JPH05282880A

JPH05282880A - 半導体ディスク装置

Info

Publication number: JPH05282880A
Application number: JP24471392A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sukegawa; 博助川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-01-10
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 1993-10-29
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JP3178909B2; US5673383A; US5559956A

Abstract

(57)【要約】【目的】ホストシステム側がフラッシュＥＥＰＲＯＭで
あることを意識せずに、通常のアクセス手段でフラッシ
ュＥＥＰＲＯＭをアクセス可能な半導体ディスク装置を
実現する。【構成】コントローラ部１１およびメモリモジュール１
２からなる半導体ディスク装置において、コントローラ
部１１内のメモリ管理コントローラ１４はＲ／Ｗ制御回
路１６を通じてメモリモジュール１２内の制御管理テー
ブル１９を読み、その内容をコントローラ側のＲＡＭ１
５に書込むと共に、制御管理テーブル１９に記憶されて
いる管理テーブル２０の所在番地を見て、その管理テー
ブル２０の内容をＲＡＭ１５に書込む。これにより、コ
ントローラ部１１側にメモリモジュール１２の管理情報
が記憶されることによって装置構成がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フラッシュＥＥＰＲ
ＯＭを記憶素子として使用し、メモリ管理等を行うコン
トローラ機能を備え、ホストシステム側からみれば、フ
ラッシュＥＥＰＲＯＭの特質を意識せずに、ＨＤＤと同
様な感覚で使用が可能な半導体ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、フラッシュＥＥＰＲＯＭ（一括消
去可能な不揮発性メモリ）について説明する。このフラ
ッシュＥＥＰＲＯＭは、書換可能であり、不揮発性であ
ることから、磁気記録分野と近い応用範囲が想定されて
いる半導体素子である。類似のものにＥＰＲＯＭがある
が、これは消去のために紫外線照射を必要とする。ま
た、ＥＥＰＲＯＭもあるが、これは電気的に消去可能で
ある点はフラッシュＥＥＰＲＯＭと同様であるが、消去
がバイト単位に可能な点が異なる。これに対し、フラッ
シュＥＥＰＲＯＭはチップ全体あるいは小区分されたブ
ロック単位で消去が行われる。このため、データ消去用
の駆動回路が記憶セル毎には不要となり、１記憶セル当
たり、１トランジスタの構成要素で済む。よって、半導
体記憶素子としては、ＤＲＡＭ，マスクＲＯＭと並び、
高密度化が可能である（記憶容量当たりのコストが安く
なる）。

【０００３】また、このフラッシュＥＥＰＲＯＭは、書
換可能であるが、書換可能回数に制限があり、使用途中
にて書込が次第に困難になり、やがて不能になることが
ある。また、書込・消去は１２Ｖ，２０Ｖ等の高電圧を
かけ、浮遊ゲートに電荷を入・出されることにより行わ
れる。書込み時に書込後のセル電位の均一性を得るため
に、各記憶セル毎にベリファイを行いながら、小刻みな
時間分割にて所定電位に達するまで高電圧をかける方法
が一般にとられている。

【０００４】ところで、近年、上述したフラッシュＥＥ
ＰＲＯＭを外部記憶として使用するものが提唱されつつ
ある。大枠として、（１）書込情報がファイル形式であ
ることをホストシステム側が意識し、ファイル情報とフ
ァイルの中身とを別な扱いとしてフラッシュＥＥＰＲＯ
Ｍに書込を行うものと、（２）ホストシステム側には特
に書込情報が何であるかを意識させずにＨＤＤの様な外
部記憶装置として動作するものの２つに大別される。

【０００５】また、使用途中にて、フラッシュＥＥＰＲ
ＯＭの書換回数が限界に達し、書換不能となる場合の備
えがなされていなかった。

【０００６】また、半導体を使用しているにも関わら
ず、その装置寸法形状は既存のＨＤＤ等に準じていた。

【０００７】また、メモリが消耗した等の理由によりメ
モリモジュールの交換が生じることが想定されていない
ため、情報の分離形態として、コントローラ側がメモリ
モジュール側の所持している情報に全て従う、という装
置構成がされていなかった。

【０００８】また、ホストシステム側から指定された番
地を、内容の更新が行われる対照テーブルに従い、メモ
リモジュール内の物理番地に変換しアクセスするように
なっていなかった。

【０００９】また、データの書込指示があった場合に、
仮に外部記憶装置に記憶されているデータと同じデータ
が書込データであったとしても、そのまま前のデータを
消去した後、再度同じデータの書込が行われていた。

【００１０】また、各メモリ物理番地の使用頻度が均一
になるようにデータをスワッピングするようにはなって
いなかった。

【００１１】また、データの書込み時にエラーが発生し
た場合に、その番地は使用不能とされていた。

【００１２】また、電源電圧仕様が５Ｖ以上であった。

【００１３】また、データの読出し時の閾値電圧が固定
であった。

【００１４】また、データ書込み時の高電圧の設定が固
定であった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したフラッシュＥ
ＥＰＲＯＭを外部記憶として使用する２つの方式におい
て、（１）の方式では、ホストシステムがフラッシュＥ
ＥＰＲＯＭであることを意識し、ファイルの記憶場所を
選択するため、特定の領域にデータの書換が集中しない
ようにすることが可能である。しかしながら、それらを
ホストシステム側の管理下で行うため、それに対応する
ホストシステムを作り上げなければならない、また、そ
れらはファイルを管理するＯＳと結びついたものでなけ
ればならない等の制約があり、普遍性に欠ける問題があ
った。

【００１６】一方、（２）の方式のように、ホストシス
テム側には従来のＨＤＤと同様の扱いを可能とした装置
の場合には、データの書換が行われないファイルを有す
る領域はそのまま書換回数が少ないまま使用され、逆に
特定の領域にはデータの書換が集中する。このため、各
領域の使用頻度が大きく異なり、メモリ素子全体として
寿命が短くなる問題があった。

【００１７】また、使用途中にて、フラッシュＥＥＰＲ
ＯＭの書換回数が限界に達し、書換不能となる場合の備
えがなされておらず、突然の書込不能にユーザが当惑す
る欠点があった。

【００１８】また、装置寸法が既存のＨＤＤ等にとらわ
れているため、システム実装上、必ずしも最適のものと
なっていない欠点があった。

【００１９】また、消耗等の理由によりメモリモジュー
ルの交換が生じることが想定されていないため、情報の
分離形態として、コントローラ側がメモリモジュール側
の所持している情報に全て従う、という装置構成がされ
ておらず、メモリモジュールを交換し、そのまま電源を
立ち上げればあらゆる場合でも済むようにはなっていな
い欠点があった。

【００２０】また、ホストシステム側から指定された番
地を内容の更新が行われる対照テーブルに従い、メモリ
モジュール内の物理番地に変換しアクセスすようになっ
ていないため、上記したように書換回数の少ないメモリ
モジュール内の物理番地はいつまで経っても書換回数が
増加せず、また一方で書換回数が多い部分は、書換回数
が急速に増加していき、そこから劣化してしまう問題を
放置せざるを得ない欠点があった。

【００２１】また、ホストシステム側が電力消費を避け
るため、外部記憶装置から読出したデータを再び格納
し、休止する場合等に、読出されていたデータがそのま
ま変更なしで書込まれることがある。この際に、外部記
憶装置に記憶されているデータと同じデータのコンペア
をすれば書込みを行わずに済むものであるが、その機能
がないため、無駄に書込をするという欠点があった。

【００２２】また、各メモリ物理番地の使用頻度が均一
になるようにデータのスワッピングをするようにはなっ
ていなかったため、上記したように書換回数の少ないメ
モリモジュール内の物理番地はいつまで経っても書換回
数が増加せず、また一方で書換回数が多い部分は、書換
回数が急速に増加していき、そこから劣化してしまう欠
点があった。

【００２３】また、データ書込み時にエラーが発生した
場合に、その番地は使用不能とされていたため、メモリ
モジュールの寿命が短くなる欠点があった。

【００２４】また、電源電圧仕様が５Ｖ以上であるた
め、３Ｖ仕様の機器への接続ができない欠点があった。

【００２５】また、データ読出し時の閾値電圧が固定で
あるため、読出し時の二値判定のマージンが稼げない等
の欠点があった。

【００２６】また、データ書込み時の電圧が固定である
ため、データ書込みが最も生じ易いセルに合わせた設定
にならざるを得ず、データ書込みが初期的に困難なセル
や、使用途中で困難になって来たセルに対する書込所用
時間が長くなる欠点があった。

【００２７】また、データの書込みに際し、寿命まで使
用していないにも拘らず、早期に部分的な潜在欠陥が露
呈する等により使用不能となる物理番地が発生する場合
があり、その際のデータ書込みを救えない欠点があっ
た。

【００２８】また、メモリモジュールの消耗状態をホス
トシステムに伝える具体的な手段がなく、ホストシステ
ム側でメモリモジュールの寿命が判断できない欠点があ
った。

【００２９】また、データ書き込み時にエラーが生じた
場合、そのエラーが生じた記憶領域（メモリモジュール
の物理番地）を救えなかった。このため、メモリモジュ
ールを寿命まで使用していないにも拘らず、使用できな
くなる欠点があった。

【００３０】また、メモリモジュールに複数の管理テー
ブルを設け、各管理テーブルのそれぞれがメモリモジュ
ール内の複数の記憶領域を管理する構成とした際、各管
理テーブルの使用頻度に片寄りが生じる欠点があった。

【００３１】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、基本的にはホストシステム側がフラッシュＥＥＰ
ＲＯＭであることを意識せずに、通常のアクセス手段で
フラッシュＥＥＰＲＯＭをアクセス可能な半導体ディス
ク装置を提供することを目的とするものであって、特に
そのフラッシュＥＥＰＲＯＭの特質に鑑み、以下の目的
を有する本発明の第１の目的は、メモリモジュールが消
耗品であるため、その消耗限界を未然に知ることができ
るようにする。

【００３２】本発明の第２の目的は、５１２バイト相当
の固定記録長にハードウエア的に対応し、その単位の記
録、重ね書きを行い、特定のＯＳと融合性は持たせな
い。すなわち、ホストシステム側のＯＳはどんなもので
も構わず、ホストシステムから見てどこの領域にアクセ
スが集中しても構わないようにする。

【００３３】本発明の第３の目的は、メモリモジュール
を装置本体に着脱かつ増設でき、また、メモリモジュー
ル及び上記装置を、上記装置を使用するホストシステム
本体の厚み方向に合わせた実装を可能とする。

