TWI262388B - Method and system for writing data to grouped pages in a block of non-volatile memory, and a memory block for storing written data in grouped pages - Google Patents

Description

1262388 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明係有關於下列共同待審中之美國專利申請案：在 2002年10月28日提出申請之美國專利申請案第10/28 1，739 號案，發明名稱為：非依電性儲存系統之磨損調勻技術（代 理人文件編號：SANDP023/SDK0366.000US);在 2002 年 10 月28日提出申請之美國專利申請案第10/281,670號案，發明 名稱為：追蹤非輝發性記憶體系統中最常抹除區塊之技術 (代理人文件編號：SANDP025/SDK0366.002US);在 2002 年10月28日提出申請之美國專利申請案第10/281，824號 案，發明名稱為：追蹤非輝發性記憶體系統中最不常抹除 區塊之技術（代理人文件編號：SANDP026/SDK0366.003); 在2002年10月28曰提出申請之美國專利申請案第 10/281，631號案，發明名稱為：用以分割邏輯區塊之方法與 裝置（代理人文件編號：SANDP028/SDK0371.000US);在 2002年10月28日提出申請之美國專利申請案第10/281,762 號案，發明名稱為：用以分解與共用邏輯區塊相關聯之實 體區塊的方法與裝置（代理人文件編號： SANDP030/SDK0416.000US)；在 2002年 10月 28 日提出申請 之美國專利申請案第10/281，696號案，發明名稱為：用以維 持非依電性儲存系統之抹除次數之技術（代理人文件編 號：SANDP031/SDK0420.000US);在 2002年 10 月 28 日提出 申請之美國專利申請案第10/28 1，626號案，發明名稱為：用 95650-940729.doc 1262388 以管理抹除次數區塊之方法及裝置（代理人文件編號·· SANDP03 2/SDK0420.001US);以及在 2002年 10 月 28 日提出 申請之美國專利申請案第1〇/28丨”㈧號案，發明名稱為：用 以於非輝發性記憶體内執行多頁讀取及寫入操作之方法與 裝置（代理人文件編號：SANDp〇33/SDK〇426 〇〇〇Us)等其 中，該等申請案之全部内容係包含於此處以作為參考之用。 本發明大致係有關於大量數位資料儲存系統。更詳而言 之，本發明係、有關於用以有效地寫人快閃記憶冑之區塊之 糸統與方法。 【先如技術】 發明背景 舔如快閃記憶體儲存系 , '从•一 尔、月 係因此等記憶體系統之緊密實體大小及可重複再規劃 發性記憶體之能力而增加。快閃記憶體儲存系統之緊密, 體大小可促進將此等儲存'系統使用於日漸普及之裝置内。 使用快閃記憶體儲存系統梦 亍、死之衣置包括（但不限於）數位才| 機、數位攝錄放影機、數位音樂 位4播放益、手持式個人電腦 以及全球定位裝置等。可會 劃括於快閃記憶體傷 存糸、、、先之非輝發性記，障辦 之使用與再使p U允許快閃記憶體儲存系叙 一般而言，快閃記恃髀性六 快閃UP h 可包括快閃記憶體卡』 ^ ^ Μ .4, V « , w體日日片、、且一般而言包括快Ρ 礼體構件以及控制器構件。通常 排置為可構組於置人式手 H日日片組^ 式糸統。此等總成或主機系統之^ 95650-940729.doc 1262388 者通常取得構件形式之快閃記憶體，以及其他構件，而後 將快閃記憶體及其他構件構組為主機系統。 如第u圖所示’於槽案系統中，記憶體1〇係有效地被劃 分為系統或目錄區域12及資料區域14。—般而言，於資料 槽案通常係包括於資料區域14之同時，系統區域12包括根 目錄及檔案分派圖表（FAT)。於將叢集（ciuster)之資料以例 如一次數頁之方式寫入資料區域14之同時，檔案系統可將 輕之資料’以例如一次一頁之方式寫入系統區域η。每 一叢集之大小’一般而言係與資料區域14有關之楷案的最 小大小’可加以改變。舉例言之，於執行視窗系統或磁碟 作業系統之整體系統中’叢集之大小可包括約四至二百五 十六頁0 於系統區域12中，-般而言其係一次存取一扇區或一 頁亦即田欲產生更新於系統區域12時，如同FAT之例所 不，實質上僅有-頁於任意給定時間被更新。與邏輯區塊 有關之任意更新，或與和檔案系統有關之區塊有關之任意 更新可有效地傳播至對映於此邏輯區塊之實體區塊。第^ 圖係輯區塊與實體區塊間之對映之圖式表示。邏輯區塊 52包括數頁，此等頁係個別對映於實體區塊54之頁，使得 當與邏輯區塊52有關之頁被更新時，此更新係被寫入於實 體區塊54。 田諸如邏輯頁之頁被更新時，與此頁有關之實體區塊 被寫入。傳統地，區塊可以「固定」方式或「隨機」方式 被寫入㊂區塊係以固定方式被寫入時，頁係被寫入於區 95650-940729.doc 1262388 塊之對應頁偏移處。如第2a圖所示，當邏輯區塊頁214被更 新時，與邏輯區塊頁2 14有關之内容一般而言係被寫入實體 區塊210之對應頁218。舉例言之，當邏輯區塊頁214係對應 於實體區塊頁21 8h，且實體區塊頁21 8h係為可用時，邏輯 區塊頁214之内容可被寫入實體區塊頁21 8h。當實體區塊頁 2 1 8h係為可用時，則其指示為已有效地無具有大於實體區 塊頁21 8h之頁數之於區塊2 10被寫入之頁218。 於具有大於具有欲寫入之内容之邏輯區塊頁之較高頁數 的於區塊210寫入之頁218的情形中，當區塊210係排置為可 以固定方式被寫入時，邏輯區塊頁之内容可不被寫入區塊 210。於較高頁已被寫入快閃記憶體後寫入較低頁數者係為 「失序（out-of-sequence)」寫入操作。如同熟於此技者將可 瞭解者，某些快閃媒體並不容許此種形式之操作。因此， 邏輯區塊頁之内容及頁218之内容被寫入新實體區塊。第2b 圖係諸如第2a圖之區塊210之舊區塊，及被排置為可容納舊 區塊内容之新區塊的圖式表示。當欲以固定方式將邏輯區 塊頁234之内容寫入實體區塊時，其判定區塊21〇，亦即目 前區塊，是否可被寫入。若邏輯頁234具有較區塊21〇可用 者更少之頁數，則邏輯頁234之内容可不被寫入區塊21〇。 換言之，若具有對邏輯區塊234之對應頁偏移之實體頁218 並不可用，例如已被寫入，則新實體頁230—般而言必須被 獲得以致動邏輯頁234之内容之寫入。 由於邏輯區塊234係對應於實體區塊2 10之頁218c，當區 塊230被獲得時，除頁218c之内容外，一般而言，頁218之 95650-940729.doc 1262388 内容係被複製於實體區塊230之對應頁238。代替將頁218(： 之内容複製於頁238c，邏輯區塊234之内容係被複製於頁 238c。因此，於複製或寫入操作後，頁238&、頁、及 頁238d至238g個別地含有頁218a、頁218b、及頁218廿至21以 之内容，同時，頁238c含有與邏輯頁234有關之内容。一旦 區塊230被寫入，則區塊210可被抹除。 當具有對應頁偏移之頁係可於區塊内供欲被寫入之頁用 時，以固定方式寫入區塊一般而言係有效率的。然而，當 具有對應頁偏移之頁並非可用以被寫入時，即使區塊内有 可用頁，一般而言須獲得新區塊以致動寫入操作之完成。 獲得新區塊將消耗明顯數量之計算負擔，其通常必須執行 將内容複製於新區塊之複製操作及將舊區塊抹除之抹除操 作。如熟於此技者將可瞭解者，此等操作，特別係寫入及 抹除操作係相對地昂貴。 代替固疋方式或寫入區塊，隨機方式可代替將資料寫入 區塊而實施。當以隨機方式寫入區塊時，與實質地任意邏 輯頁有關之内容可被寫入區塊之下一可用頁空間。參考第3 圖，其將說明如何以隨機方式將資料寫入區塊。當欲將邏 輯區塊頁314之内容寫入實體區塊31〇，且區塊31〇具有可用 頁時318時，邏輯區塊頁314之内容可被寫入下一連續可用 頁318。