JP5860759B2 - Storage device - Google Patents
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Description
本発明は、記憶装置に関し、特にフラッシュメモリを用いて構成されたドライブ装置、いわゆるSSD(Solid State Drive)あるいはFMD(Flash Memory Drive)と呼ばれる記憶装置に関する。 The present invention relates to a storage device, and more particularly to a drive device configured using a flash memory, that is, a so-called SSD (Solid State Drive) or FMD (Flash Memory Drive).
フラッシュメモリを用いたドライブ装置は特許文献1に開示されている。
A drive device using a flash memory is disclosed in
民生用機器、工業用途の組み込み機器の記憶デバイスとして使用されているハードディスクドライブ(HDD)の置き換え製品であるFMD(Flash Memory Drive)に使用されるフラッシュメモリは書き換え耐性に問題があり、その書き換え回数には一定の制限がある。このような記憶装置をコンピュータシステムに組み込んでファイルメモリとして使用した場合、書き換えの発生回数が頻繁に発生する記憶エリアのアドレスは、ファイル管理情報、例えばPBR(Partition Boot Record),FAT(File Allocation Table)システムの場合、FAT1,FAT2,DIR(Directory) に集中する。同様に、他の方式のOSにおいてもファイル管理情報に書き換えが集中する。 Flash memory used in FMD (Flash Memory Drive), which is a replacement for hard disk drive (HDD) used as a storage device for consumer and industrial embedded devices, has a problem with rewriting endurance. Have certain restrictions. When such a storage device is incorporated in a computer system and used as a file memory, the address of the storage area where the number of rewrites frequently occurs is file management information such as PBR (Partition Boot Record), FAT (File Allocation Table). In the case of a system, it concentrates on FAT1, FAT2, DIR (Directory). Similarly, rewriting concentrates on file management information even in other types of OSs.
また、記憶装置において、HDDの磁気ヘッドのアクセス寿命が約30万回、フラッシュメモリ(NAND型、AND型)はブロック当たり10万回〜30万回と、どちらも有寿命部品である。そして、記憶装置の寿命は、記憶部の寿命に依存する。 In the storage device, the access life of the magnetic head of the HDD is about 300,000 times, and the flash memory (NAND type and AND type) is 100,000 to 300,000 times per block. The life of the storage device depends on the life of the storage unit.
このように、記憶装置の寿命は、記憶部のアクセスによる劣化が問題であり、記憶部の寿命の最大を決めている。特に、書き込みブロックサイズの大きいNAND型フラッシュメモリは、書き込みブロックサイズより小さいサイズのデータが複数あり、書き込みが頻繁に発生すると、短い期間で書き込み寿命に達してしまう。特に、OS上のファイル管理部は、書き換えが頻繁に発生し、最近のOSでは、障害が発生しても履歴が追えるように頻繁に位置情報を書き込むため、記憶装置の寿命が極端に短くなる。 As described above, the life of the storage device has a problem of deterioration due to access to the storage unit, and determines the maximum life of the storage unit. In particular, a NAND flash memory having a large writing block size has a plurality of data smaller than the writing block size, and if writing frequently occurs, the writing life is reached in a short period. In particular, the file management unit on the OS frequently rewrites, and in recent OSs, the location information is frequently written so that the history can be traced even if a failure occurs, so the life of the storage device becomes extremely short. .
このような問題を改善するため特許文献1では、ホストに接続して使用するドライブを大容量フラッシュメモリよりなる不揮発性メモリ部と揮発性半導体メモリであるDRAMよりなる揮発性メモリ部で構成し、不揮発性メモリ部にデータおよびデータ保存に関連するファイル管理情報を保存し、ホストの電源起動時に不揮発性メモリ部内に保存されているファイル管理情報を読み出して揮発性メモリ部に書き込み、ホストからの読み出し動作と書き込み動作においては、揮発性メモリ部に一時的に記憶されているファイル管理情報に基づいて読み出しと書き込みを行い、ホストの電源遮断時に揮発性メモリ部に記録されているファイル管理情報を読み出して不揮発性メモリ部に書き込むことでフラッシュメモリでの書き換え回数を減らすことが提案されている。
In order to solve such a problem, in
特許文献1の記憶装置では、ホスト側で予期しない電源遮断が発生したときに備え、ドライブ内に大容量のコンデンサ(少なくとも0.1Fの容量の電気二重層コンデンサ)を含む電源保持部を設け、ホストの予期しない電源遮断が発生したときは、ドライブを駆動する電源の供給をドライブ内の電源保持部に切り換え、大容量のコンデンサに蓄えられた電荷を用いて揮発性メモリ部に記録されているファイル管理情報を読み出して不揮発性メモリ部に書き込む構成にしている。
In the storage device of
しかし、大容量のコンデンサを搭載する場合、大容量のコンデンサの劣化を検出する回路が必要でドライブに搭載するコントローラの回路規模が大きくなる問題およびコンデンサ劣化が検出されたとき、ホスト側の予期しない電源遮断の場合でも、揮発性メモリ部からフラッシュメモリ部へのファイル管理情報の更新機能が使えなくなる等の問題がある。 However, when a large-capacity capacitor is installed, a circuit that detects deterioration of the large-capacity capacitor is required, and when the problem is that the circuit scale of the controller mounted in the drive increases and the capacitor deterioration is detected, the host side is not expected. Even when the power is shut off, there is a problem that the file management information update function from the volatile memory to the flash memory cannot be used.
そこで、本発明の目的は、書き込み・読み出しの高いデータ転送レートを維持しつつ、フラッシュで構成される不揮発性メモリ部の書き換え耐性のさらなる向上と半導体ドライブとしての寿命の向上を実現したSSD記憶装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an SSD storage device that realizes further improvement in rewrite endurance of a non-volatile memory unit composed of flash and improvement in life as a semiconductor drive while maintaining a high data transfer rate for writing and reading. Is to provide.
