JP2007241619A - Memory controller, nonvolatile storage device, nonvolatile storage system and data write method - Google Patents

Memory controller, nonvolatile storage device, nonvolatile storage system and data write method Download PDF

Info

Publication number
JP2007241619A
JP2007241619A JP2006062551A JP2006062551A JP2007241619A JP 2007241619 A JP2007241619 A JP 2007241619A JP 2006062551 A JP2006062551 A JP 2006062551A JP 2006062551 A JP2006062551 A JP 2006062551A JP 2007241619 A JP2007241619 A JP 2007241619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory
logical
memories
nonvolatile
physical conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006062551A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Nakanishi
雅浩 中西
Tetsushi Kasahara
哲志 笠原
Hironori Mori
博範 森
Choji Sugai
長史 菅井
Kunihiro Maki
晋弘 真木
Toshiyuki Honda
利行 本多
Manabu Inoue
学 井上
Tomoaki Izumi
智紹 泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2006062551A priority Critical patent/JP2007241619A/en
Publication of JP2007241619A publication Critical patent/JP2007241619A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a memory controller capable of optimizing a write speed and peak current suppression corresponding to the kind of a flash memory to be mounted, a nonvolatile storage device and a nonvolatile storage system. <P>SOLUTION: A logical/physical conversion mode determination means 125 determines the logical/physical conversion mode of a logical/physical conversion means 126 according to the kind of mounted nonvolatile memories 130 and 140. Thus, whether to parallelly write data to the nonvolatile memories 130 and 140 or to serially write them to one of the nonvolatile memories is selected. Write is simultaneously performed to the nonvolatile memories 130 and 140 when the nonvolatile memories 130 and 140 are of a low speed type and write is serially performed to one of the nonvolatile memories when they are of a high speed type. Thus, a peak current is suppressed while maintaining a target write speed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、不揮発性メモリを備えた半導体メモリカード等の不揮発性記憶装置、及びそれに内蔵されるメモリコントローラ、さらに、前記不揮発性記憶装置にアクセス装置を構成要件として加えた不揮発性記憶システム、ならびにデータ書き込み方法に関するものである。   The present invention relates to a nonvolatile memory device such as a semiconductor memory card having a nonvolatile memory, a memory controller built in the nonvolatile memory device, a nonvolatile memory system in which an access device is added to the nonvolatile memory device as a component, and The present invention relates to a data writing method.

書き換え可能な不揮発性の主記憶メモリを備えた不揮発性記憶装置は、半導体メモリカードを中心にその需要が広まっている。この不揮発性記憶装置は、不揮発性メモリとしてフラッシュメモリを備え、それを制御するメモリコントローラを有している。メモリコントローラは、デジタルスチルカメラやパーソナルコンピュータ本体等のアクセス装置からの読み書き指示と論理アドレスの指定に応じて、画像などのファイルデータをフラッシュメモリに対して読み書き制御するものとなっている。   The demand for a nonvolatile memory device including a rewritable nonvolatile main memory is increasing mainly for semiconductor memory cards. This nonvolatile storage device includes a flash memory as a nonvolatile memory and has a memory controller for controlling the flash memory. The memory controller controls reading and writing of file data such as images to and from the flash memory in accordance with a read / write instruction and a logical address designation from an access device such as a digital still camera or a personal computer main body.

アクセス装置から1つのファイルデータをフラッシュメモリに書き込む際、通常1回、場合によっては複数回の書き込み指示によって書き込むものであり、1回の書き込み指示では連続する論理アドレス順に書き込まれる。   When writing one file data from the access device to the flash memory, it is usually written once by a write instruction in some cases, and in some cases, written in the order of successive logical addresses.

フラッシュメモリにはさまざまな品種がある。2値NANDフラッシュメモリや多値NANDフラッシュメモリ、ANDフラッシュメモリといったメモリセルのタイプ違いや、容量の違い、あるいはメーカの違いによって性能が異なる。例えば、書き込みに関しては2値NANDフラッシュメモリの方が多値NANDフラッシュメモリよりも書き込み時間が速い。なお書き込み時間とは、メモリコントローラから受信したデータをフラッシュメモリのメモリセルに書き込む(プログラムする)際に要する時間のことをいう。   There are various types of flash memory. The performance varies depending on the type of memory cell such as a binary NAND flash memory, a multi-level NAND flash memory, and an AND flash memory, a difference in capacity, or a difference in manufacturer. For example, with regard to writing, a binary NAND flash memory has a faster writing time than a multi-level NAND flash memory. Note that the write time is a time required for writing (programming) data received from the memory controller into a memory cell of the flash memory.

近年、不揮発性記憶装置に対して、動画など大容量のファイルをリアルタイムすなわち高速に書き込む用途が増加している。そのため複数チップのフラッシュメモリを内蔵し、複数のメモリバスでフラッシュメモリとメモリコントローラを接続して並列に書き込みを行う等の工夫がなされている(例えば、特許文献1参照)。しかし複数のフラッシュメモリに対して並列に書き込みを行うと、書き込み速度は向上するが、ピーク電流も併せて増加することとなる。
特開平6−119128号公報
In recent years, applications for writing a large-capacity file such as a moving image in real time, that is, at high speed, to a nonvolatile storage device are increasing. For this reason, various devices have been devised, such as incorporating flash memory of a plurality of chips, connecting the flash memory and a memory controller with a plurality of memory buses, and performing writing in parallel (for example, see Patent Document 1). However, when writing is performed in parallel on a plurality of flash memories, the writing speed is improved, but the peak current is also increased.
JP-A-6-119128

しかしながら、前述した従来の不揮発性記憶装置にあっては、フラッシュメモリの種類に関わらず、通常の書き込みすなわち連続した論理アドレスに対する書き込みにおいて常に複数のフラッシュメモリに並列に書き込まれる。そのため、書き込み時間が非常に速いフラッシュメモリを搭載した不揮発性記憶装置においては、不揮発性記憶装置として目標としている書き込み速度をはるかに上回る書き込み速度が出てしまい、オーバースペックとなってしまう。並列書き込みの場合は通常書き込みよりもピーク電流が多いので、書き込み速度とピーク電流の抑制の両立ができない。言い換えれば書き込み速度とピーク電流の抑制の両者を最適化することができないといった問題点を有していた。ここで最適化とは、書き込み速度が目標値以上であれば、その条件で最小のピーク電流で足りるものとする。   However, in the conventional nonvolatile memory device described above, regardless of the type of flash memory, normal writing, that is, writing to consecutive logical addresses, is always performed in parallel in a plurality of flash memories. For this reason, in a nonvolatile memory device equipped with a flash memory having a very fast writing time, a writing speed far exceeding the target writing speed as the nonvolatile memory device is obtained, resulting in overspec. In the case of parallel writing, since the peak current is larger than that in normal writing, it is impossible to achieve both the writing speed and the suppression of the peak current. In other words, both the writing speed and the suppression of the peak current cannot be optimized. Here, the optimization means that the minimum peak current is sufficient under the condition if the writing speed is equal to or higher than the target value.

通常の不揮発性記憶装置の用途では、動画データをリアルタイムで記録できる書き込み速度が出せれば十分であり、使用するフラッシュメモリの品種によっては、並列書き込みしなくとも必要な書き込み速度を実現できる場合もある。その場合は複数のフラッシュメモリに並列書き込みせずに、1つのフラッシュメモリのみ書き込むようにすることで、目標速度を確保しつつ、ピーク電流を抑制することができる。   For normal non-volatile storage devices, it is sufficient that a writing speed capable of recording moving image data in real time is sufficient, and depending on the type of flash memory used, the necessary writing speed may be realized without parallel writing. . In that case, it is possible to suppress the peak current while ensuring the target speed by writing only one flash memory without writing in parallel to the plurality of flash memories.

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、実装するフラッシュメモリの種類に対応して書き込み速度とピーク電流の抑制の両者を最適化することのできるメモリコントローラ、不揮発性記憶装置、不揮発性記憶システムと、データ書き込み方法を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a memory controller, a nonvolatile memory device, a nonvolatile memory system capable of optimizing both the writing speed and the suppression of the peak current corresponding to the type of the flash memory to be mounted. An object is to provide a data writing method.

この課題を解決するために、本発明のメモリコントローラは、複数の不揮発性メモリに接続され、外部から指定された論理アドレスに従いデータを書き込み、前記不揮発性メモリからデータを読み出すメモリコントローラであって、前記不揮発性メモリの種類に応じて複数の前記不揮発性メモリにデータを同時に書き込むメモリ数を決定する同時書き込みメモリ数決定手段と、前記同時書き込みメモリ数決定手段で決定された数の不揮発性メモリに、同時にデータを書き込み、前記不揮発性メモリのデータを読み出す読み書き制御部と、を備えるものである。   In order to solve this problem, a memory controller of the present invention is a memory controller that is connected to a plurality of nonvolatile memories, writes data according to a logical address designated from the outside, and reads data from the nonvolatile memory, The number of non-volatile memories determined by the simultaneous write memory number determining means for determining the number of memories to simultaneously write data to the plurality of non-volatile memories according to the type of the non-volatile memory, and the number of non-volatile memories determined by the simultaneous write memory number determining means And a read / write control unit that simultaneously writes data and reads data from the nonvolatile memory.

