TW200416609A - Memory device - Google Patents

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TW200416609A
TW200416609A TW092135444A TW92135444A TW200416609A TW 200416609 A TW200416609 A TW 200416609A TW 092135444 A TW092135444 A TW 092135444A TW 92135444 A TW92135444 A TW 92135444A TW 200416609 A TW200416609 A TW 200416609A
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memory device
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TW092135444A
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Hiroyuki Goto
Fumio Hara
Hirofumi Shibuya
Shigemasa Shiota
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Renesas Tech Corp
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Description

(1) (1)200416609 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於記憶裝置的可靠性提升技術，特別是關 於有效地使用於利用非揮發性半導體記憶體所構成的記憶 裝.置的資料救援之技術。 【先前技術】 記憶卡作爲個人電腦或多功能終端機等之記憶裝置， 正急速普及中。伴隨近年來的高性能化之要求，搭載於記 憶卡之半導體記憶體係使用例如可電性整批抹除、改寫， 不用電池可保持大容量資料之快閃記憶體。 在此種記憶卡中，有於半導體記憶體發生不良之際， 則更換該不良半導體記憶體和代替用半導體記憶體，以救 援記憶卡變成無法使用之記憶卡（例如，參考專利文獻1 )° [專利文獻1 ] 日本專利特開平3 -1 9 1 4 5 0號公報 【發明內容】 可是，在如上述之記憶卡的不良救援技術中，由本發 明者發現存在有如下之問題點。 即並非在事前將發生不良的半導體記憶體與代替用半 導體記憶體更換，而是在半導體記憶體發生不良了時，才 與代替用半導體記憶體更換，由於採取此種事後方式的對 (2) (2)200416609 應故，所以存在有發生不良處所的資料無法獲得保I登之問 題。 本發明之目的在於提供：檢測半導體記憶體的異常區 域，藉由通知、救援可以大幅提升可靠性之記憶裝置。 由本說明書的記載以及所附圖面，本發明之上述以及 其他目的和新的特徵理應可以變得淸楚。 [解決課題用手段] 如簡單說明本申請案中所揭示發明中的代表性者之槪 要，則如下述： 即本發明之記憶裝置係具備：1個以上之半導體記憶 體；及依據動作程式，讀出儲存在1個以上的半導體記憶 體之資料，進行特定的處理或資料的寫入動作指示等之資 訊處理部，該資訊處理部係檢測半導體記憶體的區域狀態 ’在判定該區域爲危險狀態時，於記憶裝置不實行動作處 理的閒置時，實行區域的代替處理，在盼應該區域爲界限 狀態時，即時實行區域的代替處理。 【實施方式】 以下，依據圖面而詳細說明本發明之實施形態。 