JP2015032317A - データ記憶装置とアクセス制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データ記憶装置とアクセス制御方法を提供する。【解決手段】本発明は、フラッシュメモリ、温度センサー、および、コントローラーを備えているデータ記憶装置を提供する。フラッシュメモリはデータを記憶する。温度センサーは周辺環境温度を検出する。コントローラーは、ホストから書き込みコマンドを受信し、検出された周辺環境温度が所定範囲外であるとき、保護処理を実行し、書き込みコマンドは、コントローラーが、データをフラッシュメモリに書き込めるようにし、コントローラーは、保護モード期間で、書き込みを制限する。【選択図】 図１

Description

本発明は、メモリデバイスのアクセス制御方法に関するものであって、特に、温度に対応してメモリデバイスへのアクセスを禁止するアクセス制御方法（アクセス禁止方法）に関するものである。

フラッシュメモリは不揮発性データ記憶装置で、電気的手法を用いて、消去とプログラム化をする。ＮＡＮＤフラッシュメモリを例とすると、よく、メモリカード、ＵＳＢフラッシュメモリデバイス、ソリッドステートデバイス、ｅＭＭＣ等に用いられる。

たとえば、ＮＡＮＤフラッシュメモリのようなフラッシュメモリは、複数のブロックを用いてデータを記憶し、また、浮遊ゲートトランジスタにより構成される。浮遊ゲートトランジスタ中の浮遊ゲートは、電子電荷を捕らえてデータを記憶する。しかし、フラッシュメモリの各種動作と各種環境パラメータのため、浮遊ゲートは電子電荷を損失し、読み取り、および、書き込みエラーを招く危険性がある。

本発明は、フラッシュメモリの各種動作と各種環境パラメータのために浮遊ゲートの電子電荷が損失することに起因する読み取りおよび書き込みエラーを防止することのできるデータ記憶装置およびアクセス制御方法を提供する。

本発明に係るデータ記憶装置は、フラッシュメモリ、温度センサー、および、コントローラーを備えている。フラッシュメモリはデータを記憶する。温度センサーは、周辺環境温度を検出する。コントローラーは、ホストデバイスから書き込みコマンドを受信して、データをフラッシュメモリに書き込めるようにするが、検出された周辺環境温度が所定範囲外であるときは、保護処理（保護機構、保護機能、保護動作）を実行し、ホストデバイスから受信された書き込みコマンドを無効にする。

別の形態において、コントローラーは、ホストデバイスから読み取りコマンドを受信して、フラッシュメモリからのデータを読み出せるようにするが、保護処理中の場合には、コントローラーは、ホストデバイスから受信された読み取りコマンドを無効にする。

このほか、周辺環境温度が所定範囲外であるとき、コントローラーは、さらに、警告信号を生成すると共に、警告信号をホストデバイスに送信して、フラッシュメモリへのアクセスを禁止する情報を表示する。

一形態として、コントローラーはさらに、所定の時間間隔で、温度センサーを読み取り、周辺環境温度の温度パラメータを獲得する。コントローラーはさらに、現在の温度パラメータが所定範囲外であるとき、保護処理を有効にすると共に、得られた温度パラメータが所定範囲内であるとき、保護処理を無効にする。一形態として、所定範囲は、摂氏−４０度から摂氏８５度である。

本発明は、さらに、フラッシュメモリを有するデータ記憶装置に適用されるアクセス制御方法を提供する。アクセス制御方法は：所定の時間間隔で、温度センサーを読み取り、現在の周辺環境温度の温度パラメータを獲得する工程；および、周辺環境温度が所定範囲外であるとき、保護処理を有効にして、ホストデバイスから受信されたフラッシュメモリに書き込まれる少なくともひとつの書き込みコマンドを無効にする工程、を含む。

別の形態において、本発明に係るアクセス制御方法は、さらに、保護処理により、フラッシュメモリから読み取られる少なくともひとつの読み取りコマンドを無効にする工程と、読み取りコマンドの温度パラメータが所定範囲外であるとき、警告信号を生成する工程；および、警告信号をホストデバイスに送信し、フラッシュメモリへのアクセスの禁止を示す工程と、を含む。また、読み取られた温度パラメータが所定範囲内であるとき、アクセス制御方法は、さらに、保護処理を無効にする工程を含む。

