JP4910426B2 - Non-volatile memory device writing method - Google Patents

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Description

本発明は、半導体メモリを使用した不揮発性記憶装置のデータの書込み方法に関する。   The present invention relates to a method for writing data in a nonvolatile memory device using a semiconductor memory.

近年、不揮発性メモリを搭載したメモリーカードは、デジタルカメラや携帯電話に用いられる記録媒体として、その市場を拡大している。そしてメモリーカードの記憶容量の増加に伴い、データファイルや静止画等の小容量の記録から、より大容量が必要となる動画記録へとその用途は広がっている。   In recent years, a memory card equipped with a non-volatile memory has been expanding its market as a recording medium used in digital cameras and mobile phones. As the storage capacity of the memory card increases, its use has expanded from recording a small volume of data files, still images, etc. to recording a moving image that requires a larger capacity.

しかし、メモリーカードの不揮発性メモリとして主に使用されているNANDタイプのフラッシュメモリは、その容量の増加に伴いデータの消去単位となる物理ブロックの容量が16KB(主に128MB以下のフラッシュメモリ)のものから128KB(主に128MB以上のフラッシュメモリ)のものになっている。にもかかわらずメモリーカードにデータを書込む際のファイルシステムでは、データの書込み単位となるクラスタは16KBのままで変化していない。   However, NAND-type flash memory, which is mainly used as a non-volatile memory for memory cards, has a physical block capacity of 16KB (mainly flash memory of 128MB or less) as a data erasing unit as its capacity increases. From 128 KB (mainly flash memory of 128 MB or more). Nevertheless, in the file system for writing data to the memory card, the cluster serving as a data writing unit remains 16 KB.

そのために以前の小容量のメモリーカード(主に128MBまでの容量)においては、メモリーカードにデータを書込む際クラスタの容量と、メモリーカード内部に搭載されているNANDタイプのフラッシュメモリの消去単位となる物理ブロックは等しかった。しかし大容量化が進むと、具体的には128MBを越える容量値の不揮発性メモリなどは、メモリーカードにデータを書込む単位であるクラスタの容量の16KBと、メモリーカード内部に搭載されているNANDタイプのフラッシュメモリの消去単位である物理ブロックの容量の128KBが異なっている。   For that reason, in the former small capacity memory card (mainly capacity up to 128MB), the capacity of the cluster when writing data to the memory card, and the erase unit of the NAND type flash memory installed in the memory card The physical blocks to be equal. However, as capacity increases, non-volatile memory with a capacity value exceeding 128 MB, such as cluster capacity of 16 KB, which is a unit for writing data to the memory card, and NAND mounted inside the memory card The physical block capacity 128 KB, which is an erase unit of the type flash memory, is different.

図2はフラッシュメモリの内部構成を示した図である。フラッシュメモリはページバッファ202と複数の物理ブロック201からなる。ページバッファ202はフラッシュメモリの書き込み読み出しするデータが一時的に格納されるバッファである。物理ブロック201ひとつ分の容量はデータ領域の128KBと管理領域の4KBの合計132KBからなる。ここでは物理ブロックはPB0〜PB1023まで1024個あるのでデータ領域の容量が128MB(1Gbit)のフラッシュメモリになる。物理ブロック201はフラッシュメモリにおけるデータの消去単位である。   FIG. 2 shows the internal structure of the flash memory. The flash memory includes a page buffer 202 and a plurality of physical blocks 201. The page buffer 202 is a buffer that temporarily stores data to be written to and read from the flash memory. The capacity of one physical block 201 consists of a total of 132 KB, which is 128 KB in the data area and 4 KB in the management area. Here, since there are 1024 physical blocks from PB0 to PB1023, the flash memory has a data area capacity of 128 MB (1 Gbit). The physical block 201 is a data erasing unit in the flash memory.

図3は物理ブロック201の内部構成を示した図である。物理ブロック201はPP0〜PP63の64個の物理ページ301からなる。物理ページ301ひとつ分の容量はデータ領域の2KBと管理領域の64Bである。物理ページ301はフラッシュメモリにおけるデータの書き込み単位であり、図2で示したページバッファ202の容量は物理ページの容量と等しい。   FIG. 3 is a diagram showing the internal configuration of the physical block 201. The physical block 201 is composed of 64 physical pages 301 of PP0 to PP63. The capacity of one physical page 301 is 2 KB in the data area and 64 B in the management area. The physical page 301 is a data writing unit in the flash memory, and the capacity of the page buffer 202 shown in FIG. 2 is equal to the capacity of the physical page.

このようにデータの消去単位である物理ブロック201のデータ領域が128KBであるのでクラスタ単位である16KBの書込みであっても、16KBの書き込みと112KB(128KB−16KB)のデータのコピーを行うことによって消去単位である128KBの書込みを行っていた。この際にデータをコピーする方法として、NANDタイプのフラッシュメモリのコピーバック機能を使用することが出来る。このことは、特許文献1にも述べられている。コピーバック機能を使用することによりコピーするデータを不揮発性メモリ外部へ転送する必要がないので、高速にデータをコピーすることが出来るという利点がある。   As described above, since the data area of the physical block 201 which is a data erasing unit is 128 KB, even if writing is 16 KB which is a cluster unit, writing of 16 KB and copying of data of 112 KB (128 KB-16 KB) are performed. Writing of 128 KB, which is an erasing unit, was performed. At this time, as a method of copying data, a copy-back function of a NAND type flash memory can be used. This is also described in Patent Document 1. By using the copy back function, there is no need to transfer the data to be copied to the outside of the non-volatile memory, so that there is an advantage that the data can be copied at high speed.

コピーバック機能を使用したデータのコピーについて図14,15を用いて簡単に説明する。図14はフラッシュメモリの内部構成を示しており1401はフラッシュメモリ、1402はページバッファ、1403と1404はそれぞれフラッシュメモリ1401内部の物理ブロックを示している。   Data copying using the copy back function will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 14 shows the internal configuration of the flash memory. 1401 is a flash memory, 1402 is a page buffer, 1403 and 1404 are physical blocks inside the flash memory 1401, respectively.

同図(A)に示す状態は、物理ブロック1404にデータが書き込み済みで、物理ブロック1403が消去済みである。   In the state shown in FIG. 6A, data has been written to the physical block 1404 and the physical block 1403 has been erased.

同図(B)でフラッシュメモリ外部から、物理ブロック1403にすでに書き込まれているデータの先頭の2KB分に対して上書きデータが書き込まれるときには、データはまずページバッファ1402に格納され、その後消去済みの物理ブロック、ここでは物理ブロック1403の先頭ページPP0に書き込まれる。   In FIG. 5B, when overwriting data is written from the outside of the flash memory to the first 2 KB of data already written in the physical block 1403, the data is first stored in the page buffer 1402, and then erased. It is written in the first page PP0 of the physical block, here the physical block 1403.

同図(C)は、外部からの上書きが2KBだけであった場合、物理ブロック1404のPP0は物理ブロック1403のPP0に書き込まれたデータによって無効になっているが、物理ブロック1404のPP1〜PP63は有効なデータである。この有効なデータを同図(B)で書き込みが行われた物理ブロック1403にコピーしてひとつの物理ブロックに有効なデータを集めるために物理ブロック1403のPP1〜PP63のデータを物理ブロック1404のPP1〜PP63に1ページずつコピーする。このときの1ページ分コピーするときのタイミングチャートが図15である。   In FIG. 6C, when overwriting from outside is only 2 KB, PP0 of the physical block 1404 is invalidated by the data written in PP0 of the physical block 1403, but PP1 to PP63 of the physical block 1404. Is valid data. In order to collect the valid data in one physical block by copying this valid data to the physical block 1403 written in FIG. 5B, the data of PP1 to PP63 of the physical block 1403 is PP1 of the physical block 1404. Copy one page at a time to PP63. FIG. 15 is a timing chart for copying one page at this time.

