JP2003058417A - 記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適切なタイミングに物理的消去を実施するこ
とができ、高速かつ効率的な消去の制御ができる不揮発
性記憶装置を提供する。また、１個の物理ブロックが、
無効なデータが書き込まれた部分論理ブロックと有効な
データが書き込まれた部分論理ブロックとを有する場合
においても、無効なデータが蓄積して空き容量がなくな
ることを回避できる不揮発性記憶装置を提供する。 【解決手段】 消去処理を論理的消去と物理的消去に分
離し、無効なデータが書き込まれている物理ブロック又
は部分論理ブロックのテーブルを持つ。これにより、物
理的消去を論理的消去と同時に行わなくても、他の処理
に合わせた適切なタイミングにおいて何時でも物理的消
去を実施することができる。また、有効な部分論理ブロ
ックのみを他の物理ブロック内にコピーし、その物理ブ
ロックを消去することにより、記憶媒体を無駄にするこ
となくデータを記憶することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データの書き換え
が可能な記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】音楽データや映像データを取り扱う携帯
機器の記憶装置として、データの書き換えが可能で、携
帯性が高く、電池等によるバックアップが不要であるフ
ラッシュメモリ等の不揮発性メモリを備えた記憶装置が
使われるようになってきた。フラッシュメモリ等の不揮
発性記憶媒体は、データの書き込み時（メモリセルに０
又は１のデータを書き込む。）と、消去時（例えば消去
領域のメモリセルのデータを全て１にする。）とでは、
全く異なる方法で駆動・制御される。又、フラッシュメ
モリ等の不揮発性記憶媒体においては、データの書き込
み単位とデータの消去単位が異なる。

【０００３】図１３を用いて、従来の不揮発性記憶媒体
を有する記憶装置を説明する。図１３は従来の不揮発性
記憶媒体を有する記憶装置の構成を示す。図１３におい
て、１３１は不揮発性記憶装置、１３８はデータ入出力
装置である。不揮発性記憶装置１３１は、不揮発性記憶
媒体１３２、制御部１３３を有する。さらに制御部１３
３は、論理アドレス／物理アドレス変換テーブル１３
４、エントリテーブル(第１のテーブル)１３６、入出力
制御部１３７を有する。

【０００４】不揮発性記憶装置１３１は、不揮発性記憶
媒体１３２に新たなデータを書き込む時、エントリテー
ブル１３６を参照して消去済みの物理ブロックを検出
し、その物理ブロックに新たなデータを書き込む。次
に、不揮発性記憶装置１３１は、新たなデータの論理的
なアドレスと、新たなデータを書き込んだ物理ブロック
の物理アドレス（不揮発性記憶媒体１３２の物理的な位
置を特定するアドレス）とを対応付けて、論理アドレス
／物理アドレス変換テーブル１３４に書き込む。もし書
き込み時に消去済みの物理ブロックを検出することが出
来なければ、不揮発性記憶媒体１３２を先頭番地の物理
ブロックから順次チェックして、無効なデータが書き込
まれた物理ブロックを検出する。消去部（図示していな
い）は、無効なデータが書き込まれた物理ブロックを消
去する。その後、不揮発性記憶装置１３１は、当該消去
済みの物理ブロックに新たなデータを書き込む。次に、
不揮発性記憶装置１３１は、新たなデータの論理的なア
ドレスと、新たなデータを書き込んだ物理ブロックの物
理アドレスとを対応付けて、論理アドレス／物理アドレ
ス変換テーブル１３４に書き込む。

【０００５】一旦、フラッシュメモリに内に書き込まれ
たデータを書き換え又は読み出しのために書き込まれた
データにアクセスするには、フラッシュメモリ内におけ
る該当データの物理アドレスが特定される必要がある。
そこで、フラッシュメモリ内に書き込まれたデータの論
理アドレスを、フラッシュメモリ内の物理アドレスに変
換するテーブルがＲＡＭ上に設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、外部のデータ
入出力装置１０８からデータ書き込み要求があってから
無効なデータを有する物理ブロックを消去し、その後新
たなデータを書き込む従来の記憶装置は、消去済みの物
理ブロックがなくなると書き込み速度が遅くなるという
問題を有していた。記憶装置が、データの書き込み単位
(例えば物理ブロックを分割した領域(「部分論理ブロッ
ク」と呼ぶ。))とデータの消去単位(物理ブロック)とが
異なるフラッシュメモリを有する場合がある。そのよう
なフラッシュメモリにおいては、１個の物理ブロックの
中に有効なデータが書き込まれている部分論理ブロック
と、無効なデータが書き込まれている部分論理ブロック
とが含まれる場合がある。そのような物理ブロックを消
去して、その物理ブロックに新たなデータを書き込むこ
とは出来ない。そのような物理ブロックが不揮発性記憶
媒体内に増加すると、不揮発性記憶媒体の使用効率が低
下する。そのような物理ブロックが増加して消去済みの
物理ブロックがなくなれば、実質的に不使用の記録領域
が残っているにもかかわらず、新たなデータを記録する
ことが出来なくなる。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、複数論理ブロックが単一物理ブロックに対応する
記憶制御、もしくは、複数論理ブロックが複数物理ブロ
ックに対応する記憶制御を実施する記憶システム等にお
いて、論理的消去と物理的消去を分離し、無効なデータ
が書き込まれている物理ブロック又は部分論理ブロック
のテーブルを持つことにより、消去の制御を高速かつ効
率的に実施する記憶装置を提供することを目的とする。

