JPH08190510A - 不良部分を含む半導体メモリを搭載可能な情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】不良セルを含む半導体メモリを、不良セルの容
量に係わらず使用できる情報処理装置を提供する。 【構成】電気的に書換え可能な不揮発性メモリ２と、メ
モリコントローラ３と、外部との入出力を制御する入出
力コントローラ６とを備え、メモリコントローラ３は、
前記不揮発性メモリ２の構成セルの使用可、不可をテス
トし、使用可能なセルの容量を足し合わせた使用可能総
容量を示すデータを前記不揮発性メモリの特定の部分に
書き込み、記憶データをブロック単位で管理するテーブ
ルを作成し、該テーブルに、使用不可能なブロックの情
報を書き込む機能を備える。 【効果】不良を含むメモリを問題なく使用できるため、
不揮発性メモリ２としての低価格化に貢献する。また、
不良箇所の検出登録を製品出荷時に行なう必要がなく、
工程が省略できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性メモリを記憶
媒体とする記憶装置に係り、特に、不良部分を含むメモ
リを搭載しても、あるいは、使用中に不良メモリが発生
しても問題が起きないような記憶装置の実現に関する。

【０００２】

【従来の技術】不揮発性メモリを記憶媒体とした記憶装
置は、衝撃に対する信頼性の高さ、低消費電力、小型軽
量である等の特徴から、近年急速に要求が高まっている
記憶装置である。しかしながら、現状では磁気記憶装置
よりも高価であるため、現状のパーソナルコンピュータ
は、磁気記憶装置を搭載したものが主流となっている。
不揮発性メモリを記憶媒体とした記憶装置が高価である
理由は、不揮発性メモリの単価が高いためである。しか
し、今後、大容量の不揮発性メモリが開発されるにつ
れ、価格も下がっていくことが予想される。

【０００３】ところが、不揮発性メモリの大容量化が進
むにつれ、メモリに不良部分が発生する確率が増す。そ
のため、メモリの歩留まりが下がり、逆に価格が下がり
にくくなることが予想されている。そこで、メモリの製
造コストを下げるために、不良部分を含むメモリも使用
可能な記憶装置の開発が不可欠となっている。

【０００４】例えば、特開平２−２９２７９８号公報で
は、製造時点で不良ブロックを含むメモリ、あるいは、
使用中に使用不能に陥ったブロックをもつメモリが装置
内に存在しても、代替ブロックをもつことにより、不良
ブロックに別の代替ブロックを置き換えて使用する装置
が開示されている。したがって、装置内に設置した代替
ブロックの容量以内であれば、製造時点で不良ブロック
をもつメモリであっても、記憶装置に搭載して使用する
ことが可能である。これにより、外部からは、何事もな
かったように使用することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−２９２
７９８号公報記載の技術では、代替ブロックの容量は、
予め定められた一定の容量である。この容量は、記憶装
置のメモリ搭載面積、価格などから定められる。従っ
て、初期状態でのメモリに含まれている不良ブロックの
量が、代替ブロックの容量を越えていないメモリだけ
が、使用可能なメモリとなる。また、使用中に使用不能
に陥るブロックが発生すると、その不良ブロックの総量
が、代替ブロックの容量を超えた時点で、そのメモリは
使用不能となる。そのため、初期状態でメモリに許容さ
れる不良ブロックの量は、代替ブロックの容量よりも少
なめにする必要がある。よって、許容される不良ブロッ
クの量はさらに制限される。

【０００６】一方、通常、記憶装置を外部記憶装置とし
て使用する際には、ホストシステムが外部記憶装置の特
定の場所を読み出して、使用可能容量を算出し、それを
もとにファイル管理を行なったり、ユーザに記憶容量を
報告したりする。そのため、初期に設定されている容量
を安易に減らすことはできない。従って、もし搭載する
メモリの不良ブロックの量が多ければ、さらに代替ブロ
ック容量を増やすか、ホストシステムが使用可能容量を
知るために読み出す前記特定の場所を装置ごとに書き変
える必要が出てくる。しかしこのようなことは、試作レ
ベルでは十分可能でも、製品レベルでは、製造工程が増
えるためコストにはね返ってしまい、低価格を要求され
る装置においては容易に実現できるものではない。ま
た、代替ブロックの容量を増加させると、本来使用でき
るはずのメモリ容量が、代替ブロックにとられるため、
使用可能なメモリ容量が小さくなるという問題も生じ
る。

【０００７】特開平２−２９２７９８号公報記載の従来
技術は、以上の点が考慮されておらず、搭載できる不良
ブロックの数に制限があり、著しく不良ブロックの多い
メモリは選別して搭載しないようにする必要がある。そ
のため、更なる低価格化を追及するためには、電気的に
問題がなく、一部にでも使用可能なブロックが存在する
メモリであれば、これを搭載し、しかも、エンドユーザ
にとっては問題なく使用できるような工夫をする必要が
ある。

