JP2003296199A - 記憶装置、データ処理方法及びデータ処理プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記憶装置において、不揮発性メモリ間でデー
タを転送しても、転送されたデータに誤りがあったり、
プログラムエラーが発生したり、不揮発性メモリの性質
に起因する問題が発生するのを回避する。 【解決手段】 誤り訂正符号処理手段は、不揮発性メモ
リから転送のためデータ線に読み出されたデータに対す
る誤り訂正符号に基づいて、そのデータの誤りの検出を
行う。書き込み手段は、不揮発性メモリ間でデータが転
送される場合に、そのデータに訂正可能な誤りが検出さ
れたとき、その誤りが訂正されたデータを転送先の不揮
発性メモリに書き込む。これによって、不揮発性メモリ
間でのデータ転送時に、誤りのあるデータが書き込まれ
ることが回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ線を共用す
る複数の不揮発性メモリが独立して制御可能に設けられ
た記憶装置、並びにその記憶装置のデータ処理方法及び
プログラムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ
を用いた記憶装置は、データの書き換えが可能であり、
電池等によるバックアップの必要もない。その携帯性の
高さから、フラッシュメモリは、近年音楽や映像データ
などを取り扱う携帯機器の記憶装置に広く用いられるよ
うになった。多くのデジタルカメラやオーディオプレー
ヤー、ＰＤＡは、フラッシュメモリを内蔵するだけでな
く、ＳＤカードなど着脱型のメモリカードを装着するス
ロットも備えており、そのスロットは機器間でのデータ
交換やフラッシュメモリの容量選択のために用いられて
いる。利用範囲が広まるのに伴い、フラッシュメモリの
大容量化及びアクセス高速化に対する要求は強まってい
る。

【０００３】フラッシュメモリのアクセス速度を低下さ
せる要因の一つに巻き込み退避処理がある。フラッシュ
メモリは、データの書き込み要求があると、データの書
き込み単位である物理ページのうち、その要求のあった
論理アドレスに対応する物理ページにデータが含まれて
いるか否かを確認する。フラッシュメモリでは上書きが
できないため、その論理アドレスに対応する物理ページ
に既にデータが含まれている場合、消去単位である物理
ブロックのうち、その物理ページを含む物理ブロック以
外の書き込み可能なブロックにデータを書き込む。そう
すると、古いデータと新しいデータが同時に存在するこ
とになるので、古いデータは消去される。ブロックがペ
ージを複数含んでいる場合、データが消去されるのは、
与えられた論理アドレスで書き込みが要求された物理ペ
ージだけではない。大容量のフラッシュメモリでは、ブ
ロックがページを複数含む必要性が高い。その場合、書
き込みが要求されたページと同じブロックに含まれる他
のページに書き込まれたデータも消去される。巻き込み
退避処理は、このようなデータを消去の前に退避させる
処理である。

【０００４】通常、巻き込み退避処理では、書き込みが
要求されたページを含むブロックの書き込みが要求され
たページ以外のページに書き込まれたデータが読み出さ
れ、一旦バッファなどに退避される。書き込みが要求さ
れたページを含むブロックのデータは、この退避の後消
去される。外部のデータ入出力装置から入力されたデー
タ及びバッファなどに退避されたデータは、消去された
ブロックのページに書き込まれる。このような巻き込み
退避処理によって、書き込みが要求されたページと同じ
ブロックにある書き込みの要求されていないページのデ
ータが保護される。

【０００５】このような巻き込み退避処理を行うと、書
き込み速度が低下する。このため、特開平１１−２０３
８８５号公報に記載された記憶装置では、書き込みが要
求されたページを含むブロックの書き込みが要求された
ページ以外のページに書き込まれたデータをバッファに
退避しない。

【０００６】この記憶装置は複数の半導体メモリを備え
ており、外部のデータ入出力装置から入力されたデータ
と退避のために読み出されたデータは、書き込みが要求
されたページを含むブロックがある半導体メモリとは異
なる半導体メモリの消去済みのブロックに書き込まれ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フラッシュ
メモリでは、読み出し時にデータに誤りが発生する可能
性を軽視することができない。このため、前記公報に記
載されているようにフラッシュメモリ間でデータを転送
すると、巻き込み退避処理に限らず、誤りのあるデータ
が書き込まれてしまう恐れがある。

【０００８】また、書き込み時にプログラムエラーが発
生することがある。フラッシュメモリ間でデータを転送
する場合、書き込み時にプログラムエラーが発生する
と、フラッシュメモリからデータを読み出し直されるこ
とになる。フラッシュメモリでは、読み出し直しに伴う
消費電力は大きく、必要な時間も長い。

【０００９】また、フラッシュメモリ間でデータを移動
させる場合に、移動元のデータが消去される前に電源が
落とされると、電源の再投入後に、どちらのフラッシュ
メモリにあるデータが新しいものか区別できない。

【００１０】このように、アクセス速度の低下を回避す
るため不揮発性メモリ間でデータを転送しても、その転
送には不揮発性メモリの性質に起因する問題が伴う。

【００１１】本発明は、このような従来の技術における
課題を鑑みてなされたものであり、不揮発性メモリ間で
のデータ転送に伴う問題を解消することができる記憶装
置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は以下の手段を採用している。

【００１３】本発明の記憶装置では、データ線を共用す
る複数の不揮発性メモリが独立して制御可能に設けられ
る。この記憶装置において、誤り訂正符号処理手段は、
データに付加されて不揮発性メモリに書き込まれるその
データに対する誤り訂正符号を生成する。また、誤り訂
正符号処理手段は、不揮発性メモリからデータ線に読み
出されたデータに対する誤り訂正符号に基づいて、その
データの誤りの検出又は誤りの検出及び訂正を行う。