本発明は、また、フラッシュメモリ、温度センサー、および、コントローラーを備えているデータ記憶装置を提供する。フラッシュメモリはデータを記憶する。温度センサーは周辺環境温度を検出する。コントローラーは、周辺環境温度が所定範囲外であるとき、保護処理を有効にして、ホストが書き込みコマンドを送信するのを無効にする。

本発明によれば、フラッシュメモリの各種動作と各種環境パラメータのために浮遊ゲートの電子電荷が損失することに起因する読み取り、および、書き込みエラーが解消され、こらのエラーが防止されたデータ記憶装置およびアクセス制御方法を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態の電子システムの構成を示す図である。 図２は、本発明の一実施形態のアクセス制御方法のフローチャートである。

本発明の一実施形態および利点を以下の詳細な説明に述べるが、この説明は本発明を限定するものではなく、本発明は請求項によって定められるものである。

図１は、本発明の一実施形態の電子システムの構成を示す図である。電子システム１００は、ホストデバイス１２０とデータ記憶装置１４０を備える。データ記憶装置１４０は、コントローラー１６０、フラッシュメモリ１８０、および、温度センサー１９０を備えている。さらに、データ記憶装置１４０は、ホストデバイス１２０のコマンドに対応して動作する。コントローラー１６０は、さらに、演算器１６２、不揮発性メモリ１６４（たとえば、ＲＯＭ）、および、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１６５を備える。

なお、上記のホストデバイス１２０は、ネットワークや任意のインターフェイスを介して他の装置やユニット（データ記憶装置１４０を含む）に処理やサービス等を提供する演算処理装置を意味するものであって、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、メインフレーム、サーバー装置、ネットワーク制御装置等の種々の汎用コンピュータ、あるいは、それら汎用コンピュータや任意の特定用途の処理装置の中央処理装置（ＣＰＵ）、算術論理演算装置（ＡＬＵ）、制御装置等を含むものである。

不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１６４中に記憶されるプログラムコードとデータはファームウェアを構成し、演算器１６２により実行される。コントローラー１６０は、このファームウェアにより、フラッシュメモリ１８０を制御する。たとえば、コントローラー１６０は、ホストデバイス１２０から受信されたコマンドにしたがって、フラッシュメモリ１８０にアクセスし、自動的に、本発明のアクセス制御方法を実行する。

フラッシュメモリ１８０は複数のブロックを有し、各ブロックは複数のページを有する。注意すべきことは、別の実施形態において、コントローラー１６０はさらに、時限装置（図示しない）を含むが、これに限定されない。たとえば、コントローラー１６０は、別の装置から受信されるクロック信号、または、コントローラー１６０自身により生成されるクロック信号にしたがって、時間を計測する。

温度センサー１９０は、データ記憶装置１４０の周辺環境温度を検出し、周辺環境温度の変化に対応して、温度パラメータを生成する。本実施形態において、温度センサー１９０は、データ記憶装置１４０のフラッシュメモリ１８０横に設置され、フラッシュメモリ１８０の周辺環境温度を検出するが、これに限定されない。別の実施形態において、温度センサー１９０はデータ記憶装置１４０外に設置され、データ記憶装置１４０の周辺環境温度を検出する。

なお、温度センサー１９０が生成する温度パラメータは、検出した温度に対応する数値、換言すれば検出した温度に基づいた任意の数値ある。より具体的には、検出した温度そのものを表す数値（データ）でもよいし、検出した温度に何らかの変換を行った数値（データ）であってもよい。また、温度センサー１９０の構成として、検出素子単体でもよいし、上記した変換を行える構成を具備した構成でもよい。また、検出した温度に何らかの変換を行い温度パラメータを生成する場合、その変換処理は実質的にはコントローラ１６０側で行うような構成であってもよい。本実施形態において温度センサー１９０の機能として説明するものは、まさに温度センサー１９０で行ってもよいし、実際の回路構成等としては温度センサー１９０とコントローラ１６０とが協働して実現するものであってもよい。これらは、当業者の通常の技術常識の範囲で、適宜改変可能なものである。

このほか、フラッシュメモリ１８０は、さらに、温度の所定範囲に対応するパラメータを記憶する。別の実施形態において、フラッシュメモリ１８０は、さらに、温度の複数の幅に対応するパラメータを有し、コントローラー１６０は、さらに、キー、または、識別子にしたがって、所定範囲の一つを選択し、選択された所定範囲をアクセス制御方法の所定範囲とする。一実施形態として、所定範囲は摂氏−４０度から摂氏８５度であるが、これに限定されない。当業者は、異なる温度で、フラッシュメモリの読み取り、および、書き込みエラー率にしたがって、所定範囲を決定してよい。注意すべきことは、一実施形態として、異なるベンダーとクライアントは、異なるキー、および、識別子を有することである。