ここで前記同時書き込みメモリ数決定手段は、前記不揮発性メモリの書き込み性能が高速タイプの場合に同時に書き込む前記メモリ数を小さくし、前記不揮発性メモリの書き込み性能が低速タイプの場合に同時に書き込む前記メモリ数を大きくしてもよい。   Here, the simultaneous write memory number determination means reduces the number of memories to be written simultaneously when the write performance of the nonvolatile memory is a high speed type, and simultaneously writes when the write performance of the nonvolatile memory is a low speed type. The number may be increased.

ここで前記同時書き込みメモリ数決定手段は、前記不揮発性メモリの種類に応じて同時に書き込むメモリ数を決定し、このメモリ数に対応した論物変換モードを決定する論物変換モード決定手段と、前記論物変換モード決定手段で決定された論物変換モードに応じて、前記論理アドレスを前記不揮発性メモリの物理アドレスに対応づける論物変換手段と、を備えるようにしてもよい。   Here, the simultaneous writing memory number determining means determines the number of memories to be simultaneously written according to the type of the nonvolatile memory, and determines the logical-physical conversion mode determining means corresponding to the number of memories, According to the logical-physical conversion mode determined by the logical-physical conversion mode determining means, logical-physical conversion means for associating the logical address with the physical address of the nonvolatile memory may be provided.

ここで前記不揮発性メモリは、その種類を識別するIDコードを保持するものであり、前記同時書き込みメモリ数決定手段は、前記不揮発性メモリのIDコードにより認識されるデータの書き込み速度に応じて前記論物変換手段の論物変換モードを決定するようにしてもよい。   Here, the non-volatile memory holds an ID code for identifying the type thereof, and the simultaneous write memory number determining means determines the data according to the write speed of data recognized by the ID code of the non-volatile memory. The logical / physical conversion mode of the logical / physical conversion means may be determined.

ここで前記不揮発性メモリは、不揮発性メモリを識別するIDコードと論物変換モードとを対応づけるモードテーブルを保持するものであり、前記論物変換モード決定手段は、前記モードテーブルを参照することにより前記論物変換モードを決定するようにしてもよい。   Here, the nonvolatile memory holds a mode table that associates an ID code for identifying the nonvolatile memory with a logical-physical conversion mode, and the logical-physical conversion mode determination means refers to the mode table. The logical-physical conversion mode may be determined by

ここで前記メモリコントローラは、複数のコントローラチップから構成され、前記コントローラチップと1以上の前記不揮発性メモリが1つのバスで接続されているようにしてもよい。   Here, the memory controller may be composed of a plurality of controller chips, and the controller chip and one or more nonvolatile memories may be connected by a single bus.

この課題を解決するために、本発明の不揮発性記憶装置は、複数の不揮発性メモリと、外部から指定された論理アドレスに従い前記不揮発性メモリにデータを書き込み、前記不揮発性メモリからデータを読み出すメモリコントローラとを備えた不揮発性記憶装置であって、前記メモリコントローラは、前記不揮発性メモリの種類に応じて複数の前記不揮発性メモリにデータを同時に書き込むメモリ数を決定する同時書き込みメモリ数決定手段と、前記同時書き込みメモリ数決定手段で決定された数の不揮発性メモリに、同時にデータを書き込み、前記不揮発性メモリのデータを読み出す読み書き制御部と、を備えるものである。   In order to solve this problem, a non-volatile memory device of the present invention includes a plurality of non-volatile memories and a memory that writes data to the non-volatile memory according to a logical address designated from the outside and reads data from the non-volatile memory A non-volatile storage device comprising a controller, wherein the memory controller determines the number of memories that simultaneously write data to the plurality of non-volatile memories according to the type of the non-volatile memory; And a read / write control unit for simultaneously writing data to the number of nonvolatile memories determined by the simultaneous writing memory number determining means and reading the data of the nonvolatile memory.

ここで前記同時書き込みメモリ数決定手段は、前記不揮発性メモリの書き込み性能が高速タイプの場合に同時に書き込む前記メモリ数を小さくし、前記不揮発性メモリの書き込み性能が低速タイプの場合に同時に書き込む前記メモリ数を大きくしてもよい。   Here, the simultaneous write memory number determination means reduces the number of memories to be written simultaneously when the write performance of the nonvolatile memory is a high speed type, and simultaneously writes when the write performance of the nonvolatile memory is a low speed type. The number may be increased.

ここで前記同時書き込みメモリ数決定手段は、前記不揮発性メモリの種類に応じて同時に書き込むメモリ数を決定し、このメモリ数に対応した論物変換モードを決定する論物変換モード決定手段と、前記論物変換モード決定手段で決定された論物変換モードに応じて、前記論理アドレスを前記不揮発性メモリの物理アドレスに対応づける論物変換手段と、を備えるようにしてもよい。   Here, the simultaneous writing memory number determining means determines the number of memories to be simultaneously written according to the type of the nonvolatile memory, and determines the logical-physical conversion mode determining means corresponding to the number of memories, According to the logical-physical conversion mode determined by the logical-physical conversion mode determining means, logical-physical conversion means for associating the logical address with the physical address of the nonvolatile memory may be provided.

ここで前記不揮発性メモリは、その種類を識別するIDコードを保持するものであり、前記同時書き込みメモリ数決定手段は、前記不揮発性メモリのIDコードにより認識されるデータの書き込み速度に応じて前記論物変換手段の論物変換モードを決定するようにしてもよい。   Here, the non-volatile memory holds an ID code for identifying the type thereof, and the simultaneous write memory number determining means determines the data according to the write speed of data recognized by the ID code of the non-volatile memory. The logical / physical conversion mode of the logical / physical conversion means may be determined.

ここで前記不揮発性メモリは、不揮発性メモリを識別するIDコードと論物変換モードとを対応づけるモードテーブルを保持するものであり、前記論物変換モード決定手段は、前記モードテーブルを参照することにより前記論物変換モードを決定するようにしてもよい。   Here, the nonvolatile memory holds a mode table that associates an ID code for identifying the nonvolatile memory with a logical-physical conversion mode, and the logical-physical conversion mode determination means refers to the mode table. The logical-physical conversion mode may be determined by

ここで前記メモリコントローラは、2つ以上のコントローラチップから構成され、各々の前記コントローラチップと1以上の前記不揮発性メモリが1つのバスで接続されているようにしてもよい。   Here, the memory controller may be composed of two or more controller chips, and each of the controller chips and one or more nonvolatile memories may be connected by a single bus.

この課題を解決するために、本発明の不揮発性記憶システムは、上記の不揮発性記憶装置と、前記不揮発性記憶装置にデータを書き込み、及び前記不揮発性記憶装置からデータを読み出すアクセス装置とを備えることを特徴とするものである。   In order to solve this problem, a nonvolatile memory system according to the present invention includes the nonvolatile memory device described above, and an access device that writes data to the nonvolatile memory device and reads data from the nonvolatile memory device. It is characterized by this.

この課題を解決するために、本発明のデータ書き込み方法は、複数の不揮発性メモリに接続され、外部から指定された論理アドレスに従いデータを書き込み、前記不揮発性メモリからデータを読み出すデータ書き込み方法であって、前記不揮発性メモリの種類に応じて複数の前記不揮発性メモリにデータを同時に書き込むメモリ数を決定し、決定された数の不揮発性メモリに、同時にデータを書き込むものである。   In order to solve this problem, a data writing method of the present invention is a data writing method that is connected to a plurality of nonvolatile memories, writes data according to a logical address designated from the outside, and reads data from the nonvolatile memory. Thus, the number of memories in which data is simultaneously written in the plurality of nonvolatile memories is determined according to the type of the nonvolatile memory, and the data is simultaneously written in the determined number of nonvolatile memories.

ここで前記同時書き込みメモリ数の決定は、前記不揮発性メモリの書き込み性能が高速タイプの場合に同時に書き込む前記メモリ数を小さくし、前記不揮発性メモリの書き込み性能が低速タイプの場合に該メモリ数を大きくするようにしてもよい。   Here, the determination of the number of simultaneous write memories is performed by reducing the number of memories to be written simultaneously when the write performance of the nonvolatile memory is a high-speed type, and reducing the number of memories when the write performance of the nonvolatile memory is a low-speed type. You may make it enlarge.

ここで前記同時書き込みメモリ数の決定は、前記不揮発性メモリの種類に応じて同時に書き込むメモリ数を決定し、このメモリ数に対応した論物変換モードを決定し、決定された論物変換モードに応じて、前記論理アドレスを前記不揮発性メモリの物理アドレスに対応づけるようにしてもよい。   Here, the determination of the number of simultaneous write memories determines the number of memories to be simultaneously written according to the type of the nonvolatile memory, determines a logical-physical conversion mode corresponding to the number of memories, and determines the determined logical-physical conversion mode. Accordingly, the logical address may be associated with the physical address of the nonvolatile memory.