【００１４】書き込み手段は、不揮発性メモリからデー
タ線に読み出されたデータをその不揮発性メモリとは異
なる不揮発性メモリに書き込む場合に、そのデータに訂
正可能な誤りが検出されたとき、その誤りが訂正された
データを書き込む。

【００１５】これによって、読み出されたデータに誤り
があっても、誤りが検出されないまま、そのデータが書
き込まれることが回避される。

【００１６】さらに、記憶装置がデータを一時的に保持
するバッファを備えていれば、誤り訂正符号処理手段
は、データに訂正可能な誤りがあることを検出した場合
に、データ線からバッファに保持されたデータの誤りを
訂正することができる。書き込み手段は、バッファに保
持されたデータを書き込めばよい。

【００１７】これによって、誤りを訂正するために、不
揮発性メモリにアクセスする必要がなくなる。

【００１８】また、管理情報処理手段は、データに付加
されて書き込まれるそのデータを管理するための管理情
報を生成する。管理情報は、入力されたデータだけでな
く、不揮発性メモリからデータ線に読み出されその不揮
発性メモリとは異なる不揮発性メモリに書き込まれるデ
ータについても生成される。

【００１９】書き込み手段は、生成された管理情報を付
加して不揮発性メモリにデータを書き込む。

【００２０】これによって、不揮発性メモリ間でデータ
を移動する場合に、移動元のデータが消去される前に電
源が落とされたとしても、電源再投入後に新旧のデータ
を区別することが可能となる。

【００２１】また、記憶装置がバッファを備えていれ
ば、書き込み手段は、不揮発性メモリからデータ線に読
み出されその不揮発性メモリとは異なる不揮発性メモリ
に転送したデータのプログラムエラーが発生した場合
に、データ線からバッファに保持されたデータを用いる
ことができる。書き込み手段は、バッファに保持された
データについては、そのデータを書き込めばよい。

【００２２】これによって、バッファに保持されたデー
タについては、不揮発性メモリから読み出し直す必要が
なくなり、その結果、消費電力が抑えられ、データを読
み出す時間も短縮される。

【００２３】記憶装置において、上述した誤り訂正符号
処理手段、管理情報処理手段及びバッファを書き込み手
段に組み合わせることもできる。

【００２４】この場合、管理情報処理手段は、データに
訂正不可能な誤りが検出されたとき、データに訂正不可
能な誤りが検出されたことを表す訂正不可能誤り検出情
報を、そのデータに付加される管理情報に含める。

【００２５】これによって、データに訂正不可能な誤り
があるか否かを容易に判別することができる。

【００２６】ここで、不揮発性メモリは、例えばデータ
の消去単位であるブロックがデータの書き込み単位であ
るページを複数含むフラッシュメモリである。ブロック
選択手段は、ブロックのページに書き込まれていたデー
タがそのブロックのデータの消去前に退避される場合
に、退避されるデータが書き込まれるページを含むブロ
ックを、データが消去されるブロックのあるフラッシュ
メモリとは異なるフラッシュメモリの書き込み可能なブ
ロックのうちから選択する。

【００２７】退避されるデータもデータ線に読み出され
るのと同時にそのデータが書き込まれていた不揮発性メ
モリとは異なる不揮発性メモリに書き込まれる。各不揮
発性メモリは独立して制御可能であるから、ダイレクト
メモリアクセス方式で高速な巻き込み退避処理が可能で
あり、しかも上述のように不揮発性メモリに起因する問
題も解消する。

【００２８】他の観点では、本発明は、記憶装置のデー
タ処理方法を提供する。

【００２９】そのデータ処理方法では、不揮発性メモリ
からデータ線に読み出されたデータがその不揮発性メモ
リとは異なる不揮発性メモリに書き込まれる場合に、そ
のデータの誤りの検出を行う。そのデータに訂正可能な
誤りが検出されたとき、その誤りが訂正されたデータを
書き込む。

【００３０】また、不揮発性メモリからデータ線に読み
出されたデータがその不揮発性メモリとは異なる不揮発
性メモリに書き込まれる場合に、そのデータについて、
データを管理するための管理情報を生成し、生成された
管理情報を付加して不揮発性メモリにそのデータを書き
込むこともできる。

【００３１】また、不揮発性メモリからデータ線に読み
出されたデータをその不揮発性メモリとは異なる不揮発
性メモリに転送し、転送されたデータのプログラムエラ
ーが発生した場合に、データ線からバッファに保持され
ていたデータを不揮発性メモリに書き込むこともでき
る。

【００３２】さらに他の観点では、本発明は、上述のよ
うなデータ処理方法をコンピュータに実行させるプログ
ラムを提供する。このプログラムは通常記憶装置に組み
込まれたり、外部のデータ入出力装置上で動作したりす
るが、このプログラムをＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体に格納して市場に供すること
もできるし、インターネットなどの電気通信回線を通じ
て市場に供することもできる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態につき説明する。

【００３４】図１に示すように、本実施の形態における
記憶装置１は、外部のデータ入出力装置１０１と例えば
データ線１０２やアドレス線１０３を介して接続され
る。データは、データ線１０２を介して、記憶装置１と
データ入出力装置１０１との間で入出力される。アドレ
ス線１０３には、データ入出力装置１０１から記憶装置
１に入力されるデータＤＩＮが書き込まれる論理アドレ
スＡＩＮや、記憶装置１からデータ入出力装置１０１に
出力されるデータの読み出しのための論理アドレスが与
えられる。

【００３５】記憶装置１には、複数のフラッシュメモリ
２１、２２及びコントローラ３が設けられている。図１
には２つのフラッシュメモリ２１、２２だけが示されて
いるが、フラッシュメモリの個数はこれに限られるもの
ではない。