一実施形態として、コントローラー１６０は、周辺環境温度にしたがって、保護処理を実行し、ホストデバイス１２０が、フラッシュメモリ１８０の読み取り、または、書き込みをできないようにさせる。たとえば、コントローラー１６０は、ホストデバイス１２０から、読み取りコマンドと書き込みコマンドを受信するように構成されており、読み取りコマンドは、コントローラー１６０がフラッシュメモリ１８０からのデータを読み出せるようにし、書き込みコマンドはコントローラー１６０がデータをフラッシュメモリ１８０に書き込めるようにするものであるが、周辺環境温度が所定範囲外であるときは、保護処理を実行する。保護処理においては、コントローラー１６０は、ホストデバイス１２０から受信された全書き込みコマンドを無効にするが、これに限定されない。別の実施形態において、コントローラー１６０は、保護処理において、ホストデバイス１２０から受信される読み取りコマンドすべてを無効にする。

一実施形態において、周辺環境温度が所定範囲外であるとき、コントローラー１６０は、さらに、警告信号を生成すると共に、警告信号をホストデバイス１２０に送信して、フラッシュメモリ１８０に対するアクセス禁止の情報を表示するが、これに限定されない。別の実施形態において、コントローラー１６０が、書き込みコマンド、または、読み取りコマンドを受信するとき、警告信号を生成すると共に、警告信号をホストデバイス１２０に送信して、フラッシュメモリ１８０に対するアクセス禁止の情報を表示する。たとえば、コントローラー１６０は、周辺環境温度が所定範囲外であるとき、書き込み保護モード（Pull WP）を有効にして、フラッシュメモリ１８０へのデータ書き込みを禁止する。また、コントローラー１６０は、周辺環境温度が所定範囲外であるとき、ホストからの読み取りコマンドを無視する。

別の実施形態において、コントローラー１６０は、環境温度にしたがって、保護処理を有効にし、コントローラー１６０は、ホストデバイス１２０に結合される接続インターフェース（たとえば、ＳＡＴＡインターフェース）を設定して、ホスト１２０が送信する書き込みコマンドを無効にする。すなわち、周辺環境温度が所定範囲外であるとき（摂氏−４５度〜摂氏８５度）、ホストデバイス１２０は、ライトプロテクトピンが設定されるので、書き込みコマンドをコントローラー１６０に送信することができない。よって、ホストデバイス１２０は、データ記憶装置１４０にデータを書き込むことができない。

このほか、別の実施形態において、書き込み温度の所定範囲は、読み取り温度の所定範囲と異なるようにしてもよい。たとえば、一実施形態において、保護処理は、読み取り保護処理と書き込み保護処理を有し、読み取り保護処理の所定範囲は、書き込み保護処理の所定範囲と異なるようにする。すなわち、読み取り保護処理と書き込み保護処理は、異なる周辺環境温度に対応して、異なる時間で、有効にされる。読み取り保護処理は、ホストデバイス１２０がフラッシュメモリ１８０を読み取るのを無効にする。書き込み保護処理は、ホストデバイス１２０がフラッシュメモリ１８０にデータを書き込むのを無効にする。

このほか特に、コントローラー１６０は、所定の時間間隔で、温度センサー１９０を読み取り、現在の周辺環境温度の温度パラメータを獲得すると共に、現在の周辺環境温度の温度パラメータが所定範囲外にあるとき、現在の周辺環境温度の温度パラメータが所定範囲外であるかどうか判断し、保護処理を有効にする。読み取り保護処理と書き込み保護処理の実施形態において、コントローラー１６０は、さらに、所定の時間間隔で、温度センサー１９０を読み取り、現在の周辺環境温度の温度パラメータを獲得し、現在の周辺環境温度の温度パラメータが、読み取り保護処理に対応する所定範囲、および／または、書き込み保護処理に対応する所定範囲外であるかどうか判断する。

現在の周辺環境温度の温度パラメータが、読み取り保護処理に対応する所定範囲、および／または、書き込み保護処理に対応する所定範囲外であるとき、コントローラー１６０は、書き込み保護処理、および／または、読み取り保護処理を有効にする。このほか、保護処理において、コントローラー１６０は、所定の時間間隔で、温度センサー１９０の読み取りを続行し、現在の周辺環境温度の温度パラメータを獲得し、現在の周辺環境温度の温度パラメータが所定範囲であるかどうか判断し、周辺環境温度の温度パラメータが所定範囲であるとき、保護処理をオフにする。

