JP2009251627A - メモリコントローラ、不揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶システム - Google Patents

Abstract

【課題】不揮発性メモリの動的なデータ保持期間の変化に対応し、無電源状態であってもリフレッシュ実行を促しデータ消失を回避できるメモリコントローラ、不揮発性記憶装置及び不揮発性記憶システムを提供する。
【解決手段】読み書き制御部１３２は、不揮発性メモリ１４０への書き換え回数をメモリ状態判断部１３１へ通知する。メモリ状態判断部１３１では、得られた書き換え回数から不揮発性メモリ１４０の現在のデータ保持期間Ｔｒｅｔｅｎｔを決定し表示制御部１２０へ通知する。表示制御部１２０は、データ保持期間Ｔｒｅｔｅｎｔを基に、メモリ状態表示部１１０がデータ保持期間と同じ期間だけ表示を保持するようメモリ状態表示部１１０へ駆動電圧を印加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、不揮発性メモリへデータの書き換えを行うメモリコントローラ、前記不揮発性メモリとメモリコントローラを備えた不揮発性記憶装置、及び前記不揮発性記憶装置に接続されるアクセス装置を構成要素として加えた不揮発性記憶システムに関するものである。

書き換え可能な不揮発性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需要が拡大している。半導体メモリカードは光ディスクやテープメディア等と比較すると高価であるが、小型・軽量・取扱いの簡便さ等の特徴からデジタルスチルカメラや携帯電話といったポータブル機器や、民生用及びプロ用動画記録機器の記録媒体として需要が広がっている。

この半導体メモリカードは、主記憶メモリとして不揮発性フラッシュメモリと、それを制御するメモリコントローラを備えている。メモリコントローラは、デジタルスチルカメラ等のアクセス装置からの読み書き指示に応じて、フラッシュメモリへのデータの読み込み及び書き込みを制御する。

近年、静止画及び動画等ＡＶコンテンツの高品質化に伴い１コンテンツ当たりのデータサイズが大容量化している。よってそれらを記録する半導体メモリカードについても、その主記憶メモリであるフラッシュメモリの大容量化が急速に進んでいる。ところが、フラッシュメモリの大容量化に伴う品質の低下が問題視されている。例えば、フラッシュメモリ分野においては、その大容量化ニーズに応えるため従来の２値方式から多値方式のＮＡＮＤフラッシュメモリが主流となってきているが、メモリセルの信頼性確保が難しく書き換え保証回数が低くなっている。さらに、フラッシュメモリへの書き換え回数の増加に伴って、データ保持期間が短くなっている。

今後信頼性の低いフラッシュメモリを搭載した商品を使用する場合等は、ユーザはデータリフレッシュなどの保持期間延長措置を行い、データ消失を防ぐ必要がある。ところが不揮発性記憶装置は電源を持たないため、アクセス装置から外されたときは無電源状態であり、ユーザにデータリフレッシュ実行時期を通知できない。よって電源を持たない不揮発性記憶装置においては、データ保持期間の管理が困難であり、データ消失を起こす危険性がある。

ここで特許文献１に提案されているようなシステムを用いる方法が考えられる。特許文献１のデータ通信システムでは、リーダ・ライタ装置が送信する商品の期限に応じて、商品に取り付けられている電気泳動表示装置に駆動電圧を印加し、商品期限にかかわる情報を表示するものである。
特開２００５−１５７９８３号公報

ところが、特許文献１のシステムにおいては、半導体メモリカードのように性能（データ保持期間）が経年変化する商品に対し、現在の性能を読み取りその性能に応じて通知を変更することは考慮されていない。

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、性能（データ保持期間）が動的に変化する場合で
も、データ消失の可能性を減少させることを目的とする。

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、データを記憶する不揮発性メモリと、不揮発性メモリへデータの書き換え、及び不揮発性メモリのデータ保持期間を算出するメモリコントローラと、データ保持期間に応じて表示のための駆動条件を決定する表示制御部と、駆動条件に従って不揮発性メモリに関する情報を表示するメモリ状態表示部とを備えることを特徴とするものである。