桌1圖係依據本發明之一實施形態的記憶卡之方塊圖 ’第2圖係設置在第1圖之記憶卡的資訊處理部的方塊圖， _ 3圖係分別儲存在設置於第1圖的記億卡之半導體記憶體 白勺區域代替資訊儲存區域之區域代替表格構成圖，第4圖 -6- (3) (3)200416609 係顯示儲存在第1圖的半導體記憶體之區域代替資訊儲存 區域的區域代替表格的狀態旗標和該狀態旗標的內容之一 例的說明，第5圖係顯示第4圖的區域代替資訊的區域代替 原因之一例的說明圖，第6圖係第1圖的記憶卡的電源投入 後之重置處理、以及起始化處理的流程圖，第7圖係儲存 在設置於第1圖的記憶卡之Μ P U的工作區域之區域代替表 格的狀態遷移說明圖，第8圖係第1圖的記憶卡之指令處理 時的流程圖，第9圖係第1圖的記憶卡之緊急狀態時的指令 處理流程圖，第1 0圖係第1圖之記憶卡的丨D L Ε實行時的 指令處理流程圖，第1 1圖係第1圖的記憶卡之丨D L Ε實行 處理流程圖，第1 2圖係第1圖的記憶卡之區域代替中履歷 說明圖，第1 3圖係第1圖的記憶卡之區域代替處理流程圖 〇 在本實施形態中，記憶卡（記憶裝置）1例如係快閃 記憶卡等，當成作爲主機之個人電腦或多功能終端機等之 外部記憶媒體使用。 主機只要是以 ATA(AT Attachment) 、 CF 、 S C S I ( S m a I i Computer System Interface:小電腦系統介 面）等之一定的協定來進行資料存取者即可。 如第1圖所示般，記憶卡1係由資訊處理部2以及記憶 部3所構成。記憶部3例如由5個半導體記憶體3?〜35所構 成。這些半導體記憶體3!〜35例如由快閃記憶體等構成。 資訊處理部2以及半導體記憶體3,〜35係介由資料/ 位址匯流排B、以及訊號線匯流排S L而相互連接。 -7- (4) (4)200416609 資訊處理部2係依據動作程式而讀出儲存在半導體記 憶體3 1〜3 5之程式或資料等，進行特定的處理或資料的寫 入動作指示等，同時，檢出記憶部3的異常區域，進行通 知/救援。 此處’就區域做一說明。 在各半導體記憶體3，〜3 5設置由多數的扇區所構成的 記憶體墊’具備控制該記憶體墊的控制部。此控制部係由 :控制特定之扇區的個別控制部（個別周邊電路），和不 管扇區的位置而進行控制的共同控制部所形成。 在此情形下，於記憶體墊中，設個別之個別控制部所 控制的區域（實體區域）爲1單位區域。因此，藉由進行 區域代替，包含個別控制部之代替便屬可能。 另外’並非如上述之區域的設定，例如在各半導體記 憶體單位或者半導體記憶體設置多數的儲存區時，也可以 各儲存區單位爲1個區域。 另外，說明資訊處理部2的電路構造。 如第2圖所示般，資訊處理部2係由：外部裝置連接部 4、Μ P U 5、檢出部6、通知部7、區域代替處理部8、區域 解碼管理部9、緩衝控制部10、RAM (Random Access Memory ：隨機存取記憶體）1 1、以及介面部1 2所構成。 此處，雖設資訊處理部2具備：檢出部6、通知部7、 區域代替處理部8、以及區域解碼管理部9之各機能方塊的 構造，例如，也可以設爲不在該資訊處理部2設置這些機 能方塊，Μ P U 5藉由軟體處理以實現各機能的構造。 (5) (5)200416609 心些外部裝置連接部4、Μ P U 5、檢出部6、通知部7 區域代替處理部8、區域解碼管理部g、緩衝控制部巧〇 、RAM11、以及介面部12係介由內部匯流排而相互連接 〇 外部裝置連接部4係與主機之介面。MPU ( Mic^〇p「ocessing Unit :微處理單元）5係依據動作程式而 讀出儲存在半導體記億體3 1〜3 5之程式或資料等，進行特 定的處理’同時，進行資料的寫入動作指示。 檢出部6係檢出發生異常的.區域。通知部7係依據檢出 部6檢出的結果，將該異常區域的發生通知主機等。區域 代替處理部8係職司異常發生區域的代替處理控制。 區域解碼管理部9係進行任意區域的存取許可/禁止 等之管理。緩衝控制部1 0係職司 RAM 1 1的控制，該 RAM 1 1係當成暫時儲存記憶部3的資料之資料緩衝器使用 的記憶體。介面部1 2係與記憶部3的介面。 另外，說明半導體記憶體3?〜35的內部構造。 如第1圖所示般，半導體記憶體3,、32係由：使用者 區域、代替區域、區域代替資訊儲存區域、以及管理區域 所構成。半導體記憶體3 3〜3 5係由：使用者區域、代替區 域、以及管理區域所構成。 使用者區域係使用者可以使用的資料區域，代替區域 係在使用者區域中，發生不良時被代替的區域。區域代替 資訊儲存區域係儲存區域代替區域貝5只之G域’管理U域 係儲存管理代替區域之代替資訊的區域。 -9- (6) (6)200416609 在半導體記憶體3,、32分別設置區域代替資訊儲存區 域，進行藉由多重化之資料保全。