図２は、本発明の一実施形態によるアクセス制御方法のフローチャートである。アクセス制御方法は、図１のデータ記憶装置１４０に適用される。プロセスはステップＳ２００から開始される。

ステップＳ２００において、コントローラー１６０は温度センサー１９０を読み取り、現在の周辺環境温度の温度パラメータを獲得する。

次に、ステップＳ２０２において、コントローラー１６０は、現在の周辺環境温度の温度パラメータが所定範囲外であるか判断する。温度パラメータが所定範囲外であるとき、プロセスはステップＳ２０４に進む。温度パラメータが所定範囲外でない時、プロセスはステップＳ２０８に進む。一実施形態として、所定範囲は摂氏−４０度から摂氏８５度であるが、これに限定されない。当業者であれば、たとえば異なる温度のフラッシュメモリの読み取りと書き込みエラー率にしたがって、所定範囲を決定することができる。

次に、ステップＳ２０４において、コントローラー１６０は、保護処理が既に有効であるか判断する。保護処理が既に有効である時、プロセスはステップＳ２１２に進む。保護処理がまだ有効でない時、プロセスはステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６においては、コントローラー１６０は保護処理をオンにし、ホストデバイス１２０から受信される、フラッシュメモリ１８０をデータを書き込む書き込みコマンドすべてを無効にする。注意すべきことは、別の実施形態の保護処理において、コントローラー１６０は、さらに、現在の周辺環境温度の温度パラメータが所定範囲外であるとき、フラッシュメモリ１８０からのデータを読み出すホストデバイス１２０から受信された読み取りコマンドすべてを無効にする。

一実施形態において、コントローラー１６０は、さらに、現在の周辺環境温度の温度パラメータが所定範囲外であるとき、警告信号を生成すると共に、警告信号をホストデバイス１２０に送信して、フラッシュメモリ１８０へのアクセス禁止の情報を表示するが、これに限定されない。

別の実施形態において、コントローラー１６０は、保護処理中、コントローラー１６０が、書き込みコマンド、または、読み取りコマンドを受信する時、警告信号を生成すると共に、警告信号をホストデバイス１２０に送信して、フラッシュメモリ１８０へのアクセス禁止の情報を表示する。たとえば、コントローラー１６０は、周辺環境温度が所定範囲外にあるとき、書き込み保護モード（Pull WP）を有効にして、フラッシュメモリ１８０へのデータ書き込みを禁止する。
このほか、周辺環境温度が所定範囲外にあるとき、コントローラー１６０は、さらに、ホストデバイスから受信された読み取りコマンドを無視する。

別の実施形態において、コントローラー１６０は、周辺環境温度にしたがって、保護処理を有効にし、コントローラー１６０は、ホストデバイス１２０に結合される接続インターフェース（たとえば、ＳＡＴＡインターフェース）を設定して、ホスト１２０が送信する書き込みコマンドを無効にする。すなわち、周辺環境温度が所定範囲外にある（摂氏−４５度〜摂氏８５度）とき、ライトプロテクトピンが設定されるので、ホストデバイス１２０は、書き込みコマンドをコントローラー１６０に送信することができない。よって、ホストデバイス１２０は、データをデータ記憶装置１４０に書き込むことができない。

ステップＳ２０８においては、コントローラー１６０は、保護処理が既に有効であるか判断する。保護処理が有効であるとき、プロセスはステップＳ２１０に進む。保護処理が有効でない時、プロセスはステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２１０において、コントローラー１６０は、保護処理を無効にする。

ステップＳ２１２においては、コントローラー１６０は、所定時間が超過したかどうか判断する。所定時間が超過したとき、プロセスはステップＳ２００に進み、コントローラー１６０は、温度センサー１９０の読み取りを続行して、現在の周辺環境温度の温度パラメータを獲得する。所定時間が超過していない時、コントローラー１６０は、所定時間が超過するかどうかの判断を継続する。