【００３６】フラッシュメモリ２１、２２に対するデー
タの書き込みはページ単位で行われる。ページのサイズ
は例えば５２８バイトである。ページの５２８バイトの
うち、データを記憶するのに用いられるデータ領域に
は、１バイトから５１２バイトまでの５１２バイト分の
領域が割り当てられるものとする。

【００３７】データの消去は物理ブロックを単位として
行われる。各フラッシュメモリ２１、２２は、物理ブロ
ック８、９を複数備える。各物理ブロック８、９は複数
のページを含み、例えば３２のページから構成される
が、説明の便宜上、物理ブロック８は、３つのページ８
１、８２、８３から構成されており、物理ブロック９
は、３つのページ９１、９２、９３から構成されている
ものとする。

【００３８】図１の例では、各フラッシュメモリ２１、
２２は、独立した制御線ＣＬ２１、ＣＬ２２と共通のデ
ータ線ＤＬによってコントローラ３と接続される。

【００３９】フラッシュメモリ２１、２２へのデータの
書き込み、フラッシュメモリ２１、２２からのデータの
読み出しのための転送は、制御線ＣＬ２１、ＣＬ２２の
書き込み同期信号ＷＥ２１、ＷＥ２２、読み出し同期信
号ＲＥ２１、ＲＥ２２に同期して行われる。この同期
は、書き込み同期信号ＷＥ２１、ＷＥ２２、読み出し同
期信号ＲＥ２１、ＲＥ２２の立ち上がりエッジを基準と
することができる。制御線ＣＬ２１、ＣＬ２２には、ビ
ジー信号ＢＵＳＹ２１、ＢＵＳＹ２２も与えられる。ビ
ジー信号ＢＵＳＹ２１、ＢＵＳＹ２２は、フラッシュメ
モリ２１、２２がプログラム中であることを表す。

【００４０】データ線ＤＬは、データの転送だけでな
く、アドレスやコマンド、ステータスの転送に用いても
よい。データ線ＤＬのビット幅が８ビットであれば、デ
ータ等の転送は８ビットすなわち１バイト単位で行われ
る。この場合、１ページ、すなわち５２８バイトのデー
タが転送されるには、読み出し同期信号ＲＥ２１、ＲＥ
２２又は書き込み同期信号ＷＥ２１、ＷＥ２２に立ち上
がりエッジが５２８回形成されることになる。

【００４１】データ線ＤＬはフラッシュメモリ２１、２
２によって共用される。また、各フラッシュメモリ２
１、２２に独立した制御線ＣＬ２１、ＣＬ２２を用い
て、コントローラ３は各フラッシュメモリ２１、２２を
個別に制御することができる。このため、コントローラ
３は、一方のフラッシュメモリからデータ線ＤＬにデー
タを読み出すのと同時に、データ線ＤＬに読み出された
データを他方のフラッシュメモリに書き込む制御を行う
ことも可能である。

【００４２】データ入出力装置１０１から記憶装置１に
入力されたデータＤＩＮや論理アドレスＡＩＮは、コン
トローラ３に与えられる。

【００４３】コントローラ３において、アドレス変換手
段７は、入力された論理アドレスＡＩＮと入力されたデ
ータＤＩＮを書き込む物理ブロックのアドレスとを対応
付けるアドレス変換情報を生成し、管理情報処理手段１
１などに通知する。また、入力された論理アドレスに対
するアドレス変換情報が既に生成されている場合には、
アドレス変換手段７は、そのアドレス変換情報を用い
て、その論理アドレスを対応する物理ブロックのアドレ
スに変換し、データ読み出し手段５などに通知する。

【００４４】巻き込み退避処理が行われる場合には、ア
ドレス変換手段７は、物理ブロック選択手段６にも物理
ブロックのアドレスを通知し、物理ブロック選択手段６
から他の物理ブロックのアドレスを受け取り、アドレス
変換情報を更新する。

【００４５】データ読み出し手段５は、アドレス変換手
段７から通知された物理ブロックのアドレスに従って、
データを読み出す要求をフラッシュメモリ２１、２２に
発行する。フラッシュメモリ２１、２２によってこの要
求が受け付けられると、制御線ＣＬ２１、ＣＬ２２に読
み出し同期信号ＲＥ２１、ＲＥ２２が与えられ、これに
同期して、データ線ＤＬにデータが読み出される。

【００４６】巻き込み退避処理が行われる場合には、デ
ータ読み出し手段５は、データの書き込みが要求された
ページ（以下、要求ページ）を含む物理ブロックの要求
ページ以外のページに書き込まれたデータを退避のため
に読み出す。フラッシュメモリ２１にある物理ブロック
８のページ８２が要求ページであるとすると、巻き込み
退避処理が行われる場合には、物理ブロック８のページ
８２以外のページ８１、８３に書き込まれたデータが退
避のために読み出される。

【００４７】このとき、図２に示すように、読み出し同
期信号ＲＥ２１には、最初の１０５６サイクルの間、立
ち上がりエッジが５２８回形成され、図２で次に示され
る１０５６サイクルの間、立ち上がりエッジは形成され
ず、図２では最後にある１０５６サイクルの間、立ち上
がりエッジが５２８回形成されることになる。

【００４８】このような読み出し同期信号ＲＥ２１に同
期して、データ線ＤＬには、最初の１０５６サイクルの
間に、ページ８１のデータが読み出される。また、図２
では最後にある１０５６サイクルの間に、ページ８３の
データが読み出される。