ここで前記不揮発性メモリは、その種類を識別するIDコードを保持するものであり、前記同時書き込みメモリ数の決定は、前記不揮発性メモリのIDコードにより認識されるデータの書き込み速度に応じて前記論物変換手段の論物変換モードを決定するようにしてもよい。   Here, the non-volatile memory holds an ID code for identifying the type, and the determination of the number of simultaneous write memories depends on the write speed of data recognized by the ID code of the non-volatile memory. The logical / physical conversion mode of the logical / physical conversion means may be determined.

ここで前記不揮発性メモリは、不揮発性メモリを識別するIDコードと論物変換モードとを対応づけるモードテーブルを保持するものであり、前記論物変換モードの決定は、前記モードテーブルを参照することにより前記論物変換モードを決定するようにしてもよい。   Here, the non-volatile memory holds a mode table that associates an ID code for identifying the non-volatile memory with a logical-physical conversion mode, and the logical-physical conversion mode is determined by referring to the mode table. The logical-physical conversion mode may be determined by

本発明によれば、論物変換モード決定手段が、実装された不揮発性メモリの種類に応じて論物変換手段の論物変換モードを決定することにより、複数の前記不揮発性メモリに対してデータを並列的に書き込むか、あるいは、1つの不揮発性メモリに直列的に書き込むかの選択を行うことが可能となる。具体的には、不揮発性メモリが低速タイプの場合には同時に書き込む不揮発性メモリの数を多くし、高速タイプの場合には同時に書き込む不揮発性メモリの数を少なくしたので、目標となる書き込み速度を維持しつつピーク電流を抑制することができる。   According to the present invention, the logical / physical conversion mode determination means determines the logical / physical conversion mode of the logical / physical conversion means according to the type of the mounted nonvolatile memory, thereby providing data to the plurality of nonvolatile memories. Can be selected in parallel or in a single nonvolatile memory in series. Specifically, when the non-volatile memory is a low speed type, the number of non-volatile memories that are simultaneously written is increased, and when the non-volatile memory is a high speed type, the number of non-volatile memories that are simultaneously written is reduced. The peak current can be suppressed while maintaining.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態による不揮発性記憶システムについて説明する。図1は、第1の実施の形態における不揮発性記憶システムを示すブロック図である。図1において、不揮発性記憶システムは、アクセス装置100と不揮発性記憶装置110を含んで構成される。不揮発性記憶装置110は、メモリコントローラ120と不揮発性メモリ130および140を含む。メモリコントローラ120はホストインターフェース121、バッファ122、読み書き制御部123、CPU部124、論物変換モード決定部125、論物変換部126を含む。なお、論物変換モード決定部125と論物変換部126をまとめたブロックを、同時書き込みメモリ数決定部127とする。
(First embodiment)
The nonvolatile memory system according to the first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing a nonvolatile memory system according to the first embodiment. In FIG. 1, the nonvolatile storage system includes an access device 100 and a nonvolatile storage device 110. The nonvolatile storage device 110 includes a memory controller 120 and nonvolatile memories 130 and 140. The memory controller 120 includes a host interface 121, a buffer 122, a read / write control unit 123, a CPU unit 124, a logical / physical conversion mode determination unit 125, and a logical / physical conversion unit 126. A block in which the logical / physical conversion mode determination unit 125 and the logical / physical conversion unit 126 are combined is referred to as a simultaneous write memory number determination unit 127.

ホストインターフェース121はデータの書き込み時にはアクセス装置100から論理アドレスと書き込むべきデータとを受信すると共に、データをバッファ122に保持し、論理アドレスをCPU部及び論物変換部に与えるものである。   The host interface 121 receives a logical address and data to be written from the access device 100 when writing data, holds the data in the buffer 122, and gives the logical address to the CPU unit and logical-physical conversion unit.

バッファ122は、アクセス装置100から不揮発性メモリ130や140にデータを書き込んだり読み出したりする際にデータを一時保持するものであり、不揮発性メモリ130や140の書き込み単位であるページサイズ(例えば2kバイト)より大きいサイズのバッファである。   The buffer 122 temporarily stores data when data is written to or read from the nonvolatile memory 130 or 140 from the access device 100, and the page size (for example, 2 kbytes) that is a writing unit of the nonvolatile memory 130 or 140. ) Larger size buffer.

読み書き制御部123は、バッファ122に一時記憶されたデータを不揮発性メモリ130や140に書き込んだり、不揮発性メモリ110に記憶されたデータをバッファ122に読み出すためのブロックである。その際、CPU部124から不揮発性メモリ130や140の物理アドレスを受信する。   The read / write control unit 123 is a block for writing data temporarily stored in the buffer 122 to the non-volatile memories 130 and 140 and reading data stored in the non-volatile memory 110 to the buffer 122. At that time, the physical addresses of the nonvolatile memories 130 and 140 are received from the CPU unit 124.

CPU部124は、メモリコントローラ120全体を制御したり、アクセス装置100から受信した論理アドレスに基づいて不揮発性メモリ130や140の物理アドレスを論物変換部126の変換処理に基づいて生成するものである。なお、ホストインターフェース121、バッファ122、読み書き制御部123およびCPU部124は一般的に公知の技術を用いて実現できるので、詳細説明は省略する。   The CPU unit 124 controls the entire memory controller 120 or generates a physical address of the nonvolatile memory 130 or 140 based on the conversion process of the logical-physical conversion unit 126 based on the logical address received from the access device 100. is there. Note that the host interface 121, the buffer 122, the read / write control unit 123, and the CPU unit 124 can be realized using generally known techniques, and thus detailed description thereof is omitted.

論物変換モード決定部125は、不揮発性メモリ130もしくは140から読み出したIDコードに基づき、後述するモードテーブルを参照することによってモードを決定するものである。ここではモードA,モードBの2つの論物変換モードがある。   The logical-physical conversion mode determination unit 125 determines a mode by referring to a mode table described later based on the ID code read from the nonvolatile memory 130 or 140. Here, there are two logical-physical conversion modes, mode A and mode B.

論物変換部126は、論物変換モード決定部125が指定したモードに応じて、アクセス装置100が指定した論理アドレスを物理アドレスに変換するブロックである。モードAは高速のフラッシュメモリに対して用いる直列書き込みモードであり、同時に書き込むメモリ数は1である。一方モードBは低速の不揮発性メモリに対して用いる並列の書き込みモードであり、同時に書き込むメモリ数はここでは2とする。これらのモードによって対象とする論理アドレスの変換の対象となるビットを後述するように異ならせている。   The logical / physical conversion unit 126 is a block that converts the logical address specified by the access device 100 into a physical address in accordance with the mode specified by the logical / physical conversion mode determination unit 125. Mode A is a serial write mode used for a high-speed flash memory, and the number of memories to be simultaneously written is one. On the other hand, mode B is a parallel writing mode used for a low-speed nonvolatile memory, and the number of memories to be simultaneously written is 2 here. The bits to be converted in the target logical address are changed depending on these modes as described later.

この実施の形態では複数、ここでは2つの不揮発性メモリ130,140を有している。これらの不揮発性メモリ130、140とし、これらは同じ種類のフラッシュメモリであり、同じIDコードを有する。以下ではそれぞれメモリ0、メモリ1とする。それぞれのフラッシュメモリのサイズは例えば1Gバイトとする。   In this embodiment, a plurality of, here two, nonvolatile memories 130 and 140 are provided. These nonvolatile memories 130 and 140 are the same type of flash memory, and have the same ID code. Hereinafter, it is assumed that the memory is 0 and the memory 1, respectively. The size of each flash memory is, for example, 1 Gbyte.

図2は、物理ブロックのメモリマップである。各物理ブロックは書き込み単位である複数のページから構成される。ここでは各物理ブロックはページ番号PN0〜PN127までの128ページから構成される。各ページは4セクター分のデータが記憶できるようになっている。1ページのサイズは2kバイト、1物理ブロックのサイズは256kバイトである。   FIG. 2 is a memory map of physical blocks. Each physical block is composed of a plurality of pages which are write units. Here, each physical block is composed of 128 pages with page numbers PN0 to PN127. Each page can store data for four sectors. The size of one page is 2 kbytes, and the size of one physical block is 256 kbytes.

