JP2008269473A - データ残存期間管理装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データ残存期間が有限の記憶装置について、データ残存期間をユーザが把握容易とするためのデータ残存期間管理装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明の一例であるデータ残存期間管理装置は、記憶装置８ａに記憶されている監視対象データ１０に対応するサンプリングデータを記憶装置８ａから読み出し、当該サンプリングデータの測定結果に基づいて統計データ１６を算出する統計算出手段２２と、時間経過にしたがって統計データが変化する特性を表す残存期間特性データ１５と、統計算出手段２２が算出した統計データ１６とに基づいて、監視対象データ１０のデータ残存期間を表す残存期間データ１７を求める残存期間検出手段とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、データ残存期間（記憶が維持される期間）が有限のメモリに対して用いられるデータ残存期間管理装置及び方法に関する。

特許文献１では、経年劣化する部品から構成される電子装置について、この経年劣化する部品の故障予測を行うための故障予測方法が開示されている。

この特許文献１の故障予測方法では、経年劣化部品に通常の使用状態より高い環境負荷が与えられ、高い環境負荷の与えられた経年劣化部品の異常が検出され、この検出された異常に基づいて経年劣化部品の故障予測が行われる。
特開２００５−２２１４１３号公報

ユーザは、データ残存期間が有限の記憶装置にデータを記憶する録画・録音機器を用いる場合、取り扱い説明書等の記載内容にしたがってその記憶装置のデータ残存期間を意識しながらデータを保存・管理する必要がある。

データ残存期間が有限の記録装置が高密度、新方式になると、それまでの記憶装置よりもデータ残存期間が短くなる場合がある。

この場合、ユーザがデータ残存期間に注意を払う必要性が増す。ユーザは、取扱説明書等のガイドにそってデータ残存期間に応じた作業をする必要がある。例えば、ユーザは、データ残存期間が経過する前に、確実にデータを保存しておくために、データの２次保存又は恒久保存を行う必要がある。

上記特許文献１は、電子装置を構成する部品の故障予測を行なう方法であり、データ残存期間が有限の記憶装置に記憶されているデータのデータ残存期間については検討されていない。

本発明は、データ残存期間が有限の記憶装置について、データ残存期間をユーザが把握容易とするためのデータ残存期間管理装置及び方法を提供することを目的とする。

本願発明の第１の態様によれば、データ残存期間管理装置は、記憶装置に記憶されている監視対象データに対応するサンプリングデータを前記記憶装置から読み出し、当該サンプリングデータの測定結果に基づいて統計データを算出する統計算出手段と、時間経過にしたがって統計データが変化する特性を表す残存期間特性データと、統計算出手段が算出した統計データとに基づいて、監視対象データのデータ残存期間を表す残存期間データを求める残存期間検出手段とを具備する。

本願発明の第２の態様によれば、データ残存期間管理装置は、供給される読み出し電圧と自己のしきい値電圧との比較に応じてＯＮ動作とＯＦＦ動作を切替える複数のメモリセルを含む記憶装置に記憶される監視対象データに対応するサンプリングデータについて、あるデータ値の個数である第１カウント値を求めるカウント手段と、サンプリングデータに対して、読み出し電圧をシフトさせた場合のデータ値の読み出し個数である第２カウント値を求めるシフト手段と、時間経過にしたがって第１カウント値と第２カウント値とから算出される値が変化する特性を表す残存期間特性データと、カウント手段で求められた第１カウント値とシフト手段で求められた第２カウント値とから算出された値とに基づいて、監視対象データのデータ残存期間を表す残存期間データを求める残存期間検出手段とを具備する。

本発明においては、データ残存期間が有限の記憶装置について、データ残存期間をユーザが把握容易とすることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の各実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

（第１の実施の形態）
本実施の形態においては、データ残存期間が有限の記憶装置についてデータ残存期間を表示するために、データ残存期間を管理するデータ残存期間管理装置について説明する。

図１は、本実施の形態に係るデータ残存期間管理装置を具備する記憶装置とホスト機器との構成の一例を示すブロック図である。

ホスト機器１は、例えばビデオカムコーダなどの録画・録音機器である。ホスト機器１は、コントローラ２、表示部３、音出力部４、操作部５、時計部６を具備し、コントローラ２による制御にしたがって、記憶装置７に対して各種命令、書き込みを行うデータ、時計部６から取得された現時間データ１１などを送信する。また、ホスト機器１は、コントローラ２による制御にしたがって、記憶装置７から例えば読み出したデータなどの各種データを受信し、受信したデータのうちの映像データを表示部３によって表示し、受信したデータのうちの音データを音出力部４によって出力し、操作部５からユーザによる操作データを入力する。

記憶装置７は、例えば、ホスト機器１用のメモリカードなどであり、メモリ（記憶素子）８ａ〜８ｇと、コントローラ９を具備する。

メモリ８ａは、例えば、映像・録音データなどのデータを記憶する。メモリ８ａとしては、例えば、ＮＡＮＤフラッシュ^TMメモリが用いられる。本実施の形態においては、このメモリ８ａに書き込まれたデータを監視対象データ１０とする。

メモリ８ｂは、現在時間データ１１を記憶する。

メモリ８ｃは、監視対象データ１０をメモリ８ａに記憶又は更新した時間、あるいは監視対象データ１０を撮影した時間を表す基準時間データ１２を、監視対象データ１０の識別データ１３と関連付けて記憶する。