【０００８】また、近年では携帯機器で取り扱う情報量
が増大する傾向にあり、これに対処するために、記憶装
置にある不揮発性メモリを増加させることで、記憶装置
の記憶容量の増大を図っている。しかし、前記記憶容量
の増大は前記テーブルの容量の増大につながり、そのた
めＲＡＭの容量の増大が条件となりコストアップの大き
な要因となっていた。本発明は、上記従来の問題点を解
決するもので、不揮発性メモリ上にもテーブルを持つこ
とにより記憶装置の記憶容量が増大してもＲＡＭの容量
を増大する必要のない記憶装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は下記の構成を有する。請求項１に記載の発
明は、不揮発性記憶媒体と、第１のテーブル作成部と、
第２のテーブル作成部と、論理アドレス／物理アドレス
変換テーブル作成部と、消去部と、を有し、前記不揮発
性記憶媒体は複数の物理ブロックを有し、前記物理ブロ
ックは、データを格納するためのデータ領域と、その物
理ブロックにデータが書き込まれているか否かを示す第
１のデータと、その物理ブロックに書き込まれているデ
ータが無効なデータであるか否かを示す第２のデータと
を有し、前記第１のテーブル作成部は、前記物理ブロッ
クのアドレスと前記第１のデータとの関係を示す第１の
テーブルを作成し、前記第２のテーブル作成部は、前記
物理ブロックのアドレスと前記第２のデータとの関係を
示す第２のテーブルを作成し、前記論理アドレス／物理
アドレス変換テーブル作成部は、前記第１のテーブルに
基づいて論理アドレスに新たな物理アドレスを割り当て
て、論理アドレス／物理アドレス変換テーブルを生成
し、前記消去部は、前記第２のテーブルに基づいて、無
効なデータが書き込まれた物理ブロックのデータを消去
する、ことを特徴とする記憶装置である。

【００１０】請求項２に記載の発明は、不揮発性記憶媒
体と、第１のテーブル作成部と、第２のテーブル作成部
と、論理アドレス／物理アドレス変換テーブル作成部
と、消去部と、を有し、前記不揮発性記憶媒体は複数の
物理ブロックを有し、前記物理ブロックは、データを格
納するためのデータ領域と、その物理ブロックにデータ
が書き込まれているか否かを示す第１のデータを有し、
前記物理ブロックを分割した領域は、その領域に書き込
まれているデータ又はその領域に関連づけられた前記領
域のそれぞれに書き込まれているデータが無効なデータ
であるか否かを示す第２のデータを有し、前記第１のテ
ーブル作成部は、前記物理ブロックのアドレスと前記第
１のデータとの関係を示す第１のテーブルを作成し、前
記第２のテーブル作成部は、前記領域のアドレスと前記
第２のデータとの関係を示す第２のテーブルを作成し、
前記論理アドレス／物理アドレス変換テーブル作成部
は、前記第１のテーブルに基づいて論理アドレスに新た
な物理アドレスを割り当てて、論理アドレス／物理アド
レス変換テーブルを生成し、前記消去部は、前記第２の
テーブルに基づいて、無効なデータが書き込まれた物理
ブロックのデータを消去する、ことを特徴とする記憶装
置である。