舉例言之，邏輯頁314a之内容可被寫入頁31处，同 時，邏輯頁314b之内容可被寫入頁318i。 應瞭解者為，雖然邏輯頁314b可對應於頁318c，若頁318i 係區塊3 10之下一可用頁，則邏輯頁31朴之更新内容可被寫 95650-940729.doc -10- 1262388 入頁318ι。當基本地欲讀取邏輯頁314時，一般而言其需將 區塊310之頁3 18i識別為含有與邏輯頁31仆有關之最新内 合。如圖所示，當頁318ι係區塊31〇之最後頁時，將頁318i 識別為含有與邏輯頁314b有關之内容可要求讀取區塊31〇 之所有内容，且因此，可要求相對高數量之讀取操作。實 質地經由所有區塊310讀取以存取與邏輯頁31仆有關之内 谷係相對地消耗時間。雖然已存有使用整體系統記憶體或 陕閃圮憶體快取（caching)與頁3 18有關之資訊及頁31 8之内 ☆，使得定位及存取與諸如邏輯頁314之邏輯頁有關之内容 所需之讀取操作數目可被減少的技術，此種技術將增加整 體系統之記憶體需求，或更詳言之，其將增加執行於整體 系統之軟體。 因此，吾人所欲者係可用以有效率地致動與實體區塊有 關之欲寫入及存取之頁的合併方法與裝置。亦即，吾人所 需者係一種利用固定及隨機處理兩者以致動區塊之頁可有 效率地寫入及簡易地存取之合併系統，其實質上並無需要 求相對頻繁之區塊抹除或相對大數目之讀取操作。 【發明内容】 發明概要 本發明係有關於用以有效率地致動區塊之頁之存取之系 統與方法。根據本發明之一態樣，用以將資料寫入包括被 分組為數個個別包括二或更多頁之群組之數頁之非輝發性 吕己憶體的第一區塊之方法牽涉判定此等數個群組中之第一 群組係於何時可用以接收資料。當其判定此第一群組係可 95650-940729.doc 11 1262388 用以接收資料時，此資料被寫入包括於此第一群組之第一 頁。此方法亦包括於其判定此第一群組係無法用以接收資 料時，判定此等數個群組中之第二群組係於何時可用以接 收資料，及於其判定此第二群組可用以接收資料時，將此 資料寫入包括於第二群組之第二頁。 於一實施例中，此方法亦包括於其判定此第二群組係無 法用以接收責料時，判定第二區塊係於何時可用以接收資 料。於另一實施例中，此資料係與邏輯頁有關，且此第一 區塊係為第一實體區塊。 當欲寫人—頁時，將區塊之頁分組而使得實體區塊之頁 群、，且可替代新實體群組而被獲得，可致動與寫入頁有關之 整體效率之改進。換言之，由於新區塊之群組係為可用之 可能實現性，新區塊需被獲得以致動欲寫入之資料的可能 性減少。因此，寫入處理可更為有效率地發生，至少有部 ::之原因係由於諸如一旦新區塊被獲得，被用以抹除舊區 龙之抹除處理的抹除處理之發生可明顯地減少。除此之 H由於其可於—f試詳閱群組以識別特定頁，以代替讀 資料組之讀取1 讀取儲存於特定頁之 貝取知作可更有效率地發生。 組係被判定為未包括特定之右頁群 讀取，亦— 寻疋1貝！此群短之頁即無需個別地 口貝取，亦即，實質地 取。藉由應群組之頁需被讀 式時，操作係發生於有效隨機方 π貝取刼作將較為快速，此係 之頁需被檢查之故。與群組概念有關之^堇有相同群組 ’關之寫入操作係較傳統 95650-940729.doc 12 1262388 固定處理更為快速，此係因於單一 ^^ Λ ^ ^ 只體區塊有更多位置可 i、欲寫入之頁使用之故。如此一 及抹除舊區塊之需要。 卩·^少分派新區塊 :據本發明之另一態樣’為非輝發性記憶體之部份之纪 憶體區塊包括數個劃分為至少一 赵百。~ $ μ 頁、，且及—第二頁組之 J二憶體區塊亦包括-第-群組。此第-群組包括 此弟-頁組且具有可識別第一群 一雜細珥則哭, 廿瓦第一群組之第 群群且=。此外，此記憶體區塊亦包括 '一群組包括第二頁組且具有可識別此第二群組之第二 組識別器。此第-禚細珙幻丨势於μ 士 币一拜 c罘一群組識別器係儲存於第二 施例中，包括於第-頁組之頁之順序係相對於f二一實 開始而實質地固^，且包括於第二頁組之頁：群組之 於第二群組之開始而實質地固定。 、係相對 根據本發明之再另一態樣，用以將資料寫入包 組為具有二或更多實體頁之數個實體群組之固分 發性記憶體之第一實體區塊的方法牽涉識別與第—的非輝 有關之第-資料組，判定此等數個實體群組中邏輯頁 群組係於何時與此第一邏輯群組產生關聯。此第實體 係包括於邏輯區塊之第-邏輯群組之數個邏二一：輯頁 者。若其判定此第—實體群組係與 、之 此方法亦包括判定包括於第_實想群組之;==關’ 何時可用以容納此第一資料組，及於其判定第—頁係於 可用：賴-資料組時，將第一資频寫入第；= 於實施例中，用以將資料寫入第一實體區^ 〜乃法亦 95650-940729.doc -13- 1262388 包括右其判定第一實體頁係無法用以容納第一資料纟且， 定包括於此等數個實體群組之第二實體群組係於何時^ 用，及將第一資料組寫入與第二實體群組有關之 可 頁。於此實施例中，此方法可更包括於其判定第二實髀、 組係無法適用時，判定與非輝發性記憶體有關之 A群 區塊係於何時可用以容納第一資料組。 、 於閱讀下文之詳細說明及研討圖式之各種圖表後，本& 明之此等及其他優點將更為清楚。 5 【實施方式】 較佳實施例之詳細說 儲存或再寫入更新頁所需之負擔及時間之整 少可令諸如具有置入式非輝發性記憶體晶片之整體 統的整體系統之操作更為有效率。當頁具有較其他新近寫 入頁更小之頁數時’於每次欲更新與實體區塊有關之頁 時，獲得新實體區塊將消耗明顯數量之系統資源，因此 係相對地無效率。另一方面，致動欲寫入區塊之 用 空間之實質任意頁將導致為定位特定頁而實施之過 的讀取操作。 又曰 一般而言，當實體區塊至少有一可用群組日夺，為將 寫入實體區塊’藉由分組區塊之頁，使得實體區塊之群电 可替代新實體區塊被獲得，則與寫入頁有關之整體效率可 被改進。換言之，為致動資料寫人獲得新區塊之可能 少’此係因新區塊之群組係為可用之可能實現性之… 由使用群組或次區塊，—般而言，區塊可更有效率地被= 95650-940729.doc -14 - 1262388 派。 統’或更一般言之，可自實體區塊之頁之 非輝發性記憶體裝置，一般而言包括快閃 快閃記憶體系 分組獲得利益之 記憶體卡及晶片& ^、、且。通常，快閃記憶體系統係被用以與主 機糸統一起传用 ^ 以使此主機系統可將資料寫入快閃記憶 體糸統或自快閃# # μ/ 1 σ己隐體糸統讀取資料。然而，某些快閃記 憶體系統包括罟A々a 枯置入式快閃記憶體及執行於主機上以實質地 作用為供置入式快閃記憶體用之控制器之軟體，如同下文 將參考第4C圖而說明者。參考第4a圖，其將說明包括諸如 緊㈣彻體(C〇mpactFlash Me_y)卡之非輝發性記憶 體▲置之一般主機系統。主機或電腦系統ι〇〇一般而言包括 合處理器1〇8、隨機存取記憶體（ram)ii2、及輸入/輸 出私路116通化之系統匯流排1〇4。應瞭解者為，主機系統 1〇〇可-般地包括其他構件，例如因供說明之故而未顯示之 顯示器裝置及網路裝置。 視頻播放器。然而’應瞭解者為，一般而言，主機系統⑽ 可實質地為可儲存資料或f訊，及檢索f料或資訊之任意 系統。 〜 般而=，主機系統丨00可捕捉包括（但不限於）靜態影像 :訊、音頻資訊、及視頻影像資訊等資訊。此種資訊可即 時捕捉’並以無線方式傳送至主機系統⑽。在主機系統⑽ 可實質地為任意系統的同時，主機系統1〇〇通常係為諸如數 位相機、視頻攝影機、蜂巢式通信裝置、音頻播放器、或 主機系統100亦可為僅捕捉資料，或僅檢索資料之系統 95650-940729.doc -15- 1262388 亦即，於一實施例中，域系統100可為儲存資料之專用系， 統，或主機系統100可為讀取資料之專用系統。藉由釋例， 1機系統⑽可為排置為僅寫人或儲存資料之記憶體寫入-^任擇地，主機系統100可為諸如通常係排置為可讀取或 檢索資料，且未捕捉資料之MP3播放器之裝置。 在一實施例中係為可移除之非輝發性記憶體裝置之非輝 =性记憶體裝置120係被排置為可與匯流排1〇4介接以儲存 貝汛。任選輸入/輸出電路區塊130可容許非輝發性圮 裝置m間接地與匯流排⑽介接。當以前述方式實施時，， 輸入/輸出電路區塊132係作用為可減少匯流排104之負 載，如同熟於此技者可瞭解者。