図3は、論物変換モード決定部125が参照するモードテーブルを示す説明図である。論物変換モード決定部121内に不揮発性メモリやROMを設け、ここでモードテーブルを保持しておいてもよく、又モードテーブルを不揮発性メモリ130又は140に保持しておき、初期化時にこのモードテーブルを論物変換モード決定部125のRAM内に読出してもよい。さてモードテーブルは図3に示すように、フラッシュメモリメーカや2値NANDフラッシュメモリか多値NANDフラッシュメモリかのタイプ、および容量毎にIDコードが記録されており、さらにIDコードに対応して論物変換モード、すなわちどの論物変換モードを使用するかを示す情報が記憶されている。なお、通常2値NANDフラッシュメモリの方が多値NANDフラッシュメモリのよりも高速である。同じタイプのフラッシュメモリであっても、フラッシュメモリメーカや品種、容量の相違によって速度は若干異なる。そこで図3に示すようにフラッシュメモリの種類に応じてモードA又はモードBのいずれかに設定されている。フラッシュメモリが更に多数ある場合には、4個のフラッシュメモリに同時に書き込む変換モード、例えばモードC等を設けることができる。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a mode table referred to by the logical-physical conversion mode determination unit 125. A non-volatile memory or ROM may be provided in the logical-physical conversion mode determination unit 121, and the mode table may be held here, or the mode table may be held in the non-volatile memory 130 or 140, and this may be stored at initialization. The mode table may be read into the RAM of the logical-physical conversion mode determination unit 125. As shown in FIG. 3, an ID code is recorded in the mode table for each flash memory manufacturer, the type of binary NAND flash memory or multi-level NAND flash memory, and the capacity. Information indicating the physical conversion mode, that is, which logical-physical conversion mode is used is stored. In general, the binary NAND flash memory is faster than the multi-level NAND flash memory. Even with the same type of flash memory, the speed varies slightly depending on the flash memory manufacturer, product type, and capacity. Therefore, as shown in FIG. 3, either mode A or mode B is set according to the type of flash memory. When there are a larger number of flash memories, a conversion mode for simultaneously writing to four flash memories, such as mode C, can be provided.

次に本実施の形態の動作、特にアクセス装置100から書き込み命令が発せられた場合、不揮発性記憶装置110の動作について説明する。
[電源立ち上げ時の初期化処理]
まず、アクセス装置100が不揮発性記憶装置110に電源を供給した後、メモリコントローラ120は読み書き制御部123を介して、いずれかの不揮発性メモリ、例えば130からIDコードを読み込む。
Next, the operation of the present embodiment, particularly the operation of the nonvolatile memory device 110 when a write command is issued from the access device 100 will be described.
[Initialization at power-on]
First, after the access device 100 supplies power to the nonvolatile storage device 110, the memory controller 120 reads an ID code from one of the nonvolatile memories, for example 130, via the read / write control unit 123.

CPU部124は読み込まれたIDコードを論物変換モード決定部125に転送し、論物変換モード決定部125は、内部のROMに記憶されたモードテーブル(図3)に基づいて論物変換モードを決定する。本実施の形態においては、不揮発性メモリ130と140が共にA社製2値フラッシュメモリ(1Gバイト品)であってIDコードが「0」の場合と、A社製多値フラッシュメモリ(1Gバイト品)であってIDコードが「1」の場合に分けて説明する。前者はモードA、後者はモードBとなる。これらのモード情報は論物変換部126に転送され、論物変換部126における論物変換モードをモードA又はBのいずれかに決定し、アクセス装置100からのアクセス待ち状態(通常動作)に遷移する。
[通常動作時の処理]
まず、電源立ち上げ時の初期化処理において、モードAに設定された場合について説明する。例えばA社製2値フラッシュメモリ(1Gバイト品)を使用した場合はモードAとなる。
The CPU unit 124 transfers the read ID code to the logical-physical conversion mode determination unit 125, and the logical-physical conversion mode determination unit 125 performs the logical-physical conversion mode based on the mode table (FIG. 3) stored in the internal ROM. Decide. In the present embodiment, both the non-volatile memories 130 and 140 are the A company binary flash memory (1 Gbyte product) and the ID code is “0”, and the A company multilevel flash memory (1 Gbyte). And the ID code is “1”. The former is mode A and the latter is mode B. The mode information is transferred to the logical / physical conversion unit 126, and the logical / physical conversion mode in the logical / physical conversion unit 126 is determined to be either mode A or B, and the state transitions to the access waiting state (normal operation) from the access device 100 To do.
[Processing during normal operation]
First, a case where mode A is set in the initialization process when the power is turned on will be described. For example, when a binary flash memory (1 Gbyte product) manufactured by company A is used, mode A is set.

図4はモードAの場合の論理アドレス空間と物理アドレス空間を示す図である。なお、ここでは簡単のため、FATなどの管理情報領域などについては省略し、全論理アドレス空間はデータが書き込まれる領域(通常領域)として考える。本図において、論理アドレスの0〜2GB分(論理ブロックアドレスLBA0〜8191)のうち前半のLBA0〜4095はメモリ番号0の不揮発性メモリすなわち不揮発性メモリ130に割付けられ、後半のLBA4096〜8191はメモリ番号1の不揮発性メモリすなわち不揮発性メモリ140に割付けられる。不揮発性メモリ側では130、140毎に夫々物理ブロックアドレス(PBA)0〜4095を有しており、メモリ番号によって区別されている。物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスとはウェアレベリングによって変換される。   FIG. 4 is a diagram showing a logical address space and a physical address space in the case of mode A. For the sake of simplicity, the management information area such as FAT is omitted, and the entire logical address space is considered as an area (normal area) in which data is written. In this figure, among the logical addresses 0 to 2 GB (logical block addresses LBA0 to 8191), the first half LBA0 to 4095 are allocated to the nonvolatile memory having the memory number 0, that is, the nonvolatile memory 130, and the second half LBAs 4096 to 8191 are memory. It is assigned to the non-volatile memory number 1, that is, the non-volatile memory 140. The nonvolatile memory side has physical block addresses (PBA) 0 to 4095 for each of 130 and 140, and is distinguished by the memory number. The physical block address and the logical block address are converted by wear leveling.

アクセス装置100は、論理アドレス0から連続する論理アドレスに対して1Mバイト分のデータの書き込み命令を転送したものとする。ホストインターフェース121は書き込み命令や論理アドレス及びデータを受信し、バッファ122にデータを一時記憶する。一方論理アドレスを論物変換部126に転送し、論物変換部126は図5に基づいて論物変換処理を行う。   Assume that the access device 100 has transferred a 1 Mbyte data write command to logical addresses continuous from logical address 0. The host interface 121 receives a write command, a logical address, and data, and temporarily stores the data in the buffer 122. On the other hand, the logical address is transferred to the logical-physical conversion unit 126, and the logical-physical conversion unit 126 performs logical-physical conversion processing based on FIG.

論物変換処理において、論理アドレスフォーマットのb20とb8〜b0は、そのまま物理アドレスフォーマットの対応するビットにコピーするが、論理アドレスフォーマットのb19〜b9(論理ブロックアドレス)はそのまま物理アドレスフォーマットのb19〜b9(物理ブロックアドレス)にコピーせず、物理ブロックアドレスPBA0〜PBA4095の間を満遍なく使用するようにウェアレベリング処理を行う。なおウェアレベリングについては一般的な公知技術であるので説明を省略する。   In the logical-physical conversion process, b20 and b8 to b0 of the logical address format are copied as they are to the corresponding bits of the physical address format, but b19 to b9 (logical block address) of the logical address format are directly b19 to b of the physical address format. The wear leveling process is performed so that the physical block addresses PBA0 to PBA4095 are used evenly without copying to b9 (physical block address). Since wear leveling is a generally known technique, description thereof is omitted.

書き込まれるデータは論理アドレス0からの1Mバイト分であるので、セクターサイズを512バイトとすると、式(1)により2048のセクターにデータが書き込まれる。即ち図5の論理アドレスフォーマットにおいてb10〜b0の11ビット分が論理アドレスに応じて変化するビットとなり、b20〜b11は常に値0となる。従って、この場合には不揮発性メモリ130側のみの4つの物理ブロックにデータが書かれることとなる。
1Mバイト/512バイト=2048=211 ・・・(1)
Since the data to be written is 1 Mbyte from the logical address 0, assuming that the sector size is 512 bytes, the data is written in 2048 sectors according to equation (1). That is, in the logical address format of FIG. 5, 11 bits from b10 to b0 are bits that change according to the logical address, and b20 to b11 always have the value 0. Therefore, in this case, data is written in four physical blocks only on the nonvolatile memory 130 side.
1 Mbyte / 512 bytes = 2048 = 2 11 (1)

上記の通り決定した物理アドレスは読み書き制御部123に転送される。読み書き制御部123は該物理アドレスと、バッファ122に一時記憶されたデータを不揮発性メモリ130に転送する(図6A)。   The physical address determined as described above is transferred to the read / write control unit 123. The read / write control unit 123 transfers the physical address and data temporarily stored in the buffer 122 to the nonvolatile memory 130 (FIG. 6A).

図6A,6Bは、高速の不揮発性メモリの書き込みを表すタイムチャートである。なお、転送期間TTとはメモリコントローラ120からメモリバスを介して不揮発性メモリ130や140にデータを転送する期間であり、書き込み時間WTとは不揮発性メモリ130や140がデータを受信した後にメモリアレイにデータを書き込む期間である。目標時間とは、不揮発性記憶装置110が目標とする書き込み速度に対応した時間である。   6A and 6B are time charts showing writing in a high-speed nonvolatile memory. The transfer period TT is a period in which data is transferred from the memory controller 120 to the nonvolatile memories 130 and 140 via the memory bus. The write time WT is a memory array after the nonvolatile memories 130 and 140 receive data. This is the period for writing data to The target time is a time corresponding to the write speed targeted by the nonvolatile memory device 110.

