモリチップの寿命を長くすることができる。 Therefore, it is possible to prevent the accumulation of erase count of a memory block by rewriting the other sector data, it is possible to extend the life of the flash memory chips. また、1セクタサイズで頻繁に書き換えられるFAT領域等のデータの書き換え処理において他のセクタデータの退避等が不要になる。 Also, retraction etc. of the other sector data is not required in the process of rewriting data such as FAT area frequently rewritten in one sector size.

【0083】以上説明したフラッシュメモリカードにおいては、メモリブロックのサイズが1セクタのフラッシュメモリチップ13と、メモリブロックのサイズが4セクタのフラッシュメモリチップ14とを利用していた。 [0083] In the flash memory card described above, the flash memory chip 13 of the size of the memory block is one sector, the size of the memory block is not use the flash memory chip 14 of the four sectors.
しかし、FATファイルシステムにおいて、パーティションを作らなければ(すなわち、全体をひとつのパーティションとして使う場合は)、FAT領域1やルートディレクトリ領域2に使われるセクタ数は限られるので、 However, the FAT file system, have to make partition (i.e., to use as a whole one partition), the number of sectors used in the FAT area 1 and the root directory area 2 is limited,
必要となる1セクタサイズのメモリブロックも限られてくる。 Memory block of one sector size that is required is also limited to come.

【0084】そこで、次に、1セクタサイズのメモリブロックで構成されるフラッシュメモリチップ13の代わりに、1セクタサイズのメモリブロックと4セクタサイズのメモリブロックが混在しているフラッシュメモリチップを用いたフラッシュメモリカードについて説明する。 [0084] Accordingly, next, instead of consisting flash memory chip 13 in memory block of one sector size, using a flash memory chip memory block of the memory blocks and 4 the size of a sector 1 sector size are mixed It will be described flash memory card.

【0085】図8は、本発明による第2のフラッシュメモリカード11bの内部構成を示す図である。 [0085] Figure 8 is a diagram showing the internal configuration of the second flash memory card 11b according to the present invention. 同図に示すように、図1に示したフラッシュメモリカード11との違いは、フラッシュメモリチップ13の代わりにフラッシュメモリチップ15を備えていることである。 As shown in the figure, the difference between the flash memory card 11 shown in FIG. 1 is that it comprises a flash memory chip 15 in place of the flash memory chip 13.

【0086】フラッシュメモリチップ15は、1セクタサイズのメモリブロックと4セクタサイズのメモリブロックが混在する半導体メモリチップである。 [0086] Flash memory chip 15 is a semiconductor memory chip memory block of the memory blocks and 4 the size of a sector 1 sector size are mixed. フラッシュメモリチップ15は、1セクタサイズのメモリブロックを、FAT領域1やルートディレクトリ領域2のデータを格納するのに必要十分な数だけ有している。 Flash memory chip 15, the memory block of one sector size, has only a few necessary and sufficient to store the data in the FAT area 1 and the root directory area 2.

【0087】1セクタサイズで書き込みが指示されたデータは、1セクタサイズのメモリブロックへ格納し、それ以外のデータは、4セクタサイズのメモリブロックへ選択的に格納する処理は、前述したフラッシュメモリカード11の場合と同様にして行われる。 [0087] One sector write is instructed data size, one sector is stored into the memory block size, other data, the process of storing selectively to the memory blocks of four sectors size, flash memory described above It is performed in the same manner as in the case of the card 11.

【0088】前述したように、FATファイルシステムで管理する場合、一般に、通常データ領域3は、2のべき乗個のセクタで構成されるクラスタ単位でアクセスされる。 [0088] As described above, if managed by the FAT file system, generally, the normal data area 3 is accessed in units of clusters consisting of a power of 2 number of sectors. 例えば、100Mバイト程度の容量をもつ外部記憶装置の場合、ホスト処理装置は、4セクタを1クラスタとしてアクセスを行うことが多い。 For example, if the external storage device having a capacity of about 100M bytes, the host processing apparatus often performs access the four sectors as one cluster.

