TW202236098A - 記憶體管理方法、記憶體儲存裝置及記憶體控制電路單元 - Google Patents

記憶體管理方法、記憶體儲存裝置及記憶體控制電路單元 Download PDF

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Abstract

一種記憶體管理方法、記憶體儲存裝置及記憶體控制電路單元。所述方法包括：將第一管理資訊儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組中，其中第一管理資訊反映可複寫式非揮發性記憶體模組中的第一實體單元中的異常資料的儲存狀況；從主機系統接收讀取指令，其指示讀取儲存於邏輯單元的資料，且邏輯單元對應於第一實體單元中的實體節點；根據讀取指令查詢第一管理資訊；若查詢結果反映實體節點未儲存異常資料，將從實體節點讀取的資料傳送給主機系統；以及若查詢結果反映實體節點有儲存異常資料，將錯誤資訊傳送給主機系統。

Description

記憶體管理方法、記憶體儲存裝置及記憶體控制電路單元
本發明是有關於一種記憶體管理技術，且特別是有關於一種記憶體管理方法、記憶體儲存裝置及記憶體控制電路單元。
數位相機、行動電話與MP3播放器在這幾年來的成長十分迅速，使得消費者對儲存媒體的需求也急速增加。由於可複寫式非揮發性記憶體模組(rewritable non-volatile memory module)(例如，快閃記憶體)具有資料非揮發性、省電、體積小，以及無機械結構等特性，所以非常適合內建於上述所舉例的各種可攜式多媒體裝置中。
一般來說，記憶體儲存裝置可藉由資料整併操作(例如垃圾回收程序)來將可複寫式非揮發性記憶體模組中的舊資料集中儲存並釋放出新的閒置實體單元。新的閒置實體單元可用以儲存來自主機系統的新資料。但是，在資料整併操作中，若所搬移的某一舊資料是屬於無法更正(Uncorrectable)的資料(例如因資料包含太多錯誤位元而無法被更正)，則此資料將被視為正常資料而儲存至目標實體單元。爾後，當主機系統指示讀取此資料(實際上為無法更正資料)時，記憶體儲存裝置會將此資料視為正常資料從所述目標實體單元讀取出來並傳送給主機系統，從而降低讀取資料的資料品質。
本發明提供一種記憶體管理方法、記憶體儲存裝置及記憶體控制電路單元，可提高記憶體儲存裝置的資料存取品質。
本發明的範例實施例提供一種記憶體管理方法，其用於可複寫式非揮發性記憶體模組。所述可複寫式非揮發性記憶體模組包括多個實體單元。所述記憶體管理方法包括：將第一管理資訊儲存於所述可複寫式非揮發性記憶體模組中，其中所述第一管理資訊反映所述多個實體單元中的第一實體單元中的異常資料的儲存狀況；從主機系統接收讀取指令，其中所述讀取指令指示讀取儲存於至少一邏輯單元的資料，且所述至少一邏輯單元對應於所述第一實體單元中的至少一實體節點；根據所述讀取指令查詢所述第一管理資訊；若查詢結果反映所述至少一實體節點未儲存所述異常資料，將從所述至少一實體節點讀取的資料傳送給所述主機系統；以及若所述查詢結果反映所述至少一實體節點有儲存所述異常資料，將錯誤資訊傳送給所述主機系統。
在本發明的一範例實施例中，根據所述讀取指令查詢所述第一管理資訊的步驟包括：根據所述單元管理資訊獲得所述節點管理資訊在所述可複寫式非揮發性記憶體模組中的儲存位址；以及從所述儲存位址讀取所述節點管理資訊。
在本發明的一範例實施例中，所述的記憶體管理方法更包括：在從所述主機系統接收所述讀取指令之前，執行資料整併操作，以將所述資料從所述多個實體單元中的第二實體單元複製到所述第一實體單元中；以及根據第二管理資訊更新所述第一管理資訊，其中所述第二管理資訊反映所述第二實體單元中的所述異常資料的儲存狀況。
在本發明的一範例實施例中，所述的記憶體管理方法更包括：在將所述資料從所述第二實體單元複製到所述第一實體單元之後，重置所述第二管理資訊。
本發明的範例實施例另提供一種記憶體儲存裝置，其包括連接介面單元、可複寫式非揮發性記憶體模組及記憶體控制電路單元。所述連接介面單元用以耦接至主機系統。所述可複寫式非揮發性記憶體模組包括多個實體單元。所述記憶體控制電路單元耦接至所述連接介面單元與所述可複寫式非揮發性記憶體模組。所述記憶體控制電路單元用以將第一管理資訊儲存於所述可複寫式非揮發性記憶體模組中。所述第一管理資訊反映所述多個實體單元中的第一實體單元中的異常資料的儲存狀況。所述記憶體控制電路單元更用以從所述主機系統接收讀取指令。所述讀取指令指示讀取儲存於至少一邏輯單元的資料。所述至少一邏輯單元對應於所述第一實體單元中的至少一實體節點。所述記憶體控制電路單元更用以根據所述讀取指令查詢所述第一管理資訊。若查詢結果反映所述至少一實體節點未儲存所述異常資料，所述記憶體控制電路單元更用以將從所述至少一實體節點讀取的資料傳送給所述主機系統。若所述查詢結果反映所述至少一實體節點有儲存所述異常資料，所述記憶體控制電路單元更用以將錯誤資訊傳送給所述主機系統。
在本發明的一範例實施例中，在從所述主機系統接收所述讀取指令之前，所述記憶體控制電路單元更用以執行資料整併操作，以將所述資料從所述多個實體單元中的第二實體單元複製到所述第一實體單元中。所述記憶體控制電路單元更用以根據第二管理資訊更新所述第一管理資訊。所述第二管理資訊反映所述第二實體單元中的所述異常資料的儲存狀況。
在本發明的一範例實施例中，在將所述資料從所述第二實體單元複製到所述第一實體單元之後，所述記憶體控制電路單元更用以重置所述第二管理資訊。
本發明的範例實施例另一種記憶體控制電路單元，其用以控制可複寫式非揮發性記憶體模組。所述可複寫式非揮發性記憶體模組包括多個實體單元。所述記憶體控制電路單元包括主機介面、記憶體介面及記憶體管理電路。所述主機介面用以耦接至主機系統。所述記憶體介面用以耦接至所述可複寫式非揮發性記憶體模組。所述記憶體管理電路耦接至所述主機介面與所述記憶體介面。所述記憶體管理電路用以將第一管理資訊儲存於所述可複寫式非揮發性記憶體模組中。所述第一管理資訊反映所述多個實體單元中的第一實體單元中的異常資料的儲存狀況。所述記憶體管理電路更用以從所述主機系統接收讀取指令。所述讀取指令指示讀取儲存於至少一邏輯單元的資料。所述至少一邏輯單元對應於所述第一實體單元中的至少一實體節點。所述記憶體管理電路更用以根據所述讀取指令查詢所述第一管理資訊。若查詢結果反映所述至少一實體節點未儲存所述異常資料，所述記憶體管理電路更用以將從所述至少一實體節點讀取的資料傳送給所述主機系統。若所述查詢結果反映所述至少一實體節點有儲存所述異常資料，所述記憶體管理電路更用以將錯誤資訊傳送給所述主機系統。
在本發明的一範例實施例中，所述異常資料包括毀損資料與無法更正資料的至少其中之一。
在本發明的一範例實施例中，所述第一管理資訊包括一單元管理資訊，其反映所述第一實體單元中是否有儲存所述異常資料。
