TWI361353B - Data writing method for non-volatile memory, storage system and controller thereof - Google Patents

Description

1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種資料寫入方法、 制器，且特別是有關於一種非揮發 ^其控 法、非揮發性記憶體儲存系統及其控^器隐體1料寫入方 【先前技術】 近钱，由於触減、具有_功_手機、MP3, = 的成針分迅速，_使得消費者觸存媒 而未也急劇增加。峨現今所有_存媒體而言，由= - 揮發性記憶體（例如，快閃記憶體（Flash MemonO)、i 冑資=非揮發性、錢、體積小，以及無機械結構等特性、， =以=適合内建於上述所舉例的多種可攜式多媒體震置 中。因此，使得快閃記憶體的市場蓮勃發展。 、 -般來說，當上述以㈣記憶料儲 (可移除式U赫裝接至主⑽_，域系 _ 2裝置視為外接磁碟機’並且透過主齡統⑽檔案^ 接磁碟機進行反覆地存取。由於此類儲存 „枓可容易地變更’因此不適於儲存具唯 二的數位内容。例如’系統廠商可能需要提供裝置 一二-元，給客戶進行更新，系統廠商會希望使用僅能寫 人的儲存媒體έ己錄此新體碼，以避免勤體碼遭不明 統:因此’若能夠開發一套特殊的寫 于’、可重複多次寫入與抹除的快閃記憶體僅能進行 5 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf doc/π “-次寫人”’將可更擴大快閃記憶體的應用範圍。 此外，在快閃記憶體的生產過輕中，由於其製程上的 因素可能會生產紐能寫人極少數次的不良㈣記憶體。 上所述由於市場上亦有需要僅能讀取的,丨綱記憶體的 :場’因此若能觸發—套特殊的寫人程序以使得此類不 良快閃記憶财寫人時限於特枝㈣，由此可將充分使 用原不良'關憶體’而提升快閃記憶體的產出。

【發明内容】 本發明提供-種非揮發性記憶體儲存系統， 寫人㈣能触止麵發性記憶體因Μ寫入而造 本發明提供-種控制器，其所執行的寫入程 止非揮發性記憶體因多次寫入而造成損壞。 本發明提供一種資料寫入方法，其 記憶體因多:欠寫人而造成㈣。 止非揮1 本發明提出-種資料寫人方法，其_於具有多4 =兀的非揮發性記憶體。此資料寫入方法包括於 執行非揮發性記紐寫蝶式，並且路」 體寫入程式管理欲寫人至此非揮發性記憶體 料寫入方法也包括藉由非揮發性記憶體寫入程式執一1 啟動指令以暫時地解除此轉躲記,lf姻寫 =·. 及透過此非料性記健寫人程式執行寫人將^ 的資料從主機中以上述寫入單元為單位來寫= 6 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n 性記憶體之中未記錄資料的寫入單元中。最後，在完成資 料的寫入後藉由非揮發性記憶體寫入程式執行一寫入保護 指令以啟動非揮發性記憶體的寫入保護。 在本發明之-實施例中，上狀每一寫入單元僅能被 寫入一次。 本發明之—實施财，上述之資料寫人方法更包括 =1:錄寫入單元的寫入次數，以及分別地判斷欲寫入 平广的寫入:欠數是否小於預設寫入次數門檻 -欠數^值2寫t的貧料寫人至寫人次數小於預設寫入 人数門植值的寫入单元中。 在本發明之一實施例中， -頁或一區塊。 上述之寫入早兀為一扇區、 在本發明之-實施例中，上述之資料寫入方 透過非揮發性記憶體寫人程 在此非揮發性記憶體ί的令以清除記錄 發性實施财’上述之管理欲寫人至該非揮 括對該資料進行-收集作業與 以連存系统’其包括用 發性接介面、非揮發性記憶體、非揮 個寫非揮發性記憶體具有多 機執行以進行多個it 性5體寫入程式是由主 .連接介面鱗揮發性驟。控繼是祕至匯流排 皁今生°己隐體用以初始化地執行非揮發性記 7 PSPD-2〇〇7-〇〇42 26509twf.doc/n 憶體的寫入保護、識別非揮發性記憶體寫入程式的寫入啟 動指令以解除寫入保護並且識別非揮發性記憶體寫入程式 的寫入保護指令以啟動非揮發性記憶體的寫入保護，其中 此些資料寫入步驟包括管理欲寫入至非揮發性記憶體的資 料、執行寫入啟動指令、執行寫入指令來將資料從主機中 以寫入單元為單位來寫入至非揮發性記憶體之中未記錄資 料的寫入單元中以及執行寫入保護指令。 在本發明之一實施例中，上述之每一寫入單元僅能被 寫入κ 一次。 八在本發明之一實施例中，上述之資料寫入步驟更包括 二別地δ己錄寫入單元的寫入次數，以及分別地判斷欲寫入 資料的寫人單兀的寫人次數是否小於預設寫人次數門植 值’其中僅將欲寫人的資料寫人至寫人:欠數小於預設寫入 次數門檻值的寫入單元中。 在本發明之-實施例中，上述之寫入單元為一扇區、 一頁或一區塊。 在本發明之—實關巾，上述之資料寫人步驟更包括 揮雜記憶體寫絲魏行—抹除齡以清除記錄 在非揮發性記憶體上的所有資料。 之—實施财，上叙非揮紐記憶體寫入 柱式儲存在非揮發性記憶體上。 記憶體為快 在本發明之一貫施例中，上述之非揮發性 閃記憶體。 在本發明之一實施例中 上述之匯流排連接介面為 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n PCI Express 介面、USB 介面、IEEE 1394 介面、SATA 介 面、MS介面、MMC介面、SD介面、CF介面或IDE介面。 在本發明之一實施例中，上述之非揮發性記憶體寫入 程式儲存在此非揮發性記憶體的一獨立分割區中。 在本發明之一實施例中，上述之管理欲寫入至該非揮 發性記憶體的資料的步驟包括對該資料進行一收集作業與 一排列作業的至少其中之一。