同様に、上記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、不揮発性メモリの状態を検出したメモリ状態検知結果を生成する読み書き制御部と、メモリ状態検知結果に基づき、不揮発性メモリのデータ保持期間を算出するメモリ状態判断部とを備えることを特徴とするものである。

ここでメモリ状態検知結果は、前記不揮発性メモリの書き換え回数であることを特徴とするものである。

ここでメモリ状態表示部は、電源供給が無くとも表示内容を保持する表示デバイスであることを特徴とするものである。

同様に上記の課題を解決するために、本発明は、不揮発性メモリと、メモリへのデータの読出し及び書込みを行うメモリコントローラとを有する不揮発性記憶装置と、不揮発性記憶装置と接続されるアクセス装置とを具備する不揮発性記憶システムにおいて、メモリコントローラが不揮発性メモリのデータ保持期間を算出し、不揮発性記憶装置は、データ保持期間に応じて表示のための駆動条件を決定する表示制御部と、駆動条件に従って不揮発性メモリに関する情報を表示するメモリ状態表示部とを備えることを特徴とするものである。

ここでアクセス装置は、駆動条件、データ保持期間及びメモリ状態表示部の状態の少なくとも一つに応じて不揮発性メモリのリフレッシュ要否を判断するリフレッシュ要否判断部とを備えることを特徴とするものである。

また、メモリ状態表示部の状態とは、表示素子の帯電量であり、リフレッシュ要否判断部は、駆動条件よりメモリ状態表示部の表示素子の初期帯電量を算出し、表示素子の帯電量と比較することでリフレッシュ要否を判断することを特徴とするものである。

また、メモリ状態表示部の表示素子の状態とは、表示素子の色状態であり、リフレッシュ要否判断部は、駆動条件よりメモリ状態表示部の表示素子の初期色状態を算出し、表示素子の色状態と比較することでリフレッシュ要否を判断することを特徴とするものであってもよい。

ここでリフレッシュ要否判断部は、リフレッシュ必要であると判断した際に、メモリコントローラへリフレッシュを要求することを特徴とするものである。

ここでアクセス装置は、不揮発性記憶装置へ電力を供給する電源部を備え、電源部は、リフレッシュ要否判断部がリフレッシュ必要であると判断し、さらに不揮発性記憶装置へ電力が供給されていない際に、電力を供給することを特徴とするものである。

以上の手段等により、本発明では、性能（データ保持期間）が動的に変化する場合でも
データ消失の可能性を減少させることが可能となる。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態における不揮発性記憶システムを示すブロック図を図１に示す。
本実施形態における不揮発性記憶システムは、図１に示すような不揮発性記憶装置１００、アクセス装置２００により構成される。

不揮発性記憶装置１００は、メモリ状態表示部１１０、表示制御部１２０、メモリコントローラ１３０、不揮発性メモリ１４０とを含む。

メモリ状態表示部１１０は、例えば電子ペーパ等を備えた表示装置であり、図２に示すように不揮発性記憶装置表面に設けられる。メモリ状態表示部１１０は外部から不揮発性記憶装置１１０への電源供給が断たれても表示状態を保持でき、その表示保持期間は表示制御部１２０により所望の期間となるよう制御される。

電子ペーパには複数の書き換え方式が存在し、代表例として電気泳動方式、帯電トナー型表示方式、液晶表示方式、エレクトロクロミック方式、マイクロカプセル方式、電子粉流体方式、液晶方式等が挙げられる。電気泳動方式や帯電トナー型表示方式は、極板間に電圧を印加することで帯電粒子等の表示素子を制御する方法である。いずれの方式を採用するかは、無停電状態での表示保持期間、表示内容を書き換える際の応答性、表示部の大きさ、消費電力、視認性、コスト等によって適したものを選択すればよい。

電気泳動方式は図３に示すように、透明電極３１０と電極３１１の間に着色した帯電粒子３２０と絶縁性溶液３２１を封入し、電極間に電圧を印加し帯電粒子３２０を電気泳動させることで表示を形成する方式である。このとき帯電粒子３２０は負に帯電しているとすると、図３（ａ）では表示面側（透明電極３１０側）に正電圧を印加したため帯電粒子３２０が表示面側に移動する。よって表示色は帯電粒子３２０の色となる。図３（ｂ）では逆に帯電粒子３２０が表示面から遠ざかるため、表示色は絶縁性溶液３２１の色となる。このようにして電気泳動方式では表示色を切り替え、表示を形成している。このとき電圧印加をやめても帯電粒子３２０は静電力等により電極上にとどまるため、表示が一定期間維持される。帯電粒子３２０は、電極間に電荷が帯電している間は透明電極３１０に引き寄せされているが、時間の経過とともに電荷が放電されると透明電極３１０の拘束力を受けなくなる。そのため、一定期間を経過すると設定された表示が変化することとなる。