図6Aにおいて、転送期間TTには書き込み単位であるページサイズ毎に物理アドレスとデータが転送される。その直後の書き込み期間WTにおいて不揮発性メモリ130のメモリセルに対して書き込みがなされる。図6Aにおいて目標時間とは、不揮発性記憶装置110が目標とする書き込み完了までの時間であり、例えばMPEG2の動画記録に対応する場合は、2Mバイト/秒乃至は4Mバイト/秒の書き込み速度が必要である。これ以降の説明では、簡単のため、4Mバイト/秒を目標書き込み速度とする。これを以下の式(2)に従って4kバイトあたりの書き込みの目標時間に換算すると、1m秒となる。
4kバイト/4Mバイト秒=1m秒 ・・・(2)
In FIG. 6A, a physical address and data are transferred for each page size which is a writing unit in the transfer period TT. Writing is performed to the memory cells of the nonvolatile memory 130 in the writing period WT immediately after that. In FIG. 6A, the target time is the time required for the nonvolatile storage device 110 to complete the writing. For example, in the case of MPEG2 moving image recording, a writing speed of 2 Mbytes / second to 4 Mbytes / second is used. is necessary. In the following description, for the sake of simplicity, the target writing speed is 4 Mbytes / second. When this is converted into a target time for writing per 4 kbytes according to the following equation (2), 1 ms is obtained.
4 kbytes / 4 Mbyte seconds = 1 msec (2)

次に、不揮発性メモリ130への書き込み時間について説明する。2値NANDフラッシュメモリは多値NANDと比較すると書き込み速度が速く、例えば、A社製2値フラッシュメモリ(1Gバイト品)の書き込み時間(WT)を300μ秒とする。また転送に要する時間(TT)は、設計によって異なるが100μ秒確保しておければ十分である。   Next, the writing time to the nonvolatile memory 130 will be described. The binary NAND flash memory has a higher writing speed than the multi-level NAND. For example, the writing time (WT) of the binary flash memory (1 Gbyte product) manufactured by Company A is 300 μsec. Further, the time (TT) required for transfer varies depending on the design, but it is sufficient if 100 μsec is secured.

従って、図6A及び以下の式(3)に示すように、2kバイト(1ページ)分のデータを続けて2回書き込む場合に要する時間は、800μ秒であることがわかる。
(300μ秒+100μ秒)×2=800μ秒 ・・・(3)
つまり目標時間である1m秒以内に4kバイト分のデータを書き込むことが可能となる。言い換えれば、書き込み時間と転送時間を合わせた時間が500μ秒以下となるフラッシュメモリであれば、図6Aに示す直列書き込み(モードA)でも目標速度を満足することができる。なお、書き換え等で不要となる物理ブロック(256kバイト分)を、あるタイミングで消去する必要があるが、ここでは簡単のため消去については省略する。
Therefore, as shown in FIG. 6A and the following expression (3), it can be seen that the time required to write data of 2 kbytes (one page) continuously twice is 800 μsec.
(300 μsec + 100 μsec) × 2 = 800 μsec (3)
In other words, 4 kbytes of data can be written within the target time of 1 ms. In other words, if the flash memory has a combined write time and transfer time of 500 μsec or less, the target speed can be satisfied even with the serial write (mode A) shown in FIG. 6A. Although it is necessary to erase a physical block (for 256 kbytes) which becomes unnecessary by rewriting or the like at a certain timing, the erasure is omitted here for simplicity.

このフラッシュメモリのように比較的高速のフラッシュメモリにおいて、図6Bに示すように並列書き込みを行った場合、目標時間の1/2以下で書き込みが完了する。しかし書き込み期間に発生するピーク電流が2倍となり、アクセス装置100に実装された電池寿命が早くなってしまう。つまり、目標速度を満足しつつ寿命が長くなるように最適化するのであれば、図6Aに示すような直列書き込みになるようにした方が合理的であると言える。   In a relatively high-speed flash memory such as this flash memory, when parallel writing is performed as shown in FIG. 6B, writing is completed in half or less of the target time. However, the peak current generated in the writing period is doubled, and the life of the battery mounted on the access device 100 is shortened. That is, it can be said that it is more reasonable to perform the serial writing as shown in FIG. 6A if the optimization is made so that the lifetime is extended while satisfying the target speed.

次に、電源立ち上げ時の初期化処理において、モードBに設定された場合について説明する。例えばA社製多値フラッシュメモリ(1Gバイト品)を使用した場合はモードBとなる。   Next, the case where the mode B is set in the initialization process when the power is turned on will be described. For example, when a multi-value flash memory (1 Gbyte product) manufactured by company A is used, mode B is set.

図7はモードBの場合の論理アドレス空間とこれに対応する物理アドレス空間を示す図である。この場合に論理ブロックアドレス0〜4095には1つの論理ブロックアドレスは512kBの容量を持っており、1つの論理ブロックアドレスに対して2つの不揮発性メモリの物理ブロックが割当てられることとなる。各物理ブロックは256kBである。   FIG. 7 is a diagram showing a logical address space and a physical address space corresponding to this in the mode B. In this case, one logical block address has a capacity of 512 kB in the logical block addresses 0 to 4095, and two physical blocks of the nonvolatile memory are allocated to one logical block address. Each physical block is 256 kB.

図8はモードBでの論理アドレスと物理アドレスの論物変換方法を示す説明図である。論理アドレスのフォーマットのb2にメモリ番号が割り付けられているので、連続する論理アドレスに対して2kバイト単位毎に不揮発性メモリ130と140が交互に指定されることとなる。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing a logical-physical conversion method between a logical address and a physical address in mode B. Since the memory number is assigned to b2 of the logical address format, the non-volatile memories 130 and 140 are alternately designated every 2 kbytes for the continuous logical address.

前述したモードAの場合と同様に、論理アドレス0から連続する論理アドレスに対して1Mバイト分のデータの書き込み命令がアクセス装置100より転送された場合について相違点のみについて説明する。   As in the case of mode A described above, only the difference will be described in the case where a write command for data of 1 Mbytes is transferred from the access device 100 to logical addresses continuous from logical address 0.

論物変換部126は論物変換処理において、論理アドレスフォーマットのb9〜b0は、そのまま物理アドレスフォーマットの対応するビットにコピーするが、論理アドレスフォーマットのb20〜b10(論理ブロックアドレス)はそのまま物理アドレスフォーマットのb19〜b9(物理ブロックアドレス)にコピーせず、物理ブロックアドレスPBA0〜PBA4095の間を満遍なく使用するようなウェアレベリング処理を行う。   In the logical-physical conversion unit 126, in the logical-physical conversion process, b9 to b0 of the logical address format are directly copied to the corresponding bits of the physical address format, but b20 to b10 (logical block address) of the logical address format are directly physical addresses. A wear leveling process is performed in which the space between the physical block addresses PBA0 to PBA4095 is used evenly without being copied to the format b19 to b9 (physical block address).

書き込まれるデータの論理アドレスは0から1Mバイト分であるので、式(1)により図8の論理アドレスフォーマットにおいてb10〜b0の11ビット分が論理アドレスに応じて変化するビットとなり、b20〜b11は常に値0となる。メモリ番号が割り付けられたビットはb2であるので、図7に示すように2kバイト単位毎に不揮発性メモリ130と140に交互にデータが書かれることとなる。   Since the logical address of the data to be written is from 0 to 1 Mbytes, 11 bits from b10 to b0 in the logical address format of FIG. 8 are changed according to the logical address according to the equation (1), and b20 to b11 are The value is always 0. Since the bit to which the memory number is assigned is b2, as shown in FIG. 7, data is alternately written in the nonvolatile memories 130 and 140 every 2 kbytes.

上記の通り決定した物理アドレスは読み書き制御部123に転送され、読み書き制御部123は該物理アドレスと、バッファ122に一時記憶されたデータを不揮発性メモリ130と140に転送する。   The physical address determined as described above is transferred to the read / write controller 123, and the read / write controller 123 transfers the physical address and the data temporarily stored in the buffer 122 to the nonvolatile memories 130 and 140.