區域代替資訊儲存區域 係藉由不單在半導體記憶體3，、32，在其他的半導體記憶 體33〜35之其一或者全部也設置，可以更安全地保障資料 〇 第3圖係分別儲存在半導體記憶體3，、32之區域代替 資訊儲存區域之區域代替表格的構造圖。 區域代替表格係由：狀態旗標、代替原因、代替處、 以及目的地所形成。狀態旗標係顯示代替區域的狀態。第 4圖係顯示區域代替表格的狀態旗標和該狀態旗標的內容 之一例的說明圖。如圖示般，因應狀態旗標，有’正常（ 空狀態）’、’正常（使用中）’、或’區域代替完了 代替處，等 之各種內容。 代替原因係顯示區域被代替的原因。代替處係顯示代 替處的實體區域號碼，代替目的地係顯示代替目的地的實 體區域號碼。 此區域代替表格係分別對應各半導體記憶體31〜35的 區域（區域號碼 N 〇 . 1〜N 〇 · 5 )而形成，在5單位的區域表 格設置冗餘區域而成爲1組。 几餘區域例如係附加 ECC(Error Correcting Code: 錯誤訂正碼）冗餘符號等之區域，藉由此E C C冗餘符號以 保護資料。此冗餘區域也可以省略。 第5圖係顯示區域代替原因的一例圖。 第5圖中’由左至右，分別顯示區域代替原因、對應 -10- (7) (7)200416609 該區域代替原因的內容之旗標、界限値、危險値、以及重 試處理之有無的內容。 區域代替原因有：半導體記憶體的空區域之區塊數的 代替空區域、重試連續錯誤、保持不良時E C C訂正不可 錯誤、Device/Manufacturer Code無法讀取錯誤（裝置 碼錯誤）、以及物理量等。 另外，重試連續錯誤有：連續程式錯誤、多餘寫入錯 誤、以及保持不良（確認檢查錯誤）等。物理量有：抹除 /程式時間、抹除次數、讀取電流値、寫入電流値、外部 供給電源/電流値等。 而且，在這些區域代替原因分別設定上述之界限値、 以及危險値。界限値（界限狀態）係該區域不可使用，需 要即刻代替時的値，危險値（危險狀態）係顯示該區域雖 可使用，但是爲危險狀態故，逐漸予以代替之値。 例如，在區域代替原因的’重試連續錯誤’中，’連續程 式錯誤’其界限値爲260次以上，危險値爲10次以上。 接著，說明本實施形態之記憶卡1的作用。 首先，利用第6圖的流程圖來說明記憶卡1的電源投入 後之重置處理、以及起始化處理。 首先，投入電源，重置一被解除（步驟S 1 〇 1 ) ’將 各半導體記憶體〜35的系統資訊分別載入設置在MPU5 之RAM等的工作區域（步驟S102)。 Μ P U 5參考儲存在半導體記憶體3 ;(或者半導體記憶 體32 )之區域代替資訊儲存區域的區域代替資訊’避開變 -11 - (8) (8)200416609 成不良的半導體記憶體而載入系統資訊。 之後，檢出部6進行記憶部3的半導體記憶體3!〜35之 裝置檢查（步驟S 1 03 )。而且，判斷是否超過區域代替 的界限値（步驟S1 04 )。 在步驟S 1 04的處理中，於超過區域代替的界限値時 ，區域解碼管理部9將狀態旗標當成緊急狀態，更新 Μ P U 5的工作區域之區域代替資訊（步驟S 1 0 5 )。藉此， 區域代替表格的狀態旗標變成顯示緊急狀態發生（第4圖 )之旗標。 之後，Μ P U 5依據更新過的區域代替資訊，製作管理 資訊表格（步驟S10 6)，儲存在該MPU5的工作區域。 接著，MPU5進行不良區域檢出時的處理（步驟S1 07 )。 另外’在步驟S 1 0 4的處理中，於沒有超過區域代替 之界限値時，檢出部6判斷是否超過該區域代替的危險値 (步驟 S 1 0 8 )。 在超過危險値時，區域解碼管理部9更新區域代替資 訊以使得區域代替表格的狀態旗標變成顯示I D L Ε實行發 生（第4圖）之旗標（步驟S109)。 另外，在步驟S 1 0 8的處理中，於沒有超過危險値時 ，Μ P U 5檢查在半導體記憶體是否沒有發生錯誤（步驟 S 1 1 0 )，在沒有發生錯誤時，Μ P U 5製作管理資訊表格（ 步驟S111)，儲存在該MPU5的工作區域，實行平常處 理（步驟S 1 1 2 )。 另外’在步驟S 1 1 0的處理中，於發生錯誤時，Μ ρ υ 5 -12- 200416609 Ο) 實行錯誤處理（步驟s 1 1 3 )。 