図15において、制御信号はフラッシュメモリ外部からフラッシュメモリを制御するための信号線によるコマンドやアドレス入力について示しており、レディ/ビジーはフラッシュメモリのメモリセルへのデータの書き込みやメモリセルからのデータの読み出しを実行している期間をフラッシュメモリ外部に出力している信号で“L”でフラッシュメモリがビジー(データの書き込み/読出し中)を示している。ページをコピーするにはまず時間t1501でコピーリードコマンドを発行してからコピーリードアドレスを指定する。ここでは物理ブロック1404の物理ページPP1のアドレスを指定するとする。すると時間t1502でフラッシュメモリは物理ブロック1404の物理ページPP1からデータを読み出してページバッファ1402にデータを転送する期間をビジーとして外部に出力する。フラッシュメモリからのビジーが解除されると時間t1503からコピーライト開始コマンドとコピーライトアドレスの指定とコピーライト実行コマンドを発行する。ここで指定するアドレスは物理ブロック1403のPP1を指定する。すると時間t1504でフラッシュメモリはページバッファ1402のデータを物理ブロック1403の物理ページPP1に書き込む。書き込み処理に必要な期間をビジーとして外部に出力する。フラッシュメモリからのビジーが解除された時間t1505で1ページ分のデータのコピーが終了する。PP1〜PP63までデータをコピーするためにはこの処理を63回繰り返す。   In FIG. 15, a control signal indicates a command or address input by a signal line for controlling the flash memory from the outside of the flash memory, and ready / busy indicates data writing to the memory cell of the flash memory or data from the memory cell. A signal output to the outside of the flash memory during the period of reading is indicated as “L”, indicating that the flash memory is busy (data writing / reading). To copy a page, first issue a copy read command at time t1501, and then specify a copy read address. Here, it is assumed that the address of the physical page PP1 of the physical block 1404 is designated. Then, at time t1502, the flash memory reads the data from the physical page PP1 of the physical block 1404 and outputs the data to the page buffer 1402 as a busy period. When busy from the flash memory is canceled, a copyright start command, a copyright address designation, and a copyright execution command are issued from time t1503. The address specified here specifies PP1 of the physical block 1403. At time t1504, the flash memory writes the data in the page buffer 1402 to the physical page PP1 in the physical block 1403. The period required for the writing process is output to the outside as busy. Copying of data for one page is completed at time t1505 when the busy state from the flash memory is released. This process is repeated 63 times to copy data from PP1 to PP63.

そして最後に図14(D)で物理ブロック1404を物理消去することによってデータのコピー処理を完了する。   Finally, the data copy processing is completed by physically erasing the physical block 1404 in FIG.

しかしながら、このようにコピーするデータをフラッシュメモリの外部に出力したり、また外部からデータを入力することなくデータのコピーが行えるコピーバック機能は異なるフラッシュメモリ間では使用することができない。   However, the copy-back function that can output the data to be copied outside the flash memory or can copy the data without inputting the data from the outside cannot be used between different flash memories.

コピーバック機能を使用しないデータのコピーについて図16,17を用いて簡単に説明する。図16はメモリーカード内部の構成を示した図で、2つのフラッシュメモリ1604,1607とフラッシュメモリ1604,1607を制御するコントローラ1601からなる。コントローラ1601にはデータをコピーするときに使用する容量が2KB+64Bの退避バッファ1602とメモリーカード外部からのデータを読み書きするときに使用する容量2KBのページバッファ1603がある。フラッシュメモリ1604にはページバッファ1605と複数の物理ブロックがあり、そのうちあるひとつのデータが書き込み済みの物理ブロックを1606とし、フラッシュメモリ1607にはページバッファ1608と複数の物理ブロックがあり、そのうちあるひとつの消去済みの物理ブロックを1609としている。   Data copying that does not use the copyback function will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 16 is a diagram showing the internal configuration of the memory card, which includes two flash memories 1604 and 1607 and a controller 1601 that controls the flash memories 1604 and 1607. The controller 1601 has a save buffer 1602 having a capacity of 2 KB + 64 B used for copying data and a page buffer 1603 having a capacity of 2 KB used for reading / writing data from the outside of the memory card. The flash memory 1604 has a page buffer 1605 and a plurality of physical blocks, of which one physical data has already been written as a physical block 1606, and the flash memory 1607 has a page buffer 1608 and a plurality of physical blocks, one of which. The erased physical block is set to 1609.

図16(A)に示す状態は、物理ブロック1606にデータが書き込み済みで、物理ブロック1609が消去済みである。   In the state shown in FIG. 16A, data has been written to the physical block 1606 and the physical block 1609 has been erased.

同図(B)でメモリーカード外部から、物理ブロック1606にすでに書き込まれているデータの先頭の2KB分に対して上書きデータが書き込まれるときには、データはまずページバッファ1603に格納される、その後コントローラ1601のページバッファ1603からフラッシュメモリ1607のページバッファ1608にデータがコピーされ、消去済みの物理ブロック、ここでは物理ブロック1609の先頭ページPP0に書き込まれる。   In FIG. 5B, when overwriting data is written from the outside of the memory card to the first 2 KB of data already written in the physical block 1606, the data is first stored in the page buffer 1603, and then the controller 1601. The data is copied from the page buffer 1603 to the page buffer 1608 of the flash memory 1607 and written to the erased physical block, here the first page PP0 of the physical block 1609.

同図(C)外部からの上書きが2KBだけであった場合、物理ブロック1606のPP0は物理ブロック1609のPP0に書き込まれたデータによって無効になっているが、物理ブロック1606のPP1〜PP63は有効なデータである。この有効なデータを同図(B)で書き込みが行われた物理ブロック1609にコピーしてひとつの物理ブロックに有効なデータを集めるために物理ブロック1606のPP1〜PP63のデータを物理ブロック1609のPP1〜PP63に1ページずつコピーする。このときの1ページ分コピーするときのタイミングチャートが図17である。   (C) When the overwriting from the outside is only 2 KB, PP0 of the physical block 1606 is invalidated by the data written in PP0 of the physical block 1609, but PP1 to PP63 of the physical block 1606 are valid. It is a lot of data. In order to copy this valid data to the physical block 1609 written in FIG. 5B and collect valid data in one physical block, the data of PP1 to PP63 of the physical block 1606 is changed to PP1 of the physical block 1609. Copy one page at a time to PP63. FIG. 17 is a timing chart for copying one page at this time.

図17において制御信号はコントローラがフラッシュメモリを制御するための信号線によるコマンドやアドレス入力について示しており、レディ/ビジーはフラッシュメモリのメモリセルへのデータの書き込みやメモリセルからのデータの読み出しを実行している期間をコントローラに出力している信号で“L”でフラッシュメモリがビジー(データの書き込み/読出し中)を示している。ページをコピーするにはまず時間t1701でフラッシュメモリ1604にリードコマンドを発行してからリードアドレスを指定する。ここでは物理ブロック1606の物理ページPP1のアドレスを指定するとする。すると時間t1702でフラッシュメモリ1604は物理ブロック1606の物理ページPP1からデータを読み出してページバッファ1605にデータを転送する期間をビジーとして外部に出力する。フラッシュメモリ1604からのビジーが解除されると時間t1703からコントローラ1601はフラッシュメモリ1604からデータを読み出し転送して退避バッファ1602に格納する。次に時間t1704でライト開始コマンド発行とライトアドレスの指定を行う。ここで指定するアドレスは物理ブロック1609のPP1を指定する。それから退避バッファ1602からフラッシュメモリ1607のページバッファ1608へとデータを書込み転送し、転送終了後ライト実行コマンドを発行する。すると時間t1705でフラッシュメモリ1607はページバッファ1608のデータを物理ブロック1609の物理ページPP1に書き込む。書き込み処理に必要な期間をビジーとして外部に出力する。フラッシュメモリからのビジーが解除された時間t1706で1ページ分のデータのコピーが終了する。PP1〜PP63までデータをコピーするためにはこの処理を63回繰り返す。   In FIG. 17, a control signal indicates a command or address input by a signal line for the controller to control the flash memory, and ready / busy indicates data writing to the memory cell of the flash memory or data reading from the memory cell. The signal output to the controller during the execution period is “L”, indicating that the flash memory is busy (data writing / reading). To copy a page, first issue a read command to the flash memory 1604 at time t1701, and then specify a read address. Here, it is assumed that the address of the physical page PP1 of the physical block 1606 is designated. Then, at time t1702, the flash memory 1604 reads out data from the physical page PP1 of the physical block 1606 and outputs the data transfer period to the page buffer 1605 as busy. When busy from the flash memory 1604 is released, the controller 1601 reads and transfers data from the flash memory 1604 and stores it in the save buffer 1602 from time t1703. Next, at time t1704, a write start command is issued and a write address is designated. The address specified here specifies PP1 of the physical block 1609. Then, data is written and transferred from the save buffer 1602 to the page buffer 1608 of the flash memory 1607, and a write execution command is issued after the transfer is completed. At time t1705, the flash memory 1607 writes the data in the page buffer 1608 to the physical page PP1 in the physical block 1609. The period required for the writing process is output to the outside as busy. Copying of data for one page is completed at time t1706 when the busy state from the flash memory is released. This process is repeated 63 times to copy data from PP1 to PP63.