【００３４】本発明の第４の目的は、コントローラ部は
バックアップなしのＲＡＭでしかメモリモジュールに関
する記憶部を持たず、装置起動時にメモリモジュール側
のＲＯＭからの情報転送で装置構成がなされるようにす
る。

【００３５】本発明の第５の目的は、ホストシステム側
から指定された論理番地をメモリモジュール内の物理番
地に変換してアクセスする。

【００３６】本発明の第６の目的は、同一番地に既存デ
ータと同一内容を書込むことを防止する。

【００３７】本発明の第７の目的は、メモリモジュール
における各メモリ物理番地（記憶領域）の使用頻度を均
一にする。

【００３８】本発明の第８の目的は、データの書込み時
にＥＣＣ等を前提としたベリファイを実現する。

【００３９】本発明の第９の目的は、３Ｖの電源電圧ま
たはデータの読出しに応じた最適な電源電圧で駆動可能
とする。

【００４０】本発明の第１０の目的は、データ書込み時
の電圧を各セルの書込み状態に応じて可変できるように
する。

【００４１】本発明の第１１の目的は、メモリモジュー
ルの消耗状態をホストシステムに伝え、ホストシステム
側でメモリモジュールの寿命が判断できるようにする。

【００４２】本発明の第１２の目的は、データ書き込み
時にエラーが生じた記憶領域を救い、メモリモジュール
を寿命まで使用できるようにする。

【００４３】本発明の第１３の目的は、メモリモジュー
ルに複数の管理テーブルを設け、各管理テーブルのそれ
ぞれがメモリモジュール内の複数の記憶領域を管理する
構成とした際に、各管理テーブルの使用頻度を均一化
し、片寄りを防ぐ。

【００４４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、消耗品で
あるメモリモジュールを備え、このメモリモジュールに
対しデータの書込み／読出しを行う半導体ディスク装置
において、上記メモリモジュールの消耗状態を検出する
消耗状態検出手段と、この消耗状態検出手段によって検
出された上記メモリモジュールの消耗状態を通知する通
知手段とを具備したことを特徴とする。

【００４５】この第１の発明において、上記メモリモジ
ュールはフラッシュメモリからなることを特徴とする。

【００４６】第２の発明は、フラッシュメモリをメモリ
素子として使用し、データの書込み／読出しを行う半導
体ディスク装置において、外部から任意に指定される５
１２バイトの実データを上記フラッシュメモリに対して
どのように割り付けるかを管理する管理手段を備えたこ
とを特徴とする。

【００４７】この第２の発明において、上記管理手段は
上記フラッシュメモリの物理番地を管理する管理テーブ
ルを有し、この管理テーブルに従って外部から任意に指
定される５１２バイトの実データを内部的にスワッピン
グしながら上記フラッシュメモリに割り付けることを特
徴とする。

【００４８】第３の発明は、メモリモジュールを備え、
このメモリモジュールに対しデータの書込み／読出しを
行う半導体ディスク装置において、上記メモリモジュー
ルは装置本体に対して着脱かつ増設可能な機構を具備し
たことを特徴とする。

【００４９】この第３の発明において、上記機構は上記
メモリモジュールを上記装置本体に対して直列配列で増
設可能なことを特徴とする。

【００５０】また、第３の発明は、メモリモジュールを
備え、このメモリモジュールに対しデータの書込み／読
出しを行う半導体ディスク装置において、装置本体の一
片の寸法が上記装置本体を実装するホストシステム本体
の厚み方向の寸法以下であることを特徴とする。

【００５１】この第３の発明において、上記寸法は、３
５ｍｍ以下であることを特徴とする。

【００５２】第４の発明は、ホストシステム側とデータ
の送受信を行うコントローラ部、およびこのコントロー
ラ部の制御の下で各種の情報を記憶するメモリモジュー
ルからなる半導体ディスク装置において、上記メモリモ
ジュールは自身を管理するための管理情報を有し、上記
コントローラ部は装置起動時に上記管理情報を上記メモ
リモジュールから得て上記メモリモジュールに対するデ
ータの書込み／読出しを行うことを特徴とする。

【００５３】第５の発明は、ホストシステム側とデータ
の送受信を行うコントローラ部、およびこのコントロー
ラ部の制御の下で各種の情報を記憶するメモリモジュー
ルからなる半導体ディスク装置において、上記メモリモ
ジュールは自身を管理するための管理情報を有し、上記
コントローラ部は上記ホストシステムから指定された論
理番地を上記管理情報に従って実際に上記メモリモジュ
ールをアクセスするための物理番地に変換してデータの
書込み／読出しを行うことを特徴とする。

【００５４】第６の発明は、ホストシステム側とデータ
の送受信を行うコントローラ部、およびこのコントロー
ラ部の制御の下で各種の情報を記憶するメモリモジュー
ルからなる半導体ディスク装置において、上記コントロ
ーラ部は上記ホストシステムから同一番地に既存データ
と同一内容のデータを上記メモリモジュールに書込む命
令が来た場合に、その書込みを禁止する制御モードを備
えたことを特徴とする。

【００５５】この第６の発明において、上記コントロー
ラ部は上記制御モードを実行するか否を選択するための
選択手段を備えていることを特徴とする。

【００５６】第７の発明は、所定のブロック単位で区切
られた複数の記憶領域からなるメモリモジュールを備
え、上記各記憶領域に対しデータの書込み／読出しを行
う半導体ディスク装置において、上記各記憶領域のデー
タの書換回数を記憶する書換回数記憶手段と、この書換
回数記憶手段によって記憶された上記書換回数に基づい
て、上記各記憶領域の使用頻度が均一になるように上記
各記憶領域間でデータのスワッピングを行うスワッピン
グ制御手段とを具備したことを特徴とする。

【００５７】また、第７の発明は、所定のブロック単位
で区切られた複数の記憶領域からなるメモリモジュール
を備え、上記各記憶領域に対しデータの書込み／読出し
を行う半導体ディスク装置において、上記各記憶領域の
データの書換回数を記憶する書換回数記憶手段と、上記
各記憶領域のうちの任意の記憶領域からなり、上記書換
回数記憶手段によって記憶された上記書換回数の粗デー
タを記憶する第１の管理テーブルと、上記各記憶領域の
うちの所定の記憶領域からなり、上記第１の管理テーブ
ルの物理番地を記憶する第２の管理テーブルと、データ
の書込み時に、上記第２の管理テーブルを参照して上記
第１の管理テーブルに記憶された上記書換回数の粗デー
タを読出し、その粗データに基づいて上記各記憶領域の
使用頻度が均一になるように上記各記憶領域間でデータ
のスワッピングを行うスワッピング制御手段とを具備し
たことを特徴とする。

【００５８】この第７の発明において、上記スワッピン
グ制御手段は上記各記憶領域間の上記書換回数の粗デー
タの差が所定値以上になった場合にスワッピングを行う
ことを特徴とする。

【００５９】さらに、上記スワッピング制御手段は、上
記各記憶領域のうちの任意の記憶領域からなる上記第１
の管理テーブルも含めてスワッピングを行うことを特徴
とする。

【００６０】さらに、上記スワッピング制御手段は、上
記第１の管理テーブルの書換回数が他の記憶領域より大
きくなった場合にスワッピングを行い、上記第１の管理
テーブルの書換回数が他の記憶領域より小さくなった場
合には上記第１の管理テーブルをスワッピングの対象か
ら外すことを特徴とする。

【００６１】第８の発明は、メモリモジュールを備え、
このメモリモジュールに対しデータの書込み／読出しを
行う半導体ディスク装置において、データの書込み時
に、書込結果データに対しエラー訂正演算を行うエラー
訂正演算手段と、このエラー訂正演算手段によって演算
された書込みデータと元データを比較するデータ比較手
段と、このデータ比較手段の結果に基づいて上記メモリ
モジュールに対するデータの書込みを制御する書込み制
御手段とを具備したことを特徴とする。

【００６２】また、第８の発明は、メモリモジュールを
備え、このメモリモジュールに対しデータの書込み／読
出しを行う半導体ディスク装置において、データの書込
み時に、その書込み結果データと元データを比較するデ
ータ比較手段と、このデータ比較手段の結果に基づいて
上記書込みデータがエラー訂正演算によって再生可能か
否かを判定する再生判定手段と、この再生判定手段の結
果に基づいて上記メモリモジュールに対するデータの書
込みを制御する書込み制御手段とを具備したことを特徴
とする。

【００６３】第９の発明は、メモリモジュールを備え、
このメモリモジュールに対しデータの書込み／読出しを
行う半導体ディスク装置において、３Ｖの電源電圧でデ
ータの書込み／読出しを行うことを特徴とする。

【００６４】また、第９の発明は、本発明の半導体ディ
スク装置は、メモリモジュールを備え、このメモリモジ
ュールに対しデータの書込み／読出しを行う半導体ディ
スク装置において、電源電圧をデータの読出しに応じた
最適な値に変換する電圧変換手段を具備し、この電圧変
換手段によって変換された電源電圧でデータの読出しを
行うことを特徴とする。

【００６５】第１０の発明は、メモリモジュールを備
え、このメモリモジュールに対しデータの書込み／読出
しを行う半導体ディスク装置において、データの書込み
時に、そのセルの書込み状態を検出する書込み状態検出
手段と、この書込み状態検出手段によって検出された上
記セルの書込み状態に応じて書込み電圧を過剰書込みが
生じない範囲でシフト制御する電圧制御手段とを具備し
たことを特徴とする。

【００６６】また、第１０の発明は、メモリモジュール
を備え、このメモリモジュールに対しデータの書込み／
読出しを行う半導体ディスク装置において、データの読
出し時に、そのセルの書込み状態を検出する書込み状態
検出手段と、この書込み状態検出手段によって検出され
た上記セルの書込み状態に応じてデータの読出し時の閾
値電圧をシフト制御する電圧制御手段とを具備したこと
を特徴とする。

【００６７】また、第１１の発明は、ホストシステム側
とデータの送受信を行うコントローラ部、およびこのコ
ントローラ部の制御の下で各種の情報を記憶するメモリ
モジュールからなる半導体ディスク装置において、上記
メモリモジュールの消耗状態を検出する消耗状態検出手
段と、この消耗状態検出手段によって検出された上記消
耗状態を示す情報を上記ホストシステムから見た上記メ
モリモジュール内の特定番地に格納する情報格納手段と
を具備し、上記ホストシステムは上記特定番地を指定す
ることで、上記消耗状態を示す情報を得ることを特徴と
する。