【０００８】本発明は、メモリに多数の不良ブロックが
含まれている場合であっても、そのメモリを搭載するこ
とのできる記憶装置を備えた情報処理装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、電気的に書替え可能な複数のメモ
リセルからなる半導体メモリと、前記半導体メモリへの
データの書き込み／読み出しを制御するメモリ制御手段
と、前記半導体メモリに格納してあるデータの格納位置
を、ファイル名と連鎖情報とにより明らかにするための
データを前記半導体メモリ上に格納するデータ管理手段
と、前記メモリ制御手段に、データ書き込み時には書き
込むべきデータと書き込み位置を、データ読み出し時に
は読み出し位置を、前記データ管理手段の情報を参照し
ながら受け渡す手段と、前記メモリセルのうち使用に適
さない部分を検出する手段と、前記検出手段の検出した
結果を前記データ管理手段に格納する手段とを有するこ
とを特徴とする情報処理装置が提供される。

【００１０】メモリ制御手段は、前記半導体メモリを複
数のブロックに分け、ブロック単位で前記データの書き
込み／読み出しを制御し、前記検出手段は、使用に適さ
ない部分を前記ブロック単位で検出し、さらに、前記検
出結果から、使用に適したブロックの総容量を求める手
段と、求めた容量を前記半導体メモリの予め定めた部分
に書き込む手段とを有することができる。

【００１１】また、前記データ管理手段に、前記検出手
段が検出した使用に適さないブロックの情報を書き込む
手段をさらに備えることができる。

【００１２】また、検出結果から、使用に適したブロッ
クの総容量を求める手段と、求めた容量から予め定めた
容量を減する手段と、減じた容量を前記半導体メモリの
予め定めた部分に書き込む手段とを有することもでき
る。

【００１３】

【作用】本発明の情報処理装置では、上述の検出手段を
備えることにより、装置自体が、使用に適した領域を検
出する。そして、使用に適した領域を示す情報を格納し
ておくことにより、使用に適した領域のみにデータの書
き込み／読み出しを行うことができる。これにより、搭
載している半導体メモリに多数の不良部分が存在して
も、少しでも使用可能な領域があるかぎり、使用するこ
とができる。

【００１４】したがって、製造時に多数の不良メモリセ
ルが生じた半導体メモリであっても、本発明の情報処理
装置で使用することができる。よって、製造時の出荷検
査は、配線のショート等の電気的不良のように、他の使
用可能な領域のアクセスに影響を及ぼす不良に関しての
み行えばよいので、製造コストを引き下げることが可能
となる。

【００１５】また、検出手段によって検出した使用に適
した領域の容量から、予め定めた容量を減じた容量を格
納しておいた場合、見かけ上は、メモリの容量が、実際
に使用可能な容量より少ない容量であると認識される。
これにより、使用中に不良に陥いる領域が存在しても、
記憶容量の低下をユーザに意識させないようにできる。

【００１６】また、検出手段は、前記半導体メモリに予
め定めたデータの書き込みを行い、この書き込みに用す
る時間が予め定めた時間内である場合に、使用可能と判
断するテスト方法を用いることができる。この方法を用
いることにより、テスト時に完全に使用不可能になって
いなくても、すぐに不良に陥ることが予想される領域
や、書き込みや消去に長時間を要するような、装置の性
能低下の原因になる領域を使用に不適当な領域と判断す
ることができる。これにより、使用に適するかどうかの
を判別が実用に即して行なえるようになる。

【００１７】さらに、アドレス変換テーブルを備え、こ
れに不良箇所の登録を行なうことにより、以降のアクセ
スにおいて、不良ブロックに書き込みを行なってしまっ
てから、不良を検出して別のブロックに書き込みに行く
という無駄な動作を省略することができる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の一実施例の情報処理装置につ
いて図面を用いて説明する。

【００１９】図６は、本発明の情報処理装置の全体構成
図を示した図である。図６のようにシステムバス７に
は、ＣＰＵ１０１（中央演算処理ユニット）と、ＢＩＯ
Ｓ(basic input output system)ＲＯＭ１０３と、主メ
モリ１０２とが接続されている。システムバス７には、
Ｉ／Ｏバス１１４がバスブリッジ１０４によって接続さ
れている。Ｉ／Ｏバス１１４には、表示制御装置１０
５、入力制御装置１０７、通信制御装置１０９、表示制
御装置１１０、補助記憶装置１１２が接続されている。
表示制御装置１０５には、表示装置１０６が接続されて
いる。入力制御装置１０７には、入力装置１０８が接続
されている。通信制御装置１０９は、ＬＡＮなどの通信
ネットワークに接続されている。表示制御装置１１０に
は、表示装置１１１が接続されている。