本發明提出一種控制器，其適用於具有非揮發性記恃 體的儲存系統，其中此非揮發性記憶體具有多個寫入單 元。此控制器包括非揮發性記憶體介面、微處理單元以及 寫入保護模組。微處理單元用以識別非揮發性記憶體寫入 程式的寫入啟動指令與寫入保護指令。非揮發性記憶體介 面耦接至微處理單元用以存取非揮發性記憶體。寫入保^ 模組麵接至微處理單元，寫入保護模組用以初始化地 寫入保護以防止非揮發性記憶體上的任何寫入作業、仿亍 寫入啟動指令暫時地解除寫入保護並且依據寫入保 啟動非揮發性記憶體的寫入保護，其中非揮發性吒愔s々 入程式是在連接至上述儲存系統的主機上執彳 ^以進寫 資料寫入步驟，此些資料寫入步驟包括管理欲寫入订夕個 發性記憶體的資料、執行寫入啟動指令、執行寫入^非镡 將資料從主機中以寫入單元為單位透過微處理^柏々來 發性記憶體介面來寫入至非揮發性記憶體之中與非律 的寫入單元中以及執行寫入保護指令。 。己錄資料 在本發明之一實施例中，上述之每—宜 β 母罵入早元僅㈣ 9 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/r 寫入一次。 在本發明之一實施例中，上述之資料寫入步驟更包括 分別地5己錄寫入單元的寫入次數，以及分別地判斷欲寫入 貧料的寫人單元的寫人次數是否小於預設寫人次數严淡 值’其中僅將欲寫入的資料寫入至寫入次數小於預設寫入 次數門檻值的寫入單元中。 在本發明之-實施例中，上述之寫入單元為_扇區、 一頁或一區塊。 在本發明之-實施例中，上述之資料寫入步驟更包括 透過此非揮發性記憶體寫入程式執行一抹除指令以清除記 錄在此非揮發性記憶體上的所有資料。 閃記IS糾之—實補巾，上述之非揮發性記憶體為快 許的出:種控制器’其適用於具有非揮發性記憶 元。此控制器包括非揮發性體mi 宜入㈣體介面、微處理單元以及 寫入保濩模組。微處理單元 程式的寫人啟動指令⑽體寫入 面耦接至微严理罝-田、寫保濩私令。非揮發性記憶體介 ==:用以存取非揮發性記憶體。寫入保護 ，寫八保護模組用以初始化地執行 寫入啟動指令暫時地解除寫 據 啟動非揮發性記憶體的寫隻^依據寫入保A指令 入程式是由連接至上述儲存系、:=中非揮發性記憶體寫 儲存系統的主機所執行，並且微處 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n 會在寫人保護模組暫時地解除寫入保護之後從主 機中接收與管理欲寫人至非料性記賴的資料並且以寫 入早凡為單位透過非揮發性記憶體介面來將資料寫入至非 揮發性記憶體之中未記錄資料的該些寫入單元中。 在本發明之-實施例中，上述之每一寫入單元僅能被 罵入一次〇 ^在本發明之一實施例中，上述之微處理器單元會分別