在本發明的一範例實施例中，所述第一管理資訊更包括節點管理資訊，其反映所述至少一實體節點是否有儲存所述異常資料。
在本發明的一範例實施例中，根據所述讀取指令查詢所述第一管理資訊的操作包括：根據所述單元管理資訊獲得所述節點管理資訊在所述可複寫式非揮發性記憶體模組中的儲存位址；以及從所述儲存位址讀取所述節點管理資訊。
在本發明的一範例實施例中，在從所述主機系統接收所述讀取指令之前，所述記憶體管理電路更用以執行資料整併操作，以將所述資料從所述多個實體單元中的第二實體單元複製到所述第一實體單元中。所述記憶體管理電路更用以根據第二管理資訊更新所述第一管理資訊，其中所述第二管理資訊反映所述第二實體單元中的所述異常資料的儲存狀況。
在本發明的一範例實施例中，在將所述資料從所述第二實體單元複製到所述第一實體單元之後，所述記憶體管理電路更用以重置所述第二管理資訊。
基於上述，第一管理資訊可被儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組中，以反映第一實體單元中的異常資料的儲存狀況。在從主機系統接收讀取指令後，所述第一管理資訊可被查詢。根據查詢結果，從第一實體單元中的至少部分實體節點讀取的資料或者錯誤資訊可被選擇性地傳送給所述主機系統。藉此，可提高記憶體儲存裝置的資料存取品質。
一般而言，記憶體儲存裝置(亦稱，記憶體儲存系統)包括可複寫式非揮發性記憶體模組(rewritable non-volatile memory module)與控制器(亦稱，控制電路)。通常記憶體儲存裝置是與主機系統一起使用，以使主機系統可將資料寫入至記憶體儲存裝置或從記憶體儲存裝置中讀取資料。
圖1是根據本發明的一範例實施例所繪示的主機系統、記憶體儲存裝置及輸入/輸出(I/O)裝置的示意圖。圖2是根據本發明的一範例實施例所繪示的主機系統、記憶體儲存裝置及I/O裝置的示意圖。
請參照圖1與圖2，主機系統11一般包括處理器111、隨機存取記憶體(random access memory, RAM)112、唯讀記憶體(read only memory, ROM)113及資料傳輸介面114。處理器111、隨機存取記憶體112、唯讀記憶體113及資料傳輸介面114皆耦接至系統匯流排(system bus)110。
在本範例實施例中，主機系統11是透過資料傳輸介面114與記憶體儲存裝置10耦接。例如，主機系統11可經由資料傳輸介面114將資料儲存至記憶體儲存裝置10或從記憶體儲存裝置10中讀取資料。此外，主機系統11是透過系統匯流排110與I/O裝置12耦接。例如，主機系統11可經由系統匯流排110將輸出訊號傳送至I/O裝置12或從I/O裝置12接收輸入訊號。
在本範例實施例中，處理器111、隨機存取記憶體112、唯讀記憶體113及資料傳輸介面114可設置在主機系統11的主機板20上。資料傳輸介面114的數目可以是一或多個。透過資料傳輸介面114，主機板20可以經由有線或無線方式耦接至記憶體儲存裝置10。記憶體儲存裝置10可例如是隨身碟201、記憶卡202、固態硬碟(Solid State Drive, SSD)203或無線記憶體儲存裝置204。無線記憶體儲存裝置204可例如是近距離無線通訊(Near Field Communication, NFC)記憶體儲存裝置、無線傳真(WiFi)記憶體儲存裝置、藍牙(Bluetooth)記憶體儲存裝置或低功耗藍牙記憶體儲存裝置(例如，iBeacon)等以各式無線通訊技術為基礎的記憶體儲存裝置。此外，主機板20也可以透過系統匯流排110耦接至全球定位系統(Global Positioning System, GPS)模組205、網路介面卡206、無線傳輸裝置207、鍵盤208、螢幕209、喇叭210等各式I/O裝置。例如，在一範例實施例中，主機板20可透過無線傳輸裝置207存取無線記憶體儲存裝置204。
在一範例實施例中，所提及的主機系統為可實質地與記憶體儲存裝置配合以儲存資料的任意系統。雖然在上述範例實施例中，主機系統是以電腦系統來作說明，然而，圖3是根據本發明的一範例實施例所繪示的主機系統與記憶體儲存裝置的示意圖。請參照圖3，在另一範例實施例中，主機系統31也可以是數位相機、攝影機、通訊裝置、音訊播放器、視訊播放器或平板電腦等系統，而記憶體儲存裝置30可為其所使用的安全數位(Secure Digital, SD)卡32、小型快閃(Compact Flash, CF)卡33或嵌入式儲存裝置34等各式非揮發性記憶體儲存裝置。嵌入式儲存裝置34包括嵌入式多媒體卡(embedded Multi Media Card, eMMC)341及/或嵌入式多晶片封裝(embedded Multi Chip Package, eMCP)儲存裝置342等各類型將記憶體模組直接耦接於主機系統的基板上的嵌入式儲存裝置。
圖4是根據本發明的一範例實施例所繪示的記憶體儲存裝置的概要方塊圖。請參照圖4，記憶體儲存裝置10包括連接介面單元402、記憶體控制電路單元404與可複寫式非揮發性記憶體模組406。
連接介面單元402用以將記憶體儲存裝置10耦接至主機系統11。記憶體儲存裝置10可透過連接介面單元402與主機系統11通訊。在本範例實施例中，連接介面單元402是相容於序列先進附件(Serial Advanced Technology Attachment, SATA)標準。然而，必須瞭解的是，本發明不限於此，連接介面單元402亦可以是符合並列先進附件(Parallel Advanced Technology Attachment, PATA)標準、電氣和電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE)1394標準、高速周邊零件連接介面(Peripheral Component Interconnect Express, PCI Express)標準、通用序列匯流排(Universal Serial Bus, USB)標準、SD介面標準、超高速一代(Ultra High Speed-I, UHS-I)介面標準、超高速二代(Ultra High Speed-II, UHS-II)介面標準、記憶棒(Memory Stick, MS)介面標準、MCP介面標準、MMC介面標準、eMMC介面標準、通用快閃記憶體(Universal Flash Storage, UFS)介面標準、eMCP介面標準、CF介面標準、整合式驅動電子介面(Integrated Device Electronics, IDE)標準或其他適合的標準。連接介面單元402可與記憶體控制電路單元404封裝在一個晶片中，或者連接介面單元402是佈設於一包含記憶體控制電路單元404之晶片外。
記憶體控制電路單元404用以執行以硬體型式或韌體型式實作的多個邏輯閘或控制指令並且根據主機系統11的指令在可複寫式非揮發性記憶體模組406中進行資料的寫入、讀取與抹除等運作。