【００４９】物理ブロック選択手段６は、退避のために
読み出されたデータ及びデータ入出力装置１０１から入
力されたデータＤＩＮが書き込まれるページを含む物理
ブロックを、要求ページを含む物理ブロックがあるフラ
ッシュメモリとは異なるフラッシュメモリの書き込み可
能な物理ブロックのうちから選択する。データが消去さ
れた物理ブロックは書き込み可能である。要求ページを
含む物理ブロックが物理ブロック８である場合、フラッ
シュメモリ２１とは異なるフラッシュメモリ２２の書き
込み可能な物理ブロックのうち、例えば物理ブロック９
が選択される。

【００５０】物理ブロック選択手段６は、選択された物
理ブロックのアドレスをアドレス変換手段７及びデータ
書き込み手段４に通知する。

【００５１】データ書き込み手段４は、巻き込み退避処
理が行われる場合、物理ブロック選択手段６により選択
された物理ブロックのあるフラッシュメモリに、データ
読み出し手段５によりデータ線ＤＬに読み出されたデー
タと入力されたデータＤＩＮを書き込む要求を発行す
る。フラッシュメモリにこの要求が受け付けられると、
制御線ＣＬに書き込み同期信号が与えられ、これに同期
して書き込みが行われる。図２の例では、最初の１０５
６サイクルの間、フラッシュメモリ２１に対する読み出
し同期信号ＲＥ２１と同時にフラッシュメモリ２２に対
する書き込み同期信号ＷＥ２２に立ち上がりエッジが形
成されている。これによって、データ線ＤＬに読み出さ
れたページ８１のデータが転送され、フラッシュメモリ
２２の物理ブロック９に含まれるページ９１に書き込ま
れる。フラッシュメモリ２２にページ８１のデータが転
送されプログラムが終了した後の１０５６サイクルの間
は、読み出し同期信号ＲＥ２１に立ち上がりエッジは形
成されないが、書き込み同期信号ＷＥ２２には立ち上が
りエッジが５２８回形成される。これによって、入力さ
れたデータＤＩＮが転送され、物理ブロック９に含まれ
るページ９２に書き込まれる。フラッシュメモリ２２に
データＤＩＮが転送されプログラムが終了した後、図２
では最後にある１０５６サイクルの間、読み出し同期信
号ＲＥ２１と同時に書き込み同期信号ＷＥ２２に立ち上
がりエッジが形成される。これによって、データ線ＤＬ
に読み出されたページ８３のデータが転送され、物理ブ
ロック９に含まれるページ９３に書き込まれる。

【００５２】このようにしてページ８１、８３のデータ
が退避され、入力されたデータＤＩＮが物理ブロック９
に書き込まれると、データ書き込み手段４は、物理ブロ
ック８のデータを消去する。アドレス変換手段７により
論理アドレスＡＩＮのアドレス変換情報は論理アドレス
ＡＩＮを物理ブロック９のアドレスに対応付けるものに
更新されるので、データ入出力装置１０１からは、ペー
ジ８２のデータがデータＤＩＮに書き換えられたことに
なる。データの読み出しと書き込みが同時に行われる結
果、書き換えの場合でも書き込み速度は高速である。

【００５３】ダイレクトメモリアクセス方式でデータを
転送するのに伴う問題の解消には、誤り訂正符号処理手
段１０を用いることができる。

【００５４】誤り訂正符号処理手段１０は、入力された
データＤＩＮに対する誤り訂正符号を生成し、データＤ
ＩＮに誤り訂正符号を付加する。データ書き込み手段４
は、誤り訂正符号が付加されたデータＤＩＮを書き込
む。１ページの５２８バイトのうち、データ領域に１バ
イトから５１２バイトまでの５１２バイト分の領域が割
り当てられるとき、例えば誤り訂正符号には５１３バイ
トから５１８バイトまでの６バイト分の領域が割り当て
られる。

【００５５】巻き込み退避処理に伴って、データ読み出
し手段５によりデータ線ＤＬにデータが読み出された場
合、誤り訂正符号処理手段１０は、データ自体に続いて
読み出された誤り訂正符号に基づいて、退避のために読
み出されたデータの誤りの検出又は誤りの検出及び訂正
を行う。

【００５６】誤り訂正符号処理手段１０は、誤り訂正符
号に基づいてデータに誤りが検出された場合、その誤り
が訂正可能なものであれば、誤りを訂正し、その誤りが
訂正不可能なものであれば、データに訂正不可能な誤り
が検出されたことを表す訂正不可能誤り検出情報を管理
情報処理手段１１に通知する。

【００５７】ここで、誤り訂正符号処理手段１０が、図
２の例においてデータ線ＤＬに読み出されたページ８１
のデータの２バイト目に誤りを検出したとする。この場
合の読み出し同期信号ＲＥ２１、ＷＥ２２、データ線Ｄ
Ｌを図３に示す。

【００５８】図３に示すように、最初の１０２４サイク
ルでページ８１のデータ領域のデータＤ８１がデータ線
ＤＬに読み出された後、１０２５サイクルから１０３６
サイクルの間に、データ線ＤＬに読み出されたデータＤ
８１に対する誤り訂正符号Ｅ８１がデータ線ＤＬに読み
出される。

【００５９】データＤ８１及び誤り訂正符号Ｅ８１が読
み出されると、誤り訂正符号処理手段１０は、データＤ
８１から計算した誤り訂正符号と読み出された誤り訂正
符号Ｅ８１とを比較することによって誤りを検出し、誤
り検出結果ＥＣＣ８１を出力する。誤り検出結果ＥＣＣ
８１は、誤りの有無や訂正可能な誤りか否かの情報を含
む。このとき、誤り訂正符号処理手段１０は、読み出さ
れた誤り訂正符号Ｅ８１に基づいて、データＤ８１の２
バイト目に誤りを検出したとする。データＤ８１に訂正
可能な誤りが検出された場合、その後に示される１０５
６サイクルの間にページ８１のデータの読み出し及び書
き込みが行われる。但し、この１０５６サイクルの４サ
イクル目では、読み出し同期信号ＲＥ２１に立ち上がり
エッジは形成されず、書き込み同期信号ＷＥ２２にのみ
立ち上がりエッジが形成される。誤りのあった２バイト
目はフラッシュメモリ２１から読み出されない。２バイ
ト目の書き込みのときには、誤り訂正符号処理手段１０
によって訂正されたデータＣ２がデータ書き込み手段４
によってページ９１に書き込まれる。