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、本発明による記憶装置は、ホストに接続して使用されるハードディスクドライブ互換記憶装置であって、前記ホストの制御下で前記ホストとの間でデータの書き込み・読み出し制御を行うコントローラと、ファイル管理情報部とデータ部とを備え前記データ部にはホストから送られて来るデータが保存され前記ファイル管理情報部には前記データ保存に関連するファイル管理情報が保存されるように構成されたフラッシュメモリで構成される第1メモリと、不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される第2メモリと、を有し、前記ホストから供給される電力によって駆動されるように構成されてなり、前記コントローラは、(1)ハードディスクに対するデータ管理方式と互換性のあるデータ管理方式で前記ホストとの間でやり取りされるデータの書き込み・読み出しを管理する処理と、(2)フラッシュメモリで構成される前記第1メモリ内の前記ファイル管理情報部からファイル管理情報を読み出して不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリに書き込む処理と、(3)前記ホストから前記記憶装置に読み出し動作と書き込み動作があったときは、不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリ内の前記ファイル管理情報に基づいて当該第2メモリ内で読み出しと書き込みを行い前記ファイル管理情報の更新を行なう処理と、(4)前記ホストにおける正常終了動作に応じて、不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリ内に更新された前記ファイル管理情報を保持した状態で、前記第2メモリから更新された前記ファイル管理情報を読み出してフラッシュメモリで構成される前記第1メモリに書き込む処理と、を実行するように構成されてなることを特徴とするものである。 That is, a storage device according to the present invention is a hard disk drive compatible storage device used by being connected to a host, and a controller that performs data write / read control with the host under the control of the host, and a file A flash comprising a management information section and a data section, wherein data sent from a host is stored in the data section, and file management information related to the data storage is stored in the file management information section A first memory composed of a memory and a second memory composed of a non-volatile random access memory, and is configured to be driven by power supplied from the host. (1) Data exchange with the host using a data management method compatible with the data management method for hard disks (2) the file management information is read from the file management information section in the first memory constituted by a flash memory, and the nonvolatile random access memory is constituted. A process of writing to the second memory; and (3) when there is a read operation and a write operation from the host to the storage device, based on the file management information in the second memory configured by a nonvolatile random access memory A process of reading and writing in the second memory and updating the file management information; and (4) in the second memory configured by a nonvolatile random access memory in response to a normal termination operation in the host. Updated from the second memory with the file management information updated to A process of writing to the first memory consists of a flash memory by reading the serial file management information and is characterized by comprising configured to run.
また、本発明による記憶装置は、ホストに接続して使用されるハードディスクドライブ互換記憶装置であって、前記ホストの制御下で前記ホストとの間でデータの書き込み・読み出し制御を行うコントローラと、フラッシュメモリで構成される第1メモリ部と、不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される第2メモリ部と、を有し、前記ホストから供給される電力によって駆動されるように構成されてなり、前記フラッシュメモリで構成される前記第1メモリ部にはホスト上に展開されるOS及びアプリケーションを起動するために必要なデータと、前記第1メモリ部内に格納されるファイルデータを管理するファイル管理情報とが保存されており、前記コントローラは、(1)ハードディスクに対するデータ管理方式と互換性のあるデータ管理方式で前記ホストとの間でやり取りされるデータの書き込み・読み出しを管理する処理と、(2)フラッシュメモリで構成される前記第1メモリ部に格納されている前記ファイル管理情報を読み出して不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリ部に書き込む処理と、(3)前記ホスト上で動作するOS及びアプリケーションから前記記憶装置に読み出し動作と書き込み動作があったときは、不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリ部内に保存されている前記ファイル管理情報に基づいて読み出しと書き込みを行い当該第2メモリ部内に保存されている前記ファイル管理情報の更新を行なう処理と、(4)前記ホストにおける正常終了動作に応じて、不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリ部内に更新された前記ファイル管理情報を保持した状態で、前記第2メモリ部から更新された前記ファイル管理情報を読み出してフラッシュメモリで構成される前記第1メモリ部に書き込む処理と、を実行するように構成されてなることを特徴とする。 The storage device according to the present invention is a hard disk drive compatible storage device used by being connected to a host, and a controller that performs data write / read control with the host under the control of the host, and a flash A first memory unit configured by a memory and a second memory unit configured by a non-volatile random access memory, and configured to be driven by power supplied from the host; The first memory unit configured by a memory includes data necessary for starting an OS and an application developed on a host, and file management information for managing file data stored in the first memory unit. The controller stores (1) data compatible with a data management system for hard disks. A process for managing writing / reading of data exchanged with the host in a management method; and (2) reading the file management information stored in the first memory unit configured by a flash memory to be nonvolatile A process of writing to the second memory unit composed of a random access memory; and (3) a nonvolatile random access when there is a read operation and a write operation to the storage device from an OS and an application operating on the host. A process of reading and writing based on the file management information stored in the second memory unit configured by a memory and updating the file management information stored in the second memory unit; ) Consists of non-volatile random access memory according to normal termination operation in the host A process of reading the updated file management information from the second memory unit and writing the updated file management information to the first memory unit configured by a flash memory in a state where the updated file management information is held in the second memory unit; , And is configured to execute.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
書き込み・読み出しの高いデータ転送レートを維持しつつフラッシュメモリの書き換え耐性の更なる向上と半導体ドライブとしての寿命の向上を実現するとともに、大容量コンデンサの搭載が困難な環境においてもホスト側の予期しない電源遮断が発生した場合におけるRAM部からフラッシュメモリ部へのファイル管理情報の更新機能を備えた記憶装置を実現することができる。 While maintaining a high data transfer rate for writing and reading, the flash memory can be rewritten with improved durability and a longer life as a semiconductor drive, and unexpected in the host even in environments where it is difficult to mount large-capacity capacitors A storage device having a function of updating file management information from the RAM unit to the flash memory unit when the power supply is interrupted can be realized.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
(概略構成)
図1は、本発明の一実施の形態による記憶装置の概略構成を示すブロック図である。
(Outline configuration)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a storage device according to an embodiment of the present invention.
まず、図1により、本実施の形態による記憶装置の構成の一例を説明する。本実施の形態の記憶装置は、HDD互換記憶装置(Flash Memory Drive:FMD)100とされ、特に制限されないが、512Mビットの記憶容量を持つ不揮発性メモリ(フラッシュメモリ等)101を、例えば32個又は64個のように多数個を1つの筐体(パッケージ)の中に搭載して複数ページ分の記憶容量を持つようなファイルメモリを構成するようにされる。 First, an example of the configuration of the storage device according to this embodiment will be described with reference to FIG. The storage device according to the present embodiment is an HDD compatible storage device (Flash Memory Drive: FMD) 100, and is not particularly limited. For example, 32 nonvolatile memories (flash memory, etc.) 101 having a storage capacity of 512 Mbits are provided. Alternatively, a file memory having a storage capacity for a plurality of pages is configured by mounting a large number such as 64 in one housing (package).
