JPH06332795A - 電気的消去可能な不揮発性メモリの制御方法及びシステム - Google Patents

電気的消去可能な不揮発性メモリの制御方法及びシステム

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JPH06332795A
JPH06332795A JP11615893A JP11615893A JPH06332795A JP H06332795 A JPH06332795 A JP H06332795A JP 11615893 A JP11615893 A JP 11615893A JP 11615893 A JP11615893 A JP 11615893A JP H06332795 A JPH06332795 A JP H06332795A
Authority
JP
Japan
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block
data
management information
nonvolatile memory
electrically erasable
Prior art date
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JP11615893A
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English (en)
Inventor
Hiromasa Yamamoto
博征 山本
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SANSEI DENSHI JAPAN KK
Original Assignee
SANSEI DENSHI JAPAN KK
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/0223User address space allocation, e.g. contiguous or non contiguous base addressing
    • G06F12/023Free address space management
    • G06F12/0238Memory management in non-volatile memory, e.g. resistive RAM or ferroelectric memory
    • G06F12/0246Memory management in non-volatile memory, e.g. resistive RAM or ferroelectric memory in block erasable memory, e.g. flash memory

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Memory System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的消去可能な不揮発性メモリの偏った書
換をなくして劣化を防ぐと共に、予備電源装置や電圧監
視装置等の付加をなくして、完全にFAT,論理アドレ
スあるいは書換あるいは消去回数の保存を保証できるメ
モリの制御方法及びそのシステムを提供する。 【構成】 電気的消去可能な不揮発性メモリの制御方法
であって、前記不揮発性メモリ(10)を消去単位に複
数のブロックに分けて、各ブロックを管理する情報を記
憶する領域(13)を同じブロック内に設ける。電気的
消去可能な不揮発性メモリを含むシステムにおいて、前
記不揮発性メモリ(10)の消去単位に分割された各ブ
ロック内にあって、該ブロックを管理する管理情報を記
憶する記憶領域(13)と、システム起動時に、前記各
ブロックに各々設けられた前記記憶領域内の情報を読み
込み、前記不揮発性メモリを管理するシステムの管理情
報を作成する管理情報作成手段(S31,S32)と、
作成された前記管理情報を記憶する揮発性メモリ(2
0)とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気的消去可能な不揮
発性メモリ、一般にフラッシュメモリあるいはNAND
型EEPROMと呼ばれるものを使用するシステムでの
メモリの制御方法及びそのシステムに関するものであ
る。以下、フラッシュメモリとNAND型EEPROM
を総称してフラッシュメモリとする。
【0002】
【従来の技術】
(従来技術1)現在のディスクオペレーティングシステ
ム(DOS)では、ファイルのディスク上の位置、ある
いはその構造を示すファイルアロケーションテーブル
(以下、FAT)への書き換え回数が、他のデータに比
べて圧倒的に多いため、フラッシュメモリシステムで磁
気ディスクを単純に置き換えると、FATに割り当てら
れたフラッシュメモリのブロックが劣化し、システム全
体が不良となる。そこで、従来は、図1のシステムにお
いて、SRAMをキャッシュメモリとして用いた。つま
り、コンピュータシステムからのアクセス要求の頻度が
高いデータをSRAM上に置くことによって劣化を防い
だ。よってFATはSRAM上にあることになる。