第7圖係儲存在藉由區域代替之Μ P U 5的工作區域之 區域代替表格的狀態遷移說明圖，此處，區域號碼 |\1〇..1〜1^〇.3係使用中，區域號碼1\1〇.4、1\1〇.5係成爲代替區 域。 第7圖中，儲存在工作區域之區域代替表格係由第3圖 所示之區域代替表格的構成只去除冗餘區域者，其他的構 造係相同，由狀態旗標、代替原因、代替處、以及代替目 的地所形成。 在區域號碼Ν 〇 . 1的區域例如發生保持不良時的E C C 訂正不可錯誤時，則區域號碼Ν 〇 · 1的區域代替表格的狀 態旗標成爲h’（第4圖），代替原因成爲’5 h’（第5圖）。 而且，區域號碼Ν 〇 · 1的區域由區域號碼Ν 〇 . 4所代替 時，區域號碼 Ν 〇 . 1的區域代替表格中，其狀態旗標變成 顯示區域代替完了的’〇8h’（第4圖），代替目的地成爲’〇4h’ ，變成代替目的地的區域號碼。 另外，區域號碼Ν 〇 . 4的區域代替表格中，其狀態旗 標變成顯示區域代替完了的’〇9h5(第4圖），代替處成爲 ’ 〇 1 h ’，變成代替處的區域號碼。 之後，藉由檢出部6—檢出在區域號碼Ν〇·4的代替空 區域會有超過危險値者時，區域號碼Νο.4的區域代替表 格之狀態旗標變成’C1h’（第4圖）’代替原因變成’1h’（第5 圖）。 而且，此處雖然區域號碼 Ν 〇 . 4的區域由區域號碼 -13- (10) (10)200416609 Ν ο · 5所代替，但是此區域代替係在記憶卡1的得空時間， 即不進行實行處理之丨D L Ε (閒置）中，於背景中實行。以 下，將半導體記憶體於I D L Ε中實行區域代替稱爲| d L Ε 實行。 在丨D L Ε實行期間中，區域號碼Ν 〇 . 4的區域代替表格 其狀態旗標變成顯示IDLE實行中的’C2h’（第4圖），代替 目的地成爲’ 0 5 h ’，變成代替目的地的區域號碼。 另外，區域號碼Ν 〇 . 5的區域代替表格其狀態旗標成 爲顯示IDLE實行中的’C3h’（第4圖），代替處成爲，〇4h，， 變成代替處的區域號碼。 之後，區域代替一結束時，區域號碼 Ν 〇 . 4的區域代 替表格其旗標成爲顯示IDLE實行完了之’〇Eh’（第4圖） 。區域號碼 Ν 〇 · 5之區域代替表格其狀態旗標變成顯示 IDLE實行完了之’OFh5(第4圖）。 之後，在被代替的區域號碼 N 〇. 5中，一發生緊急狀 態（保持不良時的ECC訂正不可錯誤），則區域號碼No.5 的區域代替表格之狀態旗標變成’ 3 1 h ’（第4圖），代替原因 成爲’5h’（第5圖）。 在此情形下，代替區域之區域號碼 No.4、No. 5係使 用完畢故，區域號碼Ν 〇 · 5之區域代替表格的狀態旗標變 成顯示代替區域之使用完的’FFh’（第4圖）而結束。 接著，利用第8圖之流程圖來說明記憶卡1的指令處理 時之動作。 首先，指令一由主機等之外部輸入時，則檢出部6檢 -14 - (11) (11)200416609 查區域代替表格的狀態旗標（步驟S20 1 )，判斷該狀態 旗標是否爲超過危險値之緊急狀態。在此情形下，於第5 圖之區域代替原因的其中一個項目顯示界限値時，便成爲 緊急狀態。在緊急狀態時’實行緊急狀態時的指令處理（ 步驟S 2 0 2 )。 另外，在不是緊急狀態時，檢出部6判斷狀態旗標（ 弟4圖）是否爲IDLE貫fj中（步驟 S203)。在此步驟 S 2 0 3的處理中，如爲I D L E實行時，則進行丨D L e實行時 的指令處理（步驟S 2 0 4 )，在不是| d L E實行時，則進 行外部所輸入的指令之處理（步驟S 2 0 5 )。 在步驟S204或者步驟S205之其一的處理中，檢出部 6檢查第5圖的區域代替原因之其一的項目是否超過界限値 (步驟 S 2 0 6 ) 〇 在超過界限値時，區域解碼管理部9更新區域代替資 訊的區域代替表格以便狀態旗標變成緊急狀態（步驟 S 2 0 7 )。而且，通知部7將緊急狀態通知主機等之外部（ 步驟S2 08 )，同時，MPU5判斷是否爲自動代替模式（步 驟S2 09 )，在爲自動代替模式時，則實行區域代替處理 (步驟S 2 1 0 )，處理結束。 方 < 步驟s 2 0 9的處理中，在不是自動代替模式時，則 依據自主機等外部所輸入的區域代替指令的指示，實行區 域代替處理。 