JPH0845287A - Nonvolatile memory - Google Patents

Nonvolatile memory

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JPH0845287A
JPH0845287A JP18109894A JP18109894A JPH0845287A JP H0845287 A JPH0845287 A JP H0845287A JP 18109894 A JP18109894 A JP 18109894A JP 18109894 A JP18109894 A JP 18109894A JP H0845287 A JPH0845287 A JP H0845287A
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JP
Japan
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address
memory
data
area
blocks
Prior art date
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JP18109894A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Hase
昌 長谷
Junichi Kimura
淳一 木村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the long service life of a memory as a result by enabling an uniform writing frequency while allowing the memory to have a management information corresponding to all stored data blocks one by one. CONSTITUTION:This memory is classified into a data area 11 consisting of plural blocks storing data in memories and an address area 12 managing the data area. The address area 12 has address storage memories corresponding to blocks one by one and stores management information of blocks and since it can operate the storage area of data and the storage area of address management information so that writing frequencies in them become uniform, service lives of internal nonvolatile media become all the same.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、寿命がメモリの書き込
み回数に依存するフラッシュメモリ等のメモリに関し、
特に長寿命化を図りながら高速検索を可能とするアドレ
ス管理方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a memory such as a flash memory whose life depends on the number of times of writing to the memory,
In particular, the present invention relates to an address management method that enables a high-speed search while extending the service life.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

(発明に最も近い公知例)電源を切ってもデータの内容
を保持し続ける不揮発性メモリで、磁気媒体を用いたビ
デオテープの代わりに、機械的駆動系を持たない半導体
メモリを用いる事は消費電力、安定性の面で有利であ
る。近年、この様な半導体メモリの中で、読みだしや書
き込みが自由にでき、電源供給を断たれてもデータを保
持し続ける不揮発な半導体メモリとして、フラッシュメ
モリが注目されている。フラッシュメモリはハードディ
スク等と比べ機械的駆動部が無く、信頼性の高い安定し
た記憶媒体であるが、メモリへの書き込み回数が10万
回程度で限界であり、同位置に書き込みが集中すると全
体としての寿命が短くなるという問題がある。これを解
決するために、従来は書き込み頻度を均一にするため
に、書き込みを行うデータ領域を管理し、その管理情報
をバックアップ電源付きのSRAMや磁気ディスク等に
記憶させていた。
(The closest known example to the invention) It is a non-volatile memory that retains the contents of data even when the power is turned off, and using a semiconductor memory that does not have a mechanical drive system instead of a video tape using a magnetic medium is a consumption. It is advantageous in terms of power and stability. In recent years, among such semiconductor memories, a flash memory has been attracting attention as a nonvolatile semiconductor memory that can be freely read and written and that retains data even when power supply is cut off. A flash memory is a reliable and stable storage medium without a mechanical drive unit compared to a hard disk, etc., but the number of writes to the memory is limited to about 100,000 times, and if writing is concentrated at the same position, overall There is a problem that the life of the product is shortened. In order to solve this, conventionally, in order to make the writing frequency uniform, the data area to be written is managed, and the management information is stored in the SRAM with a backup power source, a magnetic disk, or the like.

【0003】図10に従来の不揮発性メモリの構成図を
示す。図10はデータを格納するデータ領域101と、
その記憶状態を管理するアドレス領域102で構成され
る。アドレス領域102としては、例えばSRAMが用
いられる事が多く、このSRAMを電池103によりバ
ックアップすることにより、不揮発性メモリを使用して
いる装置の電源を落としても、アクティブなブロックの
場所は記憶されている。
FIG. 10 shows a block diagram of a conventional nonvolatile memory. FIG. 10 shows a data area 101 for storing data,
It is composed of an address area 102 for managing the storage state. An SRAM, for example, is often used as the address area 102. By backing up this SRAM with a battery 103, the location of an active block is stored even when the power of a device using the nonvolatile memory is turned off. ing.