【００６８】また、第１１の発明は、ホストシステム側
とデータの送受信を行うコントローラ部、およびこのコ
ントローラ部の制御の下で各種の情報を記憶するメモリ
モジュールからなる半導体ディスク装置において、上記
メモリモジュールの消耗状態を検出する消耗状態検出手
段と、上記ホストシステムと上記コントローラ部とを接
続する特定のインタフェース手段と、上記消耗状態検出
手段によって検出された上記消耗状態を示す情報を上記
インタフェース手段の持つ特定のコマンドで定められる
上記メモリモジュール内の特定領域に格納する情報格納
手段とを具備し、上記ホストシステムは上記特定のコマ
ンドを指定することで、上記消耗状態を示す情報を得る
ことを特徴とする。

【００６９】また、第１２の発明は、所定のブロック単
位で区切られた複数の記憶領域からなるメモリモジュー
ルを備え、上記各記憶領域に対しデータの書込み／読出
しを行う半導体ディスク装置において、上記メモリモジ
ュールに複数の代替用記憶領域を設定し、データの書込
み時にエラーが生じた場合に、そのエラーが生じた記憶
領域に代わって上記各代替用記憶領域を順に使用する代
替手段を具備したことを特徴とする。

【００７０】さらに、この第１２の発明において、上記
各代替用記憶領域のうちの代替順位の遅い代替用記憶領
域に上記メモリモジュールの寿命限界を示すメッセージ
情報を格納しておき、当該代替用記憶領域の使用時に上
記メッセージ情報を読出し、外部に出力するメッセージ
出力手段を具備したことを特徴とする。

【００７１】さらに、上記代替手段は、上記メッセージ
出力手段によって上記メッセージ情報を出力した後の代
替用記憶領域をその他の上記各代替用記憶領域と同様に
扱って代替処理を行うことを特徴とする。

【００７２】第１３の発明は、所定のブロック単位で区
切られた複数の記憶領域からなるメモリモジュールを備
え、上記各記憶領域に対しデータの書込み／読出しを行
う半導体ディスク装置において、上記メモリモジュール
は上記各記憶領域を管理するための複数の管理テーブル
を有し、この各管理テーブルには上記各記憶領域の物理
番地を基準にホストシステムの論理番地を割り付けた対
応表が設定されていることを特徴とする。

【００７３】

【作用】第１の発明によれば、メモリモジュールである
フラッシュＥＥＰＲＯＭの消耗状態を検出し、その消耗
状態をホストシステム側またはユーザ側に通知すること
ができる。したがって、使用途中にて、フラッシュＥＥ
ＰＲＯＭの書換回数が限界に達し、書換不能となる場合
に備えることができ、突然の書込不能にユーザが当惑す
ることを回避することができる。

【００７４】第２の発明によれば、外部から任意に指定
される５１２バイトの実データを管理手段の管理の下で
フラッシュメモリに割り付けることができる。したがっ
て、ホストシステム側はフラッシュＥＥＰＲＯＭである
ことを意識せずに、通常のアクセス手段でフラッシュＥ
ＥＰＲＯＭをアクセスすることができる。

【００７５】第３の発明によれば、メモリモジュールを
装置本体に着脱かつ増設でき、また、この装置を使用す
るホストシステム本体の厚み方向に合わせて実装でき
る。したがって、装置寸法が既存のＨＤＤ等にとらわれ
ずに、システム実装上、最適のものとなる。

【００７６】第４の発明によれば、コントローラ部はバ
ックアップなしのＲＡＭでしかメモリモジュールに関す
る記憶部を持たず、装置起動時にメモリモジュール側の
ＲＯＭからの情報転送で装置構成をなすことができる。
したがって、メモリモジュールの交換が生じた場合に、
コントローラ側がメモリモジュール側の所持している情
報に全て従う装置構成により、メモリモジュールを交換
しても、そのまま電源を立ち上げれば済む。

【００７７】第５の発明によれば、ホストシステム側か
ら指定された論理番地をメモリモジュール内の物理番地
に変換することができる。したがって、特定領域にアク
スセが集中することを防止して、メモリモジュールにお
ける各メモリ物理番地（記憶領域）の使用頻度を均一化
できる。

【００７８】第６の発明によれば、同一番地に既存デー
タと同一内容の書込みを禁止できる。したがって、無駄
な書込みを防止して、処理速度の向上を図ることができ
ると共にメモリモジュールの寿命を延ばすことができ
る。

【００７９】第７の発明によれば、メモリモジュールに
おける各メモリ物理番地（記憶領域）の使用頻度が均一
になるようなデータのスワッピングを行うことができ
る。したがって、部分的な劣化を防止して、メモリモジ
ュールの寿命を延ばすことができる。

【００８０】第８の発明によれば、データの書込み時に
ＥＣＣ等を前提としたベリファイを実現することができ
る。したがって、データ書込み時にエラーが発生した場
合でも、その番地を救済することができ、その結果、メ
モリモジュールの寿命を延ばすことができる。

【００８１】第９の発明によれば、３Ｖの電源電圧また
はデータの読出しに応じた最適な電源電圧で駆動するこ
とができる。したがって、３Ｖ仕様の機器への接続が可
能となる。

【００８２】第１０の発明によれば、データ書込み時の
電圧を各セルの書込み状態に応じて可変できる。したが
って、データ書込みが困難なセルに対しては、より高い
電圧で書込むことができ、書込み寿命の限界性能を引き
出しての使用が可能となる。

【００８３】第１１の発明によれば、メモリモジュール
内の特定番地、または特定のインタフェース手段の特定
のコマンドを指定することで、メモリモジュールの消耗
状態を示す情報を読出し、これをホストシステムに与え
ることができる。したがって、ホストシステム側ではこ
の消耗状態を示す情報に基づいてメモリモジュールの寿
命を判断できる。

【００８４】第１２の発明によれば、エラーが生じた記
憶領域に代わって代替用記憶領域を使用することができ
る。したがって、部分的に使用不能となる記憶領域（物
理番地）が発生した場合であっても、その際のデータ書
込みを救うことができ、結果的にメモリモジュールを寿
命まで使用できる。

【００８５】第１３の発明によれば、メモリモジュール
の各記憶領域の物理番地を基準にホストシステムの論理
番地を割り付けることで、メモリモジュールに複数の管
理テーブルを設け、各管理テーブルのそれぞれがメモリ
モジュール内の複数の記憶領域を管理する構成とした際
でも、各管理テーブルの使用頻度を均一化できる。

【００８６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の半導体ディス
ク装置を説明する。

【００８７】図１はその構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本発明の半導体ディスク装置はコン
トローラ部１１およびメモリモジュール１２からなる。
コントローラ部１１は、ホストシステム側とデータの送
受信を行うものであって、ここでは装置起動時にメモリ
モジュール１２をアクセスするための情報を吸い上げて
装置構成を行い、ホストシステムからのアクセスに対す
る準備をする。一方、メモリモジュール１２は、フラッ
シュＥＥＰＲＯＭからなり、コントローラ部１１の制御
の下で各種の情報を記憶する。

【００８８】コントローラ部１１は、Ｉ／Ｆコントロー
ラ１３、メモリ管理コントローラ１４、ＲＡＭ１５、Ｒ
／Ｗ制御回路１６、ＥＣＣ処理回路１７および電源回路
１８からなる。Ｉ／Ｆコントローラ１３は、ホストシス
テムとのインタフェース制御を行う。メモリ管理コント
ローラ１４は、メモリモジュール１２の管理制御を行う
ものであって、ここではＲＡＭ１５に格納された管理情
報に従って、ホストシステムから指定された論理番地を
実際にメモリモジュール１２をアクセスするための物理
番地に変換する処理等を行う。ＲＡＭ１５は、メモリモ
ジュール１２の管理情報（制御管理テーブルのコピー、
管理テーブルのコピー）を記憶する。Ｒ／Ｗ制御回路１
６は、メモリモジュール１２に対するデータの書込み／
読出し制御を行うものであって、ここでは書込みベリフ
ァイ処理や電圧可変処理等を行う。ＥＣＣ処理回路１７
は、書込みデータのエラー訂正演算を行う。電源回路１
８は、データの書込み／読出し用の電源を供給する回路
である。図中、Ｖccは読出電圧であり、Ｖppは書込／消
去電圧である。

【００８９】また、メモリモジュール１２は、所定のブ
ロック単位で区切られた複数の記憶領域を有し、この各
記憶領域のそれぞれを制御管理テーブル１９、管理テー
ブル２０、メモリ本体２１として使用している。制御管
理テーブル１９は、メモリモジュール１２の所定の記憶
領域からなり、図２に示すように管理テーブル２０の所
在番地を記憶する。この制御管理テーブル１９の物理番
地は固定である。管理テーブル２０は、メモリモジュー
ル１２の任意の記憶領域からなり、図３に示すようにホ
ストシステムから見た番地とメモリモジュール１２内の
メモリ本体２１の行先番地との対応表と、そのメモリ本
体２１の書換回数の粗データ（書換回数の上位数桁）を
記憶すると共に、自身の書換回数を記憶する。この管理
テーブル２０の物理番地は固定ではない。メモリ本体２
１は、図３に示すようにシステムから見たメモリの中身
すなわちシステムから見た番地のデータを記憶する。こ
のメモリ本体２１は、任意の番地で複数存在する。ま
た、本発明において、このメモリ本体２１には、ホスト
システムによって指定される５１２バイトの実データが
記憶される。

【００９０】このようにして構成される半導体ディスク
装置において、まず、基本的な動作を説明する。

【００９１】（ａ）起動時の動作説明装置起動時に、メモリモジュール１２の管理テーブル２
０内容をコントローラ部１１が受取り、装置構成が行わ
れる。この装置構成に関し、コントローラ部１１側に保
存されている情報はなく、装置起動時に、接続されてい
るメモリモジュール１２内の管理情報に従って装置構成
が行われる。

