JPH103434A - 半導体ディスク装置及びその書き込み方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】データの書込み中に電源の切断が生じても、書
込み中のデータを保証できるようにした半導体ディスク
装置の提供。 【解決手段】書込みデータ、書込み先アドレス、書込み
中であることを示すフラグを記憶するための不揮発性レ
ジスタ１９を設け、書込みデータは、バッファメモリ２
５に書込むと同時に不揮発性レジスタ１９にも書込み、
不揮発性レジスタ１９への書込みが終了した時点で、半
導体ディスク装置がビジー状態であることを示すフラグ
を解除し、フラッシュメモリアレイ２８への書込み動作
中に電源の切断が生じても、不揮発性レジスタ１９によ
り、書込みデータの保証が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体メモリを用
いた半導体ディスク装置に関し、特に半導体ディスク装
置の書き込み方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、システムの高速化に伴い、外部記
憶装置の処理の高速化が要求されており、磁気ディスク
装置に比べて約数十倍も高速アクセスが可能な半導体デ
ィスク装置が提供されている。

【０００３】この半導体ディスク装置においては、ＤＲ
ＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモリ）あるいは
ＳＲＡＭ（スタティックランダムアクセスメモリ）とい
った揮発性の半導体メモリを用いた半導体ディスク装置
が多く用いられているが、揮発性メモリのため電源が遮
断されると記憶データが消滅する。このため、この種の
半導体ディスク装置には、バックアップ電源（電池）が
内蔵されている。

【０００４】しかしながら、バックアップ電源を内蔵す
ることは、半導体ディスク装置のコストアップになるた
め、近年、これらの揮発性メモリの代わりに、バックア
ップ電源が不要なフラッシュメモリ（一括消去型の電気
的に消去及び書き込み可能な読み出し専用メモリ）とい
う不揮発性メモリが注目されている。

【０００５】図２は、従来のフラッシュメモリを用いた
半導体ディスク装置の構成をブロック図にて示したもの
である。図２において、２１は外部装置３０との間の入
出力制御を行う入出力制御部、２２は半導体ディスク装
置を制御するＣＰＵ、２３はＣＰＵ２２が実行するため
のプログラムを格納するＲＯＭ（読み出し専用メモ
リ）、２４はＣＰＵ２２の作業領域用のＲＡＭ、２５
は、外部装置３０からの書き込みデータあるいはフラッ
シュメモリアレイ２８からの読み出しデータを一旦格納
するためのバッファメモリ、２６は外部装置２０Ａとバ
ッファメモリ２５間のデータ転送及びバッファメモリ２
５とフラッシュメモリアレイ２８間のデータ転送を制御
するバッファ制御部、２７はフラッシュメモリアレイ２
８の入出力制御部である。

【０００６】次に、図２に示した従来の半導体ディスク
装置２０Ａの動作について説明する。まず、外部装置３
０から半導体ディスク装置への書き込み動作について説
明する。外部装置３０からの書き込みデータは、入出力
制御部２１を介して一度バッファメモリ２５へ書き込ま
れる（外部からの書き込みデータに誤り訂正符号（ＥＣ
Ｃコード）を付加するために一度バッファメモリへ書き
込む）。

【０００７】半導体ディスク装置２０Ａは、外部装置３
０からバッファメモリ２５へデータの書き込みが開始さ
れると、ビジー状態を示すフラグをオンに設定して外部
からのアクセスを禁止する。バッファメモリ２５への書
き込みが終了すると、次にバッファメモリ２５からフラ
ッシュメモリ入出力制御部２７を介してフラッシュメモ
リアレイ２８へのデータの書き込みが行われ、フラッシ
ュメモリアレイ２８への書き込みが終了した時点で、ビ
ジー状態を示すフラグを解除し、外部装置３０からのア
クセスを可能とする。

【０００８】次に、外部装置３０から半導体ディスク装
置２０Ａの読み出し動作について説明する。

【０００９】外部装置３０から読み出し要求があると、
半導体ディスク装置２０Ａ内では、フラッシュメモリア
レイ２８からフラッシュメモリ入出力制御部２７を介し
てバッファメモリ２５にデータの書き込みが行われる。
また、半導体ディスク装置２０Ａ内で読み出し動作が開
始すると、ビジーを示すフラグをオンとして外部装置３
０からのアクセスを禁止する。その後、バッファメモリ
２５から入出力制御部２１を介して外部装置３０にデー
タが読み出される。