【0004】また、アドレス記憶メモリとして不揮発性
メモリを用いる事によりバックアップの電池を用いなく
てもアドレスの管理情報を記憶できる。
Further, by using a non-volatile memory as the address storage memory, the address management information can be stored without using a backup battery.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記アドレス記憶メモ
リにSRAMを用いた不揮発性メモリにおいては、アド
レス記憶メモリをバックアップ電池付きのSRAMで構
成するため、振動や接触不良あるいは人為的な誤りによ
りバックアップ電池による電流が一時的に途切れ、アド
レス管理情報が消失してしまう信頼性の問題や、バック
アップ電池のインターフェース回路等の追加によるコス
ト増大の問題点がある。
In the nonvolatile memory using the SRAM as the address storage memory, since the address storage memory is composed of the SRAM with the backup battery, the backup battery is liable to be caused by vibration, contact failure or human error. Due to this, there is a problem of reliability in which the current is temporarily interrupted and the address management information is lost, and a problem of increase in cost due to addition of an interface circuit of a backup battery.

【0006】また、アドレス記憶メモリを不揮発性媒体
で構成した不揮発性メモリにおいては、アドレス記憶メ
モリに書き込みが集中し、回路全体の寿命がアドレス記
憶メモリの寿命に依存して短くなってしまう。
Further, in a non-volatile memory in which the address storage memory is composed of a non-volatile medium, writing concentrates on the address storage memory, and the life of the entire circuit becomes shorter depending on the life of the address storage memory.

【0007】本発明の目的はアドレス記憶メモリを不揮
発性媒体で構成し、かつ不揮発性メモリの寿命を長くす
ることにある。
An object of the present invention is to configure the address storage memory with a non-volatile medium and to extend the life of the non-volatile memory.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、データ領域内のアドレス全てに対応する数だ
けアドレス記憶メモリを持ち、各ブロックのアドレス管
理情報を対応するアドレス記憶メモリに保持する事であ
る。図2はその概略図である。
[Means for Solving the Problems] A means for solving the above problems has an address storage memory in a number corresponding to all the addresses in a data area, and holds address management information of each block in the corresponding address storage memory. Is to do. FIG. 2 is a schematic diagram thereof.

【0009】データ領域21は複数のブロック(図の場
合は8個)に分割されている(このブロックは複数個の
記憶メモリによって構成されていて、アドレスはブロッ
クに対し割り当てられている。)。そして、常にそのう
ちの1つがアクティブなブロックとして最新のデータの
書き込みが行われる。一方、アドレス領域22は、デー
タ領域21の複数のブロックと1対1に対応したアドレ
ス記憶メモリに分割されており、アクティブなブロック
のアドレス管理情報が、そのブロックと対応しているア
ドレス記憶メモリに記憶される。
The data area 21 is divided into a plurality of blocks (eight in the case of the figure) (this block is composed of a plurality of storage memories, and addresses are assigned to the blocks). Then, the latest data is always written with one of them as an active block. On the other hand, the address area 22 is divided into address storage memories corresponding to the blocks of the data area 21 in a one-to-one correspondence, and the address management information of the active block is stored in the address storage memory corresponding to the block. Remembered.

【0010】[0010]

【作用】上記の管理方法ではデータ領域、アドレス領域
共に同一の書き込み頻度を均一にするよう動作するため
内部の不揮発性媒体の寿命がすべて同じになる。不揮発
性メモリの寿命はその中の不揮発性媒体のうち最も寿命
の短いものに依存するため、上記の方法により管理され
た不揮発性メモリは寿命が最も長くなる。
According to the above management method, the data areas and the address areas operate so that the same write frequency is made uniform, so that the lifetimes of the internal nonvolatile media are all the same. Since the lifetime of the nonvolatile memory depends on the nonvolatile medium having the shortest life among the nonvolatile media, the nonvolatile memory managed by the above method has the longest life.

【0011】[0011]

【実施例】本発明による不揮発性メモリ装置の第1の実
施例を図1に示す。本発明の特徴の部分は、図中の点線
で囲まれた部分である。第1の実施例の回路は、機能的
に大きく3つの部分により構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a non-volatile memory device according to the present invention is shown in FIG. The characteristic part of the present invention is a part surrounded by a dotted line in the drawing. The circuit of the first embodiment is functionally largely composed of three parts.