可複寫式非揮發性記憶體模組406是耦接至記憶體控制電路單元404並且用以儲存主機系統11所寫入之資料。可複寫式非揮發性記憶體模組406可以是單階記憶胞(Single Level Cell, SLC)NAND型快閃記憶體模組(即，一個記憶胞中可儲存1個位元的快閃記憶體模組)、多階記憶胞(Multi Level Cell, MLC)NAND型快閃記憶體模組(即，一個記憶胞中可儲存2個位元的快閃記憶體模組)、三階記憶胞(Triple Level Cell, TLC)NAND型快閃記憶體模組(即，一個記憶胞中可儲存3個位元的快閃記憶體模組)、四階記憶胞(Quad Level Cell, QLC)NAND型快閃記憶體模組(即，一個記憶胞中可儲存4個位元的快閃記憶體模組)、其他快閃記憶體模組或其他具有相同特性的記憶體模組。
可複寫式非揮發性記憶體模組406中的每一個記憶胞是以電壓(以下亦稱為臨界電壓)的改變來儲存一或多個位元。具體來說，每一個記憶胞的控制閘極(control gate)與通道之間有一個電荷捕捉層。透過施予一寫入電壓至控制閘極，可以改變電荷補捉層的電子量，進而改變記憶胞的臨界電壓。此改變記憶胞之臨界電壓的操作亦稱為“把資料寫入至記憶胞”或“程式化(programming)記憶胞”。隨著臨界電壓的改變，可複寫式非揮發性記憶體模組406中的每一個記憶胞具有多個儲存狀態。透過施予讀取電壓可以判斷一個記憶胞是屬於哪一個儲存狀態，藉此取得此記憶胞所儲存的一或多個位元。
在本範例實施例中，可複寫式非揮發性記憶體模組406的記憶胞可構成多個實體程式化單元，並且此些實體程式化單元可構成多個實體抹除單元。具體來說，同一條字元線上的記憶胞可組成一或多個實體程式化單元。若每一個記憶胞可儲存2個以上的位元，則同一條字元線上的實體程式化單元可至少可被分類為下實體程式化單元與上實體程式化單元。例如，一記憶胞的最低有效位元(Least Significant Bit，LSB)是屬於下實體程式化單元，並且一記憶胞的最高有效位元(Most Significant Bit，MSB)是屬於上實體程式化單元。一般來說，在MLC NAND型快閃記憶體中，下實體程式化單元的寫入速度會大於上實體程式化單元的寫入速度，及/或下實體程式化單元的可靠度是高於上實體程式化單元的可靠度。
在本範例實施例中，實體程式化單元為程式化的最小單元。即，實體程式化單元為寫入資料的最小單元。例如，實體程式化單元可為實體頁面(page)或是實體扇(sector)。若實體程式化單元為實體頁面，則此些實體程式化單元可包括資料位元區與冗餘(redundancy)位元區。資料位元區包含多個實體扇，用以儲存使用者資料，而冗餘位元區用以儲存系統資料(例如，錯誤更正碼等管理資料)。在本範例實施例中，資料位元區包含32個實體扇，且一個實體扇的大小為512位元組(byte, B)。然而，在其他範例實施例中，資料位元區中也可包含8個、16個或數目更多或更少的實體扇，並且每一個實體扇的大小也可以是更大或更小。另一方面，實體抹除單元為抹除之最小單位。亦即，每一實體抹除單元含有最小數目之一併被抹除之記憶胞。例如，實體抹除單元為實體區塊(block)。
圖5是根據本發明的一範例實施例所繪示的記憶體控制電路單元的概要方塊圖。請參照圖5，記憶體控制電路單元404包括記憶體管理電路502、主機介面504及記憶體介面506。
記憶體管理電路502用以控制記憶體控制電路單元404的整體運作。具體來說，記憶體管理電路502具有多個控制指令，並且在記憶體儲存裝置10運作時，此些控制指令會被執行以進行資料的寫入、讀取與抹除等運作。以下說明記憶體管理電路502的操作時，等同於說明記憶體控制電路單元404的操作。
在本範例實施例中，記憶體管理電路502的控制指令是以韌體型式來實作。例如，記憶體管理電路502具有微處理器單元(未繪示)與唯讀記憶體(未繪示)，並且此些控制指令是被燒錄至此唯讀記憶體中。當記憶體儲存裝置10運作時，此些控制指令會由微處理器單元來執行以進行資料的寫入、讀取與抹除等運作。
在另一範例實施例中，記憶體管理電路502的控制指令亦可以程式碼型式儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組406的特定區域(例如，記憶體模組中專用於存放系統資料的系統區)中。此外，記憶體管理電路502具有微處理器單元(未繪示)、唯讀記憶體(未繪示)及隨機存取記憶體(未繪示)。特別是，此唯讀記憶體具有開機碼(boot code)，並且當記憶體控制電路單元404被致能時，微處理器單元會先執行此開機碼來將儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組406中之控制指令載入至記憶體管理電路502的隨機存取記憶體中。之後，微處理器單元會運轉此些控制指令以進行資料的寫入、讀取與抹除等運作。
此外，在另一範例實施例中，記憶體管理電路502的控制指令亦可以一硬體型式來實作。例如，記憶體管理電路502包括微控制器、記憶胞管理電路、記憶體寫入電路、記憶體讀取電路、記憶體抹除電路與資料處理電路。記憶胞管理電路、記憶體寫入電路、記憶體讀取電路、記憶體抹除電路與資料處理電路是耦接至微控制器。記憶胞管理電路用以管理可複寫式非揮發性記憶體模組406的記憶胞或記憶胞群組。記憶體寫入電路用以對可複寫式非揮發性記憶體模組406下達寫入指令序列以將資料寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組406中。記憶體讀取電路用以對可複寫式非揮發性記憶體模組406下達讀取指令序列以從可複寫式非揮發性記憶體模組406中讀取資料。記憶體抹除電路用以對可複寫式非揮發性記憶體模組406下達抹除指令序列以將資料從可複寫式非揮發性記憶體模組406中抹除。資料處理電路用以處理欲寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組406的資料以及從可複寫式非揮發性記憶體模組406中讀取的資料。寫入指令序列、讀取指令序列及抹除指令序列可各別包括一或多個程式碼或指令碼並且用以指示可複寫式非揮發性記憶體模組406執行相對應的寫入、讀取及抹除等操作。在一範例實施例中，記憶體管理電路502還可以下達其他類型的指令序列給可複寫式非揮發性記憶體模組406以指示執行相對應的操作。