そして最後に図16(D)で物理ブロック1606を物理消去することによってデータのコピー処理を完了する。   Finally, the physical block 1606 is physically erased in FIG. 16D to complete the data copy process.

このようにフラッシュメモリ間でデータのコピーを行う際には、コピー元のデータのあるフラッシュメモリからコントローラへのデータの読出し転送と、コントローラからコピー先へフラッシュメモリへのデータの書き込み転送が必要となり。処理時間が増大する。   When copying data between flash memories in this way, it is necessary to read and transfer data from the flash memory that contains the copy source data to the controller and to write and transfer data from the controller to the copy destination. . Processing time increases.

また同じフラッシュメモリ内においてもコピーバック機能を使用することができるフラッシュメモリの物理ブロックのアドレスが制限されていることがある。その場合にも、同じフラッシュメモリ内部におけるデータのコピー処理において、フラッシュメモリからコントローラへのデータの読出し転送と、コントローラからフラッシュメモリへのデータの書き込み転送が必要となり。処理時間が増大する。
特開2004−30784号公報
In addition, the address of the physical block of the flash memory that can use the copyback function in the same flash memory may be limited. Even in that case, in the data copy processing in the same flash memory, it is necessary to read and transfer data from the flash memory to the controller and write and transfer data from the controller to the flash memory. Processing time increases.
JP 2004-30784 A

従来の不揮発性記憶装置の書き込み方法においては、不揮発性メモリの消去単位よりも小さなデータを書き込む際に行われるコピーバック機能を用いたデータのコピー動作において、コピーバック機能を使用することができるかどうかを判断する必要があった。   In the conventional nonvolatile storage device writing method, can the copyback function be used in the data copy operation using the copyback function performed when writing data smaller than the erase unit of the nonvolatile memory? It was necessary to judge whether.

上記課題を解決するために本発明の不揮発性記憶装置の書込み方法は、不揮発性メモリとコントローラからなる不揮発性記憶装置の書き込み方法であって、前記不揮発性メモリは、複数の領域からなり、前記領域は独立して消去可能な複数の物理ブロックと少なくとも1つの揮発性メモリであるページバッファからなり、前記物理ブロックは、独立して書込み可能な複数の物理ページからなり、前記不揮発性メモリはまた、同一の前記領域内における任意の2つの物理ブロックを第1の物理ブロックと第2の物理ブロックとしたときに、前記第1の物理ブロックの任意の物理ページからページバッファに読み出したデータを前記第2の物理ブロックの任意のページに書き込みを行うコピーバック機能を有し、前記コントローラは不揮発性記憶装置外部からのアドレスを指定したデータの書き込みにおいて、前記アドレスに対応するデータがすでに書き込まれている物理ブロックの存在する領域を確定する第1のステップと、前記確定した領域内にある消去済みの物理ブロックに対して前記データを書き込む第2のステップからなる   In order to solve the above-described problem, a nonvolatile memory device writing method according to the present invention is a nonvolatile memory device writing method including a nonvolatile memory and a controller, and the nonvolatile memory includes a plurality of regions, and The area comprises a plurality of independently erasable physical blocks and at least one volatile memory page buffer, the physical block comprises a plurality of independently writable physical pages, and the non-volatile memory is also When any two physical blocks in the same area are a first physical block and a second physical block, the data read from any physical page of the first physical block to the page buffer is A copy back function for writing to any page of the second physical block, the controller storing non-volatile memory In writing data designating an address from the outside, a first step of determining an area where a physical block in which data corresponding to the address has already been written exists, and an erased data in the determined area Consists of a second step of writing the data to the physical block

本発明の不揮発性記憶装置の書込み方法によれば、フラッシュメモリのコピーバック機能を使用することが可能な範囲から書込み先物理ブロックを検索するので、データコピー時にコピーバック機能を使用可能かどうかの判定を行うこと無しに必ずコピーバック機能を使用してデータをコピーすることができる。   According to the nonvolatile memory device writing method of the present invention, the write destination physical block is searched from a range where the flash memory copy back function can be used, so whether or not the copy back function can be used during data copy. Data can always be copied using the copyback function without making a determination.

本発明の実施の形態における不揮発性記憶装置の書込み方法について図1〜5を用いて説明する。   A writing method of the nonvolatile memory device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による不揮発性記憶装置と、それにつながる外部のホスト機器について示したブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a nonvolatile memory device according to Embodiment 1 of the present invention and an external host device connected thereto.

図1において、101は不揮発性記憶装置、102は外部ホストである。不揮発性記憶装置101は、103のコントローラと104のフラッシュメモリからなる。   In FIG. 1, 101 is a non-volatile storage device, and 102 is an external host. The nonvolatile storage device 101 includes 103 controllers and 104 flash memories.

フラッシュメモリ104は、その中に、1GbitのフラッシュメモリチップA110と、1GbitのフラッシュメモリチップB111の2つのフラッシュメモリチップとを有し、2つのフラッシュメモリチックをひとつのパッケージにしている。   The flash memory 104 includes two flash memory chips, a 1 Gbit flash memory chip A110 and a 1 Gbit flash memory chip B111. The two flash memory ticks are combined into one package.

図2にフラッシュメモリチップA110の詳細を示す。フラッシュメモリチップA110はPB0〜PB1023の合計1024個の物理ブロック201からなる。各々の物理ブロック201がフラッシュメモリ104における消去単位であり、容量はそれぞれユーザデータ領域として128KB(1024Kbit)を持ち、管理領域として4KB(32Kbit)を持つ。なお、図2ではデータ領域の容量値のみを示している。   FIG. 2 shows details of the flash memory chip A110. The flash memory chip A110 includes a total of 1024 physical blocks 201, PB0 to PB1023. Each physical block 201 is an erase unit in the flash memory 104, and each capacity has 128 KB (1024 Kbit) as a user data area and 4 KB (32 Kbit) as a management area. FIG. 2 shows only the capacity value of the data area.

図3に物理ブロック201の詳細を示す。物理ブロック201はPP0〜PP63の合計64個の物理ページ301からなる。各々の物理ページ301がフラッシュメモリ104における書き込み単位であり、容量はそれぞれユーザデータ領域として2KB(2048bit)を持ち、管理領域として64B(512bit)を持つ。   FIG. 3 shows details of the physical block 201. The physical block 201 is composed of a total of 64 physical pages 301 of PP0 to PP63. Each physical page 301 is a writing unit in the flash memory 104, and each capacity has 2 KB (2048 bits) as a user data area and 64 B (512 bits) as a management area.

なお、フラッシュメモリチップB111はフラッシュメモリチップA110と同じ構成である。   The flash memory chip B111 has the same configuration as the flash memory chip A110.

フラッシュメモリチップA110とフラッシュメモリチップB111は同一の半導体パッケージ内に封止されている。例えばそれは図4に示すようにフラッシュメモリチップA110とフラッシュメモリチップB111とを重ねてひとつのパッケージに封止したものであったり、また図5のようにはフラッシュメモリチップA110とフラッシュメモリチップB111とを背中合わせの状態で封止したものである。   The flash memory chip A110 and the flash memory chip B111 are sealed in the same semiconductor package. For example, as shown in FIG. 4, the flash memory chip A110 and the flash memory chip B111 are stacked and sealed in one package, or as shown in FIG. 5, the flash memory chip A110 and the flash memory chip B111 Are sealed in a back-to-back state.