【００２０】本実施例では、補助記憶装置１１２は半導
体メモリを記憶媒体とした装置であるが、ＣＰＵ１０１
は、補助記憶装置１１２をハードディスク装置とみなし
てアクセスする。

【００２１】補助記憶装置１１２の構造について、さら
に詳しく説明する。

【００２２】図１のように、補助記憶装置１１２は、記
憶媒体である不揮発性メモリ２、記憶装置としての機能
を果たすようメモリ２を制御するメモリコントローラ
３、外部とメモリコントローラ３をインタフェースする
入出力コントローラ６を備えている。また、メモリコン
トローラ３の構成要素として、データの管理、メモリの
制御などにおける演算処理を行なうＣＰＵ４、ＲＯＭ５
が配置されている。ＲＯＭ５は、ＣＰＵ４の動作を行な
うためのプログラムが書き込まれている。なお、メモリ
コントローラ４には、通常、そのほかにもＲＡＭやＤＭ
Ａ(direct memoryaccess)、タイマ、メモリインタフェ
ースなどの回路も含まれるが、本実施例では図示および
説明を省略する。

【００２３】また、不揮発性メモリ２は、フラッシュメ
モリ、ＥＥＰＲＯＭ(electricallyerasable programabl
e ROM)、強誘電体メモリ等の書替え可能な不揮発性の半
導体メモリで構成する。本実施例では、フラッシュメモ
リを用いている。

【００２４】なお、メモリコントローラ３、入出力コン
トローラ６は、本実施例の補助記憶装置１１２では図１
のように別体となっているが、このような回路をＬＳＩ
で作成した場合には、これらを一つのＬＳＩにまとめる
ことも可能であるし、３つ以上にさらに分割しても良
い。また、別の組合せによる構成に変えることも可能で
ある。すなわち、補助記憶装置１１２は、不揮発性メモ
リ２の他に、外部とのインタフェースを行なう機能、デ
ータやメモリを制御する機能、そしてこれら機能を実現
するためのプログラムが格納されるメモリが、補助記憶
装置１１２内に最低限存在すれば良い。

【００２５】図６の情報処理装置が起動されると、図７
のフローチャートに示すように、ＣＰＵ１０１は、ＢＩ
ＯＳＲＯＭ１０３および補助記憶装置１１２のブータセ
クタに格納されているブートプログラムを実行する（ス
テップ２０１）。これにより、補助記憶装置１１２他周
辺装置の動作が可能になる。補助記憶装置１１２の動作
については、後に説明する。

【００２６】ＣＰＵ１０１は、ブート動作の状態等を表
示装置１０６に表示させ（ステップ２０２）、続けて、
補助記憶装置１１２からＯＳを補助記憶装置１１２にロ
ードさせ、主メモリ１０２にロードされたＯＳを実行さ
せる（ステップ２０３、２０４）。そして、アプリケー
ションソフトの実行等の指示があった場合、これを実行
する（ステップ２０５、２０６）。

【００２７】補助記憶装置１１２のファイルの書き込み
／読みだし動作について説明する。

【００２８】ＣＰＵ１０１は、システムバス７を通し
て、補助記憶装置１１２に対し、データの読み書きの要
求、そしてデータ、および、そのデータを書き込むべき
メモリ２の物理的位置の指示を行なってくる。この時、
ＣＰＵ１０１は、メモリコントローラ３を介して、一
旦、後で説明するメモリ２内のＦＡＴおよびディレクト
リを読みだすことにより、ファイルデータを読み書きす
べき物理的位置を定め、その定めた物理的位置を指定す
る。ＣＰＵ１０１は、読み書きの要求を、入出力コント
ローラ６内に設置されている入出力レジスタに対する読
み書きにより行なう。入出力コントローラ６はこれを受
け、ＣＰＵ１０１の要求内容をメモリコントローラ３に
伝える。メモリコントローラ３では、ＲＯＭ５に格納さ
れているプログラムを実行することにより、ＣＰＵ１０
１の要求に応えるように、メモリ２をアクセスする。

【００２９】具体的には、ＣＰＵ１０１からファイルデ
ータの書き込み要求があった場合、メモリコントロータ
３内のＣＰＵ４は、ＣＰＵ１０１から指定されたメモリ
２の物理的位置の領域を一旦消去する。これにより、そ
の物理的位置の領域にすでに書き込まれていたデータが
消去される。つぎに、ＣＰＵ４は、ＣＰＵ１０１から受
け取ったデータを、その物理的位置に書き込む。

【００３０】一方、ＣＰＵ１０１からデータの読み出し
要求があった場合、ＣＰＵ４は、ＣＰＵ１０１から指定
されたメモリ２の物理的位置の領域データを読みだし、
入出力コントローラ６を介して、ＣＰＵ１０１に送る。