【0012】1つは、データを記憶するデータ領域11
である。データ領域11は、複数個のブロックによって
構成される。さらにブロックは、複数個の記憶メモリに
よって構成されている。アドレスは、ブロックに対し割
り当てられている。2つめは、データ領域11のアドレ
スを管理するアドレス領域12である。3つめは、読み
だし、書き込みのデータバスを選択するセレクタ13で
ある。簡単のため、管理アドレス数は8とする。従っ
て、11は8つのブロック111〜118によって構成
される。さらに、12はアドレス管理情報を記憶するア
ドレス記憶メモリ121と、121を検索してデータ領
域11の読みだし、書き込みを行うアクティブなブロッ
クの位置を得るアドレス検索回路4に分けられ、さらに
121に記憶されるアドレス管理情報を4に送るデータ
線41、121のアドレス記憶メモリが読みだしか、書
き込みかを決める制御信号線48、4から121にアド
レスを送出するアドレス線45、セレクタ13を制御す
る信号線47よりなる。 図1の装置を用いた不揮発性
メモリの機能図を図2に示す。このメモリは入力データ
を記憶するデータ領域21、データ領域を管理するアド
レス領域22に大別される。さらに21はアクセスの最
小単位となる複数のブロックで構成され、22は21の
ブロックのアドレス管理情報を記憶するための、アドレ
ス記憶メモリによって構成される。
The first is a data area 11 for storing data.
Is. The data area 11 is composed of a plurality of blocks. Further, the block is composed of a plurality of storage memories. Addresses are assigned to blocks. The second is an address area 12 that manages the address of the data area 11. The third is a selector 13 for selecting a data bus for reading and writing. For simplicity, the number of management addresses is 8. Therefore, 11 is composed of eight blocks 111 to 118. Further, 12 is divided into an address storage memory 121 for storing address management information, and an address search circuit 4 for searching 121 to read the data area 11 and obtain a position of an active block for writing, and further stores in 121. Control signal lines 48 for sending the address management information to 4 to determine whether the address storage memories of the data lines 41, 121 read or write, address lines 45 for sending addresses from 4 to 121, and signals for controlling the selector 13. Consists of line 47. A functional diagram of a non-volatile memory using the device of FIG. 1 is shown in FIG. This memory is roughly divided into a data area 21 for storing input data and an address area 22 for managing the data area. Further, 21 is composed of a plurality of blocks which are the minimum units of access, and 22 is composed of an address storage memory for storing address management information of the 21 blocks.

【0013】入力データはアクティブになっているブロ
ックに書き込まれる。(この図では、二重丸の部分がア
クティブなブロックの管理情報を表している。)同時
に、それに対応したアドレス記憶メモリにはそのブロッ
クの管理情報が書き込まれる。1つのブロックへの書き
込みが終了すると、今のブロックをクローズし、アドレ
ス記憶メモリを検索、次に書き込みを行うブロックを選
択し、アクティブにする。この際、アクティブにするブ
ロックは、データ領域21内のブロックの書き込み頻度
を均一にする様に選択するのであれば、どのように選ん
でも構わない。一番簡単な方法は、アドレス検索メモリ
を上から順に選択していく方法であるが、これはシーケ
ンシャルにメモリを使う、動画像などのデータを記憶す
る際に適している。
Input data is written to the active block. (In this figure, the double circles represent the management information of the active block.) At the same time, the management information of that block is written to the corresponding address storage memory. When writing to one block is completed, the current block is closed, the address storage memory is searched, and the block to be written next is selected and activated. At this time, the block to be activated may be selected in any manner as long as it is selected so as to make the writing frequency of the blocks in the data area 21 uniform. The simplest method is to select the address search memory in order from the top, which is suitable for sequentially using the memory and storing data such as moving images.

【0014】この回路は、データ領域は図10に示す回
路に比べ、単一媒体で回路を構成でき、またバックアッ
プ電源等の回路部分がないため、単純な構成になるが、
ブロックの数が多くなると、アドレス記憶メモリを検索
する時間が問題になってくる。
Compared to the circuit shown in FIG. 10, this circuit has a simple structure because the circuit can be constituted by a single medium and there is no circuit part such as a backup power source.
As the number of blocks increases, the time required to search the address storage memory becomes a problem.

【0015】この問題の解決法として、アドレス記憶メ
モリを階層構造にする事によって、検索時間を短縮させ
る事が出来る。
As a solution to this problem, the search time can be shortened by making the address storage memory a hierarchical structure.