另外，在步驟S2 06的處理中，於沒有超過界限値時 ’檢出部6判斷區域代替原因之其一的項目是否沒有超過 -15- (12) (12)200416609 危險値（步驟S 2 1 1 )。 在此步驟S 2 1 1的處理中，於超過危險値時，區域解 碼管理部9更新區域代替資訊的區域代替表格，以使狀態 旗標成爲丨DLE實行（步驟S212 )，處理結束。 另外，在步驟S 2 1 1的處理中，於沒有超過危險摭拾 ，Μ P U 5檢查半導體記憶體是否沒有發生錯誤（步驟s 2 1 3 )，在沒有發生錯誤時’處理結束。 在步驟S 2 1 3的處理中，在半導體記憶體發生錯誤時 ，檢出部6再度檢查區域代替原因之其一的項目是否超過 界限値（步驟S 2 1 4 )。而且，在超過界限値時，實行步 驟S207〜S210的處理。 在步驟S 2 1 3的錯誤判定之前後步驟中，進行危險値 、界限値之判定的理由爲，存在有成爲指令實行中的代替 原因者（例如，第5圖的電流値或代替空區域等）和由於 錯誤內容而成爲代替原因者（例如，第5圖之重試連續錯 誤等）之故。 在步驟 S 2 1 4的處理中，在沒有超過界限値時，檢出 部6判斷區域代替原因之其一的項目是否超過危險値（步 驟S 2 1 5 )。在超過危險値時，實行步驟S 2 1 2的處理。 另外，在步驟S 2 1 4的處理中，在沒有超過危險値時 ’檢出部檢出重試次數（參考第5圖之重試連續錯誤的項 目）（步驟S2 1 6 )，重試次數如比（設定次數-1 )多時 ’則實行錯誤處理（步驟S 2 1 7 )。 在重試次數少於（設定次數- 1 )時，在相加重試次 -16 - (13) (13)200416609 數後（步驟S218)，再度由步驟S205的處理起實行。 接著’利用第9圖之流程圖來說明記憶卡1之緊急狀態 的指令處理的動作。 首先，在緊急狀態時，MPU5判斷是否爲自動代替模 式（步驟S301)，在不是自動代替模式時，MPU5判斷是 否在緊急狀態下被許可的指令（步驟S 3 0 2 )。此處，在 緊急狀態時被許可之指令例如爲指在半導體記憶體發生寫 入或抹除之指令，但是也可爲限制其他之指令。 在步驟S 3 0 2的處理中，於緊急狀態下被許可之指令 時，判斷該指令是否爲區域代替指令（步驟S 3 0 3 )，在 該指令爲區域代替指令時，實行區域代替處理（步驟 S304 ) 〇 在步驟S3〇3的處理中，於不是區域代替指令時，進 行其他的指令處理（步驟S 3 0 5 )，檢查在半導體記憶體 是否沒有發生錯誤（步驟S 3 0 6 )，在沒有發生錯誤時， 處理結束。在發生錯誤時，進行錯誤處理（步驟S307 ) ，處理結束。 另外，在步驟S 3 0 1的處理中，爲自動代替模式時， 通知部7將爲緊急狀態、代替處理中通知主機等之外部（ 步驟S308)，實行步驟S304之處理。 接著，利用第1 0圖之流程圖來說明記憶卡1之I D L E 實行時的指令處理。 首先，區域解碼管理部9確認是否檢索完畢區域代替 目的地（步驟S401 )，確認該檢索完畢的區域代替目的 -17- (14) (14)200416609 地是否爲未代替（步驟S402 )。而且，在未代替時，在 該代替目的地實行指令處理（步驟S403 )。 另外，在步驟S402的處理中，不是未代替時，在代 替處實行指令處理（步驟S4 04 )。 另一方面，在步驟S 4 0 1的處理中，區域代替目的地 不是檢索完畢時，Μ P U 5檢索區域代替目的地（步驟s 4 0 5 )，在有代替目的地時（步驟S406)，實行步驟S402、 S403的處理，在沒有代替目的地時（步驟 S406 )，實行 錯誤處理（步驟S407 )。 另外，利用第1 1圖的流程圖來說明記憶卡1之IDLE 竇行時的處理。 首先，在IDLE實行中，MPU5檢出是否有中斷要求 (例如，來自主機的寫入指令/讀出指令等）（步驟 S 5 0 1 )。在沒有中斷要求時，檢出狀態旗標（第4圖）是 否變成IDLE實行（步驟S502)。 在步驟S502的處理中，於狀態旗標變成IDLE實行 時，實行區域代替處理（步驟S 5 0 3 )，在狀態旗標不是 IDLE實行時，返回步驟S501。 