JP5471311B2 - Recording device - Google Patents
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Description
本発明は、ホスト装置から伝送されるデータを、不揮発性メモリを内蔵したメモリカードへ記録するための記録装置に関する。 The present invention relates to a recording device for recording data transmitted from a host device onto a memory card incorporating a nonvolatile memory.
従来、SD(Secure Digital)カード等のフラッシュメモリが内蔵されたカード型の記録媒体であるメモリカードは超小型、超薄型で取り扱いやすい。また内蔵するフラッシュメモリのプロセス微細化や多値記録の利用により1枚で大容量のメモリカードが実現できることから、メモリカードは、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等のデジタル機器に広く利用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a memory card, which is a card-type recording medium with a built-in flash memory such as an SD (Secure Digital) card, is ultra-small, ultra-thin and easy to handle. Further, since a large capacity memory card can be realized by using a single flash memory with process miniaturization and multi-value recording, the memory card is widely used in digital devices such as digital still cameras and video cameras.
一般に、このようなメモリカードに使用されるフラッシュメモリは、その記憶セルの動作原理上いったん記録されたデジタルデータを上書きすることができない。また、フラッシュメモリは、消去ブロックと呼ばれる比較的大きなブロック単位でしか消去できないという特性を持っており、そのままでは従来からある磁気ディスクドライブ等のデータ記録装置と同様に扱えない。そのため、フラッシュメモリを用いたメモリカードでは、フラッシュメモリを制御するコントローラを内蔵し、付加的処理を行うことで、従来の磁気ディスクドライブ等と同様のセクター単位での上書きを含むランダムアクセスを実現している。即ち、メモリカードにデータを記録する場合、メモリカードの内部では、当該データの書き込み以外に、新たな消去済みブロックの確保、論理アドレスと物理アドレスの変換、アドレス対応等管理データの更新、既存の記録データの移動など、さまざまな処理を行う。 Generally, the flash memory used in such a memory card cannot overwrite digital data once recorded on the principle of operation of the storage cell. Further, the flash memory has a characteristic that it can be erased only in a relatively large block unit called an erase block, and cannot be handled as it is like a conventional data recording device such as a magnetic disk drive. Therefore, a memory card using flash memory has a built-in controller that controls the flash memory and performs additional processing to realize random access including overwriting in sector units, similar to conventional magnetic disk drives. ing. That is, when recording data on a memory card, in addition to writing the data, securing a new erased block, converting logical and physical addresses, updating management data such as address correspondence, etc. Performs various processes such as moving recorded data.
したがって、メモリカードへ書き込むデータ量が同じであっても、データ書き込みにかかる時間は、その時点でのメモリカードのデータ記録状態によって大きく変動する。 Therefore, even when the amount of data written to the memory card is the same, the time required for data writing varies greatly depending on the data recording state of the memory card at that time.
一方、デジタルビデオカメラでは、例えば30分の1秒のビデオフレームごとに一定量の圧縮ビデオデータが発生するので、メモリカードには一定量のデータを一定時間以内に書き込む必要がある。そのような場合、上述のようなデータ記録時間の変動は望ましくない。 On the other hand, in a digital video camera, for example, a fixed amount of compressed video data is generated for every 1 / 30th of a video frame. Therefore, it is necessary to write a fixed amount of data to a memory card within a fixed time. In such a case, fluctuations in the data recording time as described above are undesirable.
そこでSDカード規格では、そのような場合を想定して、スピードクラスと呼ばれる方式を規定して、一定条件下でのデータ書き込み速度の最小値を保証している。 Therefore, in the SD card standard, assuming such a case, a method called a speed class is defined to guarantee the minimum value of the data writing speed under a certain condition.
即ち、SDカードのスピードクラス規定では、AU(Allocation Unit)と呼ばれるある程度大きな一定データ量を設定し、AU単位でデータを書き込むように条件を限定する。前述のコントローラのアルゴリズムに依存して、AUのデータ量を適切に設定すれば、SDメモリカード内部で行われる付加処理にかかる時間の最大値を求めることができる。この付加処理時間の最大値と、実データ書き込み・消去にかかる時間の最大値の合計によって、1AU書き込みにかかる時間の最大値保証値が決まる。この書き込み時間の最大値とAUのデータ量からデータ書き込み速度の最小保証値が導かれる。 That is, in the SD card speed class specification, a certain amount of constant data called AU (Allocation Unit) is set, and the condition is limited so that data is written in AU units. If the AU data amount is appropriately set depending on the above-described controller algorithm, the maximum time required for the additional processing performed in the SD memory card can be obtained. The maximum guaranteed value of the time required for 1 AU writing is determined by the sum of the maximum value of the additional processing time and the maximum value of the time required to write / erase actual data. The minimum guaranteed value of the data writing speed is derived from the maximum value of the writing time and the AU data amount.