帯電トナー型表示方式は一対の電極間に黒色帯電粒子（トナー）と白色粒子を封入し、印加電圧の極性によりトナーを移動させ表示を形成する方式である。電気泳動方式と同様に、電圧印加をやめてもトナーは電極上にとどまり表示が維持される。帯電トナー型表示方式でも同様に、電極間の極性が薄れてくる（一定時間が経過する）と、表示が変化する。

そのため、印加する電圧の大きさや印加する時間によって、電子ペーパに情報を表示させる期間を制御することが可能である。以下、電子ペーパへの電圧を制御することで、表示部へ表示する情報を管理する場合について記載する。

表示制御部１２０は、メモリ状態表示部１１０が所定の表示を所望する期間だけ保持するよう電子ペーパへ駆動電圧を印加する。印加する駆動電圧やその電圧印加時間は、メモリ状態判断部１３１により決定された不揮発性メモリ１４０のデータ保持期間に基づいて設定される。

メモリコントローラ１３０は、メモリ状態判断部１３１、読み書き制御部１３２とを含んで構成される。

メモリ状態判断部１３１は、読み書き制御部１３２より通知されたメモリ状態情報と、現在使用されている不揮発性メモリ１４０のデータリテンション特性から、不揮発性メモリ１４０のデータ保持期間を決定し、それを表示制御部１２０へ通知する。

読み書き制御部１３２は、不揮発性メモリ１４０に対しデータの読み出し、書き込み、および書き込まれているデータのリフレッシュを実行する。さらに読み書き制御部１３２は、不揮発性メモリ１４０の状態情報を保持し、それをメモリ状態判断部１３１へ通知する。

不揮発性メモリ１４０はフラッシュメモリを有し、読み書き制御部１３２とメモリバスを用いて接続されている。なお、本実施の形態では、フラッシュメモリを使用しているが、これはフラッシュメモリに限定されるものではなく、電源供給が断たれても書き込まれたデータを保持できる記録デバイスであって、書き込まれたデータのデータ保持期間が時間や書き換え回数等により変化するものであればよい。

アクセス装置２００は、制御部２０１、不揮発性記憶システムに関する情報を表示する表示部２０２、電源２０３を含む。制御部２０１は不揮発性記憶装置１００より受信した情報に基づき、表示部２０２や電源２０３を制御する。電源２０３はアクセス装置２００だけでなく、不揮発性記憶装置１００へも電力を供給する。

以上のように構成された不揮発性記憶システムにおける、データリフレッシュ実行サイクルを時系列で説明する。なお簡単のため、本実施の形態におけるデータリフレッシュに関わる操作の流れについてのみ説明する。

まず読み書き制御部１３２は、不揮発性メモリ１４０へのデータリフレッシュ完了後、保持しているメモリ状態情報をメモリ状態判断部１３１へ通知する。ここでメモリ状態情報とは、不揮発性メモリ１４０への書き換え回数である。ここで書き換え回数とは、不揮発性メモリ１４０を構成する物理ブロック（消去ブロック）の書き換え回数（消去回数）を基準に算出するものである。一般に不揮発性メモリ１４０は複数の物理ブロックから構成されている。そのため、書き換え回数は、これら複数の物理ブロック個々の書き換え回数の平均値、中間値、最大値、最小値等とする方法がある。他の方法として、複数の物理ブロックから代表となる物理ブロックを選出し、その物理ブロックの書き換え回数を不揮発性メモリ１４０の書き換え回数とする等の方法もある。