地，錄g人單元的寫人次數、分職靖欲寫人資料的寫 入單元的S人讀是料於預設以讀門檻值並且僅將 欲寫入的·寫人至寫人缝小於龍寫人次數門 寫入單元中。 在本發明之一實施例中，上述之寫入單元為一扇區、 一頁或一區塊。 在本發明之一實施例中，上述之微處理器單元會根據 非揮發性記憶體寫入程式的—抹除指令來清除記錄在此非 揮發性記憶體上的所有資料。

在本發明之一實施例中，上述之非揮發性記憶體為快 閃記憶體。 本發明因採用寫入保護機制防止非揮發性記憶體的 寫入作業，並且僅能透過非揮發性記憶體寫入程式進行寫 入作業，由此防止非揮發性記憶體因多次寫入而造成損壞。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n 【實施方式】

為此達成在原本可重複寫入與抹除的非揮發性記障 體上限制僅能“寫入-次”或“寫入特定次數”，本發明於非 揮發性記憶體儲存系統上提供—軟體程式（例如，非揮發 性記憶體寫入程式）。當使用者欲寫入資料至此非揮發性 記憶體儲存纟統時必須透過於主機純上執行此軟體程式 才可進行龍的寫人。此外，透過此軟體程式與非揮發^ 記憶體儲存系統的控制器之間的協調，以限制非揮發㈣己 憶體錯存线上非揮發性記紐的每—寫人單元的寫入次 數。以下將配合圖式讀個實麵來更詳細卿本發明。 [第一實施例] 圖1是根據本發明第—實施例緣 存系統的财錢®。 m €體储 請參照圖卜非揮發性記憶體

排連接介面⑶以及非揮發性記憶體13= 隐體儲存系統100會以可移除式的方式與主 飞障#’以使主機綱可將資料寫人至非揮發性 存，或從非揮發性記憶體儲存系統100中 彳實施例中，非揮發性記憶體儲存系統100 為讀卡。但必須瞭解的是，在本發明另—實 發性記紐料紐！⑻亦可以是隨身碟。 ^制器110會控龜_連 爾13__作，峨暢、讀取與= 12 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n =器IK)包括微處理單元服以及非揮發性記憶體介面 微處理單元l10a會控制非揮發性記憶體介面】⑽愈 寫入保護模組U〇c的運作。 -、 非揮發性記題介Φ 11Gb是連接至微處理 1 l〇a並且用以存取非揮發性記憶體ls〇。也就是，

欲寫入至詩發性記髓m的#料會㈣轉發性 體介面ii〇b轉換為非揮發性記憶體13〇所能接受的格式： 寫入保護模組110c是電性連接至微處理單元11〇°/並 且用以初始化地執行寫人保護以防止非揮發性記憶體⑽ 上的任何寫入作業。 一此外，雖未繪示於本實施例，但控制器11〇可更包括 緩衝記憶體、記憶n管理模組、錯難正漁與電源管理 模組等一般快閃記憶體控制器常見的功能模組。