フラッシュメモリチップA110とフラッシュメモリチップB111は共にコピーバック機能を備えており、それぞれ同一のフラッシュメモリチップ内においては任意の物理ブロック201から異なる任意の物理ブロック201へのコピーバックを行うことが可能である。しかし、異なるフラッシュメモリチップへのコピーバック、即ちフラッシュメモリチップA110からフラッシュメモリチップB111へのコピーバックまたはフラッシュメモリチップB111からフラッシュメモリチップA110へのコピーバックを行うことが出来ない。   Both the flash memory chip A110 and the flash memory chip B111 have a copy back function, and can copy back from an arbitrary physical block 201 to an arbitrary different physical block 201 in the same flash memory chip. is there. However, copy back to a different flash memory chip, that is, copy back from the flash memory chip A110 to the flash memory chip B111 or copy back from the flash memory chip B111 to the flash memory chip A110 cannot be performed.

結果としてフラッシュメモリ104で考えた場合、コピーバック機能が使用できるコピー先の物理ブロック201の範囲はコピー元の物理ブロック201の位置によって制限されることになる。   As a result, when the flash memory 104 is considered, the range of the copy destination physical block 201 that can be used by the copy back function is limited by the position of the copy source physical block 201.

一方、コントローラ103は、外部ホスト102とフラッシュメモリ104との間でフラッシュメモリ104から外部ホスト102へのデータ転送(不揮発性記憶装置101からの読み出し動作)と外部ホスト102からフラッシュメモリ104へのデータ転送(不揮発性記憶装置101への書き込み動作)を制御する。コントローラ103は、105の制御回路と、106のページバッファと、107の退避バッファと、108のアドレス変換テーブルと、109のエントリテーブルからなる。ここで、制御回路105はコントローラ103の動作を制御するものである。   On the other hand, the controller 103 transfers data between the external host 102 and the flash memory 104 from the flash memory 104 to the external host 102 (read operation from the nonvolatile storage device 101) and data from the external host 102 to the flash memory 104. Transfer (write operation to the nonvolatile memory device 101) is controlled. The controller 103 includes a control circuit 105, a page buffer 106, a save buffer 107, an address conversion table 108, and an entry table 109. Here, the control circuit 105 controls the operation of the controller 103.

ページバッファ106は、外部ホスト102とフラッシュメモリ104間のデータ転送時に一時的にデータを保存するための揮発性メモリによって構成され、その容量は少なくとも物理ページ301に含まれるユーザデータの単位を備える。本実施の形態においては、フラッシュメモリ104のユーザデータの書き込み単位である2KBを備える。   The page buffer 106 is configured by a volatile memory for temporarily storing data during data transfer between the external host 102 and the flash memory 104, and the capacity thereof includes at least a unit of user data included in the physical page 301. In the present embodiment, 2 KB which is a unit for writing user data in the flash memory 104 is provided.

退避バッファ107は、フラッシュメモリ104のある物理ブロック201のある物理ページ301からユーザデータを読み出して、読み出しを行ったブロックとは異なる物理ブロック201の物理ページ301にユーザデータをコピーするために一時的にデータを保存するためのものであり、例えば揮発性メモリによって構成され、その容量は少なくとも物理ページ301に含まれるユーザデータの単位を備える。本実施の形態においては、フラッシュメモリ104のユーザデータの書き込み単位である2KBを備える。   The save buffer 107 temporarily reads user data from a physical page 301 in a physical block 201 in the flash memory 104 and copies the user data to a physical page 301 in a physical block 201 different from the read block. For example, a volatile memory, the capacity of which includes at least a unit of user data included in the physical page 301. In the present embodiment, 2 KB which is a unit for writing user data in the flash memory 104 is provided.

アドレス変換テーブル108は、外部ホスト102が読み出し、または書き込みの対象として不揮発性記憶装置101に対して指定する論理アドレスをフラッシュメモリ104の物理アドレスに変換するためのテーブルであり、例えば揮発性メモリによって構成される。論理アドレスをアドレス変換テーブルのアドレス値とした場合に、そのアドレス位置のデータとして物理アドレスが格納される。本発明の実施の形態においては、物理ブロック201単位で論理アドレスを物理アドレスに変換するので、1024×2個の物理ブロック201からひとつを指定するために必要な11bitのデータを物理ブロック201の個数である2048ワード備える必要があり、従ってアドレス変換テーブル108の容量は2.75KBとなる。   The address conversion table 108 is a table for converting a logical address designated to the nonvolatile storage device 101 as a target of reading or writing by the external host 102 into a physical address of the flash memory 104. Composed. When a logical address is an address value in the address conversion table, a physical address is stored as data at the address position. In the embodiment of the present invention, a logical address is converted into a physical address in units of physical blocks 201. Therefore, the 11-bit data necessary to designate one of 1024 × 2 physical blocks 201 is the number of physical blocks 201. Therefore, the capacity of the address conversion table 108 is 2.75 KB.

エントリテーブル109は、フラッシュメモリ104における書き込み可能な消去済みブロック201を示すためのテーブルであり、揮発性メモリによって構成される。物理ブロック201単位で消去済みを表す「1」、またはユーザデータ書き込み済みを表す「0」の1bitのデータを持つ必要があり、従ってエントリテーブル109の容量は物理ブロック201の個数1024×2個と等しいビット容量256B(2048bit)となる。   The entry table 109 is a table for indicating a writable erased block 201 in the flash memory 104, and is configured by a volatile memory. It is necessary to have 1-bit data indicating “1” indicating erased in units of physical blocks 201 or “0” indicating that user data has been written. Therefore, the capacity of the entry table 109 is 1024 × 2 physical blocks 201. The bit capacity is equal to 256B (2048 bits).

フラッシュメモリにデータを書き込むことのできる消去済みの物理ブロックは、エントリテーブル109のデータ“1”を検索して特定する。   The erased physical block in which data can be written to the flash memory is specified by searching for data “1” in the entry table 109.

図6はエントリテーブル109の構成を示した図である。256Bの容量のエントリテーブルを16bit×128ワードで構成して、下位の8ビットにあたるbit0〜7の範囲はフラッシュメモリチップA110に対応させて、上位の8ビットに当たるbit8〜15の範囲はフラッシュメモリチップB111に対応させている。   FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the entry table 109. An entry table having a capacity of 256 B is composed of 16 bits × 128 words, the range of bits 0 to 7 corresponding to the lower 8 bits corresponds to the flash memory chip A110, and the range of bits 8 to 15 corresponding to the upper 8 bits is the flash memory chip This corresponds to B111.

従って、フラッシュメモリチップA110の物理ブロックPB0はアドレス0のbit0に対応し、アドレス1のbit0はフラッシュメモリチップA110の物理ブロックPB8に対応する。そして、フラッシュメモリチップA110の物理ブロックPB1023はアドレス127のbit7に対応する。   Accordingly, the physical block PB0 of the flash memory chip A110 corresponds to bit0 of address 0, and bit0 of address 1 corresponds to the physical block PB8 of flash memory chip A110. The physical block PB1023 of the flash memory chip A110 corresponds to bit7 of address 127.

このようなエントリテーブル109の構成をとることにより下位ビット(bit0〜7)に対応する物理ブロックからコピーバック機能を使用してデータをコピーすることが可能な物理ブロックの情報はエントリテーブル109の下位ビットにのみ存在し、上位ビット(bit8〜15)に対応する物理ブロックからコピーバック機能を使用してデータをコピーすることが可能な物理ブロックの情報はエントリテーブル109の上位ビットにのみ存在する。   By adopting such a configuration of the entry table 109, information on the physical block that can copy data from the physical block corresponding to the lower bits (bits 0 to 7) using the copy back function is the lower order of the entry table 109. The information of the physical block that exists only in the bits and can copy data from the physical block corresponding to the upper bits (bits 8 to 15) using the copy back function exists only in the upper bits of the entry table 109.

図7は書込み先となる物理ブロックを決定するためのフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart for determining a physical block as a write destination.