【００１１】請求項３に記載の発明は、前記論理アドレ
ス／物理アドレス変換テーブルは、第１の論理アドレス
／物理アドレス変換テーブルと、第２の論理アドレス／
物理アドレス変換テーブルとを含み、少なくとも１つの
前記物理ブロックは、複数の論理アドレスと物理アドレ
スとの関係を示す第２の論理アドレス／物理アドレス変
換テーブルを更に有し、前記第１の論理アドレス／物理
アドレス変換テーブルは、前記第２の論理アドレス／物
理アドレス変換テーブルと、前記第２の論理アドレス／
物理アドレス変換テーブルが格納されている物理ブロッ
クのアドレスとの関係を示し、前記物理ブロックに書き
込まれたデータが無効になった場合は、前記論理アドレ
ス／物理アドレス変換テーブル作成部は、対応する前記
第２の論理アドレス／物理アドレス変換テーブルを、新
たな物理ブロックに書き換え、前記第１の論理アドレス
／物理アドレス変換テーブルを書き換える、ことを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の記憶装置である。

【００１２】請求項４に記載の発明は、不揮発性記憶媒
体と、データ書き込み部と、消去部と、を有し、前記不
揮発性記憶媒体は複数の物理ブロック群を有し、前記物
理ブロック群は複数の物理ブロックを有し、前記物理ブ
ロックは、前記物理ブロックを分割した複数の領域を有
し、前記データ書き込み部は、それぞれ異なる物理ブロ
ック群に属する複数の前記領域の集合である論理ブロッ
クを単位としてデータを書き込み、且つ前記論理ブロッ
クを構成する複数の前記領域の集合を示すリンクテーブ
ルを生成し、前記消去部は、前記論理ブロックに含まれ
るひとつの前記領域にデータが無効であることを書き込
むことにより前記リンクテーブルで関連付けられた全て
の前記領域に書き込まれたデータを無効化し、前記物理
ブロックに含まれる全ての前記領域が無効化された後、
その物理ブロックを消去する、ことを特徴とする記憶装
置である。

【００１３】本発明により、不揮発性記憶媒体全体でど
の物理ブロックが消去済みであり、どの物理ブロック又
は部分論理ブロックに無効なデータが書き込まれている
かを、不揮発性記憶媒体全体として管理する記憶装置を
実現できる。機会があれば何時でも消去部は無効なデー
タが書き込まれている物理ブロックを消去することがで
きる。このため、消去要求に対し、高速、かつ、効率的
な制御が可能となる。１個の物理ブロックが、無効なデ
ータが書き込まれた部分論理ブロックと有効なデータが
書き込まれた部分論理ブロックとを有する場合に、有効
な部分論理ブロックのみを他の物理ブロック内にコピー
し、その物理ブロックを消去することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施をするための
最良の形態を具体的に示した実施例について、図面とと
もに記載する。

【００１５】《実施例１》図１〜１２を用いて、実施例
１の不揮発性記憶媒体を有する記憶装置を説明する。図
１は、本発明の実施例１の不揮発性記憶媒体を有する記
憶装置の構成を示す。本発明の実施例１の記憶装置が、
従来例(図１３)と異なるところは論理アドレス／物理ア
ドレス変換テーブル１３４の替わりに間接アドレス変換
テーブル(第１の論理アドレス／物理アドレス変換テー
ブル)４を有し、データ有効性テーブル(第２のテーブ
ル)５を追加したことである。それ以外は同一の構成を
有する。図１において、１は不揮発性記憶装置、８はデ
ータ入出力装置である。不揮発性記憶装置１は、不揮発
性記憶媒体２、制御部３を有する。さらに制御部３は、
間接アドレス変換テーブル(第１の論理アドレス／物理
アドレス変換テーブル)４、データ有効性テーブル(第２
のテーブル)５、エントリテーブル(第１のテーブル)
６、入出力制御部７を有する。

【００１６】不揮発性記憶装置１は、不揮発性記憶媒体
２に新たなデータを書き込む時、エントリテーブル６を
参照して消去済みの物理ブロックを検出し、その物理ブ
ロックに新たなデータを書き込む。次に、不揮発性記憶
装置１は、新たなデータの論理的なアドレスと、新たな
データを書き込んだ物理ブロックの物理アドレス（不揮
発性記憶媒体２の物理的な位置を特定するアドレス）と
を対応付けて、間接アドレス変換テーブル(第１の論理
アドレス／物理アドレス変換テーブル)４と不揮発性記
憶媒体内に有する直接アドレス変換テーブル(第２の論
理アドレス／物理アドレス変換テーブル)に書き込む。
不揮発性記憶媒体２のデータを消去する場合については
図１０〜１２で後述する。

【００１７】図２は、本発明の実施例１の不揮発性記憶
装置１の不揮発性記憶媒体２の構成を示す。図２におい
て、１−１、１−２、…１−２０４８、２−１、…８−
２０４８はそれぞれ１個の物理ブロックを表す。物理ブ
ロック１−１、…１−２０４８をまとめて第１の物理ブ
ロック群と言う。第２の物理ブロック群から第８の物理
ブロック群も同様である。１個の不揮発性記憶媒体２
(記憶素子)はそれぞれ２０４８(＝２^１１)個の物理ブロ
ックを有する８個の物理ブロック群から成り、合計１６
３８４(＝２^１４)個の物理ブロックを有する。