【００６０】これによって、退避のために読み出された
データに誤りがあっても、誤りが検出されないまま、選
択されたブロックに誤りのあるデータが書き込まれるこ
とが回避される。その結果、フラッシュメモリの性質に
起因する巻き込み退避処理における問題の影響が軽減さ
れる。

【００６１】管理情報処理手段１１は、入力されたデー
タＤＩＮを管理するための管理情報を生成し、データＤ
ＩＮに管理情報を付加する。この管理情報には、アドレ
ス変換手段７から通知されたアドレス変換情報などが含
まれる。誤り訂正符号処理手段１０から訂正不可能誤り
検出情報が通知された場合には、訂正不可能誤り検出情
報も管理情報に含められる。

【００６２】データ書き込み手段４は、管理情報が付加
されたデータＤＩＮを書き込む。１ページの５２８バイ
トのうち、データ領域に１バイトから５１２バイトまで
の５１２バイト分の領域が、誤り訂正符号に５１３バイ
トから５１８バイトまでの６バイト分の領域が割り当て
られるとき、例えば管理情報には５１９バイトから５２
８バイトまでの１０バイト分の領域が割り当てられる。

【００６３】また、管理情報処理手段１１は、入力され
たデータＤＩＮだけでなく、巻き込み退避処理に伴って
データ線ＤＬに読み出されたデータにもそのデータに対
する新しい管理情報を付加する。

【００６４】この場合、ページに既に書き込まれた管理
情報が読み出される必要はない。図２の例のように、最
初の１０５６サイクルの間、読み出し同期信号ＲＥ２１
に５２８回立ち上がりエッジが形成される必要はなく、
１サイクルから１０５２サイクルまでに読み出し同期信
号ＲＥ２１に立ち上がりエッジが５１８回形成されれば
よい。

【００６５】書き込み同期信号ＷＥ２２には、最初の１
０５６サイクルの間、立ち上がりエッジが５２８回形成
される。１０３７サイクルから１０５６サイクルまでの
間の各立ち上がりエッジに同期して、データ書き込み手
段４は、管理情報処理手段１１によって新たにデータに
付加された管理情報Ｍ８１ＮＥＷをページ９１に転送す
る。ページ９１には更新された管理情報Ｍ８１ＮＥＷが
書き込まれることになる。ページ８１のデータに対する
管理情報と同様に、ページ９３に書き込まれるページ８
３のデータに対する管理情報も更新される。

【００６６】このように退避のために読み出されたデー
タに付加されて書き込まれる当該データの管理情報が更
新されることによって、要求ページを含むブロックのデ
ータが消去される前に電源が落とされたとしても、管理
情報に基づいて電源再投入後に新旧のデータを区別する
ことが可能となる。その結果、フラッシュメモリの性質
に起因する巻き込み退避処理における問題の影響が軽減
される。

【００６７】書き込み同期信号ＷＥ２１、ＷＥ２２に同
期してデータがフラッシュメモリに転送されると、フラ
ッシュメモリ２１、２２は、プログラム状態に入り、ビ
ジー信号ＢＵＳＹ２１、ＢＵＳＹ２２を変化させる。プ
ログラムが終了するまで、フラッシュメモリ２１、２２
は、ビジー信号ＢＵＳＹ２１、ＢＵＳＹ２２の状態を継
続させる。

【００６８】データ書き込み手段４は、ビジー信号ＢＵ
ＳＹ２１、ＢＵＳＹ２２が元の状態に戻ると、プログラ
ムステータス（ＰＳＴＳ）を読み出し、プログラムが正
常に終了したかどうかの確認を行う。

【００６９】バッファ１２は、１ページ分かそれ以上の
サイズを有するＳＲＡＭなどである。プログラムでエラ
ーが発生した場合に備えて、退避のために読み出された
データを一時的に保持するためにバッファ１２を用いる
ことができる。

【００７０】例えば図５に示すように、データ読み出し
手段５によりデータ線ＤＬにページ８１のデータが読み
出されるのと同時に、データ線ＤＬに読み出されたペー
ジ８１のデータはデータ書き込み手段４により転送さ
れ、フラッシュメモリ２２にある物理ブロック９のペー
ジ９１に書き込まれるとする。

【００７１】バッファ１２は、データ線ＤＬに読み出さ
れたページ８１のデータを一時的に保持する。

【００７２】フラッシュメモリ２２でプログラムが終了
し、ビジー信号ＢＵＳＹ２２が元の状態に戻ると、デー
タ読み出し手段５は、プログラムステータスを読み出
す。コントローラ３がプログラムステータスに基づいて
プログラムでエラーが発生したことを確認した場合、制
御線ＣＬ２１に読み出し同期信号ＲＥ２１は与えられ
ず、データ書き込み手段４は、フラッシュメモリ２１か
らではなくバッファ１２から読み出されたページ８１の
データを書き込む。

【００７３】このようにフラッシュメモリから退避のた
めに読み出されたデータがバッファに一時的に保持され
ることによって、フラッシュメモリからデータを読み出
し直す必要がなくなり、プログラムエラーがあっても、
その分だけ消費電力が抑えられ、データを読み出す時間
も短縮される。その結果、フラッシュメモリの性質に起
因する巻き込み退避処理における問題の影響が軽減され
る。