外部ホスト102が論理アドレスを指定して不揮発性記憶装置101にデータを書込む際に、制御回路105は書込み先となるフラッシュメモリ104の物理ブロックアドレスを決定する必要がある。   When the external host 102 designates a logical address and writes data to the nonvolatile storage device 101, the control circuit 105 needs to determine the physical block address of the flash memory 104 to be written.

まず、ステップ701で、外部ホスト102が指定する論理アドレスを基にして書込み対象となるフラッシュメモリチップを決定する必要がある。ここでは外部ホスト102が指定する論理アドレスを物理ブロック201と同じ容量値である128KB単位のアドレスに直したときに最下位ビットが「0」であるか「1」であるかによって書込み対象のフラッシュメモリチップを決定する。最下位ビットが「0」の場合はフラッシュメモリチップA110が書込み対象のフラッシュメモリチップであり、最下位ビットが「1」の場合はフラッシュメモリチップB111が書込み対象のフラッシュメモリチップとなる。例として、論理アドレス先頭のアドレス「0」から先頭の128KBはフラッシュメモリチップA110に、次の128KBはフラッシュメモリチップB111に書き込まれることとなる。   First, in step 701, it is necessary to determine a flash memory chip to be written based on a logical address designated by the external host 102. Here, when the logical address designated by the external host 102 is changed to a 128 KB unit address having the same capacity value as the physical block 201, the flash to be written depends on whether the least significant bit is “0” or “1”. Determine the memory chip. When the least significant bit is “0”, the flash memory chip A110 is the flash memory chip to be written, and when the least significant bit is “1”, the flash memory chip B111 is the flash memory chip to be written. As an example, the first 128 KB from the first address “0” of the logical address is written to the flash memory chip A 110, and the next 128 KB is written to the flash memory chip B 111.

次にステップ702でエントリテーブル109のうち書込み対象フラッシュメモリチップに対応する領域を検索して消去済みの物理ブロックアドレスを取得する。書込み対象フラッシュメモリチップがフラッシュメモリチップA110の時にはエントリテーブル109の下位の8ビットにあたるbit0〜7だけを対象として消去済み物理ブロック201を検索する。書込み対象フラッシュメモリチップがフラッシュメモリチップB111の時にはエントリテーブル109の上位の8ビットにあたるbit8〜15だけを対象として消去済み物理ブロック201を検索する。   In step 702, an area corresponding to the flash memory chip to be written in the entry table 109 is searched to obtain an erased physical block address. When the flash memory chip to be written is the flash memory chip A110, the erased physical block 201 is searched for only bits 0 to 7 corresponding to the lower 8 bits of the entry table 109. When the flash memory chip to be written is the flash memory chip B111, the erased physical block 201 is searched for only bits 8 to 15 corresponding to the upper 8 bits of the entry table 109.

上記のように書込み先となるフラッシュメモリチップを決定するので、任意の論理アドレスのデータをコピーする際には当然のことながらコピー元の論理アドレスとコピー先の論理アドレスは同じものとなる。同じ論理アドレスを基にして図7に示した書込み先決定フローで書き込み先となる消去済み物理ブロック201を取得したら、当然それは同じフラッシュメモリチップにあるはずなので、結果として任意の論理アドレスのデータをコピーする際に必ずコピーバック処理を行うことが可能となる。   Since the flash memory chip to be written to is determined as described above, when copying data of an arbitrary logical address, the logical address of the copy source and the logical address of the copy destination are naturally the same. When the erased physical block 201 that is the write destination is acquired in the write destination determination flow shown in FIG. 7 based on the same logical address, it is naturally in the same flash memory chip, and as a result, data of an arbitrary logical address is stored. It is possible to always perform copy back processing when copying.

上記実施の形態において、エントリテーブルの構成として、図6を示したが、異なる構成でも実現可能である。図8に、上記実施の形態とは異なる形でのエントリテーブル109の構成を示す。   In the above embodiment, FIG. 6 is shown as the configuration of the entry table, but a different configuration can be realized. FIG. 8 shows the configuration of the entry table 109 in a form different from the above embodiment.

図8は256Bの容量のエントリテーブルを16bit×128ワードで構成して、前半の64ワード(アドレス0〜63)にあたる範囲はフラッシュメモリチップA110に対応させて、後半の64ワード(アドレス64〜127)にあたる範囲はフラッシュメモリチップB111に対応させている。   In FIG. 8, an entry table with a capacity of 256 B is configured by 16 bits × 128 words, and the range corresponding to the first 64 words (address 0 to 63) corresponds to the flash memory chip A110, and the latter 64 words (address 64 to 127). ) Corresponds to the flash memory chip B111.

従って、フラッシュメモリチップA110の物理ブロックPB0はアドレス0のbit0に対応し、アドレス1のbit0はフラッシュメモリチップA110の物理ブロックPB16に対応する。そして、フラッシュメモリチップA110の物理ブロックPB1023はアドレス63のbit7に対応する。   Therefore, the physical block PB0 of the flash memory chip A110 corresponds to bit0 of address 0, and bit0 of address 1 corresponds to the physical block PB16 of flash memory chip A110. The physical block PB1023 of the flash memory chip A110 corresponds to bit 7 of address 63.

図8の構成のエントリテーブル109を使用した場合のステップ702での検索方法は、書込み対象フラッシュメモリチップがフラッシュメモリチップA110の時にはエントリテーブル109の前半の64ワード(アドレス0〜63)だけを対象として消去済み物理ブロック201を検索する。書込み対象フラッシュメモリチップがフラッシュメモリチップB111の時にはエントリテーブル109の後半の64ワード(アドレス64〜127)だけを対象として消去済み物理ブロック201を検索する。   When the entry table 109 having the configuration shown in FIG. 8 is used, the search method in step 702 applies only to the first 64 words (addresses 0 to 63) of the entry table 109 when the write target flash memory chip is the flash memory chip A110. The erased physical block 201 is searched as follows. When the flash memory chip to be written is the flash memory chip B111, the erased physical block 201 is searched only for the last 64 words (addresses 64 to 127) of the entry table 109.

(実施の形態2)
上述した実施の形態1では、書込み対象論理アドレスを基にして書込み対象となるフラッシュメモリチップを決定することによって、必ずコピーバック処理が可能な物理ブロック201のアドレスを取得できるようにしているが、書込み対象となるフラッシュメモリチップを決定しない場合でもコピー元である物理ブロック201からコピーバック処理が可能であるフラッシュメモリチップに対応するエントリテーブル109の範囲から優先的に消去済み物理ブロック201を検索することにより、必ずコピーバック処理が可能な物理ブロック201のアドレスを取得することができる。
(Embodiment 2)
In the first embodiment described above, by determining the flash memory chip to be written on the basis of the logical address to be written, the address of the physical block 201 that can be subjected to the copyback process can always be obtained. Even when the flash memory chip to be written is not determined, the erased physical block 201 is preferentially searched from the range of the entry table 109 corresponding to the flash memory chip that can be copied back from the physical block 201 that is the copy source. As a result, the address of the physical block 201 that can always be copied back can be acquired.

具体的には実施の形態1での図7でのフローチャートの代わりに、図9に示す書き込み先決定フローを用いて説明する。   Specifically, description will be made using the write destination determination flow shown in FIG. 9 instead of the flowchart in FIG. 7 in the first embodiment.

ステップ901ではまず書き込み対象となる論理アドレスを基にアドレス変換テーブル108からその論理アドレスの既書き込みデータの存在する物理ブロックアドレスを取得する。   In step 901, based on the logical address to be written, the physical block address where the already written data of the logical address exists is acquired from the address conversion table 108.

次にステップ902ではステップ901で取得した物理ブロックアドレスからコピーバック機能を使用してデータをコピーすることが可能な物理ブロック群に対応するエントリテーブル109の領域を決定する。   In step 902, an area of the entry table 109 corresponding to a physical block group to which data can be copied from the physical block address acquired in step 901 using the copy back function is determined.

最後にステップ903ではステップ902で決定した領域を検索することで消去済みの物理ブロックアドレスを取得する。   Finally, in step 903, the erased physical block address is obtained by searching the area determined in step 902.