上述のスピードクラス規定によってデータ書き込み速度の最小値が保証されたSDカードに対して、より高速でのデータ書き込みが必要な場合、複数のSDカードに並列に書き込むことで、1枚のデータ書き込み速度の並列数倍に対応する例が特許文献1に示されている。
When data writing at a higher speed is required for an SD card whose minimum data writing speed is guaranteed according to the speed class specification described above, a single data writing speed can be obtained by writing in parallel to a plurality of SD cards. An example corresponding to the parallel number multiple is shown in
前述のようなデータ書き込み速度保証において、1AU書き込み時間の最大値を決める要因のうち主要な部分を占める、フラッシュメモリへのデータ書き込み時間およびブロック消去時間は、フラッシュメモリの記憶セルアレイの物理的な状態や、消去回数履歴などによって大きく変動する。したがって、書き込み時間の最大値を保証するためには、ページ書き込み時間およびブロック消去時間の正常動作の範囲内での最大値を基にAU書き込み時間の保証値を決める必要がある。 In guaranteeing the data write speed as described above, the data write time and block erase time, which occupy the main part of the factors that determine the maximum value of 1 AU write time, are the physical state of the storage cell array of the flash memory. Also, it fluctuates greatly depending on the erase count history. Therefore, in order to guarantee the maximum value of the write time, it is necessary to determine the guaranteed value of the AU write time based on the maximum values within the normal operation range of the page write time and the block erase time.
このAU書き込み時間の保証値は、次のように決められる。即ち、前述のさまざまな変動要因を変えて書き込み時間を測定すると、1AU書き込み時間は一定の確率分布を示すようになる。そのような1AU書き込み時間の確率分布の一例を図8に示す。図8において、横軸は書き込み時間を、縦軸は発生確率を表し、曲線801は1AU書き込み時の書き込み時間分布を、802は保証書き込み時間をあらわしている。図8に示したように、書き込み時間802を超える1AU書き込みの発生確率が、記録装置の利用目的に応じて実用上無視しうるほど小さい所定値γ以下になるような書き込み時間802を求めることで、実用上問題のない書き込み速度保証を行っている。
The guaranteed value of the AU write time is determined as follows. That is, when the write time is measured while changing the above various fluctuation factors, the 1 AU write time shows a certain probability distribution. An example of the probability distribution of such 1 AU writing time is shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents the write time, the vertical axis represents the occurrence probability, the
しかし、従来の記録装置はスピードクラスの規定に従って設計されているので、仮に記録容量がSDカード1枚で足りている場合であっても、必要な転送レートに応じて複数のSDカードを並列動作させる必要があり、必要以上に複雑な構成になり、高コストかつ大消費電力になるという課題があった。 However, since conventional recording devices are designed according to speed class regulations, even if the recording capacity is sufficient with one SD card, multiple SD cards can be operated in parallel according to the required transfer rate. There is a problem that the configuration is more complicated than necessary, and the cost and power consumption are increased.
この課題を解決するために、本発明の記録装置は、データが入力される入力部と、前記入力部で入力されたデータを保持するバッファと、第1のサイズのデータの書き込みに際して、第1の保証速度での書き込みを保証する記録媒体への、データの書き込み及びデータの読み出しを制御する記録媒体制御部と、前記記録媒体制御部を用いて、前記第1の保証速度より高速な第2の保証速度で、前記第1のサイズより大きい第2のサイズ以上連続して前記バッファに保持されたデータを読み出し、前記バッファから読み出したデータを前記記録媒体へ書き込む制御部と、を備え、前記第2のサイズの書き込みにおける、前記第1のサイズあたりの平均書き込み時間における第2の許容値を超える確率が、前記記録媒体への前記第1のサイズの書き込み時間における第1の許容値を超える確率以下となるように、前記第2の保証速度を定める。 In order to solve this problem, the recording apparatus of the present invention includes an input unit to which data is input, a buffer that holds data input by the input unit, and a first size of data that is written in the first unit. A recording medium control unit that controls writing and reading of data to and from a recording medium that guarantees writing at a guaranteed speed, and a second that is faster than the first guaranteed speed by using the recording medium control unit. A controller that reads data held in the buffer continuously at a guaranteed speed of a second size larger than the first size and writes the data read from the buffer to the recording medium, and The probability that the second allowable value in the average writing time per the first size in the second size writing exceeds the second allowable value is written to the recording medium. So that the probability less that exceeds a first tolerance value in write time, defining the second guaranteed rate.