【0089】そこで、次に、1セクタサイズのデータに加え、16セクタサイズのデータを選択的に、それぞれ1セクタサイズのメモリブロックおよび16セクタサイズのメモリブロックに格納するフラッシュメモリカード11cについて説明する。 [0089] Accordingly, next, in addition to data of one sector size, selectively data of 16 sector size, the flash memory card 11c to be stored in the memory block of the memory blocks and 16 sector size of 1 sector size is described . それ以外のサイズのデータは、4セクタサイズのメモリブロックに格納する。 Other sizes of data is stored in the memory blocks of four sectors sizes.

【0090】図9は、本発明による第3のフラッシュメモリカード11cの内部構成を示す図である。 [0090] Figure 9 is a diagram showing an internal configuration of the third flash memory card 11c according to the present invention. 同図に示すように、図1に示したフラッシュメモリカード11との違いは、フラッシュメモリチップ13及び14に加えて、更に、フラッシュメモリチップ16を備えていることである。 As shown in the figure, the difference between the flash memory card 11 shown in FIG. 1, in addition to the flash memory chips 13 and 14, further, is that it comprises a flash memory chip 16. また、マイクロプロセッサ18及びバッファメモリ19は、コントローラ17に内蔵され、1チップ化による省スペース化が図られている。 The microprocessor 18 and the buffer memory 19 is built in the controller 17, space-saving by one chip can be achieved.

【0091】フラッシュメモリチップ16は、16セクタサイズのメモリブロックで構成されたデータ容量が5 [0091] Flash memory chip 16, the data capacity is constituted by a memory block of 16 sectors size 5
12Mビットの半導体メモリチップである。 A 12M-bit semiconductor memory chip. フラッシュメモリカード11全体の記憶容量は、104Mバイトになる。 Total storage capacity of the flash memory card 11 is made to 104M bytes.

【0092】ここでは、1クラスタを4セクタとし、ホスト処理装置は、フラッシュメモリカード11cに対して、1セクタのデータ以外に、4クラスタ(16セクタ)のデータを、頻繁に書き込むものとする。 [0092] Here, the 1 cluster is four sectors, the host processor, the flash memory card 11c, in addition to data of one sector, 4 data cluster (16 sectors), it is assumed that frequently write.

【0093】図10は、フラッシュメモリカード11c [0093] FIG. 10 is a flash memory card 11c
において、ホスト処理装置が指定したライトデータのサイズを特定するまでの手順を示す図である。 In a diagram showing a procedure up to identify the size of the write data the host processor has specified.

【0094】まず、ホスト処理装置によって、コントローラ17内のレジスタ群に、(a)ライト命令コード、 [0094] First, by the host processor, the register group in the controller 17, (a) write instruction code,
(b)ライトアクセスを開始する論理セクタアドレス、 (B) write access start logical sector address,
(c)ライト転送するデータのセクタ数が設定される(S1101)。 (C) write the number of sector data to be transferred is set (S1101).

【0095】すると、マイクロプロセッサ18は、まず、設定されたライトセクタ数が1に等しいか否かを判定する(S1102)。 [0095] Then, the microprocessor 18 first determines whether the number of write sectors which is set equal to 1 (S1102).

【0096】判定の結果、ライトセクタ数が1に等しければ(S1102:Yes)、ライトデータをフラッシュメモリチップ13内のメモリブロックに格納する処理へと進む(S1103)。 [0096] The determination result, equal number of write sectors to 1 (S1102: Yes), the process proceeds to the processing for storing the write data in the memory blocks of the flash memory chip 13 (S1103).

【0097】一方、ライトセクタ数が1と異なっていれば(S1102:No)、マイクロプロセッサ18は、 [0097] On the other hand, if the number of write sector if different from 1 (S1102: No), the microprocessor 18,
次に、ライトセクタ数が16に等しいか否かを判定する(S1104)。 Next, it is determined whether the number of write sectors is equal to 16 (S1104).