【００１８】また、８個のブロック群のそれぞれから１
個の物理ブロックを選択し１個の物理ブロックセットを
構成する。例えば図のように、１−１、２−２、３−
３、４−３、５−２、６−２０４８、７−１、８−３を
第１の物理ブロックセットと呼ぶ。不揮発性記憶媒体２
はデータを書き込むのに時間がかかる。このため、制御
部３は入力した８個のデータをまとめて物理ブロックセ
ットに１度に書き込む。８個の物理ブロック(１個の物
理ブロックセット)に同時にデータを書き込むことによ
りデータのビット幅が８倍になり、不揮発性記憶装置１
の実行的な書き込み速度を８倍にすることができる。し
かし、同一の物理ブロック群の複数の物理ブロックには
同時に書き込みはできない。

【００１９】図３は、本発明の実施例１の不揮発性記憶
装置１の不揮発性記憶媒体２の第１の物理ブロックセッ
トの構成を示す。図３において、物理ブロック１−１
は、８個の部分論理ブロック１−１Ａ、１−１Ｂ、１−
１Ｃ、…１−１Ｈから成る。物理ブロックセット内に含
まれる全ての物理ブロックから部分論理ブロックを１個
ずつ順番に選択し、１個の論理ブロックを構成する。例
えば図のように、１−１Ａ、２−２Ａ、３−３Ａ、４−
３Ａ、５−２Ａ、６−２０４８Ａ、７−１Ａ、８−３Ａ
を第１の論理ブロックと呼ぶ。１個の物理ブロック、論
理ブロックは３２ページであり、１個の部分論理ブロッ
クは４ページである。

【００２０】図４は、本発明の実施例１の不揮発性記憶
装置１の不揮発性記憶媒体２の物理ブロックの冗長領域
の詳細を示す。部分論理ブロックはデータを記録するデ
ータ領域の他に、冗長領域を有する。第１の物理ブロッ
ク群のそれぞれの部分論理ブロックは冗長領域に有効性
フラグを有する。第１の物理ブロック群の幾つかの部分
論理ブロックは冗長領域にリンクテーブルを有し、又は
直接アドレス変換テーブル(第２の論理アドレス／物理
アドレス変換テーブル)を有し、又はリンクテーブル及
び直接アドレス変換テーブルを有する。

【００２１】直接アドレス変換テーブルは、第１の物理
ブロック群に含まれる８つの部分論理ブロックについて
の論理アドレスから物理アドレス(部分論理ブロックの
物理的なアドレス)への変換テーブルである。リンクテ
ーブルは、論理ブロックを構成している第２〜第８の物
理ブロック群に含まれる７つの部分論理ブロック(第１
の物理ブロック群に含まれ、そのリンクテーブルを有す
る部分論理ブロックを除く)の物理アドレス(部分論理ブ
ロックの物理的なアドレス)テーブルである。有効性フ
ラグは、直接アドレス変換テーブルの有効無効を示すフ
ラグである。第２〜８の物理ブロック群の部分論理ブロ
ックの幾つかは冗長領域に直接アドレス変換テーブルを
有する。

【００２２】各物理ブロックの先頭の部分論理ブロック
は、その部分論理ブロックが含まれる物理ブロックが消
去済みか否かを判定できる第１のデータを有する。第１
のデータは、例えば８ビットのデータであってＦＦＨで
あればその物理ブロックは消去済みであり、ＦＦＨ以外
の値であればその物理ブロックは消去済みでない。第１
のデータは、その物理ブロックが消去済みであるか否か
の判定をする以外の用途を有していても良い。書き込み
は物理ブロックセットを単位として行い、消去は物理ブ
ロックを単位として行う。書き込んだデータが有効であ
るか否かは論理ブロック単位で決定できる。

【００２３】図５は、本発明の実施例１の不揮発性記憶
装置１のデータ有効性テーブル５の構成を示す。不揮発
性記憶装置１の第２のテーブル作成部(図示していない)
は、電源投入時にデータ有効性テーブル５をＲＡＭ上に
生成し、その後必要に応じてテーブルのデータを変更す
る。図５において、データ有効性テーブル５は、それぞ
れのビットが部分論理ブロックに対応したビットマップ
の構成をとる。それぞれのビットは、該当する部分論理
ブロックの書き込みデータの有効性を示す。各ビット
は、０が「書き込みデータ無効」、１が「書き込みデー
タ有効」を示す。