図9Bにおいて、転送時間や目標時間は前述した図6Bのそれと同様であるので説明を省略する。書き込み時間は、多値NANDフラッシュメモリを使用しているため、図6Aよりも長くなる。例えば、A社製多値フラッシュメモリ(1Gバイト品)の書き込み時間WTを800μ秒とする。従って、図9Bに示すように2kバイト分のデータを並列に書き込む場合に要する時間は、転送時間TT(100μ秒)を加えて次式(4)により900μ秒であることがわかる。
800μ秒+100μ秒=900μ秒 ・・・(4)
つまり目標時間である1m秒以内で4kバイト分のデータを書き込むことが可能である。言い換えれば、書き込み時間と転送時間を合わせた時間が1000μ秒以下となるフラッシュメモリであれば、図9Bに示す並列書き込み(モードB)であれば目標速度を満足することが可能となる。この場合に、図9Aのような直列書き込みした場合は目標時間を満足できないことがわかる。
In FIG. 9B, the transfer time and the target time are the same as those in FIG. The write time is longer than that in FIG. 6A because the multi-level NAND flash memory is used. For example, the write time WT of the multi-value flash memory (1 Gbyte product) manufactured by Company A is 800 μsec. Therefore, as shown in FIG. 9B, it can be seen that the time required for writing 2 kbytes of data in parallel is 900 μsec according to the following equation (4) with the transfer time TT (100 μsec) added.
800 μsec + 100 μsec = 900 μsec (4)
That is, data of 4 kbytes can be written within the target time of 1 ms. In other words, if the flash memory has a combined write time and transfer time of 1000 μsec or less, the parallel writing (mode B) shown in FIG. 9B can satisfy the target speed. In this case, it can be seen that the target time cannot be satisfied when serial writing is performed as shown in FIG. 9A.

即ち直列書き込みモードAでは図5に示すように、メモリ番号を物理ブロックアドレスの上位とすることによって図6Aに示すようにいずれか一方の不揮発性メモリにデータを書き込むことができ、直列書き込みが実現できる。又モードBの並列書き込み処理では、図8に示すようにメモリ番号として用いるアドレスを最小書き込み単位であるページ単位以下とすることによって、図9Bに示すように最小書き込み単位で複数の不揮発性メモリに対して並列にデータを書き込むことができる。   In other words, in the serial write mode A, as shown in FIG. 5, by setting the memory number at the higher rank of the physical block address, data can be written to either one of the non-volatile memories as shown in FIG. it can. In the parallel write processing in mode B, by setting the address used as the memory number as shown in FIG. 8 to be equal to or less than the page unit which is the minimum write unit, a plurality of nonvolatile memories are stored in the minimum write unit as shown in FIG. On the other hand, data can be written in parallel.

以上のように、使用する不揮発性メモリの書き込み速度に応じて論物変換モードを切り替えることにより、目標速度を維持しつつ、ピーク電流での合理化を図ることができる。なお、図3に示したモードテーブルの内容は、不揮発性記憶装置110の設計段階で決めればよい。但し、将来の不揮発性メモリに対応できるようにするために、モードテーブルを簡単に変更できるようにしておくことが望ましい。そのためには、例えば不揮発性メモリ130や140の一部の領域にモードテーブルを記憶しておき、電源立ち上げ時の初期化処理において論物変換モード決定部125内部に設けたRAMに読み出すようにすればよい。そして、モードテーブルの変更が生じた場合は、不揮発性記憶装置の製造工程の中で、モードテーブルを書き替えれば良い。   As described above, by switching the logical-physical conversion mode according to the writing speed of the nonvolatile memory to be used, rationalization at the peak current can be achieved while maintaining the target speed. The contents of the mode table shown in FIG. 3 may be determined at the design stage of the nonvolatile memory device 110. However, it is desirable that the mode table can be easily changed in order to be compatible with future nonvolatile memories. For this purpose, for example, a mode table is stored in a part of the non-volatile memory 130 or 140, and is read out to a RAM provided in the logical-physical conversion mode determination unit 125 in the initialization process when the power is turned on. do it. When the mode table is changed, the mode table may be rewritten during the manufacturing process of the nonvolatile memory device.

(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態による不揮発性記憶システムについて説明する。図10は、第2の実施の形態における不揮発性記憶システムのブロック図である。基本的な構成は、図10に示した第1の実施の形態による不揮発性記憶システムと同様である。本実施の形態の不揮発性記憶装置810は、メモリコントローラ820と、不揮発性メモリ130や140を有しているが、これらのメモリに接続するメモリバスの本数を1本にした点である。読み書き制御部823は、不揮発性メモリ130と140を切り替えるためのチップイネーブル信号CE0とCE1を出力するようになっている。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a nonvolatile memory system according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a block diagram of a nonvolatile memory system according to the second embodiment. The basic configuration is the same as that of the nonvolatile memory system according to the first embodiment shown in FIG. The nonvolatile memory device 810 of this embodiment includes a memory controller 820 and nonvolatile memories 130 and 140, but the number of memory buses connected to these memories is one. The read / write controller 823 outputs chip enable signals CE0 and CE1 for switching between the nonvolatile memories 130 and 140.

次に本実施の形態の動作について説明する。尚、電源立ち上げ時の初期化処理については第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
[通常動作時の処理]
選択されている不揮発性メモリが高速不揮発性メモリの場合には、図11Aに示すようにデータ伝送と書き込みとを直列で行う。こうすれば前述した場合と同様の二値NAND型フラッシュメモリの場合には2回の書き込み時間が目標時間内に入り、この時間内で書き込みを終了することができる。又この場合に並列書き込み処理とすれば、図11Bに示すように転送時間のみがずれ、書き込み時間が重なる並列書き込みとなる。この場合には目標時間の約1/2となり、オーバースペックとなる。
Next, the operation of the present embodiment will be described. Note that the initialization process when the power is turned on is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[Processing during normal operation]
When the selected nonvolatile memory is a high-speed nonvolatile memory, data transmission and writing are performed in series as shown in FIG. 11A. In this way, in the case of a binary NAND flash memory similar to that described above, the write time of two times falls within the target time, and the write can be completed within this time. In this case, if the parallel writing process is performed, only the transfer time is shifted as shown in FIG. In this case, it becomes about ½ of the target time, which is overspec.

又選択されている不揮発性メモリが低速の場合にはAモードで直列書き込みとすると図12Aに示すように、目標時間を超えてしまうこととなる。この場合には図12Bに示すようにモードBによって並列の書き込み処理を行う。こうすれば目標時間内に書き込み処理を終えることができる。   If the selected non-volatile memory is low speed, serial writing in the A mode will exceed the target time as shown in FIG. 12A. In this case, parallel write processing is performed in mode B as shown in FIG. In this way, the writing process can be completed within the target time.

第1の実施の形態による不揮発性記憶システムと異なり、メモリバスを共通化したので、メモリバス競合が生じないように、不揮発性メモリ130に対するデータ転送期間と不揮発性メモリ140に対するデータ転送期間を時間的にずらす必要がある。その為に、読み書き制御部823は2kバイト単位でデータ転送とチップイネーブル信号を切り替える。その他の動作は、第1の実施の形態による不揮発性記憶システムと同様である。   Unlike the non-volatile storage system according to the first embodiment, since the memory bus is shared, the data transfer period for the non-volatile memory 130 and the data transfer period for the non-volatile memory 140 are timed so that memory bus contention does not occur. Need to be shifted. For this purpose, the read / write control unit 823 switches between data transfer and a chip enable signal in units of 2 kbytes. Other operations are the same as those of the nonvolatile memory system according to the first embodiment.

以上、第1の実施の形態および第2の実施の形態で説明した通り、使用する不揮発性メモリの種類に応じて、論物変換モード決定部125がモードテーブルに応じて論物変換部126の論物変換モードを図4もしくは図7のように切り替えるようにしたので、目標パフォーマンスを維持しつつ、電力面で合理化することが可能となる。なお、第1の実施の形態においても、図11や図12に示すように転送期間をずらしても構わない。   As described above, as described in the first embodiment and the second embodiment, the logical-physical conversion mode determination unit 125 performs the logical-physical conversion unit 126 according to the mode table according to the type of nonvolatile memory to be used. Since the logical-physical conversion mode is switched as shown in FIG. 4 or FIG. 7, it is possible to rationalize the power while maintaining the target performance. Also in the first embodiment, the transfer period may be shifted as shown in FIGS.

また第1,第2の実施の形態では、読み書き制御部123あるいは823が、不揮発性メモリ130と140の両者に対して書き込み制御を行うようにした。これに代えてメモリコントローラ120あるいは820を2セット設け、一方のメモリコントローラが不揮発性メモリ130を、他方のメモリコントローラが不揮発性メモリ140の読み書き制御を行うようにしても構わない。より一般的にはメモリコントローラを複数のコントローラチップから構成し、各コントローラチップと1以上の不揮発性メモリとを1つのバスで接続する。但し、その場合は、一方のメモリコントローラをマスターコントローラとして、マスターコントローラがデータの振り分けを行う必要がある。また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。   In the first and second embodiments, the read / write control unit 123 or 823 performs write control on both the nonvolatile memories 130 and 140. Alternatively, two sets of memory controllers 120 or 820 may be provided, and one memory controller may perform read / write control of the nonvolatile memory 130 and the other memory controller may perform read / write control of the nonvolatile memory 140. More generally, the memory controller is composed of a plurality of controller chips, and each controller chip and one or more nonvolatile memories are connected by one bus. However, in that case, it is necessary for one of the memory controllers to serve as a master controller, and the master controller distributes data. Further, the present invention is not limited to the above embodiment.