匯流排連接介面120用以透過匯流排300連接於主機 200。在本實施例中，匯流排連接介面12〇為sd介面。然 而，必須瞭解的是本發明不限於此，匯流排連接介面12〇 可以是USB介面、IEEE 1394介面、SATA介面、MS介 面、MMC介面、PCI Express介面、CF介面、IDE介面或 其他適合的資料傳輸介面。 非揮發性記憶體130是電性連接控制器11〇並且用以 儲存資料。在本實施中非揮發性記憶體13〇為多層記憶胞 (Multi Level Cell，MLC)反及（NAND)快閃記憶體。然 而，必須瞭解的是，本發明不限於此。在本發明另一實施 13 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n 例中，單層記憶胞（Single Level Cell，SLC) NAND快閃 記憶體亦可應用於本發明。 非揮發性記憶體130會分割為多個實體區塊（physical block) 130-0至130-N。一般而言，在快閃記憶體中實體 區塊為抹除之最小單位。亦即，每一實體區塊含有最小數 目之一併被抹除之記憶胞。每一實體區塊通常會分割為數 個頁（page)，例如64頁、128頁、256頁等。頁通常為 規劃（program)的最小單元，但要特別說明的是於有些不 同的快閃記憶體設計，最小的程式單位也可為一個扇區 (sector)大小，即一頁中有多個扇區並以一扇區為程式的. 最小單元。換言之，頁為寫入資料或讀取資料的最小單元。 每一頁通常包括使用者資料區D與冗餘區R。使用者資料 區D用以儲存使用者的資料，而冗餘區用R以儲存系統性 的資料（例如，錯誤校正碼（error correcting c〇de，ECC ))。 為對應於磁碟驅動器的扇區（sect〇r)大小，一般而言，使 用者資料區D通常為512位元組，而冗餘區R通常為16 位元組。也就是，一頁為一個扇區。然而，亦可以多個扇 區形成一頁，例如一頁包括4個扇區。在本實施例中，非 揮發性記憶體130的寫入單元為一個頁。在本發明另一實 施例中#揮發性呑己憶體13〇的寫入單元亦可設計為一個 ，塊或-，區。值得—提的是，非揮發性記憶體m的 :頁或母ϋ塊僅此被重複寫入極少的次數（例如，⑽ 此，在本實施例中將此非揮發性記憶體儲存系統 100 ax a十為僅能進行“寫入一次，，。 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n 特別是’根據本發明實施例的非揮發性記憶體儲存系 統100 ’控制器110的寫入保護模組11〇(；在出廠設定中會 被設定防止寫入非揮發性記憶體13〇的寫入保護。因此， 根據本發明實施例的非揮發性記憶體儲存系統1〇〇更包括 一非揮發性記憶體寫入程式（未繪示），此非揮發性記憶 ，寫入程式可由主機2〇〇執行以完成根據本發明實施例的 貢料寫入步驟，其中此非揮發性記憶體寫入程式的寫入啟 動指令與寫入保護指令可被控制器11〇的微處理單元u〇a 所識別’並且控制器110的寫入保護模組n〇c會依據此寫 入啟動指令與寫入保護指令來啟動或解除非揮發性記憶體 130的寫入保護，稍後將配合圖2詳細說明此資料寫入步 驟。換言之，根據本發明實施例的非揮發性記憶體儲存系 統上00必須透過執行上述非揮發性記憶體寫入程式才 行資料的寫入。 在本實施例t，上述非揮發性記憶體寫入程式是 用者所儲存的資料—起儲存在非揮發性記憶體m的^同一 ” '然’在本發明另一實施例中，亦 i己憶體⑽中獨立分割—磁碟分割區 憶體寫人程以錢域祕用者點群 ===!例中亦可將所儲存的非揮_ =入私“疋為旬，以防止使用者誤刪。再者 式亦可獨立的儲存於一儲存媒體中， 或非揮發性記憶體130中。供使用者讀於主機 圖2是根據本發明第一實施例緣示資料寫入程序（方 15 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n 法）的流程圖。 清參照圖2’在步驟S2〇1中使用者於主機2〇〇上執行 儲存在非揮發性記憶體130上的非揮發性記憶體寫入程 式。接著’在步驟S203中透過非揮發性記憶體寫入程式 (，繪不）管理欲寫入至非揮發性記憶體130的資料，其 中官理欲寫入至非揮發性記憶體130的資料包括將資料收 集為一個寫入單位及/或對資料的寫入的位址順序進行排 列等。例如，非揮發性記憶體寫入程式可顯示一視窗 (windows)介面以提供使用者管理欲寫入至非揮發性記 憶體130的資料。值得一提的是，在本實施例中管理欲寫 入至非揮發性記憶體130的資料的步驟是在主機2〇〇上執 行的非揮發性§己憶體寫入程式中進行，然而在本發明另一 實施例中主機2〇〇亦可直接將資料傳遞給控制器11〇，並 且由控制器110來管理欲寫入至非揮發性記憶體13〇的資 料。 ' 之後，當主機200的使用者執行非揮發性記憶體寫入 程式以開始寫入指令時，在步驟S205中非揮發性記憶體 寫入程式會執行寫入啟動指令以暫時地解除非揮發性記憶 體130的寫入保護。 在解除非揮發性記憶體130的寫入保護後，在步驟 S207中非揮發性記憶體寫入程式會執行一寫入指令將上 述資料從主機200中以寫入單元為單位來寫入至發性 記憶體130中’並且在步驟S2〇9中控制器u〇的寫入保 護模組ll〇c會在完成資料的寫入後依據非揮發性記憶體 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n 寫入程式的寫入保護指令再次啟動非揮發性記憶體的寫入 保護。 此外，在本實施例中由於非揮發性記憶體13〇的寫入 單凡僅能被寫入一次，因此在步驟S2〇7中控制器11〇會 提供非揮發性記鐘13G之巾未記錄過資料的寫入單元以 寫入貧料。特別是，在步驟S207中可能會因已無可記錄 的空間而由控制器Π0回應寫入錯誤的訊息。以$將配令； 圖3詳細說明控制器ι1〇的運作。 σ 圖3是根據本發明第一實施例繪示關於寫入作業方面 控制器110的部分運作流程圖。 田非揮發性§己憶體儲存系統1〇〇開機後，控制器 會處於等候來自於主機200的指令的狀態。