【0098】判定の結果、ライトセクタ数が16に等しければ(S1104:Yes)、ライトデータをフラッシュメモリチップ16内のメモリブロックに格納する処理へと進む(S1105)。 [0098] The determination result, equal to the number of write sectors 16 (S1104: Yes), the process proceeds to the processing for storing the write data in the memory blocks in the flash memory chip 16 (S1105).

【0099】一方、ライトセクタ数が16とも異なれば(S1104:No)、ライトデータをフラッシュメモリチップ14内のメモリブロックに格納する処理へと進む(S1106)。 [0099] On the other hand, different also write the number of sectors 16 (S1104: No), the process proceeds to the processing for storing the write data in the memory blocks of the flash memory chip 14 (S1106).

【0100】以上のようにして、ホスト処理装置によって指示されたライトデータのサイズが特定された後の処理は、前述したフラッシュメモリカード11の場合と同様にして行われる。 [0100] As described above, the processing after the size of the write data instructed by the host processor is specified is performed in the same manner as in the flash memory card 11 described above.

【0101】フラッシュメモリカード11cにおいては、頻繁に発生する4クラスタ(16セクタサイズ)のデータ書き込みに対して、ライトデータを16セクタサイズのメモリブロックに格納するようにしているので、 [0102] In the flash memory card 11c, to the data write frequently 4 clusters generated (16 sector size), since so as to store the write data in the memory blocks of 16 sector size,
当該16セクタサイズのデータ書き換え処理での消去時間等を、メモリブロック1個分の消去時間等に抑えることができる。 The erase time or the like in the data rewriting processing of the 16 sector size, it is possible to suppress the erasure time of the one minute memory blocks. 1つのメモリブロックの消去時間等は、そのサイズに関係なくほぼ一定なので、16セクタサイズのデータを4セクタサイズのメモリブロックを4つ使って格納した場合に比べて、書き換え処理の高速化が実現できる。 Erasing time of the one memory block, since almost constant regardless of their size, as compared with the case of storing 16 sector size of data four with memory blocks of 4 sectors size, speed of rewriting processing is realized it can.

【0102】なお、当然の事ながら、ホスト処理装置によって指示されるライトデータのサイズの中に、頻繁に書き込みが発生する特定のサイズが3種類以上ある場合も前述した実施形態と同様にして実施することができる。 [0102] Incidentally, of course, carried out in the size of the write data indicated by the host processor, frequently even if a particular size write occurs is three or more in the same manner as the above-described embodiment can do.

【0103】前述した実施形態では、ホスト処理装置とコントローラ17間のインタフェースとしてATAインタフェースを採用している。 [0103] In the embodiment described above, it employs an ATA interface as an interface between the host processor and the controller 17. この場合、ライト転送動作においては、その転送セクタサイズに拘わらず、命令コードとしては、同じライト命令コードが使われるので、 In this case, the write transfer operation, regardless of the transfer sector size, the instruction code, because the same write instruction code is used,
マイクロプロセッサ18は、コントローラ17のレジスタから別途、ライトセクタ数を読み出して、それが、特定サイズのセクタ数であるか否かを判定する。 Microprocessor 18 separately from the register of the controller 17 reads the number of write sectors, it determines whether the number of sectors specified size.

【0104】これに対して、ホスト処理装置・コントローラ17間のデータ転送において、特定サイズのデータとそれ以外のサイズのデータとで異なるライト命令コードを設けたインタフェースを使用するようにしてもよい。 [0104] In contrast, in the data transfer between the host processor controller 17 may be using an interface provided with different write instruction code in the data and the other the size of the data of a particular size. その場合、マイクロプロセッサ18は命令コードを識別するだけで、ライトデータを特定サイズのメモリブロックに格納するか否かを判定することができる。 In that case, the microprocessor 18 only identifies the instruction code, it is possible to determine whether to store the write data in the memory blocks of a specific size.