主機介面504是耦接至記憶體管理電路502。記憶體管理電路502可透過主機介面504與主機系統11通訊。主機介面504可用以接收與識別主機系統11所傳送的指令與資料。例如，主機系統11所傳送的指令與資料可透過主機介面504來傳送至記憶體管理電路502。此外，記憶體管理電路502可透過主機介面504將資料傳送至主機系統11。在本範例實施例中，主機介面504是相容於SATA標準。然而，必須瞭解的是本發明不限於此，主機介面504亦可以是相容於PATA標準、IEEE 1394標準、PCI Express標準、USB標準、SD標準、UHS-I標準、UHS-II標準、MS標準、MMC標準、eMMC標準、UFS標準、CF標準、IDE標準或其他適合的資料傳輸標準。
記憶體介面506是耦接至記憶體管理電路502並且用以存取可複寫式非揮發性記憶體模組406。也就是說，欲寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組406的資料會經由記憶體介面506轉換為可複寫式非揮發性記憶體模組406所能接受的格式。具體來說，若記憶體管理電路502要存取可複寫式非揮發性記憶體模組406，記憶體介面506會傳送對應的指令序列。例如，這些指令序列可包括指示寫入資料的寫入指令序列、指示讀取資料的讀取指令序列、指示抹除資料的抹除指令序列、以及用以指示各種記憶體操作(例如，改變讀取電壓準位或執行垃圾回收操作等等)的相對應的指令序列。這些指令序列例如是由記憶體管理電路502產生並且透過記憶體介面506傳送至可複寫式非揮發性記憶體模組406。這些指令序列可包括一或多個訊號，或是在匯流排上的資料。這些訊號或資料可包括指令碼或程式碼。例如，在讀取指令序列中，會包括讀取的辨識碼、記憶體位址等資訊。
在一範例實施例中，記憶體控制電路單元404還包括錯誤檢查與校正電路508、緩衝記憶體510與電源管理電路512。錯誤檢查與校正電路508是耦接至記憶體管理電路502並且用以執行錯誤檢查與校正操作以確保資料的正確性。具體來說，當記憶體管理電路502從主機系統11中接收到寫入指令時，錯誤檢查與校正電路508會為對應此寫入指令的資料產生對應的錯誤更正碼(error correcting code, ECC)及/或錯誤檢查碼(error detecting code，EDC)，並且記憶體管理電路502會將對應此寫入指令的資料與對應的錯誤更正碼及/或錯誤檢查碼寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組406中。之後，當記憶體管理電路502從可複寫式非揮發性記憶體模組406中讀取資料時會同時讀取此資料對應的錯誤更正碼及/或錯誤檢查碼，並且錯誤檢查與校正電路508會依據此錯誤更正碼及/或錯誤檢查碼對所讀取的資料執行錯誤檢查與校正操作。
緩衝記憶體510是耦接至記憶體管理電路502並且用以暫存來自於主機系統11的資料與指令或來自於可複寫式非揮發性記憶體模組406的資料。電源管理電路512是耦接至記憶體管理電路502並且用以控制記憶體儲存裝置10的電源。
在一範例實施例中，圖4的可複寫式非揮發性記憶體模組406亦稱為快閃(flash)記憶體模組，記憶體控制電路單元404亦稱為用於控制快閃記憶體模組的快閃記憶體控制器，及/或圖5的記憶體管理電路502亦稱為快閃記憶體管理電路。
圖6是根據本發明的一範例實施例所繪示的管理可複寫式非揮發性記憶體模組的示意圖。請參照圖6，記憶體管理電路502可將可複寫式非揮發性記憶體模組406的實體單元610(0)~610(C)邏輯地分組至儲存區601、閒置(spare)區602及系統區603。儲存區601中的實體單元610(0)~610(A)儲存有資料。例如，儲存區601中的實體單元610(0)~610(A)可儲存有效(valid)資料與無效(invalid)資料。閒置區602中的實體單元610(A+1)~610(B)尚未用來儲存資料(例如有效資料)。系統區603中的實體單元610(B+1)~610(C)用以儲存系統資料，例如邏輯至實體映射表、壞塊管理表、裝置型號或其他類型的管理資料。
在一範例實施例中，一個實體單元亦稱為一個虛擬區塊(Virtual Block, VB)。一個實體單元可包含一或多個實體區塊。當欲儲存資料時，記憶體管理電路502可從閒置區602的實體單元610(A+1)~610(B)中選擇至少一個實體單元並且將來自主機系統11或來自儲存區601中至少一實體單元的資料儲存至所選的實體單元中。同時，所選的實體單元會被關聯至儲存區601。此外，被抹除的實體單元可被重新關聯至閒置區602。
在一範例實施例中，記憶體管理電路502可配置邏輯單元612(0)~612(D)以映射儲存區601中的實體單元610(0)~610(A)。一個邏輯單元可包含一或多個邏輯位址。例如，所述邏輯位址可為邏輯區塊位址(Logical Block Address, LBA)。邏輯單元612(0)~612(D)中的每一者可被映射至一或多個實體單元。須注意的是，記憶體管理電路502可不配置映射至系統區603的邏輯單元，以防止儲存於系統區603的管理資料被使用者修改。
在一範例實施例中，記憶體管理電路502可將邏輯單元與實體單元之間的映射關係(亦稱為邏輯至實體映射資訊或映射資訊)記錄於至少一邏輯至實體映射表。邏輯至實體映射表是儲存於系統區603的實體單元610(B+1)~610(C)中。當主機系統11欲從記憶體儲存裝置10讀取資料或寫入資料至記憶體儲存裝置10時，記憶體管理電路502可根據此邏輯至實體映射表來執行對於記憶體儲存裝置10的資料存取操作。
須注意的是，有效資料是屬於某一個邏輯單元的最新資料，而無效資料則不是屬於任一個邏輯單元的最新資料。例如，若主機系統11將一筆新資料儲存至某一邏輯單元而覆蓋掉此邏輯單元原先儲存的舊資料(即，更新屬於此邏輯單元的資料)，則儲存至儲存區601中的此筆新資料即為屬於此邏輯單元的最新資料並且會被標記為有效，而被覆蓋掉的舊資料可能仍然儲存在儲存區601中但被標記為無效。
在一範例實施例中，若屬於某一邏輯單元的資料被更新，則此邏輯單元與儲存有屬於此邏輯單元之舊資料的實體單元之間的映射關係會被移除，並且此邏輯單元與儲存有屬於此邏輯單元之最新資料的實體單元之間的映射關係會被建立。然而，在另一範例實施例中，若屬於某一邏輯單元的資料被更新，則此邏輯單元與儲存有屬於此邏輯位址之舊資料的實體單元之間的映射關係仍可被維持。
在一範例實施例中，當記憶體儲存裝置10出廠時，屬於閒置區602的實體單元的總數會是一個預設數目(例如，30)。在記憶體儲存裝置10的運作中，越來越多的實體單元會被從閒置區602選擇並且被關聯至儲存區601以儲存資料(例如，來自主機系統11的使用者資料)。因此，屬於閒置區602的實體單元的總數會隨著記憶體儲存裝置10的使用而逐漸減少。
在一範例實施例中，在記憶體儲存裝置10的運作中，記憶體管理電路502可持續更新屬於閒置區602的實體單元的總數。記憶體管理電路502可根據閒置區602中的實體單元之數目(即，閒置管理單元的總數)執行資料整併操作。例如，記憶體管理電路502可判斷屬於閒置區602的實體單元的總數是否小於或等於一個門檻值(亦稱為第一門檻值)。此第一門檻值例如是2或者更大的值(例如，10)，本發明不加以限制。若屬於閒置區602的實體單元的總數小於或等於第一門檻值，記憶體管理電路502可執行資料整併操作。在一範例實施例中，資料整併操作亦稱為垃圾收集操作。
