JP2005092677A - Memory device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複数の書き換え可能な不揮発性メモリを搭載したメモリ装置に関するものである。 The present invention relates to a memory device equipped with a plurality of rewritable nonvolatile memories.
近年、デジタル情報を保存する記憶装置として、書き換え可能な不揮発性メモリを搭載したメモリカードが広まってきている。メモリカードは、小型かつ耐震性に優れるため、今後、益々携帯機器で多用されることが期待されている。 In recent years, memory cards equipped with a rewritable nonvolatile memory have become widespread as storage devices for storing digital information. Since memory cards are small and have excellent earthquake resistance, they are expected to be increasingly used in portable devices in the future.
書き換え可能な不揮発性の半導体メモリの代表的なものとして、NAND型フラッシュメモリがある。NAND型フラッシュメモリは、ブロック単位でデータの読み書きが行われるため、小容量のデータの書き込みを得意としない。例えば、ブロックサイズより小容量のデータを書き込む場合には、既に書き込まれているデータを読み出して、データを差し替えた後にブロック単位で再度書き込む必要がある。 As a typical rewritable nonvolatile semiconductor memory, there is a NAND flash memory. Since NAND-type flash memory reads and writes data in units of blocks, it is not good at writing small amounts of data. For example, when writing data having a capacity smaller than the block size, it is necessary to read the already written data, replace the data, and then write again in block units.
フラッシュメモリをディスクオパレーティングシステムの制御の下で使用する場合、フレキシブルディスクに施されているフォーマットと同様のフォーマットが用いられる。このフォーマットでは、フラッシュメモリの記憶領域として、ブート領域、FAT(ファイルアロケーションテーブル)領域、ディレクトリ領域、データ領域に分けられている。データ領域は、ブート領域に記憶された定義に従って複数のクラスタに理論的に分割され、フラッシュメモリ内に記憶されるファイルは、クラスタを単位として扱われている。 When the flash memory is used under the control of the disk operating system, a format similar to the format applied to the flexible disk is used. In this format, the storage area of the flash memory is divided into a boot area, a FAT (file allocation table) area, a directory area, and a data area. The data area is theoretically divided into a plurality of clusters according to the definition stored in the boot area, and files stored in the flash memory are handled in units of clusters.
しかし、従来のフラッシュメモリのフォーマットでは、クラスタとブロックの位置が一致していなかった。この場合、あるクラスタに記憶されているデータ(ファイル)を更新しようとすると、更新する必要のないデータまでブロック単位で一緒に消去されてしまうために、更新する必要のないデータについては、他のクラスタに退避する必要があった。フラッシュメモリにデータを書き込む場合も同様の問題を生じていた。 However, in the conventional flash memory format, the positions of clusters and blocks do not match. In this case, if you try to update the data (file) stored in a certain cluster, even the data that does not need to be updated will be erased together in units of blocks. It was necessary to evacuate to the cluster. Similar problems occur when data is written to the flash memory.
このような問題を解決するため、特許文献1に記載された方法がある。これは複数のフロックから構成され、記憶データをブロック単位で一括して消去可能なブロック消去型記憶媒体であって、このブロック消去型記憶媒体は、整数個のブロックと、データの記録単位であるクラスタとを実質的に一致させるフォーマット情報を作成し、このフォーマット情報を記憶したフォーマット情報記憶領域を備えることを特徴とするものである。
特許文献1の方法は、フラッシュメモリ内のメモリセルアレーにおいて、1バイトの記憶容量を有する複数の記憶領域を設け、各記憶領域を例えば縦16384行、横528列のマトリクス状に配置し、メモリセルアレーの各行は528バイトの記憶容量を有するページを構成する。各ページには連続的に1から16384までのページアドレスが付与され、各ページに含まれる各記憶領域には、連続的に1から528までのカラムアドレスが与えられる。そして各ページは、先頭から16ページ単位で1つのブロックが構成されるようになっている。
In the method of
しかしメモリカードに用いられているNAND型フラッシュメモリは、近年ブロックサイズが大きくなる傾向にあり、小容量のデータの書き込みに関しては相対的に遅くなるという問題がある。しかし、ファイルシステムを記憶する領域(以下、FAT領域という)に書き込むデータは他のデータと比べて一般的に小容量のデータであることが多く、FAT領域への書き込み速度が遅いことが、メモリカードの平均的な書き込み速度を下げる要因となっていた。 However, NAND flash memories used in memory cards tend to have a large block size in recent years, and there is a problem that writing data with a small capacity is relatively slow. However, data written to an area for storing a file system (hereinafter referred to as a FAT area) is generally small-capacity data in comparison with other data, and the writing speed to the FAT area is often slow. It was a factor that lowered the average writing speed of the card.