メモリ状態判断部１３１では、受け取った書き換え回数を用いて不揮発性メモリ１４０の現在のデータ保持期間（以下、Ｔｒｅｔｅｎｔという）を決定する。この決定方法については後述する。ここでＴｒｅｔｅｎｔとは、データリフレッシュ直後からデータ消失発生までの期間を表す。メモリ状態判断部１３１は、このＴｒｅｔｅｎｔを表示制御部１２０へ通知する。

次に表示制御部１２０は、メモリ状態判断部１３１より受け取ったＴｒｅｔｅｎｔを基に、メモリ状態表示部１１０がＴｒｅｔｅｎｔと同じ期間だけ表示を保持するよう電子ペーパへの駆動電圧、電圧印加時間を決定し、メモリ状態表示部１１０への駆動電圧を制御する。

これによって、不揮発性記憶装置１００がアクセス装置２００から外され無電源状態で
あっても、Ｔｒｅｔｅｎｔが過ぎると図４に示すようにメモリ状態表示部１１０の表示が変化するため、ユーザにデータリフレッシュ実行を促すことができる。

ここで、不揮発性メモリ１４０の現在のＴｒｅｔｅｎｔ決定方法について説明する。まず、不揮発性メモリのデータリテンション特性について、図５にその例を示す。Ｘ軸が不揮発性メモリへの書き換え回数、Ｙ軸がデータ保持期間を表す。また、書き換え回数＝１回のときのデータ保持期間をＴｒｅｔｅｎｔ＿ｏｒｇとする。このように不揮発性メモリは書き換え回数の増加に伴いデータ保持期間が減少する。さらにこの特性は今後フラッシュメモリの多値化が進むにつれ、より顕著になると考えられる。

メモリ状態判断部１３１は、メモリ状態判断部１３１内のＲＯＭ等に格納されたＴｒｅｔｅｎｔ決定用テーブルにより不揮発性メモリ１４０の現在のＴｒｅｔｅｎｔを決定する。ここで、Ｔｒｅｔｅｎｔ決定用テーブルには、書き換え回数とＴｒｅｔｅｎｔの対応関係が示されている。例えば図５（ａ）点では、書き換え回数１００回に対し、データ保持期間＝１，０００，０００時間と決定され、（ｂ）点では書き換え回数１０，０００回に対しデータ保持期間＝１００時間と決定される。

このようにメモリ状態判断部１３１は、読み書き制御部１３２より受け取った書き換え回数を基に不揮発性メモリ１４０の現在のＴｒｅｔｅｎｔを決定し、それを表示制御部１２０へ通知する。

よって、メモリ状態判断部１３１が保持したＴｒｅｔｅｎｔ決定用テーブルに基づき表示制御が行われることで、メモリ状態表示部１１０は現在のメモリ状態に適宜対応した表示ができる。

以上により本実施の形態に示す不揮発性記憶装置１００においては、アクセス装置２００から外され無電源状態であっても、ユーザはメモリ状態表示部１１０の変化からデータ保持期限が迫っていることを容易に確認でき、データ消失前に不揮発性記憶装置１００をアクセス装置２００へ装着しデータリフレッシュを実行できる。

なお、不揮発性メモリ１４０の種類に応じてメモリ状態判断部１３１が保持するＴｒｅｔｅｎｔ決定用テーブルを変更してもよい。

なお、メモリ状態表示部１１０は、特定の文字表示によりメモリ状態を示してもよく、カード表面の印字等と組み合わせてデータ保持期間を表示してもよい。

なお、メモリ状態判断部１３１は、書き換え回数からＴｒｅｔｅｎｔを求める換算式を用いて、計算により決定してもよい。

なお、メモリ状態判断部１３１は、不揮発性メモリ１４０のデータ読み出し時のエラー検出数からＴｒｅｔｅｎｔを求めてもよい。この場合は、図５のグラフのように、読み出したデータのエラー発生率とデータ保持期間（Ｔｒｅｔｅｎｔ）との関係を示すデータ等に基づいてエラー発生率からデータ保持期間を算出することとなる。

なお、メモリ状態判断部１３１は、より確実にデータ消失を防ぐため式（１）に示すようにＴｒｅｔｅｎｔからある程度の余裕期間Ｔｍａｒｇｉｎを差し引いた値Ｔｒｅｔｅｎｔ´を表示制御部１２０へ通知してもよい。