在一範例實施例中，在資料整併操作中，記憶體管理電路502可從儲存區601中選擇至少一個實體單元作為來源實體單元並且從閒置區602中選擇至少一個實體單元作為目標實體單元。記憶體管理電路502可發送至少一指令序列以指示可複寫式非揮發性記憶體模組406將有效資料從作為來源實體單元的實體單元複製到作為目標實體單元的實體單元中。作為目標實體單元而被有效資料寫滿的實體單元可被關聯至儲存區601。若某一個管理單元所儲存的有效資料皆已被複製至目標實體單元，則此實體單元可被抹除並且被關聯至閒置區602。
在一範例實施例中，將某一個實體單元從儲存區601重新關聯回閒置區602的操作(或抹除某一個實體單元的操作)亦稱為釋放一個閒置管理單元。藉由執行資料整併操作，一或多個閒置實體單元會被釋放並且使得屬於閒置區602的實體單元的總數逐漸增加。
在一範例實施例中，在開始執行資料整併操作後，若屬於閒置區602之實體單元符合一特定條件，資料整併操作可被停止。例如，記憶體管理電路502可判斷屬於閒置區602的實體單元的總數是否大於或等於一個門檻值(以下亦稱為第二門檻值)。例如，第二門檻值可以大於或等於第一門檻值。若屬於閒置區602的實體單元的總數大於或等於第二門檻值，記憶體管理電路502可停止資料整併操作。須注意的是，停止資料整併操作是指結束當前執行中的資料整併操作。在停止一個資料整併操作之後，若屬於閒置區602的實體單元的總數再次小於或等於第一門檻值，則下一個資料整併操作可再次被執行，以嘗試釋放新的閒置實體單元。
在一範例實施例中，記憶體管理電路502可將特定的管理資訊(亦稱為第一管理資訊)儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組406中。例如，此第一管理資訊可儲存於系統區603中的一或多個實體單元中。特別是，此第一管理資訊可反映儲存區601中的某一實體單元(亦稱為第一實體單元)中的異常資料的儲存狀況。例如，此第一管理資訊可反映異常資料是否存在於第一實體單元中及/或異常資料在第一實體單元中的分布狀況。
在一範例實施例中，所述異常資料可包括毀損資料及/或無法更正資料。例如，在讀取某一資料之前，若已知此資料的資料內容毀損及/或無法被成功解碼，則此資料可被視為毀損資料。此外，在讀取某一資料之前，若未知此資料的資料內容是否毀損，直到將此資料讀取出來解碼之後才發現此資料無法被成功解碼，則此無法成功解碼的資料可被視為無法更正資料。
在一範例實施例中，記憶體管理電路502可從主機系統11接收讀取指令。此讀取指令可指示讀取儲存於至少一邏輯單元的資料。此至少一邏輯單元對應於第一實體單元中的至少一實體節點。在一範例實施例中，可視為所述第一實體單元中的至少一實體節點是被所述至少一邏輯單元映射。
在一範例實施例中，記憶體管理電路502可根據此讀取指令查詢第一管理資訊。若查詢結果反映所述至少一實體節點未儲存任何異常資料，記憶體管理電路502可指示可複寫式非揮發性記憶體模組406從所述至少一實體節點讀取主機系統11所需的資料並將從所述至少一實體節點讀取的資料傳送給主機系統11，以回應所述讀取指令。須注意的是，將主機系統11所需的資料從所述至少一實體節點讀取出來的操作可包括解碼此資料，以更正其中的錯誤。另一方面，若查詢結果反映所述至少一實體節點有儲存所述異常資料，則記憶體管理電路502可將錯誤資訊傳送給主機系統11。此錯誤資訊可通知主機系統11其所要求的資料屬於異常資料(或所述無法更正資料)。
在一範例實施例中，若所述讀取指令所指示讀取的資料在記憶體儲存裝置10中經過搬移(例如經由資料整併操作搬移到所述第一實體單元中)，則無論此資料是否屬於所述異常資料，此資料可能一律被視為正常資料而儲存至第一實體單元中。爾後，當主機系統11經由所述讀取指令嘗試讀取此資料(實際上為異常資料)時，記憶體管理電路502可能會將此資料視為正常資料而從第一實體單元中讀取出來並傳送給主機系統11。此時，主機系統11或其使用者可能會發現來自記憶體儲存裝置10的資料的資料品質有問題，從而降低使用者體驗。
在一範例實施例中，無論所述讀取指令所指示讀取的資料是否經過搬移，藉由查詢所述第一管理資訊，所述讀取指令所指示讀取的資料是否包含異常資料的相關資訊可被獲得。一旦所述讀取指令所指示讀取的資料包含所述異常資料，所述錯誤資訊可被作為替代而傳送給主機系統11。藉此，可有效降低意外的將所述異常資料傳送給主機系統11的機率，從而提高資料存取品質。
在一範例實施例中，所述第一管理資訊包括單元管理資訊。此單元管理資訊可反映第一實體單元中是否有儲存所述異常資料。也就是說，在查詢此單元管理資訊後，記憶體管理電路502可獲得第一實體單元中是否有儲存所述異常資料的相關資訊。
在一範例實施例中，所述第一管理資訊更包括節點管理資訊。此節點管理資訊可反映所述至少一實體節點是否有儲存所述異常資料。也就是說，在查詢此節點管理資訊後，記憶體管理電路502可獲得第一實體單元中的所述至少一實體節點是否有儲存所述異常資料的相關資訊。
在一範例實施例中，所述單元管理資訊還可反映所述第一管理資訊中的節點管理資訊在可複寫式非揮發性記憶體模組406中的儲存位址。藉此，在一範例實施例中，在查詢所述單元管理資訊後，記憶體管理電路502還可獲得所述第一管理資訊中的節點管理資訊在可複寫式非揮發性記憶體模組406中的儲存位址並從此儲存位址讀取所需的節點管理資訊。
圖7是根據本發明的一範例實施例所繪示的第一實體單元與第一管理資訊的示意圖。請參照圖7，在一範例實施例中，是以實體單元610(0)作為第一實體單元的範例。然而，在另一範例實施例中，第一實體單元還可以是指可複寫式非揮發性記憶體模組406中的其他實體單元，本發明不加以限制。
在一範例實施例中，假設實體單元610(0)(即第一實體單元)包含實體節點P(0)~P(15)。實體節點P(0)~P(15)可用以儲存資料。例如，實體節點P(0)~P(15)中的每一者可用以儲存4KB或者其他大小的資料。
在一範例實施例中，在接收到所述讀取指令後，響應於所述讀取指令所指示讀取的資料儲存於實體單元610(0)中，記憶體管理電路502可查詢第一管理資訊以得知實體單元610(0)中是否儲存有所述異常資料及/或所述異常資料在實體單元610(0)中的分布狀態。