これらのフラッシュメモリ101は、図示されないインターフェース(IF)を通して内部バス102に接続される。内部バス102は、コントローラ103に接続される。
These
コントローラ103は、1チップマイクロコンピュータ等で構成される制御部とATA(AT Attachment)規格又はSCSI(Small Computer System Interface)規格に対応したコンピュータシステムにおけるホスト107に接続するためのインターフェイスを備えている。コントローラ103により、インターフェイスに設けられたドライバとフラッシュメモリ101との間でデータのやりとり、つまりはデータの書き込みや読み出しが行われる。
The
106は、本発明に従って搭載された不揮発性RAMである。不揮発性RAM106は、特に制限されないが、例えば16Mbit x 4チップで構成される64Mbit(8MB)の MRAM(Magnetic Random Access Memory)を使用することができる。不揮発性RAM106としてはMRAMの他、強誘電体メモリFeRAM(Ferroelectric Random Access Memory。)や相変化メモリPRAM(phase-change RAM)等を使用することができる。相変化メモリはPCM(phase- change memory)とも呼ばれる。
半導体ドライブ100はコンピュータシステムを構成するホスト107側からの電源電圧VCCを受けて作動する。
The
フラッシュメモリ101は、書き込み途中において停電や操作や取扱いミスによってシステム側の不測のタイミングで電源遮断が行われると、書き込み動作が中断されてしまう。一般にファイル形式の記憶装置に記憶するデータは、誤りビットの検出や修正を目的にエラー検出、修正用のコードをある1かたまりのデータの一部に付加して記憶しているため、書き込み途中で中断してしまうと、新旧データの入り交じったデータとなってしまうために、エラー検出、修正用コードは新旧いずれのものとも合わなくなり、これを読み出すと必ずエラーとなってしまい、データの破壊が行われる。消去動作中においても、消去が未完了のままにされると同様なエラーが発生してしまう。
In the
さらに、あるページへの書き込み中に電源遮断に伴い動作電圧が低下して十分な書き込みが行われないとき、当該ページへの書き込み不能と誤判断して不良ページとして登録して、実質的にデバイス故障としてしまうなどの不都合が生じる。 Furthermore, when the operating voltage drops due to power shutoff during writing to a certain page and sufficient writing is not performed, it is erroneously determined that writing to the page is impossible, and it is registered as a defective page, and the device is substantially Inconvenience such as failure occurs.
記憶装置100は、例えば2.5インチのハードディスクドライブ装置と同様な外形サイズ(70.0×100.0×9.5mm)又は3.5インチのハードディスクドライブ装置と同様な外形サイズ(101.6×146.0×25.4mm)のパッケージに搭載され、コントローラ103内のインターフェイス回路に接続されるコネクタピンも2.5インチのハードディスクドライブ装置又は3.5インチのハードディスクドライブ装置と同様なものが用いられる。これにより、この実施例の記憶装置100は、HDD(ハードディスクドライブ)互換性記憶装置とされる。パッケージの外形はHDD互換形状であってよいが、組み込み形態に応じ任意の形状またはサイズにすることができる。
The
そして、この実施例では、フラッシュメモリのような半導体不揮発性メモリ101は、その書き換え回数には一定の制限があることや上記のようなファイルメモリに使用した場合において、書き換えの発生回数が例えば前記のようなPBR,FATシステムの場合のFAT1,FAT2,DIRのようなファイル管理情報が割り当てられる領域に集中することに着目し、半導体不揮発性メモリ101における書き換え回数制限が特定のエリアで発生してしまうのを防止するために、不揮発性ランダムアクセスメモリ106が利用される。
In this embodiment, the semiconductor
不揮発性ランダムアクセスメモリ106としては、Magnetic Random Access Memory(MRAM)を使用することができる。図2(b)にMRAMのメモリセルの概略図、図2(a)にメモリセルの回路図が示されている。ここでは、特開2011−23106で提案されている磁気トンネル接合(MTJ:Magnetic Tunnel Junction)を利用した薄膜磁性体をメモリセルとして用いる例を説明するが、不揮発性RAMはこれに限定されるものではない。図2に例示されたメモリセルはアレイ状に配置され制御回路とともに半導体基板上に形成されることでメモリを構成する。
As the non-volatile
図2(a)に図示するメモリセルは、ビット線BLと基準配線SLの間に接続された、記憶データのデータレベルに応じて抵抗値が変化する磁気トンネル接合部MTJとMOSFETで構成されるアクセストランジスタATRと、図示されないワード線ドライバによって選択的に活性化されるライトワード線WWLと図示されない行デコーダで選択的に活性化されるリードワード線RWLで構成される。 The memory cell shown in FIG. 2A includes a magnetic tunnel junction MTJ and a MOSFET connected between the bit line BL and the reference line SL and having a resistance value that changes according to the data level of the stored data. It comprises an access transistor ATR, a write word line WWL that is selectively activated by a word line driver (not shown), and a read word line RWL that is selectively activated by a row decoder (not shown).
図2(b)に図示するメモリセルの断面概略図において、M1乃至M3はそれぞれ半導体基板SUB上に積層された絶縁材料層の中に埋め込まれあるいは絶縁材料層上に配置された金属配線層で、M1は基準配線SL(接地電位Vssに接続される。)を、M2はビット線BLを、M3は基準配線SLを、それぞれ構成する。アクセストランジスタATRは、半導体基板SUB上に形成されたp型領域PARと、p型領域PAR内に形成されたn型領域で構成されるソース・ドレイン領域と、ワードワード線RWLに接続されたゲート電極を備える。M4はバリアメタルで磁気トンネル接合部MTJと金属配線との間を電気的に結合するために設けられる緩衝材である。 In the schematic cross-sectional view of the memory cell shown in FIG. 2B, M1 to M3 are metal wiring layers embedded in the insulating material layer stacked on the semiconductor substrate SUB or disposed on the insulating material layer, respectively. , M1 constitute a reference line SL (connected to the ground potential Vss), M2 constitutes a bit line BL, and M3 constitutes a reference line SL. The access transistor ATR includes a p-type region PAR formed on the semiconductor substrate SUB, a source / drain region composed of an n-type region formed in the p-type region PAR, and a gate connected to the word word line RWL. With electrodes. M4 is a barrier metal and is a buffer material provided to electrically couple the magnetic tunnel junction MTJ and the metal wiring.