【００９２】すなわち、まず、コントローラ部１１内の
メモリ管理コントローラ１４は、Ｒ／Ｗ制御回路１６を
通じてメモリモジュール１２内の制御管理テーブル１９
を読み、この制御管理テーブル１９の内容をコントロー
ラ側のＲＡＭ１５に書込む。次に、メモリ管理コントロ
ーラ１４は、制御管理テーブル１９に記憶されている管
理テーブル２０の所在番地を見て、その管理テーブル２
０の内容をＲＡＭ１５に書込む。このようにして、コン
トローラ部１１側にメモリモジュール１２の管理情報が
記憶されることによって、装置構成がなされる。

【００９３】（ｂ）リード時の動作説明（ホストがメモ
リモジュールをリードする時）ホストシステムからリード要求があると、コントローラ
部１１内のメモリ管理コントローラ１４は、ＲＡＭ１５
に記憶された管理テーブル２０内にある対応表を参照
し、ホストシステム側で指示された論理番地をメモリモ
ジュール１２内の物理番地に変換し、メモリモジュール
１２をアクセスする。

【００９４】（ｃ）ライト時の動作説明（ホストがメモ
リモジュールにライトする時）ホストシステムからライト要求があると、コントローラ
部１１内のメモリ管理コントローラ１４は、ＲＡＭ１５
に記憶された管理テーブル２０内にある対応表を参照
し、ホストシテスム側で指示された論理番地をメモリモ
ジュール１２内の物理番地に変換し、メモリモジュール
１２をアクセスする。

【００９５】この場合、メモリ管理コントローラ１４
は、まず、アクセスされたメモリモジュール１２内のメ
モリ本体２１を一旦読み込み、そこに付属しているその
番地の書換回数を見る。そして、メモリ管理コントロー
ラ１４は、そのときの書換回数に基づいて以下のような
処理を行う。

【００９６】すなわち、メモリ本体２１の書換回数に１
を加えたときに、２桁上がりが生じない場合（書換回数
が＊＊９９以外だった場合）、そのまま、その番地にデ
ータを書込み、その書換回数に１を加える。

【００９７】一方、書換回数に１を加えたときに、２桁
上がりが生じる場合は、以下の手順で進める。管理テー
ブル２０を参照し、書換対象のメモリ本体２１の書換回
数の粗データ（ここでは、メモリ本体２１の書換回数の
下２桁を除いたもの）に１を加えた場合に、他の番地の
書換回数の粗データの最も少ないものと比較し、その差
が２未満の場合は、そのまま、もともとの予定通りの番
地に書込み、メモリ本体２１に付属している書換回数
と、管理テーブル２０の書換回数の粗データに１を加え
ておく。なお、別のケースが有るが、これについては、
後述する（追加１）で説明する。

【００９８】また、上記の場合に反し、管理テーブル２
０内の書換回数の粗データの差が２以上になる場合、管
理テーブル２０内のデータとして、最も書換回数の粗デ
ータが小さい番地とデータのスワッピングを行う。

【００９９】まず、被スワッピング対象の番地のデータ
を引き上げ、もともと今回書込みを行おうとしたメモリ
本体２１の物理番地に書込みをし、その番地の書換回数
に１を加えておく。また、今回書込みをしようとしたデ
ータは被スワッピング対象となったメモリ本体２１の物
理番地に書込み、その番地の書換回数に１を加えてお
く。そして、管理テーブル２０内の情報はホストシステ
ム側から見た番地とメモリモジュール１２内の物理番地
との対応表の変更になった部分を書き換え、書換回数の
粗データに被スワッピング対象となった番地について、
もともと今回書込みをしようとした物理番地の更新され
た値（大きな値）を入れておく。一方、スワッピングを
能動的に行ったホスト番地に対する書換回数の粗データ
は、スワッピング前の現状を維持した値を入れておく。

【０１００】これは、次回のスワッピング先のサーチの
際に、この番地が書換回数の少ない番地と認識される
と、統計的に書換回数の多い番地としておく意味がなく
なるためである。したがって、ホストシステム側が指定
している番地についてまわる管理テーブル２０内の書換
回数の粗データが減少しない設定とするためである。

【０１０１】（追加１）また、この影響として、被スワ
ッピング対象となった番地自身の書換回数が次に２桁上
がりする場合は、管理テーブル２０内の書換回数の粗デ
ータが既に大きな値となっていて先行している。すなわ
ち、書換回数の精データ（４桁構成）の下２桁を除いた
値より、粗データの値が大きくなっている。この場合
は、書換回数が２桁上がりする場合に、管理テーブル２
０内の書換回数の粗データと比較し、管理テーブル２０
内の書換回数の粗データが更新されるまでは、スワッピ
ング検討のルーチンに入らずに、この番地にデータを書
込んで行く。

【０１０２】（追加２）また、メモリ本体２１自身が持
つ書換回数のデータとして、管理テーブル２０の方で書
換回数の上位を粗データとして持っているため、メモリ
本体２１では書換回数の下の桁だけ持つようにしても良
い。ただし、スワッピングの関係上、書換えによって、
その書換回数の桁上りが分かる範囲で持たす必要はあ
る。このような構成によれば、メモリ本体２１自身が持
つ書換回数のデータ量を少なくすることができ、その
分、他のデータを記憶することができる。

【０１０３】（追加３）また、管理テーブル２０は１つ
に限らず、複数存在しても良い。すなわち、図１６に示
すように、メモリモジュール１２内に複数の管理テーブ
ル２０ａ、２０ｂ、２０ｃを設け、それぞれが複数のメ
モリ本体２１ａ、２１ｂ、２１ｃを管理する構成であっ
ても良い。ただし、各管理テーブル２０ａ、２０ｂ、２
０ｃの対応表（ホスト番地と物理番地との対応表）に関
し、ホスト番地を基準に物理番地を割り付けると、アク
セス頻度の高いホスト番地を抱えている管理テーブルに
対するスワッピングの頻度が高くなり、その結果、各管
理テーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃの書換頻度に差が生
じてしまう問題がある。

【０１０４】そこで、このような問題を解消するため、
複数の管理テーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃが存在する
場合には、図１７に示すように、物理番地を基準にホス
ト番地を割り付けるようにする。すなわち、各管理テー
ブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれが持つ対応表に
おいて、物理番地を固定とし、それに対応するホスト番
地を可変とする形式を取る。このような構成により、各
物理番地の使用頻度が均一となるようなスワッピングを
行うことができ、結果として各管理テーブル２０ａ、２
０ｂ、２０ｃの書換頻度を均一化できる。

【０１０５】なお、装置起動時に、各管理テーブル２０
ａ、２０ｂ、２０ｃの内容をコントローラ部１１のＲＡ
Ｍ１５にコピーするが、その際には、各対応表の中身を
ソートしてホスト番地基準とする。これは、コントロー
ラ部１１にホストシステムからホスト番地が入力された
際に物理番地基準のままであると、アクセス対象となる
物理番地の検索が困難になるからである。

【０１０６】ここで、図４および図５を参照して、上述
したスワッピングの動作について具体的に説明する。

【０１０７】例えば図４に示すように、管理テーブル２
０にホストシステムから見た番地とメモリ本体２１の行
先番地との対応表と、そのメモリ本体２１の書換回数の
粗データおよび自身の書換回数が記憶されていたとす
る。このとき、「３１４１５番地」のメモリ本体２１の
書換回数は「３８９９」、「５８９７９番地」のメモリ
本体２１の書換回数は「３７１１」である。ここで、ホ
ストシステムによって論理番地として「００３１２番
地」のメモリ本体２１にデータの書込み要求があると、
管理テーブル２０内の対応表により、物理番地として
「３１４１５番地」のメモリ本体２１がアクセスされ
る。

【０１０８】この場合、「３１４１５番地」の現在の書
換回数は「３８９９」であるため、その書換回数に１が
加わると、２桁上がりが生じる。また、管理テーブル２
０における「３１４１５番地」の書換回数の粗データは
「３８」であるため、その粗データに１が加わると、
「３９」となり、他の番地の書換回数の粗データの最も
少ないもの（ここでは、「５８９７９番地」の粗データ
「３７」）と比較すると、その差が２以上になり、「５
８９７９番地」を被スワッピング対象番地としてスワッ
ピングが行われる。

【０１０９】これにより、図５に示すように、「３１４
１５番地」と「５８９７９番地」の中身がスワッピング
され、各番地の書換回数が更新される。このときのスワ
ッピングに従って管理テーブル２０内の対応表が変更さ
れると共に、書換回数の粗データも変更される。この場
合、「３１４１５番地」に粗データとして「３９」がセ
ットされ、「５８９７９番地」に粗データとして「３
８」がセットされる。また、管理テーブル２０自身の書
換回数に１が加わる。

【０１１０】（ｄ）ライト時の動作説明（特別な場合と
して、管理テーブル２０のスワッピングを行う場合）上述したメモリ本体２１のスワッピングと同様に、管理
テーブル２０もスワッピングすることがある。但し、管
理テーブル２０のスワッピングは一方向優先性で、管理
テーブル２０の書換回数が大きくなっていく時のみ行
い、メモリ本体２１の書換回数が大きくなって行った場
合の被スワッピング対象に管理テーブル２０を含めるこ
とはしない。すなわち、スワッピングは常に管理テーブ
ル２０を優先して行われ、この管理テーブル２０をメモ
リ本体２１の都合で被スワッピング対象とはしない。こ
れは、管理テーブル２０もメモリ本体２１と同等に扱う
と、この管理テーブル２０を管理している制御管理テー
ブル１９の内容も変更しなくてはならず、影響が大きく
なるからである。

【０１１１】管理テーブル２０のスワッピングは上記同
様メモリ管理コントローラ１４の制御の下で以下の手順
で行われる。

【０１１２】管理テーブル２０に書込みを行う際に、管
理テーブル２０を一旦読み込み、そこに付属している管
理テーブル２０自身の書換回数を見る。ここで、その書
換回数に１を加えたときに、２桁上がりが生じない場合
（書換回数が＊＊９９以外だった場合）は、そのまま、
その管理テーブル２０にデータを書込み、書換回数に１
を加えておく。

【０１１３】一方、書換回数に１を加えたときに、２桁
上がりが生じる場合は、以下の手順で進める。管理テー
ブル２０を参照し、管理テーブル２０自身の書換回数の
下２桁を除いたものに１を加えた場合に、他のメモリ本
体２１番地の書換回数の粗データの最も少ないものと比
較する。その結果、管理テーブル２０の書換回数の粗デ
ータの多さが２未満の場合は、そのまま、もともとの予
定通りに管理テーブル２０の重ね書きをし、管理テーブ
ル自身に付属している書換回数に、１を加えておく。