【００１０】以上説明した動作にて半導体ディスク装置
へ２０Ａの読み出し／書き込み動作が行われる。

【００１１】また、上記した従来の書き込み動作時にお
いて、フラッシュメモリアレイ２８への書き込み動作
は、非常に長い時間（書き込み済み領域への再書き込み
動作は約１ｓ）を要するため、書き込みが終了するまで
非常に長い期間、外部装置３０は他の処理が実行できな
い。

【００１２】この問題を解決する手法として、外部装置
３０からバッファメモリ２５への書き込みが終了した時
点で、ビジー状態を示すフラグを解除し、外部装置３０
に対して、見かけ上の書き込み時間を短く見せ、半導体
ディスク装置２０Ａ内部ではバッファメモリ２５からフ
ラッシュメモリアレイ２８への書き込み動作を行う方法
も試みられている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フラッシュ
メモリへの書き込みは、消去済み領域への書き込み時間
は１０ｕｓ程度であり、さほど問題とはならないが、書
き込み済み領域への再書き込みは消去動作が伴うため、
書き込み時間は１ｓ程度となる。

【００１４】このため、上記従来の半導体ディスク装置
においては、フラッシュメモリアレイ２８への書き込み
が終了するまで、外部装置３０に対して半導体ディスク
装置２０Ａがビジー状態であることを示し続けることに
なり、書き込みが終了するまで外部装置は、長い期間、
半導体ディスク装置２０Ａに対して他の処理ができなく
なるという問題点がある。

【００１５】また、この書き込み時間を見かけ上短くす
るために、バッファメモリ２５への書き込みが終了した
時点でビジーを示すフラグを解除する方法においては、
半導体ディスク装置２０Ａ内部ではバッファメモリ２５
からフラッシュメモリアレイ２８への書き込み動作中で
あるにも拘らず、外部装置３０に対してはビジーを示す
フラグを解除し、これにより、見かけ上書き込みが終了
したことを示しているものであるため、半導体ディスク
装置２０Ａ内部で書き込み動作中に外部から電源が切断
されることがあり、書き込みデータが保証できないとい
う問題点を有している。

【００１６】従って、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、データの書込み中に電
源の切断が生じても、書込み中のデータを保証できる半
導体ディスク装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の半導体ディスク装置は、半導体メモリを用
いた半導体ディスク装置において、書き込みデータ、及
び書き込み先アドレスを記憶し、且つ、データを書き込
み中であることを示す書き込みフラグを記憶する不揮発
性型のレジスタを備えることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して以下に説明する。

【００１９】図１は、本発明の実施の形態に係る半導体
ディスク装置の構成をブロック図にて示したものであ
る。図１を参照すると、本発明の実施の形態は、外部装
置３０との入出力を制御する入出力制御部２１と、半導
体ディスク装置を制御するＣＰＵ２２と、ＣＰＵ２２が
実行するためのプログラムを格納するＲＯＭ２３と、Ｃ
ＰＵ２２の作業領域用のＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）２４と、外部装置３０からのデータあるいはフラッ
シュメモリアレイ２８からのデータを一旦格納するため
のバッファメモリ２５と、外部装置３０とバッファメモ
リ２５間のデータ転送及びバッファメモリ２５とフラッ
シュメモリアレイ２８間のデータ転送を制御するバッフ
ァ制御部２６と、フラッシュメモリアレイ２８の入出力
制御部２７と、不揮発性レジスタ１９と、を備えて構成
されている。

【００２０】次に、本発明の実施の形態に係る半導体デ
ィスク装置２０の動作について説明する。まず、外部装
置３０から半導体ディスク装置２０への書き込み動作に
ついて説明する。

【００２１】外部装置３０からの書き込みデータは、入
出力制御部２１を介してバッファメモリ２５へ書き込ま
れると同時に、この書き込みデータ及び書き込み先のア
ドレス、書き込み中であることを示すフラグを不揮発性
レジスタ１９に書き込む。

【００２２】半導体ディスク装置２０は、外部装置３０
からデータの書き込みが開始されるとビジー状態（ＢＳ
Ｙ）を示すフラグをオンとして、不揮発性レジスタ１９
への書き込みが終了するまで外部からのアクセスを禁止
する。そして、不揮発性レジスタ１９への書き込みが終
了した時点で、ビジー状態を解除し、外部装置３０から
のアクセスを可能とする。

【００２３】その後、半導体ディスク装置２０内におい
ては、バッファメモリ２５からフラッシュメモリ入出力
制御部２７を介してフラッシュメモリアレイ２８にデー
タの書き込みが行われる。また、フラッシュメモリアレ
イ２８にデータの書き込みが終了した時点で、不揮発性
レジスタ１９の書き込み中であることを示すフラグを解
除するようにする。