【0016】以下に図1の変形例として、アドレス記憶
メモリの検索時間が短縮されるよう動作する装置の機能
図を図3に示す。この回路はデータをメモリに格納する
データ領域31、データ領域を管理するアドレス領域3
2に大別される。さらに31は複数のブロック311で
構成され、32はブロック311のアドレス管理情報を
記憶する、ブロック311と1対1に対応した、アドレ
ス記憶メモリ321と、321の層を管理する上層のア
ドレス記憶メモリ322、さらに322の層を管理する
上層のアドレス記憶メモリ323から構成される。(簡
単のため、階層構造は2分木で3層、ブロックの数は8
としてある。) 図2と同様に、入力データはアクティブになっているブ
ロックに書き込まれる。同時に、それに対応したアドレ
ス記憶メモリにはそのブロックの管理情報が書き込まれ
る。(この図では、二重丸の部分がアクティブなブロッ
クの管理情報を表している。)1つのブロックへの書き
込みが終了すると、今のブロックをクローズし、アドレ
ス記憶メモリを検索、次に書き込みを行うブロックを選
択し、アクティブにする。アドレス記憶メモリが階層構
造でない場合、平均検索時間はアドレス記憶メモリの数
に比例して長くなる。それに対して、階層構造をとった
場合、平均検索時間はアドレス記憶メモリの数の対数に
比例する。一般に、メモリの容量は増加の傾向にあり、
実用的なメモリの容量に対して以上の階層構造による検
索時間の短縮は有効である事は明らかである。
As a modification of FIG. 1, a functional diagram of an apparatus that operates so as to shorten the search time of the address storage memory is shown in FIG. 3 below. This circuit includes a data area 31 for storing data in a memory and an address area 3 for managing the data area.
It is roughly divided into two. Further, 31 is composed of a plurality of blocks 311 and 32 is an address storage memory 321 for storing the address management information of the block 311 and corresponding to the block 311 on a one-to-one basis, and an upper layer address storage memory for managing the layers of 321. 322, and an upper layer address storage memory 323 for managing the layers of 322. (For simplicity, the hierarchical structure is a binary tree with 3 layers and the number of blocks is 8.
There is. 2. Similar to FIG. 2, the input data is written to the active block. At the same time, the management information of the block is written in the corresponding address storage memory. (In this figure, the double circles represent the management information of the active block.) When writing to one block is completed, the current block is closed, the address storage memory is searched, and then the writing is performed. Select the block to do and activate it. If the address storage memories are not hierarchical, the average search time becomes longer in proportion to the number of address storage memories. On the other hand, when the hierarchical structure is adopted, the average search time is proportional to the logarithm of the number of address storage memories. In general, memory capacity is increasing,
It is clear that the reduction of the search time by the above hierarchical structure is effective for the practical memory capacity.

【0017】図3においても、アクティブにするブロッ
クは、データ領域31内のブロックの書き込み頻度を均
一にする様に選択するのであれば、どのように選んでも
構わない。
Also in FIG. 3, the block to be activated may be selected in any manner as long as it is selected so as to make the writing frequency of the blocks in the data area 31 uniform.

【0018】図1における具体的な動作例を説明する。
簡単のため、ブロックは上から順にアクティブとなると
いう規則にしておくが、基本的にはブロックの書き込み
順は全ブロックに対し同一頻度であれば、アドレス検索
回路の構成を変える事によって、どんな規則であっても
対応できる。
A specific operation example in FIG. 1 will be described.
For the sake of simplicity, the rule is to activate blocks sequentially from the top, but basically, if the block write order is the same frequency for all blocks, by changing the configuration of the address search circuit Even if you can.

【0019】まず本回路においてデータを入力する際に
は、4は11へのデータのアドレス管理情報を121よ
り得る必要がある。図5にその読みだし動作例を示す。
ここで、アドレス管理メモリ51とアドレス検索回路5
2は図1の121、4に対応している。
First, when inputting data in this circuit, it is necessary for 4 to obtain address management information of data to 11 from 121. FIG. 5 shows an example of the reading operation.
Here, the address management memory 51 and the address search circuit 5
2 corresponds to 121 and 4 in FIG.