【0003】(従来技術2)また、フラッシュメモリシ
ステムで、磁気ディスクを単純に置き換えると、フラッ
シュメモリはオーバーライト不可であり、一度消去後書
き込む動作をする。しかも、消去時間が長い。よって、
予め、空き時間を利用して消去したブロックを用意して
おき、コンピュータシステムからデータ更新要求がある
と、上記消去済ブロックにデータを書き込み、アクセス
タイムを短縮している。しかし、上記制御方法では、コ
ンピュータシステムからの論理アドレスとフラッシュメ
モリアレイの物理アドレスが一致しないため、図1のS
RAM上に論理アドレス対物理アドレス変換テーブルを
作成して、コンピュータシステムからのアクセス要求に
対して、このテーブルを参照している。
【0004】(従来技術3)更に、フラッシュメモリシ
ステムの信頼性を向上する為に、各々のブロックの書換
あるいは消去回数を管理し、均等に使用する。このため
に、書換あるいは消去回数テーブルを図1のSRAM上
に作成する。また、均等化のために、従来技術2と同様
に、論理アドレスと物理アドレスが一致しないため、そ
のテーブルをも図1のSRAM上に作成する。
【0005】以上のような従来のいずれの制御方法で
も、SRAM上にあるデータは保存される必要があるの
で、フラッシュメモリ上に書き込む必要があるが、シス
テムの電源OFF時にSRAM上のデータを退避する時
のみに書き込みを行うので、特定のブロックの劣化を避
けられた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のシステムは、電源がOFF(特に瞬断等で)されると
SRAM上のデータが消えてシステムの再起動が出来な
くなるため、SRAM上のデータの退避のための電圧監
視装置と予備電源装置とを必要とする。
【0007】すなわち、図1に示すように、電圧監視装
置50で電圧を監視して、電圧降下を検知するとシステ
ム電源70からコンデンサあるいはバッテリーからなる
予備電源装置60に切り換えて、揮発性メモリ(SRA
M)20のデータを不揮発性メモリ(フラッシュメモ
リ)10に退避させてデータを保存し、再起動を可能と
する。また、予備電源装置の信頼性を上げるために、S
RAMとフラッシュメモリ間のデータを高速に転送する
ためにDMAを用いる。尚、図1で、30はメモリコン
トローラ、40はダイレクトメモリアクセスコントロー
ラ(DMAC)である。
【0008】このように、上記図1に示すシステムで
は、予備電源装置や電圧監視装置によってシステムが大
型化するのみならず、予備電源装置の容量に問題があっ
て、データの保存が完全に保証されるわけではない。
【0009】本発明は、前記従来の欠点を除去し、電気
的消去可能な不揮発性メモリの偏った書換をなくして劣
化を防ぐと共に、予備電源装置や電圧監視装置等の付加
をなくして、完全にFAT,論理アドレスあるいは書換
あるいは消去回数の保存を保証できるメモリの制御方法
及びそのシステムを提供する。
【0010】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の制御方法は、電気的消去可能な不揮発性メ
モリの制御方法であって、前記不揮発性メモリを消去単
位に複数のブロックに分けて、各ブロックを管理する情
報を記憶する領域を同じブロック内に設けることを特徴
とする。
【0011】ここで、システム起動時に、前記ブロック
に各々設けられた前記領域内の情報を読み込み、前記不
揮発性メモリを管理するシステムの管理情報を作成す
る。また、前記ブロックへのデータの書き込みがある場
合に、一時にデータと前記管理情報との書き込みを行
う。また、前記ブロックへのデータの書き込みがある場
合に、データと前記管理情報との書き込みと同時に前記
システムの管理情報の更新を行う。また、前記ブロック
からのデータの読み出しがある場合に、前記システムの
管理情報を参照する。
【0012】また、本発明のシステムは、電気的消去可
能な不揮発性メモリを含むシステムにおいて、 前記不
揮発性メモリの消去単位に分割された各ブロック内にあ
って、該ブロックを管理する管理情報を記憶する記憶領
域と、システム起動時に、前記各ブロックに各々設けら
れた前記記憶領域内の情報を読み込み、前記不揮発性メ
モリを管理するシステムの管理情報を作成する管理情報
作成手段と、作成された前記管理情報を記憶する揮発性
メモリとを備えることを特徴とする。
【0013】ここで、前記ブロックへのデータの書き込
みがある場合に、一時にデータと前記管理情報との書き
込みを行い、同時に前記システムの管理情報の更新を行
う書込制御手段を更に備える。また、前記ブロックから
のデータの読み出しがある場合に、前記システムの管理
情報を参照する読出制御手段を更に備える。
【0014】
【実施例】以下、添付図面に従って、本発明の一実施例
を説明する。
【0015】図2と図5は本実施例に係るフラッシュメ
モリ10とSRAM20との内部構成の概略を示す図で
ある。尚、本実施例のシステム構成は、図1より不要と
なった電圧監視装置50及び予備電源装置(コンデン
サ,バッテリー)60を取り除いたものとなる。
【0016】<FATの制御例>フラッシュメモリ10