【００２４】図６は、本発明の実施例１の不揮発性記憶
装置１のエントリテーブル６の構成を示す。不揮発性記
憶装置１の第１のテーブル作成部(図示していない)は、
電源投入時にエントリテーブル６をＲＡＭ上に生成し、
その後必要に応じてテーブルのデータを変更する。図６
において、エントリテーブル６は、それぞれのビットが
物理ブロックに対応したビットマップの構成をとる。そ
れぞれのビットは、該当する物理ブロックの状態を示
す。各ビットは、０が「使用中、又は不良ブロック」、
１が「消去済」を示す。

【００２５】図７は、本発明の実施例１の不揮発性記憶
装置１の起動時のフローチャートである。図７におい
て、ステップ７０１で第１のテーブル作成部は、第１の
データに基づいてエントリテーブル６をＲＡＭ上に生成
する。ステップ７０２で第２のテーブル作成部は、有効
性フラグ及び直接アドレス変換テーブルに基づいてデー
タ有効性テーブル５をＲＡＭ上に生成する。１個の部分
論理ブロックを読むことにより、その論理ブロックの直
接アドレス変換テーブルで関連付けられた８個の論理ブ
ロックのデータ有効性テーブル５の値を決定することが
できる。ステップ７０３で論理アドレスに基づいて間接
アドレス変換テーブル４をＲＡＭ上に生成しこのフロー
チャートを終了する。

【００２６】図８は、本発明の実施例１の不揮発性記憶
装置１の読み出し時のフローチャートである。図８にお
いて、ステップ８０１で読み出し要求が外部から入力さ
れる。ステップ８０２で間接アドレス変換テーブル４に
基づいて直接アドレス変換テーブルを特定する。ステッ
プ８０３で直接アドレス変換テーブルに基づいて物理ア
ドレスを特定する。ステップ８０４で物理アドレスより
データを読み出しこのフローチャートを終了する。

【００２７】図９は、本発明の実施例１の不揮発性記憶
装置１の書き込み時のフローチャートである。図９にお
いて、新規にデータが書き込まれるときステップ９０１
で書き込み要求が外部から入力される。ステップ９０２
で新規物理ブロックの取得が必要か否か判断する。必要
な場合は、ステップ９０３に進みエントリテーブル６に
基づいて消去済みの物理ブロックを特定する。ステップ
９０４で第１のテーブル作成部は、エントリテーブル６
上のその物理ブロックの値を０「使用中、又は不良ブロ
ック」に更新する。ステップ９０２で必要でない場合
は、ステップ９０３、９０４をスキップする。

【００２８】ステップ９０５でその論理ブロックに含ま
れる第１の物理ブロック群の部分論理ブロックのリンク
テーブルを生成する。ステップ９０６でその論理ブロッ
クに含まれる第１の物理ブロック群の部分論理ブロック
の有効性フラグを有効に設定する。ステップ９０７で直
接アドレス変換テーブルを生成する。ステップ９０８で
その物理ブロックに新規なデータを書き込む。その物理
ブロックの先頭の部分論理ブロックの第１のデータは書
き込まれていることを示す値に設定される。ステップ９
０９で第２のテーブル作成部は、データ有効性テーブル
５上のその論理ブロックに含まれる部分論理ブロックの
値を１「書き込みデータ有効」に更新する。ステップ９
１０で間接アドレス変換テーブル４を更新しこのフロー
チャートを終了する。

【００２９】図１０は、本発明の実施例１の不揮発性記
憶装置１の消去時のフローチャートである。図１０にお
いて、ステップ１００１で消去要求が外部から入力され
る。ステップ１００２でその論理ブロックに含まれる第
１の物理ブロック群の部分論理ブロックの有効性フラグ
を無効に設定する。ステップ１００３で直接アドレス変
換テーブルを更新する。ステップ１００４で第２のテー
ブル作成部は、データ有効性テーブル５上の消去対象の
論理ブロックの値を０「書き込みデータ無効」に更新す
る。ステップ１００５で間接アドレス変換テーブル４を
更新する。ステップ１００１〜１００５は論理的消去で
ある。

【００３０】次にステップ１００６で消去部は、その物
理ブロックのすべてのデータを消去する。例えばデータ
は全て１になる。その物理ブロックの第１のデータは消
去済みであることを示す値に設定される。ステップ１０
０７で第１のテーブル作成部は、エントリテーブル６上
のその物理ブロックの値を１「消去済」に更新する。ス
テップ１００６、１００７で物理的消去を行いこのフロ
ーチャートを終了する。なお物理的消去は、論理的消去
の直後に実施する必要はなく、保留にしておき別の事象
により実施しても良い。