【0105】また、以上説明した実施形態においては、 [0105] Further, in the embodiment described above,
フラッシュメモリカード11等の記憶装置は、記憶媒体としてのフラッシュメモリチップ13〜16のほかに、 Storage device such as a flash memory card 11, in addition to the flash memory chips 13 to 16 as a storage medium,
コントローラ17、マイクロプロセッサ18、バッファメモリ19を内蔵していたが、これらの構成要素が物理的に分離できるようにしてもよい。 Controller 17, a microprocessor 18, had an internal buffer memory 19, these components may be able to physically separated.

【0106】図11は、記憶媒体部と制御部とが分離可能な記憶装置を示す図である。 [0106] Figure 11 includes a storage medium unit and the control unit is a diagram showing a separable storage device. 同図に示すように、本装置は、PCカードアダプタ20と、それに結合される小型フラッシュメモリカード12とから構成される。 As shown in the drawing, the apparatus is composed of a PC card adapter 20, Small flash memory card 12 which is coupled thereto. 小型フラッシュメモリカード12には、フラッシュメモリチップ13および14を搭載する。 The compact flash memory card 12, for mounting the flash memory chips 13 and 14. また、PCカードアダプタ20には、コントローラ17、マイクロプロセッサ18、バッファメモリ19を搭載する。 In addition, the PC card adapter 20, the controller 17, the microprocessor 18, to install a buffer memory 19. 小型フラッシュメモリカード12とPCカードアダプタ20とは結合されて、ホスト処理装置21(例えば、ノート型PCのスロット)へ装着される。 The compact flash memory card 12 and the PC card adapter 20 is coupled, it is attached to the host processor 21 (e.g., laptop PC slot).

【0107】図12は、本発明を適用したデジタルスチルカメラ22の構成を示す図である。 [0107] Figure 12 is a diagram showing a configuration of a digital still camera 22 according to the present invention. 同図に示すように、デジタルスチルカメラ22は、コントローラ17、 As shown in the figure, the digital still camera 22, the controller 17,
マイクロプロセッサ18、バッファメモリ19を備える。 Microprocessor 18, a buffer memory 19. また、外部記憶装置として、小型フラッシュメモリカード12が装着される。 Further, as an external storage device, compact flash memory card 12 is mounted. 小型フラッシュメモリカード12は、メモリブロックサイズが1セクタのフラッシュメモリチップ13と、メモリブロックサイズが4セクタのフラッシュメモリチップ14とを備える。 Small flash memory card 12 includes a flash memory chip 13 of the memory block size is 1 sector, and a flash memory chip 14 of the memory block size is four sectors. このように、フラッシュメモリチップを含む記憶媒体部をコントローラ等を含む他の部分から分離可能とすれば、メモリ容量が不足した場合は小型フラッシュメモリカード12 Thus, if separable storage medium unit including a flash memory chip from other portions including a controller or the like, if the memory capacity is insufficient compact flash memory card 12
のみを買い換えればよいので経済的である。 It is economical since it is Kaikaere only.

【0108】以上の説明では、記憶媒体としてフラッシュメモリを用いた場合について説明したが、他の不揮発性半導体記憶媒体、例えば、FRAM(Ferro-electric [0108] In the above description has described the case of using a flash memory as a storage medium, other non-volatile semiconductor storage medium, for example, FRAM (Ferro-electric
RAM)やEEPROM(Electrically Erasable Progra RAM) and EEPROM (Electrically Erasable Progra
mmable ROM)を使用してもよい。 mmable ROM) may be used.

【0109】 [0109]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば、特定サイズで書き込みが指示されたデータについては、同じサイズのメモリブロックに格納するので、特定サイズのデータを書き換える場合は、データの退避等を行うことなく直ちにメモリブロックを消去することができる。 [Effect of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, the data writing is instructed in a particular size, since stored in the memory blocks of the same size, when rewriting the data of a specific size, it can be immediately erased memory block without the saving of data. また、特定サイズのデータの消去時間を1メモリブロックの消去時間に抑えることができる。 Further, it is possible to suppress the erasing time of the data of a particular size in erase time of 1 memory block. その結果、特定サイズのデータの書き換え速度の高速化を図ることができる。 As a result, it is possible to increase the speed of the rewriting speed of the data of a particular size.