【００３１】以上のような動作をする補助記憶装置１１
２におけるファイル管理の一例を図２を用いて説明す
る。

【００３２】図２において、不揮発性メモリ２に記録さ
れているファイル１１をセクタアドレス順に並べた図で
ある。ファイル１１は、ブートセクタ１２、ＦＡＴ−Ａ
１３、ＦＡＴ−Ｂ１４、ＤＩＲ１５、ファイル１６の順
に格納されている。

【００３３】ブートセクタ１２には、補助記憶装置１１
２を立ち上げるためのブートプログラムの一部が書き込
まれている。他のブートプログラムは、ＢＩＯＳＲＯＭ
に格納されている。また、ブートセクタには、この不揮
発性メモリ２の内部構成に関する情報も書き込まれてい
る。本実施例では、補助記憶装置１１２は、ＣＰＵ１０
１からハードディスク装置と同じようにアクセスされる
ことができるように、不揮発性メモリ２の内部構成に関
する情報を、磁気ディスク装置の情報のように、ヘッド
数、シリンダ数、シリンダ内のセクタ数、総セクタ数な
どに置き換えてブートセクタ１２に書き込んでいる。こ
の情報により、ＣＰＵ１０１のドライブソフトウェア
が、この不揮発性メモリ２に対するファイル管理を決定
する。

【００３４】ＦＡＴ−Ａ１３は、ＦＡＴ（ファイルアロ
ケーションテーブル）と呼ばれる一種のアドレス管理テ
ーブルである。ファイルが格納されているクラスタのつ
ながりを示すテーブルである。ＦＡＴ−Ｂ１４は、信頼
性を高めるためのＦＡＴ−Ａ１３のコピーであり、全く
同一の内容となっている。

【００３５】ディレクトリファイル１５は、本不揮発性
メモリ２に格納されているファイル名と、そのファイル
の属性、そしてＦＡＴとの対応が書き込まれている。

【００３６】ファイル１６は、実際に不揮発性メモリ２
に格納されているファイルである。このファイルの書き
込み／読出し方法については、先ほど説明した。

【００３７】ＣＰＵ１０１は、ＦＡＴ−Ａ１３、及びデ
ィレクトリファイル１５を読み出すことにより、読み出
したいファイルが不揮発性メモリ２上のどこにあるかを
知ることができる。例えば「ＡＢＣ」というファイルを
読み出したいときには、まずディレクトリファイルか
ら、「ＡＢＣ」というファイル名を探し、見つけたらそ
のファイルの属性に記録されている先頭アドレス（ここ
ではメモリの物理的位置）を読み出す。通常不揮発性メ
モリ２の記憶単位はセクタと呼ばれ、ファイル管理にお
ける記憶単位はクラスタと呼ばれる。通常、クラスタ
は、４セクタや８セクタ等の予め定めた一定のセクタ数
であるので、先の先頭アドレスから、その不揮発性メモ
リ２のセクタ単位のアドレスに変換して、「ＡＢＣ」の
格納位置を知ることができる。そしてファイルが１クラ
スタに収まらないときには、ＦＡＴ−Ａ１３の先頭アド
レスの場所を読み出すことにより、続くファイルがどこ
に格納されているのかが判る。

【００３８】ここで、一つのファイルであるのに連続し
て書き込まれていないことがある理由には、２つの場合
が考えられる。一つは、ＣＰＵ１０１が主メモリ１０２
を管理するファイル管理システムは、効率良く記憶する
ために、一度ファイルを格納したが不要になって空いて
しまっている領域に、新しく格納するファイルをすきま
なく埋めていこうとするが、その隙間に入らなかった場
合に、離れた領域に書き込ませた場合である。そしても
う一つの場合は、不揮発性メモリ２が何らかの理由によ
り、部分的に使用不能に陥り、データの書き込みができ
なくなっている領域をとばして使用する場合である。

【００３９】何らかの理由とは、記憶媒体の初期不良、
劣化、異物の混入などが考えられる。ＦＡＴにおいて
は、このような使用不能に陥ったクラスタを表すコード
が、該当する部分に書き込まれる。図２の例では、”Ｆ
ＦＦ７”がそのようなクラスタを表す。

【００４０】本実施例では、不良クラスタの検出、登録
を不揮発性メモリ２内に備えたルーチンで行なう。

【００４１】この不良クラスタの検出および登録のルー
チンを図３を用いて説明する。このルーチンは、図１の
ＲＯＭ５に格納されているプログラムの一部であり、Ｃ
ＰＵ４により実行されるものである。図３のフローチャ
ート、及び図１、図２の構成要素を用いて動作を説明す
ると、ＣＰＵ１０１から、システムバス７を介して、不
良検出及び登録を要求するコマンドが発行される（ステ
ップ４０１）。これは入出力コントローラ６に設置され
ているレジスタへの設定により行なわれる。これを受け
ると、不揮発性メモリ２に対し、全メモリセルの消去、
あるいは消去という動作がない不揮発性メモリであれば
全てのセルに「０」の書き込みを行なう（ステップ４０
２）。次に、アドレスの先頭から、（ステップ４０２）
とは反対のデータ、例えば消去の状態で「１」になるメ
モリであれば「０」を、消去の状態で「０」になるメモ
リであれば「１」を、全てに「０」を書き込んだ場合に
は「１」を書き込む動作をメモリに対し行なう（ステッ
プ４０３）。