非輝發性記憶體裝置12() 匕括非輝發性圮憶體丨24及任選記憶體控制系統1。於一 實施例中，非輝發性記憶體裝置120可實施於一單晶片或晶 粒上。任擇地，非輝發性記憶體裝置120可實施於一多晶片 杈組，或可形成一晶片組且可一起使用以作為非輝發性記 隐體裝置120之多個分散構件上。非輝發性記憶體裝置⑶ 之一實施例將參考第讣圖於下文作更為詳細之說明。 _ 非輝發性記憶體124，例如諸如NAND快閃記憶體之快閃 記憶體’係排置為可儲存資料，使得資料可於需要時被存 取及讀取。儲存於非輝發性記憶體124之資料亦可於適當時 抹除，雖然應瞭解者為，非輝發性記憶體124内之某些資料 係為不可抹除。儲存資料、讀取資料、及抹除資料等處理 一般而言係由記憶體控制系統128所控制，或於未存有記憶 體控制系統128時，藉由以微處理器108所執行之軟體控 95650-940729.doc -16- 1262388 制。非輝發性記怜髀】p ^ G體124之刼作可藉由本質地令非輝發性記 隱體124之扇區更為實f地且平均地磨損而加以管理，以使 非輝發性記憶體124之壽命可實f地最大化。 非輝發性記憶體裳置120已大致地說明為包括任選記憶 體控制糸統128，亦即控制器。通常，非輝發性記憶體裝置 〇可匕括供非輝發性記憶體124用之分離晶片，且記憶體 控制系統12 8，亦即控制器發揮功用。藉由釋例，於包括(但 不限於）pc卡、緊密快閃記憶體卡、多媒體卡、及保全數位 卡之非輝發性記憶體裝置包括可實施於分離晶片之控制器 的同時’其餘非輝發性記憶體裝置可不包括實施於分離晶 片之控制器。於非輝發性記憶體裝置12〇並未包括分離記憶 體及控制器晶片之一實施例中，記憶體及控制器功能可集 積於單-晶片’如同熟於此技者所瞭解者。任擇地，記憶 體控制系統128之功能性可藉由微處理㈣8而提供，如同 上文所述之非輝發性記憶體裝置12〇並未包括記憶體控制 器128之實施例。 4考第4b圖根據本發明之—實施例，非輝發性記憶體 裝置12G將更料細地說明^如同上文所說明者，非輝發性 記憶體裝置no包括非輝發性記憶體124且可包括記憶體控 制系統丨2 8。雖然於記憶體丨2 4係為諸如置入式n A n d裝置 時，非輝發性記憶體裝置120可不包括控制系統128，但記 憶體124及控制系統128 ’或控制器可為非輝發性記憶體裝 置120之主要構件。記憶體124可為形成於半導體基板上之 ^ ^T貝枓之一或多個位元係藉由將電 95650-940729.doc -17- 1262388 荷之二或更多位準中之一者儲存於記憶體晶胞之個別儲存 ::而儲存於個別記憶體晶胞。非依電性快閃電氣可抹1 唯言買記憶體卿R0M)係為供此種系統用 ^ 體之釋例。 ^。己憶 田以别述方式貫施時，控制系統128係經由匯流排b而盘 主機電腦或其他使用記憶體系統之系統通信以儲存資料: :般而言’匯流排15係為第！圖之匯流排1〇4之部份。控制 系統128亦控制可包括記憶體晶胞陣mi之記憶體124之操 作以寫入藉由主機所提供之資料、讀取主機所要求之資 料、並實施各種操作記憶體124之雜務功能。―般而言，控 制系、.先128包括具有相關非依電性軟體記憶體、各種邏輯電 路、及類似物之一般目的撕考M1 > 參 θ的微處理器。一或多個狀態機亦經 常被包括以控制特定常式之性能。 記憶體晶胞陣列11通常係、藉由控制系統128或微處理器 108而經由位址解碼器17定址。解碼器η應用正確電壓於陣 列11之閘極與位s線以規劃資料而自藉由控制系統128定 止之。己it體日日胞群組讀取資料或抹除藉由控制系、统工28定 址之記憶體晶胞群組。額外電路19包括控制取決於被規劃 於晶胞之定址群組之資料而應用於陣列元件的電壓的規劃 驅動器電路19亦包括感應放大器及其他自記憶體晶胞之 疋址群、、且肩取資料所需之電路。欲規劃於陣列11之資料， 或最近自陣列11讀取之資料通常係儲存於控制系統丨28之 緩衝器δ己憶體21。控制系統丨28通常亦含有各種供用以暫時 地儲存命令及狀態資料與類似物之暫存器。 95650-940729.doc -18- 1262388 陣列11被分割為大量之區塊〇(BL〇CK 〇)至區塊 N(BL〇CKN)記憶體晶胞。如同對快閃EEPROM系統而言係 為曰通的’區塊通常係抹除之最小單元。亦即，每一區塊 取小數目之一併被抹除之記憶體晶胞。每一區塊通常 ’、sl分為數頁。如熟於此技者將可瞭解者，頁可為規劃之 W小單7C。亦即’基本規劃操作將資料寫入記憶體晶胞之 取小一頁或自記憶體晶胞之最小一頁讀取資料。一或多個 貝料扇區通常係儲存於每一頁内。如第4b圖所示，一扇區 包括使用者資料及負擔資料。負擔資料通常包括自扇區之 使用者資料計算之錯誤校正碼（ECC)。當資料係被規劃於陣 列11時’控制系統128之部份23可計算Ecc，並於資料係自 陣列11讀取時，檢查ECC。任擇地，ECC係儲存於與其所附 屬之使用者資料不同之頁或不同之區塊。 對應於磁碟驅動機之扇區大小，使用者資料扇區通常係 為5 12位元。負擔資料通常係為額外之16位元。資料之一扇 區取常見者係被包括每一頁，但二或更多扇區可代之以形 成一頁。一般而言，任意數目之頁可形成一區塊。藉由釋 例，區塊可自8頁至512、1〇24或更多頁而形成。區塊數目 係被選擇以提供系統記憶體所欲之資料儲存容量。陣列i i 通常係被分割為數個次陣列（未顯示），每一次陣列含有區塊 比例，其於某種程度上係彼此獨立地操作以增加各種記憶 體操作執行之平行性程度。數個次陣列之使用之一釋例係 說明於美國專利第5,890，192號，該專利之全部内容在此係 作為本發明之參考資料。 95650-940729.doc -19- 1262388 广戶、施例中’非輝發性記憶體係被置入於諸如主機系 :系、、先中第4c圖係包括置入式非輝發性記憶體之主機 系、=之圖式表不。一般而言，主機或電腦系統丨5〇包括容許 换：系統1 5 0之其他構件（未顯示）之微處理器丨$ 8、 AM162、及輸入/輸出電路166通信之系統匯流排154。諸 如快閃記憶體之非輝發性記憶體m容許資訊被儲存於主 機系、、先150。介面180可被提供於非輝發性記憶體174及匯流 排1 54間以令資汛可自非輝發性記憶體174讀取及將資訊 寫入非輝發性記憶體1 74。 非輝發性記憶體174可藉由有效地執行被排置為可控制 非輝發性記憶體174之軟體或軔體中之一者或全部的微處 理器158而加以管理。亦即’微處理器158可執行諸如軟體 碼裝置或軔體碼裝置等容許控制非輝發性記憶體丨74之碼 虞置（未顯示）。可為與微處理器158内部之封裝之快閃 記憶體、分離快閃ROM、或位於非輝發性記憶體174内部之 此等碼f置，如將於下文㈣者，可令非輝發性記憶體Μ 内部之實體區塊被定位址’且可將資訊儲存於實體區塊、 可自實體區塊讀取資訊、及自實體區塊將資訊抹除。 一般而言，當使用者寫入資料時，使用者使用播案系統 有效地寫入資料。此檔案系統令資料與邏輯區塊產生關 聯’或更詳而言之，令資料與邏輯區塊之頁產生關聯，此 邏輯區塊係對映於與儲存媒體有關之實體區塊。第5圖係根 據本發明之一實施例之具有邏輯區塊的檔案系統及具有實 體區塊之媒體的圖式表示。檔案系統514之邏輯區塊包 95650-940729.doc 20- 1262388 括任意數目之頁518。包括於諸如邏輯區塊5 10a之邏輯區塊 的頁5 1 8之數目係取決於抹除單元之大小。舉例言之，當最 小抹除單元含有約三十二頁時，約三十二頁可被包括於邏 輯區塊51〇a，如圖所示。 諸如置入式快閃記憶體之媒體534之實體區塊530包括數 頁538。如同熟於此技者將可瞭解者，包括於實體區塊530 之頁538之數目通常係與包括於邏輯區塊53〇之頁518之數 目相同。 使用資料管理者或資料管理軟體，邏輯區塊51〇可被對映 於κ體區塊530，如同將於下文參考第5圖討論者。邏輯區 塊5 10與實體區塊53〇間之對映可個別為一對一對映，亦 即，位於一邏輯區塊位址之第一邏輯區塊51〇係對映於位於 實質上係與邏輯區塊位址相同之實體區塊位址的第一實體 區塊530a。