電源投入時に、フラッシュメモリ101上に展開されたホスト107から見えるアドレス上のデータを不揮発性RAM106の先頭アドレスから予め決められたアドレスのエリアごとを不揮発性RAMにロードする。つまり、図3で示したようにフラッシュメモリが0hからxxxhまでXXGB(ギガビット)のアドレスが割り当てられた記憶容量を持つ場合、例えば0hのような先頭アドレスから20hまでのエリア(例えば16KB)をファイル管理情報が記録されるエリアとする。
When the power is turned on, the data at the address visible to the
そして、ホスト側の電源投入が検知されると、コントローラ103は、図4に示すように、フラッシュメモリ101から先頭アドレス0hから20hまでのエリア(16KB)のデータつまりはファイル管理情報(2)を読み出し、不揮発性RAM106の例えば先頭アドレス0hから20hまでのエリアに書き込む。不揮発性RAM106に書き込まれた先頭アドレスから20hまでのエリア(16KB)のデータ(1)は、フラッシュメモリ101上のデータ(2)がそのまま投影されたいわばシャドー情報とされる。また、不揮発性RAM106上の20hを越える記憶エリアはデータバッファエリアとして使用される。不揮発性RAM106は、スタティック型RAMとダイナミック型RAMの高速性を兼ね備えており、ホスト側の電源が遮断されても不揮発性RAM106に書き込まれたデータ(ファイル管理情報)は保持される。
When the host-side power-on is detected, as shown in FIG. 4, the
そして、ホスト側から電源供給がされている間に、ホスト側からフラッシュメモリ101に対して書き込み又は読み出しがあったとき、コントローラ103はデータの書き込みや読み出しのために必要なファイル管理情報としてフラッシュメモリ101に格納されているファイル管理情報(2)ではなく不揮発性RAM106に書き込まれたシャドー情報(1)を用いて処理を実行する。このとき、コントローラ103は、ホスト107側から入力されるデータのアドレスが(1)≦20hならファイル管理情報と判定し、不揮発性RAM106の先頭アドレスから20hまでのエリアに対してメモリアクセスを行いシャドー情報(1)即ちファイル管理情報の更新を行う。
When the host side writes or reads data from or to the
ここで、ファイルシステムは、記憶装置に記録されているデータを管理する方式であり、管理を行うソフトウェアや、記録媒体に設けられた管理領域など管理情報のこともファイルシステムという場合がある。記憶装置にファイルやフォルダ(ディレクトリ)を作成したり、移動や削除を行ったりする方法や、データを記録する方式、管理領域の場所や利用方法などが定められている。通常、ファイルシステムは、OS(オペレーティング・システム)の持つ機能の一つとして提供されて、OSごとに異なるファイルシステムを用いる。例えばFAT(File Allocation Table)は、MS−DOSからウインドウズ(登録商標)MeまでのOSにおいて、標準で使われたファイルシステムであり、ファイルを構成するクラスタのディスク上の物理的な配置を管理する。例えばFAT32では、2GB以上のディスクを扱える。上記のようなハードディスクと互換性を持つようにするために、不揮発性メモリ101においても上記同様なファイシステムが適用される。ウインドウズ(登録商標)XP以降のOSではNFTSと呼ばれるファイルシステムが使用可能となっている。
Here, the file system is a method for managing data recorded in a storage device, and management information such as management software and a management area provided in a recording medium may be referred to as a file system. A method for creating, moving, and deleting files and folders (directories) in a storage device, a method for recording data, a location of a management area, and a usage method are defined. Usually, a file system is provided as one of the functions of an OS (operating system), and a different file system is used for each OS. For example, FAT (File Allocation Table) is a file system used as a standard in the OS from MS-DOS to Windows (registered trademark) Me, and manages the physical arrangement on the disk of the cluster that constitutes the file. . For example, FAT32 can handle a disk of 2 GB or more. In order to be compatible with the hard disk as described above, the same file system as described above is also applied to the
ホスト側の電源遮断操作(正常終了操作)が検出されても、ホスト側からの電源供給がすぐには切断されるのではなく、ホストは終了処理を実行する。この終了処理に従ってコントローラ106は不揮発性RAM106に記録されているデータ(1)に基づき、フラッシュメモリ101に記録されているファイル管理情報(2)を更新する処理を実行する。つまり、ホストの終了処理時、不揮発性RAM106から読み出したデータ(1)でフラッシュメモリ101上のデータ(2)が書き換えられる。このような書き換えのために、フラッシュ101では、電源投入時に保持していたデータファイル管理情報(2)がいったん消去されて、電源が遮断される前の不揮発性RAM106に保持されているシャドー情報(1)がフラッしメモリ101に対してファイル管理情報(2)として書き込まれる。また、不揮発性RAM106は電源が遮断される前に保持していたシャドー情報(1)はフラッシュメモリ101への書き込み後も保持する。
Even if a power-off operation (normal end operation) on the host side is detected, the power supply from the host side is not immediately cut off, but the host executes an end process. In accordance with this termination process, the
このようなメモリアクセスを採用することによって、ファイルメモリにおけるファイル管理情報は、メモリアクセスの都度、不揮発性RAM106上で更新が行われ、フラッシュメモリ101への書き込みはホスト側動作終了時にのみ行えばよいので、フラッシュメモリ101への書き動作は最小限に抑制することができる。
By adopting such memory access, the file management information in the file memory is updated on the
また、本実施例では、不揮発性メモリRAM106内にファイル管理情報が保持されるので、ホストからの記憶装置100に対する通常の読出し(リード時)や更新(ライト時)時には、フラッシュメモリに対してその都度ファイル管理情報の書き換え(消去、書き込み)が発生せず、上記のような書き換え回数の制限に達することがない。また、不揮発性メモリRAM106を用いて管理情報の読み出しや書き換え(更新)を行うので、内部バス102及びフラッシュメモリインターフェイス(図示せず)を介して行われるフラッシュメモリ101へのメモリアクスセス時間に比べて、読出し時間及び書き込みの短縮が図られて、記憶装置としてのメモリアクセスの高速化が可能となる。そして、データ書き込み時には、フラッシュメモリに対する書き込み回数の大幅低減ができ、あるいは書き込みによる待ち時間がなくなることによりシステムとしてのパフォーマンスが向上する。
In the present embodiment, since the file management information is held in the
フラッシュメモリ101と不揮発性RAM106との間での上記ファイル管理情報の転送は、基本的には上記のように電源起動時と電源遮断時に行うようにすればよい。また、更新されたファイル管理情報が常に不揮発性RAM106上に保持されているので、ホスト側の正常終了後の再起動時には、フラッシュメモリ101からのファイル管理情報読み出し処理と不揮発性RAM106への書き込み処理を省略することで、システムの起動時間をさらに短縮することができる。
The file management information may be transferred between the
頻繁に書き換えが起きるファイル管理情報を不揮発性RAM106に展開するため、フラッシュメモリへの書き換え回数を低減でき、書き込み回数が減るのでドライブ装置100としての寿命の延長が可能となる。そして、ホストは頻繁にアクセスが起きるファイル管理情報を不揮発性RAM106からやり取りする為にシステムパワオーマンスを向上できる。
Since the file management information that is frequently rewritten is developed in the
なお、ファイル管理情報としては、該当するフラッシュメモリのセクタの(1)良品・不良品、(2)論理アドレス、(3)チップ内アドレス、(4)書き換え回数、(5)ECC情報、(6)データの存在場所、(7)不具合発生履歴、等があげられる。 The file management information includes (1) non-defective product / defective product, (2) logical address, (3) in-chip address, (4) rewrite count, (5) ECC information, (6) ) Location of data, (7) Failure occurrence history, etc.