請參照圖。3 , 在步驟S301中會接收到主機2〇〇的指令。接著，在步驟 S^03中會判斷所接收的指令為寫入啟動指令或一般寫入 指令。倘若在步驟S303中判斷所接收的指令是寫入啟動 指令時，則在步驟S305中會暫時地解除非揮發性記憶體 GO的寫入保護。 一 倘若在步驟S303中判斷所接收的指令是一般寫入指 令時’則在步驟S307中會判斷非揮發性記憶體13()的寫 入保護是否已啟動。倘若在步驟S3〇7中判斷非揮發性記 憶體130的寫入保護已被啟動時，則在步驟S3〇9中會回 應主機200 —寫入錯誤訊息。倘若在步驟S3〇7中判斷非 揮發性§己憶體13〇的寫入保護未被啟動時，則在步驟 中會判斷非揮發性記憶體丨30之中是否存有未記錄資料的 17 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n 寫入單元。倘若在步驟S311中判斷非揮發性記憶體13〇 之中存有未§己錄資料的寫入單元時，則在步驟S313中會 將資料寫入至未記錄資料的寫入單元，並且在步驟S315 中會再啟動非揮發性記憶體130的寫入保護。倘若在步驟 S309中判斷非揮發性記憶體丨30之中存有未記錄資料的寫 入單元時，則執行步驟S309。 [第二實施例] 本發明第二實施例的非揮發性記憶體儲存系統的架 構疋相同於苐一實施例（如圖1),因此在此不再重複說 明。第二實施例與第一實施例的不同之處在於第二實施例 的非揮發性5己fe體儲存糸統的寫入程序可允許在非揮發性 記憶體的寫入單元上重複寫入預先定義的次數。 圖4是根據本發明第二實施例繪示資料寫入程序（方 法）的流程圖。 請參照圖4’在步驟S401中使用者於主機2〇〇上執行 儲存在非揮發性s己憶體130上的非揮發性記憶體寫入程 式。接著，在步驟S403中透過非揮發性記憶體寫入程= 管理欲寫入至非揮發性記憶體13〇的資料。 工 之後，當主機200的使用者執行非揮發性記憶體寫入 程式以開始寫入指令時，在步驟S405中非揮發性記^體 寫入程式會執行寫入啟動指令以暫時地解除非揮發性記憶 體130的寫入保護。 ° & 在解除非揮發性記憶體13〇的寫入保護後，在步驟 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n S407中非揮發性記㈣以程式會執行—寫人指 述^從主機細中以寫入單元為單位來寫入至非揮發^ = ^3^。在步驟_中控制器11〇會在 ^ ,Γ 人計數值1^計數（例如，在計數值上加 冗铨二’，本實施例中計數值是記錄在每一寫入單元的 几餘£ R，但必須瞭解的是本發明秘於此。 _^後，在步驟_中控制器110會根據非揮發性記 二"、、^程式的寫人賴指令再次啟動非揮發性記憶體的 保Ϊ值知一&的是，在本實施例中由於非揮發性兰 憶體13G的寫人單元僅能被寫人預定的次數，因此在步锦 S407中控制器11〇會提供非揮發性記憶體13〇之中未達到 寫，數的寫人單元以寫人資料。特別是，在步驟S407 ^中可能會因已無可記錄的空間而由控制ϋ 110回應寫入錯 誤的讯息。以下將配合圖5詳細說明控制器11〇的運作。 圖5是根據本發明第二實施例繪示關於寫入與抹除作 業方面控制器11〇的部分運作流程圖。 當非揮發性記憶體儲存系統1〇〇開機後，控制器1〇〇 會處於等候來自於主機2〇〇的指令的狀態。請參照圖5， 在步輕&01申會接收到主機2〇〇的指令。接著，在步驟 St503中會判斷所接收的指令為寫入啟動指令或一般寫入 ^令。倘若在步驟S503中判斷所接收的指令是寫入啟動 指令時，則在步驟S505中會暫時地解除非揮發性記憶體 13〇的寫入保護。 ^ 倘若在步驟S503中判斷所接收的指令是一般寫入指 19 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n 令時，則在步雜S507中會判斷非揮發性記憶體13〇的寫 入保護是否已啟動。倘若在步驟S507中判斷非揮發性記 憶體130的寫入保護已被啟動時，則在步驟中會回 應主機200 —錯誤訊息。倘若在步驟S5〇7中判斷非揮發 性記憶體130的寫入保護未啟動時，則在步驟s5u中^ 判斷非揮發性記憶體1：3〇之中是否存有未記錄資料（或記 錄無效資料）且寫入次數小於一預設寫入次數門捏值的寫 =元:倘若在步驟灿中判斷存有未記錄資料（或記 二效Μ料）且寫入次數小於預設寫入次數門檻值的寫入 p時，則在步驟S513中會將資料寫入至未記錄資料的 ^入單元並且在步轉S515中會在寫入資料的寫入單元的 :入叶數值上計數（例如，在計數值上加〇。最後，在 =S517巾會再啟動非揮發性記憶體13()的寫入保護。 ^在步驟S511中判斷非揮發性記憶體13〇之中無存 ‘Si (或記錄無效資料）且寫入次數小於預設寫人 人數門檻值的寫入單元_，則執行步驟s·。 發明另—實施例中，資料寫人程序可更包括透過 輝入程式執行一抹除指令以清除記錄在非 己隐體130上的所有資料。 性記t ^ 1本發明提出以寫入保護機制來控制非揮發 行^揮發性性記憶體寫入程式執 而與Γ定寫入次數，而避免頻繁寫入小量資料 此寫入夕數次數的非揮發性記憶體損毁。透過此開 20 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.d〇c/n 發的非揮發性記憶體耷 體的生產過程中產出序’可有效地使用在快閃記憶 #，+ + 1 7 寫入極少數次的不良快閃記憶 _ 升原非良品的使用，降低製造的成本。 發^已峨佳實施觸露如上，然其並非用以 ^ X ，何所屬技術領域中具有通常知識者，在不 明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤ί xHfl㈣#視後附之中請專利制所界 马準。 【圖式簡單說明】 圖1是根據本發明第一 存系統的概要方塊圖。 圖2是根據本發明第一 程圖。 實施例繪示非揮發性記憶體儲 實施例缘示資料寫入方法的流 圖3疋根據本發明第一實施例繪示關於寫入作業方面 控制器的部分運作流程圖。 〃