本発明はFAT領域へのデータの書き込み速度、読み出し速度を上げることによって、メモリカード全体のアクセス速度を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the access speed of the entire memory card by increasing the writing speed and reading speed of data in the FAT area.
本願の請求項1の発明は、小容量のデータの書き込み及び読み出しを行う第1のメモリ手段と、大容量のデータの書き込み及び読み出しを行う第2のメモリ手段と、前記第1及び第2のメモリ手段のアドレス空間全体を1つのアドレス空間として用い、先頭アドレス領域のデータを前記第1のメモリ手段の少なくとも一部に記憶し、その他の領域のデータを前記第2のメモリ手段に記憶させる制御を行う制御手段と、を具備することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a first memory means for writing and reading a small amount of data, a second memory means for writing and reading a large amount of data, and the first and second Control using the entire address space of the memory means as one address space, storing data in the head address area in at least a part of the first memory means, and storing data in other areas in the second memory means And a control means for performing the above.
本願の請求項2の発明は、請求項1のメモリ装置において、前記アドレス空間の先頭アドレス領域は、ファイルシステムを記録する領域として用いることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the memory device according to the first aspect, the head address area of the address space is used as an area for recording a file system.
本願の請求項3の発明は、請求項1又は2のメモリ装置において、前記第1のメモリ手段及び前記第2のメモリ手段は、書き換え可能な不揮発性の半導体メモリであることを特徴とする。
The invention of
本願の請求項4の発明は、請求項1又は2のメモリ装置において、前記第1のメモリ手段及び前記第2のメモリ手段は、書き換え可能な不揮発性の半導体メモリを搭載したメモリカードであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the memory device according to the first or second aspect, the first memory means and the second memory means are a memory card on which a rewritable nonvolatile semiconductor memory is mounted. It is characterized by.
本発明によれば、小容量データに対しては書き込み速度が速い第1のメモリ手段を用い、大容量データに対しては第2のメモリ手段を用いることによって、メモリ装置全体のデータの書き込み速度を上げることが可能となる。 According to the present invention, the first memory means having a high writing speed is used for small-capacity data and the second memory means is used for large-capacity data. Can be raised.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1におけるメモリ装置について、図1及び図2を用いて説明する。図1は本実施の形態におけるメモリ装置の構成図である。このメモリ装置1は、例えばディジタル・スチル・カメラ、パーソナルコンピュータ等の電子機器に装着して使用されるメモリカードである。このメモリ装置1は、ホストインタフェース2、カードコントローラ3、バッファメモリ4、フラッシュメモリコントローラ5、複数のフラッシュメモリ61、62、63、64、65を含んで構成される。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the memory device according to
ホストインタフェース2は、メモリ装置1が装着される電子機器本体(以下、ホストという)とのインタフェースを行うブロックである。カードコントローラ3は、メモリカード1全体を制御するブロックである。バッファメモリ4は、ホストから転送されてきたデータを一時的に保持するメモリである。フラッシュメモリコントローラ5は後述するフラッシュメモリを選択して、データを書き込んだり、読み出したりするブロックである。フラッシュメモリ61〜64は、ホストから転送されたデータを書き込む不揮発性の半導体メモリである。
The
図2に示すように、フラッシュメモリ61〜64は、1つのアドレス空間を構成しており、本実施の形態ではFAT領域はアドレス番号が小さい領域に配置される。このため、第1のフラッシュメモリ61は、第1のメモリ手段と呼び、ブロックサイズが小さいフラッシュメモリを用いる。第2〜第4のフラッシュメモリ62、63、64は、第2のメモリ手段と呼び、ブロックサイズが大きいフラッシュメモリを用いる。そして第1及び第2のメモリ手段のアドレス空間全体を1つのアドレス空間として用いる。
As shown in FIG. 2, the flash memories 61 to 64 constitute one address space, and in the present embodiment, the FAT area is arranged in an area having a small address number. For this reason, the first flash memory 61 is called a first memory means, and a flash memory having a small block size is used. The second to