【００７４】記憶装置１は、誤り訂正符号処理手段１
０、管理情報処理手段１１、バッファ１２のうちいずれ
かのみを備えるようにしてもよいし、これらの組み合わ
せを備えてもよい。

【００７５】例えば誤り訂正符号処理手段１０をバッフ
ァ１２と組み合わせることができる。この場合、データ
線ＤＬにデータが読み出されると、バッファ１２にその
データが一時的に保持される。誤り訂正符号処理手段１
０は、そのデータに付加された誤り訂正符号に基づいて
データの誤りを検出する。データに訂正可能な誤りが検
出されると、上述の例では、データがフラッシュメモリ
から読み出し直されていたが、この場合には、誤り訂正
符号処理手段１０は、バッファ１２に保持されたデータ
の誤りを訂正する。データ書き込み手段４は、バッファ
１２に保持された誤り訂正後のデータをフラッシュメモ
リに書き込めばよい。

【００７６】これによって、データの誤りを訂正するた
めに、フラッシュメモリにアクセスする必要がなくな
り、データの誤り訂正に伴う消費電力の増大が抑えられ
る。さらに、フラッシュメモリへのアクセスのために、
データの誤り訂正に要する時間が長くなるのを回避する
ことができる。

【００７７】また、図１の通り、誤り訂正符号処理手段
１０、管理情報処理手段１１及びバッファ１２が組み合
わされる場合において、誤り訂正符号処理手段１０は、
訂正不可能な誤りを検出したとき、訂正不可能な誤りを
検出したことを表す訂正不可能誤り検出情報を管理情報
処理手段１１に発行する。管理情報処理手段１１は、書
き込まれるデータに新たに付加される管理情報に訂正不
可能誤り検出情報を含める。

【００７８】これにより、データとともに書き込まれた
管理情報が参照されることによって、データに訂正不可
能な誤りがあるか否かが容易に判別される。

【００７９】図６は、誤りがないか誤りが訂正可能であ
る場合について、記憶装置のデータ処理方法を説明する
フローチャートである。記憶装置１が誤り訂正符号処理
手段１０、管理情報処理手段１１及びバッファ１２を備
えていれば、それぞれの手順を組み合わせた一連の手順
によって上述の巻き込み退避処理を行うことができる。

【００８０】まず外部のデータ入出力装置１０１からコ
ントローラ３に書き込みの指示があり（Ｓ１）、入力さ
れるデータＤＩＮが書き込まれるアドレスＡＩＮが与え
られると、コントローラ３はそのアドレスＡＩＮを確認
し（Ｓ２）、要求ページよりブロックの先頭側のページ
に既にデータが書き込まれているか否かに基づいて、退
避が必要か否かを判断する（Ｓ３）。アドレスＡＩＮが
ページ８２の物理アドレスと対応していれば、ページ８
２と同じブロック８に書き込まれているページ８１及び
８３のうち、ページ８１はページ８２よりブロックの先
頭側にある。このため、コントローラ３はページ８１の
データＤ８１の退避が必要であると判断する。データの
退避が必要であると判断された場合、データ読み出し手
段５によりデータ線ＤＬにデータが読み出され、データ
書き込み手段４によりデータ線ＤＬ上のデータが書き込
み対象のフラッシュメモリに転送される（Ｓ４）。この
間、バッファ１２には１ページ分のデータが保持され
る。また、書き込み対象のフラッシュメモリは、上述の
例では、ブロック８のあるフラッシュメモリ２１とは異
なるフラッシュメモリ２２である。誤り訂正符号処理手
段１０は、データ線ＤＬにデータ及び誤り訂正符号が読
み出されると、そのデータについて誤りの検出を行う
（Ｓ５）。訂正可能な誤りがあれば、誤り訂正符号処理
手段１０は、バッファ１２に保持されたデータを訂正す
る。データ書き込み手段４は、訂正されたデータをバッ
ファ１２から書き込み対象のフラッシュメモリに再送す
る（Ｓ６）。データ線ＤＬに読み出されたデータに誤り
がないか、訂正されたデータが再送されると、管理情報
処理手段１１は、データの管理情報を生成し、データ書
き込み手段４は、生成された管理情報を書き込み対象の
フラッシュメモリに転送する（Ｓ７）。データ及び管理
情報がフラッシュメモリに転送されると、データ書き込
み手段４は、そのフラッシュメモリの書き込みブロック
に対しプログラムコマンドを発行する（Ｓ８）。フラッ
シュメモリ２２に転送されたデータがデータＤ８１であ
れば、そのデータＤ８１はブロック９のページ９１に書
き込まれる。プログラムが終了すると、データ書き込み
手段４は、プログラムステータスを読み出し（Ｓ９）、
プログラムエラーが発生したか否かを確認する（Ｓ１
０）。プログラムエラーが発生した場合、手順Ｓ４から
Ｓ１０に従って、例えばそのフラッシュメモリとは別の
フラッシュメモリに対して退避のやり直しが行われる
（Ｓ１１）。その際、バッファ１２に保持されたデータ
については、バッファから再送される。フラッシュメモ
リ２２のブロック９についてプログラムエラーが発生す
れば、フラッシュメモリ２１のブロック８からデータが
読み出される場合、図示されていないその他のフラッシ
ュメモリにそのデータは退避される。プログラムが正常
に終了したか、退避がやり直されると、コントローラ３
は、退避が終了したか否かを判断する（Ｓ１２）。要求
ページよりもブロックの先頭側にあるページのデータ全
てが退避されていれば、コントローラ３は、退避が終了
したと判断する。要求ページがページ８２であれば、そ
のページよりもブロックの先頭側にあるページのデータ
は、既述の通り、データＤ８１のみである。この場合、
データＤ８１がブロック９に退避されれば、コントロー
ラ３は、退避が終了したと判断する。退避が終了してい
なければ、退避が終了するまで、手順Ｓ４からＳ１２が
繰り返される。手順Ｓ８で退避が必要と判断されていな
いか、要求ページよりもブロックの先頭側にあるページ
のデータ全てが退避されると、データ書き込み手段４
は、データＤＩＮを退避されたデータの書き込まれたブ
ロックに書き込む（Ｓ１３）。データＤＩＮが書き込ま
れると、コントローラ３は、要求ページよりもブロック
の末尾側にあるページにデータが既に書き込まれている
か否かに基づいて、退避が必要か否かを判断する（Ｓ１
４）。ページ８２と同じブロック８に書き込まれている
ページ８１及び８３のうち、ページ８３はページ８２よ
りブロックの末尾側にある。このため、コントローラ３
はページ８３のデータＤ８３の退避が必要であると判断
する。退避が必要であると判断された場合、手順Ｓ４以
降の手順が繰り返され、退避が必要でないと判断された
場合、巻き込み退避処理は終了する（Ｓ１５）。