【００４２】そしてこの書き込みの際に、書き込み時間
測定タイマを起動させる（ステップ４０４）。なお、こ
のタイマは、ＣＰＵ４がソフトウェアで測定するもので
も良いし、メモリコントローラ３内に設けたハードウェ
アタイマによって測定するものでも良い。そして、予め
定めた時間内に書き込みが正常終了するかを確認し（ス
テップ４０５）、終了すれば次に進む。予め定めた時間
内に書き込みが終了しなければ、そのクラスタ全体を不
良として記録する（ステップ４０６）。

【００４３】そして全ての領域に対してこの動作が完了
したら（ステップ４０７）、各領域に対するデータの読
み出しを行なう（ステップ４０８）。この時の読み出し
データを書き込み値と比較する（ステップ４０９）。異
なっていれば、先程と同様にそのクラスタ全体を不良と
して記録する（ステップ４１０）。そして全ての領域に
対してこの動作が終了したら（ステップ４１１）、次
に、再度全メモリセルの消去、あるいは消去という動作
がない不揮発性メモリであれば全てのセルに「０」の書
き込みを行なう（ステップ４１２）。但し、今回の消去
時には、ステップ４０４と同様にタイマを動作させ（ス
テップ４１３）、消去時間、あるいは書き込み時間を測
定する（ステップ４１４）。そして、その時間により
良、不良の判別をして、不良領域の記録をする（ステッ
プ４１５）。

【００４４】全セルについて終了したら（ステップ４１
６）、不良領域の記録から使用可能総容量を算出し、図
２のブートセクタ内の記憶容量に関する情報を格納する
領域に対し書き込み、あるいは書き替えを行なう。ま
た、ＦＡＴ−Ａ１３、ＦＡＴ−Ｂ１４の領域に、クラス
タ番号を登録するととも、不良領域を含むクラスタに対
して、不良を表すコード（本実施例では、ＦＦＦ７）の
登録を行なう（ステップ４１７）。これにより、ＦＡＴ
−Ａ，Ｂが、作成される。

【００４５】なお、上記シーケンスにおいて一度不良領
域として記録された領域は、他の検査を行なう必要はな
い。例えば、書き込み時間が不良になっていたら、その
領域に関しては読み出しの検査以降を省略しても良い。
以上で検出、登録のシーケンスを終了する。

【００４６】上記実施例によれば、不揮発性メモリ２の
製造時に発生した不良領域の容量にかかわらず、少しで
も使用可能な領域が存在する不揮発性メモリであれば、
これを使用することができるので、不揮発性メモリの製
造コストを下げることができる。

【００４７】また、検出した不良箇所を、ＣＰＵ１０１
がデータを読み書きする位置を定めるために使用するＦ
ＡＴにコードで登録することにより、ＣＰＵ１０１側で
は、不良箇所を意識せずに、不良を含んだメモリ２を使
用することができる。したがって、不揮発性メモリ２の
製造コストを低減することができる。

【００４８】さらに、ＣＰＵ１０１が、不揮発性メモリ
２用のＦＡＴ作成手段を備えていなくても、ＦＡＴを構
成することができ、リフォーマットが可能となる。した
がって、ＣＰＵ１０１は、不揮発性メモリ２を記憶媒体
とする補助記憶装置１１２をハードディスク装置などと
同様に扱うことができる。よって、補助記憶装置１１２
を、従来のハードディスク装置等の磁気ディスク装置を
備えた情報処理装置に、磁気ディスク装置等に変えて取
付け、使用することができる。

【００４９】したがって、本実施例の不揮発性メモリ２
を備えた補助記憶装置は、磁気ディスク装置と互換性の
あり、しかも、製造コストが低いという利点をもってい
る。

【００５０】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。

【００５１】第２の実施例の情報処理装置では、メモリ
２のファイル管理上のファイル格納アドレス（以下管理
アドレスと称す）と、メモリ上のファイルが格納されて
いる物理的な位置を示すアドレス（以下物理アドレスと
称す）が異なるような格納方法を用いる。この方法は、
ファイルの書き込み時に、その領域に既に書き込まれて
いるファイルを消去する時間をユーザに認識させないよ
うにすることができる。