【0020】動作1では、51の第1層のアドレスメモ
リ2ビットの内容511が52に取り込まれる。動作2
では、511の値により、次に検索すべき第2層のメモ
リアドレスの位置をROMから取り出す。この例では、
511の前のビットのみ書き込まれているので、次に検
索すべき第2層のアドレスメモリは511の前のビット
と分木でつながっている512となる。動作3では、5
12の内容を52に取り出す。動作4では、次に検索す
べき最下層のメモリアドレスの位置をROMから引き出
す。この例では、512の内容が2ビットとも既書き込
みであるので、512の後のビットと分木でつながって
いる513が次に検索される。動作5では、513の内
容が52に取り込まれる。動作6では、513の内容に
より、最終的に11にデータを書き込むためのアドレス
がROMより引き出される。この例では、513の内容
が2ビットとも既書き込みであるので、隣の514が検
索されるべきアドレスとなる。以上により求められたア
ドレスは、セレクタ13に送られ、データバスが選択さ
れ11に書き込みが行われる。
In the operation 1, the content 511 of the 2-bit address memory of the first layer 51 is fetched into 52. Movement 2
Then, with the value of 511, the position of the memory address of the second layer to be searched next is fetched from the ROM. In this example,
Since only the bit before 511 is written, the address memory of the second layer to be searched next is 512 which is connected to the bit before 511 by a branch tree. In operation 3, 5
The contents of 12 are taken out to 52. In operation 4, the position of the memory address of the lowest layer to be searched next is fetched from the ROM. In this example, since the contents of 512 have already been written in both 2 bits, 513 which is connected to the bit after 512 by a branch tree is searched next. In operation 5, the contents of 513 are captured in 52. In the operation 6, the address for finally writing the data to 11 is fetched from the ROM according to the contents of 513. In this example, since the contents of 513 have already been written in both 2 bits, the adjacent 514 is the address to be searched. The address obtained as described above is sent to the selector 13, the data bus is selected, and the data is written in 11.

【0021】以上の動作により11にデータが書き込ま
れている際に、121にも514の位置へのアドレス管
理情報の書き込みが行われる必要がある。図6に、12
1への書き込み動作例を示す。ここで、アドレス管理メ
モリ61とアドレス検索回路62は図1の121、4に
対応している。
By the above operation, when the data is written in 11, it is necessary to write the address management information in the position 514 in 121 as well. In FIG. 6, 12
An example of the write operation to 1 will be shown. Here, the address management memory 61 and the address search circuit 62 correspond to 121 and 4 in FIG.

【0022】図5の動作6により、62には書き込むべ
きアドレスメモリの位置が分かっているので、これを用
いて動作1では、61の最下層のアドレスメモリ611
に書き込みが行われる。さらに動作2では、611のア
ドレスより62から第2層の書き込むべきメモリアドレ
スの位置を引き出す。この例では、611と分木でつな
がっている612が選択される。動作3では、612の
内容を62に引き出す。動作4では、612の内容が未
書き込みなので、612に対し書き込みを行う。(な
お、既書き込みであれば、ここで書き込み動作を終了す
る。)動作5では、612のアドレスより62から第1
層の書き込むべきメモリアドレスの位置を引き出す。こ
の例では、612と分木でつながっている613が選択
される。動作6では、613の内容を62に引き出す。
動作7では、613の内容が未書き込みなので、613
に対し書き込みを行う。上層が無くなった所で、動作を
終了する。
Since the position of the address memory to be written in 62 is known by the operation 6 in FIG. 5, it is used in the operation 1 in the operation 1 in 61 of the address memory 611 in the lowermost layer.
Is written to. Further, in operation 2, the position of the memory address of the second layer to be written is drawn from 62 from the address of 611. In this example, 612 connected to 611 by a branch tree is selected. In operation 3, the contents of 612 are pulled out to 62. In operation 4, since the contents of 612 have not been written, writing is performed to 612. (Note that if it has already been written, the write operation is ended here.) In operation 5, from address 612 to 62
Derive the location of the memory address of the layer to write. In this example, 613 connected to 612 by a branch tree is selected. In operation 6, the contents of 613 are pulled out to 62.
In operation 7, since the contents of 613 have not been written, 613
Write to. The operation ends when the upper layer is lost.

【0023】以上の動作を行う4の構成例5を図4に示
す。
FIG. 4 shows a fifth configuration example 5 of the above-described operation.

