JP2008016003A - メモリー格納装置及びその読み書き方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フラッシュ・メモリーの読み書き機能を向上できるメモリー格納装置及びその読み書き方法を提供する。
【解決手段】このメモリー格納装置の読み書き方法は、先ずフラッシュ・メモリーの対応するロジック・ブロックを、少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域として定義し、且つ外部システムとの間におけるトランスファーするデータに対し、それぞれ特殊なデータ内容および一般のデータ内容を処理するが、特殊なデータ管理領域はダイナミック偏差値の書込み方式を採用し、そして一般のデータ管理領域は同じ偏差値の書込み方式を採用する。これにより、特殊なデータ管理領域は、外部システムが常に更新を行うことにより頻繁にデータを移す必要がある事態を招くのを避けることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、メモリー格納装置及びその読み書き方法に関し、特に読み書き効果を向上するように用いられるメモリー格納装置及びその方法を指す。

近年、コンピューター（Computer），通信（Communication）及びコンシューマー・エレクトロニクス（ConsumerElectronics）などの３Ｃ産業の快速な発展から、各製品の中では、内蔵のフラッシュ・メモリーを介し或いは外部のメモリー・カードを読み取ってデータを格納する媒体とすることが既に必要な機能となっている。然しながらユーザーがデータにアクセスする回数が頻繁となり、またデータにアクセスする量が日々増加するのに伴い、読み書きの格納媒体における装置の速度も、ユーザーが製品を選択・購買する際における重要な参考点となっている。

フラッシュ・メモリーは小体積，大容量，電力の節約，不揮発性と耐震などの多数の利点を具備するが、ハードウェアの電気的な二つの制限、即ち直接オーバーライトできない及び抹消（Erase）できないという制限を具する。直接オーバーライトできないのは、新たなデータを格納する前に、先ず元の位置のデータ・ブロックを抹消した後に、新たなデータを書き込み直す必要があり、そして運算を抹消し且つ全てのメモリー・ユニットを設定し直すのに必要な時間が、読取り又は書込みの運算時間よりも長くなり、例えばToshiba TH58NVG1S3AFT05 2Gbitを例とすると、その読取りの時間が50nsで、書込みの速度が200usで、そして抹消の時間が2msである。さらに新たな使用可能なフリー・スペース（Available freespace；即時使用可能な空間）は、既に予め抹消された後におけるブロックに作り上げられる必要がある。

従来技術のフラッシュ・メモリーのアクセスの構成模式図である図１を参照すると、図面に示すように、ホスト・コンピューター・エンド（Host）を代表する外部システム１０がロジック・ブロック・アドレス（LogicalBlock Address；LBA）を制御ユニット２０へ送り出した後に、制御ユニット２０がフラッシュ・メモリー３０との疎通を行う時に、一つのロジック／実体アドレスの対照表２１を介して、前記ロジック・ブロック・アドレス及びそのフラッシュ・メモリー３０の中に対応する実体アドレス（Physical Block Address；PBA）を記録することにより、毎度データをアクセスする度に相対応するロジック・アドレスを取得するために最初から最後まで１回シークする必要を避ける。同時に従来技術のフラッシュ・メモリーの中における実体アドレスとロジック・アドレスとの関係の模式図および当該関係を利用して作り上げるロジック／実体アドレスの対照表である図２を参照すると、ロジック／実体アドレスの対照表２１の生成は、システムをスタートする時に作り上げて完成し、且つ例えば一つのＳＲＡＭを設計することにより前記ロジック／実体アドレスの対照表２１を格納して記録でき、そして次にデータをアクセスする時にソフトウェアを利用してＳＲＡＭの中におけるロジック／実体アドレスの対照表２１をシークし、前記ロジック・アドレスに対応する実体アドレスを快速に得る。フラッシュ・メモリー３０の読み書きにおいて、データを書き込むのに必要な時間は、データを読み取るのに必要な時間よりも長くなり、且つデータをフラッシュ・メモリー３０へ書き込むと同時に、その書かれたアドレスの中に既にデータが存在するかどうかを考慮する必要があり、前記アドレスに既にデータが存在する時は、先ず前記外部システム１０から書き込まれたデータを一つの新たな使用可能なフリー・スペースの内へ書き込む必要があり、且つまずブロック・アドレスの中へ書き込もうとするデータを、新たなブロックの中へ移し、さらにロジック／実体アドレスの対照表２１を変更することにより、外部システム１０からの次のロジック・アドレスを実体アドレスに対応できる。