以上のフローで書込み先となるフラッシュメモリチップを決定するので、任意の論理アドレスのデータをコピーする際に、必ずコピー元の物理ブロックとコピー先の物理ブロックとはコピーバック機能を使用してデータをコピーすることが可能となる。   Since the flash memory chip to be written to is determined by the above flow, when copying data at an arbitrary logical address, the copy source physical block and the copy destination physical block must always be copied using the copy back function. Can be copied.

なお、実施の形態2では書き込み先を決定するフローが異なること以外は実施の形態1とまったく同じ構成である。   The second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the flow for determining the write destination is different.

(実施の形態3)
上述した実施の形態1および実施の形態2では、フラッシュメモリのチップ内部の物理ブロック間においてはコピーバック機能が使用できる場合について説明したが、フラッシュメモリの種類によってはフラッシュメモリのチップ内部の物理ブロック間においてもコピーバック機能が使用できない場合もある。そのケースについて説明する。
(Embodiment 3)
In the first embodiment and the second embodiment described above, the case where the copy back function can be used between the physical blocks inside the flash memory chip has been described. However, depending on the type of the flash memory, the physical block inside the flash memory chip In some cases, the copy back function may not be used. The case will be described.

図10は、本発明の実施の形態3による不揮発性記憶装置と、それにつながる外部のホスト機器について示したブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram showing a nonvolatile memory device according to Embodiment 3 of the present invention and an external host device connected thereto.

図10において、図1と同じものについては図1と同じ番号を付している。図1とはフラッシュメモリ1001とエントリテーブル1004が異なる。チップ内部の物理ブロック間においてもコピーバック機能に制限のあるフラッシュメモリチップを2チップ使用してフラッシュメモリ1001を構成している。フラッシュメモリ1001は、その中に、1GbitのフラッシュメモリチップC1002と、1GbitのフラッシュメモリチップD1003の2つのフラッシュメモリチップとを有し、2つのフラッシュメモリチックをひとつのパッケージにしている。   10, the same components as those in FIG. 1 are given the same numbers as those in FIG. The flash memory 1001 and the entry table 1004 are different from FIG. The flash memory 1001 is configured by using two flash memory chips having a limited copy back function between physical blocks in the chip. The flash memory 1001 includes two flash memory chips, a 1 Gbit flash memory chip C1002 and a 1 Gbit flash memory chip D1003, which form two flash memory ticks in one package.

図11にフラッシュメモリチップC1002の詳細を示す。フラッシュメモリチップC1002はPB0〜PB1023の合計1024個の物理ブロック1101からなる。各々の物理ブロック1101がフラッシュメモリ104における消去単位であり、容量はそれぞれユーザデータ領域として128KB(1024Kbit)を持ち、管理領域として4KB(32Kbit)を持つ。物理ブロック1101はPB0〜PB511の前半の物理ブロックと、PB512〜PB1023の後半の物理ブロックとに分けられ、それぞれ前半の物理ブロックに対してはページバッファ1102が、後半の物理ブロックに対してはページバッファ1103が関連付けられ、前半の物理ブロックは前半の物理ブロック間でのみページバッファ1102を介することでコピーバック機能を使用することが可能で、後半の物理ブロックは後半の物理ブロック間でのみページバッファ1103を介することでコピーバック機能を使用することができる。フラッシュメモリチップD1103もフラッシュメモリチップC1002と同じ構成である。   FIG. 11 shows details of the flash memory chip C1002. The flash memory chip C1002 is composed of a total of 1024 physical blocks 1101 of PB0 to PB1023. Each physical block 1101 is an erasing unit in the flash memory 104, and each capacity has 128 KB (1024 Kbit) as a user data area and 4 KB (32 Kbit) as a management area. The physical block 1101 is divided into a first half physical block of PB0 to PB511 and a second half physical block of PB512 to PB1023. A page buffer 1102 is provided for the first half physical block, and a page is provided for the second half physical block. The buffer 1103 is associated, and the first half physical block can use the copyback function only via the page buffer 1102 between the first half physical blocks, and the second half physical block is the page buffer only between the second half physical blocks. The copy-back function can be used via 1103. The flash memory chip D1103 has the same configuration as the flash memory chip C1002.

図12にエントリテーブル1004の構成を改めて示すが、エントリテーブル1004の構成は図6と似ている。ただし図6ではエントリテーブルがフラッシュメモリチップによって下位ビット(bit0〜7)と上位ビット(bit8〜15)の2つの領域に分けられていたが、図12ではフラッシュメモリ下位ビット(bit0〜7)と上位ビット(bit8〜15)の区別に加えて前半グループ(Address0〜63)と後半グループ(Address64〜127)とに区別でき、結果としてフラッシュメモリチップC1102のPB0〜511が、下位ビット(bit0〜7)で前半グループ(Address0〜63)の領域。フラッシュメモリチップC1102のPB512〜1023が、下位ビット(bit0〜7)で後半グループ(Address64〜127)の領域。フラッシュメモリチップD1103のPB0〜511が、上位ビット(bit8〜15)で前半グループ(Address0〜63)の領域。フラッシュメモリチップD1103のPB512〜1023が、上位ビット(bit8〜15)で後半グループ(Address64〜127)の領域。の4つの領域に分けられる。   FIG. 12 shows the configuration of the entry table 1004 again. The configuration of the entry table 1004 is similar to that of FIG. However, in FIG. 6, the entry table is divided into two areas of lower bits (bits 0 to 7) and upper bits (bits 8 to 15) by the flash memory chip, but in FIG. 12, the flash memory lower bits (bits 0 to 7) and In addition to the distinction between the upper bits (bits 8 to 15), the former group (Address 0 to 63) and the latter group (Address 64 to 127) can be distinguished. As a result, the PB0 to 511 of the flash memory chip C1102 are represented by the lower bits (bit0 to 7). ) In the first half group (Address 0 to 63). The PBs 512 to 1023 of the flash memory chip C1102 are the lower half bits (bits 0 to 7) and the latter half group (Addresses 64 to 127). PB0 to 511 of the flash memory chip D1103 are areas of the first half group (Address 0 to 63) in the upper bits (bits 8 to 15). The PBs 512 to 1023 of the flash memory chip D1103 are the high-order bits (bits 8 to 15) and the latter half group (Addresses 64 to 127). It is divided into four areas.

このようなエントリテーブル1004の構成において図7のフローチャートのステップ701で、実施の形態1ではエントリテーブル領域を2つの領域から選択して決定していたところを本実施の形態においては4つの領域から選択して決定する。   In the configuration of such an entry table 1004, in step 701 of the flowchart of FIG. 7, in the first embodiment, the entry table area is selected and determined from two areas. Select and decide.

また図9のフローチャートのステップ902で、実施の形態2ではエントリテーブル領域を2つの領域から選択して決定していたところを本実施の形態においては4つの領域から選択して決定する。   Further, in step 902 of the flowchart of FIG. 9, the entry table area selected from two areas in the second embodiment is selected and determined, but in this embodiment, it is selected from four areas and determined.

そうすることで、フラッシュメモリチップ内においてコピーバック機能の使用できる物理ブロックの領域が限定されている場合においても、必ずコピー元の物理ブロックからコピーバック機能を使用してデータをコピーできる領域からコピー先の物理ブロックを決定するので、任意の論理アドレスのデータをコピーする際に、必ずコピー元の物理ブロックとコピー先の物理ブロックとはコピーバック機能を使用してデータをコピーすることが可能となる。   By doing so, even if the physical block area where the copyback function can be used is limited in the flash memory chip, the data must be copied from the copy source physical block using the copyback function. Since the destination physical block is determined, when copying data at an arbitrary logical address, the copy source physical block and the copy destination physical block can always be copied using the copy back function. Become.

(実施の形態4)
上述した実施の形態1〜3では、複数のフラッシュメモリチップを対象とした場合について説明したが、フラッシュメモリのチップ内部の物理ブロック間においてもコピーバック機能が使用できない場合には単一のフラッシュメモリチップを対象としても本発明の考え方を適用できる。そのケースについて説明する。
(Embodiment 4)
In the first to third embodiments described above, the case where a plurality of flash memory chips are targeted has been described. However, when the copyback function cannot be used between physical blocks inside the flash memory chip, a single flash memory is used. The concept of the present invention can also be applied to a chip. The case will be described.