在一範例實施例中，所述第一管理資訊包括單元管理資訊710與節點管理資訊720。單元管理資訊710可包括一個位元映射表，如圖7所示。例如，此位元映射表中的每一個儲存欄位中的資訊可反映相應的某一個實體單元中是否儲存有所述異常資料。或者，此位元映射表也可反映所述異常資料在多個實體單元中的分布狀態。例如，若單元管理資訊710中的某一個儲存欄位中的資訊為數值“0”(或者某一預設值)，表示此儲存欄位所對應的實體單元中沒有儲存所述異常資料。反之，若單元管理資訊710中的某一個儲存欄位中的資訊非數值“0”(或者某一預設值)，則表示此儲存欄位所對應的實體單元中有儲存所述異常資料。
以圖7為例，在一範例實施例中，是假設單元管理資訊710中(只有)對應於實體單元610(0)的儲存欄位中的資訊非數值“0”(或者其他無意義的數值)。因此，記憶體管理電路502可根據單元管理資訊710中的資訊判定(只有)實體單元610(0)中有儲存所述異常資料。
在一範例實施例中，單元管理資訊710中的對應於實體單元610(0)的儲存欄位中的資訊可包括位址資訊PA(0)。位址資訊PA(0)可反映對應於實體單元610(0)的節點管理資訊720在圖6的系統區603中的儲存位址。因此，在一範例實施例中，在查詢單元管理資訊710後，記憶體管理電路502還可指示可複寫式非揮發性記憶體模組406從位址資訊PA(0)所反映的儲存位址讀取節點管理資訊720。
圖8是根據本發明的一範例實施例所繪示的儲存於系統區的節點管理資訊的示意圖。請參照圖8，在一範例實施例中，假設節點管理資訊720儲存於圖6的系統區603中的實體單元610(B+1)中。記憶體管理電路502可從位址資訊PA(0)所反映的儲存位址讀取節點管理資訊720。爾後，記憶體管理電路502可根據節點管理資訊720得知所述異常資料在實體單元610(0)中的分布狀態。
回到圖7，在一範例實施例中，節點管理資訊720也可包括一個位元映射表，如圖7所示。此位元映射表可反映所述異常資料在實體單元610(0)的實體節點P(0)~P(15)中的分布狀態。例如，此位元映射表中的每一個儲存欄位中的資訊可反映相應的某一個實體節點中是否儲存有所述異常資料。例如，若節點管理資訊720中的某一個儲存欄位中的資訊為數值“0”(或者某一預設值)，表示此儲存欄位所對應的實體節點中沒有儲存所述異常資料。反之，若節點管理資訊720中的某一個儲存欄位中的資訊為數值“1” (或者另一預設值)，則表示此儲存欄位所對應的實體節點中有儲存所述異常資料。
以圖7為例，在一範例實施例中，是假設節點管理資訊720中(只有)對應於實體節點P(4)與P(10)的儲存欄位中的資訊為數值“1”。因此，記憶體管理電路502可根據節點管理資訊720中的資訊判定在實體單元610(0)中，(只有)實體節點P(4)與P(10)中有儲存所述異常資料。
在一範例實施例中，假設所述讀取指令是指示讀取儲存於實體節點P(4)及/或P(10)中的資料。根據單元管理資訊710與節點管理資訊720，記憶體管理電路502可不從實體節點P(4)及/或P(10)中讀取資料以回應所述讀取指令。相反的，記憶體管理電路502可傳送所述錯誤資訊給主機系統11，以通知主機系統11儲存於實體節點P(4)及/或P(10)中的資料是屬於所述異常資料。爾後，主機系統11可自行決定是否要更新對應於實體節點P(4)及/或P(10)的邏輯單元的資料或者執行其他錯誤處理操作。
在一範例實施例中，假設所述讀取指令是指示讀取儲存於實體單元610(0)中的其餘實體節點P(1)~P(3)、P(5)~P(9)及/或P(11)~P(15)中的資料。記憶體管理電路502可根據單元管理資訊710與節點管理資訊720而指示可複寫式非揮發性記憶體模組406正常從此些實體節點中讀取資料並將所讀取的資料傳送給主機系統11，以回應所述讀取指令。
在一範例實施例中，在接收所述讀取指令之前，記憶體管理電路502可執行所述資料整併操作，以將特定資料(即有效資料)從圖6的儲存區601中的另一實體單元(亦稱為第二實體單元)複製到所述第一實體單元中。另一方面，響應於此資料整併操作，記憶體管理電路502可根據另一管理資訊(亦稱為第二管理資訊)更新所述第一管理資訊。特別是，所述第二管理資訊可反映所述第二實體單元中的所述異常資料的儲存狀況。例如，所述第二管理資訊可反映所述異常資料是否存在於第二實體單元中及/或所述異常資料在第二實體單元中的分布狀況。
圖9是根據本發明的一範例實施例所繪示的響應於資料整併操作更新第一管理資訊的示意圖。請參照圖9，在一範例實施例中，是以實體單元610(6)作為第一實體單元的範例，並以實體單元610(1)與610(3)作為第二實體單元的範例。
在一範例實施例中，是假設節點管理資訊910對應於實體單元610(1)且節點管理資訊920對應於實體單元610(3)。節點管理資訊910可反映所述異常資料在實體單元610(1)中的分布狀態。節點管理資訊920可反映所述異常資料在實體單元610(3)中的分布狀態。此外，單元管理資訊710可反映所述異常資料儲存於實體單元610(1)中，且單元管理資訊710中的位址資訊PA(1)可反映節點管理資訊910在可複寫式非揮發性記憶體模組406中的儲存位址。
須注意的是，在圖9的範例實施例中，是假設在所述資料整併操作開始之前，儲存於實體單元610(1)的實體節點P(3)中的資料是已知的無法更正的資料(即損毀資料)，且儲存於實體單元610(3)的實體節點P(8)~P(11)中的資料是未知的無法更正的資料。因此，在所述資料整併操作開始之前，節點管理資訊910可反映所述異常資料儲存於實體單元610(1)的實體節點P(3)中。但是，節點管理資訊920(及單元管理資訊710)未反映任何異常資料儲存於實體單元610(3)中。
在一範例實施例中，在資料整併操作中，記憶體管理電路502可選擇實體單元610(1)與610(3)作為來源實體單元並選擇實體單元610(6)作為目標實體單元。記憶體管理電路502可從實體單元610(1)與610(3)中收集有效資料並將所收集的有效資料複製到實體單元610(6)中。響應於此資料整併操作，記憶體管理電路502可更新單元管理資訊710以及對應於實體單元610(6)的節點管理資訊930。例如，經更新的單元管理資訊710可反映實體單元610(6)中有儲存所述異常資料。例如，經更新的單元管理資訊710可經由位址資訊PA(6)反映節點管理資訊930在可複寫式非揮發性記憶體模組406中的儲存位址。此外，節點管理資訊930可反映實體單元610(6)的實體節點P(2)與P(12)~P(15)中的資料屬於所述異常資料。
在一範例實施例中，若在資料整併操作中所搬移的有效資料包含原先儲存於實體單元610(1)的實體節點P(3)中的異常資料，則記憶體管理電路502可根據節點管理資訊910中反映異常資料之分布的資訊來更新節點管理資訊930。
以圖9為例，假設原先儲存於實體單元610(1)的實體節點P(3)中的資料經由資料整併操作而被儲存至實體單元610(6)的實體節點P(2)中。在此範例中，經更新的節點管理資訊930可反映實體單元610(6)的實體節點P(2)中的資料(即原先儲存於實體單元610(1)的實體節點P(3)中的資料)為所述異常資料。