上記の構成によって、記録装置は、記録媒体の第1の保証速度よりも高速な第2の速度での連続データ書き込みを、記録媒体の並列数を増やすことなく、低コストかつ低消費電力で実現することができる。 With the above-described configuration, the recording apparatus realizes continuous data writing at a second speed higher than the first guaranteed speed of the recording medium at low cost and low power consumption without increasing the number of parallel recording media. can do.
(実施の形態1)
図1に実施の形態1における記録装置の構成と、それに接続するホスト装置およびSDカードから成るブロック図を示す。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration of a recording apparatus according to the first embodiment and a block diagram including a host apparatus and an SD card connected to the recording apparatus.
図1において、ホスト装置101は、ビデオストリームのような連続するデータを記録装置103に転送し、記録装置103は受信したデータを、データを記録する記録媒体であるSDカード102に記録する。記録装置103は、ホスト装置101との抜き差しが可能でインターフェース信号105を用いたコマンドとデータの通信処理を行うホストインターフェース104と、SDカード102を抜き差し可能でインターフェース信号107を用いたコマンドとデータの通信処理を行うカードインターフェース106と、ホスト装置101から記録装置103を通してSDカード102へ記録するデータを一時蓄えておくためのバッファメモリ108と、バッファメモリ108へのコマンドとデータの読み書き処理を行うメモリインターフェース109と、ホストインターフェース104、メモリインターフェース109及びカードインターフェース106を、制御バス111を通じて制御するCPU110と、CPU110で実行するプログラムを格納するROM112と、CPU110でプログラムを実行中に一時的なデータを保持するRAM113と、を備える。
In FIG. 1, a
ビデオストリームのような連続するデータを記録するにあたって、ホスト装置101は自身に内蔵するデータバッファに記録すべきデータを保持し、書き込みコマンドを、インターフェース信号105に載せてホストインターフェース104に設定する。
When recording continuous data such as a video stream, the
このときのコマンドは例えばATAインターフェース標準に準拠しており、記録すべきデータを保持しているホスト装置101内のデータバッファのアドレス、データを記録する先のセクターアドレス、データサイズなどのパラメータが設定される。
The command at this time conforms to, for example, the ATA interface standard, and parameters such as the address of the data buffer in the
これを受けたホストインターフェース104は、書き込みコマンドが設定されたことをCPU110に通知する。
Receiving this, the
コマンドの通知を受けたCPU110は、ホストインターフェース104からコマンドとパラメータを読み出し、その内容を解釈して、ホストインターフェース104に内蔵するデータ転送DMA機能に、ホスト装置101内のデータ転送元バッファを指すアドレス、バッファメモリ108内のデータ転送先アドレス及び転送データ数を設定する。
Upon receiving the command notification, the
このとき、CPU110はバッファメモリ108がデータFIFOとして働くように、バッファメモリ108内のデータ転送先アドレスを決める。
At this time, the
ホストインターフェース104は内蔵するデータ転送DMA機能によって、設定されたホスト装置101内のデータ転送元バッファのアドレスから、設定された転送データ数のデータを読み出し、指定されたバッファメモリ108内のデータ転送先アドレスから始まる領域へ書き込むために、アドレスを指定してデータをメモリインターフェース109へ転送する。
The
メモリインターフェース109は、バッファメモリ108のホストインターフェース104に指定されたアドレスへ指定されたデータを書き込む処理を行う。
The
指定されたデータ数のデータ転送を終えたホストインターフェース104は、データ転送処理の終了をCPU110に通知する。
The
通知を受けたCPU110は、データ記録先のセクターアドレスに対応するSDカード102のセクターアドレスを求め、バッファメモリ108内のデータ転送先アドレス、転送データ数とともにカードインターフェース106に転送コマンドを設定する。
Upon receiving the notification, the
また、ホスト装置101へはホストインターフェース104を通じてコマンド処理の終了を通知する。
Further, the
コマンド処理終了通知を受けたホスト装置101は、連続する次のデータ書き込みコマンドを上記と同様に設定する。
Receiving the command processing end notification, the
一方、転送コマンドを設定されたカードインターフェース106は、設定されたバッファメモリ108内のデータ転送先アドレスから、設定されたデータ数のデータを読み出し、設定されたSDカード102内のセクタアドレスから始まる領域へ書き込むデータ転送処理を所定のカードインターフェースプロトコルに従って行う。指定されたデータ数のデータ転送を終えたカードインターフェース106は、データ転送処理の終了をCPU110に通知する。カードインターフェース106からデータ転送処理の終了を通知されたCPU110は、次のデータ書き込みコマンドに対応するデータ転送コマンドを同様にカードインターフェース106に設定する。
On the other hand, the
以上説明したように、CPU110、制御バス111、ROM112及びRAM113が、バッファメモリ108に一次記憶されたデータの、記録媒体であるSDカード102への書き込みを制御する制御部を構成する。
As described above, the
次に、記録装置103が、ホスト装置101からのデータを、SDカード102に記録する際の書き込み時間の確率分布に基づき、書き込み速度を決定する方法について、説明する。
Next, a method in which the
図5に、図8に示した従来の1AU書き込み時間の確率分布と、本実施の形態1における複数AU連続書き込み時の書き込み時間の確率分布を示す。 FIG. 5 shows the probability distribution of the conventional 1 AU write time shown in FIG. 8 and the probability distribution of the write time at the time of multiple AU continuous writing in the first embodiment.