【0110】また、特定サイズのデータについては、同じサイズのメモリブロックに格納するので、他のデータの書き換えに起因するメモリブロックの消去が発生することもないので、特定サイズのデータの書き換え頻度が高い場合であっても、メモリチップ全体の寿命の短縮化を抑制することができる。 [0110] Also, the data of a particular size, since stored in the memory blocks of the same size, since the erasure of the memory block due to the rewriting of the other data is not generated, the rewriting frequency of data of a particular size even higher case, it is possible to suppress the reduction of the memory chip whole life.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 本発明による第1のフラッシュメモリカード及びホスト処理装置の構成例を示す図である。 1 is a diagram showing an example of the configuration of the first flash memory card and a host apparatus according to the present invention.

【図2】 第1のフラッシュメモリカード内の物理的なメモリマップの概要を示す図である。 2 is a diagram showing an outline of a physical memory map of the first flash memory card.

【図3】 第1のフラッシュメモリカードにおける管理領域の概要を示す図である。 3 is a diagram showing an outline of a management area in the first flash memory card.

【図4】 第1のフラッシュメモリカードにおけるアドレス変換テーブルの概要を示す図である。 4 is a diagram showing an outline of an address translation table in the first flash memory card.

【図5】 第1のフラッシュメモリカードにおいて、ホスト処理装置によって指定されたライトデータのサイズを特定する処理の流れを示すフローチャートである。 In Figure 5 the first flash memory card is a flowchart showing the flow of processing for specifying the size of the write data specified by the host processor.

【図6】 1セクタサイズのデータ書き込み動作を示すフローチャートである。 6 is a flowchart illustrating a data write operation for one sector size.

【図7】 2セクタサイズ以上のデータのデータ書き込み動作を示すフローチャートである。 7 is a flowchart illustrating a data write operation in the above data 2 sector size.

【図8】 本発明による第2のフラッシュメモリカードの内部構成を示す図である。 8 is a diagram showing the internal configuration of the second flash memory card according to the present invention.

【図9】 本発明による第3のフラッシュメモリカードの内部構成を示す図である。 9 is a diagram showing an internal configuration of the third flash memory card according to the present invention.

【図10】 第3のフラッシュメモリカードにおいて、 [Figure 10] In the third flash memory card,
ホスト処理装置によって指定されたライトデータのサイズを特定するまでのフローチャートである。 It is a flow chart to identify the size of the write data specified by the host processor.

【図11】 小型フラッシュメモリーカード、PCカードアダプタ及びホスト処理装置の構成図である。 [11] Small flash memory cards, is a configuration diagram of a PC card adapter and the host processor.

【図12】 本発明を適用したデジタルスチルカメラの構成を示す図である。 12 is a diagram showing a configuration of a digital still camera according to the present invention.

【図13】 FATファイルシステムにおける論理的なメモリマップを示す図である。 13 is a diagram showing a logical memory map in the FAT file system.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

11 フラッシュメモリカード 13 フラッシュメモリチップ(メモリブロックサイズ:1セクタ) 14 フラッシュメモリチップ(メモリブロックサイズ:4セクタ) 17 コントローラ 18 マイクロプロセッサ 19 バッファメモリ 21 ホスト処理装置 11 Flash Memory Card 13 flash memory chips (memory block size: 1 sector) 14 flash memory chips (memory block size: 4 sectors) 17 controller 18 microprocessor 19 buffer memory 21 the host processor

フロントページの続き (72)発明者 田村 隆之 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 片山 国弘 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 Fターム(参考) 5B025 AD01 AD04 AD08 5B060 AA06 AA12 AC11 5B065 BA05 CC03 Of the front page Continued (72) inventor Takayuki Tamura Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Aso District Ozenji 1099 address Co., Ltd., Hitachi Systems Development Laboratory in (72) inventor Kunihiro Katayama Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Aso District Ozenji 1099 address Co., Ltd. Hitachi, Ltd. systems development Laboratory in the F-term (reference) 5B025 AD01 AD04 AD08 5B060 AA06 AA12 AC11 5B065 BA05 CC03

