JP2009503729A - 論理アドレス空間と直接データファイル方式で動作するインターフェイスシステム - Google Patents
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Abstract
Description
まずは一般的なフラッシュメモリシステムを図1〜6との関係で説明する。このようなシステムで本発明の様々な態様を実施できる。図1のホストシステム1は、フラッシュメモリ2の中にデータを記憶し、かつフラッシュメモリ2からデータを引き出す。フラッシュメモリはホストの中に埋め込むこともできるが、メモリ2はそれよりも一般的なカードの形で図に示され、このカードは、機械的および電気的コネクタの嵌合部分3および4を通じて着脱可能な状態でホストへ接続される。例えばコンパクトフラッシュ(CF)、マルチメディアカード(MMC)、セキュアデジタル(SD)、ミニSD、メモリスティック、スマートメディア、トランスフラッシュカード等、様々なフラッシュメモリカードが現在多く市販されている。これらのカードの各々はそれぞれの規格化された仕様に従い独特の機械的および/または電気的インターフェイスを有するが、各々に内蔵されたフラッシュメモリシステムは類似する。これらのカードはいずれも、本願の譲受人であるサンディスク コーポレイション(SanDisk Corporation) から入手できる。サンディスク コーポレイションはまた、クルーザー(Cruzer)という商標のもとで一連のフラッシュドライブを提供し、フラッシュドライブは、ホストのユニバーサル・シリアル・バス(USB)差込口に差し込まれることによってホストと接続するUSBプラグを有する小形の手持ち式メモリシステムである。これらのメモリカードとフラッシュドライブの各々は、ホストと連動して内蔵されたフラッシュメモリの動作を制御するコントローラを内蔵している。
前述した物理的に小さい再プログラム可能な不揮発性メモリカードおよびフラッシュドライブは市販され、データ記憶容量は512メガバイト(MB)、1ギガバイト(GB)、2GBおよび4GB以上になる。ホストは、ホストによって実行されるアプリケーションソフトウェアまたはファームウェアプログラムによって生成または使用されるデータファイルを処理する。ワープロデータファイルはその一例であり、コンピュータ支援設計(CAD)ソフトウェアの描画ファイルもこれにあたり、主にPC、ラップトップコンピュータ等、一般的なコンピュータホストに見られる。pdf形式の文書もこのようなファイルである。静止画デジタルビデオカメラは各写真につきデータファイルを生成し、データファイルはメモリカードに記憶される。携帯電話は、電話帳などの内蔵メモリカード上のファイルからデータを利用する。PDAは、住所ファイル、カレンダーファイル等、数通りのファイルを記憶し使用する。このような用途において、メモリカードはホストを操作するソフトウェアを収容することもある。
本願明細書で説明している改善された主要な特徴は、ホスト/メモリインターフェイスの論理アドレス空間を論理アドレスのグループに分割し、かつ各グループ内のデータをファイル本位メモリに直接記憶される単独の論理ファイルとして扱うことにある。メモリシステムはこれらの論理ファイルを、ホストから直接受け取るデータファイルと同様に扱う。双方のファイルは一意に識別され、ファイル内のデータのオフセットアドレスが保守される。これにより直接データファイルメモリシステムは、論理アドレスインターフェイスに基づいてメモリと通信するホストともに動作できる。論理ファイルは好ましくは、同じ量のデータを収容するように形成され、その量は好ましくは、メモリの物理的構成に応じて1ブロックまたはメタブロックのメモリ記憶容量に等しい。
以下の形式を持つLBAアクセスは、
READ/WRITE StartLBA,Length(sectors)
である。以下の形式で1つ以上の論理ファイルにアクセスするために論理アドレス−ファイル変換172(図11)によって変換される。
READ/WRITE FileName,StartOffset(bytes),Length(bytes)
例えば、コマンド
READ101,2
は、論理ファイルbのアクセスのために172によって翻訳され、0×100から0×1FFへLBAをマッピングする。
READ LogFile b,512,1024
論理ファイルは消去することもできる。消去済み論理ファイルに対する最初の書き込みは、ブランクデータパターンによるヘッドまたは全セクタのパッディングをトリガし、通常0またはFFである。