圖4是根據本發明第二實施例繪示資料寫入方法的流 程圖。 圖5是根據本發明第二實施例繪示關於寫入與抹除作 業方面控制器的部分運作流程圖。 【主要元件符號說明】 100 :快閃記憶體儲存系統 110 :快閃記憶體控制器 21 1361353 PSPD-2007-0042 26509twf.doc/n ll〇a :微處理單元 110b :非揮發性記憶體介面 ll〇c :寫入保護模組 120 :匯流排連接介面 130 :快閃記憶體 130-0、13(M、130-2、130-N :實體區塊 S201、S203、S205、S207、S209 :資料寫入方法的步 驟 S301、S303、S305、S307、S309、S31 卜 S313、S315 : 控制器的運作步驟 S401、S403、S405、S407、S409、S411 :資料寫入方 法的步驟 S501 ' S503、S505、S507、S509、S51 卜 S513、S515、 S517 .控制器的運作步驟

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Claims (1)

1. 丄 ϋ··. 申請專利範圍： ^- 5 ’思體，其中該非揮發性記憶體具有多 個寫入早7C’該資料寫人方法包括： ’夕 士地，—主機+執行—非揮發性記健寫人程式，其中該 :移除地_至轉揮發性記憶贿存裝置；οχ 透過該非揮發性記憶體寫人