【００３１】それぞれ別個の物理ブロックに含まれる複
数の部分論理ブロックを有する論理ブロックを論理的に
消去する場合、その論理ブロックのデータ有効性フラグ
を無効に設定し、直接アドレス変換テーブルを更新す
る。その論理ブロックを直接アドレス変換テーブルから
除外し、その論理ブロックに代わる新たな論理ブロック
があれば、新たな論理ブロックを直接アドレス変換テー
ブルに追加する。一般に更新された直接アドレス変換テ
ーブルは、更新前のテーブルが書かれていた部分論理ブ
ロックと物理位置が異なる部分論理ブロックに書かれる
故、間接アドレス変換テーブルも更新され、データ有効
性テーブルも更新される。有効性フラグと直接アドレス
変換テーブルの書き換えのみで当該直接アドレス変換テ
ーブルに関連付けられた全ての論理ブロックを無効化す
ることができる。

【００３２】図１１は、本発明の実施例１の不揮発性記
憶装置１のエントリテーブル６とデータ有効性テーブル
５のデータの組み合わせを示す。図１１において、物理
的消去を行う場合、エントリテーブルとデータ有効性テ
ーブルを検索することで物理的消去を行う物理ブロック
を選択する。データ有効性テーブル５のそれぞれのビッ
トは部分論理ブロックに対応しており、エントリテーブ
ル６のそれぞれのビットは物理ブロックに対応してい
る。このため、エントリテーブル１ビットは、データ有
効性テーブルの連続する８ビットに対応している。

【００３３】エントリテーブルが０「使用中、又は不良
ブロック」で、対応するデータ有効性テーブルの８ビッ
トがすべて０「書き込みデータ無効」のとき、この物理
ブロックを物理的に消去できる。エントリテーブルが０
「使用中、又は不良ブロック」で、対応するデータ有効
性テーブルの８ビットの内６個が０「書き込みデータ無
効」で２個が１「書き込みデータ有効」のとき、この物
理ブロックを物理的に消去できない。エントリテーブル
が０「使用中、又は不良ブロック」で、対応するデータ
有効性テーブルの８ビットの内２個が０「書き込みデー
タ無効」で６個が１「書き込みデータ有効」のとき、こ
の物理ブロックを物理的に消去できない。エントリテー
ブルが０「使用中、又は不良ブロック」で、対応するデ
ータ有効性テーブルの８ビットがすべて１「書き込みデ
ータ有効」のとき、この物理ブロックを物理的に消去で
きない。

【００３４】エントリテーブルが１「消去済」であれば
この物理ブロックは消去済みである。このように、物理
的消去を行う場合、エントリテーブルが０「使用中、又
は不良ブロック」で、対応するデータ有効性テーブルの
８ビットがすべて０「書き込みデータ無効」の物理ブロ
ックを検索することで物理的消去を行う物理ブロックを
選択する。

【００３５】物理ブロックが有効なデータを有する部分
論理ブロックと無効なデータを有する部分論理ブロック
とを有する場合、有効なデータを他の物理ブロックにコ
ピーすることにより、その物理ブロックを消去すること
ができる。物理ブロックが有する８個の部分論理ブロッ
クの中で、有効なデータを有する部分論理ブロックの数
が少なく無効なデータを有する部分論理ブロックの数が
多ければ、コピーに必要な他の物理ブロックの数が少な
くて済み、且つ短時間でコピーを完了してその物理ブロ
ックを消去することができる。図１２を用いて、物理ブ
ロックが有効なデータを有する部分論理ブロックと無効
なデータを有する部分論理ブロックとを有する場合の効
率的な物理ブロック消去を行うための処理について説明
する。図１２は、本発明の実施例１の不揮発性記憶装置
１の効率化処理のフローチャートである。

【００３６】図１２において、ステップ１２０１でｋに
初期値１を設定する。ステップ１２０２でｉに初期値１
を設定する。ステップ１２０３で物理ブロック番号ｊに
初期値１を設定する。ステップ１２０４で第ｊ番目の物
理ブロック内の８個の部分論理ブロックのデータ有効性
テーブルの値が１「書き込みデータ有効」の数の和ｍを
求める。ステップ１２０５でｍとｋが等しいか否か判断
する。ｍとｋが等しい場合、ステップ１２０６に進みｊ
の値(Ｌ(ｉ)＝ｊ)を記憶する。ステップ１２０７でｉに
１を加算する。ステップ１２０５でｍとｋが等しくない
場合は、ステップ１２０６、１２０７をスキップする。
ステップ１２０８で物理ブロック番号ｊに１を加算す
る。ステップ１２０９で物理ブロック番号ｊが最後の物
理ブロック番号より大きいか否か判断する。最後の物理
ブロックになるまで、つまりｊが最後の物理ブロック番
号以下の場合は、ステップ１２０４に戻り処理を繰り返
す。