Ｔｒｅｔｅｎｔ´ ＝ Ｔｒｅｔｅｎｔ - Ｔｍａｒｇｉｎ （１）
なお、メモリ状態表示部１１０は、複数の電子ペーパを一組にした電子ペーパ１１１に
より構成されていてもよく（図６）、表示制御部１２０は、前記電子ペーパ１１１内の各単体電子ペーパがそれぞれ異なる表示保持期間をもつようメモリ状態表示部１１０へ駆動電圧を印加してもよい。例えば、図６に示すように電子ペーパ１１１が単体電子ペーパ１１１ａ〜１１１ｊにより構成されている場合、データリフレッシュ直後の状態（ａ）から（ｂ）を経て、データ保持期限（ｃ）に至るまで、電子ペーパ１１１ａ〜１１１ｊの表示が順に消えるようにすることで、無電源状態でユーザに容易に残データ保持期間を通知できる。

なお、表示制御部１２０は、不揮発性メモリ１４０のＴｒｅｔｅｎｔの変化に合わせてデータリフレッシュ直後の表示が変化するよう、メモリ状態表示部１１０の駆動電圧を決定してもよい。メモリ状態判断部１３１は、不揮発性メモリ１４０の現在のＴｒｅｔｅｎｔとＴｒｅｔｅｎｔ＿ｏｒｇを比較し、その保持期間の劣化状態を表示制御部１２０へ通知することでデータリフレッシュ直後の表示が不揮発性メモリ１４０の現在の保持期間に見合ったものとなるようにしてもよい。例えば図７のように電子ペーパ１１１が単体電子ペーパ１１１ａ〜１１１ｊにより構成されている場合、書き換え回数が少ない（ａ）のときは単体電子ペーパ１１１ａ〜１１１ｊを全て駆動させ、書き換え回数が増えた（ｂ）のときは一部の単体電子ペーパを駆動しないようにすることで、データリフレッシュ直後の表示を変更し、ユーザに容易に不揮発性メモリ１４０のデータ保持期間の劣化具合を通知でき、データ消失の危険を回避できる。

なお、表示制御部１２０は、アクセス装置２００に設けられてもよい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態における不揮発性記憶システムを示すブロック図を図８に示す。
本実施形態における不揮発性記憶システムは、不揮発性記憶装置８００と、不揮発性記憶装置８００が装着されるアクセス装置９００を含んでいる。

本実施の形態の構成においては、メモリ状態判断部１３１、不揮発性メモリ１４０、表示部２０２、電源２０３は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

不揮発性記憶装置８００は第１の実施形態と同様にメモリコントローラ８３０、不揮発性メモリ１４０、表示制御部８２０、メモリ状態表示部８１０を備える。メモリコントローラ８３０も同様に、メモリ状態判断部１３１と読み書き制御部８３２を構成要素に持つ。

リフレッシュ要否判断部８２４は、メモリ状態表示部８１０の電子ペーパが保持する表示素子の帯電量を検出する。

表示制御部８２０は、メモリ状態表示部へ設定した駆動電圧等の駆動条件をアクセス装置９００のリフレッシュ要否判断部９０４へ送信する。

読み書き制御部８３２は、後述するアクセス装置９００のリフレッシュ要否判断部９０４が送信する要求を受信して不揮発性メモリ１４０のリフレッシュ処理を行う。

制御部９０１は、後述するリフレッシュ要否判断部９０４から不揮発性記憶装置８００へ供給する電源の管理についての指示を受ける。

リフレッシュ要否判断部９０４は、メモリ状態表示部８１０より検出した表示素子の帯電量と、表示制御部８２０が送信する駆動電圧等の駆動条件に基づいて、リフレッシュの
要否判断を行う。具体的には、電子ペーパに設定された駆動電圧と現在の表示素子の帯電量から、データが最後に記録（更新）されてからの経過時間を算出し、データ書き換え回数と算出された経過時間から残りのデータ保持期間を決定し、リフレッシュの要否判断を行うものである。

以上のように構成された不揮発性記憶システムにおける、データリフレッシュ実行サイクルを時系列で説明する。なお、リフレッシュ要否判断部９０４に関連しない部分の動作は第１の実施形態と同様であるため、簡単のためリフレッシュ要否判断部９０４に関する操作の流れについてのみ説明する。