【００５２】このファイル管理方法を用いた場合の、補
助記憶装置１１２の書き込み／読み出し動作について図
８を用いて説明する。

【００５３】ＣＰＵ４は、ＲＯＭ５のプログラムを読み
込んで、図８のように動作する。ＣＰＵ４は、ＣＰＵ１
０１からデータの書き込み要求があれば（ステップ３０
１）、メモリ２の消去済み箇所を検索し（ステップ３０
２）、入出力コントローラ６を通して受け取ったデータ
をメモリ２の検索した箇所に書き込み（ステップ３０
３）、さらに、書き込んだ物理位置に管理アドレスを登
録する（ステップ３０４）。これが、図４に示したアド
レス変換テーブル２１である。

【００５４】図４において、一つのマスは、メモリ２上
でのファイルの格納単位を示しており、同時にメモリ２
上の物理的な位置関係に対応している。例えば、左上の
マスは、物理アドレスの１に対応し、その右隣は、物理
アドレスの２に対応する。上から２段目の左端は物理ア
ドレスの７、以下、マスの並びが物理アドレスの順序に
一致しているとする。そしてそれぞれのマスに書き込ま
れている数字２２は、管理アドレス値である。物理アド
レスと管理アドレスが一致している箇所もあるが、異な
っている箇所もある。上述のステップ３０４は、この管
理アドレス値２２をメモリ２に登録するステップであ
る。

【００５５】ステップ３０５では、ステップ３０４で登
録した管理アドレス値と等しいアドレス値が、すでに他
の物理アドレスに書き込まれていないかどうか探索し、
書き込まれている場合は、ステップでに書き込まれてい
た管理アドレスに記録されているデータを無効にする
（ステップ３０６）。図４で、×の付いたアドレス２３
が、ステップ３０４で同じ管理アドレスで書換えが起こ
り、ステップ３０６で無効にされたデータが書き込まれ
ている物理アドレスを示す。例えば、図４のように、ス
テップ３０３で、物理アドレス３３にデータを書き込
み、ステップ３０４で管理アドレス８をその位置に登録
したとする。すると、ステップ３０５では、物理アドレ
ス８に同じ管理アドレス８がすでに書き込まれているの
で、ステップ３０６で物理アドレス８に登録されている
データを無効化する。新しい有効なデータは、物理アド
レス３３の領域に書かれている。

【００５６】無効となった物理アドレスの領域は、ＣＰ
Ｕ１０１からのアクセスがないとき（ステップ３０９）
を見計らって消去する（ステップ３１０）。これによ
り、ＣＰＵ１０１、引いてはユーザに消去動作の時間を
認識されずにすむため、高速処理の要求に応えることが
できる。

【００５７】一方、ステップ３０１で、読み出し要求が
あれば、受け取った管理アドレス値に該当する物理アド
レスの領域を読み出し、入出力コントローラ６を通して
ＣＰＵ１０１に送る（ステップ３０７、３０８）。

【００５８】このようなファイル管理方法の本実施例に
おいては、図５のように、メモリ２の不良領域の検出結
果から使用可能総容量を算出した後、その使用可能総容
量から予め定めた容量を減ずる（ステップ５０１）。そ
して、減じた容量を、使用可能総容量として、ブートセ
クタ１２に登録する。また、ＦＡＴ−Ａ１３、ＦＡＴ−
Ｂ１４に対しても、容量が少なく見えるように、不良登
録する箇所を水増ししておく。他の構成および動作は、
第一の実施例と同様であるので説明を省略する。

【００５９】このように、実際よりも少ない記憶容量を
登録するのは、以下のような理由による。

【００６０】本実施例の情報処理装置は、管理アドレス
と物理アドレスとをテーブルによって対応させて用いる
ファイル管理方法である。しかも、同じファイルを書き
替える際に、まず、メモリの空いている領域を探索して
これにへ書き込んで、後で前のファイルを消去するファ
イル管理方法をとっている。これにより、消去している
時間をユーザに認識させないという利点がある。このよ
うなファイル管理方法では、管理上の記憶容量と物理的
な記憶容量とが一致していても、ファイルを格納すると
いう動作を問題なく行うことができるが、実際には記憶
容量を全て満たすだけのファイルを格納していなくて
も、管理アドレス上は全て使いきっている状況になり得
る。具体的には、消去すべき前のファイルを消去する前
の状態で、次々に書替えの指示があり、空いている領域
がない状態で、さらにつぎの書替えの指示があった場合
である。この場合には、ファイルの書替え時には、前に
格納したファイルを消去してから、その同じ物理アドレ
ス領域に再び書き込むことになる。したがって、消去時
間をユーザに認識させなくてすむという効果が期待でき
なくなる。

【００６１】そこで、第二の実施例では、不良検出動作
で得た記憶総容量より少ない値を、ブートセクタおよび
ＦＡＴに登録することにより、ＣＰＵ１０１は、このブ
ートセクタに登録された記憶容量分のファイルを書き込
みしか指示しない。したがって、同じ管理アドレスのフ
ァイルを書換える場合であっても、メモリ２に書き込み
のための空き領域が存在する可能性が高くなる。すなわ
ち、同じ管理アドレスのファイルを一旦消去してから書
き込むという動作を行うことが非常に少なくなる。した
がって、消去時間をユーザに認識させることなく、常
に、迅速に書替え動作を行うことができる。