は、図2の左側に示すように、消去されるブロック単位
(本例では4つのデータセクタを含む、各データセクタ
が12a〜12hで示されている)毎に、データセクタ
のファイルアロケーション値をそのブロック内に有す
る。尚、本例では、1つのブロック単位にファイルアロ
ケーション値を設けたが、データセクタがブロック単位
よりも大きい場合に、所定数のブロック毎に設けること
によっても従来より大幅に改善され、これも本発明の範
囲内である。
【0017】一方、SRAM20には、FATを有する
が、これらのテーブルは、フラッシュメモリ10のファ
イルアロケーション値の内容からいつでも再生が可能で
あり、電源OFF時の監視装置や予備電源を必要としな
い。
【0018】図3はシステム起動時の本実施例によるメ
モリコントローラ30の制御手順の概略を示すフローチ
ャートである。
【0019】システムが起動されると、ステップS31
で、フラッシュメモリ10の各ブロックのファイルアロ
ケーション値13を読み込む。ステップS32で読み込
んだ内容に基づいてSRAM20上にFAT21を作成
する。
【0020】次に、図4に従って、フラッシュメモリ1
0へのデータの書き込みを行う場合のメモリコントロー
ラ30の制御手順の概略を説明する。
【0021】まず、ステップS41で対応するデータセ
クタのあるブロックにデータとそのファイルアロケーシ
ョン値を書き込む(DOSでは、ファイルが連続してい
る場合、ファイルアロケーション値は、次のデータセク
タ番号である。また、ファイルの最後であれば、ファイ
ルの終了コードを示してある。)。ステップS42で、
SRAM上のFATを前記ファイルアロケーション値で
更新する。
【0022】FATの読み込み要求は、SRAM上のF
ATに対して行う。これらの実施方法によって、コンピ
ュータシステムからみて、あたかもFATが従来のフロ
ッピーディスク,ハードディスク装置のように存在する
ように見える。
【0023】<論理アドレスと書換回数との制御例>論
理アドレス対物理アドレスの変換テーブルを有するシス
テムは、書換あるいは消去回数(以下、書換回数とす
る)テーブルによる均等なブロックの使用とは独立して
存在するが、ここでは両方を含めた実施例を示す。
【0024】フラッシュメモリ10は、図5の左側に示
すように、消去されるブロック単位毎に、論理アドレス
と書換回数をブロック内に有する。一方、SRAM20
には、論理アドレス対物理アドレステーブルと書換回数
テーブルを有するが、これらのテーブルはフラッシュメ
モリ10の論理アドレスと書換回数からいつでも再生可
能であり、電源OFF時の監視装置や予備電源を必要と
しない。
【0025】図6は、システム起動時の本実施例による
メモリコントローラ30の制御手順の概略を示すフロー
チャートである。
【0026】システムが起動されると、ステップS61
でフラッシュメモリ10の各ブロックの相対アドレスと
書換回数15を読み込む。ステップS61で読み込んだ
内容に基づいてSRAM20上に論理アドレス対物理ア
ドレス変換テーブル(以下、変換テーブルとする)22
と書換回数テーブル23を作成する。
【0027】次に、図7に従って、フラッシュメモリ1
0へのデータの書込みを行う場合のメモリコントローラ
30の制御手順の概略を示すフローチャートを示す。
【0028】まず、書換回数テーブルより、消去済のブ
ロックの中から、書換回数の最も少ないブロックをステ
ップS71で選択する。ステップS72で書換回数を+
1して、書換回数テーブル23を更新する。ステップS
73で、コンピュータシステム80からの要求アドレス
を論理アドレスとし、選択されたブロックにこの論理ア
ドレスと書換回数のデータを書き込む。ステップS74
で、SRAM20上の論理アドレス対物理アドレステー
ブル22を更新する。ステップS75でデータが新規書
込みか更新かを判断し、更新の場合はステップS76で
古いデータのブロックを消去し、その書換回数のみ書き
込んでおく。
【0029】次に、図8に従って、フラッシュメモリ1
0内のブロックの書換回数の平均化と、メモリコントロ
ーラ30の空き時間に行う制御手順の概略を示すフロー
チャートを示す。
【0030】まず、書換回数のバラツキがあるかを判断
し、ある場合は、書換回数の多いブロックのデータを少
ないブロックに移動する。そして、更にバラツキを判別
し、すべてのブロックが均等になるようにする。
【0031】
【発明の効果】本発明により、電気的消去可能な不揮発
性メモリ装置内の予備電源装置や電圧監視装置等の付加
をなくして、完全にFAT,論理アドレスあるいは書換
回数の保存を保証できるメモリの制御方法及びそのシス
テムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のフラッシュメモリを使用するシステムの
構成例を示すブロック図である。
【図2】本実施例のフラッシュメモリ及びSRAMの構
成を示す図である。
【図3】図2のシステムの起動時の制御手順の一例を示
すフローチャートである。
【図4】図2のシステムのデータ書換時の制御手順の一
例を示すフローチャートである。
【図5】他の実施例のフラッシュメモリ及びSRAMの
構成を示す図である。
【図6】図5のシステムの起動時の制御手順の一例を示