【0024】121から読み出されたアドレスメモリの
値は、41を通り書き込み用アドレス検索ROM42と
読みだし用アドレス検索ROMに送られる。対応するア
ドレスが、読みだし・書き込み選択回路44に送られ
る。4の動作が読みだしか、書き込みかで44の動作は
決定する。4の動作がアドレスメモリへの読みだしの場
合は、制御信号48によって121のメモリの状態を読
みだしにセットし、43に示されるアドレスを45より
出力する。出力が121の最下層のアドレスであった場
合、出力選択回路46によって13に送られる。4の動
作がアドレスメモリへの書き込みの場合は、44は48
によって121のメモリの状態を書き込みあるいは読み
だしにセットし、42に示されるアドレスを45へ出力
する。
The value of the address memory read from 121 passes through 41 and is sent to the write address search ROM 42 and the read address search ROM. The corresponding address is sent to the read / write selection circuit 44. The operation of 44 is determined by whether the operation of 4 is read or written. When the operation of 4 is reading to the address memory, the state of the memory of 121 is set to reading by the control signal 48, and the address indicated by 43 is output from 45. If the output is the lowest address of 121, it is sent to 13 by the output selection circuit 46. When the operation of 4 is writing to the address memory, 44 is 48
The memory state of 121 is set to write or read, and the address indicated by 42 is output to 45.

【0025】次に、図1に示す本回路におけるデータの
読みだしであるが、読みだしアドレスの検索方法は、図
5に述べた方法で行えば良い。ただし、読みだしの場
合、必要なデータが何処に格納されているかはアドレス
管理情報を見る必要がある。例えば、3つの異なる種類
のデータが記憶されている場合に、データ2の検索を行
いたい場合は、アドレス管理情報には、データ別の書き
込み位置を覚えておく必要がある。これは、データの書
き込み時に、アドレスメモリの値を工夫する事により実
現できる。図7にアドレス管理メモリの構成例を示す。
この例では管理するブロックの数は8個、最下層のアド
レスメモリには3ビット割り当てている。データ領域に
異なる種類のデータ1、2、3がこの順に記憶されたと
すると、最下層のアドレスメモリにはデータ1、2、3
を区別できるようなビットを割り当てて書き込んでおけ
ばよい。
Next, regarding the reading of data in the present circuit shown in FIG. 1, the method of searching the read address may be performed by the method described in FIG. However, in the case of reading, it is necessary to see the address management information as to where the necessary data is stored. For example, when three different types of data are stored and it is desired to retrieve the data 2, it is necessary to remember the write position for each data in the address management information. This can be realized by devising the value of the address memory when writing data. FIG. 7 shows a configuration example of the address management memory.
In this example, the number of blocks to be managed is 8, and 3 bits are allocated to the address memory in the lowest layer. If different types of data 1, 2, and 3 are stored in this order in the data area, the data 1, 2, and 3 are stored in the address memory of the lowermost layer.
It is only necessary to allocate and write a bit that can distinguish the.

【0026】以上、図1では簡単のため、3階層2分
木、管理するアドレスの数が8の場合について説明した
が、一般には管理するアドレスの数はこれよりもかなり
大きい(記憶容量が16Mbitの場合、管理するアド
レスの数は最大16M個)。
As described above, in FIG. 1, for simplification, the three-level binary tree and the number of addresses to be managed are eight. However, in general, the number of addresses to be managed is considerably larger than that (the storage capacity is 16 Mbit. In this case, the maximum number of addresses to be managed is 16M).

【0027】l階層a分木(a>1)、管理するブロッ
ク数がNであるアドレス領域で、任意のアドレスを検索
する時間tは、1つの階層を検索する時間(a個のアド
レスを1度に参照する時間)を単位時間とすると、
In the address area in which the number of blocks to be managed is N in the l-level a-branch tree (a> 1), the time t for searching an arbitrary address is the time for searching one level (1 for a addresses is 1). (Time to refer to each time) is the unit time,

【0028】[0028]

【数1】 t=l=log(N)/log
(a) ただし、Nはaのl乗である。
## EQU1 ## t = l = log (N) / log
(A) However, N is a to the 1st power.