然しながら、フラッシュ・メモリーの機制中では、外部システム１０がデータをアクセスするのに必要な実体アドレス、及びロジック・アドレスが非線性の対応関係のため、直接実体アドレスからロジック・アドレスの所在を推測できない。従って、フラッシュ・メモリー３０の中におけるデータを移そうとする前に、先ずシークの動作を行うことにより、まずブロック・アドレスの中へ書き込もうとするデータをシークして収集する必要があり、そして移された後にロジック／実体アドレスの対照表２１では、更新を行うことにより新たな実体アドレスへ指定する。然しながら、フラッシュ・メモリーのアクセス装置の中には、前記のシーク，移し及び指定アドレスの過程の運営があまり頻繁すぎれば、抹消および移動の書込みの回数が増加し、更にデータを全体に書き込む効果が相対的に影響し、そしてその中でも例えばマイクロソフト Windows（登録商標）XPオペレーティングシステムの下では、前記の行う過程が最も頻繁するが、従って書込み効果の差異も最も大きい。

従って元のフラッシュ・メモリーのハードウェア・アクセスの構築の下で、どのようにソフトウェアのプログラムの改良を介し、各種のオペレーティングシステムの下でフラッシュ・メモリーが読み書きする効果の差異を減少させ、ひいては全体の効果を向上させることは、改善に値する箇所である。

これに鑑み、本発明の解決しようとする技術問題は、外部システムとの間においてトランスファーするデータを、特殊なデータ内容および一般のデータ内容として区分し、且つ異なるアクセス方式を採用することにより行い、この特殊なデータ管理領域にて、外部システムが常に更新することにより頻繁にデータを移す事態を招く必要があることを退避でき、ひいてはフラッシュ・メモリーの読み書き効果を向上することを目的とする。

発明を解決するための手段

前記の問題を解決するために、本発明の提出する方案に基づくメモリー格納装置は、一つの外部システムとの間にデータの読取り及び書込みを行うように適用されるもので、一つのフラッシュ・メモリーと一つの制御ユニットを含む。フラッシュ・メモリーは、データを格納し且つ読み書きするように用いられ、且つ複数個のメモリー・ブロックを更に含み、それぞれのメモリー・ブロックが複数個のメモリー・ページを含み、そしてロジック・アドレスの上では、メモリー・ブロックが少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域として区分される。そして制御ユニットは、一つの領域対照表のメモリー・ブロックに対応するロジック・アドレスと実体アドレス、及び複数個のページ対照表を含み、各ページ対照表はそれぞれのメモリー・ブロックに基づいて個別に生成され、当該これらのメモリー・ページのロジック・アドレスと実体アドレスの関連として用いられる。その中で、制御ユニットは、領域対照表および相対応するページ対照表に基づき、一つのダイナミック偏差値の方式により、データを前記特殊なデータ管理領域に属するメモリー・ブロックの中におけるメモリー・ページへ書き込み、さらに相対応する前記領域対照表とページ対照表を更新することにより、その後の読み書きの時における対応として使用する。