メモリ８ｄは、監視対象データ１０のデータサイズ（ファイルサイズ）１４を、監視対象データ１０の識別データ１３と関連付けて記憶する。

メモリ８ｅは、時間経過にしたがってデータの残存レベルが低下する特性を表す残存期間特性データ１５を記憶する。

なお、メモリ８ｅを省略し、残存期間特性データ１５の内容を用いる処理がコントローラ９の残存期間検出部２３に組み込まれているとしてもよい。

メモリ８ｆは、コントローラ９の統計算出部２２で算出された統計データ１６を、監視対象データ１０の識別データ１３と関連付けて記憶する。

メモリ８ｇは、監視対象データ１０について、コントローラ９の残存期間検出部２３によって求められたデータ残存期間を表す残存期間データ１７を、監視対象データ１０の識別データ１３と関連付けて記憶する。

なお、メモリ８ａ〜８ｇは、自由に組み合わせることができる。

コントローラ９は、データ管理部１８、現在時間管理部１９、基準時間管理部２０、データサイズ管理部２１、統計算出部２２、残存期間検出部２３を具備する。

このうち、データ残存期間管理装置としての主な構成要素は、統計算出部２２と残存期間検出部２３である。

データ管理部１８は、ホスト機器１から受信した書き込み命令にしたがって、ホスト機器１から受信したデータをメモリ８ａに書き込む処理を実行し、また、ホスト機器１から受信した読み出し命令に基づいて、メモリ８ａからデータを読み出してホスト機器１に送信する読み出し処理を実行する。

現在時間管理部１９は、ホスト機器１から受信した現在時間データ１１をメモリ８ｂに記憶する。

基準時間管理部２０は、メモリ８ａに監視対象データ１０が書き込まれた場合に、メモリ８ｂの現在時間データ１１をアクセスし、監視対象データ１０の識別データ１３に、基準時間（例えば監視対象データ１０の書き込みが行われた時間又は撮影時間など）を表す基準時間データ１２を関連付けてメモリ８ｃに記憶する。

データサイズ管理部１４は、メモリ８ａに監視対象データ１０が書き込まれた場合に、監視対象データ１０の識別データ１３に、この監視対象データ１０のデータサイズ１４を関連付けてメモリ８ｄに記憶する。

統計算出部２２は、メモリ８ａに対して、監視対象データ１０に対応するサンプリングデータの測定を行い、測定結果に関する統計データ１６を算出し、監視対象データ１０の識別データ１３と関連付けた統計データ１６をメモリ８ｆに記憶する。

本実施の形態において、統計算出部２２は、エラー率に対応するサンプリングデータの存在率を算出する。具体的には、統計算出部２２は、監視対象データ１０に対応するサンプリングデータをメモリ８ａから読み出し、サンプリングデータに含まれるエラーデータの個数を検出する。また、統計算出部２２は、検出されたエラーデータの個数をサンプリングデータ全体のデータ長で割り、エラー率を算出する。統計算出部２２は、このエラー率の算出を複数の異なるサンプリングデータに対して複数回行うことにより、各エラー率について、何個のサンプリングデータがそのエラー率であるのかをカウントする。そして、エラー率ごとのサンプリングデータの個数を、エラー率を算出した合計回数で割り、エラー率ごとのサンプリングデータの存在率を算出する。例えば、サンプリングデータのデータ長が５１２Byteであり、そのサンプリングデータから検出されたエラーデータが２Byteである場合、エラー率は１／２５６となる。また、合計１００回のエラー率の算出において１／２５６のエラー率が５回算出された場合には、エラー率１／２５６のサンプリングデータの存在率は１／２０となる。

なお、エラー率に代えて、エラーデータの個数を用いてもよいし、サンプリングデータの存在率に代えて、サンプリングデータ数を用いるとしてもよい。また、統計処理で必要であれば、統計算出部２２は、現在時間データ１１と基準時間データ１２とを参照する。

メモリ８ｅは、残存期間特性データ１５を記憶する。残存期間特性データ１５は、メモリ８ａへのデータの書き込みからの時間経過にしたがって統計データ１６が変化する特性を表す。残存期間特性データ１５としては、例えば、データ残存期間（現在から、データの信頼度が保証されない程度までデータが劣化するまでの期間）が所定の期間であるときに予想されるエラー率とサンプリングデータの存在率との関係パターンを、データ残存期間ごとに対応付けたものが考えられる。

残存期間検出部２３は、メモリ８ｅに記憶されている残存期間特性データ１５と、メモリ８ｆに記憶されている監視対象データ１０の統計データ１６と、メモリ８ｄに記憶されている監視対象データ１０のデータサイズ１４とに基づいて、監視対象データ１０のデータ残存期間を求め、残存期間データ１７を監視対象データ１０の識別データ１３と関連付けてメモリ８ｇに記憶する。また、データ残存期間を求める処理で必要であれば、残存期間検出部２３は、現在時間データ１１と基準時間データ１２とを参照する。

本実施の形態において、残存期間特性データ１５は、データ残存期間と、データサイズと、エラー率とサンプリングデータの存在率との関係パターンとの関係を表しているとする。

例えば、残存期間検出部２３は、監視対象データ１０のデータサイズ１４に関して、監視対象データ１０の統計データ１６で表されているエラー率と存在率との関係と、残存期間特性データ１５で表されているいくつかのデータ残存期間に対するエラー率と存在率との関係パターンとの類似性により、監視対象データ１０のデータ残存期間を求める。

ここで、類似性の判断によるデータ残存期間の検出方法としては、例えば、監視対象データ１０のデータサイズ１４に対応する関係パターンの中から、統計データ１６で表されている関係との差の２乗が最小となる関係パターンを選択し、この選択された関係パターンに対応するデータ残存期間に基づいて、現在のデータ残存期間を推定する。