【0029】一方、管理アドレスが階層構造でない場合
On the other hand, if the management address has no hierarchical structure,

【0030】[0030]

【数2】 t={1+2+…+(N/a)}/
(N/a)=(N+a)/2a 階層構造を取らない場合はNが大きくなると、それに比
例して検索時間も増加するが、階層構造を取った場合l
og(N)のオーダーですむ。例えば2分木の場合は、
Nが12より大きくなると階層構造での検索時間が有利
である。大容量メモリを考えれば、Nははるかに12よ
り大きいので、階層構造をとった方が検索時間ははるか
に有利である。
## EQU00002 ## t = {1 + 2 + ... + (N / a)} /
(N / a) = (N + a) / 2a When the hierarchical structure is not adopted, the search time increases in proportion to the increase in N, but when the hierarchical structure is adopted, l
You only need to order og (N). For example, in the case of a binary tree,
When N is larger than 12, the search time in the hierarchical structure is advantageous. Considering a large-capacity memory, N is much larger than 12. Therefore, the search time is much more advantageous in the hierarchical structure.

【0031】また、一度に参照するアドレス数を多くす
る、即ち分木数を多くすると検索時間は早くなる。理論
的には、管理するブロックの数と同数のアドレスメモリ
を持てば、一度の検索で必要なアドレスを得られるが、
回路規模が管理するブロックの数に比例して大きくなっ
てしまい、実用的ではない。逆に、最低の分木構成、即
ち2分木にすると、回路は軽くなるが検索に時間がかか
る。従って、構成するメモリの用途に応じて分木数を選
択すると良い。
Further, if the number of addresses referred to at one time is increased, that is, the number of branch trees is increased, the search time becomes shorter. Theoretically, if you have the same number of address memories as the number of blocks to manage, you can get the required address in one search.
The circuit scale increases in proportion to the number of managed blocks, which is not practical. On the contrary, if the minimum branch tree structure, that is, the binary tree is used, the circuit becomes light, but the search takes time. Therefore, it is advisable to select the number of branch trees according to the purpose of the memory to be configured.

【0032】なお、以下の変形例も本発明に包含される
事は明白である。
Obviously, the following modifications are also included in the present invention.

【0033】データ領域とアドレス管理領域の不揮発性
媒体は異なる媒体を用いても構わない。例えばデータ領
域は光メモリを用い、アドレス管理領域はフラッシュメ
モリを用いる。この場合、光メモリはフラッシュメモリ
に対し大容量化が容易に図れ、一方フラッシュメモリの
方が高速であるために、この2種類の不揮発性媒体を組
み合わせると、より高速で大容量の不揮発性メモリを構
築する事ができる。
Different media may be used as the nonvolatile media of the data area and the address management area. For example, an optical memory is used for the data area and a flash memory is used for the address management area. In this case, the optical memory can easily have a larger capacity than the flash memory, while the flash memory has a higher speed. Therefore, if these two types of nonvolatile media are combined, a faster and larger capacity nonvolatile memory can be obtained. Can be built.

【0034】また、図1では分木数a=2、ブロック数
N=8として説明したが、これらは8が2の3乗であ
り、階層数l=3とした時に、効率良くブロックを管理
できたからである。従って、一般的に、Nがaのl乗に
なるようにN、a、lを選ぶのが望ましい。この場合も
第1の実施例で説明した効果と同じ効果が得られる。
In FIG. 1, the number of branch trees is a = 2 and the number of blocks is N = 8. However, these are 8 to the power of 2, and when the number of hierarchies is 1 = 3, blocks are managed efficiently. Because it was possible. Therefore, it is generally desirable to select N, a, and l such that N is a to the power of l. Also in this case, the same effect as the effect described in the first embodiment can be obtained.

【0035】また、図1ではブロックは複数のメモリが
集まったものとして説明したが、ブロックは物理的にハ
ードとして区別されたものでも、ハードとしては区別さ
れていなくて、均一なメモリを適当な数で分割したもの
を用いても構わない。この場合も第1の実施例で説明し
た効果と同じ効果が得られる。
Further, in FIG. 1, the block is explained as a group of a plurality of memories, but even if the block is physically distinguished as hardware, it is not distinguished as hardware, and a uniform memory is suitable. You may use what was divided by the number. Also in this case, the same effect as the effect described in the first embodiment can be obtained.