【００３７】全物理ブロックの処理が一通り終了した場
合、つまりｊが最後の物理ブロック番号より大きい場合
は、ステップ１２１０に進む。ステップ１２１０で第Ｌ
(ｉ)番目の物理ブロックの有効なデータをまとめて他の
物理ブロックに書き込む。ステップ１２１１で第Ｌ(ｉ)
番目の物理ブロックを物理的に消去する。ステップ１２
１２で消去を継続するか否か判断する。継続する場合
は、ステップ１２１３に進む。継続しない場合は、この
フローチャートを終了する。ステップ１２１３でｋに１
を加算する。ステップ１２１４でｋが５以上か否か判断
する。ｋが５より小さい場合は、ステップ１２０２に戻
り処理を繰り返す。ｋが５以上の場合は、このフロチャ
ートを終了する。本実施例では８個の部分論理ブロック
の内有効な部分論理ブロックが半分以下の場合効率化処
理を行うことにしているが、この値は任意に変更でき
る。実施例の記憶装置では、他の物理ブロックにコピー
すべき有効なデータが少ない物理ブロックから順番に消
去する。これにより、効率的な消去が実現できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、消去処理を論理的消去
と物理的消去に分離し、論理的消去のみを先に行い、他
の処理に合わせた適切なタイミングで物理的消去を実施
する記憶装置を実現できるという有利な効果が得られ
る。本発明によれば、第２のテーブルを利用して高速か
つ効率的な消去を実行する記憶装置を実現できるという
有利な効果が得られる。本発明によれば、無効なデータ
が蓄積して空き領域がなくなることを回避できるという
効果が得られる。

【００３９】本発明によれば、第２の論理アドレス／物
理アドレス変換テーブルを不揮発性記憶媒体に記録する
ことにより、第１の論理アドレス／物理アドレス変換テ
ーブルの情報量を少なくし、論理アドレス／物理アドレ
ス変換テーブルを記憶するために必要なＲＡＭの容量を
小さくすることができる。本発明によれば、小さな容量
のＲＡＭで論理アドレスを物理アドレスに変換する記憶
装置を実現できるという有利は効果が得られる。本発明
によれば、有効性フラグと直接アドレス変換テーブルを
利用して効率的な論理ブロックの無効化を実行する記憶
装置を実現できるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の不揮発性記憶媒体を有する
記憶装置の構成図

【図２】本発明の実施例１の記憶装置の不揮発性記憶媒
体の構成図

【図３】本発明の実施例１の記憶装置の不揮発性記憶媒
体の第１の物理ブロックセットの構成図

【図４】本発明の実施例１の記憶装置の不揮発性記憶媒
体の物理ブロックの冗長領域の詳細図

【図５】本発明の実施例１の記憶装置のデータ有効性テ
ーブルの構成図

【図６】本発明の実施例１の記憶装置のエントリテーブ
ルの構成図

【図７】本発明の実施例１の記憶装置の起動時のフロー
チャート

【図８】本発明の実施例１の記憶装置の読み出し時のフ
ローチャート

【図９】本発明の実施例１の記憶装置の書き込み時のフ
ローチャート

【図１０】本発明の実施例１の記憶装置の消去時のフロ
ーチャート

【図１１】本発明の実施例１の記憶装置のエントリテー
ブルとデータ有効性テーブルのデータの組み合わせを示
す図

【図１２】本発明の実施例１の記憶装置の効率化処理の
フローチャート

【図１３】従来の不揮発性記憶媒体を有する記憶装置の
構成図

【符号の説明】

１、１３１ 不揮発性記憶装置 ２、１３２ 不揮発性記憶媒体 ３、１３３ 制御部 ４ 間接アドレス変換テーブル(第１の論理ア
ドレス／物理アドレス変換テーブル) ５ データ有効性テーブル(第２のテーブル) ６、１３６ エントリテーブル(第１のテーブル) ７、１３７ 入出力制御部 ８、１３８ データ入出力装置 １３４ 論理アドレス／物理アドレス変換テーブル