図９はリフレッシュ要否判断部９０４の動作を示すフローチャートである。リフレッシュ要否判断に関する操作は、初期設定モードとリフレッシュ要否判断モードに分けられる。

［初期設定モード］
まずリフレッシュ要否判断部９０４は、アクセス装置９００に不揮発性記憶装置８００が装着されているかを確認する（Ｓ１００）。不揮発性記憶装置８００が装着されていなければ一定時間待機（Ｓ１１１）後、Ｓ１００の判別を再び行う。装着されていれば、表示制御部８２０より前回表示更新時にメモリ状態表示部８１０に与えた駆動条件（駆動電圧、電圧印加時間等）を受け取る（Ｓ１０１）。

受け取った駆動条件より、リフレッシュ要否判断部９０４は前回データリフレッシュ直後におけるメモリ状態表示部１１０表示素子の初期帯電量を初期帯電量決定用テーブルにより決定し（Ｓ１０２）、これを保持する。図１０、図１１に駆動条件（駆動電圧、電圧印加時間）と初期帯電量の関係を示す。初期帯電量決定用テーブルには図１０、図１１の対応関係が保持されており、リフレッシュ要否判断部９０４はこの関係を基に、得られた駆動条件から初期帯電量を決定する。

［リフレッシュ要否判断モード］
次にリフレッシュ要否判断部９０４は、メモリ状態表示部８１０の表示素子電極対間の残留電位差を測定し、それを基に現在の帯電量を決定する（Ｓ１０３）。この決定には、表示素子電極対間の残留電位差と帯電量の関係を示す帯電量決定用テーブルを用いる。図１２に電極対間の残留電位差と現在の帯電量の関係を示す。帯電量決定用テーブルには図１２の対応関係が保持されており、これを基にリフレッシュ要否判断部９０４は得られたメモリ状態表示部８１０の表示素子電極対間の残留電位差から現在の帯電量を決定する。

これより、メモリ状態表示部８１０表示素子の初期帯電量と現在の帯電量の変化（初期帯電量に対する現在の帯電量の割合）から、前回データリフレッシュ完了後の経過時間を決定する（Ｓ１０４）。経過時間の決定には、経過時間決定用テーブルを用いる。図１３に経過時間と初期帯電量に対する現在の帯電量の割合の関係を示す。経過時間決定用テーブルには図１３の対応関係が保持されており、リフレッシュ要否判断部９０４はこの関係を基に経過時間を決定する。

次に、経過時間が設定されたＴｒｅｔｅｎｔを超えているかを判定する（Ｓ１０５）。Ｔｒｅｔｅｎｔを超えていなければ、一定時間待機（Ｓ１１０）後、Ｓ１００の判別へ戻る。経過時間がＴｒｅｔｅｎｔを超えていれば、リフレッシュ要否判断部９０４は、制御部９０１から電源管理情報を取得し不揮発性記憶装置８００の通電状態を確認する（Ｓ１０６）。

通電されていれば、読み書き制御部８３２へデータリフレッシュ実行を指示し（Ｓ１０
９）、通電されていなければ、制御部９０１へ不揮発性記憶装置８００への通電を指示し（Ｓ１０７）、通電を確認（Ｓ１０８）後、読み書き制御部８３２へデータリフレッシュ実行を指示する（Ｓ１０９）。その後一定時間待機（Ｓ１１０）し、Ｓ１０３の状態検知へ戻る。

ここで、Ｔｒｅｔｅｎｔは、式（２）に示したＴｒｅｔｅｎｔ´のようにデータ消失を防ぐためのマージンを考慮して設定されることが望ましい。

また、初期帯電量決定用テーブル、帯電量決定用テーブル、経過時間決定用テーブル、初期帯電量、Ｔｒｅｔｅｎｔは、リフレッシュ要否判断部９０４内のＲＯＭ等に格納されている。

以上により、本実施の形態においては、初期設定後不揮発性記憶装置８００がアクセス装置９００に装着されている限り、たとえ不揮発性記憶装置８００が通電されていなくても、リフレッシュ要否判断部９０４により必要に応じて自動的に通電操作及びデータリフレッシュが実行され、データ消失を回避できる。