図２は、本実施の形態に係る残存期間検出部２３によるデータ残存期間の検出方法の第１例を示す概念図である。

残存期間特性データ１５は、データ残存期間ごとに、エラー率と存在率との関係を表す関係パターンを持つ。

統計データ１６は、サンプリングデータのエラー率と存在率との関係を表す。

残存期間検出部２３は、統計データ１６に対して、最も形状の似ている関係パターンに基づいてデータ残存期間を求める。

図３は、本実施の形態に係る残存期間検出部２３によるデータ残存期間の検出方法の第２例を示す概念図である。

残存期間特性データ１５は、例えば、各種のデータ残存期間に対する分布の平均値とする。この場合、残存期間検出部２３は、統計データ１６の平均値が、残存期間特性データ１５のどのデータ残存期間に対応する平均値に近いか判断し、最も近いデータ残存期間に基づいてデータ残存期間を求める。

図４は、本実施の形態に係る残存期間検出部２３によるデータ残存期間の検出方法の第３例を示す概念図である。

残存期間特性データ１５は、例えば、各種のデータ残存期間に対する分布の分散値とする。この場合、残存期間検出部２３は、統計データ１６の分散値が、残存期間特性データ１５のどのデータ残存期間に対応する分散値に近いか判断し、最も近いデータ残存期間に基づいてデータ残存期間を求める。

上述したように、統計データ１６としては、例えば、各種の統計解析によって得られる平均値、分散値などを用いることができる。記憶装置７では、現時点で統計上の信頼度を得られるサンプル数のデータを取得し、そのサンプリングデータに基づき例えば平均値、分散値などの統計データ１６を算出し、この統計データ１６に対して、予め記憶している時間経過でデータが失われていく特性を適用し、メモリ８ａに記憶されている監視対象データ１０のデータ残存期間を求める。

変形例として、記憶装置７のコントローラ９は、各サンプリングデータについてのエラービット数をカウントし、ＥＣＣ訂正能力に対する余力を算出し、この余力に対応するデータ残存期間を求めるとしてもよい。

本実施の形態において、基準時の平均値と現在の平均値との一致率が高く、現在の平均値とデータ残存期間経過時の平均値との一致率が低い場合、残存期間検出部２３は、データ残存期間が経過している程度が小さいと判断するとしてもよい。

また、本実施の形態において、現在の分散値が、データ残存期間経過時の分散値と比べて小さいほど、残存期間検出部２３は、データ残存期間が経過している程度が小さいと判断するとしてもよい。一方、現在の分散値が、データ残存期間経過時の分散値に近い値の場合、残存期間検出部２３は、データ残存期間の経過程度が大きいと判断するとしてもよい。

図５は、本実施の形態に係る記憶装置７の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、記憶装置７のコントローラ９は、ホスト機器１のコントローラ２から書き込み命令、書き込みを行う監視対象データ１０、現在時間データ１１を受信する。なお、現在時間データ１１は以後の処理においてもリアルタイムで受信する。

ステップＳ２において、データ管理部１８は、書き込み命令にしたがって、受信した監視対象データ１０をメモリ８ａに記憶し、現在時間管理部１９は、受信した現在時間データ１１をメモリ８ｂに記憶する。なお、現在時間管理部１９は、以後の処理においても現在時間データ１１を受信するたびにメモリ８ｂを更新する。基準時間管理部２０は、受信した現在時間データ１１に基づいて、監視対象データ１０をメモリ８ａに記憶した時間を表す基準時間データ１２を監視対象データ１０の識別データ１３と関係付けてメモリ８ｃに記憶する。さらに、データサイズ管理部２１は、書き込みデータ１０のデータサイズ１４を、監視対象データ１０の識別データ１３と関係付けてメモリ８ｄに記憶する。

ステップＳ３において、記憶装置７のコントローラ９は、ホスト機器１のコントローラ２からデータ残存期間の検出命令と監視対象データ１０の識別データ１３を受信する。

ステップＳ４において、統計算出部２２は、メモリ８ａに記憶されている監視対象データ１０に対応するサンプリングデータの測定を行い、測定結果に基づいて、サンプリングデータのエラー率を求め、求めたエラー率に対するサンプリングデータの存在率（割合）を算出し、このエラー率と存在率との関係を表す統計データ１６を、監視対象データ１０の識別データ１３と関係付けてメモリ８ｆに記憶する。統計データ１６の算出においては、メモリ８ｂの現在時間データ１１、メモリ８ｃの監視対象データ１０の基準時間データ１２、メモリ８ｄのデータサイズ１４を用いてもよい。

ステップＳ５において、残存期間検出部２３は、メモリ８ｆに記憶されている監視対象データ１０の統計データ１６と、メモリ８ｅに記憶されている残存期間特性データ１５と、メモリ８ｄに記憶されている監視対象データ１０のデータサイズ１４とに基づいて、統計データ１６の表すエラー率と存在率との関係を、残存期間特性データ１５で表されており監視対象データ１０のデータサイズ１４に対応するパターン関係に重ね合わせて、最も類似度の高いパターン関係を選択し、このパターン関係に対応するデータ残存期間に基づいて現時点のデータ残存期間を推定し、残存期間データ１７を監視対象データ１０の識別データ１３と関係付けてメモリ８ｇに記憶する。残存期間データ１７の検出においては、メモリ８ｂの現在時間データ１１、メモリ８ｃの監視対象データ１０の基準時間データ１２を用いてもよい。

ステップＳ６において、記憶装置７のコントローラ９は、ホスト機器１のコントローラ２から、残存期間読み出し命令と監視対象データ１０の識別データ１３を受信する。

ステップＳ７において、記憶装置７のコントローラ９は、監視対象データ１０についての残存期間データ１７をメモリ８ｇから読み出し、ホスト機器１に送信する。

図６は、本実施の形態に係るホスト機器１の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＴ１において、ホスト機器１のコントローラ２は、書き込み命令、書き込みを行う監視対象データ１０、時計部６から取得した現在時間データ１１を、記憶装置７に送信する。なお、現在時間データ１１は以後の処理においてもリアルタイムで送信する。