然而，邏輯區塊51〇與實體區塊53〇間之對映通 吊係使位於邏輯區塊位址之第一邏輯區塊5丨並未對映於 第一實體區塊530a，而係代之以對映於諸如實體區塊53〇。 之具有與邏輯區塊位址相異之實體區塊位址之不同實體區 塊。 雖㉟輯區塊有關之頁位址組可有效地皆對應於與實 體區塊有關之頁位址組，例如，邏輯區塊可與邏輯頁〇至31 有關，同時’實體區塊可與實體1()至31有關，與給定邏輯 頁位址有關之内容可無需位於對應實體頁位址。為促進與 邏輯區塊有關且實體地含於實體區塊之所欲内容存取，盘 區塊有關之頁可被分組為數個群組或次區塊。與邏輯區塊 95650-940729.doc -21 - 1262388 有關之頁及與實體區塊有關之頁令之任一者或兩者可被分 組為群組或單元。第6圖係根據本發明之—實施例之具有被 排置為群組的頁之區塊的圖式表示。區塊_包括頁⑽。 應瞭解者為，-般而言，區塊600可為任意數目之頁6〇4。 頁604係排置為群組_…般而言區塊繼之群組副 之數目及群組608之頁604之數目兩者皆可廣泛改變。通 常，群組608之頁_之數目係被選擇為可使實質上任意叢 集大小皆可被容納。舉例言之，於某些系統中，叢集大小 可為、力四頁604。當叢集大小係約為四頁6〇4時，群组_ 之頁6〇4之數目可為四之倍數，例如，其可為每群組6〇8具 有四或八頁604。 如熟於此技者將可瞭解者，—般而言，叢集可被考慮為 可i、檔案用之最小大小。因Λ，即使當檔案系統嘗試實質 地僅對-檔案寫入一位元’全部叢集係有效地被分配予此 槽案。後續槽案通常將被寫入其他叢集。 返回至第6圖，於此圖式所顯示之實施例中，每—群組_ 包括四頁604。每一群組6〇8之頁6〇4之順序係相對於每一群 組6〇8之開始而固定。藉由釋例，群組6Q8a之頁⑼仏至6_ 之順序係為固定，如同群組嶋之頁_至6㈣之順序。 於每-群組608之頁6G4之順序係相對於每—群組6〇8之開 始而㈣的同日夺’一般而言’區塊_之群組6〇8之順序並 非固定。 、l I 一邏輯頁及實體頁包括冗餘區域及資料區 域。於說明之實施例中，冗餘區域或負擔區域可包括高達 95650-940729.doc -22- I262388 、、、勺十六位元之資訊，其包括，但不限於，可為一位元之用 以識別特定頁所歸屬之群組的群組識別器。第7圖係根據本 么明之一實施例之頁之圖式表示。頁700包括冗餘區域706 及資料區域710。一般言之，頁7〇〇包括約528位元，其中， 、、、勺有十六位元可被包括於冗餘區域706且約5 12位元可被包 括於資料區域710。雖然冗餘區域706可與頁700之最後位元 有關，於說明之實施例中，冗餘區域706係與頁700之第一 位元有關。 資料區域7 10係排置為可儲存諸如使用者資料内容之資 料内容712。冗餘區域706係排置為可包括可致動頁700之追 縱的資訊。舉例言之，冗餘區域706可包括可識別頁7〇〇係 為例如區塊内之群組的何群組之部份的群組識別器714。為 促進群組之識別，群組識別器714可為與冗餘區域7〇6有關 之第一位元，且因此可為頁7〇〇。 通常，當頁700並未被讀取，除非群組識別器714符合特 定群組之識別器時，群組識別器7丨4被讀取且檢查被產生， 例如使用整體系統之軟體或軔體以判定群組識別器7丨4是 否符合與特定群組有關之識別器。由於群組識別器714係與 頁7〇〇有關之第一位元，因此讀取群組識別器7丨4要求相對 低之負擔，且係相對地有效率。除冗餘區域706之剩餘者 外，若群組識別器7 14符合供特定群組用之識別器，則資料 712可被讀取。另一方面，若群組識別器714並未符合供特 定群組用之識別器，則資料712及冗餘區域706之剩餘者並 未被讀取。 95650-940729.doc -23 - 1262388 糟由實質地僅於群組識別器714符合特定群組之識別器 時，讀取與頁有關之所有位元，當群組識別器714並未 符合特定群組之識別器時，通常係與約527位元之㈣巧 別器有關之傳送時間可實質地被消除。換言之，當群組識 別器714並未符合特定群έ且之、 饤疋砰、、且之識別為時，與讀取或傳送頁 700之剩餘位元有關之時間可有效地被消除。 任擇地若欲項取剩餘位元，諸如，因為群組識別器7 Μ 符合特；t群組之識別器，則存取時間或發出命令讀取資料 及資料已準備自快閃記憶體傳送間所經過之時間可有效地 被節省。冗餘區域706亦可被放置於資料區域71〇之後。雖 然讀取操作於冗餘區域706係置放於資料區域7 1 〇時並非最 佳化，一般而言，如先前所述，由於較低數目之區塊抹除 作業之故，寫入操作之性能仍可被增進。 第8a圖係根據本發明之一實施例之被各自劃分為群組的 邏輯區塊及實體區塊之圖式表示。邏輯區塊8〇2及實體區塊 806係個別平均地劃分為群組810及群組814。於一實施例 中，群組810及8 14之數目通常係為二之某次方。舉例言之， 其可為邏輯區塊802之一、二、四、八群組810。 雖然應瞭解者為邏輯區塊802及實體區塊806之頁數可廣 泛地改變，邏輯區塊802及實體區塊806個別包括三十二 頁。邏輯區塊802之每一群組810包括八頁，例如群組si 〇c 包括八頁826，且實體區塊806之每一群組8 14包括八頁；例 如群組814a包括八頁834。通常，每一群組810及814之頁之 順序係實質地固定。藉由釋例，於群組810c ’第一頁826a 95650-940729.doc • 24 - 1262388 係實質地固定為「頁〇」，且第八頁82611係實質地固定為「頁 7」。因此，當群組814係排序為可使群組814a為「群組〇」 及使群組814d排序為「群組3」時，寫入實體區塊8〇6之整 體「頁30」可實質地等效於寫入群組81牝之「頁6」846g。 一般而言，實體區塊8〇6之群組8丨4之順序可為隨機選 取。群組814之實際群組數目可被儲存於頁之冗餘區域，如 上文有關第7圖之說明所示。儲存於群組8Ha之頁834之群 組數目係排置為可將頁834識別為包括於群組814a。類似 地，儲存於頁838之群組數目可將頁838識別為包括於群組 814b，儲存於頁842之群組數目可將頁842識別為包括於群 組814c，且儲存於頁846之群組數目可將頁846識別為包括 於群組8 14 d。 如圖所示，實體群組814a之頁834之資料區域，亦即，實 體「群組0」’係排置為可儲存與邏輯群組8丨〇d有關之資料。 實體群組814c之頁842亦係排置為可儲存與邏輯群組8 i〇d 有關之資料。與邏輯群組810c有關之資料係排置為可儲存 於實體群組814b之頁838的資料區域。詳言之，於說明實施 例中，與邏輯群組81〇d有關之資料係寫入實體群組81物， 而後與邏輯群組81〇c有關之資料係寫入實體群組81仆。於 寫入實體群組814b後，與邏輯群組81〇d有關之資料係再次 被寫入，此次係寫入實體群組81牧。 關於第8b圖，實體區塊8〇6之實體群組814係如何被寫入 而產生如第8a圖所示之群組關聯性之釋例將根據本發明之 一實施例說明如下。使用者可選擇將與邏輯群組“⑼之邏 95650-940729.doc -25- !262388 輯「頁l」830b有關之資料寫入實體群組8Ma，或更詳言之， _ 60所扣示之實體群組814a之實體「頁丨」83外。一旦實 體頁丨」834b被寫入，使用者可將與邏輯「頁3」83〇(1有 關之資料寫入實體群組81乜之實體「頁3」83牝，如862所 指示。 若下使用者命令係寫入與邏輯群組8 1 〇c有關之資料， 、】P使係§額外頁834係可用於實體群組8 14a時，與邏輯群 組8l〇c有關之資料被寫入實質上清空實體群組814，或實質 地係為抹除狀態之實體群組814。舉例言之，與群組以㈧之 逯輯「頁2」826c有關之資料可被寫入群組814b之實體「頁 2」83 8c，如864所指示。其餘與邏輯群組81〇c有關之頁可 被寫入群組814b，如866及868所指示。 一旦與邏輯區塊8 1 〇c有關之資料被寫入，使用者可決定 再次寫入與邏輯區塊810d有關之資料。因此，與群組81〇d 之邏輯「頁5至7」830f至h有關之資料可被寫入群組814c之 適當實體頁842，如870、872、及874所指示。