すフローチャートである。
【図7】図5のシステムのデータ書換時の制御手順の一
例を示すフローチャートである。
【図8】本実施例のシステムの空き時間の制御手順の一
例を示すフローチャートである。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気的消去可能な不揮発性メモリの制御
    方法であって、 前記不揮発性メモリを消去単位に複数のブロックに分け
    て、 各ブロックを管理する情報を記憶する領域を同じブロッ
    ク内に設けることを特徴とする制御方法。
  2. 【請求項2】 システム起動時に、前記ブロックに各々
    設けられた前記領域内の情報を読み込み、前記不揮発性
    メモリを管理するシステムの管理情報を作成することを
    特徴とする請求項1記載の制御方法。
  3. 【請求項3】 前記ブロックへのデータの書き込みがあ
    る場合に、一時にデータと前記管理情報との書き込みを
    行うことを特徴とする請求項1記載の制御方法。
  4. 【請求項4】 前記ブロックへのデータの書き込みがあ
    る場合に、データと前記管理情報との書き込みと同時に
    前記システムの管理情報の更新を行うことを特徴とする
    請求項3記載の制御方法。
  5. 【請求項5】 前記ブロックからのデータの読み出しが
    ある場合に、前記システムの管理情報を参照することを
    特徴とする請求項2記載の制御方法。
  6. 【請求項6】 電気的消去可能な不揮発性メモリを含む
    システムにおいて、 前記不揮発性メモリの消去単位に分割された各ブロック
    内にあって、該ブロックを管理する管理情報を記憶する
    記憶領域と、 システム起動時に、前記各ブロックに各々設けられた前
    記記憶領域内の情報を読み込み、前記不揮発性メモリを
    管理するシステムの管理情報を作成する管理情報作成手
    段と、 作成された前記管理情報を記憶する揮発性メモリとを備
    えることを特徴とするシステム。
  7. 【請求項7】 前記ブロックへのデータの書き込みがあ
    る場合に、一時にデータと前記管理情報との書き込みを
    行い、同時に前記システムの管理情報の更新を行う書込
    制御手段を更に備えることを特徴とする請求項6記載の
    システム。
  8. 【請求項8】 前記ブロックからのデータの読み出しが
    ある場合に、前記システムの管理情報を参照する読出制
    御手段を更に備えることを特徴とする請求項6または7
    記載のシステム。
JP11615893A 1993-05-18 1993-05-18 電気的消去可能な不揮発性メモリの制御方法及びシステム Pending JPH06332795A (ja)

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JP11615893A JPH06332795A (ja) 1993-05-18 1993-05-18 電気的消去可能な不揮発性メモリの制御方法及びシステム
KR94010822A KR970010238B1 (en) 1993-05-18 1994-05-17 Electrically erasable nonvolatile memory controlling method and system therefor

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KR (1) KR970010238B1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0997199A (ja) * 1995-09-28 1997-04-08 Canon Inc フラッシュrom管理方法及び装置及びコンピュータ制御装置
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US6195217B1 (en) * 1995-03-06 2001-02-27 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Hard disk equipped with a memory for storing file allocation table (FAT) information
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Families Citing this family (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007011872A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Toshiba Corp メモリカードとその制御方法

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KR970010238B1 (en) 1997-06-23

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