   揮發性記憶體的資料； 人馬入至該非 藉由該非揮發性記憶體寫人程式執行—寫入啟動指 令以暫時地解除該非揮發性記憶體的寫入保護； —透過該非揮發性記憶體寫入程式執行一寫入指令將 該資料以該些寫人單元為單位來寫人至該非揮發性記憶體 之中未記錄資料的該些寫入單元中； 由該非揮發性記憶體儲存裝置的一控制器判斷是否 接收到該寫入啟動指令或該寫入指令；

   裝置；;：=2:=發性_儲存 當接收到該寫入啟動指令時’由該控制器根據該寫入 啟動指令暫時地解除該寫入保護； 當接收到該寫入指令時，由該控制器判斷該寫入保護 是否已被啟動； 當該寫入保護已被啟動時’回應該主機一寫入錯誤訊 息；以及 在完成該資料的寫入後藉由該非揮發性記憶體寫入 程式執行一寫入保護指令以啟動該非揮發性記憶體的寫入 保護。 23 100-11-21 2.如申請專利範圍第i項所述之資料寫人方法其中 每一寫入單元僅能被寫入一次。 .3.如申請專利範圍第丨項所述之資料寫入方法 ，更包 括： 分別地記錄該些寫入單元的寫入次數；以及 刀別地判斷欲寫人該資料的該些寫人單元的寫入次 數是否小於一預設寫入次數門檻值，

   •其中僅寫入該資料至該些寫入次數小於該預設寫入 次數門植值的寫入單元中。 —4♦如ψ δ|·專難圍第丨項所述之資料寫入方法 ，其中 母-寫入單it為-扇區，—頁或一區塊。 如t料鄕㈣丨項所述之資料寫入方法 ，更包 々^該非揮紐記憶體冑入科執行—抹除指令以清除 5己錄在該非揮發性記憶體上的所有資料。 这6·如申請專利範圍第i項所述之資料寫入方法 ，其中

   =奴寫人至該非揮發性記憶體的資料的步驟包括對該資 枓進行-收集作業與-排列作業的至少1中之一。 括· 7.如中請專利範圍第1項所述之資料寫人方法，更包 該寫人髓未被啟動時，由該控制關斷是否存有 未记錄貧料的寫入單元；以及 另 料未錄㈣的寫人單元時，由該控制11將該資 =寫入至未記錄資料的寫人單元並且重新啟動該寫入保 24 100-11-21 8. —種非揮發性記憶體儲存系統，包括： 匯流排連接介面，用以連接至一主機； 非揮發性記憶體，具有多個寫入單元以儲存資料； 非揮發性δ己憶體寫入程式，用以由該主機執干以一 多個資料寫入步驟；以及 雕控制器’輕接至該匯流排連接介面與該非揮發性 肢用以初始化地執行該轉發性記題的寫人靜 ^非揮發性記憶體寫人程式的-寫人啟動指令以解除^ 揮發性記憶體的寫入保護並且識別該非揮發性記憔雕^ ^式的-寫人保護指令以啟動該非揮發性記憶保 性二入步驟包括管理欲寫入至該非揮發 的㈣、執行該寫人啟動指令、執行_寫入指令 料以該些寫人單元為單位來寫人至該非揮發性纪憶 指：未記錄資料的該些寫入單元中以及執行該寫入保護 指人該控制器判斷是否接收到該寫入啟動指令或該寫入 ，，收到該寫入啟動指令時，該控制器根據該寫入 動才曰令暫時地解除該寫入保護， 當接收到該寫入指令時，該控制器判斷該寫入保護是 ^破啟動’其中當該寫入保護已被啟動時，該控制器回 〜該主機一寫入錯誤訊息。 9·如申請專利範圍第8項所述之非揮發性記憶體儲存 1361353 100-11-21 系統’其中每-寫人單元僅能被寫入一次。 / 10.如申請專利範圍第8項所述之非揮發性記憶體儲 存系統’其巾該些資料寫人步驟更包括： 分別地記錄該些寫入單元的寫入次數；以及 分別地判斷欲寫入該資料的該些寫入單元的寫入次 數是否小於-預設以次數門植值，