従来の論理アドレス空間インターフェイス181を通じてホストと連動するように設計された図11〜13のデータファイル本位バックエンド記憶システムには、図14に概括的に示されているように、直接データファイルインターフェイス183を加えることもできる。ファイルインターフェイス183からのホストデータファイルと、172’によって変換される論理インターフェイス181からの論理ファイルはいずれも、173’によってメモリメタブロックアドレスに翻訳される。次いで、データは、185のところに示されている直接データファイルプロトコルを実行することによってメモリ165’のアドレスに記憶される。このプロトコルには、前述した直接データファイル記憶アプリケーションの直接データファイル記憶手法が盛り込まれる。プロセス173’および185はファイル本位メモリインターフェイス165’を提供する。事実、ホストファイルインターフェイス183からメモリファイルインターフェイス187を通じてメモリ165’に至る経路は好ましくは、直接データファイル記憶アプリケーションで説明したように概ね動作する。
前の説明は主に、論理アドレス空間インターフェイスを備えるホストシステムとファイル本位インターフェイスを備えるフラッシュメモリシステムとが互いに通信する例に向けたものである。これは極めて有益な例であるが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、その手法は、フラッシュメモリに加えて、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ、動的な読み出し専用メモリ(DRAM)、静的な読み出し専用メモリ(SRAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、半導体磁気メモリ等、様々なデータ記憶システムで使用できる。事実、本発明は適合しないアドレスインターフェイスを有する2つのシステム間に通信手段を提供する。これを、論理アドレス空間のインターフェイスを備えるシステム211とファイル本位インターフェイスを備えるシステム213が、変換172および172’との関係で前述した変換172”を通じて互いに通信する図22に示されている。前述した例で、システム211はホストコンピュータであり、システム213はフラッシュメモリシステムである。
これまで本発明の様々な態様をその代表的な実施形態との関係で説明してきたが、添付の特許請求の範囲の全範囲内においてその権利が保護されるべきであることが理解できよう。
Claims (39)
- 方法であって、
個別データファイルの第1のセットのアドレスがマッピングされる連続論理アドレス空間を保守するステップと、
個別ファイルのデータがいかにマッピングされるかにかかわりなく前記論理アドレス空間をアドレスのグループに分割するステップと、
前記アドレスグループの中で個別データファイルの第2のセットとしてデータを扱うステップと、
を含む方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記アドレスグループの少なくともいくつかのアドレスグループは、サイズが等しい方法。 - メモリシステムを操作する方法であって、
単独ファイルの中のデータの論理アドレスの識別子を収容しない、連続論理アドレス空間の中のアドレスによって識別される、複数の単独データファイルを受信するステップと、
複数の連続論理アドレスグループに分割された前記論理アドレス空間を操作するステップと、
前記個々の論理アドレスグループの中で、一意なグループ識別情報と前記グループ内でのデータのオフセットとによって、前記データを論理的にアドレスするステップと、
前記複数の論理アドレスグループのデータを前記メモリシステムにマッピングするステップと、
を含む方法。 - 請求項3記載の方法において、
前記複数の論理アドレスグループの個々の論理アドレスグループは、所定の量のデータを収容する方法。 - 請求項4記載の方法において、
前記メモリシステムは、重複しない単位に分割された再プログラム可能な不揮発性半導体メモリセルを含み、前記個々の論理アドレスグループの前記所定のデータ量は、前記個々のメモリセル単位のデータ記憶容量に等しい方法。 - 請求項5記載の方法において、
前記個々のメモリセル単位は、少なくとも1ブロックのメモリセルを収容し、1ブロックは、ともに消去できる最低数のメモリセルを収容する方法。 - 請求項6記載の方法において、
前記個々のメモリセル単位は、メタブロックとしてともに論理的にリンクされた2ブロック以上のメモリセルを収容する方法。 - 請求項3記載の方法において、
前記メモリシステムは、2ビット以上のデータを個別に記憶するためにそのメモリセルを操作する方法。 - 請求項3記載の方法において、
一意なファイル識別情報と第2の複数の個別ファイル内でのデータのオフセットとにより識別される第2の複数の単独データファイルを受信するステップと、
前記第2の複数のファイルのデータを前記メモリシステムに直接マッピングするステップと、
をさらに含む方法。 - 請求項9記載の方法において、
前記メモリは少なくとも、前記複数の論理アドレスグループのデータがマッピングされる第1の区画と、前記第2の複数の受信ファイルのデータが直接マッピングされる第2の区画とに区画される方法。 - 請求項10記載の方法において、
前記メモリは、前記メモリシステムの動作を制御するデータが記憶される第3の区画に区画される方法。 - 請求項11記載の方法において、