ステップＴ２において、ホスト機器１のコントローラ２は、操作部５によって受け付けられたユーザからのデータ残存期間の検出指示にしたがって、データ残存期間の検出命令と検出対象となる監視対象データ１０を示す識別データ１３を記憶装置７に送信する。

ステップＴ３において、ホスト機器１のコントローラ２は、操作部５によって受け付けられたユーザからのデータ残存期間の読み出し指示にしたがって、データ残存期間の読み出し命令と残存期間の読み出し対象となる監視対象データ１０の識別データ１３を記憶装置７に送信する。

ステップＴ４において、ホスト機器１のコントローラ２は、記憶装置７から、読み出された残存期間データ１７を受信する。

ステップＴ５において、ホスト機器１のコントローラ２は、受信した残存期間データの示すデータ残存期間を、表示部３に表示し又は音出力部４で出力する。

なお、図５及び図６では、ホスト機器１のコントローラ２からのデータ残存期間の検出命令及び読み出し命令にしたがって、記憶装置７が残存期間データ１７の検出及び残存期間データ１７の読み出しを行うとしているが、例えば、記憶装置７のコントローラ９側で、自動的に（例えば定期的に）統計データ１６の算出をするとしてもよく、自動的に残存期間データ１７の検出をするとしてもよく、自動的に残存期間データ１７の送信を行うとしてもよい。

以上説明した本実施の形態においては、データ残存期間が有限の監視対象データ１０について、サンプリングデータの測定を行い、データの残存状態を統計的に推定し、適切なデータ残存期間を得ることができる。

本実施の形態においては、統計上の信頼度を得られるサンプル数のデータを取り、そのデータに基づいて平均値、分散値などの統計データ１６を算出し、予め記憶されている日時経過でデータが失われていく特性を重ね合わせ、監視対象データ１０に関する現在のデータ残存期間が推定される。

なお、監視対象データ１０のデータサイズ１４に応じてデータ残存期間の推定で用いられる確率を変えることが合理的である。監視対象データ１０としてファイルデータを考えた場合、ファイルデータの大部分がエラーデータを含まないとしても、その一部に許容範囲を超える個数のエラーデータが含まれていれば、当該ファイルデータは使用することができない。このように、許容範囲を超える個数のエラーデータが含まれる確率は、監視対象データ１０のデータサイズが大きいほど高くなる。このため、監視対象データ１０のデータサイズが大きいほどデータ残存期間を短く算出する必要がある。

これにより、本実施の形態においては、少量のサンプリングデータから、大量データである監視対象データ１０のデータサイズ１４の全体にわたって、適切なデータ残存期間を得ることができる。

本実施の形態においては、ホスト機器１において、ユーザに対して分かりやすくデータ残存期間を表示できる。

本実施の形態においては、例えばホスト機器１が録画・録音機器であるとすると、録画・録音時点を基準とし、現時点においてデータ残存期間のレベルをファイルコンテンツごとに推定でき、これによりファイルコンテンツごとに合理的にデータ残存期間を表示することができる。

本実施の形態において、エラー率及び存在率と、データ残存期間との関係は、データの大きさに応じて定められているため、データサイズ１４に応じたデータ残存期間を合理的に推定し、表示させることができる。

なお、本実施の形態において、記録装置７はホスト機器１の時計部６から取得された現在時間データ１１を用いて、基準時間データ１２を求めるとしているが、これに代えて、メモリ８ａに記憶されるデータファイルのタイムスタンプ又は記憶装置７が自己記録した時間データを用いて、基準時間データ１２を求めるとしてもよい。

また、本実施の形態において、一度データ残存期間を確認したユーザがこの確認したデータ残存期間を参考にして長期間次のデータ残存期間の確認を行わないことにより、そのまま監視対象データ１０が失われるリスクを考慮し、統計的な信頼度に基づいて、データ残存期間として、ある程度短く修正した値が意図的に求められるとしてもよい。

（第２の実施の形態）
本実施の形態においては、残存期間特性データ１５と残存期間検出部２３の動作内容の第１変形例について説明する。

図７は、現在の統計データ１６と、エラー率の限界値との関係の一例を示すグラフである。

残存期間特性データ１５は、エラー率の限界値と、限界値における存在率の許容値と、分布のシフト値に対するデータ残存期間を含む。

残存期間検出部２３は、統計データ１６の示す現在のエラー率と存在率との分布を、エラー率の限界値側にシフトし、限界値において存在率が許容値を超えたシフト値に対して設定されているデータ残存期間を求める。例えば、シフト値が大きいほど、長いデータ残存期間が求められるとする。

これにより、本実施の形態においても、サンプリングデータから監視対象データ１０のデータ残存期間を求めることができる。

（第３の実施の形態）
本実施の形態においては、残存期間特性データ１５と残存期間検出部２３の動作内容の第２変形例について説明する。

図８は、基準時間における統計データと、現在の統計データ１６と、エラー率の限界値との関係の一例を示すグラフである。

残存期間特性データ１５は、エラー率の限界値と、限界値における存在率の許容値とを含む。

残存期間検出部２３は、基準時間の分布から現在の分布への変化の状態（例えば記憶時から現在までの期間）に基づいて、現在の分布から、限界値において存在率が許容値を超える分布となるまでの期間を求め、データ残存期間を求める。