   僅寫入辕貧料至該些寫入次數小於該預設寫入次數 門植值的寫入單元中。 / :，專利範圍第8項所述之非揮發性記憶體4 存系統、、：每一寫入單元為一扇區、一頁或一區塊。 申明專利範圍第8項所述之非揮發性記憶體{ 子系"充/、_該些資料寫入步驟更包括透過該非揮發性1 憶體寫人程錢行—抹除指令以清除記錄在該非揮發性i 憶體上的所有資料。 / 13.如巾請專職_ 8項所述之非揮發性記憶體儲

   存系統’其t轉揮發性記憶體寫人程式儲存在該 性記憶體上。 14.如申請專利範圍第8項所述之非揮發性記憶 存系統，其中該非揮發性記憶體為一快閃記憶體。， / 15·如申請專職圍第8項所述之轉發性記憶體儲 存系統，其中該匯流排連接介面為PCI Express介面、usb 介面、IEEE 1394介面、SATA介面、Ms介面、MMc介 面、SD介面、CF介面或IDE介面。 16.如申請專利_第8項所述之非揮紐記憶體儲 26 1361353 100-11-21 存系統，其t鮮揮發性記㈣寫絲式雜在該非揮發 性記億體的一獨立分割區令。 Π.如申料職圍第δ項所狀非揮發性記憶體儲 子系統纟令f理欲寫入至該非揮發性記憶體的資料的步 驟包括對該㈣進行—收集作業與—㈣作業的至少其中 — 〇 18.如申請柄範圍第8項所狀轉發性記憶體 存系統，

   其中當該寫入保護未被啟動時，該控制器判斷是否存 有未§己錄資料的寫入單元；以及 S存有未s己錄資料的寫入單元時，該控制器將該資料 寫入至未記錄資料的寫人單元並且重新啟動該寫入保護。 ^ 19.一種控制益，其適用於具有非揮發性記憶體的儲存 系統，其中該非揮發性記憶體具有多個寫入單元，該控制 器包括： I

   微處理單元，用以識別一非揮發性記憶體寫入程式的 一寫入啟動指令與一寫入保護指令； 非揮發性記憶體介面，耦接至該微處理單元用以存取 該非揮發性記憶體；以及 .寫入保護模組，耦接至該微處理單元用以初始化地執 行一寫入保護以防止該非揮發性記憶體上的任何寫入作 業、依據該寫入啟動指令暫時地解除該寫入保護並且依據 該寫入保護指令啟動該非揮發性記憶體的寫入保護， 其中該非揮發性記憶體寫入程式是在連接至該健存 27 1361353 100-11-2] ，統的-主機上執行以進行多個資料寫人步驟，該些 :入步驟包括官理欲寫人至該非揮發性記憶體的資料、'勃 ΐϋ啟ϊ指令、執行—寫入指令將該資料以該些寫： 入至該非揮發性記憶體之中未記 以及執行該寫人保護指令， -胃入早兀令

   處理單元判岐否接收到該寫人啟動指令或該 接收龍寫人啟動齡時，賴處理單元根據該驾 入啟動指令暫時地解除該寫入保護， ^寫 寫人指令時，該微纽單元顺 =否已被啟動，射#該寫人賴已被啟動時，， 理皁7L回應該主機一寫入錯誤訊息。 °Λ处 20.如申請專利範圍第19項所述之控制器 寫入單元僅能被寫入一次。

   其中每一 其中該些 _ 21.如申請專利範圍第19項所述之控制 資料寫入步驟更包括： ° 分別地記錄該些寫入單元的寫入次數；以及 分別地判斷欲寫入該資料的該此； 數是否小於-預設寫入次數門梭值，—寫早7°的寫入次 門插該些寫入次數小於該預設寫入次數 寫入述之控制器，其中每一 平7C馬扇區、一頁或一區塊。 ， 28 1〇〇-11-2 :23.如申凊專利範圍第I;項所述之控制器’其中該資 料寫入步驟更包括透過該非揮發性記憶體寫入程式執行二 抹除指令以清除記錄在該非揮發性記憶體上的所有資料。 24.如申請專利範圍第19項所述之控制器，其中兮° 揮發性記憶體為一快閃記憶體。 v邦 25·如申請專利範圍第19項所述之控制器， 其中當該寫人保護未被啟動時，該微處理單 否存有未記錄資料的寫入單元；以及 該微處理單元判斷是 當存有未記錄資料的窝人sn士 資料寫入至未記錄 該微處理單天

   元將該 寫入保