本発明にかかるメモリコントローラ、不揮発性記憶装置、不揮発性記憶システム及びデータ書き込み方法は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを使用した装置において、書き込み速度とピーク電流とを最適化することができる。本発明にかかる装置は、静止画記録再生装置や動画記録再生装置等のポータブルAV機器、あるいは携帯電話等のポータブル通信機器の記録媒体として利用可能である。   The memory controller, the nonvolatile memory device, the nonvolatile memory system, and the data writing method according to the present invention can optimize the writing speed and the peak current in a device using a nonvolatile memory such as a flash memory. The apparatus according to the present invention can be used as a recording medium of a portable AV device such as a still image recording / reproducing device or a moving image recording / reproducing device, or a portable communication device such as a mobile phone.

本発明の第1の実施の形態における不揮発性記憶システムのブロック図である。1 is a block diagram of a nonvolatile storage system according to a first embodiment of the present invention. 本実施の形態における物理ブロックのメモリマップである。It is a memory map of the physical block in this Embodiment. 本実施の形態におけるモードテーブルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the mode table in this Embodiment. モードAによる論理アドレスと物理アドレスの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the logical address by mode A, and a physical address. 高速の不揮発性メモリを使用した場合の論物変換方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the logical-physical conversion method at the time of using a high-speed non-volatile memory. 高速の不揮発性メモリに対してモードAでの書き込みを表すタイムチャートである。It is a time chart showing the writing in the mode A with respect to a high-speed non-volatile memory. 高速の不揮発性メモリに対してモードBでの書き込みを表すタイムチャートである。It is a time chart showing the writing in the mode B with respect to a high-speed non-volatile memory. モードBによる論理アドレスと物理アドレスの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the logical address by mode B, and a physical address. 低速の不揮発性メモリを使用した場合の論物変換方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the logical-physical conversion method at the time of using a low-speed non-volatile memory. 低速の不揮発性メモリに対してモードAでの書き込みを表すタイムチャートである。It is a time chart showing the writing in the mode A with respect to a low-speed non-volatile memory. 低速の不揮発性メモリに対してモードBでの書き込みを表すタイムチャートである。It is a time chart showing the writing in the mode B with respect to a low-speed nonvolatile memory. 第2の実施の形態における不揮発性記憶システムのブロック図である。It is a block diagram of the non-volatile storage system in 2nd Embodiment. 高速の不揮発性メモリに対してモードAでの書き込みを表すタイムチャートである。It is a time chart showing the writing in the mode A with respect to a high-speed non-volatile memory. 高速の不揮発性メモリに対してモードBでの書き込みを表すタイムチャートである。It is a time chart showing the writing in the mode B with respect to a high-speed non-volatile memory. 低速の不揮発性メモリに対してモードAの書き込みを表すタイムチャートである。It is a time chart showing the writing of mode A with respect to a low-speed non-volatile memory. 低速の不揮発性メモリに対してモードBの書き込みを表すタイムチャートである。It is a time chart showing the writing of the mode B with respect to a low-speed non-volatile memory.

符号の説明Explanation of symbols

100 アクセス装置
110、810 不揮発性記憶装置
120、820 メモリコントローラ
121 ホストインターフェース
122 バッファ
123、823 読み書き制御部
124 CPU部
125 論物変換モード決定部
126 論物変換部
130 不揮発性メモリ(フラッシュメモリ0)
140 不揮発性メモリ(フラッシュメモリ1)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Access apparatus 110,810 Nonvolatile storage device 120,820 Memory controller 121 Host interface 122 Buffer 123,823 Read / write control part 124 CPU part 125 Logical-physical conversion mode determination part 126 Logical-physical conversion part 130 Nonvolatile memory (flash memory 0)
140 Nonvolatile memory (flash memory 1)

Claims (18)