【００８１】なお、このような手順は、専用ロジックに
よって実現することもできるし、マイクロプロセッサや
メモリとプログラムとを協働させることによっても実現
することができる。

【００８２】また、記憶装置１と外部のデータ入出力装
置１０１との接続に、データ線１０２とアドレス線１０
３を介したが、これに限られるものではない。データ線
１０２とアドレス線１０３に独立した線を用いる必要は
なく、同じ線を共用してもよい。携帯される小型のメモ
リカードなどでは、共用によってピン数が削減されるか
ら好ましい。

【００８３】また、上述の例では、巻き込み退避処理の
ために不揮発性メモリ間でデータが転送される場合を説
明したが、これに限られるものではない。例えばデータ
のフラグメントを解消するために、不揮発性メモリ間で
データが転送されることもある。このような場合、不揮
発性メモリ間でのデータ転送を、図６の手順Ｓ４からＳ
１２によって行うことができる。これによって、巻き込
み退避処理以外の処理でも、巻き込み退避処理と同様、
不揮発性メモリ間でのデータ転送に伴う不揮発性メモリ
の性質に起因する問題を解消することができる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明では、不揮発
性メモリ間で転送されるデータに対して誤り訂正処理が
行われるため、誤りが検出されないまま、誤りのあるデ
ータが書き込まれてしまうのを避けることができる。ま
た、不揮発性メモリ間で転送されるデータの管理情報が
更新されるため、不揮発性メモリ間でデータを移動する
場合に、移動元のデータが消去される前に電源が落とさ
れたとしても、電源再投入後に管理情報に基づいて新旧
のデータを区別することができる。また、不揮発性メモ
リ間で転送されるデータをバッファに一時的に保持して
おけば、プログラムエラーがあっても、不揮発性メモリ
からデータを読み出し直す必要がなくなり、その分だけ
消費電力が抑えられ、データを読み出す時間も短縮され
る。これらの結果、ダイレクトメモリアクセス方式でデ
ータを高速に転送しながら、不揮発性メモリの性質に起
因する問題の影響を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態における記憶装置の概略構成を示
す図

【図２】 実施の形態における記憶装置による巻き込み
退避処理を説明するためのタイムチャート

【図３】 巻き込み退避処理において誤り訂正処理が行
われる場合のタイムチャート

【図４】 巻き込み退避処理において管理情報が更新さ
れる場合のタイムチャート

【図５】 巻き込み退避処理においてバッファからデー
タが読み出される場合のタイムチャート

【図６】 実施の形態における記憶装置のデータ処理方
法を説明するためのフローチャート

【符号の説明】

１ 記憶装置 ３ コントローラ ４ データ書き込み手段 ５ データ読み出し手段 ６ 物理ブロック選択手段 ７ アドレス変換手段 ８ 物理ブロック ９ 物理ブロック １０ 誤り訂正符号処理手段 １１ 管理情報処理手段 １２ バッファ ２１ フラッシュメモリ ２２ フラッシュメモリ １０１ データ入出力装置 １０２ データ線 １０３ アドレス線 ＣＬ２１ 制御線 ＣＬ２２ 制御線 ＤＬ データ線