このように、頻繁に更新されるファイル管理情報については、不揮発性RAM上で更新することにより、フラッシュメモリ上での書き換え回数が減少して、寿命が延びる。また、不揮発性RAMはフラッシュメモリよりも高速なので、ドライブとしての処理速度が高速化する。 As described above, frequently updated file management information is updated on the nonvolatile RAM, so that the number of rewrites on the flash memory is reduced and the life is extended. Further, since the nonvolatile RAM is faster than the flash memory, the processing speed as a drive is increased.
(書き込みサイズによるデータの振り分け)
本発明の一実施の形態による記憶装置において、コントローラ103にホスト107からライト(書き込み)コマンドが発生された際、書き込み先を不揮発性RAM106もしくはフラッシュメモリ101へと振り分けを行う機構を設けることができる。不揮発性RAM106として十分な容量のものを搭載できない環境においてこの機能は有効である。
(Distribution of data by write size)
In the storage device according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a mechanism for allocating the write destination to the
コントローラ103による振り分けの判定例として、以下の基準で設定することが出来る。(1)ホストから送出されるデータサイズが大きい場合はフラッシュメモリ101へ、小さい場合は不揮発性RAM106へと振り分ける。判別の基準としては、例えば、1/2ブロック (1ブロック:128KB)を境とする。判別の基準は搭載された不揮発性RAM106に許容される大きさのデータサイズに応じて適宜設定することができる。
(2)書き換えが発生した時間間隔やタイムスタンプなどから判断して、データの書き換え頻度が高い場合は不揮発性RAM106へ、低い場合はフラッシュメモリ101へと振り分ける。
(3)ブロック単位での充足率(128KB/ブロック中どこまで追記されたか?)が高い場合は不揮発性RAM106へ、低い場合はフラッシュメモリ101へと振り分ける。
As an example of determination of distribution by the
(2) Judging from the time interval and time stamp when the rewriting occurs, the data is reassigned to the
(3) When the filling rate in block units (128 KB / how much is added in the block?) Is allocated to the
図5は、コントローラ103にデータ振り分け機能を追加した場合の動作を示すフローチャートである。まず、ステップS1301で、ホスト107からライトコマンドが発生した場合、コントローラ103は、ステップS1302で、データサイズの判定を行う。このとき、データサイズ以外にも、上記(1)〜(3)の判定基準に従い、データの書き換え頻度やブロック単位の充足率等の判定も行う。そして、データサイズが例えば1/2ブロック以上の場合は、ステップS1306でECCを付加した後、ステップS1303へ進み、Flashメモリ101へデータを保存する。データサイズが例えば1/2ブロックより小さい場合は、ステップS1307でECCを付加した後、ステップS1304へ進み、MRAMすなわち不揮発性RAM106へデータを保存する。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation when a data distribution function is added to the
(平準化処理)
コントローラ103は、不揮発性RAM106内に保存した、フラッシュメモリ101上のデータ保存状態を表すファイル管理データに基づき、書き換え回数を判断し、均等化処理すなわち平準化処理を行う。すなわち、フラッシュメモリ101内データの書き換え回数、ECC訂正ビット数等の管理データに基づき不揮発性RAM106とフラッシュメモリ101との間でデータの移動を行い、コントローラ103が平準化処理を実施する。
(Leveling process)
The
図6は、4倍の書き換え回数差が生じた場合の平準化処理の動作例を示すフローチャートである。まず、ホストからFlashメモリ101に対して書き込みが発生した時、ステップS1401で任意のブロックを選択する。具体的には、ファイル管理情報の領域内該当チップエリアに、(タイマ)×(RANDOM)でセンタアドレスブロックを選択する。なお、(RANDOM)は、任意の乱数である。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the leveling process when a four-fold difference in the number of rewrites occurs. First, when writing occurs from the host to the
次に、ステップS1402で、MRAM106内にある上記ファイル管理情報の書き換え回数情報をもとに、256ブロック毎に2ブロック、計16ブロックを選択し、既書え換えブロックがあるか否かを確認する。
In step S1402, on the basis of the information on the number of rewrites of the file management information in the
既書き換えブロックがない場合は、ステップS1403で、最も書き換えの少ないブロックを選択し、フラッシュメモリ101にデータを書き込む。既書え換えブロックがある場合は、ステップS1404で、パラメータを確認し、「既データ書き込みブロックは書き換えを実施しない」が選択されているか否かを確認する。
If there is no already-rewritten block, the block with the least number of rewrites is selected and data is written to the
「既データ書き込みブロックは書き換えを実施しない」が選択されていない場合は、ステップS1405で、(既書き込みブロックの書換回数)×4と(未書き込みブロック)とを比較し、最も書き込みの少ないブロックを選択する。このブロックが既書き込みブロックであった場合は均等化処理を実施し、MRAM106へデータを移動し、イレーズ実施後データ書き込み実施する。次に、書き換えの少ない未書き込み領域に既書き込みデータを書き戻す。
If “Do not rewrite already written data block” is selected, in step S1405, (number of times of rewriting of already written block) × 4 is compared with (unwritten block), and the block with the least number of writes is selected. select. If this block is an already written block, equalization processing is performed, data is moved to the
「既データ書き込みブロックは書き換えを実施しない」が選択されている場合は、ステップS1406で、未書き込みブロックのうち最も書き込みの少ないブロックに書き込みを実施する。 If “Do not rewrite already written data block” is selected, in step S1406, writing is performed on the least written block among unwritten blocks.