すなわち、本実施の形態においては、基準時において、必要信頼度を得るサンプル数のサンプリングデータを取ってそのデータに基づいて平均値、分散値などの統計データを算出・記憶し、現時点でサンプリングデータを取ってそのデータに基づいて統計データ１６を算出し、基準時の統計データと現在の統計データ１６とに基づいて将来の統計データを算出し、将来の統計データとデータ残存期間経過後を表す特性とに基づいて、データ残存期間が求められる。

これにより、本実施の形態においても、サンプリングデータから監視対象データ１０のデータ残存期間を求めることができる。

（第４の実施の形態）
本実施の形態においては、メモリのリテンション特性を用いてデータ残存期間を求める場合について説明する。なお、本実施の形態の説明は、複数の読み出し電圧が設定され、複数の不揮発性メモリセルを含む半導体メモリであることを前提としている。このような半導体メモリとしては、例えば、ＮＡＮＤフラッシュ^TMメモリなどが考えられる。

図９は、サンプリングデータについて、メモリセルのしきい値電圧と、メモリセルの個数（頻度）との関係の一例を示す図である。

この図９に示す第１の軸はメモリセルのしきい値電圧を表し、第２の軸はメモリセルの個数（頻度）を表し、分布はメモリセルのしきい値電圧の分布を表す。

メモリセルは、ゲート電極に供給される読み出し電圧と自己のしきい値電圧との比較に応じてＯＮ動作とＯＦＦ動作とが切替わる。

図９では、メモリセルのしきい値電圧の分布が４つに分けられており、その４つの分布に対して２ビットのデータが割り当てられている。一番低い負のしきい値電圧の分布には「１１」が割り当てられ、その次に高い２番目のしきい値電圧の分布には「１０」が割り当てられている。また、２番目の次に高い３番目のしきい値電圧の分布には「００」が割り当てられ、最も高いしきい値電圧の分布には、「０１」が割り当てられている。各メモリセルのデータ値は、各メモリセルのしきい値電圧と、読み出し電圧ＡＲ，ＢＲ，ＣＲとの関係で判断される。

例えば、読み出しの際に、読み出し電圧ＡＲ（０ボルト）がメモリセルのゲート電極に供給され、メモリセルがＯＮ動作すると、このメモリセルに格納されたデータ値は「１１」と判断される。また、読み出し電圧ＡＲがゲート電極に供給されたときにメモリセルがＯＦＦ動作し、読み出し電圧ＢＲがゲート電極に供給されたときにメモリセルがＯＮ動作すると、このメモリセルのデータ値は「１０」と判断される。読み出し電圧ＢＲがゲート電極に供給されたときにメモリセルがＯＦＦ動作し、読み出し電圧ＣＲがゲート電極に供給されたときにメモリセルがＯＮ動作すると、このメモリセルのデータ値は「００」と判断される。読み出し電圧ＣＲがゲート電極に供給されたときにメモリセルがＯＦＦ動作すると、このメモリセルのデータ値は「０１」と判断される。

本実施の形態において、記憶装置のコントローラは、サンプリングデータに対して読み出し電圧をシフトした読み出しを行い、読み出し電圧ＡＲ，ＢＲ，ＣＲに対する余力を算出し、この余力に対応するデータ残存期間を求める。

図１０は、本実施の形態に係るデータ残存期間管理装置を具備する記憶装置の構成の一例を示すブロック図である。

本実施の形態において、記憶装置２４は、メモリ２５ａ〜２５ｅと、コントローラ２６とを具備する。なお、メモリ２５ａ〜２５ｅは自由に組み合わせ可能である。コントローラ２６は、カウント部２７、シフト部２８、残存期間検出部２９を具備する。

まず、メモリ２５ａのデータリテンション特性について説明する。

ＮＡＮＤフラッシュ^TMメモリなどのメモリでは、メモリセルのフローティングゲートに電荷を蓄積することで、メモリセルのしきい値電圧を制御し、メモリセルにデータを記憶する。

フローティングゲートは電荷を蓄積できるように電気的に周囲から絶縁されている。しかしながら、フローティングゲート内の電荷は、時間の経過にしたがって僅かながら漏れていく。フローティングゲートから電荷が漏れると、メモリセルのしきい値電圧が下がり、最終的には、メモリセルから正常なデータを読み出すことができなくなる。

例えば、上記図９の例で、データ値「０１」が書き込まれたメモリセルは、書き込み当初において、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とが切替わるしきい値電圧が、読み出し電圧ＣＲよりも高い状態である。

しかしながら、時間の経過によりしきい値電圧が読み出し電圧ＣＲよりも下がると、読み出し電圧ＣＲでメモリセルがＯＮ動作することになり、このメモリセルに保持されたデータは、「０１」ではなく、誤ったデータ値「００」として読み出されることになる。

次に、上記のようなリテンション特性を利用した本実施の形態に係るデータ残存期間の算出方法について説明する。

以下においては、データ値「０１」を用いてデータ残存期間を検出する場合を例として説明する。

カウント部２７は、監視対象データ３０がメモリ２５ａに書き込まれる場合に、この監視対象データ３０に対応するサンプリングデータに含まれるデータ値「０１」の個数をカウントし、この結果を第１カウント値ＣＡとしてメモリ２５ｂに記憶する。

シフト部２８は、読み出し電圧ＣＲに代えて、この読み出し電圧ＣＲより少し高いシフト電圧ＳＶを用いて、サンプリングデータのデータ値「０１」の読み出しを行い、サンプリングデータにおいてデータ値「０１」を保持するメモリセルのうち、シフト電圧ＳＶよりも高いシフト電圧を有するメモリセルの個数をカウントし、この結果を第２カウント値ＣＢとしてメモリ２５ｃに記憶する。