【００６２】なお、第２の実施例のファイル管理方法に
おいて、先程も簡単に述べたがＦＡＴは、管理アドレス
をもとにした登録になるため、ＦＡＴの終わりの部分か
ら不良クラスタ分だけ、不良コードを書き込んでいくな
ど、任意の場所に不良コードを書き込めば良い。ただ
し、図４に示すようなアドレス変換テーブルには、不良
領域の物理的な相対位置に不良を示すコードを登録す
る。

【００６３】上述したように、第１および第２の実施例
では、補助記憶装置１１２内にＣＰＵ４とＲＯＭ５を含
むメモリコントローラ３を搭載し、補助記憶装置１１２
内の不揮発メモリ２の不良セルを検出し、使用可能な総
容量を登録するプログラムをＲＯＭ５に格納し、これを
ＣＰＵ４が実行する構成である。しかしながら、これに
限らず、不良セルの検出登録プログラムを別に備え、図
７のステップ２０６においてアプリケーションプログラ
ムの１つとしてＣＰＵ１０１がこれを実行させる構成に
することもできる。この場合には、補助記憶装置１１２
内のＣＰＵ４とＲＯＭ５とが不要であるので、簡潔な構
成にすることができる。

【００６４】上述の実施例では、補助記憶装置１１２の
不良検出登録の動作をＣＰＵ１０１の指示によって行う
構成であったが、補助記憶装置１１２自体に、不良検出
登録の動作のユーザから受け付けるスイッチを設けてお
き、このスイッチの操作によってＣＰＵ４が不良検出登
録を行うようにすることもできる。このスイッチを設け
た場合には、補助記憶装置１１２をＣＰＵ１０１等のホ
ストに接続されていない状態であっても、不良検出登録
動作を行うことができるので、情報処理装置の設置時
や、補助記憶装置１１２の出荷検査に用いることができ
る。

【００６５】また、上述の実施例においては、不良検出
登録動作を、情報処理装置の設置時や補助記憶装置１１
２の出荷時の他に、不良領域が新たに発生した場合に行
うことができる。この場合、すでに補助記憶装置１１２
に記録されているデータを、不良の検出動作によって消
去してしまうことになるが、新たに発生した不良領域を
登録することができる。また、第２の実施例の構成で
は、使用中に発生した新たな不良領域のために、空き領
域の容量が減ってしまった場合であっても、不良検出登
録動作で、書き込みのための新たな空き領域を確保する
ことができるので、書き込み時の消去待ちをする確立が
低くなる。

【００６６】また、上述の実施例では、補助記憶装置１
１２の記憶媒体として、不揮発性メモリ２を用いたが、
スタティックＲＡＭを用いた場合にも同様に不良検出を
行うことができる。この場合、補助記憶装置１１２内に
図１０のようにバッテリ電源１００１を配置し、スタテ
ィックＲＡＭに電圧を供給する構成にする。また、記憶
媒体として、ＤＲＡＭを用いることもできる。この場
合、図９のように、バッテリ電源１００１と、ＤＲＡＭ
１００３の定期的にそのデータの内容を再書き込みする
ためのリフレッシュコントローラ１００４を配置する。

【００６７】本実施例の情報処理装置を効果をまとめる
と以下のようになる。

【００６８】まず、本実施例の情報処理装置において
は、不良を含む半導体メモリを記憶媒体として用いて、
不揮発性メモリ２を構築できるため、メモリの歩留まり
を向上させ、低価格化に貢献する。

【００６９】さらに、本不揮発性メモリ２を製品として
出荷する際に、不揮発性メモリ２の不良箇所の検査、登
録を行なわず、不揮発性メモリ２のエンドユーザが、使
用可能総容量を検査することができる。これにより、製
造工程を減らすことができ、一層の低価格化を実現でき
る。

【００７０】また、不良箇所の検査において、書き込み
時間、及び消去時間を測定して、規定した時間より長か
った場合には、その領域を不良として扱う構成であるた
め、完全に不良になってはいないが書き込み時間、消去
時間が長く必要となる領域を使用しないことになる。こ
れにより、書き込みおよび消去速度を一定値以上に保持
でき性能の低下を防ぐことができる。

【００７１】また、書き込み消去に時間がかかる領域
は、検査の時点では完全に不良ではないが、近いうちに
使用不能に陥ることが予想される。したがって、これを
使用しないことにより、書き込んだデータを損失する確
立が小さくなり、信頼性を向上させることができる。