通常，由於 可因實體群組814b已被寫入且於群組8 14b之後寫入群組 814a—般而言將不被容許而發生之失序（〇ut-〇f-sequence) 寫入違反之故，與邏輯「頁5至7」83 0f至h有關之資料可不 被寫入實體群組814a。因此，與邏輯群組810d有關之資料 可被定位於實體群組814a及實體群組814c。 相較於與較低整體邏輯區塊位址有關之資料，與和邏輯 區塊802有關之較高整體邏輯區塊位址有關之資料可被儲 存於具有較低整體實體區塊位址之實體區塊806之實體 95650-940729.doc -26- 1262388 頁。藉由釋例，與邏輯頁83Ob有關之整體邏輯區塊位址可 高於與邏輯頁826c有關之整體邏輯區塊位址，雖然與邏輯 頁830b有關之内容可被寫入較與邏輯頁82心有關之内容可 被寫入之實體頁838(：具有較低整體實體區塊位址之實體頁 834b 〇 於先前寫入頁係過寫入之情形中，例如，與邏輯「頁1」 83013有關之資料係於邏輯「頁1」83〇1)已被寫入「頁1」834 且實體群組814b已被寫入後之某些時候被寫入實體群組 814d(未顯示）之情形中，儲存於「頁丨」83扑之資料區域之__ 内谷可被考慮為係為無效。因此，檢索與邏輯「頁1」83〇b 有關之内容之命令可令實體區塊8〇6有效地被逆向搜尋直 至對應實體頁被發現為止。換言之，實體群組814d可先被 技哥，其後則係實體群組8 14c、實體群組8 14b、及實體群 組814a。一般而言，此逆向搜尋將可容許最近資料被存取。 於實體群組81牝至〇已被寫入之後，實體群組814d實質地 保持未分配，如圖所示。於欲寫入邏輯群組81〇b之情形中， 與邏輯群組810b有關之資料可被寫入實體群組_。亦· 即，實體群組814d可有效地被分配予邏輯群組81肋，如第 8c圖所示。與邏輯群組_有關之資料係被寫入實體群組 同時’與邏輯群組81〇c有關之資料係被寫入實體群 組mb。邏輯群組8_係與實體群組及實體群組㈣ 兩者有關。 且與邏輯群 料區域時， 當實體群組814d係被分配予邏輯群組81〇b， 組8 l〇b有關之資料係被寫入實體群組81牦之資 95650-940729.doc -27· 1262388 若與邏輯群組咖有關之資料係欲再次寫入 將資料耷入— 丹人馬入，其間將無可 之可用實體群組814。因此，諸如備用之新實體 古之’’、新2被獲得為對應於邏輯區塊802之實體區塊。換 :區塊 巧W <目刖資料，諸如者 可被合併為新實體區塊。Λ…’及新使用者資料 第8d圖係根據本發明之-實施例之邏輯區塊，亦即，第 :=圖之邏輯區塊802及合併操作後之新實體區塊間之 L之圖式表不。當第8c圖之實體區塊_之内容及與邏 輯區塊802有關之新使用者資料被合併為新實體區塊· 時應瞭解者為，諸如已有效地重寫之頁之清空及無效頁 並未被寫入新實體區塊⑽。此外，諸如因缺乏㈣圖之實 體區塊806之可用空間而提示分派新實體區塊_之資料的 新資料可有效地重寫對應於新資料之現有資料，亦即，新 資料重寫與和新資料相同之邏輯頁有關之現有資料。 一口併發生且新資料被寫入新實體區塊88〇，邏輯區塊 8〇2及新實體區塊880間之關聯性係為可使與邏輯區塊8〇2 之群組810b有關之資料被儲存於實體群組88牦、使與邏輯 區塊802之群組810c有關之資料被儲存於實體群組88仆、及 使與邏輯區塊802之群組81 〇d有關之資料被儲存於實體群 組884c。實體群組884d實質地保持為抹除狀態直至需要實 體群組884d為止。如同熟於此技者將可瞭解者，一旦資料 被合併或寫入新實體區塊880，第8a圖之原始實體區塊806 可被抹除且可作為備用實體區塊之用。 95650-940729.doc -28 · 1262388 為使存取與頁有關之群組識別^之讀取操作之發生u 效率，當讀取或寫入目前區塊之頁時，其需建立目前工作 區塊資訊圖表’例如，於第4c圖之RAMl62建立目前工作區 塊資訊圖表。第9圖係根據本發明之一實施例之目前工作區 塊貧訊圖表之圖式表示。f訊圖表9 5 Q係排置為可儲存群組 唬碼。當頁被讀取時，其群組號碼954被儲存於資訊圖表 950。儲存群組號碼954通常可減少供相同區塊之下一讀取 要求用之讀取數目，亦即，包括群組號碼為954之頁之區塊 係儲存於資訊圖表950。通常，與目前工作區塊有關之資訊 係實質地維持於資訊圖表9 5 〇。為實質地最小化整體系統之 RAM需求，資訊圖表95〇可僅為目前被存取之區塊而建立。 當不同區塊被存取時，現有資訊圖表内之資訊係被有效地 以新區塊之資訊加以替換。 參考第10a及1 〇b圖，其將說明根據本發明之一實施例之 與將和邏輯群組之部份之邏輯頁有關的内容寫入實體群組 之部份之實體頁之方法有關之步驟。將内容寫入實體頁之 處理1000開始於步驟1004，其中，欲寫入實體頁之内容被 識別。亦即，欲寫入且分配以諸如邏輯頁「A」之邏輯頁之 新資料被獲得或識別。 一旦欲寫入之内容被識別，與是否存在有對應於邏輯頁 「A」之實體群組有關之判定於步驟丨〇〇8被作成。換言之， 其判定邏輯頁「A」或更詳言之，包括邏輯頁「A」之邏輯 群組’是否與最後分配或已相關實體群組相同。若判定其 係邏輯頁「A」之最後分配實體群組，則與邏輯頁「A」有 95650-940729.doc -29- 1262388 1之内谷可被寫入之被分配貫體群組是否有可用之適者頁 有關的判定於步驟1〇12產生。是否有適當頁之判定可包括 若欲將與邏輯頁「A」有關之内容寫入被分配實體群組，是 否有失序寫入違反之判定。此判定亦可包括判定是否有可 供與邏輯頁「A」有關之内容用之被分配實體群組之未寫入 頁。 、”、、 若於步驟1012判定被分配實體群組有可用之適當頁，則 與邏輯頁「A」有關之資料或内容係於步驟10 16被寫入適當 頁。應瞭解者為，實質上任意適當方法可被用以將資料寫 入實體頁。於資料被寫入後，將資料寫入實體群組之實體 頁之處理即為完成。 任擇地’若於步驟1012判定被分配實體群組並未有可用 適當頁’則其可能指示被非配實體群組之頁皆為盈滿，或 其指示其間並未有不造成失序寫入違反之可用適當頁。因 此’處理流程自步驟1012移動至步驟1020，其中，其判定 實體區塊是否有可用實體群組。換言之，其於步驟1020判 定實體區塊是否有未與特定邏輯群組產生關聯之群組。 當其判定有可用實體群組時，則於步驟丨024，可用實體 群組係有效地被分配予包括邏輯頁「A」之邏輯群組。一旦 可用實體群組被分配予邏輯群組，與邏輯頁r A」有關之資 料或内容於步驟1 〇28被寫入新近被分配之實體群組之適當 頁。一旦資料被寫入，將資料寫入實體群組之實體頁之處 理即為完成。 返回至步驟1020及是否有被分配予邏輯頁「A」之實體區 95650-940729.doc -30- 1262388 塊之可用實體群組的判定，若其判定並未有可用實體群 組’則其意指與邏輯頁「A」有關之資料或内容可不寫入實 體區塊，亦即，目前實體區塊。據此，處理流程前進至步 驟1032 ’其中，其判定是否有可用備用實體區塊。若其判 定並未有可用備用實體區塊，則步驟1036有一例外，其 不1邏輯頁「A」有關之内容可不被寫入。一旦產生此例外， 將資^寫入實體群組之實體頁之處理被中止，且通常報導 =:扣不。控制器軟體及軔體之設計將正常地防止此情形 實質^發生’除非快閃記憶體被平均地利用至其壽命終點: 另一方面’若其於步驟购判定有可用備用實體區塊， 備用實體區塊於步驟1G倾分派以供與包括邏輯頁「A 邏輯區塊使用。而後，於步驟1〇44,來自先前被分配^包 :邏輯頁「A」之邏輯區塊之「舊」實體區塊之有效資料被 合併於「新」或傷用實體區塊之群組。此外，新 於步驟1004獲得之與邏輯p 、 或 、铒貝A」有關之内容被寫入與 貫體區塊有關的群組之頁 貝於术自售實體區塊之有效資 被合併於備用實體區塊 、枓 — 俊舊實體區塊於步驟1048被抹 除。抹除舊實體區塊可令舊實 塊，諸如，若舊實體二Ι Γ序使用為備用區 …… 未實質地達到其壽命終點。- 理被中止。 貝科寫入實體群組之實體頁之處 -=與將區塊之頁分組有關之功能性 體，诸如程式瑪裝置或主機系統之㈣。與用以開始磨: S周勻之軟體或設於主機系 ^ D 1貝 光之初體有關之適當系統架構的 95650-940729.doc -31 - 1262388 貫她例係顯示於第11圖。