【0036】また、図2で、アドレス記憶メモリを分割
して管理することも可能である。図8に変形例を示す。
図2と違う点は、ブロック81とアドレス記憶メモリ8
3の間にもう1つ、アドレス記憶メモリ82を置いた事
である。82の書き換えは81、83と非同期に行える
ので、何らかの原因でブロックの書き込み順を変更した
いときに有効である。図9に回路構成例を示す。動作は
図1とほぼ同じであるが、アドレス検索回路922から
の信号はポインタ用メモリ923のアドレスを指し、指
された923の内容が最終的にブロックのアドレスとな
りセレクタ94に送られる。
Also, in FIG. 2, the address storage memory can be divided and managed. FIG. 8 shows a modified example.
2 is different from the block 81 and the address storage memory 8 in FIG.
That is, another address storage memory 82 is placed between 3 and 3. Since the rewriting of 82 can be performed asynchronously with 81 and 83, it is effective when it is desired to change the writing order of blocks for some reason. FIG. 9 shows a circuit configuration example. The operation is almost the same as that of FIG. 1, but the signal from the address search circuit 922 points to the address of the pointer memory 923, and the content of the pointed 923 finally becomes the address of the block and is sent to the selector 94.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の管理方式を不揮発性メモリに用
いる事により、データの記憶領域とアドレス領域への書
き込み頻度を均一にすることにより、データ領域とアド
レス領域をフラッシュメモリなどの単一の記憶媒体のみ
で構成することが可能になり、バックアップ電源などを
持つ従来の回路に比べ単純で安価なメモリ構成にする事
を可能とした。
By using the management system of the present invention for a non-volatile memory, the data area and the address area can be written in a uniform frequency so that the data area and the address area can be stored in a single memory such as a flash memory. It is possible to configure with only the storage medium, and it is possible to have a simpler and cheaper memory configuration than the conventional circuit having a backup power supply.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による不揮発性メモリ。FIG. 1 is a non-volatile memory according to the present invention.

【図2】本発明による第1の不揮発性メモリの機能図。FIG. 2 is a functional diagram of a first nonvolatile memory according to the present invention.

【図3】本発明による第2の不揮発性メモリの機能図。FIG. 3 is a functional diagram of a second nonvolatile memory according to the present invention.

【図4】アドレス検索回路図。FIG. 4 is an address search circuit diagram.

【図5】読みだし動作例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a read operation.

【図6】書き込み動作例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of a write operation.

【図7】アドレス領域のアドレス記憶メモリ構成例を示
す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of an address storage memory in an address area.

【図8】本発明による第3の不揮発性メモリの機能図。FIG. 8 is a functional diagram of a third nonvolatile memory according to the present invention.

【図9】図8における不揮発性メモリの構成図。9 is a configuration diagram of the nonvolatile memory in FIG.

【図10】従来の不揮発性メモリ例。FIG. 10 shows an example of a conventional nonvolatile memory.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…データ領域、102…アドレス領域、103…
バックアップ用電池、1…本発明による不揮発性メモリ
の第1の実施例、11…データ領域、12…アドレス領
域、121…アドレス記憶メモリ、4…アドレス検索回
路。
101 ... Data area, 102 ... Address area, 103 ...
Backup battery, 1 ... First embodiment of non-volatile memory according to the present invention, 11 ... Data area, 12 ... Address area, 121 ... Address storage memory, 4 ... Address search circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】寿命がデータの書き込み(消去)回数に依
存する不揮発性メモリにおいて、メモリをデータを書き
込むデータ領域、データ領域を管理するアドレス領域で
構成し、またデータ領域は複数のブロックで構成し、ア
ドレスを複数のブロックに対して割り当てた場合に、ア
ドレス領域をブロックと1対1に対応したアドレス記憶
メモリで構成し、対応するブロックのアドレス管理情報
を書き込むように動作させる事により、データ領域とア
ドレス領域の書き込み頻度を均一にし、メモリの長寿命
化を図る事を特徴とする、不揮発性メモリ。
1. In a non-volatile memory whose life depends on the number of times data is written (erased), the memory is composed of a data area for writing data and an address area for managing the data area, and the data area is composed of a plurality of blocks. However, when an address is assigned to a plurality of blocks, the address area is configured by an address storage memory corresponding to the block and the address management information of the corresponding block is written to operate to write data. A non-volatile memory, characterized in that the writing frequency of the area and the address area is made uniform to extend the life of the memory.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002056183A1 (en) * 2001-01-11 2002-07-18 Flasys Corporation Semiconductor memory device and method for accessing the same

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