在一範例實施例中，在所述資料整併操作中，從實體單元610(3)的實體節點P(8)~P(11)讀取的資料(即有效資料)可被嘗試解碼(例如由錯誤檢查與校正電路508解碼)但無法被成功解碼。因此，在所述資料整併操作中，記憶體管理電路502可判定從實體單元610(3)的實體節點P(8)~P(11)讀取的資料為所述異常資料。爾後，假設從實體單元610(3)的實體節點P(8)~P(11)讀取的資料被儲存於實體單元610(6)的實體節點P(12)~P(15)中，則記憶體管理電路502可對應更新節點管理資訊930。經更新的節點管理資訊93可反映經由資料整併操作而儲存於實體單元610(6)的實體節點P(12)~P(15)中的資料屬於所述異常資料。
在一範例實施例中，在將有效資料從所述第二實體單元複製到所述第一實體單元之後，對應於所述第二實體單元的第二管理資訊可被重置(reset)。以圖9為例，在將有效資料完全從實體單元610(1)與610(3)搬移或複製到實體單元610(6)之後，實體單元610(1)與610(3)中的所有資料都可被標記為無效。響應於實體單元610(1)與610(3)中的所有資料都被標記為無效，節點管理資訊910與920可被重置(例如清空)。同時，經更新的單元管理資訊710中先前與實體單元610(1)與610(3)有關的標記資訊(或描述資訊)也可被重置(例如清除)。
圖10是根據本發明的一範例實施例所繪示的記憶體管理方法的流程圖。請參照圖10，在步驟S1001中，將第一管理資訊儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組中。所述第一管理資訊反映可複寫式非揮發性記憶體模組中的第一實體單元中的異常資料的儲存狀況。在步驟S1002中，從主機系統接收讀取指令。所述讀取指令指示讀取儲存於至少一邏輯單元的資料。所述至少一邏輯單元對應於所述第一實體單元中的至少一實體節點。在步驟S1003中，根據所述讀取指令查詢所述第一管理資訊。在步驟S1004中，根據查詢結果判斷所述至少一實體節點是否有儲存異常資料。
若所述查詢結果反映所述至少一實體節點未儲存所述異常資料，在步驟S1005中，將從所述至少一實體節點讀取的資料傳送給所述主機系統。然而，若所述查詢結果反映所述至少一實體節點有儲存所述異常資料，在步驟S1006中，將錯誤資訊傳送給所述主機系統。此錯誤資訊可反映所述讀取指令所指示讀取的資料為異常資料。
然而，圖10中各步驟已詳細說明如上，在此便不再贅述。值得注意的是，圖10中各步驟可以實作為多個程式碼或是電路，本發明不加以限制。此外，圖10的方法可以搭配以上範例實施例使用，也可以單獨使用，本發明不加以限制。
綜上所述，所述第一管理資訊可用以持續管理可複寫式非揮發性記憶體模組中的至少一實體單元中的異常資料的儲存狀態(及/或分布狀態)。此外，藉由持續性地更新所述第一管理資訊，即便某一異常資料經過至少一次的資料整併操作的搬移，更新後的所述第一管理資訊也可持續定位或鎖定此異常資料的最終儲存位址。當主機系統所指示讀取的資料屬於異常資料時，錯誤資訊可替代此異常資料而傳送至主機系統，從而減少主機系統讀取到損毀資料或無法更正資料的機率。藉此，可有效提高記憶體儲存裝置的資料存取品質。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10、30:記憶體儲存裝置 11、31:主機系統 110:系統匯流排 111:處理器 112:隨機存取記憶體 113:唯讀記憶體 114:資料傳輸介面 12:輸入/輸出(I/O)裝置 20:主機板 201:隨身碟 202:記憶卡 203:固態硬碟 204:無線記憶體儲存裝置 205:全球定位系統模組 206:網路介面卡 207:無線傳輸裝置 208:鍵盤 209:螢幕 210:喇叭 32:SD卡 33:CF卡 34:嵌入式儲存裝置 341:嵌入式多媒體卡 342:嵌入式多晶片封裝儲存裝置 402:連接介面單元 404:記憶體控制電路單元 406:可複寫式非揮發性記憶體模組 502:記憶體管理電路 504:主機介面 506:記憶體介面 508:錯誤檢查與校正電路 510:緩衝記憶體 512:電源管理電路 601:儲存區 602:閒置區 603:系統區 610(0)~610(A), 610(A+1)~610(B), 610(B+1)~610(C):實體單元 612(0)~612(D):邏輯單元 710:單元管理資訊 720, 910, 920, 930:節點管理資訊 PA(0), PA(6):位址資訊 S1001:步驟(將第一管理資訊儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組中，其中所述第一管理資訊反映可複寫式非揮發性記憶體模組中的第一實體單元中的異常資料的儲存狀況) S1002:步驟(從主機系統接收讀取指令，其中所述讀取指令指示讀取儲存於至少一邏輯單元的資料，且所述至少一邏輯單元對應於所述第一實體單元中的至少一實體節點) S1003:步驟(根據所述讀取指令查詢所述第一管理資訊) S1004:步驟(所述至少一實體節點是否有儲存異常資料) S1005:步驟(將從所述至少一實體節點讀取的資料傳送給所述主機系統) S1006:步驟(將錯誤資訊傳送給所述主機系統)
圖1是根據本發明的一範例實施例所繪示的主機系統、記憶體儲存裝置及輸入/輸出(I/O)裝置的示意圖。 圖2是根據本發明的一範例實施例所繪示的主機系統、記憶體儲存裝置及I/O裝置的示意圖。 圖3是根據本發明的一範例實施例所繪示的主機系統與記憶體儲存裝置的示意圖。 圖4是根據本發明的一範例實施例所繪示的記憶體儲存裝置的概要方塊圖。 圖5是根據本發明的一範例實施例所繪示的記憶體控制電路單元的概要方塊圖。 圖6是根據本發明的一範例實施例所繪示的管理可複寫式非揮發性記憶體模組的示意圖。 圖7是根據本發明的一範例實施例所繪示的第一實體單元與第一管理資訊的示意圖。 圖8是根據本發明的一範例實施例所繪示的儲存於系統區的節點管理資訊的示意圖。 圖9是根據本發明的一範例實施例所繪示的響應於資料整併操作更新第一管理資訊的示意圖。 圖10是根據本發明的一範例實施例所繪示的記憶體管理方法的流程圖。
S1001:步驟(將第一管理資訊儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組中，其中所述第一管理資訊反映可複寫式非揮發性記憶體模組中的第一實體單元中的異常資料的儲存狀況)
S1002:步驟(從主機系統接收讀取指令，其中所述讀取指令指示讀取儲存於至少一邏輯單元的資料，且所述至少一邏輯單元對應於所述第一實體單元中的至少一實體節點)
S1003:步驟(根據所述讀取指令查詢所述第一管理資訊)
S1004:步驟(所述至少一實體節點是否有儲存異常資料)