一般而言，系統架構900包括各種 可包括但不限於應用介面模組904、系統管理者模組908、 為料官理者模組912、資料整體性管理者916、及裝置管理 者及”面模組920等模組。一般而言，系統架構9〇〇可使用 可以諸如第4a圖之處理器1〇8之處理器存取之軟體碼裝置 或初藉而實施。 一般而言，應用介面模組9〇4可排置為可與主機、作業系 、’、先使用者直接通信。應用介面模組9〇4亦可與系統管理者模 組908及資料管理者模組912通信。當使用者要求讀取、寫 入、或格式化快閃記憶體時，使用者傳送要求至作業系統， 此等要求被送至應用介面模組9〇4。取決於此等要求，應用 ”面模組904將此等要求導至系統管理者模組9〇8或資料管 理者模組912。 系統官理者模組908包括系統初始化次模組924、抹除次 品鬼笞理-人模組926、及功率管理區塊次模組93〇。一般 而3，系統初始化次模組924係排置為可致動欲處理之初始 化要求，且通常與抹除次數區塊管理次模組926通信。抹除 更新之功能性。抹除次數之使用係說明於共同待審查之於 數區塊官理次模組926包括儲存區塊之抹除次數的功能 及汁异平均抹除次數之功能性，及使用個別抹除次數 〇 年10月28日提出申請之美國專利申請案第1〇/28 I?” :案（代理人文件編號為SANDp〇23)，該申請案之全部内容 係於此處被包含作為參考之用。 示/、應用介面模組904通信外，系統管理者模組908亦係 95650-940729.doc -32- 1262388 與資料管理者模組912及裝置管理者及介面模組92〇通信。 與系統管理者模組908及應用介面模組9〇4兩者通信之資料 官理者模組912可包括提供有效地將邏輯扇區自譯為實體 扇區之扇區對映。亦即，資料管理者模組912係排置為可將 邏輯區塊對映於實體區塊。資料管理者模組912亦可包括與 作業系統及槽案系統介面層有關之功能性。 與系統管理者模組908、資料管理者912、及資料整體性 &理者91 6通佗之裝置管理者及介面模組92〇通常提供快閃 記憶體介面’且包括與硬體摘要有關之諸如1/〇介面之功能 性。貝料整體性官理者模組916可提供其他功能性之Ecc掌 握。 雖然本發明僅就數個實施例加以說明，但應瞭解者為， 於不悖離本發明之精神或範圍之情況下，本發明可以其他 特定形式實施。藉由釋例，於邏輯區塊之邏輯群組及實體 區塊之對應實體群組已說明為具有實質相同之大小的同 時，一般而言，邏輯群組及實體群組可為不同之大小。換 言之，包括於邏輯群組之頁數及包括於實體群組之對應於 邏輯群組之頁數可不相同。 與本發明有關各種方法之步驟可廣泛地改變。一般而 精神的情形下，此等步驟可 。因此，目前之釋例係考量 用，且本發明並未限於此處 之申請專利範圍之範圍内進 言，於不悖離本發明之範圍之 增加、移除、再排組、及改變 為供說明之用，而非供限制之 所詳述之說明’而係可於附隨 行修改者。 95650-940729.doc -33 - 1262388 【圖式簡單說明】 第1 a圖係以檔幸条 糸、统有效劃分之記憶體之圖式表干。 弟lb圖係邏輯區 Μ表不 故。 、耳® ^塊間之對映之圖式矣千。 第2a圖係排置為可 ㈡式表不。 ^ ^ 内與固疋方式之邏輯區璜百右旧 内谷的實體區塊之圖式表示。 鬼頁有關之 第2b圖係諸如第以 可容納舊區塊之内容:新::「之售實體區塊及… _ 的新只體區塊之圖式表示。 弟3圖係欲以隨機古斗 成方式寫入與邏輯區塊頁有關之内 實體區塊的圖式表示。 貞有關之内办之 第h圖係包括非輝發 示。 ％性°己憶體之一般主機系統之圖式表 憶體裝置的 第4b圖係諸如第牦圖之記憶體裝置⑶之記 圖式表示。 表示 第4c圖係包括置入式非輝發性記憶體之主機系 統之圖式 之檔案 組之頁 /弟5圖係根據本發明之一實施例之具有邏輯區塊 系統及具有實冑區塊之媒體之圖式圖表示。 弟6圖係根據本發明之一實施例之具有排置為群 之區塊之圖式表示。 第7圖係根據本發明之一實施例之頁之圖式表示。 弟h圖係根據本發明之—實施例之個㈣分為群組之邏 輯區塊及實體區塊之圖式表示。 第8b圖係根據本發明之一實施例之邏輯區塊及實體區 塊，亦即，第8a圖之邏輯區塊802及實體區塊8〇6之指示實 95650-940729.doc -34- 1262388 體區塊之群組係如何被寫入之圖式表厂、。 示區 第8c圖係根據本發明之-實施例之邏輯區塊及 塊，亦即，第8a圖之邏輯區塊802及實體區塊8〇6之指-區 塊之群組係如何產生關聯之圖式表示。 ^ 第8d圖係根據本發明之—實施例之邏輯區塊，… 8a至8c圖之邏輯區塊802及合併極於1 A ，第 併刼作後之新實體區塊間之 關聯性之圖式表示。 第9圖係根據本發明之一實施 a 、 例之目則工作區塊資訊圖 表之圖式表示。 第10a及l〇b圖係根據本發明 、 n ^ 實苑例之說明將與邏輯 群組之部份之邏輯頁有關的 ^ η令馬八灵體群組之部份之實 體頁的方法有關之步驟之處理流程圖。 第11圖係根據本發明之一者 只施例之系統架構之圖式方塊 圖表示。 【主要元件代表符號表】 10 11 12 14 15 17 19 21 23 記憶體 記憶體晶胞陣列 糸統區域、目錄區域 貨料區域 匯流排 位址解碼器 額外電路 緩衝器記憶體 錯誤校正碼（ECC) 95650-940729.doc •35 1262388 100 主機或電腦系統 104 系統匯流排 108 微處理器 112 隨機存取記憶體（RAM) 116 輸入/輸出電路 120 非輝發性記憶體裝置 124 非輝發性記憶體 128 記憶體控制器系統 150 主機或電腦系統 154 系統匯流排 158 微處理器 162 隨機存取記憶體（RAM) 166 輸入/輸出電路 174 非輝發性記憶體 180 介面 210 > 230 ^ 310 實體區塊 214、234、314、314a、314b 邏輯區塊頁 218 、 218a 、 218b 、 218c 、 218d、218e、218f、218g、 218h、218i、238、238a、 238b 、 238c 、 238d 、 238e 、 238f、238g、238h、238i 頁 318 、 318a 、 318b 、 318c 、 318d、318e、318f、318g、 頁 95650-940729.doc -36- 1262388 318h 、 318i 514 檔案系統 510 、 510a 、 510b 、 510c 邏輯區塊 518 、 538 頁 530 、 530a 、 530b 、 530c 實體區塊 534 媒體 600 區塊 604a 、 604b 、 604c 、 604d 、 604e、604f、604g、604h、 604i、604j、604k、6041 頁 608 、 608a 、 608b 群組 700 頁 706 冗餘區域 710 資料區域 712 資料 714 群組識別器 802 邏輯區塊 806 實體區塊 810 、 810a 、 810b 、 810c 、 810d 、 814 、 814a 、 814b 、 814c 、 814d 群組 826 、 826a 、 826b 、 826c 、 826d、826e、826f、826g、 826h、830、830a、830b、 頁 95650-940729.doc •37- 1262388 830c、830d、830e、830f、 830g 、 830h 、 834 、 834a 、 834b 、 834c 、 834d 、 834e 、 834f、834g、834h、838、 838a 、 838b 、 838c 、 838d 、 838e、838f、838g、838h、 842 、 842a 、 842b 、 842c 、 842d、842e、842f、842g、 842h 、 846 、 846a 、 846b 、 846c、846d、846e、846f、 846g 、 846h 880 新實體區塊 884a 、 884b 、 884c 、 884d 實體群組 900 糸統架構 904 應用介面模組 908 系統管理者模組 912 資料管理者模組 916 資料整體性管理者 920 裝置管理者及介面模組 924 系統初始化次模組 926 抹除次數區塊管理次模組 930 功率管理區塊次模組 950 資訊圖表 954 群組號碼 95650-940729.doc -38- 1262388 1000 處理 1104、 1008 ^ 1012、 1016、 步驟 1020 ^ 1024、 1028、 1032、 1036、 1040、 1044、 1048 95650-940729.doc -39-