なお、リフレッシュ要否判断部９０４は、メモリ状態表示部８１０の表示素子の初期帯電量、現在の帯電量及び経過時間を、換算式を定義することで算出してもよい。

なお、リフレッシュ要否判断部９０４は、メモリ状態表示部８１０の表示素子の初期帯電量及び現在の帯電量を、表示素子の色や透過性の変化から決定してもよい。

なお、要否判断の繰返し周期（Ｓ１１０での待機時間）は不揮発性メモリ１４０のデータ保持期間と消費電力の兼ね合いにより設定してもよい。

なお、リフレッシュ要否判断部９０４は、リフレッシュ要否判断を行った後、決定した経過時間を基に次回データリフレッシュまでの残期間を算出し、それを表示部２０２に表示するよう制御部９０１に指示してもよい。

なお、メモリ状態表示部８１０の初期帯電量は一定値であるとし、初期設定モードを行わずにリフレッシュ要否判断モードを実行してもよい。

なお、前記不揮発性記憶装置８００はアクセス装置９００に内蔵されたメモリ回路部であってもよく、前記アクセス装置９００はパソコン等に内蔵されたアクセス回路部であってもよい。

なお、本実施の形態ではメモリ状態表示部８１０の帯電量を用いて説明したが、帯電粒子に色の区別がある場合はその色状態を検出することで現在のメモリ状態表示部の状態を検出することも可能である。

本発明にかかる不揮発性記憶システムは、フラッシュメモリの多値化に伴う不揮発性メモリのデータ保持期間低下等に起因するデータ消失を防ぐ方法を提案したものである。これは半導体メモリカードのみならず、不揮発性メモリを備えた静止画記録再生装置や動画記録再生装置及び携帯情報端末等においても有益である。

本発明の第１の実施形態における不揮発性記憶システムを示すブロック図 不揮発性記憶装置１００の外観図 電気泳動方式における表示原理の説明図 メモリ状態表示部１１０の変化を示す図 不揮発性メモリのデータリテンション特性を示すグラフ メモリ状態表示部１１０が複数の表示単位を持つ構成図 メモリ状態表示部１１０にデータ保持期間の変化を表示した図 本発明の第２の実施形態における不揮発性記憶システムを示すブロック図 リフレッシュ要否判断部９０４の動作を示すフローチャート 駆動条件（駆動電圧）と初期帯電量の関係を示すグラフ 駆動条件（電圧印加時間）と初期帯電量の関係を示すグラフ 表示素子電極対間の残留電位差と現在の帯電量の関係を示すグラフ 初期帯電量に対する現在の帯電量の割合と経過時間の関係を示すグラフ

符号の説明

１００、８００ 不揮発性記憶装置
１１０、８１０ メモリ状態表示部
１１１ 電子ペーパ
１２０、８２０ 表示制御部
１３０、８３０ メモリコントローラ
１３１ メモリ状態判断部
１３２、８３２ 読み書き制御部
１４０ 不揮発性メモリ
２００、９００ アクセス装置
２０１、９０１ 制御部
２０２ 表示部
２０３ 電源
３１０ 透明電極
３１１ 電極
３２０ 帯電粒子
３２１ 絶縁性溶液
９０４ リフレッシュ要否判断部

Claims (15)