また前記の問題を解決するために、本発明の提出する他の方案に基づくメモリー格納装置の書込み方法は、前記メモリー格納装置が一つのフラッシュ・メモリーを含み、前記フラッシュ・メモリーが複数個のメモリー・ブロックを含み、これらのメモリー・ブロックがそれぞれ複数個のメモリー・ページを具し、そしてこの書込み方法は、先ず前記フラッシュ・メモリーを少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域としてロジック的に定義し、且つ一つの書込み待ちの新たなデータの一つのロジック・アドレス（Logical Address）を受け入れ、一つの領域判断機制を介して前記ロジック・アドレスが前記特殊なデータ管理領域または前記一般のデータ管理領域のいずれに位置するかを判断し、ロジック・アドレスが特殊なデータ管理領域に位置する時に前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータ箇所の最後累積アドレスに継続するか否かを判断し、さらに前記ロジック・アドレスが前記先に書き込まれたデータ箇所の最後累積アドレスに継続する時に、その属する積重ねブロックを詰め切るかを否かをさらに判断し、前記積重ねブロックを詰め切れば、前記積重ねブロックの中におけるデータを他の新たな積重ねブロックの中へ整理し且つピックアップするように行い、且つ前記新たな積重ねブロックの最新累積アドレスを取得することにより、一つの領域対照表および相対応する一つのページ対照表に基づいて前記書込み待ちの新たなデータを一つのダイナミック偏差値の方式にて前記最新累積アドレスの後の対応する実体アドレスの中へ書き込み、逆に前記積重ねブロックをまだ詰め切らなければ、直接前記領域対照表および相対応する前記ページ対照表に基づいて前記書込み待ちの新たなデータを前記ダイナミック偏差値の方式にて前記最後累積アドレスの後の対応する実体アドレスの中へ直接書き込むことを含む。

前記の問題を解決するために、本発明の提出する更に他の方案に基づくメモリー格納装置の読取り方法は、メモリー格納装置が一つのフラッシュ・メモリーを含み、前記フラッシュ・メモリーは複数個のメモリー・ブロックを含み、これらのメモリー・ブロックがそれぞれ複数個のメモリー・ページを具し、且つ前記フラッシュ・メモリーが少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域としてロジック的に定義され、前記読取り方法は、先ず一つの読取りデータのロジック・アドレス（Logical Address）を受け入れ、且つ更に一つの領域判断機制を介して前記ロジック・アドレスが特殊なデータ管理領域または一般のデータ管理領域のいずれに位置するかを判断し、前記ロジック・アドレスが特殊なデータ管理領域に位置する時に、前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータ箇所の最後メモリー・ページのアドレスに合致するかどうかを判断し、前記ロジック・アドレスが当該先に書き込まれたデータの最後メモリー・ページ・アドレスに合致すれば、更に当該最後メモリー・ページ・アドレスの中では前記ロジック・アドレスが一つの最後セクター・アドレスを上回るかどうかを判断し、但し前記ロジック・アドレスが当該最後ブロック・アドレスを上回れば、前記読取りデータが当該ロジック・アドレスの所属する積重ねブロックの中における古いメモリー・ページに位置するように表示し、そして一つの領域対照表および相対応する一つのページ対照表に基づいて当該古いメモリー・ページの実体ページ・アドレスを取得し、且つ当該古いメモリー・ページの実体ページ・アドレスの所属する実体ブロック中における読取りデータを読み出し、逆に前記ロジック・アドレスが当該最後セクター・アドレスを上回らなければ、前記読取りデータが既に新たなメモリー・ページへ整理されるように表示し、そして前記領域対照表および相対応する前記ページ対照表に基づいて当該新たなメモリー・ページの実体ページ・アドレスを取得し、且つ当該新たなメモリー・ページの実体ページ・アドレスの所属する実体ブロック中における読取りデータを読み出す。

以上の概述および次の詳細な説明と添付の図面は、何れも本発明が予定の目的を達成するために採用される方式，手段および効果を説明するためのものである。そして本発明の他の目的と利点に関して、次の説明および図面を用いて、より詳細に陳述する。