以上のように構成されたメモリ装置1のデータ書き込み処理について説明する。カードコントローラ3は、ホストインタフェース2を介して、ホストからの書き込みコマンドを受けると、ホストから送られてくるデータをバッファメモリ4に一時的に保持し、ブロック単位でフラッシュメモリコントローラ5へデータの転送を行う。フラッシュメモリコントローラ5は、データの書き込みアドレスを基に、フラッシュメモリ61〜64の中から書き込むべきフラッシュメモリを選択し、データの転送、およびデータの書き込みを行う。例えば、書き込みアドレスがFAT領域のアドレスであれば、第1のフラッシュメモリ61を選択し、所定のアドレスにデータの書き込みを行う。
Data write processing of the
以上のように、小容量のデータが書き込まれる領域には、ブロックサイズが小さいフラッシュメモリを用い、また、大容量のデータが書き込まれる領域には、ブロックサイズの大きいフラッシュメモリを用いる。このことによって、メモリカードの書き込み速度の向上を図ることができる。 As described above, a flash memory having a small block size is used for an area where a small amount of data is written, and a flash memory having a large block size is used for an area where a large amount of data is written. As a result, the writing speed of the memory card can be improved.
尚、上記の実施の形態では、第1のフラッシュメモリはブロックサイズが小さいNAND型フラッシュメモリとしたが、方式が異なるフラッシュメモリ、例えばブロックサイズが小さいNOR型のフラッシュメモリであっても良い。 In the above embodiment, the first flash memory is a NAND flash memory having a small block size, but may be a flash memory having a different method, for example, a NOR flash memory having a small block size.
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2におけるメモリ装置について、図3及び図4を用いて説明する。図3は本発明の実施の形態2におけるメモリ装置7の構成図である。図3において、図1と同一機能を持つブロックについては、図1と同一番号を付することによって説明を省略する。メモリカードコントローラ8は、後述する第1〜第4のメモリカード91〜94を制御するコントローラである。第1〜第4のメモリカード91〜94は、ホストから転送されたデータを書き込む不揮発性のメモリカードである。図4に示すようにメモリカード91〜94は、1つのアドレス空間を構成しており、本実施の形態では、FAT領域はアドレス番号が小さい領域に配置される。第1のメモリカード91は第1のメモリ手段と呼び、小容量データのアクセス速度が速いメモリカードを用いる。第2〜第4のメモリカード92、93、94は、第2のメモリ手段と呼び、大容量データのアクセス速度が速いメモリカードを用いる。
(Embodiment 2)
Next, a memory device according to
以上のように構成されたメモリ装置7のデータ書き込み処理について説明する。カードコントローラ3は、ホストインタフェース2を介して、ホストからの書き込みコマンドを受けると、ホストから送られてくるデータをバッファメモリ4に一時的に保持し、ブロック単位でメモリカードコントローラ8へデータの転送を行う。メモリカードコントローラ8は、データの書き込みアドレスを基に、第1〜第4のメモリカード91〜94の中から書き込むべきメモリカードの選択を行い、データの転送、およびデータの書き込みを行う。例えば、書き込みアドレスがFAT領域のアドレスであれば、第1のメモリカード91を選択し、所定のアドレスにデータの書き込みを行う。
Data write processing of the
以上のように、小容量のデータが書き込まれるFAT領域には、小容量のデータの書き込み速度が速いメモリカードを用いる。また、通常のデータ領域には、大容量のデータの書き込み速度が速いメモリカードを用いる。こうすることによって、メモリ装置の書き込み速度の向上を図ることができる。また、データを保持するメモリとしてメモリカードを用いることで、各メモリ部分を容易に交換することが可能となる。例えば、FAT領域を記録するメモリカードをより小容量データの書き込みが高速なメモリカードに交換することで、メモリ装置の高速化を容易に図ることができる。また、各メモリカードを通常の容量のものから大容量のメモリカードに交換することで、メモリ装置の大容量化を容易に図ることが可能となる。 As described above, a memory card having a high writing speed for small-capacity data is used in the FAT area in which small-capacity data is written. In the normal data area, a memory card having a high writing speed for large-capacity data is used. By doing so, it is possible to improve the writing speed of the memory device. Further, by using a memory card as a memory for holding data, each memory portion can be easily replaced. For example, it is possible to easily increase the speed of the memory device by replacing the memory card that records the FAT area with a memory card that can write a smaller amount of data at a higher speed. Further, it is possible to easily increase the capacity of the memory device by replacing each memory card with a memory card having a large capacity.