1AUの書き込み時間が曲線501のような書き込み時間確率分布を持つようなSDメモリカードに対して、複数AUを連続して書き込んだ場合を考える。連続AU書き込みにかかった時間を連続AU数で割った、1AUあたりの平均書き込み時間を測定し、その確率分布を求める。この時、もとの1AU書き込み時間分布上のさまざまな書き込み時間を連続AU数個分合計した時間を、連続AU数で割った統計的平均値の分布になるので、もとの1AU書き込み時間の確率分布と平均値が同じで、より狭く急峻な分布になる。
Consider a case where a plurality of AUs are continuously written to an SD memory card having a writing time probability distribution as indicated by a
この複数AU連続書き込み時の1AUあたりの平均書き込み時間の確率分布の例を、図5の曲線503に示す。前述のように、平均化により確率分布501より狭く急峻な分布になるので、曲線503において1AUあたり平均書き込み時間が保証書き込み時間502を超える確率は、曲線501の場合よりはるかに小さくなる。すなわち、複数AUを連続書き込みする条件下においては、1AUの保証書き込み時間よりも短い書き込み時間でも、実用上問題なく動作することが期待できることがわかる。
An example of the probability distribution of the average write time per AU at the time of this multiple AU continuous write is shown by a
以下、具体的な数値を示して説明するため、SDカード102はAU=4MBでクラス6での記録、即ち、AUサイズ4MBでデータを書き込むときの最悪値(第1の保証速度)として、6MB/s以上の記録が可能であることが保証されているものとする。即ち、4MBを1ブロックとしたときの、1ブロックの書き込み時間の分布が図5の曲線501で表され、第1の保証書き込み速度が6MB/sであるので、これに対応する1ブロックの最大許容書き込み時間502はT=4/6秒と表すことができ、1AUの書き込み時間がTを超える確率γは無視できるほど小さいことが保証されているものとする。
In the following, in order to describe and describe specific numerical values, the
このとき、同じSDカード102に16AUを連続書き込みしたときの、1AU当たりの書き込み時間の分布を測定すると、図5に示したように、平均効果によりもとの分布曲線501よりも狭い分布曲線503になる。
At this time, when the distribution of the writing time per AU when 16 AU is continuously written to the
そこで、曲線503において、1AUあたりの最大許容平均書き込み時間504を、そこを超える確率が従来と同じ所定値γ以下であるように設定すると、従来の保証値502よりも小さい、保証値504を設定することができる。これにより、第2の書き込み速度は第1の保証書き込み速度に対して、β=保証値502/保証値504で求められる倍率βだけ高速に設定することができる。
Therefore, in the
次に、記録装置103が、データ書き込み時に、オーバーフロー及びアンダーフローが発生しないようにするために必要なバッファメモリ108の容量について説明する。
Next, the capacity of the
以下では、上述のように設定した第2の書き込み速度βが、第1の保証書き込み速度の2倍である12MB/sとして説明を進める。 In the following description, the second write speed β set as described above is assumed to be 12 MB / s, which is twice the first guaranteed write speed.