【０１１４】また、上記の場合に反し、管理テーブル２
０内の書換回数の粗データの差が２以上になる場合、管
理テーブル２０内の書換回数の粗データが最も小さい番
地とスワッピングを行う。なお、このとき、メモリ本体
２１同志のスワッピングと競合する場合は、どちらを優
先するかを予め決めておく必要がある。なお、場合によ
っては、被スワッピング対象となる書換回数の粗データ
が小さいメモリ本体２１が一つしかなく、一方のみでス
ワッピングが終了し、二重のスワッピングは発生しない
場合も有り得る。

【０１１５】まず、被スワッピング対象の番地のデータ
を引き上げ、もともと今回書込みを行おうとした管理テ
ーブル２０の番地に書込みをし、その書込んだ番地の書
換回数に１を加えておく。この際、その前に、管理テー
ブル２０のデータも引き上げておく必要はない。これ
は、コントローラ部１１側のＲＡＭ１５に同一内容が記
憶されているためである。

【０１１６】一方、今回書き換えをしようとした管理テ
ーブル２０のデータは被スワッピング対象となったメモ
リ本体２１の物理番地に書込み、その番地の書換回数に
１を加えておく。そして、管理テーブル２０内の対応表
の変更になった部分を書き換え、また、書換回数も現状
に合わせ更新しておく。なお、管理テーブル２０スワッ
ピングは、管理テーブル２０側の一方向優先性でスワッ
プ検討を行うので（管理テーブル２０が被スワッピング
対象となることはないので）、管理テーブル２０自身の
書換回数（生データの形でしか存在せず、粗データとし
ては存在しない）を多いものに見せかける操作は不要。
また、制御管理テーブル１９内の管理テーブル２０所在
番地情報も書き換えておく。

【０１１７】（ｅ）Ｒ／Ｗ制御の動作説明「書込制御」コントローラ部１１内のＲ／Ｗ制御回路１
６は、プログラムベリファイ等のコントロールを行い、
書込みを小分けにして複数回行い、適性に書込みが完了
したかを確認する。

【０１１８】「ＥＣＣに関する書込制御」この際に、通
常のベリファイとは異なり、ＥＣＣを前提としたベリフ
ァイとし、部分的に不完全なデータとなっても、ＥＣＣ
により有効データとなるレベルであればベリファイ合格
とする。この判定は、実際にＥＣＣ演算を行っても良い
し、エラーの個数、分布等からＥＣＣでデータ再生可能
かどうかを判定しても良い。

【０１１９】すなわち、図６（ａ）に示すように、Ｒ／
Ｗ制御回路１６は、メモリモジュール１２にデータを書
込んだ際（ステップＡ１）、その書込みデータを読出
し、これをＥＣＣ処理回路１７に出力する（ステップＡ
２）。ＥＣＣ処理回路１７は、この書込みデータのＥＣ
Ｃ演算を行う（ステップＡ３）。そして、Ｒ／Ｗ制御回
路１６は、このＥＣＣ演算された書込みデータと元デー
タを比較し（ステップＡ４）、一致すれば書込み完了と
する。

【０１２０】また、別の方式として、図６（ｂ）に示す
ように、Ｒ／Ｗ制御回路１６は、メモリモジュール１２
にデータを書込んだ際（ステップＢ１）、その書込みデ
ータを読出し（ステップＢ２）、元データと比較する
（ステップＢ３）。そして、Ｒ／Ｗ制御回路１６は、こ
の比較によって得られるエラーの個数、分布等が後にＥ
ＣＣ処理回路１７による復活条件を満たしているか否か
をチェックし（ステップＢ４）、満たしていれば書込み
完了とする。

【０１２１】このようにベリファイでのデータ完全性を
深追いしないことにより、劣化の進んでいるセルについ
ては、電荷移動量が途中段階までとなり、劣化の進行が
ベリファイを完全にやる場合に対して緩やかとなる。な
お、ベリファイを完全にやる場合、劣化が進んでいるセ
ルについては、書込回数を大きくしないと完了しない。

【０１２２】「書込電圧シフトに関する書込制御」ま
た、Ｒ／Ｗ制御回路１６は電源回路１８を制御し、書込
ベリファイを繰り返していく過程の中で、セルの書込み
状態に応じて過剰書込みが生じない範囲で徐々に書込電
圧を上げて行き書込を完了させる。

【０１２３】フラッシュメモリの性質として、データ書
込み時の電荷移動量は印加電圧によって変化する。よっ
て、書込電圧を変えることができれば、書込みが困難な
セルに対しても、より高い電圧で書込むことが有効で、
書込寿命の限界性能を引き出しての使用が可能となる。
また、書込繰り返し時間の合計が短縮されることも期待
できる。

【０１２４】なお、電圧を上げていくステップとして
は、現状のチップに内蔵されている書込電圧Ｖｐｐ発生
用の昇圧器のばらつき以下のレベルを一段階として上げ
て行く分には、問題はないと考えられる。

【０１２５】一方、別の方式として、図７に示すよう
に、セルの書込み状態に応じて書込ベリファイの読み込
み時にデータ読出し時の閾値電圧をシフトし、書込完了
が間近と判断されたセルはそのままの電圧で書込みを続
け、書込完了まで遠いと判断されたセルは高電圧を加え
て書込むようにしても良い。すなわち、図７において、
セルの書込み状態が図中Ａで示される状態では通常電圧
で書込み、図中Ｂで示される状態では、高電圧で書込む
ようにする。

【０１２６】「読出制御」通常のデータ読出し時の閾値
電圧設定では、うまくデータが読出せない場合（ＥＣＣ
処理で、修復不可能なエラーが出る場合等）、閾値電圧
をドリフトさせ、読出しを行う。これによりマージンを
救い、３Ｖ化を実現する。この場合、３Ｖ外部電源仕様
の半導体ディスク装置を実現するために、読出電圧Ｖcc
は３Ｖのままで、読出しマージンを閾値電圧のシフト制
御またはＥＣＣとの併用を含めて稼ぐようにしても良い
し、あるいは、内部に昇圧器を持ち、読出電圧Ｖccをデ
ータ読出し用に最適値に変換するようにしても良い。

【０１２７】一方、データ書込み時には、この機能を前
提とし、書込みレベルの設定を行うことも可能である。
また、この機能で得られる情報を使用したＥＣＣ演算を
行うことも可能である。すなわち、電圧ドリフトで不安
定になるデータは、誤データの可能性があると判定し、
安定なデータは正しいデータとしてＥＣＣ演算を行う。

【０１２８】（ｆ）ＥＣＣ処理の動作説明コントローラ部１１内のＥＣＣ処理回路１７は、書込み
データにＥＣＣの処理を施し、Ｒ／Ｗ制御回路１６に引
き渡す。また、ＥＣＣ処理回路１７は、読出しデータに
ＥＣＣの処理を施し、元のデータに復元させる。

【０１２９】なお、「フラッシュメモリが、書込ベリフ
ァイ時に正常の場合には、リード時にエラーを起こすこ
とがない」との前提に立つと、不特定の箇所のエラーを
訂正するようなＥＣＣではなく、ライト時にエラー箇所
が不安定ビットとして分かるため、それに対する補償デ
ータを付加しておく方式も考えられる。

【０１３０】また、ＥＣＣとしてもエラーの符号が一方
向誤表示となるため（消去は完全で書込みが不完全とな
る場合があるので）、一般のＥＣＣとは別の効率の良い
演算が使える（ｇ）補足（書換回数の別定義）上記の説明の中で“書換回数”として扱ってきた事項に
関し、この“書換回数”を“劣化状態”もしくは“書換
回数＋劣化状態の関数”として置き換えることもでき
る。この置き換えの選択は、劣化の進行度合いの指標と
して、“書換回数”、“劣化状態”、“書換回数＋劣化
状態の関数”のいずれか適当なものを決めれば良い。

【０１３１】なお、“劣化状態”は、書込み時のエラー
の発生頻度、読出し時電圧ドリフトのエラーの発生頻度
から算出される。また、この指標の使い勝手の問題もあ
る。つまり、書込み時に書込みを進めることによって判
明する指標の場合は、その情報を番地に付属させる際
に、書込み時間をずらした後に書込めば良い。ところ
が、ＥＣＣを考えると、この場合には、ＥＣＣを追加情
報含めてかけることができなくなる問題がある。また、
読出しで分かる情報については、スワッピングの確認の
ため、書込前に一旦読み込みを行うので、その時に情報
を得れば良い。

【０１３２】さらに、“劣化状態”のチェックは、書込
みの都度ではなく、例えば１００回に１回行うと言うこ
とも可能である。

【０１３３】次に、上述した内容以外の具体的な実施例
について説明する。

【０１３４】（ｈ）メモリモジュールの消耗度検出図８に示すように、コントローラ部１１内のメモリ管理
コントローラ１４は、消耗度検出回路３１を備えてお
り、消耗品であるメモリモジュール１２の消耗度をホス
トシステム側、使用者側に知らせる。消耗度検出回路３
１は、管理テーブル２０内にある各メモリ本体２１の書
換回数の粗データ、書込み時のベリファイ完了までの書
込み繰り返し回数、ベリファイ完了時点でのエラービッ
ト数に基づいて、メモリモジュール１２の消耗度を検出
する。上記書込み繰り返し回数は、Ｒ／Ｗ制御回路１６
に設けられているカウンタ３２にてカウントされてい
る。上記ベリファイ完了時点でのエラービット数は、Ｒ
／Ｗ制御回路１６に設けられているカウンタ３３にてカ
ウントされている。

【０１３５】（ホストシステムに対する通知）ここで、
上記のようにして検出されたメモリモジュール１２の消
耗度をホストシステム側に知らせる手段としては、メモ
リ管理コントローラ１４がホストシステムから見た特定
の番地に、その消耗度を書き込んでおけば良い。この様
子を図９に示す。この例では、特定の番地として、トラ
ック１１のセクタ５に消耗度が書き込まれている。これ
により、ホストシステムが上記特定の番地を読出すこと
で、消耗度の情報がホストシステムに伝わることにな
る。