1. 不揮発性メモリへデータの書き換えを行うメモリコントローラにおいて、
   前記不揮発性メモリの状態を検出したメモリ状態検知結果を生成する読み書き制御部と、前記メモリ状態検知結果に基づき、前記不揮発性メモリのデータ保持期間を算出するメモリ状態判断部とを備えることを特徴とするメモリコントローラ。
2. 請求項１に記載のメモリコントローラにおいて、
   前記メモリ状態検知結果は、前記不揮発性メモリの書き換え回数であることを特徴とするメモリコントローラ。
3. 外部からの指示に応じて、データの読み出し及び書き込みを行う不揮発性記憶装置において、
   データを記憶する不揮発性メモリと、
   前記不揮発性メモリへデータの書き換え、及び前記不揮発性メモリのデータ保持期間を算出するメモリコントローラと、
   前記データ保持期間に応じて表示のための駆動条件を決定する表示制御部と、
   前記駆動条件に従って前記不揮発性メモリに関する情報を表示するメモリ状態表示部とを備えることを特徴とする不揮発性記憶装置。
4. 請求項３に記載の不揮発性記憶装置において、
   前記メモリ状態表示部は、電源供給が無くとも表示内容を保持する表示デバイスであることを特徴とする不揮発性記憶装置。
5. 請求項４に記載の不揮発性記憶装置において、
   前記メモリコントローラは、前記不揮発性メモリの状態を検出したメモリ状態検知結果を生成する読み書き制御部と、
   前記メモリ状態検知結果に基づき、前記不揮発性メモリのデータ保持期間を算出するメモリ状態判断部とを備えることを特徴とする不揮発性記憶装置。
6. 請求項５に記載の不揮発性記憶装置において、
   前記メモリ状態検知結果は、前記不揮発性メモリの書き換え回数であることを特徴とする不揮発性記憶装置。
7. 不揮発性メモリと、該メモリへのデータの読出し及び書込みを行うメモリコントローラとを有する不揮発性記憶装置と、
   前記不揮発性記憶装置と接続されるアクセス装置とを具備する不揮発性記憶システムにおいて、
   前記メモリコントローラは、前記不揮発性メモリのデータ保持期間を算出し、
   前記不揮発性記憶装置は、前記データ保持期間に応じて表示のための駆動条件を決定する表示制御部と、
   前記駆動条件に従って前記不揮発性メモリに関する情報を表示するメモリ状態表示部とを備えることを特徴とする不揮発性記憶システム。
8. 請求項７に記載の不揮発性記憶システムにおいて、
   前記メモリ状態表示部は、電源供給が無くとも表示内容を保持する表示デバイスであることを特徴とする不揮発性記憶システム。
9. 請求項８に記載の不揮発性記憶システムにおいて、
   前記メモリコントローラは、前記不揮発性メモリの状態を検出したメモリ状態検知結果を
   生成する読み書き制御部と、
   前記メモリ状態検知結果に基づき、前記不揮発性メモリのデータ保持期間を算出するメモリ状態判断部とを備えることを特徴とする不揮発性記憶システム。
10. 請求項９に記載の不揮発性記憶システムにおいて、
    前記メモリ状態検知結果は、前記不揮発性メモリの書き換え回数であることを特徴とする不揮発性記憶システム。
11. 請求項７乃至１０に記載の不揮発性記憶システムにおいて、
    前記アクセス装置は、前記駆動条件、データ保持期間及び前記メモリ状態表示部の状態の少なくとも一つに応じて前記不揮発性メモリのリフレッシュ要否を判断するリフレッシュ要否判断部とを備えることを特徴とする不揮発性記憶システム。
12. 請求項１１に記載の不揮発性記憶システムにおいて、
    前記メモリ状態表示部の状態とは、表示素子の帯電量であり、
    前記リフレッシュ要否判断部は、前記駆動条件より前記メモリ状態表示部の表示素子の初期帯電量を算出し、前記表示素子の帯電量と比較することでリフレッシュ要否を判断することを特徴とする不揮発性記憶システム。
13. 請求項１１に記載の不揮発性記憶システムにおいて、
    前記メモリ状態表示部の表示素子の状態とは、表示素子の色状態であり、
    前記リフレッシュ要否判断部は、前記駆動条件より前記メモリ状態表示部の表示素子の初期色状態を算出し、前記表示素子の色状態と比較することでリフレッシュ要否を判断することを特徴とする不揮発性記憶システム。
14. 請求項１１乃至１３に記載の不揮発性記憶システムにおいて、
    前記リフレッシュ要否判断部は、リフレッシュ必要であると判断した際に、前記メモリコントローラへリフレッシュを要求することを特徴とする不揮発性記憶システム。
15. 請求項１４に記載の不揮発性記憶システムにおいて、
    前記アクセス装置は、前記不揮発性記憶装置へ電力を供給する電源部を備え、
    前記電源部は、前記リフレッシュ要否判断部がリフレッシュ必要であると判断し、さらに前記不揮発性記憶装置へ電力が供給されていない際に、電力を供給することを特徴とする不揮発性記憶システム。

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