図13は、本発明の実施の形態3による不揮発性記憶装置と、それにつながる外部のホスト機器について示したブロック図である。   FIG. 13 is a block diagram showing a nonvolatile memory device according to Embodiment 3 of the present invention and an external host device connected thereto.

図13において、図1と同じものについては図1と同じ番号を付している。図1とはフラッシュメモリ1301とエントリテーブル1303とアドレス変換テーブル1304が異なる。チップ内部の物理ブロック間においてもコピーバック機能に制限のあるフラッシュメモリチップを1チップ使用してフラッシュメモリ1301を構成している。フラッシュメモリ1301は、その中に、1GbitのフラッシュメモリチップC1302を有している。   In FIG. 13, the same reference numerals as those in FIG. The flash memory 1301, the entry table 1303, and the address conversion table 1304 are different from FIG. The flash memory 1301 is configured by using one flash memory chip with a limited copy back function between physical blocks inside the chip. The flash memory 1301 has a 1 Gbit flash memory chip C1302 therein.

フラッシュメモリチップC1002の詳細は図11に示されたものと同じである。   The details of the flash memory chip C1002 are the same as those shown in FIG.

エントリテーブル1304は特に図示しないが、図12の下位ビット(bit0〜7)だけを抽出したものと同じである。エントリテーブル1304は物理ブロックPB0〜511が対応する前半グループ(Address0〜63)の領域と、物理ブロックPB512〜1023が対応する後半グループ(Address64〜127)の2つの領域に分けられる。   Although not specifically shown, the entry table 1304 is the same as that obtained by extracting only the lower bits (bits 0 to 7) of FIG. The entry table 1304 is divided into two areas: a first half group (Address 0 to 63) corresponding to the physical blocks PB0 to 511 and a second half group (Address 64 to 127) corresponding to the physical blocks PB512 to 1023.

このようなエントリテーブル1303の構成において図7のフローチャートのステップ701で、および図9のフローチャートのステップ902を適用することで、フラッシュメモリチップ内においてコピーバック機能の使用できる物理ブロックの領域が限定されている場合においても、必ずコピー元の物理ブロックからコピーバック機能を使用してデータをコピーできる領域からコピー先の物理ブロックを決定するので、任意の論理アドレスのデータをコピーする際に、必ずコピー元の物理ブロックとコピー先の物理ブロックとはコピーバック機能を使用してデータをコピーすることが可能となる。   By applying step 701 in the flowchart in FIG. 7 and step 902 in the flowchart in FIG. 9 in the configuration of the entry table 1303, the physical block area in which the copyback function can be used in the flash memory chip is limited. Even if the data is copied, the copy destination physical block is determined from the area where data can be copied using the copy back function from the copy source physical block. Data can be copied between the original physical block and the copy destination physical block by using the copy back function.

以上、本発明の実施の形態によれば、コピー元となる物理ブロック201からコピーバック処理が可能な範囲にある物理ブロック201に対応する領域のエントリテーブルから優先的に消去済み物理ブロック201を検索することによって、コピーバック処理が可能な物理ブロック201を書込み対象として選ぶことが出来る。また、論理アドレスによって書込み対象となる物理ブロック201のアドレス範囲を限定することにより、確実にコピーバック処理が可能な物理ブロック201を書込み対象として選ぶことが出来る。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the erased physical block 201 is preferentially searched from the entry table in the area corresponding to the physical block 201 within the copy-capable range from the copy source physical block 201. By doing so, the physical block 201 capable of copy back processing can be selected as a write target. Further, by limiting the address range of the physical block 201 to be written by the logical address, it is possible to select the physical block 201 that can be reliably copied back as the write target.

以上のように、本発明に係わる不揮発性記憶装置の書き込み方法は、音楽データや映像データを取り扱う機器、例えばデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の携帯機器のデータを記憶する記憶装置に用いる書き込み方法としての利用に適している。   As described above, the writing method of the nonvolatile storage device according to the present invention is a writing method used for a storage device that stores data of a device that handles music data or video data, for example, a portable device such as a digital camera or a digital video camera. Suitable for use.

本発明の実施の形態1による書き込み方法を行なう不揮発性記憶装置とホスト機器の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the non-volatile memory | storage device and host apparatus which perform the writing method by Embodiment 1 of this invention 同書き込み方法におけるフラッシュメモリの詳細を示す概念図Conceptual diagram showing details of flash memory in the same writing method 同書き込み方法におけるフラッシュメモリの物理ブロックの詳細を示す概念図Conceptual diagram showing details of physical block of flash memory in the same writing method 同書き込み方法におけるフラッシュメモリのパッケージ構成を示す概念図Conceptual diagram showing the package configuration of the flash memory in the same writing method 同書き込み方法におけるフラッシュメモリのパッケージ構成を示す概念図Conceptual diagram showing the package configuration of the flash memory in the same writing method 同書き込み方法におけるエントリテーブルの構成を示す概念図Conceptual diagram showing the structure of the entry table in the writing method 同書き込み方法における書込み先を決定するフローチャートFlow chart for determining the write destination in the write method 同書き込み方法におけるエントリテーブルの異なる構成例を示す概念図Conceptual diagram showing a different configuration example of the entry table in the writing method 同書き込み方法における書込み先を決定するフローチャートFlow chart for determining the write destination in the write method 本発明の実施の形態3による書き込み方法を行なう不揮発性記憶装置とホスト機器の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the non-volatile memory | storage device and host apparatus which perform the writing method by Embodiment 3 of this invention 同書き込み方法におけるフラッシュメモリの詳細を示す概念図Conceptual diagram showing details of flash memory in the same writing method 同書き込み方法におけるエントリテーブルの構成を示す概念図Conceptual diagram showing the structure of the entry table in the writing method 本発明の実施の形態4による書き込み方法を行なう不揮発性記憶装置とホスト機器の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the non-volatile memory device and host apparatus which perform the writing method by Embodiment 4 of this invention フラッシュメモリチップ内におけるデータのコピー動作を示した模式図Schematic diagram showing the data copy operation in the flash memory chip フラッシュメモリチップ内におけるデータのコピー動作を示した模式図Schematic diagram showing the data copy operation in the flash memory chip フラッシュメモリチップ内におけるデータのコピー動作を示した模式図Schematic diagram showing the data copy operation in the flash memory chip フラッシュメモリチップ内におけるデータのコピー動作を示した模式図Schematic diagram showing the data copy operation in the flash memory chip フラッシュメモリチップ内におけるデータのコピーのタイミングチャートTiming chart of data copy in the flash memory chip フラッシュメモリチップ間におけるデータのコピー動作を示した模式図Schematic diagram showing data copy operation between flash memory chips フラッシュメモリチップ間におけるデータのコピー動作を示した模式図Schematic diagram showing data copy operation between flash memory chips フラッシュメモリチップ間におけるデータのコピー動作を示した模式図Schematic diagram showing data copy operation between flash memory chips フラッシュメモリチップ間におけるデータのコピー動作を示した模式図Schematic diagram showing data copy operation between flash memory chips フラッシュメモリチップ間におけるデータのコピーのタイミングチャートTiming chart for copying data between flash memory chips

符号の説明Explanation of symbols

101 不揮発性記憶装置
102 外部ホスト
103 コントローラ
104 フラッシュメモリ
105 制御回路
106 ページバッファ
107 退避バッファ
108 アドレス変換テーブル
109 エントリテーブル
110 フラッシュメモリチップA
111 フラッシュメモリチップB
201 物理ブロック
202 ページバッファ
301 物理ページ
1001 フラッシュメモリ
1002 フラッシュメモリチップC
1003 フラッシュメモリチップD
1004 エントリテーブル
1101 物理ブロック
1102,1103 ページバッファ
1301 フラッシュメモリ
1302 フラッシュメモリチップC
1303 エントリテーブル
1304 アドレス変換テーブル
1401 フラッシュメモリ
1402 ページバッファ
1403,1404 物理ブロック
1601 コントローラ
1602 退避バッファ
1603 ページバッファ
1604,1607 フラッシュメモリ
1605,1608 ページバッファ
1606,1609 物理ブロック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Nonvolatile memory | storage device 102 External host 103 Controller 104 Flash memory 105 Control circuit 106 Page buffer 107 Saving buffer 108 Address conversion table 109 Entry table 110 Flash memory chip A
111 Flash memory chip B
201 physical block 202 page buffer 301 physical page 1001 flash memory 1002 flash memory chip C
1003 Flash memory chip D
1004 Entry table 1101 Physical block 1102, 1103 Page buffer 1301 Flash memory 1302 Flash memory chip C
1303 Entry table 1304 Address translation table 1401 Flash memory 1402 Page buffer 1403 and 1404 Physical block 1601 Controller 1602 Evacuation buffer 1603 Page buffer 1604 and 1607 Flash memory 1605 and 1608 Page buffer 1606 and 1609 Physical block