【０１３６】また、消耗度をホストシステムに伝える別
の手段として、ＩＤＥインタフェースのコマンドレジス
タによって指定されるIdentify Driveを用いる方法があ
る。ＩＤＥインタフェースは、本装置とホストシステム
とを接続する特定のインタフェースである。ホストシス
テムは、プログラムＩ／０によってドライブ内のレジス
タ群にアクセスする。各レジスタは、アドレス信号およ
びチップ選択信号によって選択される。このレジスタ群
の１つであるコマンドレジスタは、ドライブに実行させ
るコマンドを書き込むためのレジスタである。ドライブ
は１３種類のコマンドをサポートとしており、その中の
Identify Driveというコマンドはドライブのパラメータ
情報をホストシステムへ転送するためのものである。Id
entify Driveが実行されると、ドライブ内のパラメータ
情報がセクタバッファにセットされる。

【０１３７】この際、図１０に示すように、メモリモジ
ュール１２の消耗度を情報をパラメータ情報の１つとし
てセクタバッファに格納するようにしておけば、ホスト
システムはトラック番号およびセクタ番号を意識せず
に、上記消耗度の情報を見ることができる。この場合、
図９のように通常のデータ格納領域に消耗度を書き込む
場合と違って、ユーザからは見えない領域に消耗度を書
き込むことになるため、その情報を破壊することはな
い。また、Identify Driveを利用しているため、インタ
フェースの規格を変えずに、消耗度を読出すことができ
る。

【０１３８】（使用者に対する通知）また、メモリモジ
ュール１２の消耗度をホストシステムではなく、直接使
用者側に知らせる手段としては、図１１に示すような方
法がある。すなわち、メモリ管理コントローラ１４が消
耗度検出回路３１にて検出したメモリモジュール１２の
消耗度に応じた印字信号を印字部３４に出力する。この
印字部３４は、コントローラ部１１に突出して設けられ
ており、その先端がメモリモジュール１２の表面に設け
られた被印字部３５に接触している。印字部３４の先端
には図示せぬ複数の発熱素子が設けられており、被印字
部３５には図示せぬ感熱紙が設けられている。印字信号
を受けた印字部３４は、その印字信号に基づいて発熱素
子を発熱し、被印字部３５の感熱紙に対する印字を行
う。これにより、使用者はその印字状態からメモリモジ
ュール１２の消耗度を知ることができる。

【０１３９】また、消耗度を直接使用者側に知らせる別
の手段として、音声による方法がある。これは、図１２
に示すように、メモリモジュール１２にメッセージメモ
リ１０１を設け、このメッセージメモリ１０１に寿命限
界をユーザに知らせるための音声情報（ディジタル信
号）を格納しておく。そして、コントローラ部１１側で
メモリモジュール１２の消耗度状態から寿命限界を判断
した際に、メッセージメモリ１０１からこの音声情報を
読出し、これを内部に設けられたＤ／Ａ変換器１０２を
通じてＤ／Ａ変換した後、音声出力部１０３に与える。
音声出力部１０３は、例えばアンプおよびスピーカから
なり、コントローラ部１１からの音声情報を出力する。

【０１４０】このように、メモリモジュール１２内に音
声情報を直接入れておき、必要なときにＤ／Ａ変換して
外部に出力する。これにより、特別な音声用ＩＣを必要
とせずに寿命限界をユーザに知らせることができ、ユー
ザは寿命限界を把握して、メモリモジュール１２の交換
時期を適格に判断できる。

【０１４１】なお、音声の内容として、例えば装置が突
然喋り出すとユーザが驚くので、ブザー音等を始めに鳴
らすような情報を音声情報に含めたり、ただ喋り出した
のではユーザは何が喋り出しのか分からないため、音源
が半導体ディスク装置であることを自身で名乗るように
した情報を音声情報の中に含めたり、故障時等のために
サービスセンターの電話番号等の情報を音声情報に含め
る。また、音声の出し方として、音声情報により警告し
た後でも使用が続く場合に、書き込み動作毎に警告を発
するようにしたり（但し、書き込み間隔が短い場合には
数秒等の一定期間毎に警告を発するようにする）、残り
寿命に応じて内容を変えたり、警告の間隔を変えたりす
る。

【０１４２】（ｉ）セルフ・コンペア・ライト機能図１３に示すように、コントローラ部１１内のメモリ管
理コントローラ１４は、比較回路４１を備えており、同
一番地に既存データと同一内容の書込みを禁止する。こ
の比較回路４１は、ホストシステムからの書込みデータ
と同データの書込み先にあるメモリ本体２１内のデータ
とを比較する。

【０１４３】このような構成において、ホストシステム
から書込み要求があると、メモリ管理コントローラ１４
はＩ／Ｆコントローラ１３を通じて書込みデータおよび
そのデータの書込み先（アドレス）を受る。このとき、
メモリ管理コントローラ１４は、書込み対象となったメ
モリモジュール１２内のメモリ本体２１に既に記憶され
ているデータをＲ／Ｗ制御回路１６を介して読出す。そ
して、メモリ管理コントローラ１４は、この読出したデ
ータとホストシステムによって指定された書込みデータ
とを比較回路４１で比較し、その結果、両データが一致
した場合には、同一内容の書込みということで、その書
込みデータの書込み動作を禁止すると共に、ホストシス
テムには書込みが完了した旨を通知する。一方、両デー
タが一致しない場合には、メモリ管理コントローラ１４
は通常通りＲ／Ｗ制御回路１６を介して指定番地に対す
るデータの書込みを行う。

【０１４４】このような同一内容の書込みを禁止する機
能をセルフ・コンペア・ライト機能と呼ぶ。このセルフ
・コンペア・ライト機能を実行するか否かは、ホストシ
ステムからのコマンドまたはスイッチ等によって任意に
選択することができる。

【０１４５】（ｊ）代替機能図１４に示すように、メモリモジュール１２には複数の
代替用ブロック２２が用意されており、データの書込み
時に、エラーが生じた場合、そのエラーブロックに代え
て、代替用ブロック２２を用いる。すなわち、データの
書込みにてエラーが発生したブロック（読出しでは生じ
ない）は、今迄の“ホストシステムから見た番地”を割
り当てずに、予備として用意しておいていた“物理番
地”と代替する。この際、エラーブロック（“物理番
地”）には、対応する“ホストシステムから見た番地”
がなくなる。

【０１４６】また、同実施例では、各代替用ブロック２
２のうちの代替順位の遅い代替用ブロック２２ａに、寿
命限界を知らせるメッセージ情報を格納しておき、代替
領域の残りが少なくなって来た場合、すなわち、メモリ
モジュール１２の寿命限界が近付いて来た場合に、この
メッセージ付き代替用ブロック２２ａから上記メッセー
ジ情報を読出して、ユーザに知らせる。この場合のユー
ザに対する通知方法は、例えば上述した音声による方法
を用いるものとする。すなわち、特別な音声用ＩＣを必
要とせず、内部でメッセージ情報（音声情報）をＤ／Ａ
変換して外部に出力する。

【０１４７】また、メッセージ付き代替用ブロック２２
ａは、そのメッセージ情報を出力した後、通常の代替用
ブロックとして用いるものとする。これにより、メモリ
容量を無駄にせずに、寿命限界をユーザに知らせること
ができる。

【０１４８】図１５は代替処理の動作を説明するための
フローチャートである。

【０１４９】データを書込む場合、まず、当該ブロック
の内容を消去してから、そこにデータを書込む（ステッ
プＡ１〜Ａ４）。ここで、データの消去時または書込み
時にエラーが生じた場合（ステップＡ２またはＡ４）、
コントローラ部１１（メモリ管理コントローラ１４）は
当該ブロックに代えて代替用ブロック２２を用い、この
代替用ブロック２２にデータの着込みを行うようにする
（ステップＡ６）。具体的には、コントローラ部１１が
ホストシステムから見た番地に代替用物理番地を割り当
てて、データの書込みを行う。

【０１５０】このとき、メッセージ付き代替用ブロック
２２ａの使用段階であれば（ステップＡ５）、コントロ
ーラ部１１はこのメッセージ付き代替用ブロック２２ａ
に格納されているメッセージ情報を吸い上げ（ステップ
Ａ７）、これを例えば音声出力等によりユーザに伝達す
る（ステップＡ８）。具体的には、メッセージ付き代替
用ブロック２２ａの使用段階に来たことで、コントロー
ラ部１１は代替領域が少なくなったこと、つまり、メモ
リモジュール１２としての寿命に限界が来たことを知
り、その旨を示すメッセージ情報を代替用物理番地から
吸い上げ、これをＤ／Ａ変換するなどして外部に出力す
る。メッセージ情報が出力されると、コントローラ部１
１はその代替用ブロック２２ａを用いて上記同様の代替
処理を行い（ステップＡ９）、ステップＡ１からの処理
に戻る。

【０１５１】このように、データ書込み時にエラーが生
じても、代替用ブロック２２を用いることで、その際の
データ書込みを救うことができる。また、代替順位の遅
い代替用ブロック２２ａに寿命限界を知らせるメッセー
ジ情報を格納しておくことで、代替領域の残りが少なく
なって来た場合、すなわち、メモリモジュール１２の寿
命限界が近付いて来た場合に、その旨をユーザに知らせ
ることができる。この場合、メッセージ情報の出力後に
代替用ブロック２２ａを用いて代替処理を行うことで、
メモリ容量を無駄にすることがないなどの効果がある。

【０１５２】（ｋ）メモリモジュールの形状および着脱
機構現在、ノートブック型のパーソナルコンピュータの代表
的な厚さは４４ｍｍ程度である。極端に薄いもので２７
ｍｍ程度のものがあるが、これを除けば、４４ｍｍ程度
の厚さが一般的であり、類似のものでも３９ｍｍ程度の
厚さが最小である。一方、ＨＤＤは小型化が進み、１．
８インチのものがあるが、幅のサイズは５０．８ｍｍあ
るいは５４ｍｍ程度である。したがって、１．８インチ
のＨＤＤを想定しても、ＨＤＤの幅方向とノートブック
型パーソナルコンピュータの厚み方向を一致させての実
装は不可能である。

【０１５３】これに対し、本発明の半導体ディスク装置
の場合は、その幅方向とノートブック型パーソナルコン
ピュータの厚み方向を一致させての実装は可能で、その
場合、市場性を確保するには、現在の類似商品群の中で
最も薄い３９ｍｍを想定する必要がある。この場合、半
導体ディスク装置の実装に際し、パーソナルコンピュー
タ側では、図１８に示すように、片側当り、外殻厚みと
して１．５ｍｍ、隙間として０．５ｍｍの計２ｍｍ必要
であり、３９ｍｍの厚みに収めるには、半導体ディスク
装置の幅（メモリモジュールの幅）ｗを３９−２−２＝
３５ｍｍ以下に設計する必要がある。このような実装と
することにより、パーソナルコンピュータ側の主基板の
面積が確保されるメリットがある。なお、図中、ｌは長
さ、ｈはたかさ（厚さ）を示す。