さらに、ホスト装置101は高品位ビデオストリームをリアルタイムで記録する装置であり、クラス12相当の性能(12MB/s)を想定して設計されているものとする。
Further, the
この間のデータ書き込みの進捗を、横軸に時間、縦軸に書き込んだデータ量をとってグラフに描くと図2のように表すことができる。 The progress of data writing during this time can be expressed as shown in FIG. 2 by plotting the time on the horizontal axis and the amount of data written on the vertical axis.
このとき、一般にデータ書き込みの進捗は、原点206から出て点201と点202の間の任意の点に向かう曲線203で表すことができる。
At this time, in general, the progress of data writing can be represented by a
特に、保証速度範囲内で理論上最も遅いタイミングで書き込みが行われる場合は折れ線204で、逆に最も早いタイミングで書き込みが行われる場合は直線205で表すことができる。これらの折れ線204、直線205は瞬間的な書き込みレートが無限大になる瞬間を含んでおり、現実には起こりえないが、速度保証を満たす限界としてこれらのケースを想定し、これらの限界のケースを含む場合でも成立するようにすることで、SDカードの速度保証を前提とするバッファリングを行うことができる。
In particular, when writing is performed at the theoretically latest timing within the guaranteed speed range, it can be represented by a
今、ホストインターフェース104からバッファメモリ108へのデータ書き込みが12MB/sで行われているときに、SDカード102への1AUの書き込みが前述の折れ線204のように行われたと仮定すると、この間にバッファメモリ108へのデータは2AU書き込まれ、そのうちの1AUのデータがバッファメモリ108から読み出されてSDカード102へ書き込まれることになる。このときバッファメモリ108には1AUのデータが読み出されずに残るため、バッファメモリ108内のデータ量が1AU増加することになる。
Assuming that data writing from the
一方、16AU連続書き込みの場合のSDカード102の実力として、12MB/sの書き込みが可能であると仮定しているので、前述の折れ線204のように低速で書き込まれるAUがあった場合、16AU内の他のAUに高速で書き込まれるAUが存在しなければならない。バッファメモリ108内に蓄えられたデータは、16AU内の他の高速なAUにおいて読み出されSDカード102へ書き込まれる。
On the other hand, since it is assumed that 12 MB / s writing is possible as the capability of the
このような場合に、バッファ内に溜まるデータ量が最大になるのは、折れ線204のように書き込まれるAUが8AU連続した後に、直線205のように書き込まれるAUが8AU連続する場合である。
In such a case, the amount of data accumulated in the buffer is maximized when AU written as a
そのときの16AUのデータ転送の進捗を図3に示す。 FIG. 3 shows the progress of 16 AU data transfer at that time.
図3において、折れ線301は16AUがSDカード102に書き込まれる間のデータ書き込みの進捗を、直線302はバッファメモリ108に12MB/sで書き込まれるデータの進捗を表しており、直線302と折れ線301の差が、その時点でバッファメモリ108に残っているデータ量を表している。
In FIG. 3, a broken line 301 represents the progress of data writing while 16 AU is written to the
図3からわかるように、折れ線301は、折れ線204に相当する低速AUが8個と、それに続く直線205に相当する高速AUが8個で構成されており、バッファメモリ108に残っているデータ量は、8AUの低速AUの終わりの時点で最大になる。この場合バッファメモリ108に残るデータ量の最大値は9AU(即ち36MB)である。
As can be seen from FIG. 3, the broken line 301 is composed of eight low-speed AUs corresponding to the
したがって、このような書き込み時間のばらつきに対応するためには、バッファメモリ108のデータ容量は、16AUの転送開始時点で9AUの空き容量を持っている必要があることがわかる。空き容量が9AU以上であれば、図3に示した最悪条件であっても、途中でバッファメモリ108の空き容量がなくなり、バッファメモリ108へのデータの書き込みを待つことになり、連続書き込み動作が継続できなくなることは起こらない。
Therefore, it can be seen that the data capacity of the
一方、SDカード102へのデータ書き込み中にバッファメモリ108に保持されているデータがなくなると、SDカード102へのデータ書き込みを待たせる必要があるので、連続データ書き込みが途切れ、その分だけ16AU全体の書き込み時間も増えることになる。その場合、12MB/sでの記録が実現できなくなるので、そのようなことがおきないようにする必要がある。
On the other hand, when there is no data held in the
SDカード102への16AUの連続データ書き込みが、ちょうど目標時間(8T)になるような組み合わせのうち、バッファメモリ108内のデータを最も早く読み出すのは、直線205のように書き込まれる高速AUが8AU連続した後に、折れ線204のように書き込まれる低速AUが8AU連続する場合である。
Of the combinations in which 16 AU continuous data writing to the
そのときの16AUのデータ転送の進捗を図4に示す。 FIG. 4 shows the progress of 16 AU data transfer at that time.