図7は、平準化処理の動作例を示す説明図である。図7において、MRAMは不揮発性RAM106、Flashはフラッシュメモリ101である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an operation example of the leveling process. In FIG. 7, MRAM is a
例えば、以下の手順で、平準化処理が実施される。
(1)ホスト107からライト(書き込み)が発生した際、コントローラ103はMRAMに維持されているファイル管理情報をさがす。
(2)例えば、Flash内のデータAをMRAM内のデータ保有エリアに移動する(A→A’)。
(3)コントローラ103が、書き換え先を16ヶ所検索する。
(4)書き換え先のデータBをMRAMのデータ保有エリアに移動する(B→B’)。
(5)MRAM内のデータB’を、Flash内のデータAがあった位置に移動する。
(6)MRAM内のデータA’を、Flash内のデータBがあった位置に移動する。
(7)MRAM内のファイル管理情報を更新し、終了する。
For example, the leveling process is performed in the following procedure.
(1) When a write occurs from the
(2) For example, the data A in the flash is moved to the data holding area in the MRAM (A → A ′).
(3) The
(4) The rewrite destination data B is moved to the data holding area of the MRAM (B → B ′).
(5) The data B ′ in the MRAM is moved to the position where the data A in the flash was present.
(6) The data A ′ in the MRAM is moved to the position where the data B in the flash was.
(7) Update the file management information in the MRAM and end.
(データ追記)
フラッシュメモリ101へのデータ書き込みの際、コントローラ103は、フラッシュメモリ101の一つのブロック内において、ブロック全体を書き換えるのではなく、追記するデータのみをページ単位でフラッシュメモリ101の空きページに追記し、不揮発性RAM106内のファイル管理情報を更新する。フラッシュメモリ101のブロック全体の書き換えを控えることで、書き換え耐性の向上を図ることができる。上記追記はブロック充足率が上がった段階で(例えば128KB中100KBが書かれた場合や、64ページ中56ページ書かれた場合など)、同一アドレスの最新のページのみ書き込み整理する。
(Additional data)
When writing data to the
図8は、本発明の一実施の形態による記憶装置において、データ追記の動作例を示すフローチャートである。まず、ステップS1601で、ライト(書き込み)が発生した場合、ステップS1602で、コントローラ103はファイル管理情報に基づいてフラッシュメモリ101への追記が可能であるか否か確認する。追記が可能でない場合、ステップS1603で、コントローラ103はフラッシュメモリ101へ追記せずに、通常の書き換えシーケンスを実行する。追記が可能である場合、ステップS1604で、コントローラ103はフラッシュメモリ101の同一ブロック内の空きページにデータを書き込む。そして、ステップS1605で、そのブロック内の充足率を確認し、例えば100KB/128KB以上の場合は、ステップS1606で、最新のページのみ書き込み整理を行う。そして、ステップS1607で、不揮発性RAM106内のファイル管理情報を更新する。一方、ブロック内の充足率が、例えば100KB/128KB以下の場合は、ステップS1608へ進み、追記の動作が終了する。
FIG. 8 is a flowchart showing an operation example of data addition in the storage device according to the embodiment of the present invention. First, when a write occurs in step S1601, in step S1602, the
(残余ブロック数の計算)
本発明の実施の形態による記憶装置は、残余ブロック数を出力する機能を有する。すなわち、ホスト107からの要求コマンドを受けて、コントローラ103が、不揮発性RAM106内のファイル管理情報を基に残余ブロック数を計算し、ホスト107へ返す。残余ブロック数を返すことにより、ホスト107は、フラッシュメモリ101の寿命を認識することが可能となる。
(Calculation of number of remaining blocks)
The storage device according to the embodiment of the present invention has a function of outputting the number of remaining blocks. That is, upon receiving a request command from the
図1における記憶装置の構成によるとドライブ内に大容量のコンデンサを含む電源保持部が設けられていないので、システム側において予期しない電源遮断が生じたとき、フラッシュメモリ101に対するファイル管理情報の更新処理が出来ないが、この場合でも、ホストの再起動時に不揮発性RAM106上に保持されているデータを用いてフラッシュメモリ101に対するデータ更新処理を行うことができる。また、ファイル管理情報が不揮発性RAM106とフラッシュメモリ101の両方に保持されているので、一方にエラーが発生した場合でも他方のデータを参照して修復ができるのでシステムの信頼性が向上する。
According to the configuration of the storage device in FIG. 1, since the power holding unit including a large-capacity capacitor is not provided in the drive, the file management information update process for the
この他、ホスト107側からコントロール線を通して入力された制御信号によって、上記不揮発性RAM106の更新されたファイル管理情報をフラッシュメモリ101に転送するようにしてもよい。あるいは、一定時間毎に制御信号を発生させてファイル管理情報を不揮発性RAM106からフラッシュメモリ101に転送して、かかる情報の更新を行うようしておいてもよい。この場合には、電源遮断時にファイル管理情報の更新が無いときには、そのまま電源を遮断することができる。
In addition, the updated file management information in the
上述した本発明の一実施の形態による記憶装置においては、特許文献1に記載の電源保持部は必ずしも必要ではないが、大容量コンデンサの搭載が許容される環境においては、かかる電源保持部を設けることによってさらに半導体ドライブとしての信頼性を高めることができる。
In the storage device according to the embodiment of the present invention described above, the power supply holding unit described in
図9は、本発明の一実施の形態による記憶装置に電源保持部を付加した場合の概略構成を示すブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration when a power holding unit is added to the storage device according to the embodiment of the present invention.