【０１５４】図１８乃至図２０に本発明のメモリモジュ
ールおよび着脱機構の具体的な構成例を示す。図１８の
例では、メモリモジュール１２を構成する複数のメモリ
チップ５１がケース５３内に収納されており、フレシキ
ブルケーブル５２を介して本発明の半導体ディスク装置
を使用するホストシステム本体５４に増設かつ着脱可能
に実装されるようになっている。この場合、メモリモジ
ュール１２は、その幅方向とホストシステム本体５４の
厚み方向を一致させて直列配列で増設される。

【０１５５】図１９の例では、メモリモジュール１２を
構成する複数のメモリチップ５１がフレシキブルケーブ
ル５２で接続されており、このフレシキブルケーブル５
２およびコネクタ５２ａによってホストシステム本体５
４に増設かつ着脱可能に実装されるようになっている。
この場合も、上記同様にメモリモジュール１２はその幅
方向とホストシステム本体５４の厚み方向を一致させて
直列配列で増設される。

【０１５６】図２０の例では、メモリモジュール１２を
構成する複数のメモリチップ５１がメモリパック５５で
接続されており、接触ピン５６およびピン受け電極５７
を介してホストシステム本体５４に増設かつ着脱可能に
実装されるようになっている。この場合も、上記同様に
メモリモジュール１２はその幅方向とホストシステム本
体５４の厚み方向を一致させて直列配列で増設される
が、その増設に従って言わば受益者負担で装置が大きく
なる。すなわち、この場合には、外付でホストシステム
本体５４にメモリモジュール１２が増設される構造であ
るため、その増設数に応じてホストシステム全体が大き
くなる。しかし、外付構造であるため、図１８または図
１９に示すようなメモリモジュール１２をホストシステ
ム本体５４内に実装するものと比べて、ホストシステム
本体５４自体の大きさを小さくすることができる。

【０１５７】このように、メモリモジュール１２を簡単
に増設できるため、必要に応じて容量を増やすことがで
き、また、簡単に着脱できるため、メモリモジュール１
２の消耗状態に応じて交換することができる。

【０１５８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ホストシ
ステム側がフラッシュＥＥＰＲＯＭであることを意識せ
ずに、通常のアクセス手段でフラッシュＥＥＰＲＯＭを
アクセス可能な半導体ディスク装置を実現できると共
に、以下に挙げるような効果が得られる。

【０１５９】（１）メモリモジュールであるフラッシュ
ＥＥＰＲＯＭの消耗状態を検出し、その消耗状態をホス
トシステム側またはユーザ側に通知する構成としたた
め、使用途中にて、フラッシュＥＥＰＲＯＭの書換回数
が限界に達し、書換不能となる場合に備えることがで
き、突然の書込不能にユーザが当惑することを回避する
ことができる。

【０１６０】（２）外部から任意に指定される５１２バ
イトの実データを管理手段の管理の下でフラッシュメモ
リに割り付ける構成としたため、ホストシステム側はフ
ラッシュＥＥＰＲＯＭであることを意識せずに、通常の
アクセス手段でフラッシュＥＥＰＲＯＭをアクセスする
ことができる。

【０１６１】（３）メモリモジュールを装置本体に着脱
かつ増設可能に、装置本体の厚み方向に合わせて実装す
る構成としたため、装置寸法が既存のＨＤＤ等にとらわ
れずに、システム実装上、最適のものとなる。

【０１６２】（４）コントローラ部はバックアップなし
のＲＡＭでしかメモリモジュールに関する記憶部を持た
ず、装置起動時にメモリモジュール側のＲＯＭからの情
報転送で装置構成をなすようにしたため、メモリモジュ
ールの交換が生じた場合に、コントローラ側がメモリモ
ジュール側の所持している情報に全て従う装置構成によ
り、メモリモジュールを交換しても、そのまま電源を立
ち上げれば済む。

【０１６３】（５）ホストシステム側から指定された論
理番地をメモリモジュール内の物理番地に変換する構成
としため、特定領域にアクスセが集中することを防止し
て、メモリモジュールにおける各メモリ物理番地（記憶
領域）の使用頻度を均一化できる。

【０１６４】（６）同一番地に既存データと同一内容の
書込みを禁止する構成としたため、無駄な書込みを防止
して、処理速度の向上を図ることができると共にメモリ
モジュールの寿命を延ばすことができる。

【０１６５】（７）メモリモジュールにおける各メモリ
物理番地（記憶領域）の使用頻度が均一になるようなデ
ータのスワッピングを行う構成としたため、部分的な劣
化を防止して、メモリモジュールの寿命を延ばすことが
できる。

【０１６６】（８）データの書込み時にＥＣＣ等を前提
としたベリファイを行う構成としたため、データ書込み
時にエラーが発生した場合でも、その番地を救済するこ
とができ、その結果、メモリモジュールの寿命を延ばす
ことができる。

【０１６７】（９）３Ｖの電源電圧またはデータの読出
しに応じた電圧変換手段によって作る最適な電源電圧で
駆動する構成としたため、３Ｖ仕様の機器への接続が可
能となる。

【０１６８】（１０）データ書込み時の電圧を各セルの
書込み状態に応じて可変する構成としため、データ書込
が困難なセルに対しては、より高い電圧で書込むことが
でき、書込寿命の限界性能を引き出しての使用が可能と
なる。

【０１６９】（１１）メモリモジュール内の特定番地、
または特定のインタフェース手段の特定のコマンドを指
定することで、メモリモジュールの消耗状態を示す情報
を読出し、これをホストシステムに与える構成としたた
め、ホストシステム側でメモリモジュールの寿命を判断
できる。

【０１７０】（１２）エラーが生じた記憶領域に代わっ
て代替用記憶領域を使用する構成としたため、寿命まで
使用していないにも拘らず、部分的に使用不能となる記
憶領域（物理番地）が発生した場合であっても、代替処
理により、その際のデータ書込みを救うことができ、結
果的にメモリモジュールを寿命まで使用できる。

【０１７１】（１３）メモリモジュールの各記憶領域の
物理番地を基準にホストシステムの論理番地を割り付け
る構成としたため、メモリモジュールに複数の管理テー
ブルを設け、各管理テーブルのそれぞれがメモリモジュ
ール内の複数の記憶領域を管理する構成とした際でも、
各管理テーブルの使用頻度を均一化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る半導体ディスク装置の
基本構成を示すブロック図。