【００７２】また、第二の実施例のように、不良箇所の
検出による使用可能な総容量を実際の値より少なくなる
ように登録することにより、セクタに余裕をもたせるこ
とができ、書換え時の消去時間の省略が可能となること
が多くなる。また不良箇所を、不揮発性メモリ２内のア
ドレス変換テーブルに登録することにより、以降の不良
領域の扱いが容易になる。

【００７３】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、メモリ
に含まれる不良領域の量にかかわらず、そのメモリを搭
載することのできる記憶装置を備えた情報処理装置を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の情報処理装置の補助記
憶装置１１２の構成を示すブロック図。

【図２】図１の不揮発性メモリのファイル構成を示す説
明図。

【図３】第１の実施例の情報処理装置の操作を示すフロ
ーチャート。

【図４】本発明の第２の実施例のアドレス変換方式のフ
ァイル管理方法におけるアドレス変換テーブルを示す説
明図。

【図５】本発明の第２の実施例の情報処理装置の動作を
示すフローチャート。

【図６】本発明の第１の実施例の情報処理装置の全体構
成を示すブロック図。

【図７】図６の情報処理装置の起動時の動作を示すフロ
ーチャート。

【図８】図６の情報処理装置の主メモリの書き込み／読
み出し動作を示すフローチャート。

【図９】図１の補助記憶装置１１２にＤＲＡＭを搭載し
た場合のブロック図。

【図１０】図１の補助記憶装置１１２にＳＲＡＭを搭載
した場合のブロック図。

【符号の説明】

２…不揮発性メモリ、３…メモリコントローラ、４…Ｃ
ＰＵ、５…ＲＯＭ、６…入出力コントローラ、１２…ブ
ートセクタ、１３…ＦＡＴ−Ａ、１５…ＤＩＲ、１０１
…ＣＰＵ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気的に書替え可能な複数のメモリセルか
   らなる半導体メモリと、 前記半導体メモリへのデータの書き込み／読み出しを制
   御するメモリ制御手段と、 前記半導体メモリに格納してあるデータの格納位置を、
   ファイル名と連鎖情報とにより明らかにするためのデー
   タを前記半導体メモリ上に格納するデータ管理手段と、 前記メモリ制御手段に、データ書き込み時には書き込む
   べきデータと書き込み位置を、データ読み出し時には読
   み出し位置を、前記データ管理手段の情報を参照しなが
   ら受け渡す手段と、 前記メモリセルのうち使用に適さない部分を検出する手
   段と、 前記検出手段の検出した結果を前記データ管理手段に格
   納する手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記メモリ制御手段
   は、前記半導体メモリを複数のブロックに分け、ブロッ
   ク単位で前記データの書き込み／読み出しを制御し、 前記検出手段は、使用に適さない部分を前記ブロック単
   位で検出し、 前記検出手段の検出結果から、使用に適するブロックの
   総容量を求める手段と、 求めた容量を前記半導体メモリの予め定めた部分に書き
   込む手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
3. 【請求項３】請求項２において、前記データ管理手段
   に、前記検出手段が検出した使用に適さないブロックの
   情報を書き込む手段をさらに有することを特徴とする情
   報処理装置。
4. 【請求項４】請求項１において、前記メモリ制御手段
   は、前記半導体メモリを複数のブロックに分け、ブロッ
   ク単位で前記データの書き込み／読み出しを制御し、 前記検出手段は、使用に適さない部分を前記ブロック単
   位で検出し、 前記検出手段の検出結果から、使用に適するブロックの
   総容量を求める手段と、 求めた容量から予め定めた容量を減ずる手段と、 減じた容量を前記半導体メモリの予め定めた部分に書き
   込む手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
5. 【請求項５】請求項１において、前記メモリ制御手段
   は、前記受け渡す手段から受け取った書き込み／読み出
   し位置と異なる位置に書き込み／読み出しを行うもので
   あり、 前記メモリ制御手段が実際に書き込み／読み出しを行う
   位置と、前記受け渡す手段から受け取った書き込み／読
   み出し位置との関係を管理するアドレス変換テーブルを
   作成する手段と、 前記検出手段が検出した使用に適さない領域を、前記ア
   ドレス変換テーブルに登録する手段とをさらに有するこ
   とを特徴とする情報処理装置。
6. 【請求項６】請求項１において、前記検出手段は、前記
   半導体メモリに予め定めたデータの書き込みを行い、こ
   の書き込みに用する時間が予め定めた時間より長くかか
   る部分を使用に適さない部分とすることを特徴とする情
   報処理装置。
7. 【請求項７】請求項１において、前記検出手段は、前記
   半導体メモリに予め定めたデータの書き込みを行い、さ
   らに、前記書き込んだデータの読み出しを行い、読み出
   したデータと前記予め定めたデータと比較し、これらの
   データが一致しない部分を、使用に適さない部分とする
   ことを特徴とする情報処理装置。