上述から分かるように、データ記憶装置１４０とアクセス制御方法は、周辺環境温度にしたがって、ホストデバイス１２０がフラッシュメモリにアクセスするのを制限する。

本発明の方法、または、特定の実施形態やその部分は、プログラムコードの形式で存在する。プログラムコードは、有形的表現媒体、たとえば、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、または、その他の機器読み取り可能（たとえば、コンピュータ読み取り可能）記憶媒体に記憶される。プログラムコードがロードされ、機械、たとえば、コンピュータにより実行される時、この機械は、本発明の装置を実施する装置となる。プログラムコードは、また、ある伝送媒体、たとえば、電気配線、または、ケーブル、または、光ファイバー、または、その他の伝送形式で伝送され、プログラムコードが受信され、機械、たとえば、コンピュータにロード、および、実行されるとき、機械は開示方法を実行する装置となる。汎用プロセッサで実施される時、プログラムコードはプロセッサと結合して、アプリケーション特有のロジック回路に類似して動作する特定用途、特定目的の装置を提供する。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

１００ 電子システム
１２０ ホストデバイス
１４０ データ記憶装置
１６０ コントローラー
１６２ 演算器
１６４ 不揮発性メモリ（ＲＯＭ）
１６５ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１８０ フラッシュメモリ
１９０ 温度センサー

Claims (13)

1. データ記憶装置であって：
   データを記憶するフラッシュメモリ；
   周辺環境温度を検出する温度センサー；および
   ホストデバイスから書き込みコマンドを受信して、データを前記フラッシュメモリに書き込めるようにするが、検出された前記周辺環境温度が所定範囲外であるときは、保護処理を実行するコントローラー、を有し、
   前記コントローラーの前記保護処理は、前記ホストデバイスから受信された書き込みコマンドすべてを無効にすることを特徴とするデータ記憶装置。
2. 前記コントローラーは、さらに、前記ホストデバイスから読み取りコマンドを受信して、前記フラッシュメモリからの読み取りコマンドを読み出せるようにするが、前記保護処理が実行されているときは、前記保護処理は、前記ホストデバイスから受信された読み取りコマンドすべてを無効にすることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
3. 前記周辺環境温度が前記所定範囲外であるとき、前記コントローラーは、さらに、警告信号を生成すると共に、前記警告信号を前記ホストデバイスに送信して、前記フラッシュメモリへのアクセスの禁止を表示することを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
4. 前記コントローラーはさらに、所定の時間間隔で、前記温度センサーを読み取り、前記周辺環境温度の温度パラメータを獲得することを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
5. 前記コントローラーはさらに、前記の現在の温度パラメータが前記所定範囲外であるとき、前記保護処理を有効にすると共に、得られた前記温度パラメータが前記所定範囲内であるとき、前記保護処理を無効にすることを特徴とする請求項４に記載のデータ記憶装置。
6. 前記所定範囲は、摂氏−４０度から摂氏８５度であることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
7. フラッシュメモリを有するデータ記憶装置に適用されるアクセス制御方法であって：
   所定の時間間隔で、温度センサーを読み取り、現在の周辺環境温度の温度パラメータを獲得する工程；および
   前記周辺環境温度が所定範囲外であるとき、保護処理を有効にして、ホストデバイスから受信される前記フラッシュメモリに書き込まれる少なくともひとつの書き込みコマンドを無効にする工程、
   を含むことを特徴とするアクセス制御方法。
8. さらに、前記保護処理により、前記ホストデバイスから受信される前記フラッシュメモリから読み取られる少なくともひとつの読み取りコマンドを無効にする工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のアクセス制御方法。
9. さらに：
   得られた前記温度パラメータが前記所定範囲外であるとき、警告信号を生成する工程；および、
   前記警告信号を前記ホストデバイスに送信し、前記フラッシュメモリへのアクセスの禁止を示す工程と、
   を含むことを特徴とする請求項７に記載のアクセス制御方法。
10. さらに、得られた前記温度パラメータが前記所定範囲内であるとき、前記保護処理を無効にする工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のアクセス制御方法。
11. 前記所定範囲は、摂氏−４０度から摂氏８５度であることを特徴とする請求項７に記載のアクセス制御方法。
12. データ記憶装置であって：
    データを記憶するフラッシュメモリ；
    周辺環境温度を検出する温度センサー；および
    検出された周辺環境温度が所定範囲外であるとき、保護処理を有効にして、ホストデバイスが書き込みコマンドを送信することを無効にするコントローラー、
    を含むことを特徴とするデータ記憶装置。
13. 前記保護処理は、前記コントローラーにより、ライトプロテクトピンを設定することにより有効になることを特徴とする請求項１２に記載のデータ記憶装置。

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