Claims (1)

1262388 十、申請專利範圍： 1· -種用以將資料寫入 之方法，該第-區塊包括數；二第—區塊 個群組頁，㈣數頁顧分組為數 多頁，該方法包含： Μ群組包括二或更 判定該等數個群组中 收該資料丨 中之第-群組係於何時可用以接 料該第—群組係可用以接收該資料時，將” 科寫入包括於該第一群組之_第一頁· ^亥貝 當其判定該第一群組係盔法 #你▲ 、、用以接收該資料時，主丨令 该等數個群組中之一第二 "疋 料；以及 ;°寺可用以接收該資 當其判定該第二群組係可用 ,± _ 用乂接收該資料時，將兮皆 枓寫入包括於該第二群組之一第二頁。 于將該貝 2. 如申請專利範圍第！項所述之方法，其更包括： 當其判定該第二群組係無法用料 一第-F士 丧收4貝枓日寸，判定 弟一Q塊係於何時可用以接收該資料。 3. 如申請專利範圍第丨項所述之方法，复 組係於何時可用以接收1資料〃、’疋邊第一群 時適於接收該資料。 、係於 (如申請專利範圍第旧所述之 i羅鎧百古問 θ ^ .. 具中，该育料係與〆 :頁有關’且该弟—區塊係為—第一實。 5.如申請專利範圍第旧所述之方法， ^ 藉由-群組識別器加以識別 X弟群組係 5亥鮮組識別器係儲存於/ 95650-940729.doc ^2388 何時可用以接餘區域，且料該第—群組係於 6. ~種用於料㈣1括獲得該群組識別器° 性記憶體系統，、其包：區塊内所分組的頁面中之非輝發 塊非輝^性記憶體’該非輝發性記憶體包括一第—區 組，’ΓΓ—Λ塊包括數頁，該等數頁係被分組為數個群 ’：忒等數個群組中之每一群組包括二或更多頁； 〜4等數個群組巾之-第-群組係於何時可用 接收一資料組之碼裝置； 、於其判疋該第一群組係可用以接收該資料組時， 將該資料組寫入包括於該第一群組之一第一頁之碼裝 置； 士用乂於其判定該第一群組係無法用以接收該資料組 才判定5亥等數個群組中之一第二群組係於何時可用以 接收該資料組之碼裝置；以及 一、於其判疋该第二群組係可用以接收該資料組時， 將該資料組寫入包括於該第二群組之一第二頁之碼裝 置。 ’ 7.如申巧專利範圍第6項所述之記憶體系統，其更包括： 用以於其判定該第二群組係無法用以接收該資料組 時，判定一第二區塊係於何時可用以接收該資料組之石馬 I置’該第二區塊係包括於該非輝發性記憶體。 8·如申請專利範圍第7項所述之記憶體系統，其更包括： 用以於其判定該第二區塊係可用以接收該資料組時， 95650-940729.doc 1262388 將該等數頁中之某些之内 置；以及 容複製於該第二區塊之碼裝 用以於其判定該第二區塊係可用以接收該資料組時， 將該資料組寫入該第二區塊之碼裳置。 9·如申請專利範圍第6項所述之記憶體系統，其更包括： 用以判定該第一群組之碼裝置；以及 用以判定該第二群組之碼裝置。 I 〇·如申請專利範圍第6項所述之記憶體系統，其中，用以判 定該第一群組係於何時可用以接收該資料組之該等碼裝 置包括用以判定該第一頁係於何時適於接收該資料組之 碼裝置。 II ·如申請專利範圍第6項所述之記憶體系統，其中，該資料 係與一邏輯頁有關，且該第一區塊係為一第一實體區塊。 12·如申請專利範圍第u項所述之記憶體系統，其中，該第 一群組係藉由一群組識別器加以識別，該群組識別器係 儲存於與該第一群組有關之一冗餘區域，且該等用以判 定該第一群組係於何時可用以接收該資料組之碼裝置包 括用以獲得該群組識別器之碼裝置。 13·如申請專利範圍第6項所述之記憶體系統，其更包括： 用以儲存該等碼裝置之一記憶體；以及 用以處理該等碼裝置之一處理器。 1 4·如申請專利範圍第6項所述之記憶體系統，其中，該非輝 發性記憶體係為一快閃記憶體。 ，該快 1 5.如申請專利範圍第14項所述之記憶體系統，其中 95650-940729.doc 1262388 閃記憶體係為一 nand快閃記憶體。 16. 17. 18. 19. 20. 21. 如申請專利範圍第6項所述之記憶體系統，其中，該等碼 裝置係為軟體碼裝置。 如申請專利範圍第6項所述之記憶體系統，其中，該等碼 裝置係為軔體碼裝置。 一種用於儲存資料在分組的頁面中之記憶體區塊，該記 憶體區塊係包括於一非輝發性記憶體，該記憶體區塊包 含： 數頁，該等數頁包括一第一頁組及一第二頁組； 一第一群組，該第一群組包括該第一頁組，該第—群 組具有一可識別該第一群組之第一群組識別器，該第一 群組識別器係儲存於該第一群組；以及 一第二群組，㈣二群組包括該第二頁組，該第二群 組具有一可識別該第二群組之第二群組識別器，該第二 群組識別器係儲存於該第二群組。 如申請專利範圍第18項所述之記憶體區塊，其中，一包 括於或第一頁組之兮楚百 、 〜專頁之順序係實質地相對於該等第 一群組之一開始固定， 昂 ^ 且包括於該第二頁組之該等頁之 順序係貫質地相對於 _ 如申請專利範圍第18=—鮮組之一開始固定。 憶體區塊係為一實體區塊， 充，、中t己 快閃記憶體。 μ輝發性記憶體係為一 一種用以將資料寫入與 區塊之方法n =記憶體有關之第一實體 、立區塊包括數個實體頁，該等數 95650-940729.doc 1262388 個實體頁係被分組為數個實體群組，其中，該等數個實 體群組中之每一實體群組包括二或更多實體頁，該方法 包含： 識別與一第一邏輯頁有關之第一資料組，該第一邏輯 頁係為數個包括於一邏輯區塊之一第一邏輯群組之邏輯 頁中之一者； 判定該等數個實體群組中之一第一實體群組係於何時 與該第一邏輯群組產生關聯； 當其判定該第一實體群組係與該第一邏輯群組有關 時，判定包括於該第一實體群組中之一第一實體頁係於 何時可用以容納該第一資料組；以及 當其判定該第一實體頁係可用以容納該第一資料組 時，將該第一資料組寫入該第一實體頁。 22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其更包括： 當其判定該第一實體群組係未與該第一邏輯群組有關 時，判定該第一實體群組係於何時為可用的； 當其判定該第一實體群組係為可用時，令該第一實體 群組與該第一邏輯群組產生關聯；以及 將該第一資料組寫入一與該第一實體群組有關之第二 實體頁。 23. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其更包括： 識別一與該第一邏輯群組有關之第二資料組；以及 將該第二資料組寫入一與該第一實體組有關之第三實 體頁。 95650-940729.doc I262388 24.如申請專利範圍第23項所述之方法，其更包括： 矣判疋4第二賞體頁係於何時可用以容納該第二資料 其中’ Θ第—資料組係、於其判定該第三實體頁係可 ，5用以容納該第二資料組時’寫入於該第三實體頁。 ·如申請專利範圍第21項所述之方法，其更包括： 當其判定該第一實體頁係無法用以容納該第一資料組 時，判定包括於該等數個實體群組巾之―第二實體群組 係於何時為可用的；以及 將該第-貝/料組寫入一與該第二實體群組有關之第二 實體頁。 26.如中請專利範圍第25項所述之方法，其更包括： 虽其判定該第二實體群組係為可用時，令該第二實體 群組與該第一邏輯群組產生關聯。 A如申請專利範圍第25項所述之方法，其更包括： 當其判；t該第二實體群組係無法適用時， 非輝發性記憶體有關之第二實體區 一亥 納該第一資料組。 17時可用以容 28·如申請專利範圍第27項所述 第二實體區塊係為可用時， 之方法，其中， 該方法更包括： 當其判定該 將包括於該第一實體區 内容複製於包括於該第二 將該第一資料組寫入一 實體頁。 塊之該等數個實體 η γ之某些 實體區塊之實體頁；以及 與該第二實體區塊有關之第三 29. 