Claims (5)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 ホスト処理装置から書き込まれるデータを記憶する記憶装置であって、 第1のサイズを有し、当該サイズで書き換え可能な第1 1. A storage device for storing data to be written from the host processor has a first size, the first rewritable in the size
    のデータ格納ブロックと、 第2のサイズを有し、当該サイズで書き換え可能な第2 A data storage block, having a second size, the second rewritable in the size
    のデータ格納ブロックと、 ホスト処理装置が指示する書き込みデータのサイズに応じて、第1及び第2のデータ格納ブロックのいずれか一方に書き込みデータを格納する制御手段とを備えることを特徴とする記憶装置。 A data storage block, depending on the size of the write data by the host processor instructs the storage, characterized in that a control means for storing the write data either one of the first and second data storage block apparatus.
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、 前記第1のデータ格納ブロックには、前記第1のサイズで書き込みが指示されたデータを格納し、 前記第2のデータ格納ブロックには、前記第1のサイズ以外のサイズで書き込みが指示されたデータを格納することを特徴とする請求項1に記載の記憶装置。 Wherein said control means is in said first data storage block stores data written by the first size is instructed, wherein the second data storage blocks, said first memory device according to claim 1, characterized in that storing data writing is instructed in the size other than the size.
  3. 【請求項3】 ホスト処理装置から書き込まれるデータを記憶する記憶装置であって、 第1のサイズを有するブロック単位で書き換え可能な第1の記憶手段と、 第2のサイズを有するブロック単位で書き換え可能な第2の記憶手段とを備え、 ホスト処理装置から指示された書き込みデータのサイズが、前記第1のサイズであった場合は、当該データを前記第1の記憶手段に格納し、 ホスト処理装置から指示された書き込みデータのサイズが、前記第1のサイズ以外であった場合は、当該データを前記第2の記憶手段に格納することを特徴とする記憶装置。 3. A storage device for storing data to be written from the host processor, rewrite in blocks having a first storage unit capable of rewriting in units of blocks having a first size, the second size and a second storage unit capable, size of the write data instructed from the host processing device, when said a first size, and stores the data in the first storage means, the host processing size of the write data instructed from the device, wherein if a was the other first size, the storage device characterized by storing the data in the second storage means.
  4. 【請求項4】 第1のサイズを有するブロック単位で書き換え可能な第1の記憶手段と、 第2のサイズを有するブロック単位で書き換え可能な第2の記憶手段とを備えた記憶装置にデータを書き込むホスト処理装置であって、 書き込みデータのサイズが、前記第1のサイズであった場合は、当該データを前記第1の記憶手段に格納し、 書き込みデータのサイズが、前記第1のサイズ以外であった場合は、当該データを前記第2の記憶手段に格納することを特徴とするホスト処理装置。 4. A first storage unit capable of rewriting in blocks having a first size, a data storage device and a second storage unit capable of rewriting in blocks having a second size writing a host processor, the size of the write data, when the were first size, and stores the data in the first storage means, the size of the write data, other than the first size If was, the host processing device and storing the data in the second storage means.
  5. 【請求項5】 ホスト処理装置から転送されるデータを記憶媒体に格納する方法であって、 ホスト処理装置が指示する書き込みデータのサイズを判定し、 第1のサイズで書き込みが指示されたデータは、第1のサイズを有する第1のデータ格納ブロックに格納し、 前記第1のサイズ以外のサイズで書き込みが指示されたデータは、第2のサイズを有する第2のデータ格納ブロックに格納することを特徴とするデータ格納方法。 5. A method of storing data transferred from the host processor to the storage medium, to determine the size of the write data by the host processor instructs the data writing in the first size is designated , stored in the first data storage blocks having a first size, the first data write size is instructed non sizes, storing in a second data storage block having a second size data storage method according to claim.
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