フロントページの続き (72)発明者 竹内 昭夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B025 AD08 AE00 AE05 5B060 AA06 AA13 AA14 AB25 AC11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不揮発性記憶媒体と、第１のテーブル作
   成部と、第２のテーブル作成部と、論理アドレス／物理
   アドレス変換テーブル作成部と、消去部と、を有し、 前記不揮発性記憶媒体は複数の物理ブロックを有し、 前記物理ブロックは、データを格納するためのデータ領
   域と、その物理ブロックにデータが書き込まれているか
   否かを示す第１のデータと、その物理ブロックに書き込
   まれているデータが無効なデータであるか否かを示す第
   ２のデータとを有し、 前記第１のテーブル作成部は、前記物理ブロックのアド
   レスと前記第１のデータとの関係を示す第１のテーブル
   を作成し、 前記第２のテーブル作成部は、前記物理ブロックのアド
   レスと前記第２のデータとの関係を示す第２のテーブル
   を作成し、 前記論理アドレス／物理アドレス変換テーブル作成部
   は、前記第１のテーブルに基づいて論理アドレスに新た
   な物理アドレスを割り当てて、論理アドレス／物理アド
   レス変換テーブルを生成し、 前記消去部は、前記第２のテーブルに基づいて、無効な
   データが書き込まれた物理ブロックのデータを消去す
   る、 ことを特徴とする記憶装置。
2. 【請求項２】 不揮発性記憶媒体と、第１のテーブル作
   成部と、第２のテーブル作成部と、論理アドレス／物理
   アドレス変換テーブル作成部と、消去部と、を有し、 前記不揮発性記憶媒体は複数の物理ブロックを有し、 前記物理ブロックは、データを格納するためのデータ領
   域と、その物理ブロックにデータが書き込まれているか
   否かを示す第１のデータを有し、前記物理ブロックを分
   割した領域は、その領域に書き込まれているデータ又は
   その領域に関連づけられた前記領域のそれぞれに書き込
   まれているデータが無効なデータであるか否かを示す第
   ２のデータを有し、 前記第１のテーブル作成部は、前記物理ブロックのアド
   レスと前記第１のデータとの関係を示す第１のテーブル
   を作成し、 前記第２のテーブル作成部は、前記領域のアドレスと前
   記第２のデータとの関係を示す第２のテーブルを作成
   し、 前記論理アドレス／物理アドレス変換テーブル作成部
   は、前記第１のテーブルに基づいて論理アドレスに新た
   な物理アドレスを割り当てて、論理アドレス／物理アド
   レス変換テーブルを生成し、 前記消去部は、前記第２のテーブルに基づいて、無効な
   データが書き込まれた物理ブロックのデータを消去す
   る、 ことを特徴とする記憶装置。
3. 【請求項３】 前記論理アドレス／物理アドレス変換テ
   ーブルは、第１の論理アドレス／物理アドレス変換テー
   ブルと、第２の論理アドレス／物理アドレス変換テーブ
   ルとを含み、 少なくとも１つの前記物理ブロックは、複数の論理アド
   レスと物理アドレスとの関係を示す第２の論理アドレス
   ／物理アドレス変換テーブルを更に有し、 前記第１の論理アドレス／物理アドレス変換テーブル
   は、前記第２の論理アドレス／物理アドレス変換テーブ
   ルと、前記第２の論理アドレス／物理アドレス変換テー
   ブルが格納されている物理ブロックのアドレスとの関係
   を示し、 前記物理ブロックに書き込まれたデータが無効になった
   場合は、前記論理アドレス／物理アドレス変換テーブル
   作成部は、対応する前記第２の論理アドレス／物理アド
   レス変換テーブルを、新たな物理ブロックに書き換え、
   前記第１の論理アドレス／物理アドレス変換テーブルを
   書き換える、 ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の記憶装
   置。
4. 【請求項４】 不揮発性記憶媒体と、データ書き込み部
   と、消去部と、を有し、 前記不揮発性記憶媒体は複数の物理ブロック群を有し、 前記物理ブロック群は複数の物理ブロックを有し、 前記物理ブロックは、前記物理ブロックを分割した複数
   の領域を有し、 前記データ書き込み部は、それぞれ異なる物理ブロック
   群に属する複数の前記領域の集合である論理ブロックを
   単位としてデータを書き込み、且つ前記論理ブロックを
   構成する複数の前記領域の集合を示すリンクテーブルを
   生成し、 前記消去部は、前記論理ブロックに含まれるひとつの前
   記領域にデータが無効であることを書き込むことにより
   前記リンクテーブルで関連付けられた全ての前記領域に
   書き込まれたデータを無効化し、前記物理ブロックに含
   まれる全ての前記領域が無効化された後、その物理ブロ
   ックを消去する、 ことを特徴とする記憶装置。