如申請專利範圍第28項所 述之方法，其更包括·· 95650-940729.doc 1262388 抹除該第一實體區塊。 30. 31. 32. 33. 如申請專利範圍第28項所述 體區塊有關之該第三實體頁 八 m -實 之—第一眚… 頁係為包括於該第二實體區塊 ^ 第二貫體群組之一部俗 ▲ φ ^ 该第三實體群組包括二或 更多實體頁。 如申請專利範圍第30項所述 方法，其更包括·· 々該第三實體群組與該第一 ^輯群組產生關聯。 申㈣專利範圍第21項所述之方法，其中 實體群組係於何時與該第一邏輯群組產生關聯包括 自該第-實體群組獲得—群組識別 識別器係排置為可識別該 〒該群、，且 彳次乐實體群組；以及 一^該群組：別器是否與該第一邏輯群組有關聯。 2儲存責枓在-區塊内所分組的頁面中之記憶體 糸統，其包含： 一非輝發性記憶體，該 °哀非輝㈣記憶ϋ包括具有數個 一之—第一貫體區塊’該等數個實體頁係被分組為 數個貫體群組’其中’該等數個實體群組中之每一實體 群組包括二或更多實體頁；以及 一模組，該模組係排置為可識別—與—第—邏輯頁有 關之第-資料組，該第—邏輯頁係為包括於—邏輯區塊 m輯❹之數個邏輯頁中之—者’該模組係更 排置為可判定料數個實料纟以之一第—實體群組係 於何時與该第-邏輯群組產生關聯，以於其判定該第一 實體群組係與該第一邏輯群組有關時，判定包括於該第 95650-940729.doc 1262388 —實體群组之一第一實體頁係於何時可用以容納該第— 資料組，及於其判定該第一實體頁係可用以容納該第一 資料組時，將該第一資料組寫入該第一實體頁。 34. 35. 3 6. 37. 如申請專利範圍第33項所述之記憶體系統，其中， /、 ，g亥模 、、且係再排置為可於其判定該第一實體群組並未與該第」 邏輯群組有關時，判定該第一實體群組係於何時可用 以於其判定該第一實體群組係為可用時，令該第—實 群組與該第一邏輯群組產生關聯，及將該第一 ^ 貝枓組寫 入與該第一實體群組有關之一第二實體頁。 … 該模 如申請專利範圍第34項所述之記憶體系統，其中， 組係再排置為可識別與該第一邏輯群組有關之一第一 * 料組，及將該第二資料組寫入與該第一實體群纟且:局 -第三實體頁。 、'有關交 下Μ寻，丨，子〇阳不^ Jmm體糸統，其中， 組係再排置為可判定該第三實體頁係於何時可用以 邊第二資料組，其中，該第二資料組係於其判定节 貫體頁係可用以容納該第二資料組時，寫入該 頁。 Μ 三 如申請專利範圍第33項所述之記憶體系統，其中，1 組係再排置為可於其判定該第一實體頁係無法用以° =第一資料組時，判定包括於該等數個實體群組= 第二實體群組係於何時可用，以於其判定該第一〜 組係為可用時，令該第二實體群組與該第一邏輯= 生關聯，及將該第一資料組寫入與該第二實體群= 95650-940729.doc 1262388 之一第二實體頁。 38. 39. 40. 41. 42. 如申請專利範圍第37項所述之記憶體系統，其更包括： 第二實體區塊，其中，該模組係再排置為可於其判 =該第二實體群組係無法適用時，判定與該非輝發性記 隐體有關之該第二實體區塊係於何時可用以容納該第一 資料組’及於其判定該第二實體區塊係為可用時^將包 =於該第一實體區塊之該等數個實體頁中之某些内容複 製於包括於該第二實體區塊之實體頁，及於其判定該第 二實體區塊係為可用時，將該第-資料組寫人與該第二 實體區塊有關之一第三實體頁。 如申請專利範圍第38項所述之記憶體系統，其中，該模 組係再排置為可抹除該第一實體區塊。 如申請專利範圍第33項所述之記憶體系統，其中，該模 組係排置為可藉由自該第一實體群組獲得一群組識別器 及判定該群組識別H是㈣與㈣—邏輯群組有關判定 該第一實體群組係於何時與該第一邏輯群組產生關聯， 其中，該群組識別器係排置為可識別該第一實體群組。 如申請專利範圍第33項所述之記憶體系統，其中，該非 輝發性記憶體係為一 NAND快閃記憶體。 一種用於寫入至包含於一非輝發性記憶體中一區塊之圮 憶體系統，該區塊對應於一第一實體區塊，其包括數個 實體頁，該等數個實體頁係被分組為數個實體群組，其 中，該等數個實體群組中之每一實體群組包括二或更多 貫體頁，該系統包含： 95650-940729.doc 1262388 用以識別與―第—邏㈣有關之—第_資料組 置，該第-邏輯頁係、為包括於—邏輯區塊之—第—邏輕 群組之數個邏輯頁中之_者； 輯 用以判定該等數個實體群組中之一第一實體群組係於 何時與該第一邏輯群組產生關聯之裝置； 、 用以於其判定該第—實體群組係與該第一邏輯群叙 生關聯時，判定包括於該第-實體群之-第_實體頁< 於何時可用以容納該第—資料組之裝置；以及 ’、 用以於其判定該第—實體頁係可用以容納該第—資 組時’將該第一資料組寫入該第一實體頁之裝置。貝’ 43·如申請專利範圍第42項所述之系統’其更包括： 用以於其判定該第-實體群組係未與該第—邏 產生關聯時，判定該第—實體群組係於何時可用，、且 用以於其判定該第-實體群組係為可㈣，令㈣―’ 實體群組與該第一邏輯群組產生關聯之裝置；以及 用以將該第一資料組寫入與該第一實體 第二實體頁。 负關之一 44.如申請專利範圍第43項所述之系統，其更包括： 用以識別與該第_ 'K Λ . 置； …料群組有關之-第二資料組之裝 用以將該第二資料組寫盥 ^ 第三實體頁之裝置 與該弟1體群組有關之— 用以判定該第三實體頁係於何時可 料組之裝置，其中，节第-資^ 、内忒弟二資 弟一貝枓組係於其判定該第三實 95650-940729.doc •10- 1262388 被寫入該第三實體 體頁係可用以容納該第二資料組時 頁。 45. ’其更包括： 法用以容納該第一資 鮮組之一第二實體群 如申請專利範圍第42項所述之系統 用以於其判定該第一實體頁係無 料、、且日守，判定包括於該等數個實體 組係於何時可用之裝置；以及 第二實體群組有關之一 用以將該第一資料組寫入與該 第二實體頁之裝置。 板如申請專利範圍第45項所述之系統，其更包括： 用以於其判定該第二實體群組係為可^，令該第二 實體群組與該第一邏輯群組產生關聯之裝置。 47. 如申請專利範圍第45項所述之系統，其更包括： 用以於其判疋§亥第二實體群組係無法適用時，判定與 該2輝發性記憶體有關之一第二實體區塊係於何時可用 以容納該第一資料組之裝置。 48. 如申請專利範圍第叨項所述之系統，其更包括： 用以於其判定該第二實體區塊係為可用時，將包括於 該第一實體區塊之該等數個實體頁中之某些内容複製於 包括於該第二實體區塊之實體頁之裝置；以及 用以於其判定該第二實體區塊係為可用時，將該第一 貧料組寫入與該第二實體區塊有關之一第三實體頁之裝 置。 49·如申請專利範圍第48項所述之系統，其更包括： 用以抹除該第一實體區塊之裝置。 95650-940729.doc -11 - 1262388 50.如申請專利範圍第48項所述之系統，其中，與該第二實 體區塊有關之該第三實體頁係為包括於該第二實體區塊 之一第三實體群組之一部份，該第三實體群組包括二或 更多實體頁。 5 1.如申請專利範圍第50項所述之系統，其更包括： 用以令該第三實體群組與該第一邏輯群組產生關聯之 裝置。 52.如申請專利範圍第42項所述之系統，其中，用以判定該 第一實體群組係於何時與該第一邏輯群組產生關聯之該 等裝置包括用以自該第一實體群組獲得一群組識別器之 裝置，其中，該群組識別器係排置為可識別該第一實體 群組，及用以判定該群組識別器是否與該第一邏輯群組 產生關聯之裝置。 95650-940729.doc 12 1262388 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（l〇a )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 1000 處理 1004、1008、1012、步驟 1016 、 1020 、 1024 、 1028 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 95650-940729.doc