【００２４】このように、不揮発性レジスタ１９への書
き込みが終了した時点で、ビジーを示すフラグを解除す
ることにより、従来の方式に比べて、見かけ上の書き込
み時間の短縮が可能となる。

【００２５】次に、半導体ディスク装置２０内部でバッ
ファメモリ２５からフラッシュメモリアレイ２８への書
き込み動作中に、電源の切断が生じた場合の動作につい
て説明する。

【００２６】電源の切断が生じるのは、ビジーであるこ
とを示すフラグの解除後に生じるので、上述したよう
に、書き込みデータ、書き込み先アドレス、書き込み中
であることを示すフラグは、不揮発性レジスタ１９に既
に書き込み済みである。

【００２７】これにより、ビジーを示すフラグを解除し
た後、バッファメモリ２５からフラッシュメモリアレイ
２８に書き込み動作中に電源が切断された場合には、次
に半導体ディスク装置２０に電源が投入された時、半導
体ディスク装置２０内部の自己診断（なお、この種の半
導体ディスク装置は、通常、電源投入時に半導体ディス
ク装置内部の自己診断を行うように構成されている）期
間を利用して、不揮発性レジスタ１９の、書き込み中で
あることを示すフラグを読み出すようにする。

【００２８】不揮発性レジスタ１９に、この書き込み中
であることを示すフラグが立っていない場合は、電源切
断前までに生じた書き込み動作が正常に終了したことを
示しているため、通常の自己診断動作を行う。

【００２９】一方、書き込み動作中であることを示すフ
ラグが立っている場合には、電源切断前までに生じた書
き込み動作が電源の切断により途中で中断されたことを
示しているので、この場合は、不揮発性レジスタ１９内
の書き込みデータ、書き込み先アドレスを検出し、自己
診断期間中に不揮発性レジスタ１９内の書き込み先アド
レスが示すアドレス及び書き込みデータに従って、フラ
ッシュメモリアレイ２８への書き込みを行うようにす
る。

【００３０】自己診断期間は概ね３０ｓ程度とされ、自
己診断期間中でのフラッシュメモリアレイ２８への書き
込み動作は、それほど問題とはならない。

【００３１】半導体ディスク装置２０から外部装置３０
への読み出し動作については、上記した従来技術と同様
な動作とされており、説明は省略する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体デ
ィスク装置によれば、書き込みデータ、書き込み先アド
レス、書き込み中であることを示すフラグを記憶する不
揮発性レジスタを備え、外部装置からの書き込み動作に
おいては、半導体ディスク装置内の不揮発性レジスタへ
の書き込みが終了した時点でビジーを示すフラグを解除
するため、従来の半導体ディスク装置と比較して、見か
け上の書き込み時間が短縮できるという効果を奏するも
のである。

【００３３】また、本発明によれば、ビジー状態を示す
フラグを解除した後、半導体ディスク装置内部において
書き込み動作中に電源の切断が生じても、不揮発性レジ
スタに書き込みデータ、書き込み先アドレス、書き込み
中であることを示すフラグを記憶しているので、次の電
源投入時の自己診断期間中に、書き込みを行うようにす
ることにより、電源断による書き込みデータの破壊を防
止できるという利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る半導体ディスク装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】従来の半導体ディスク装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１９ 不揮発性レジスタ ２０、２０Ａ 半導体ディスク装置 ２１ 入出力制御部 ２２ ＣＰＵ ２３ プログラム格納用ＲＯＭ ２４ 作業用ＲＡＭ ２５ バッファメモリ ２６ バッファ制御部 ２７ フラッシュメモリ入出力制御部 ２８ フラッシュメモリアレイ ３０ 外部装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体メモリを用いた半導体ディスク装置
   において、 書き込みデータ、及び書き込み先アドレスを記憶し、且
   つ、データを書き込み中であることを示す書き込みフラ
   グを記憶する不揮発性型のレジスタを備えることを特徴
   とする半導体ディスク装置。
2. 【請求項２】半導体メモリを用いた半導体ディスク装置
   の書き込み方式において、 不揮発性型のレジスタを備え、 外部からの書き込みデータをバッファメモリに書き込む
   と共に、前記不揮発性型のレジスタに書き込みデータ、
   書き込み先アドレス、及び書き込みフラグを書き込むこ
   とを特徴とする半導体ディスク装置の書き込み方式。
3. 【請求項３】前記不揮発性型のレジスタへの書き込みデ
   ータの書き込みが終了した時点で、外部装置へビジー状
   態を示すフラグを解除することを特徴とする請求項２記
   載の半導体ディスク方式。