残存期間検出部２９は、メモリ２５ｂに記憶されている第１カウント値ＣＡ、メモリ２５ｃに記憶されている第２カウント値ＣＢ、メモリ２５ｄに記憶されている残存期間特性データ３１に基づいて、データ値「０１」に対するデータ残存期間を検出し、この検出されたデータ残存期間を示す残存期間データ３２と監視対象データ３０の識別データ３３とを関連付けてメモリ２５ｅに記憶する。

図１１を用いて、残存期間検出部２９によるデータ残存期間の検出方法の一例について説明する。

例えば、残存期間検出部２９は、第１カウント値ＣＡから、第２カウント値ＣＢを差し引き、「サンプルデータにおけるデータ値「０１」のメモリセルのうち、蓄積電荷が漏れてしきい値電圧がシフト電圧ＳＶだけ低下した場合にデータ値「０１」と認識できなくなるメモリセルの個数」を求め、この結果を第３カウント値ＣＣとする。第３カウント値ＣＣは、サンプルデータにおけるデータ値「０１」のメモリセルのうち、しきい値電圧がシフト電圧ＳＶよりも低くなったメモリの個数である。

次に、残存期間検出部２９は、第３カウント値ＣＣを、第１カウント値ＣＡで割り、シフト電圧ＳＶに対する読み出し不良率を算出する。この読み出し不良率は、蓄積電荷が漏れてしきい値電圧がシフト電圧ＳＶだけ低下した場合にデータ値「０１」と認識できなくなるメモリセルの割合を表す。

例えば、残存期間特性データ３１においては、読み出し不良率が高くなると、データ残存期間が短くなるような、読み出し不良率とデータ残存期間との関連を表す。

残存期間検出部２９は、残存期間特性データ３１に基づいて、算出された読み出し不良率に対応するデータ残存期間を検出する。

上記においては、データ値「０１」を用いてデータ残存期間を検出する場合を例として説明しているが、他のデータ値「１１」「１０」「００」に対しても同様の手法を用いることができる。また、各種データ値「１１」「１０」「００」「０１」に対して上記と同様のデータ残存期間の算出方法を適用した結果に基づいて（例えば平均を取る、最も短いデータ残存期間を選択するなど）、データ残存期間を検出することもできる。

また、上記では、第１カウント値ＣＡに対する第３カウント値ＣＣの割合を読み出し不良率として求めているが、これに代えて、第１カウント値ＣＡに対する第２カウント値ＣＢの割合を読み出し可能率として求めてもよい。この場合、残存期間特性データ３１は、読み出し可能率が低くなると、データ残存期間が短くなるような、読み出し可能率とデータ残存期間との関連を表す。

本実施の形態においては、サンプリングデータから監視対象データ３０のデータ残存期間を求めることができる。

（第５の実施の形態）
本実施の形態においては、データ残存期間の表示態様について説明する。

図１２は、データ残存期間の第１の表示例を示す図である。この図１２は、監視対象データ（ファイルコンテンツ）ごとに、基準時点（例えば記憶時点又は撮影時点など）を１００％とし、データ残存期間の経過時点を０％とし、現時点でのデータ残存期間がその間のどのレベルであるかをユーザに対して通知する表示例である。

例えば、記憶装置７のデータリテンション（データ保存）性能について、基準時を１００％、データ残存期間が経過して監視対象データ１０が読み出し不能となる時（例えばＥＣＣでも訂正できない状態）を０％と仮想し、データ残存期間は、１００％と０％との間が時間比例近似により表現される。

なお、読み出し電圧のしきい値ＡＲ，ＢＲ，ＣＲのシフトから算出された余力に応じて、データ残存期間が１００％から０％までの間の割合で表示されるとしてもよい。

上記のような１００％から０％までの間の割合によるデータ残存期間の表示や、残り日数によるデータ残存期間の表示では、検出された値を正確に表示するのではなく、所定期間の経過時に再度データ残存期間の確認を促すような表示形態を用いるとしてもよい。

これにより、データ残存期間を定期的に実際のサンプリングデータの測定値から求めるような操作をユーザに促すことができる。そして、実際のサンプリングデータの測定値から求められたデータ残存期間と、時間比例近似などの推定手法により求められたデータ残存期間との間の誤差を適切に解消し、データ残存期間の精度を向上させることができる。

例えば、実際のサンプリングデータの測定値から算出されたデータ残存期間の信頼度保証が３０日固定の場合、実際のサンプリングデータの測定時点から３０日を超えるデータ残存期間の表示は行わないように、調整する。

より具体的には、例えば、再測定を促す期間が前回測定時から３０日以内と定められており、基準時から１０日経過した時点でサンプリングデータの測定が行われたとする。この場合、次に再測定を促すべき日時は、基準時から４０日目となる。この４０日のうち基準時から現在までに経過している日時は１０日である。

そこで、リテンションが０であったとしても、１０／（１０＋３０）＝１／４＝７５％をデータ残存期間として表示する。

同様に、例えば、再測定を促す期間が前回測定時から３０日以内と定められており、基準時から２０日経過した時点でサンプリングデータの測定が行われたとする。この場合、次に再測定を促すべき日時は、基準時から５０日目となる。この５０日のうち基準時から現在までに経過している日時は２０日である。

そこで、リテンションが０の場合、２０／（２０＋３０）＝２／５＝６０％をデータ残存期間として表示する。

図１３は、データ残存期間の第２の表示例を示す図である。この図１３において、データ残存期間は、監視対象データ（ファイルコンテンツ）ごとに、監視対象データの基準日（ファイル作成日のタイムスタンプ）と現在時間データ１１とに基づいて、基準時から現在までの経過日数と、データ残存期間の経過時点までの残り日数が表示されている。