前記メモリは、前記複数の論理アドレスグループまたは前記第2の複数の受信ファイルからデータを受け入れるために使用できる第4の区画に区画される方法。 - 請求項9記載の方法において、
前記複数の論理アドレスグループと前記第2の複数の受信ファイルからのデータは、いずれも前記メモリの共通区画にマッピングされる方法。 - 請求項13記載の方法において、
前記メモリは、前記共通区画と、前記メモリシステムの動作を制御するデータが記憶される第2の区画とに区画される方法。 - 請求項14記載の方法において、
前記メモリは、前記複数の論理アドレスグループまたは前記第2の複数の受信ファイルのいずれかからデータを受け入れるために使用できる消去済みメモリセル単位からなる、第3の区画にさらに区画される方法。 - セル単位に分割された半導体メモリセルと論理アドレス空間を含むインターフェイスとを有するタイプの再プログラム可能な不揮発性メモリシステムを操作する方法であって、前記インターフェイスを通じてホストから受信する複数のデータファイルは前記論理アドレス空間で識別される方法において、
前記個々のメモリセル単位の記憶容量に等しいサイズを有する複数の連続論理アドレスグループに分割された前記論理アドレス空間を操作するステップと、
前記論理グループを、一意なファイル識別情報とファイル内でのデータのオフセットとを個々に有する単独ファイルとして前記メモリセル単位のうちの特定のメモリセル単位にマッピングするためのテーブルを保守するステップと、
を含む方法。 - 請求項16記載の方法において、
一意なファイル識別情報と第2の複数の個別ファイル内でのデータのオフセットとにより識別される第2の複数の単独データファイルを受信するステップと、
前記第2の複数のファイルを前記メモリシステムの中の特定のメモリセル単位に直接マッピングするためのテーブルを保守するステップと、
をさらに含む方法。 - セル単位に分割されたメモリセルを有するタイプの不揮発性メモリシステムを操作する方法であって、
一意なファイル識別情報とファイル内でのデータのオフセットとによってアドレス指定されるファイルとしてデータを前記メモリシステムに記憶するステップと、
一意なファイル識別情報とファイル内でのデータのオフセットとによってアドレス指定されるホストデータファイルを前記メモリの外部から受信することに応じて、このようなファイルアドレスにより前記受信データファイルを前記メモリシステムに直接記憶するステップと、
ホストデータファイルとしてではなく前記メモリの論理アドレス空間の中でアドレス指定されるホストデータを前記メモリの外部から受信することに応じて、ローカルアドレス範囲からなる所定のグループの中でアドレス指定されるメモリデータファイルとして前記受信ホストデータを記憶するステップであって、前記メモリファイルは、一意なファイル識別情報と前記メモリファイル内でのデータのオフセットとによって記憶されるステップと、
を含む方法。 - 請求項18記載の方法において、
前記メモリシステムの中の前記メモリセル単位は少なくとも、ホストデータファイルが直接マッピングされる第1のグループと、前記メモリデータファイルが直接マッピングされる第2のグループとに区画される方法。 - 請求項19記載の方法において、
前記メモリシステムの中の前記メモリセル単位は、前記メモリシステムの動作を制御するデータが記憶される第3のグループに区画される方法。 - 請求項20記載の方法において、
前記メモリシステムの中の前記メモリセル単位は、ホストデータファイルまたはメモリデータファイルのいずれかを受け入れるために使用できる消去済みメモリセル単位からなる第4のグループに区画される方法。 - 請求項19記載の方法において、
ローカルアドレス範囲からなる前記所定のグループは、個々のメモリセル単位の記憶容量に等しい量のデータを個々に含む方法。 - 請求項18記載の方法において、
前記ホストデータファイルと前記メモリデータファイルはいずれも、メモリセル単位からなる共通グループにマッピングされる方法。 - 請求項23記載の方法において、
ローカルアドレス範囲からなる前記所定のグループは、個々のメモリセル単位の記憶容量に等しい量のデータを個々に含む方法。 - 請求項23記載の方法において、
前記メモリシステムの中の前記メモリセル単位は、前記共通グループと、前記メモリシステムの動作を制御するデータが記憶される第2のグループとに区画される方法。 - 請求項25記載の方法において、
前記メモリシステムの中の前記メモリセル単位は、ホストデータファイルまたはメモリデータファイルのいずれかを受け入れるために使用できる消去済みメモリセル単位からなる、第3のグループにさらに区画される方法。 - 請求項18記載の方法において、
ローカルアドレス範囲からなる前記所定のグループは、個々のメモリセル単位の記憶容量に等しい量のデータを含む方法。 - 電子装置であって、
データファイルの第1のセットを、連続論理アドレス空間の中の一意なアドレスによって識別するインターフェイスを有する第1のシステムと、