另外，在步驟S 5 0 1的處理中，如有中斷要求時，在 將區域代替中履歷儲存於Μ P U 5的工作區域等之後（步驟 S504 )，實行有中斷要求之指令的處理（步驟S505 )。 此處，利用第1 2圖來說明區域代替中履歷。 第1 2 ( a )圖係顯示作爲區域代替資訊之一，儲存在 半導體記憶體3，、3 2的區域代替資訊儲存區域之區域代替 -18- (15) (15)200416609 中履歷的構造例說明圖。 區域代替中履歷係由資料部和管理部形成。資料部係 儲存有多數的履歷表隔。此履歷表隔係由：實體區域號碼 、區域代替完畢前端位址、區域代替完畢最終位址、以及 冗餘區域所形成。 實體區域號碼係顯示哪個實體區域號碼的履歷資料， 區域代替完畢前端位址、以及區域代替完畢最終位址係顯 示區域代替完畢之區域。冗餘區域雖例如爲附加E C C冗 餘符號等之區域，但是也可以省略該冗餘區域。 管理部係儲存對應各履歷表格之有效旗標，顯示對應 的履歷表格的有效性之有無。履歷表格[1 ]係對應有效旗 標[1 ]。在此有效旗標中，例如在有寫入時，則寫入’ F F h ’ ，在沒有寫入時，則寫入’ 0 0 h ’。 因此，有效旗標之寫入’ F F h ’的最終履歷表格即成爲 有效資料。 在此情形下，履歷表格以及有效旗標的改寫/抹除如 在特定區域重複進行時，則特定位址的扇區單元會劣化。 因此，依據履歷更新，爲了緩和對於半導體記憶體內的特 定位址之改寫次數的增加，藉由改變8個補記錄和資料儲 存位址，以謀求抹除次數（改寫次數）的分散。 在第12 (a)圖中，雖然在寫入位址’n + 1’的履歷表格 [9 ]後，淸除至前一次進行寫入的位址4 ’資料，但是，也 可以彙總多數的區塊而做淸除。 另外，第1 2 ( b )圖係顯示儲存在Μ P U 5的工作區域 -19- (16) (16)200416609 之區域代替中履歷的構造之一例的說明圖。 在此情形下，區域代替中履歷係由：有效表格 '實體 區域號碼、區域代替完畢前端位址、以及區域代替完畢最 終位址所構成。 有效表格係作爲有效旗標之替代，顯示履歷表格的有 效表格之號碼。另外，實體區域號碼、區域代替完畢前端 位址、以及區域代替完畢最終位址係與儲存在半導體記憶 體3，、3 2的區域代替資訊儲存區域的區域代替中履歷相同 〇 接著，利用第1 3圖之流程圖來說明記憶卡1之區域代 替處理。 首先，區域解碼管理部9確認區域代替目的地是否檢 索完畢（步驟 S 6 0 1 )，在區域代替目的地未被檢索時， 檢索區域代替目的地（步驟S 6 0 2 )。另外，在區域代替 目的地正被檢索時，實行後述的步驟 S604〜S607之處理 〇 區域代替目的地一被檢索時（步驟S 6 0 3 )，區域代 替處理部8進行區域的替代和資料的救援，同時，區域解 碼管理部9更新區域代替中履歷（步驟S604)。 在此步驟S604的處理中，藉由區域代替之資料救援 係由代替處將該資料複製於代替目的地。此時’在存在有 錯誤訂正可能之資料錯誤時，則進行錯誤訂正，在不可能 錯誤訂正時，則原樣地複製資料。另外，在資料於區域代 替處被由代替區域所代替時，依據原來之使用者區域之位 -20- (17) (17)200416609 址，進行對於區域代替目的地的複製。 區域代替中履歷係只更新Μ P U 5的工作區域之資料， 對於半導體記憶體3ι、32係定期或者每次更新時予以寫入 〇 之後，MPU5檢查區域代替是否正常結束（步驟S605 )，在區域代替不是正常結束時，再度實行由步驟S602 起之處理。 另外，在正常結束時，區域解碼管理部9在更新區域 代替資訊後（步驟S 6 0 6 )，通知部7將區域代替已被實行 一事通知主機等之外部（步驟S 6 0 7 )。但是，狀態旗標 爲丨D L E實行時，則不通知，在沒有代替目的地時，通知 錯誤。 另外，在步驟S 6 0 3的處理中，在區域代替目的地未 被檢出時，實行步驟S606、S607的處理。 藉此，在本實施形態中，可檢出半導體記憶體3 η〜3 5 的異常區域，而進行通知、救援。 另外，藉由將區域設定在各各之個別控制部所控制的 實體之邊界，可避開包含該個別控制部之不良處而進行救 援故，能夠大幅提升記憶卡1的可靠性。 