【図２】図１に示される制御管理テーブルの構成を示す
図。

【図３】図１に示される管理テーブルおよびメモリ本体
の構成を示す図。

【図４】本発明のスワッピング動作を説明するための
図。

【図５】本発明のスワッピング動作を説明するための
図。

【図６】本発明のデータ書込み制御動作を説明するため
のフローチャート。

【図７】本発明のセルの書込み状態に応じた電圧制御動
作を説明するための図。

【図８】本発明のメモリモジュールの消耗度検出動作を
説明するためのブロック図。

【図９】本発明のメモリモジュールの消耗度をホストシ
ステムに知らせる方法を説明するための図。

【図１０】上記メモリモジュールの消耗度をホストシス
テムに知らせる他の方法を説明するための図。

【図１１】本発明のメモリモジュールの消耗度を直接使
用者に知らせる方法を説明するための図。

【図１２】上記メモリモジュールの消耗度を直接使用者
に知らせる他の方法を説明するための図。

【図１３】本発明のセルフ・コンペア・ライト動作を説
明するためのブロック図。

【図１４】本発明の代替処理動作を説明するためのブロ
ック図。

【図１５】上記代替処理動作を説明するためのフローチ
ャート。

【図１６】本発明の複数の管理テーブルが存在する場合
におけるメモリモジュールの構成を示すブロック図。

【図１７】本発明の複数の管理テーブルが存在する場合
における物理番地とホスト番地との対応表の構成を示す
図。

【図１８】本発明のメモリモジュールおよびその着脱機
構の構成を示す斜視図。

【図１９】本発明の他の実施例に係るメモリモジュール
およびその着脱機構の構成を示す斜視図。

【図２０】本発明の他の実施例に係るメモリモジュール
およびその着脱機構の構成を示す斜視図。

【符号の説明】

１１…コントローラ部、１２…メモリモジュール、１３
…Ｉ／Ｆコントローラ、１４…メモリ管理コントロー
ラ、１５…ＲＡＭ、１６…Ｒ／Ｗ制御回路、１７…ＥＣ
Ｃ処理回路、１８…電源回路、１９…制御管理テーブ
ル、２０，２０ａ、２０ｂ，２０ｃ…管理テーブル、２
１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…メモリ本体、２２…代替
用ブロック、２２ａ…メッセージ付き代替用ブロック、
Ｖcc…読出電圧、Ｖpp…書込／消去電圧、３１…消耗度
検出回路、３２および３３…カウンタ、３４…印字部、
３５…被印字部、４１…比較回路、５１…メモリチッ
プ、５２…フレシキブルケーブル、５２ａ…コネクタ、
５３…ケース、５４…ホストシステム本体、５５…メモ
リパック、５６…接触ピン、５７…ピン受け電極、１０
１…メッセージメモリ、１０２…Ｄ／Ａ変換器、１０３
…音声出力部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】消耗品であるメモリモジュールを備え、
このメモリモジュールに対しデータの書込み／読出しを
行う半導体ディスク装置において、上記メモリモジュールの消耗状態を検出する消耗状態検
出手段と、この消耗状態検出手段によって検出された上記メモリモ
ジュールの消耗状態を通知する通知手段とを具備したこ
とを特徴とする半導体ディスク装置。
【請求項２】上記メモリモジュールは、フラッシュメ
モリからなることを特徴とする請求項１記載の半導体デ
ィスク装置。
【請求項３】フラッシュメモリをメモリ素子として使
用し、データの書込み／読出しを行う半導体ディスク装
置において、外部から任意に指定される５１２バイトの実データを上
記フラッシュメモリに対してどのように割り付けるかを
管理する管理手段を備えたことを特徴とする半導体ディ
スク装置。
【請求項４】上記管理手段は、上記フラッシュメモリ
の物理番地を管理する管理テーブルを有し、この管理テ
ーブルに従って外部から任意に指定される５１２バイト
の実データを内部的にスワッピングしながら上記フラッ
シュメモリに割り付けることを特徴とする請求項３記載
の半導体ディスク装置。
【請求項５】メモリモジュールを備え、このメモリモ
ジュールに対しデータの書込み／読出しを行う半導体デ
ィスク装置において、上記メモリモジュールは装置本体に対して着脱かつ増設
可能な機構を具備したことを特徴とする半導体ディスク
装置。
【請求項６】上記機構は、上記メモリモジュールを上
記装置本体に対して直列配列で増設可能なことを特徴と
する請求項５記載の半導体ディスク装置。
【請求項７】メモリモジュールを備え、このメモリモ
ジュールに対しデータの書込み／読出しを行う半導体デ
ィスク装置において、装置本体の一片の寸法が上記装置本体を実装するホスト
システム本体の厚み方向の寸法以下であることを特徴と
する半導体ディスク装置。
【請求項８】上記寸法は、３５ｍｍ以下であることを
特徴とする請求項７記載の半導体ディスク装置。
【請求項９】ホストシステム側とデータの送受信を行
うコントローラ部、およびこのコントローラ部の制御の
下で各種の情報を記憶するメモリモジュールからなる半
導体ディスク装置において、上記メモリモジュールは自身を管理するための管理情報
を有し、上記コントローラ部は装置起動時に上記管理情
報を上記メモリモジュールから得て上記メモリモジュー
ルに対するデータの書込み／読出しを行うことを特徴と
する半導体ディスク装置。
【請求項１０】ホストシステム側とデータの送受信を
行うコントローラ部、およびこのコントローラ部の制御
の下で各種の情報を記憶するメモリモジュールからなる
半導体ディスク装置において、上記メモリモジュールは自身を管理するための管理情報
を有し、上記コントローラ部は上記ホストシステムから
指定された論理番地を上記管理情報に従って実際に上記
メモリモジュールをアクセスするための物理番地に変換
してデータの書込み／読出しを行うことを特徴とする半
導体ディスク装置。
【請求項１１】ホストシステム側とデータの送受信を
行うコントローラ部、およびこのコントローラ部の制御
の下で各種の情報を記憶するメモリモジュールからなる
半導体ディスク装置において、上記コントローラ部は上記ホストシステムから同一番地
に既存データと同一内容のデータを上記メモリモジュー
ルに書込む命令が来た場合に、その書込みを禁止する制
御モードを備えたことを特徴とする半導体ディスク装
置。
【請求項１２】上記コントローラ部は、上記制御モー
ドを実行するか否を選択するための選択手段を備えたこ
とを特徴とする請求項１１記載の半導体ディスク装置。
【請求項１３】所定のブロック単位で区切られた複数
の記憶領域からなるメモリモジュールを備え、上記各記
憶領域に対しデータの書込み／読出しを行う半導体ディ
スク装置において、上記各記憶領域のデータの書換回数を記憶する書換回数
記憶手段と、この書換回数記憶手段によって記憶された上記書換回数
に基づいて、上記各記憶領域の使用頻度が均一になるよ
うに上記各記憶領域間でデータのスワッピングを行うス
ワッピング制御手段とを具備したことを特徴とする半導
体ディスク装置。
【請求項１４】所定のブロック単位で区切られた複数
の記憶領域からなるメモリモジュールを備え、上記各記
憶領域に対しデータの書込み／読出しを行う半導体ディ
スク装置において、上記各記憶領域のデータの書換回数を記憶する書換回数
記憶手段と、上記各記憶領域のうちの任意の記憶領域からなり、上記
書換回数記憶手段によって記憶された上記書換回数の粗
データを記憶する第１の管理テーブルと、上記各記憶領域のうちの所定の記憶領域からなり、上記
第１の管理テーブルの物理番地を記憶する第２の管理テ
ーブルと、データの書込み時に、上記第２の管理テーブルを参照し
て第１の管理テーブルに記憶された上記書換回数の粗デ
ータを読出し、その粗データに基づいて上記各記憶領域
の使用頻度が均一になるように上記各記憶領域間でデー
タのスワッピングを行うスワッピング制御手段とを具備
したことを特徴とする半導体ディスク装置。
【請求項１５】上記スワッピング制御手段は、上記各
記憶領域間の上記書換回数の粗データの差が所定値以上
になった場合にスワッピングを行うことを特徴とする請
求項１４記載の半導体ディスク装置。
【請求項１６】上記スワッピング制御手段は、上記各
記憶領域のうちの任意の記憶領域からなる上記第１の管
理テーブルも含めてスワッピングを行うことを特徴とす
る請求項１４記載の半導体ディスク装置。
【請求項１７】上記スワッピング制御手段は、上記第
１の管理テーブルの書換回数が他の記憶領域より大きく
なった場合にスワッピングを行い、上記第１の管理テー
ブルの書換回数が他の記憶領域より小さくなった場合に
は上記第１の管理テーブルをスワッピングの対象から外
すことを特徴とする請求項１６記載の半導体ディスク装
置。
【請求項１８】メモリモジュールを備え、このメモリ
モジュールに対しデータの書込み／読出しを行う半導体
ディスク装置において、データの書込み時に、書込結果データに対しエラー訂正
演算を行うエラー訂正演算手段と、このエラー訂正演算手段によって演算された書込みデー
タと元データを比較するデータ比較手段と、このデータ比較手段の結果に基づいて上記メモリモジュ
ールに対するデータの書込みを制御する書込み制御手段
とを具備したことを特徴とする半導体ディスク装置。
【請求項１９】メモリモジュールを備え、このメモリ
モジュールに対しデータの書込み／読出しを行う半導体
ディスク装置において、データの書込み時に、その書込み結果データと元データ
を比較するデータ比較手段と、このデータ比較手段の結果に基づいて上記書込みデータ
がエラー訂正演算によって再生可能か否かを判定する再
生判定手段と、この再生判定手段の結果に基づいて上記メモリモジュー
ルに対するデータの書込みを制御する書込み制御手段と
を具備したことを特徴とする半導体ディスク装置。
【請求項２０】メモリモジュールを備え、このメモリ
モジュールに対しデータの書込み／読出しを行う半導体
ディスク装置において、３Ｖの電源電圧でデータの書込み／読出しを行うことを
特徴とする半導体ディスク装置。
【請求項２１】メモリモジュールを備え、このメモリ
モジュールに対しデータの書込み／読出しを行う半導体
ディスク装置において、電源電圧をデータの読出しに応じた最適な値に変換する
電圧変換手段を具備し、この電圧変換手段によって変換
された電源電圧でデータの読出しを行うことを特徴とす
る半導体ディスク装置。
【請求項２２】メモリモジュールを備え、このメモリ
モジュールに対しデータの書込み／読出しを行う半導体
ディスク装置において、データの書込み時に、そのセルの書込み状態を検出する
書込み状態検出手段と、この書込み状態検出手段によって検出された上記セルの
書込み状態に応じて書込み電圧を過剰書込みが生じない
範囲でシフト制御する電圧制御手段とを具備したことを
特徴とする半導体ディスク装置。
【請求項２３】メモリモジュールを備え、このメモリ
モジュールに対しデータの書込み／読出しを行う半導体
ディスク装置において、データの読出し時に、そのセルの書込み状態を検出する
書込み状態検出手段と、この書込み状態検出手段によって検出された上記セルの
書込み状態に応じてデータの読出し時の閾値電圧をシフ
ト制御する電圧制御手段とを具備したことを特徴とする
半導体ディスク装置。
【請求項２４】ホストシステム側とデータの送受信を
行うコントローラ部、およびこのコントローラ部の制御
の下で各種の情報を記憶するメモリモジュールからなる
半導体ディスク装置において、上記メモリモジュールの消耗状態を検出する消耗状態検
出手段と、この消耗状態検出手段によって検出された上記消耗状態
を示す情報を上記ホストシステムから見た上記メモリモ
ジュール内の特定番地に格納する情報格納手段とを具備
し、上記ホストシステムは上記特定番地を指定することで、
上記消耗状態を示す情報を得ることを特徴とする半導体
ディスク装置。
【請求項２５】ホストシステム側とデータの送受信を
行うコントローラ部、およびこのコントローラ部の制御
の下で各種の情報を記憶するメモリモジュールからなる
半導体ディスク装置において、上記メモリモジュールの消耗状態を検出する消耗状態検
出手段と、上記ホストシステムと上記コントローラ部とを接続する
特定のインタフェース手段と、上記消耗状態検出手段によって検出された上記消耗状態
を示す情報を上記インタフェース手段の持つ特定のコマ
ンドで定められる上記メモリモジュール内の特定領域に
格納する情報格納手段とを具備し、上記ホストシステムは上記特定のコマンドを指定するこ
とで、上記消耗状態を示す情報を得ることを特徴とする
半導体ディスク装置。
【請求項２６】所定のブロック単位で区切られた複数
の記憶領域からなるメモリモジュールを備え、上記各記
憶領域に対しデータの書込み／読出しを行う半導体ディ
スク装置において、上記メモリモジュールに複数の代替用記憶領域を設定
し、データの書込み時にエラーが生じた場合に、そのエ
ラーが生じた記憶領域に代わって上記各代替用記憶領域
を順に使用する代替手段を具備したことを特徴とする半
導体ディスク装置。
【請求項２７】上記各代替用記憶領域のうちの代替順
位の遅い代替用記憶領域に上記メモリモジュールの寿命
限界を示すメッセージ情報を格納しておき、当該代替用
記憶領域の使用時に上記メッセージ情報を読出し、外部
に出力するメッセージ出力手段を具備したことを特徴と
する請求項２６記載の半導体ディスク装置。
【請求項２８】上記代替手段は、上記メッセージ出力
手段によって上記メッセージ情報を出力した後の代替用
記憶領域をその他の上記各代替用記憶領域と同様に扱っ
て代替処理を行うことを特徴とする請求項２７記載の半
導体ディスク装置。
【請求項２９】所定のブロック単位で区切られた複数
の記憶領域からなるメモリモジュールを備え、上記各記
憶領域に対しデータの書込み／読出しを行う半導体ディ
スク装置において、上記メモリモジュールは上記各記憶領域を管理するため
の複数の管理テーブルを有し、この各管理テーブルには
上記各記憶領域の物理番地を基準にホストシステムの論
理番地を割り付けた対応表が設定されていることを特徴
とする半導体ディスク装置。