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ線を共用する複数の不揮発性メモ
   リが独立して制御可能に設けられた記憶装置であって、 データに付加されて不揮発性メモリに書き込まれるその
   データに対する誤り訂正符号を生成し、不揮発性メモリ
   からデータ線に読み出されたデータに対する誤り訂正符
   号に基づいて、そのデータの誤りの検出又は誤りの検出
   及び訂正を行う誤り訂正符号処理手段と、 不揮発性メモリからデータ線に読み出されたデータをそ
   の不揮発性メモリとは異なる不揮発性メモリに書き込む
   場合に、そのデータに訂正可能な誤りが検出されたと
   き、その誤りが訂正されたデータを書き込む書き込み手
   段とを備えた記憶装置。
2. 【請求項２】 データを一時的に保持するバッファを備
   え、 前記誤り訂正符号処理手段は、データに訂正可能な誤り
   があることを検出した場合に、データ線から前記バッフ
   ァに保持されたデータの誤りを訂正し、 前記書き込み手段は、前記バッファに保持されたデータ
   を書き込む請求項１記載の記憶装置。
3. 【請求項３】 データ線を共用する複数の不揮発性メモ
   リが独立して制御可能に設けられた記憶装置であって、 データを管理するための管理情報を、入力されたデータ
   だけでなく、不揮発性メモリからデータ線に読み出され
   その不揮発性メモリとは異なる不揮発性メモリに書き込
   まれるデータについても生成する管理情報処理手段と管
   理情報を付加して不揮発性メモリにデータを書き込む書
   き込み手段とを備えた記憶装置。
4. 【請求項４】 データ線を共用する複数の不揮発性メモ
   リが独立して制御可能に設けられた記憶装置であって、 データを一時的に保持するバッファと、 不揮発性メモリからデータ線に読み出されその不揮発性
   メモリとは異なる不揮発性メモリに転送したデータのプ
   ログラムエラーが発生した場合に、データ線から前記バ
   ッファに保持されたデータを書き込む書き込み手段とを
   備えた記憶装置。
5. 【請求項５】 データに付加されて不揮発性メモリに書
   き込まれるそのデータに対する誤り訂正符号を生成し、
   不揮発性メモリからデータ線に読み出されたデータに対
   する誤り訂正符号に基づいて、そのデータに訂正可能な
   誤りがあることを検出した場合に、データ線から前記バ
   ッファに保持されたデータの誤りを訂正する誤り訂正符
   号処理手段をさらに備え、 前記書き込み手段は、不揮発性メモリからデータ線に読
   み出されたデータをその不揮発性メモリとは異なる不揮
   発性メモリに書き込む場合に、そのデータに訂正可能な
   誤りが検出されたとき、前記バッファに保持されたデー
   タを書き込む請求項４記載の記憶装置。
6. 【請求項６】 データを管理するための管理情報を、入
   力されたデータだけでなく、不揮発性メモリからデータ
   線に読み出されその不揮発性メモリとは異なる不揮発性
   メモリに書き込まれるデータについても生成する管理情
   報処理手段をさらに備え、 前記書き込み手段は、管理情報を付加して不揮発性メモ
   リにデータを書き込む請求項５記載の記憶装置。
7. 【請求項７】 前記管理情報処理手段は、データに訂正
   不可能な誤りが検出された場合に、データに訂正不可能
   な誤りが検出されたことを表す訂正不可能誤り検出情報
   を、そのデータに付加される管理情報に含める請求項６
   記載の記憶装置。
8. 【請求項８】 前記不揮発性メモリは、データの消去単
   位であるブロックがデータの書き込み単位であるページ
   を複数含むフラッシュメモリである請求項７記載の記憶
   装置。
9. 【請求項９】 ブロックのページに書き込まれていたデ
   ータがそのブロックのデータの消去前に退避される場合
   に、退避されるデータが書き込まれるページを含むブロ
   ックを、データが消去されるブロックのあるフラッシュ
   メモリとは異なるフラッシュメモリの書き込み可能なブ
   ロックのうちから選択するブロック選択手段を備える請
   求項８記載の記憶装置。
10. 【請求項１０】 データ線を共用する複数の不揮発性メ
    モリが独立して制御可能に設けられた記憶装置のデータ
    処理方法であって、 不揮発性メモリからデータ線に読み出されたデータがそ
    の不揮発性メモリとは異なる不揮発性メモリに書き込ま
    れる場合に、そのデータの誤りの検出を行い、そのデー
    タに訂正可能な誤りが検出されたとき、その誤りが訂正
    されたデータを書き込むデータ処理方法。
11. 【請求項１１】 データ線を共用する複数の不揮発性メ
    モリが独立して制御可能に設けられた記憶装置のデータ
    処理方法であって、 不揮発性メモリからデータ線に読み出されたデータがそ
    の不揮発性メモリとは異なる不揮発性メモリに書き込ま
    れる場合に、そのデータについて、データを管理するた
    めの管理情報を生成し、 生成された管理情報を付加して不揮発性メモリにそのデ
    ータを書き込むデータ処理方法。
12. 【請求項１２】 データ線を共用する複数の不揮発性メ
    モリが独立して制御可能に設けられた記憶装置のデータ
    処理方法であって、 不揮発性メモリからデータ線に読み出されたデータをそ
    の不揮発性メモリとは異なる不揮発性メモリに転送し、 転送されたデータのプログラムエラーが発生した場合
    に、そのデータが転送された不揮発性メモリとは異なる
    不揮発性メモリに、データ線からバッファに保持されて
    いたデータを書き込むデータ処理方法。
13. 【請求項１３】 データ線を共用する複数の不揮発性メ
    モリが独立して制御可能に設けられた記憶装置のデータ
    処理プログラムであって、 コンピュータに、 不揮発性メモリからデータ線に読み出されたデータがそ
    の不揮発性メモリとは異なる不揮発性メモリに書き込ま
    れる場合に、そのデータの誤りの検出を行う手順、及び
    そのデータに訂正可能な誤りが検出されたとき、その誤
    りが訂正されたデータを書き込む手順を実行させるため
    のデータ処理プログラム。
14. 【請求項１４】 データ線を共用する複数の不揮発性メ
    モリが独立して制御可能に設けられた記憶装置のデータ
    処理プログラムであって、 コンピュータに、 不揮発性メモリからデータ線に読み出されたデータがそ
    の不揮発性メモリとは異なる不揮発性メモリに書き込ま
    れる場合に、そのデータについて、データを管理するた
    めの管理情報を生成する手順、及び生成された管理情報
    を付加して不揮発性メモリにそのデータを書き込む手順
    を実行させるためのデータ処理プログラム。
15. 【請求項１５】 データ線を共用する複数の不揮発性メ
    モリが独立して制御可能に設けられた記憶装置のデータ
    処理プログラムであって、 コンピュータに、 不揮発性メモリからデータ線に読み出されたデータをそ
    の不揮発性メモリとは異なる不揮発性メモリに転送する
    手順、及び転送されたデータのプログラムエラーが発生
    した場合に、データ線からバッファに保持されていたデ
    ータを不揮発性メモリに書き込む手順を実行させるため
    のデータ処理プログラム。