この実施例では、上記パッケージには、電源遮断を検出する電源検出部104と、電源遮断時の動作電圧を確保するための大容量コンデンサ及びスイッチ等からなる電源保持部105をさらに備えている。電源保持部105内の大容量コンデンサは、システム側において予期しない電源遮断が生じた場合でも、その蓄積電荷によってフラッシュメモリ101やコントローラ103や不揮発性RAM106や電源検出部104に電圧を供給して、フラッシュメモリ101の正常終了可能な状態まで動作電圧を維持するように動作する。大容量コンデンサとしては、例えば、電気二重層コンデンサなどを用いる。なお、電源検出部104内の大容量コンデンサの代わりに充電式の電池などを用いてもよい。
In this embodiment, the package further includes a power
不揮発性メモリ101においては、書き込み途中において停電や操作や取扱いミスによってシステム側の電源遮断が行われると、書き込み動作が中断されてしまう。一般にファイル形式の記憶装置に記憶するデータは、誤りビットの検出や修正を目的にエラー検出、修正用のコードをある1かたまりのデータの一部に付加して記憶しているため、書き込み途中で中断してしまうと、新旧データの入り交じったデータとなってしまうために、エラー検出、修正用コードは新旧いずれのものとも合わなくなり、これを読み出すと必ずエラーとなってしまい、データの破壊が行われる。消去動作中においても、消去が未完了のままにされると同様なエラーが発生してしまう。
In the
さらに、あるページへの書き込み中に電源遮断に伴い動作電圧が低下して十分な書き込みが行われないとき、当該ページへの書き込み不能と誤判断して不良ページとして登録して、実質的にデバイス故障としてしまうなどの不都合が生じる。上記大容量コンデンサは、上記のような誤動作を防止して、不揮発性メモリ101において常に正常終了が行われるような動作電圧確保のために、例えば約0.1F程度の比較的大きな容量値を持つようにされる。
Furthermore, when the operating voltage drops due to power shutoff during writing to a certain page and sufficient writing is not performed, it is erroneously determined that writing to the page is impossible, and it is registered as a defective page, and the device is substantially Inconvenience such as failure occurs. The large-capacitance capacitor has a relatively large capacitance value of, for example, about 0.1 F in order to prevent the malfunction as described above and to secure an operation voltage that normally terminates normally in the
電源検出部104は、コンピュータ若しくはコンピュータ制御されるシステムのようなホスト107側からの電源電圧VCCを受けて、その電源起動と遮断を検出する。
The power
システム側において予期しない電源遮断等が発生した場合、上記のように電源検出部104によりコントローラ103及びフラッシュメモリ101には、電源保持部105内の大容量コンデンサから動作電圧が維持され、逆流防止が行われるとともに、コントローラ103内のインターフェイス回路が上記システム側からの信号に応答しないように制御され、電源遮断直前の信号状態を維持するために、もしも書き込み動作中ならばそのままの書き込みが継続して行われるために書き込み動作を正常に終了させることができる。同様に、消去中でもそのまま消去動作が継続して行われて消去動作も正常に終了させることができる。
When an unexpected power cut-off or the like occurs on the system side, the operation voltage is maintained in the
前記のように停電や操作や取扱いミスによってシステム側の電源遮断が行われたときに、電源検出部104と大容量コンデンサを含む電源保持部105によって安定的にフラッシュメモリ101を正常に終了させる動作の中、不揮発性RAM106の更新されたファイル管理情報をフラッシュメモリ101に転送して記録させる動作を含ませるようにする。これにより、更新されたファイル管理情報は、不揮発性RAM106とフラッシュメモリ101の両方に重複して保存されるので半導体ドライブとしての信頼性をさらに高めることができる。また、上記大容量コンデンサを省略することも可能である。すなわち、フラッシュメモリ101や不揮発性RAM106の動作電圧(VDD)は、システムの中で低い電圧であるので、システムの電源(VCC)が遮断されてからフラッシュメモリ101や不揮発性RAM106の動作下限電圧に至るまでの時間を利用して、フラッシュメモリ101を正常に終了させたり、ファイル管理情報をフラッシュメモリ101に転送させたりすることもできる。
As described above, when the power supply on the system side is shut down due to a power failure, operation, or handling error, the
(緊急電源遮断シーケンス)
電源保持部105が付加された実施例において、ホスト107からの電源が遮断された場合、データ保護のため、緊急電源遮断シーケンスに移行する。
(Emergency power-off sequence)
In the embodiment in which the
予め、書き込み先のフラッシュメモリ101のアドレスを決めておき、メモリに記憶しておく。アドレスを記憶するメモリは、コントローラ103内メモリ、不揮発性RAM106またはフラッシュメモリ101とする。上記緊急電源遮断時のデータ格納アドレス(緊急格納アドレス)を一般のデータとは別に持つようにする。
The address of the
この際、データの保存が並行的に高速処理を行えるように、緊急格納アドレスを複数のフラッシュメモリ101のメモリバスに均等に割り振る。このように、緊急格納アドレスを固定しておき、緊急時のデータの退避先を複数のフラッシュメモリに振り分けることにより、オーバーヘッドの処理が不要となり、高速に処理を行うことが可能となる。
At this time, the urgent storage addresses are equally allocated to the memory buses of the plurality of
図10は、緊急電源遮断シーケンスの動作を示すフローチャートである。ステップS1001で、不測の電源遮断が発生した場合、ステップS1002で、緊急電源遮断シーケンスへ移行する。ステップS1003で、不揮発性RAM106に格納されているデータを、Flashメモリ101へ移動する。その際、複数のフラッシュメモリ101内の予め決められた緊急格納アドレスへ分散してデータ移動する。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the emergency power-off sequence. If an unexpected power interruption occurs in step S1001, the process proceeds to an emergency power interruption sequence in step S1002. In
(パワーオン/パワーオフシーケンス)
図11は、パワーオン/パワーオフシーケンスの動作を示すフローチャートである。ステップS1101で、パワーオン(電源投入)時、ステップS1102で、コントローラ103は、データとは別のブロックに管理されたFlashメモリ101内のファイル管理情報を読み出し不揮発性RAM106へ書き込み保存する。ステップS1103で、メモリ動作時、ファイル管理情報は、不揮発性RAM106内で管理し、ステップS1104で、パワーオフ(電源遮断)時に、ステップS1105で、フラッシュメモリ101へ書き戻しを行う。
(Power-on / power-off sequence)
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the power-on / power-off sequence. In step S1101, when the power is turned on (power-on), in step S1102, the
また、頻繁にアクセスが予想されるデータも、コントローラ103がパワーオン時に、フラッシュメモリ101から読み出し不揮発性RAM106に書き込む。
Also, data that is frequently expected to be accessed is read from the
(レイアウト)
図12は、本発明の一実施の形態による記憶装置の基板上のレイアウトを示す平面図、図13は、その裏面図である。
(Layout)
FIG. 12 is a plan view showing a layout on the substrate of the storage device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a rear view thereof.