図4において折れ線401は16AUがSDカード102に書き込まれる間のデータ書き込みの進捗を、直線402はバッファメモリ108に12MB/sで書き込まれるデータの進捗を表しており、図3と同様に直線402と折れ線401の差が、その時点でバッファメモリ108に残っているデータ量を表している。
In FIG. 4, a
図4からわかるように、折れ線401は、直線205に相当する高速AUが8個と、それに続く直線204に相当する低速AUが8個で構成されている。
As can be seen from FIG. 4, the
バッファメモリ108から読み出してSDカード102へ書き込むデータ量は8AUの高速AUを書き込んだ時点で最大になるので、バッファメモリ108からのデータの読み出し開始をバッファメモリ108に8AUのデータが溜まるまで待ってから開始している。これによって、8AUの高速AUのSDカード102への書き込みが終わった時点でも、バッファメモリ108のアンダーフローによる遅延は発生せず、開始時刻4Tから終了時刻12Tまでの8T時間で16AUのSDカード102への書き込みを終えることができる。
The amount of data that is read from the
以上により、このような書き込み時間のばらつきに対応するためには、バッファメモリ108には、16AUの転送開始時点で8AUのデータが保持されている必要があることがわかる。
From the above, it can be seen that 8 AU of data needs to be held in the
以上より、バッファメモリ108に17AU以上の容量を与え、8AUのデータを蓄えた後に16AUの連続書き込みをSDカード102に対して開始すれば、図3および図4に示した場合を含む全ての場合に対応できることがわかる。
As described above, if the
また、8AUのデータを蓄える前にSDカード102への連続書き込みを開始し、さらに図4に示したような高速AUが先行した場合には、バッファメモリ108にアンダーフローが起こり、遅延が発生するが、このような遅延は、連続書き込み開始をその遅延時間分遅らせた場合と実質的に等価であり、保証すべき書き込み時間には影響しない。したがって、必ずしも、連続書き込み開始時に一定量のデータがバッファメモリ108に蓄えられているように制御する必要はないが、図3、図4に示したような、ちょうど第2の速度での記録が連続する場合、いったん発生した遅延を回復することはできないので、上記8AUのデータを転送開始時に保持できるだけのバッファメモリ108の容量を確保する必要がある。
Further, when 8 AU data is stored, continuous writing to the
一般に、1AU書き込み時の書き込み第1の速度保証値に対して、αAU連続書き込みしたときの書き込み速度の統計的実力値(第2の速度保証値)がβ倍であるようなSDカード102に対して、記録装置103に内蔵するバッファメモリ108を介してホスト装置101から第2の速度で書き込みを行うとき、図3に相当するバッファオーバーフローを起こさないための条件は、バッファメモリ108が(α−α/β)AU+AU以上の空き領域を持つことであり、また図4に相当するバッファアンダーフローを起こさないための条件は、バッファメモリ108に(α−α/β)AU以上のデータを保持することである。
In general, for an
したがって、バッファメモリ108は、これらをあわせた{2×(α−α/β)+1}AU以上の容量を持つ必要がある。
Therefore, the
図3、図4はα=16,β=2の場合を例示したものである。 3 and 4 illustrate the case where α = 16 and β = 2.
なお、以上に説明した本実施の形態は、図6に示したように、バッファメモリ108、バッファ制御部110〜113及び記録媒体であるSDカード102を一体化することにより、メモリカードとして利用可能な記録装置601の構成をとることができる。
The present embodiment described above can be used as a memory card by integrating the
さらに図7に示したように、バッファメモリ108、バッファ制御部110〜113及びホスト装置101を一体化することにより、新たなホスト装置として利用可能な記録装置701の構成をとることができる。
Further, as shown in FIG. 7, by integrating the
いずれの場合においても、図1に示した本実施の形態と同様に記録媒体であるSDカード102の第1の保証速度よりも高速な第2の速度での連続データ書き込みを、記録媒体の並列数を増やすことなく、低コストかつ低消費電力で実現することができる。
In any case, as in the present embodiment shown in FIG. 1, continuous data writing at a second speed higher than the first guaranteed speed of the
また、上記説明では記録媒体としてSDカードを用い、ブロックをSDカードのスピードクラス規定におけるAUとして説明したが、記録媒体として一般のフラッシュメモリを用い、本実施の形態におけるブロックをフラッシュメモリの消去ブロックとした場合にも有効である。 In the above description, the SD card is used as the recording medium and the block is described as AU in the speed class specification of the SD card. However, a general flash memory is used as the recording medium, and the block in the present embodiment is the erase block of the flash memory. This is also effective.