図１４は、データ残存期間の第３の表示例を示す図である。この図１４は、監視対象データ（ファイルコンテンツ）ごとに、基準時からデータ残存期間経過までの残り時間の割合（％）、基準時から現時点までの経過日数、現時点からデータ残存期間の経過時点までの残り日数をユーザに対して通知する表示例である。

さらに、他の表示態様として、例えば、監視対象データごとではなく、メモリ８ａ単位又は記憶装置７全体として、データ残存期間を割合表現で表示するとしてもよい。

この場合、例えば、メモリ８ａ又は記憶装置７に記憶されている監視対象データのうち、最も古い監視対象データの基準時を抽出し、残存期間が経過するまでが最も短いデータ残存期間の経過時点を抽出し、現時点が、抽出された基準から、抽出されたデータ残存期間の経過時点までの間のどのレベルであるかを表示する。

さらに、他の表示態様として、例えば、監視対象データごとではなく、メモリ８ａ単位又は記憶装置７全体として、データ残存期間を残り日数表現で表示するとしてもよい。

この場合、例えば、メモリ８ａ又は記憶装置７に記憶されている監視対象データの残り日数のうち、最も残り日数の短い残り日数を抽出し、この抽出された残り日数を表示する。

さらに、他の表示態様として、例えば、監視対象データごとに、２次記憶装置（恒久的記憶装置）にデータを転送済みか、未転送であるかを表示するとしてもよい。この場合には、記憶装置７又はホスト機器１に、この転送済みか否かを監視対象データごとにメモリで管理し、記憶装置７のコントローラ９又はホスト機器１のコントローラ２は、このメモリをアクセスして、監視対象データについて転送済みか否かを判断する。さらに、記憶装置７は、データ残存期間に関する制御を未転送の監視対象データに対してのみ実行するとしてもよい。メモリ８ａ又は記憶装置７単位でデータ残存期間を管理する場合においても、未転送データについてのみ上記のような管理を行うとする。

以上説明した本実施の形態に係る表示態様を用いてデータ残存期間をホスト機器１側で表示することにより、ユーザがデータ残存期間を把握容易とすることができる。

本実施の形態においては、ユーザの直感的な理解と、データ残存期間の経過状態の実態とを一致させることができる。

（第６の実施の形態）
本実施の形態については、サンプリングデータについて説明する。

サンプリングデータは、例えば、メモリ８ａに記憶されている監視対象データ１０の中からランダムに抽出されたデータであるとしてもよい。

また、例えば、サンプリングデータは、メモリ８ａのうち、監視対象データ１０が記憶されている物理領域のうち、事前に定められた又は学習により決定されたリテンション特性が弱い物理領域から優先して選択されるとしてもよい。

例えば、監視対象データ１０の記憶されている物理領域とリテンション特性が弱い物理領域との重複する領域から選択されるサンプリングデータの数が少ない場合、他の一般的領域からもサンプリングデータを選択し、リテンション特性が弱い物理領域と他の一般的領域とを特性の異なる母集団として統計データを作成し、特性差を考慮した調整を実行してデータ残存期間を求めるとしてもよい。特性差の考慮としては、例えば、一般的領域から選択されたサンプリングデータの統計データを、信頼性が低下する側に補正し、リテンション特性の弱い物理領域から選択されたサンプリングデータとの整合性を図るとしてもよい。

例えば、メモリ８ａにリテンション特性の弱い物理領域を意図的に作成又は設定し、モニタ用データをこのリテンション特性の弱い物理領域に記憶し、サンプリングデータとしては、メモリ８ａの監視対象データ１０の記憶されている領域ではなく、リテンション特性の弱い物理領域に記憶されているモニタ用データを用いるとしてもよい。この場合、監視対象データ１０をメモリ８ａに記憶する際に、リテンション特性の弱い物理領域にもモニタ用データを書き込む。

以上説明したように選択されたサンプリングデータを用いてデータ残存期間を検出することにより、少量のサンプリングデータで、大量のデータである監視対象データ１０のファイルサイズ全体にわたってデータ残存期間を適切に求めることができる。

なお、上記各実施の形態において、例えば、監視対象データ１０、メモリ８ａ、記憶装置７単位で、リフレッシュ（データの書き直し、復元、再生）する機能を、記憶装置７側のコントローラ９又はホスト機器１側のコントローラ２に備え、コントローラ９又はコントローラ２は、マニュアル操作又はデータ残存期間の経過前に自動で、リフレッシュを実行させるとしてもよい。ここで、メモリ８ａ又は記憶装置７単位でリフレッシュを行う場合には、監視対象データごとにデータ残存期間の状況を求め、リフレッシュの必要な監視対象データに対してのみリフレッシュを行うとしてもよい。

さらに、リフレッシュを行う場合には、省電力モードにより、リテンション特性が弱い領域のみを自動選択してリフレッシュを行うとしてもよく、上記の各種の統計データの分布の裾の部分に対応するデータのみを選択してリフレッシュするとしてもよい。

これにより、データ残存期間が経過し、監視対象データが失われることを防止することができる。

以上説明した各実施の形態は、上記の構成そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

例えば、時計部６は、ホスト機器１ではなく記憶装置７側に備えられているとしてもよい。また、例えば、基準時間管理部２０、データサイズ管理部２１、統計算出部２２、残存期間検出部２３のうちの少なくとも一つは、ホスト機器１側に備えられているとしてもよい。また、例えば、メモリ８ｂ〜８ｇのうちの少なくとも一つについても、ホスト機器１側に備えられているとしてもよい。