複数の不揮発性メモリに接続され、外部から指定された論理アドレスに従いデータを書き込み、前記不揮発性メモリからデータを読み出すメモリコントローラであって、
前記不揮発性メモリの種類に応じて複数の前記不揮発性メモリにデータを同時に書き込むメモリ数を決定する同時書き込みメモリ数決定手段と、
前記同時書き込みメモリ数決定手段で決定された数の不揮発性メモリに、同時にデータを書き込み、前記不揮発性メモリのデータを読み出す読み書き制御部と、を備えるメモリコントローラ。
A memory controller connected to a plurality of nonvolatile memories, writing data according to a logical address designated from the outside, and reading data from the nonvolatile memory,
Simultaneous write memory number determining means for determining the number of memories for simultaneously writing data to the plurality of nonvolatile memories according to the type of the nonvolatile memory;
A memory controller comprising: a read / write control unit that simultaneously writes data to the number of nonvolatile memories determined by the simultaneous write memory number determination unit and reads data from the nonvolatile memory.
前記同時書き込みメモリ数決定手段は、
前記不揮発性メモリの書き込み性能が高速タイプの場合に同時に書き込む前記メモリ数を小さくし、前記不揮発性メモリの書き込み性能が低速タイプの場合に同時に書き込む前記メモリ数を大きくした請求項1に記載のメモリコントローラ。
The simultaneous writing memory number determining means includes:
2. The memory according to claim 1, wherein when the writing performance of the nonvolatile memory is a high-speed type, the number of memories to be written simultaneously is reduced, and when the writing performance of the nonvolatile memory is a low-speed type, the number of memories to be written simultaneously is increased. controller.
前記同時書き込みメモリ数決定手段は、
前記不揮発性メモリの種類に応じて同時に書き込むメモリ数を決定し、このメモリ数に対応した論物変換モードを決定する論物変換モード決定手段と、
前記論物変換モード決定手段で決定された論物変換モードに応じて、前記論理アドレスを前記不揮発性メモリの物理アドレスに対応づける論物変換手段と、を備えた請求項1又は2に記載のメモリコントローラ。
The simultaneous writing memory number determining means includes:
A logical-physical conversion mode determining means for determining the number of memories to be simultaneously written according to the type of the nonvolatile memory, and determining a logical-physical conversion mode corresponding to the number of memories;
The logical-physical conversion unit that associates the logical address with a physical address of the nonvolatile memory according to the logical-physical conversion mode determined by the logical-physical conversion mode determination unit. Memory controller.
前記不揮発性メモリは、その種類を識別するIDコードを保持するものであり、
前記同時書き込みメモリ数決定手段は、前記不揮発性メモリのIDコードにより認識されるデータの書き込み速度に応じて前記論物変換手段の論物変換モードを決定する請求項1〜3のいずれかに記載のメモリコントローラ。
The non-volatile memory holds an ID code that identifies its type,
The said simultaneous writing memory number determination means determines the logical-physical conversion mode of the said logical-physical conversion means according to the writing speed of the data recognized by the ID code of the said non-volatile memory. Memory controller.
前記不揮発性メモリは、不揮発性メモリを識別するIDコードと論物変換モードとを対応づけるモードテーブルを保持するものであり、
前記論物変換モード決定手段は、前記モードテーブルを参照することにより前記論物変換モードを決定する請求項3又は4に記載のメモリコントローラ。
The non-volatile memory holds a mode table that associates an ID code for identifying the non-volatile memory with a logical-physical conversion mode,
5. The memory controller according to claim 3, wherein the logical-physical conversion mode determination unit determines the logical-physical conversion mode by referring to the mode table.
前記メモリコントローラは、複数のコントローラチップから構成され、前記コントローラチップと1以上の前記不揮発性メモリが1つのバスで接続されている請求項1〜5のいずれかに記載のメモリコントローラ。   The memory controller according to claim 1, wherein the memory controller includes a plurality of controller chips, and the controller chip and one or more nonvolatile memories are connected by a single bus. 複数の不揮発性メモリと、
外部から指定された論理アドレスに従い前記不揮発性メモリにデータを書き込み、前記不揮発性メモリからデータを読み出すメモリコントローラとを備えた不揮発性記憶装置であって、
前記メモリコントローラは、
前記不揮発性メモリの種類に応じて複数の前記不揮発性メモリにデータを同時に書き込むメモリ数を決定する同時書き込みメモリ数決定手段と、
前記同時書き込みメモリ数決定手段で決定された数の不揮発性メモリに、同時にデータを書き込み、前記不揮発性メモリのデータを読み出す読み書き制御部と、を備える不揮発性記憶装置。
A plurality of nonvolatile memories;
A non-volatile storage device comprising a memory controller that writes data to the non-volatile memory according to a logical address designated from the outside and reads data from the non-volatile memory,
The memory controller is
Simultaneous write memory number determining means for determining the number of memories for simultaneously writing data to the plurality of nonvolatile memories according to the type of the nonvolatile memory;
A non-volatile storage device comprising: a read / write control unit that simultaneously writes data to the number of non-volatile memories determined by the simultaneous write memory number determining unit and reads data from the non-volatile memory.
前記同時書き込みメモリ数決定手段は、
前記不揮発性メモリの書き込み性能が高速タイプの場合に同時に書き込む前記メモリ数を小さくし、前記不揮発性メモリの書き込み性能が低速タイプの場合に同時に書き込む前記メモリ数を大きくした請求項7に記載の不揮発性記憶装置。
The simultaneous writing memory number determining means includes:
The nonvolatile memory according to claim 7, wherein when the writing performance of the nonvolatile memory is a high-speed type, the number of memories to be written simultaneously is reduced, and when the writing performance of the nonvolatile memory is a low-speed type, the number of memories to be written simultaneously is increased. Sex memory device.
前記同時書き込みメモリ数決定手段は、
前記不揮発性メモリの種類に応じて同時に書き込むメモリ数を決定し、このメモリ数に対応した論物変換モードを決定する論物変換モード決定手段と、
前記論物変換モード決定手段で決定された論物変換モードに応じて、前記論理アドレスを前記不揮発性メモリの物理アドレスに対応づける論物変換手段と、を備えた請求項7又は8に記載の不揮発性記憶装置。
The simultaneous writing memory number determining means includes:
A logical-physical conversion mode determining means for determining the number of memories to be simultaneously written according to the type of the nonvolatile memory, and determining a logical-physical conversion mode corresponding to the number of memories;
9. The logical-physical conversion unit that associates the logical address with a physical address of the nonvolatile memory according to the logical-physical conversion mode determined by the logical-physical conversion mode determination unit. Non-volatile storage device.
前記不揮発性メモリは、その種類を識別するIDコードを保持するものであり、
前記同時書き込みメモリ数決定手段は、前記不揮発性メモリのIDコードにより認識されるデータの書き込み速度に応じて前記論物変換手段の論物変換モードを決定する請求項7〜9のいずれかに記載の不揮発性記憶装置。
The non-volatile memory holds an ID code that identifies its type,
The said simultaneous writing memory number determination means determines the logical-physical conversion mode of the said logical-physical conversion means according to the writing speed of the data recognized by the ID code of the said non-volatile memory. Nonvolatile storage device.
前記不揮発性メモリは、不揮発性メモリを識別するIDコードと論物変換モードとを対応づけるモードテーブルを保持するものであり、
前記論物変換モード決定手段は、前記モードテーブルを参照することにより前記論物変換モードを決定する請求項9又は10に記載の不揮発性記憶装置。
The non-volatile memory holds a mode table that associates an ID code for identifying the non-volatile memory with a logical-physical conversion mode,
The non-volatile storage device according to claim 9, wherein the logical-physical conversion mode determination unit determines the logical-physical conversion mode by referring to the mode table.
前記メモリコントローラは、2つ以上のコントローラチップから構成され、各々の前記コントローラチップと1以上の前記不揮発性メモリが1つのバスで接続されている請求項7〜11のいずれかに記載の不揮発性記憶装置。   The nonvolatile memory according to claim 7, wherein the memory controller includes two or more controller chips, and each of the controller chips and one or more nonvolatile memories are connected by one bus. Storage device. 請求項7〜12のいずれかに記載の不揮発性記憶装置と、
前記不揮発性記憶装置にデータを書き込み、及び前記不揮発性記憶装置からデータを読み出すアクセス装置とを備える不揮発性記憶システム。
The nonvolatile memory device according to any one of claims 7 to 12,
A non-volatile storage system comprising: an access device that writes data to the non-volatile storage device and reads data from the non-volatile storage device.
複数の不揮発性メモリに接続され、外部から指定された論理アドレスに従いデータを書き込み、前記不揮発性メモリからデータを読み出すデータ書き込み方法であって、
前記不揮発性メモリの種類に応じて複数の前記不揮発性メモリにデータを同時に書き込むメモリ数を決定し、
決定された数の不揮発性メモリに、同時にデータを書き込むデータ書き込み方法。
A data writing method that is connected to a plurality of nonvolatile memories, writes data according to a logical address designated from the outside, and reads data from the nonvolatile memory,
Determine the number of memories that simultaneously write data to the plurality of nonvolatile memories according to the type of the nonvolatile memory,
A data writing method for simultaneously writing data to a determined number of nonvolatile memories.
前記同時書き込みメモリ数の決定は、
前記不揮発性メモリの書き込み性能が高速タイプの場合に同時に書き込む前記メモリ数を小さくし、前記不揮発性メモリの書き込み性能が低速タイプの場合に該メモリ数を大きくする請求項14に記載のデータ書き込み方法。
The determination of the number of simultaneous write memories is as follows:
15. The data writing method according to claim 14, wherein when the writing performance of the nonvolatile memory is a high-speed type, the number of memories to be simultaneously written is reduced, and when the writing performance of the nonvolatile memory is a low-speed type, the number of memories is increased. .
前記同時書き込みメモリ数の決定は、
前記不揮発性メモリの種類に応じて同時に書き込むメモリ数を決定し、
このメモリ数に対応した論物変換モードを決定し、
決定された論物変換モードに応じて、前記論理アドレスを前記不揮発性メモリの物理アドレスに対応づける請求項14又は15に記載のデータ書き込み方法。
The determination of the number of simultaneous write memories is as follows:
Determine the number of memories to be simultaneously written according to the type of the nonvolatile memory,
Determine the logical-physical conversion mode corresponding to the number of memories,
16. The data writing method according to claim 14, wherein the logical address is associated with a physical address of the nonvolatile memory according to the determined logical-physical conversion mode.
前記不揮発性メモリは、その種類を識別するIDコードを保持するものであり、
前記同時書き込みメモリ数の決定は、前記不揮発性メモリのIDコードにより認識されるデータの書き込み速度に応じて前記論物変換手段の論物変換モードを決定する請求項14〜16のいずれかに記載のデータ書き込み方法。
The non-volatile memory holds an ID code that identifies its type,
17. The determination of the number of simultaneous write memories determines a logical-physical conversion mode of the logical-physical conversion unit according to a data writing speed recognized by an ID code of the nonvolatile memory. Data writing method.
前記不揮発性メモリは、不揮発性メモリを識別するIDコードと論物変換モードとを対応づけるモードテーブルを保持するものであり、
前記論物変換モードの決定は、前記モードテーブルを参照することにより前記論物変換モードを決定する請求項16又は17に記載のデータ書き込み方法。
The non-volatile memory holds a mode table that associates an ID code for identifying the non-volatile memory with a logical-physical conversion mode,
18. The data writing method according to claim 16, wherein the logical-physical conversion mode is determined by referring to the mode table.
JP2006062551A 2006-03-08 2006-03-08 Memory controller, nonvolatile storage device, nonvolatile storage system and data write method Pending JP2007241619A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006062551A JP2007241619A (en) 2006-03-08 2006-03-08 Memory controller, nonvolatile storage device, nonvolatile storage system and data write method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006062551A JP2007241619A (en) 2006-03-08 2006-03-08 Memory controller, nonvolatile storage device, nonvolatile storage system and data write method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007241619A true JP2007241619A (en) 2007-09-20

Family

ID=38587107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006062551A Pending JP2007241619A (en) 2006-03-08 2006-03-08 Memory controller, nonvolatile storage device, nonvolatile storage system and data write method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007241619A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8631214B2 (en) 2010-11-03 2014-01-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Memory control circuit, control method therefor, and image processing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8631214B2 (en) 2010-11-03 2014-01-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Memory control circuit, control method therefor, and image processing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11880602B2 (en) Data writing method and storage device
US8386698B2 (en) Data accessing method for flash memory and storage system and controller using the same
KR101300657B1 (en) Memory system having nonvolatile memory and buffer memory and data read method thereof
US7937523B2 (en) Memory system with nonvolatile semiconductor memory
US8681552B2 (en) System and method for accessing and storing interleaved data
KR100441587B1 (en) Semiconductor memory device having block alignment function
TWI385519B (en) Data writing method, and flash storage system and controller using the same
US20080250220A1 (en) Memory system
US11630766B2 (en) Memory system and operating method thereof
KR100816761B1 (en) Memory card system including nand flash memory and sram/nor flash memory and data storage method thereof
US20090310412A1 (en) Methods of data management in non-volatile memory devices and related non-volatile memory systems
EP1413959A1 (en) Flash memory apparatus and method for merging data stored in the same
US8127072B2 (en) Data storage device and method for accessing flash memory
US20100057979A1 (en) Data transmission method for flash memory and flash memory storage system and controller using the same
JPWO2007000862A1 (en) MEMORY CONTROLLER, NONVOLATILE MEMORY DEVICE, NONVOLATILE MEMORY SYSTEM, AND DATA WRITE METHOD
JP2000067574A (en) Semiconductor memory
JPH1185609A (en) Semiconductor memory and data managing method therefor
CN107665091B (en) Data reading method, data writing method and storage controller thereof
JP2010152703A (en) Nonvolatile storage device, information recording system, and information recording method
US8037236B2 (en) Flash memory writing method and storage system and controller using the same
KR20070118533A (en) Non-volatile memory
US20090210612A1 (en) Memory controller, nonvolatile memory device, and nonvolatile memory system
JP4561246B2 (en) Memory device
JP2009175877A (en) Semiconductor memory
CN112230849A (en) Memory control method, memory storage device and memory controller