本実施の形態による記憶装置は、2.5インチ(70.0×100.0×9.5mm)外形内に電源保持用大容量コンデンサ1705(電源保持部105)、Flashメモリ101、コントローラ103、不揮発性RAM106を持つ。図12に示すように、基板1700の表面に8個のフラッシュメモリ101と、電源保持部105を構成する4個の電気二重層コンデンサ1705が配置されている。また、図13に示すように、基板1700の裏面に8個のフラッシュメモリ101と、コントローラ103と、不揮発性RAM106が配置されている。図1の実施例においては電気二重層コンデンサを含む電源保持部を省略できるので回路基板の設計上大きなメリットとなる。
The storage device according to the present embodiment has a power holding large capacity capacitor 1705 (power holding unit 105), a
以上本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。 Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、不揮発性RAM106としては、MRAMに限定されず電源供給がなくてもデータを保持しかつDRAMのように高速処理を行うRAMを用いることができる。起動時に先頭アドレス0hから一定量データをフラッシュメモリから不揮発性RAMへロードする際のアドレスは、前記20hの他に100h(128KB)等、そのファイルシステムに適合したものであればよい。パッケージは、前記HDDの外形サイズと同じものの他、より小型で薄いカード状態のものにも適用できる。
For example, the
本発明は、フラッシュメモリを用いたファイルシステムを採る記憶装置として広く利用することができる。 The present invention can be widely used as a storage device employing a file system using a flash memory.
101 フラッシュメモリ
103 コントローラ
106 不揮発性RAM
101
Claims (5)
前記記憶装置は、
前記ホストの制御下で前記ホストとの間でデータの書き込み・読み出し制御を行うコントローラと、
ファイル管理情報部とデータ部とを備え、前記データ部にはホストから送られて来るデータが保存され、前記ファイル管理情報部には前記データ保存に関連するファイル管理情報が保存されるように構成されたフラッシュメモリで構成される第1メモリと、
不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される第2メモリと、
を有し、前記ホストから供給される電力によって駆動されるように構成されてなり、
前記コントローラは、
(1)ハードディスクに対するデータ管理方式と互換性のあるデータ管理方式で前記ホストとの間でやり取りされるデータの書き込み・読み出しを管理する処理と、
(2)フラッシュメモリで構成される前記第1メモリ内の前記ファイル管理情報部からファイル管理情報を読み出して不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリに書き込む処理と、
(3)前記ホストから前記記憶装置に読み出し動作と書き込み動作があったときは、不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリ内の前記ファイル管理情報に基づいて当該第2メモリ内で読み出しと書き込みを行い前記ファイル管理情報の更新を行なう処理と、
(4)前記ホストにおける正常終了動作に応じて、不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリ内に更新された前記ファイル管理情報を保持した状態で、前記第2メモリから更新された前記ファイル管理情報を読み出してフラッシュメモリで構成される前記第1メモリに書き込む処理と、
を実行するように構成されてなることを特徴とする記憶装置。 A hard disk drive compatible storage device used by connecting to a host,
The storage device
A controller that performs data write / read control with the host under the control of the host;
A file management information section and a data section, wherein data sent from a host is stored in the data section, and file management information related to the data storage is stored in the file management information section A first memory composed of a configured flash memory;
A second memory composed of a nonvolatile random access memory;
And is configured to be driven by power supplied from the host,
The controller is
(1) a process for managing writing / reading of data exchanged with the host in a data management system compatible with a data management system for a hard disk;
(2) A process of reading file management information from the file management information section in the first memory constituted by a flash memory and writing it to the second memory constituted by a nonvolatile random access memory;
(3) When there is a read operation and a write operation from the host to the storage device, the read is performed in the second memory based on the file management information in the second memory configured by a nonvolatile random access memory. Processing to update the file management information by writing
(4) The file management information updated from the second memory in a state in which the updated file management information is held in the second memory configured by a nonvolatile random access memory in response to a normal termination operation in the host. Processing for reading file management information and writing it to the first memory composed of flash memory;
A storage device configured to execute
前記記憶装置は、
前記ホストの制御下で前記ホストとの間でデータの書き込み・読み出し制御を行うコントローラと、
フラッシュメモリで構成される第1メモリ部と、
不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される第2メモリ部と、
を有し、前記ホストから供給される電力によって駆動されるように構成されてなり、前記フラッシュメモリで構成される前記第1メモリ部にはホスト上に展開されるOS及びアプリケーションを起動するために必要なデータと、前記第1メモリ部内に格納されるファイルデータを管理するファイル管理情報とが保存されており、
前記コントローラは、
(1)ハードディスクに対するデータ管理方式と互換性のあるデータ管理方式で前記ホストとの間でやり取りされるデータの書き込み・読み出しを管理する処理と、
(2)フラッシュメモリで構成される前記第1メモリ部に格納されている前記ファイル管理情報を読み出して不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリ部に書き込む処理と、
(3)前記ホスト上で動作するOS及びアプリケーションから前記記憶装置に読み出し動作と書き込み動作があったときは、不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリ部内に保存されている前記ファイル管理情報に基づいて読み出しと書き込みを行い当該第2メモリ部内に保存されている前記ファイル管理情報の更新を行なう処理と、
(4)前記ホストにおける正常終了動作に応じて、不揮発性ランダムアクセスメモリで構成される前記第2メモリ部内に更新された前記ファイル管理情報を保持した状態で、前記第2メモリ部から更新された前記ファイル管理情報を読み出してフラッシュメモリで構成される前記第1メモリ部に書き込む処理と、
を実行するように構成されてなることを特徴とする記憶装置。 A hard disk drive compatible storage device used by connecting to a host,
The storage device
A controller that performs data write / read control with the host under the control of the host;
A first memory unit composed of flash memory;
A second memory unit composed of a nonvolatile random access memory;
And is configured to be driven by the power supplied from the host, and the first memory unit configured by the flash memory is configured to start an OS and an application deployed on the host. Necessary data and file management information for managing file data stored in the first memory unit are stored,
The controller is
(1) a process for managing writing / reading of data exchanged with the host in a data management system compatible with a data management system for a hard disk;
(2) a process of reading the file management information stored in the first memory unit configured by a flash memory and writing the file management information in the second memory unit configured by a nonvolatile random access memory;
(3) The file management stored in the second memory unit configured by a nonvolatile random access memory when there is a read operation and a write operation to the storage device from an OS and an application operating on the host A process of reading and writing based on the information and updating the file management information stored in the second memory unit;
(4) Updated from the second memory unit in a state where the updated file management information is held in the second memory unit configured by a nonvolatile random access memory in response to a normal termination operation in the host A process of reading the file management information and writing it to the first memory unit composed of a flash memory;
A storage device configured to execute
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