即ち、一般のフラッシュメモリでは、データの記録はページと呼ばれる一定データ量の単位で行い、データの消去は複数のページから構成される消去ブロック単位で行うことができるので、消去ブロックへのデータの記録にはフラッシュメモリへのデータ記録に必要な全ての制御動作が含まれ、1消去ブロックの記録時間の統計的分布は、SDカードのAUの記録時間と同様に、一定の統計的分布を持つことになる。したがって、その分布を測定し、装置の利用目的に応じて実用上無視しうるほど小さい所定値γを設定すれば、上記説明した本実施の形態を適用することができる。 That is, in a general flash memory, data is recorded in units of a fixed amount of data called a page, and data can be erased in units of erase blocks composed of a plurality of pages. Recording includes all control operations necessary for data recording in the flash memory, and the statistical distribution of the recording time of one erase block has a certain statistical distribution similar to the AU recording time of the SD card. It will be. Therefore, if the distribution is measured and a predetermined value γ that is practically negligible is set according to the purpose of use of the apparatus, the above-described embodiment can be applied.
本実施の形態の記録装置は、メモリカードなどの記録装置に関し、特に記録媒体への書き込みデータを一時的にバッファに保持することで記録媒体において平均的に得られる書き込み速度を保証最悪値によらず発揮させることができる。したがって、フラッシュメモリを使った大容量記録媒体に、高品位デジタルビデオストリーム等の高データレート信号を記録する、高品位デジタルビデオカメラ等の記録装置として有用である。 The recording apparatus according to the present embodiment relates to a recording apparatus such as a memory card, and in particular, the write speed obtained on the average in the recording medium by temporarily holding the write data to the recording medium in the buffer is based on the guaranteed worst value. It can be made to show. Therefore, the present invention is useful as a recording apparatus such as a high quality digital video camera that records a high data rate signal such as a high quality digital video stream on a large capacity recording medium using a flash memory.
また、ホスト装置および記録媒体であるメモリカードには、なんら変更を加える必要が無いので、本実施の形態の記録装置を独立したメモリカードアダプタとすることができる。これにより、従来と同じホスト装置における記録媒体として、多値記録により大容量化した安価なメモリカードを使うことができる。 Further, since it is not necessary to make any changes to the host device and the memory card as the recording medium, the recording device of this embodiment can be an independent memory card adapter. Thereby, an inexpensive memory card having a large capacity by multi-value recording can be used as a recording medium in the same host device as the conventional one.
101 ホスト装置
102 SDカード
103、601、701 記録装置
104 ホストインターフェース
106 カードインターフェース
108 バッファメモリ
109 メモリインターフェース
110 CPU
111 制御バス
112 ROM
113 RAM
101
113 RAM
Claims (7)
前記入力部で入力されたデータを保持するバッファと、
第1のサイズのデータの書き込みに際して、第1の保証速度での書き込みを保証する記録媒体への、データの書き込み及びデータの読み出しを制御する記録媒体制御部と、
前記記録媒体制御部を用いて、前記第1の保証速度より高速な第2の保証速度で、前記第1のサイズより大きい第2のサイズ以上連続して前記バッファに保持されたデータを読み出し、前記バッファから読み出したデータを前記記録媒体へ書き込む制御部と、
を備え、
前記第2のサイズの書き込みにおける、前記第1のサイズあたりの平均書き込み時間における第2の許容値が、前記第1の保証速度から得られる前記記録媒体への前記第1のサイズの書き込み時間における第1の許容値より小さくなるように、前記第2の保証速度を定める
記録装置。 An input section for inputting data;
A buffer for holding data input at the input unit;
A recording medium control unit that controls data writing and data reading to a recording medium that guarantees writing at a first guaranteed speed when writing data of a first size;
Using the recording medium control unit, at a second guaranteed speed higher than the first guaranteed speed, continuously read data held in the buffer by a second size larger than the first size, A controller that writes data read from the buffer to the recording medium;
With
In the second size writing, the second allowable value in the average writing time per the first size is the first size writing time to the recording medium obtained from the first guaranteed speed . The recording device that determines the second guaranteed speed so as to be smaller than a first allowable value.