以上，雖依具發明之實施形態而具體說明由本發明者 所完成的發明，但是，本發明並不限定於上述實施形態， 在不脫離其要旨之範圍內，不用說可有種種變更之可能性 〇 關於危險値和界限値之設定，可將兩方設定爲相同値 -21 - (18) (18)200416609 ，或者只設定其中一方，例如，在只設定危險値時，變成 只進行危險値檢出時的處理，在兩方設定爲相同値或者只 設定界限値時，變成只進行界限値檢出時的處理。 另外，關於此危險値和界限値的設定，可固定設定在 控制器內的 R〇Μ或電路中，或者作爲快閃記憶體中的韌 體而以特定步驟可以變更設定，在重置處理中等將該設定 値讀出於控制器。 例如，在上述實施形態中，雖設爲在具備使用者區域 之通常爲所使用的半導體記憶體儲存區域代替資訊的構造 ，但是，也可以如第14圖所示般，在通常使用的半導體記 憶體1 3,〜1 34之外，設置只儲存區域代替資訊的專用半導 體記憶體1 3 5，以構成記憶卡（記憶裝置）1 a。 在此情形下，半導體記憶體1 3 5的內部構造係由：儲 存區域代替資訊的區域代替資訊儲存區域、使用者區域中 發生不良時，被代替的代替區域、以及管理該代替區域之 管理區域所形成。 藉此，區域代替資訊被彙總爲1個之故，該區域代替 資訊的管理變得容易。 另外，儲存區域代替資訊的區域（半導體記憶體）也 可設置在主機側或者資訊管理部。在設置於主機側時’可 使記憶卡側的處理簡化故，藉由〇S (Operating System ·· 作業系統）或驅動器等之控制，可容易地謀求多樣化。 另外，在設置於資訊處理部時，可硬體處理區域代替 處理故，可謀求更高速化。 -22- (19) (19)200416609 另外，如第1 5圖所示般，記憶卡等之記憶裝置也可設 爲介由網路N T、或者無線等連接多數的終端T，通知以 經過該網路N T而被通知之檢出的區域代替資訊’以進行 救援之構造。 此處，終端T如係具備個人電腦、銀行等之 ATM (Automatic Teller Machine ··自動櫃員機）或者 PDA(Personal D i g i t a I A s s i s t a n t s :個人數位助理）等之記 憶裝置，則不特別限定。 如圖示般，在此情形下，可以藉由伺服器SV而進行 統括管理，或者以中繼基地B S進行管理等來分擔對應處 理。 、 藉此，可以短時間檢出設置在遠地之終端T的記憶裝 置之異常。 另外，如第1 6圖所示般，記億裝置1 4可做成由資訊 處理部1 5和記憶部1 6構成。記憶部1 6係由多數的記憶體 模組1 6，〜1 6 n構成，這些記憶體模組1 6 j〜1 6 n係由多數 的半導體記憶體構裝於印刷電路基板之構造所形成。 在此情形下，藉由區域代替資訊的管理係依據記憶體 模組單位進行。例如，記憶體模組1 6 2由記憶體模組1 6 4所 代替時，成爲代替處（不良）之記憶體模組1 62由插槽St 被取下’而更換爲新的記憶體模組。此處，例如在記憶體 模組更換時，進行區域代替資訊的儲存或更新。 藉此，可以大幅提升記憶裝置1 4的維修性。 -23· (20) (20)200416609 [發明效果] 如簡單說明由本申g靑案所揭示發明中的代表性者所獲 得之效果，則如下述： (1 )藉由以危險狀態和界限狀態之2階段來檢出半導 體記憶體的區域異常，以進行該區域的代替處理，可以提 升記憶裝置的可靠性。 (2 )另外’藉由將半導體記憶體的區域當成實體區 域，以避開包含周邊電路的不良處而進行救援故，可以更 提升記憶裝置的可靠性。 (3 )另外，依據上述（1 ) ' ( 2 )，利用記憶裝置 等所構成的電子機器之性能，以及可靠性可以大幅提升。 【圖式簡單說明】 第1圖係依據本發明之一實施形態的記憶卡之方塊圖 〇 第2圖係設置在第1圖之記憶卡的資訊處理部的方塊圖 〇 第3圖係分別儲存在設置於第1圖的記憶卡之半導體記 憶體的區域代替資訊儲存區域之區域代替表格構成圖。 第4圖係顯示儲存在第1圖的半導體記憶體之區域代替 資訊儲存區域的區域代替表格的狀態旗標和該狀態旗標的 內容之一例的說明圖。 第5圖係顯示第4圖的區域代替資訊的區域代替原因之 -24 - (21) 200416609 一例的說明圖。 第6圖係第1圖的記憶卡的電源投入後之重置處理、以 及起始化處理的流程圖。 第7圖係儲存在設置於第1圖的記憶卡之Μ P U的工作 區域之區域代替表格的狀態遷移說明圖。 第8圖係第1圖的記憶卡之指令處理時的流程圖。