例えば、判断部２９と残存期間検出部３０とのうちの少なくとも一つは、ホスト機器１側に備えられているとしてもよい。また、例えば、メモリ２５ｂ，２５ｃのうちの少なくとも一つについてもホスト機器１側に備えられているとしてもよい。

データ残存期間データを上記各種の表示態様で表示可能とするための処理は、ホスト機器１側で実行されるとしてもよく、記憶装置７側で実行するとしてもよい。また、記憶装置７，２４ではなくホスト機器１側で、サンプリングデータの測定結果に基づいてデータ残存期間を求めるとしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係るデータ残存期間管理装置を具備する記憶装置とホスト機器との構成の一例を示すブロック図。 第１の実施の形態に係る残存期間検出部によるデータ残存期間の検出方法の第１例を示す概念図。 第１の実施の形態に係る残存期間検出部によるデータ残存期間の検出方法の第２例を示す概念図。 第１の実施の形態に係る残存期間検出部によるデータ残存期間の検出方法の第３例を示す概念図。 第１の実施の形態に係る記憶装置の動作の一例を示すフローチャート。 第１の実施の形態に係るホスト機器の動作の一例を示すフローチャート。 本発明の第２の実施の形態に係る現在の統計データとエラー率の限界値との関係の一例を示すグラフ。 本発明の第３の実施の形態に係る基準時間における統計データと、現在の統計データと、エラー率の限界値との関係の一例を示すグラフ。 サンプリングデータについて、メモリセルのしきい値電圧と、メモリセルの個数（頻度）との関係の一例を示す図。 本発明の第４の実施の形態に係るデータ残存期間管理装置を具備する記憶装置の構成の一例を示すブロック図。 データ値のしきい値電圧の分布と、読み出し電圧ＣＲと、シフト電圧ＳＶとの関係の一例を示す図。 本発明の第５の実施の形態に係るデータ残存期間の第１の表示例を示す図。 本発明の第５の実施の形態に係るデータ残存期間の第２の表示例を示す図。 本発明の第５の実施の形態に係るデータ残存期間の第３の表示例を示す図。

符号の説明

１…ホスト機器、２，９，２６…コントローラ、３…表示部、４…音出力部、５…操作部、６…時計部、７，２４…記憶装置、８ａ〜８ｇ，２５ａ〜２５ｃ…メモリ、１０，３０…監視対象データ、１１…現在時間データ、１２…基準時間データ、１３，３３…識別データ、１４…データサイズ、１５，３１…残存期間特性データ、１６…統計データ、１７，３２…残存期間データ、１８…データ管理部、１９…現在時間管理部、２０…基準時間管理部、２１…データサイズ管理部、２２…統計算出部、２３，２９…残存期間検出部、２７…カウント部、２８…シフト部、ＣＡ…第１カウント値、ＣＢ…第２カウント値

Claims (5)

1. 記憶装置に記憶されている監視対象データに対応するサンプリングデータを前記記憶装置から読み出し、当該サンプリングデータの測定結果に基づいて統計データを算出する統計算出手段と、
   時間経過にしたがって前記統計データが変化する特性を表す残存期間特性データと、前記統計算出手段が算出した前記統計データとに基づいて、前記監視対象データのデータ残存期間を表す残存期間データを求める残存期間検出手段と
   を具備するデータ残存期間管理装置。
2. 請求項１記載のデータ残存期間管理装置において、
   前記統計データは、前記サンプリングデータのエラー率と、当該エラー率に対するサンプリングデータ数又はサンプリングデータの存在率との関係を表し、
   前記残存期間特性データは、データ残存期間を判断するためのエラー率とサンプリングデータ数又はサンプリングデータの存在率との関係パターンを表し、
   前記残存期間検出手段は、前記統計データの表す関係と前記残存期間特性データの表すデータ残存期間の関係パターンとの類似性により、前記残存期間データを求める
   ことを特徴とするデータ残存期間管理装置。
3. 請求項１又は請求項２記載のデータ残存期間管理装置において、
   前記統計データは、前記サンプリングデータに関する平均値と分散値とのうちの少なくとも一方であり、
   前記残存期間特性データは、平均値と分散値とのうちの少なくとも一方とデータ残存期間との関係を示し、
   前記残存期間検出手段は、前記統計データにおける平均値と分散値とのうちの少なくとも一方と、前記残存期間特性データにおける平均値と分散値とのうちの少なくとも一方とを比較し、前記残存期間データを求める
   ことを特徴とするデータ残存期間管理装置。
4. 供給される読み出し電圧と自己のしきい値電圧との比較に応じてＯＮ動作とＯＦＦ動作を切替える複数のメモリセルを含む記憶装置に記憶される監視対象データに対応するサンプリングデータについて、あるデータ値の個数である第１カウント値を求めるカウント手段と、
   前記サンプリングデータに対して、読み出し電圧をシフトさせた場合の前記データ値の読み出し個数である第２カウント値を求めるシフト手段と、
   時間経過にしたがって前記第１カウント値と前記第２カウント値とから算出される値が変化する特性を表す残存期間特性データと、前記カウント手段で求められた前記第１カウント値と前記シフト手段で求められた前記第２カウント値とから算出された値とに基づいて、前記監視対象データのデータ残存期間を表す残存期間データを求める残存期間検出手段と
   を具備するデータ残存期間管理装置。
5. 記憶装置に記憶されている監視対象データに対応するサンプリングデータを前記記憶装置から読み出し、当該サンプリングデータの測定結果に基づいて統計データを算出し、
   時間経過にしたがって前記統計データが変化する特性を表す残存期間特性データと、前記統計算出手段が算出した前記統計データとに基づいて、前記監視対象データのデータ残存期間を表す残存期間データを求める
   ことを特徴とするデータ残存期間管理方法。

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