データファイルの第2のセットを、前記ファイルの一意な識別情報と前記個々のファイル内でのデータのオフセットとによって識別するインターフェイスを有する第2のシステムと、
前記連続論理アドレス空間を別々のアドレスグループに分割し、かつこれらのアドレスグループの中のデータを前記第2のセットのデータファイルとして識別するファイル変換部と、
を備える電子装置。 - 請求項28記載の電子装置において、
前記ファイル変換部は、前記連続論理アドレス空間をサイズが同じ別々のアドレスグループに分割し、これにより前記第2のセットのデータファイルの前記データファイルもまた同じサイズとなる電子装置。 - データ記憶システムであって、
アドレス指定可能なメモリと、
データをプログラムし読み出すために前記メモリのアドレスされる部分へのアクセスを引き起こす動作制御部と、
複数のホストファイルがマッピングされるが、個々のホストファイルによって占められる論理アドレス空間の中のアドレスの識別情報を収容しない、連続論理アドレス空間を含むインターフェイスと、
(a)前記論理アドレス空間を占めるホストファイルの論理アドレスとは無関係に、一意なファイル識別子とファイル内でのデータのオフセットとにより論理ファイルとして識別される前記論理アドレス空間の中の一意なアドレスグループと、(b)前記メモリの物理部分のアドレスとの間のアドレス翻訳と、
を備えるデータ記憶システム。 - 請求項30記載のメモリシステムにおいて、
一意なホストファイル識別子と識別されるホストファイル内でのデータのオフセットとによってアドレスされるホストデータ論理ファイルをホストシステムとやり取りするための第2のインターフェイスをさらに備えるメモリシステム。 - 再プログラム可能な不揮発性メモリシステムであって、
少なくとも1つの電荷記憶素子を個々に含み、かつメモリセル単位に分割されるメモリセルアレイと、
(a)一意なファイル識別子と識別されるファイル内でのデータのオフセットとを個々に含む論理ファイルのアドレスと、(b)前記メモリセル単位の少なくともいくつかのメモリセル単位の物理アドレスとの間の第1のアドレス翻訳部と、
前記論理ファイルのデータをプログラムし読み出すために前記メモリセル単位の前記少なくともいくつかのメモリセル単位へのアクセスを引き起こす動作制御部と、
複数のホストファイルがマッピングされるが、個々のホストファイルによって占められる論理アドレス空間の中のアドレスの識別情報を収容しない、連続論理アドレス空間を含むインターフェイスと、
(a)一意なファイル識別子とファイル内でのデータのオフセットとにより論理ファイルとして識別される前記論理アドレス空間の中のアドレスグループと、(b)前記第1のアドレス翻訳部の論理ファイルのアドレスとの間の第2のアドレス翻訳部と、
を備える再プログラム可能な不揮発性メモリシステム。 - 請求項32記載のメモリシステムにおいて、
一意なホストファイル識別子と識別されるホストファイル内でのデータのオフセットとによってアドレスされるホストデータ論理ファイルをホストシステムとやり取りするための第2のインターフェイスをさらに備えるメモリシステム。 - 請求項32記載のメモリシステムにおいて、
前記第2のアドレス翻訳部は、個々のメモリセル単位の記憶容量と同じ量のデータを個々に収容する前記論理アドレス空間内のアドレスグループ間でアドレスを翻訳するメモリシステム。 - 請求項34記載のメモリシステムにおいて、
前記アレイの前記メモリセル単位は、少なくとも1ブロックのメモリセルを個々に含み、1ブロックは、ともに消去できる最低数のメモリセルを収容するメモリシステム。 - 請求項35記載のメモリシステムにおいて、
前記アレイの前記メモリセル単位は、メタブロックとしてともに論理的にリンクされた2ブロック以上のメモリセルを個々に含むメモリシステム。 - 請求項32記載のメモリシステムにおいて、
前記動作制御部は、記憶されるデータを表す個々の電荷記憶素子の3つ以上の測定可能な電荷レベルのうちの1つの測定可能な電荷レベルを記憶するべくさらに動作し、これにより前記個々の電荷記憶素子で2ビット以上のデータを記憶するメモリシステム。 - 請求項33記載のメモリシステムにおいて、
前記第1のアドレス翻訳部は、前記第2のインターフェイスの前記論理アドレス空間の中のアドレスグループから形成される論理ファイルのアドレスを、前記第1のインターフェイスを通過するホスト論理ファイルのアドレスとは異なる1セットのメモリセル単位にマッピングするべくさらに動作するメモリシステム。 - 請求項33記載のメモリシステムにおいて、
前記第1のアドレス翻訳部は、前記第2のインターフェイスの前記論理アドレス空間の中のアドレスグループから形成される論理ファイルのアドレスと、前記第1のインターフェイスを通過するホスト論理ファイルのアドレスとを、共通の1セットのメモリセル単位にマッピングするべくさらに動作するメモリシステム。
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