第9圖係第1圖的記憶卡之緊急狀態時的指令處理流程 圖。 第1 〇圖係第1圖之記憶卡的丨D L Ε實行時的指令處理 流程圖。 第1 1圖係第1圖的記憶卡之丨D L Ε實行處理流程圖。 第1 2圖係第1圖的記憶卡之區域代替中履歷說明圖。 第1 3圖係第1圖的記憶卡之區域代替處理流程圖。 第1 4圖係依據本發明之其他實施形態的記憶卡的方塊
圖。 第1 5圖係顯示依據本發明之其他實施形態的經由網路 以管理區域代替資訊時的系統構造之一例的說明圖。 第1 6圖係依據本發明之其他實施形態的記憶裝置的方 塊圖。 [圖號說明] 1、1 a :記憶卡（記憶裝置） 2 :資訊處理部 3 :記憶部 -25- (22) (22)200416609 3 η〜3 5 :半導體記憶體 4 :外部裝置連接部
5 ： MPU 6 :檢出部 7 :通知部 8 :區域代替處理部
9 :區域解碼管理部 1 〇 :緩衝控制部 11: RAM 1 2 :介面部 131〜135 :半導體記憶體 1 4 :記憶裝置 1 5 :資訊處理部 6 :記憶部 1 6 1〜1 6 η :記憶體模組 Β :資料/位址匯流排 S L :訊號線匯流排 Ν Τ :網路 Τ :終端 SV :伺服器 B S :中繼基地 St :插槽 -26-

Claims (1)

  1. (1) 200416609 拾、申請專利範圍 1 · 一種記憶裝置，是針對具備：1個以上之半 憶體；及依據動作程式，讀出儲存在上述1個以上 體記憶體的資料，進行特定的處理或資料的寫入動 等之資訊處理部的記憶裝置，其特徵爲： 上述資訊處理部係檢測上述半導體記憶體的區 ’在判定上述區域爲危險狀態時，於上述記憶裝置 動作處理的閒置時，即時實行上述區域的代替處理 2 ·如申請專利範圍第彳項記載之記憶裝置，其 述資訊處理部在判定危險狀態時的原因項目，係由 空區域、重試連續錯誤、抹除/程式時間、抹除次 取/寫入電流値、以及外部供給電源的電流値中& 上所形成， 上述資訊處理部在判定界限狀態時的原因項目 :代替空區域、重試連續錯誤、保持不良時E C C 可錯誤、裝置碼讀取不可錯誤、抹除/程式時間、 數、讀取/寫入電流値、以及外部供給電源的電流 1種以上所形成。 | 3 ·如申請專利範圍第2項記載之記億裝置，其 述資訊處理部係可以獨立地設定判定危險狀態時的 因項目和判定界限狀態時的上述原因項目。 4 ·如申請專利範圍第3項記載之記憶裝置，其 由上述資訊處理部所代替處理之代替目的地區域， 半導體記憶體的空區域、或者代替專用的半導體記 導體記 之半導 作指示 域狀態 不實行 〇 中，上 =代替 數、讀 J 1種以 ，係由 訂正不 抹除次 値中的 中，上 上述原 中，藉 係上述 憶體之 (2) (2)200416609 其中一種。 5 ·如申請專利範圍第4項記載之記憶裝置，其中，在 上述區域爲上述半導體記憶體的空區域時，上述區域係在 設置於記憶體墊的多數扇區中，藉由控制任意扇區之個別 周邊電路所控制的實體區域。 6 ·如申請專利範圍第5項記載之記憶裝置，其中，其 解碼方法爲：只將代替處區域的資料由代替目的地區域所 代替’在代替後，做了代替之區域存取代替目的地區域， 不進行代替的區域則繼續同樣地進行存取。 7 ·如申請專利範圍第6項記載之記憶裝置，其中，上 述資訊處理部在判定上述區域爲界限狀態時，則將緊急狀 態一事通知外部。 8 ·如申請專利範圍第7項記載之記億裝置，其中，在 上述界限狀態時，做禁止寫入動作等之動作限制。 9 ·如申請專利範圍第8項記載之記憶裝置，其中，上 述資訊處理部係在上述區域的代替處理中，在由代替處區 域將資料複製於代替目的地區域時，於上述資料存在有可 錯誤訂正之錯誤時，則進行錯誤訂正。 1 〇 ·如申請專利範圍第1項〜第9項中任一項所記載 之記憶裝置，其中，具備··檢出區域狀態的檢出手段、將 檢出結果或區域代替狀態通知外部的通知手段、進行區域 代替的區域代替手段、管理區域的存取許可/禁止等的區 域解碼管理手段。
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