前記入力部で入力されたデータを保持するバッファと、
第1のサイズのデータの書き込みに際して、第1の保証速度での書き込みを保証する記録媒体と、
前記記録媒体への、データの書き込み及びデータの読み出しを制御する記録媒体制御部と、
前記記録媒体制御部を用いて、前記第1の保証速度より高速な第2の保証速度で、前記第1のサイズより大きい第2のサイズ以上連続して前記バッファに保持されたデータを読み出し、前記バッファから読み出したデータを前記記録媒体へ書き込む制御部と、
を備え、
前記第2のサイズの書き込みにおける、前記第1のサイズあたりの平均書き込み時間における第2の許容値が、前記第1の保証速度から得られる前記記録媒体への前記第1のサイズの書き込み時間における第1の許容値より小さくなるように、前記第2の保証速度を定める
記録装置。 An input section for inputting data;
A buffer for holding data input at the input unit;
A recording medium that guarantees writing at a first guaranteed speed when writing data of a first size;
A recording medium control unit for controlling writing and reading of data to and from the recording medium;
Using the recording medium control unit, at a second guaranteed speed higher than the first guaranteed speed, continuously read data held in the buffer by a second size larger than the first size, A controller that writes data read from the buffer to the recording medium;
With
In writing of the second size, the second tolerance value in the average write time per the first size, the writing time of the first size on the recording medium obtained from said first guaranteed rate The recording device that determines the second guaranteed speed so as to be smaller than a first allowable value.
前記生成部が出力するデータを保持するバッファと、
第1のサイズのデータの書き込みに際して、第1の保証速度での書き込みを保証する記録媒体への、データの書き込み及びデータの読み出しを制御する記録媒体制御部と、
前記記録媒体制御部を用いて、前記第1の保証速度より高速な第2の保証速度で、前記第1のサイズより大きい第2のサイズ以上連続して前記バッファに保持されたデータを読み出し、前記バッファから読み出したデータを前記記録媒体へ書き込む制御部と、
を備え、
前記第2のサイズの書き込みにおける、前記第1のサイズあたりの平均書き込み時間における第2の許容値が、前記第1の保証速度から得られる前記記録媒体への前記第1のサイズの書き込み時間における第1の許容値より小さくなるように、前記第2の保証速度を定める
記録装置。 A generator for generating data;
A buffer for holding data output by the generation unit;
A recording medium control unit that controls data writing and data reading to a recording medium that guarantees writing at a first guaranteed speed when writing data of a first size;
Using the recording medium control unit, at a second guaranteed speed higher than the first guaranteed speed, continuously read data held in the buffer by a second size larger than the first size, A controller that writes data read from the buffer to the recording medium;
With
In writing of the second size, the second tolerance value in the average write time per the first size, the writing time of the first size on the recording medium obtained from said first guaranteed rate The recording device that determines the second guaranteed speed so as to be smaller than a first allowable value.
前記第2のサイズの前記第1のサイズに対する比率をαとし、
前記第2の保証速度の前記第1の保証速度に対する比率をβとするとき、
前記第1のサイズの{(α−α/β)+1}倍以上の容量を持つ
請求項1から3の何れかに記載の記録装置。 The buffer is
The ratio of the second size to the first size is α,
When the ratio of the second guaranteed speed to the first guaranteed speed is β,
The recording apparatus according to claim 1, wherein the recording apparatus has a capacity of {(α−α / β) +1} times or more of the first size.
前記第2のサイズの前記第1のサイズに対する比率をαとし、
前記第2の保証速度の前記第1の保証速度に対する比率をβとするとき、
前記第1のサイズの{2×(α−α/β)+1}倍以上の容量を持つ
請求項1から3の何れかに記載の記録装置。 The buffer is
The ratio of the second size to the first size is α,
When the ratio of the second guaranteed speed to the first guaranteed speed is β,
The recording apparatus according to claim 1, wherein the recording apparatus has a capacity that is at least {2 × (α−α / β) +1} times the first size.
SD(Secure Digital)カードであって、
前記第1のサイズは前記SDカードにおけるAU(Allocation Unit)である
請求項1から5の何れかに記載の記録装置。 The recording medium is
An SD (Secure Digital) card,
The recording apparatus according to claim 1, wherein the first size is an AU (Allocation Unit) in the SD card.
フラッシュメモリであって、前記第1のサイズが前記フラッシュメモリの消去サイズである
請求項1から6の何れかに記載の記録装置。 The recording medium is
The recording apparatus according to claim 1, wherein the first size is an erase size of the flash memory.
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