Claims (12)

不揮発性メモリと、当該不揮発性メモリを制御するコントローラと、を備える不揮発性記憶装置の書き込み方法であって、  A non-volatile memory and a controller for controlling the non-volatile memory, a non-volatile memory device writing method comprising:
前記不揮発性メモリは、The nonvolatile memory is
複数の領域からなり、前記領域は、情報の消去単位である複数の物理ブロックを有し、  It consists of a plurality of areas, and the area has a plurality of physical blocks that are erasing units of information,
前記物理ブロックは、情報の書込単位である複数の物理ページを含み、  The physical block includes a plurality of physical pages that are units for writing information,
前記領域は、当該領域内において、ある物理ブロックの任意の物理ページから他の物理ブロックの任意の物理ページに対してページデータの複製が可能であり、  In the area, page data can be copied from an arbitrary physical page of a physical block to an arbitrary physical page of another physical block in the area.
前記コントローラが、外部から、前記不揮発性メモリに既に記憶されているデータの一部書き換え指示を受け付ける第1のステップと、  A first step in which the controller receives an instruction to partially rewrite data already stored in the nonvolatile memory from the outside;
前記コントローラが、前記受け付けた書き換え対象となるデータが記憶された領域を検知する第2のステップと、  A second step in which the controller detects an area in which the received data to be rewritten is stored;
前記コントローラが、前記検知された領域内にある物理ブロックのうち、書込み可能な物理ブロックに対して前記データを書き込む第3のステップと、を有する  A third step in which the controller writes the data to a writable physical block among the physical blocks in the detected area;
不揮発性記憶装置の書き込み方法。A writing method of a nonvolatile memory device.
前記第3のステップは、前記データの一部書き換え指示に含まれる書き換え用ページデータ及び前記既に記憶されたデータに含まれるページデータに基づいて、前記書込み可能な物理ブロックに前記データを書き込む、The third step writes the data to the writable physical block based on the page data for rewriting included in the partial rewriting instruction of the data and the page data included in the already stored data.
請求項1に記載の不揮発性記憶装置の書き込み方法。The writing method of the nonvolatile memory device according to claim 1.
前記不揮発性メモリは、少なくとも2つの不揮発性メモリチップを有し、当該不揮発性メモリチップを前記領域とする、The nonvolatile memory has at least two nonvolatile memory chips, and the nonvolatile memory chip is the area.
請求項1に記載の不揮発性記憶装置の書き込み方法。The writing method of the nonvolatile memory device according to claim 1.
前記不揮発性メモリは、2つの不揮発性メモリチップを1つのパッケージとして構成する、The nonvolatile memory comprises two nonvolatile memory chips as one package.
請求項3に記載の不揮発性記憶装置の書き込み方法。The writing method of the non-volatile memory device according to claim 3.
前記不揮発性メモリは、1つの不揮発性メモリチップで構成され、当該不揮発性メモリチップ内を複数のエリアに分割し、当該分割したエリアを前記領域とする、The nonvolatile memory is composed of one nonvolatile memory chip, the inside of the nonvolatile memory chip is divided into a plurality of areas, and the divided area is defined as the area.
請求項1に記載の不揮発性記憶装置の書き込み方法。The writing method of the nonvolatile memory device according to claim 1.
前記不揮発性メモリに既に記憶されているデータの一部書き換えの指示は、外部からの当該不揮発性メモリに既に記憶されているデータに対する任意のページデータのアドレス指定であり、The instruction to partially rewrite the data already stored in the nonvolatile memory is an addressing of arbitrary page data with respect to the data already stored in the nonvolatile memory from the outside,
前記第2のステップは、前記外部から指定されたアドレスによって、前記領域を検知する、The second step detects the area by an address designated from the outside.
請求項1に記載の不揮発性記憶装置の書き込み方法。The writing method of the nonvolatile memory device according to claim 1.
不揮発性メモリと、当該不揮発性メモリを制御するコントローラと、を備え、A nonvolatile memory and a controller for controlling the nonvolatile memory,
前記不揮発性メモリは、The nonvolatile memory is
複数の領域からなり、前記領域は、情報の消去単位である複数の物理ブロックを有し、  It consists of a plurality of areas, and the area has a plurality of physical blocks that are erasing units of information,
前記物理ブロックは、情報の書込単位である複数の物理ページを含み、  The physical block includes a plurality of physical pages that are units for writing information,
前記領域は、当該領域内において、ある物理ブロックの任意の物理ページから他の物理ブロックの任意の物理ページに対してページデータの複製が可能であり、  In the area, page data can be copied from an arbitrary physical page of a physical block to an arbitrary physical page of another physical block in the area.
前記コントローラは、The controller is
外部から、前記不揮発性メモリに既に記憶されているデータの一部書き換え指示を受け付ける受付手段と、  Receiving means for receiving an instruction to rewrite part of the data already stored in the nonvolatile memory from the outside;
前記受け付けた書き換え対象となるデータが記憶された領域を検知する検知手段と、  Detecting means for detecting an area in which the received data to be rewritten is stored;
前記検知された領域内にある物理ブロックのうち、書込み可能な物理ブロックに対して前記データを書き込む書込手段と、を有する、  Writing means for writing the data to a writable physical block among physical blocks in the detected area;
不揮発性記憶装置。Non-volatile storage device.
前記書込手段は、The writing means includes
データの一部書き換え指示に含まれる書き換え用ページデータ及び前記既に記憶されたデータに含まれるページデータに基づいて、前記書込み可能な物理ブロックに前記データを書き込む、  Based on page data for rewriting included in a partial data rewriting instruction and page data included in the already stored data, the data is written to the writable physical block.
請求項7に記載の不揮発性記憶装置。The nonvolatile memory device according to claim 7.
前記不揮発性メモリは、少なくとも2つの不揮発性メモリチップを有し、当該不揮発性メモリチップを前記領域とする、The nonvolatile memory has at least two nonvolatile memory chips, and the nonvolatile memory chip is the area.
請求項7に記載の不揮発性記憶装置。The nonvolatile memory device according to claim 7.
前記不揮発性メモリは、2つの不揮発性メモリチップを1つのパッケージとして構成する、The nonvolatile memory comprises two nonvolatile memory chips as one package.
請求項9に記載の不揮発性記憶装置。The non-volatile memory device according to claim 9.
前記不揮発性メモリは、1つの不揮発性メモリチップで構成され、当該不揮発性メモリチップ内を複数のエリアに分割し、当該分割したエリアを前記領域とする、The nonvolatile memory is composed of one nonvolatile memory chip, the inside of the nonvolatile memory chip is divided into a plurality of areas, and the divided area is defined as the area.
請求項7に記載の不揮発性記憶装置。The nonvolatile memory device according to claim 7.
前記不揮発性メモリに既に記憶されているデータの一部書き換えの指示は、外部からの当該不揮発性メモリに既に記憶されているデータに対する任意のページデータのアドレス指定であり、The instruction to partially rewrite the data already stored in the nonvolatile memory is an addressing of arbitrary page data with respect to the data already stored in the nonvolatile memory from the outside,
前記検知手段は、前記外部から指定されたアドレスによって、前記領域を検知する、The detection means detects the area by an address designated from the outside.
請求項7に記載の不揮発性記憶装置。The nonvolatile memory device according to claim 7.
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