尚、実施の形態2において、第1〜第4のメモリカード91〜94は同方式のメモリカードでなくてもよく、例えば、コンパクトフラッシュ(登録商標)カードとSDメモリカードを混在させても良い。 In the second embodiment, the first to fourth memory cards 91 to 94 do not have to be the same type of memory card. For example, a Compact Flash (registered trademark) card and an SD memory card may be mixed. .
尚、実施の形態1では、第1のフラッシュメモリにFAT領域とデータ領域を混在させて記録するとした。また実施の形態2では、第1のメモリカードにFAT領域とデータ領域を混在させて記録するとした。しかしFAT領域のみを記録するようにしてもよい。 In the first embodiment, the FAT area and the data area are mixedly recorded in the first flash memory. In the second embodiment, the FAT area and the data area are mixedly recorded on the first memory card. However, only the FAT area may be recorded.
尚、実施の形態2では、不揮発性メモリを搭載したメモリカードに対して実施した場合を説明したが、その他、例えばコンピュータが内蔵するメモリに対しても、同様に実施することが可能である。 In the second embodiment, the case where the present invention is applied to a memory card equipped with a non-volatile memory has been described. However, the present invention can be similarly applied to, for example, a memory built in a computer.
このようなメモリ装置は、例えばモバイルサーバ、ノート型PC、各種PDAなど、アクセス頻度の高いデータと、容量の多いコンテンツデータなどを半導体メモリからアクセスする携帯用の機器には好適に利用できる。 Such a memory device can be suitably used for portable devices such as mobile servers, notebook PCs, and various PDAs that access frequently accessed data and large-capacity content data from a semiconductor memory.
1,7 メモリ装置
2 ホストインタフェース
3 コントローラ
4 バッファメモリ
5 フラッシュメモリコントローラ
6 フラッシュメモリ
8 メモリカードコントローラ
61 第1のフラッシュメモリ
62 第2のフラッシュメモリ
63 第3のフラッシュメモリ
64 第4のフラッシュメモリ
91 第1のメモリカード
92 第2のメモリカード
93 第3のメモリカード
94 第4のメモリカード
DESCRIPTION OF
Claims (4)
大容量のデータの書き込み及び読み出しを行う第2のメモリ手段と、
前記第1及び第2のメモリ手段のアドレス空間全体を1つのアドレス空間として用い、先頭アドレス領域のデータを前記第1のメモリ手段の少なくとも一部に記憶し、その他の領域のデータを前記第2のメモリ手段に記憶させる制御を行う制御手段と、を具備することを特徴とするメモリ装置。 First memory means for writing and reading a small amount of data;
A second memory means for writing and reading a large amount of data;
The entire address space of the first and second memory means is used as one address space, data in the head address area is stored in at least a part of the first memory means, and data in other areas is stored in the second area. Control means for performing control to be stored in the memory means.
3. The memory device according to claim 1, wherein the first memory means and the second memory means are memory cards equipped with a rewritable nonvolatile semiconductor memory.
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