S1005:步驟(將從所述至少一實體節點讀取的資料傳送給所 述主機系統)
S1006:步驟(將錯誤資訊傳送給所述主機系統)

Claims (21)

  1. 一種記憶體管理方法，用於一可複寫式非揮發性記憶體模組，其中該可複寫式非揮發性記憶體模組包括多個實體單元，且該記憶體管理方法包括： 將一第一管理資訊儲存於該可複寫式非揮發性記憶體模組中，其中該第一管理資訊反映該多個實體單元中的一第一實體單元中的一異常資料的一儲存狀況； 從一主機系統接收一讀取指令，其中該讀取指令指示讀取儲存於至少一邏輯單元的資料，且該至少一邏輯單元對應於該第一實體單元中的至少一實體節點； 根據該讀取指令查詢該第一管理資訊； 若一查詢結果反映該至少一實體節點未儲存該異常資料，將從該至少一實體節點讀取的資料傳送給該主機系統；以及 若該查詢結果反映該至少一實體節點有儲存該異常資料，將一錯誤資訊傳送給該主機系統。
  2. 如請求項1所述的記憶體管理方法，其中該異常資料包括一毀損資料與一無法更正資料的至少其中之一。
  3. 如請求項1所述的記憶體管理方法，其中該第一管理資訊包括一單元管理資訊，其反映該第一實體單元中是否有儲存該異常資料。
  4. 如請求項3所述的記憶體管理方法，其中該第一管理資訊更包括一節點管理資訊，其反映該至少一實體節點是否有儲存該異常資料。
  5. 如請求項4所述的記憶體管理方法，其中根據該讀取指令查詢該第一管理資訊的步驟包括： 根據該單元管理資訊獲得該節點管理資訊在該可複寫式非揮發性記憶體模組中的一儲存位址；以及 從該儲存位址讀取該節點管理資訊。
  6. 如請求項1所述的記憶體管理方法，更包括： 在從該主機系統接收該讀取指令之前，執行一資料整併操作，以將該資料從該多個實體單元中的一第二實體單元複製到該第一實體單元中；以及 根據一第二管理資訊更新該第一管理資訊，其中該第二管理資訊反映該第二實體單元中的該異常資料的一儲存狀況。
  7. 如請求項6所述的記憶體管理方法，更包括： 在將該資料從該第二實體單元複製到該第一實體單元之後，重置該第二管理資訊。
  8. 一種記憶體儲存裝置，包括： 一連接介面單元，用以耦接至一主機系統； 一可複寫式非揮發性記憶體模組，其中該可複寫式非揮發性記憶體模組包括多個實體單元；以及 一記憶體控制電路單元，耦接至該連接介面單元與該可複寫式非揮發性記憶體模組， 其中該記憶體控制電路單元用以將一第一管理資訊儲存於該可複寫式非揮發性記憶體模組中，其中該第一管理資訊反映該多個實體單元中的一第一實體單元中的一異常資料的一儲存狀況， 該記憶體控制電路單元更用以從該主機系統接收一讀取指令，其中該讀取指令指示讀取儲存於至少一邏輯單元的資料，且該至少一邏輯單元對應於該第一實體單元中的至少一實體節點， 該記憶體控制電路單元更用以根據該讀取指令查詢該第一管理資訊， 若一查詢結果反映該至少一實體節點未儲存該異常資料，該記憶體控制電路單元更用以將從該至少一實體節點讀取的資料傳送給該主機系統，並且 若該查詢結果反映該至少一實體節點有儲存該異常資料，該記憶體控制電路單元更用以將一錯誤資訊傳送給該主機系統。
  9. 如請求項8所述的記憶體儲存裝置，其中該異常資料包括一毀損資料與一無法更正資料的至少其中之一。
  10. 如請求項8所述的記憶體儲存裝置，其中該第一管理資訊包括一單元管理資訊，其反映該第一實體單元中是否有儲存該異常資料。
  11. 如請求項10所述的記憶體儲存裝置，其中該第一管理資訊更包括一節點管理資訊，其反映該至少一實體節點是否有儲存該異常資料。
  12. 如請求項11所述的記憶體儲存裝置，其中根據該讀取指令查詢該第一管理資訊的操作包括： 根據該單元管理資訊獲得該節點管理資訊在該可複寫式非揮發性記憶體模組中的一儲存位址；以及 從該儲存位址讀取該節點管理資訊。
  13. 如請求項8所述的記憶體儲存裝置，其中在從該主機系統接收該讀取指令之前，該記憶體控制電路單元更用以執行一資料整併操作，以將該資料從該多個實體單元中的一第二實體單元複製到該第一實體單元中，並且 該記憶體控制電路單元更用以根據一第二管理資訊更新該第一管理資訊，其中該第二管理資訊反映該第二實體單元中的該異常資料的一儲存狀況。
  14. 如請求項13所述的記憶體儲存裝置，其中在將該資料從該第二實體單元複製到該第一實體單元之後，該記憶體控制電路單元更用以重置該第二管理資訊。
  15. 一種記憶體控制電路單元，用以控制一可複寫式非揮發性記憶體模組，其中該可複寫式非揮發性記憶體模組包括多個實體單元，且該記憶體控制電路單元包括： 一主機介面，用以耦接至一主機系統； 一記憶體介面，用以耦接至該可複寫式非揮發性記憶體模組；以及 一記憶體管理電路，耦接至該主機介面與該記憶體介面， 其中該記憶體管理電路用以將一第一管理資訊儲存於該可複寫式非揮發性記憶體模組中，其中該第一管理資訊反映該多個實體單元中的一第一實體單元中的一異常資料的一儲存狀況， 該記憶體管理電路更用以從該主機系統接收一讀取指令，其中該讀取指令指示讀取儲存於至少一邏輯單元的資料，且該至少一邏輯單元對應於該第一實體單元中的至少一實體節點， 該記憶體管理電路更用以根據該讀取指令查詢該第一管理資訊， 若一查詢結果反映該至少一實體節點未儲存該異常資料，該記憶體管理電路更用以將從該至少一實體節點讀取的資料傳送給該主機系統，並且 若該查詢結果反映該至少一實體節點有儲存該異常資料，該記憶體管理電路更用以將一錯誤資訊傳送給該主機系統。
  16. 如請求項15所述的記憶體控制電路單元，其中該異常資料包括一毀損資料與一無法更正資料的至少其中之一。
  17. 如請求項15所述的記憶體控制電路單元，其中該第一管理資訊包括一單元管理資訊，其反映該第一實體單元中是否有儲存該異常資料。
  18. 如請求項17所述的記憶體控制電路單元，其中該第一管理資訊更包括一節點管理資訊，其反映該至少一實體節點是否有儲存該異常資料。
  19. 如請求項18所述的記憶體控制電路單元，其中根據該讀取指令查詢該第一管理資訊的操作包括： 根據該單元管理資訊獲得該節點管理資訊在該可複寫式非揮發性記憶體模組中的一儲存位址；以及 從該儲存位址讀取該節點管理資訊。
  20. 如請求項15所述的記憶體控制電路單元，其中在從該主機系統接收該讀取指令之前，該記憶體管理電路更用以執行一資料整併操作，以將該資料從該多個實體單元中的一第二實體單元複製到該第一實體單元中，並且 該記憶體管理電路更用以根據一第二管理資訊更新該第一管理資訊，其中該第二管理資訊反映該第二實體單元中的該異常資料的一儲存狀況。
  21. 如請求項20所述的記憶體控制電路單元，其中在將該資料從該第二實體單元複製到該第一實體單元之後，該記憶體管理電路更用以重置該第二管理資訊。
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