図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、これらは本発明のメモリー格納装置の一つのより好ましい実施例のブロック図及び本発明の応用するフラッシュ・メモリーの構成模式図であるが、図３Ａに示すように、本発明は、メモリー格納装置１を提供し、一つの外部システム１０との間でデータの読取り及び書込みを行うように適用され、メモリー格納装置１は一つのフラッシュ・メモリー３０と一つの制御ユニット４０を含む。フラッシュ・メモリー３０は、データの読み書きの格納をし、且つフラッシュ・メモリー３０の中には複数個のメモリー・ブロック３１が含まれ、そしてそれぞれのメモリー・ブロック３１は複数個のメモリー・ページ３０１を具し、さらにロジック・アドレス上では、これらのメモリー・ブロック３１は少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域（図３Ｂに示す）として区分される。但しフラッシュ・メモリー３０の実体アドレスの上では、実際に特殊なデータ管理領域と一般のデータ管理領域の中におけるメモリー・ブロック３１が混合して共用し、且つ両種のデータ管理領域は一定な配列の使用順序ではない。特殊なデータ管理領域は、例えばより常に読み取られる或いは移されるデータを処理するように用いられることができ、一般のデータ管理領域は、例えばより常に読み取る或いは移す必要がないデータを処理するように用いられる。

制御ユニット４０は、一つの領域対照表４１，複数個のページ対照表４２と一つのマイクロプロセッサー４３を含み、その中で領域対照表４１はメモリー・ブロック３１のロジック・アドレスと実体アドレスに対応するように用いられ、そしてそれぞれのメモリー・ブロック３１が何れも個別のページ対照表４２に対応しており、メモリー・ページ３０１のロジック・アドレスと実体アドレスの関連付けとして用いられる。さらに制御ユニット４０は、その中のシステム・エンド界面４４を介して外部システム１０とデータのトランスファーを行い、またその中のメモリー界面４５を介して、フラッシュ・メモリー３０との間におけるデータ・トランスファー・チャネルとして、マイクロプロセッサー４３が領域対照表４１とページ対照表４２に基づいて読取り，書込み及び抹消等の関連する作業を実行する。特に特殊なデータ管理領域の処理の際に領域対照表４１を使用する以外に、さらにページ対照表４２をメモリー・ブロック３１として利用し、メモリー・ページ３０１のダイナミック偏差値の書込みを行う際におけるアドレスの対応では、特殊なデータ管理領域の中におけるメモリー・ブロック３１に、ページ対照表４２を介してダイナミック偏差値の書込みを行うことにより、特殊なデータ管理領域の中におけるメモリー・ブロック３１は外部システム１０の頻繁な更新により常に整理する必要がある回数が、減少する。

制御ユニット４０は、領域対照表４１及び相対応するページ対照表４２に基づき、一つのダイナミック偏差値の方式により、データを前記特殊なデータ管理領域に属するメモリー・ブロック３１の中におけるメモリー・ページ３０１へ書き込み、その後に相対応する領域対照表４１とページ対照表４２のアドレス連結関係を更新することにより、その後の読み書きの時における対応として使用するが、一般のデータ管理領域の部分では、領域対照表４１のみに基づき、且つ一つの同じ偏差値の方式により、データの書込みを行い、さらにその後に領域対照表４１のアドレス連結関係の更新を行う。

更に図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、これらは本発明の使用するページ対照表、およびページ対照表の対応するロジック・ページ・アドレスと実体ページ・アドレスを利用する関係模式図であるが、図面に示すように、特殊なデータ管理領域の中では、少なくとも一つのメモリー・ブロック３１を単位として一つのロジック・ブロックに対応しており、本発明においては、二つのメモリー・ブロック３１を例として説明する。ページ対照表４２の中では、主としてロジック・ページ・アドレスのフィールド及び実体ページ・アドレスのフィールドとして区分されており、且つ前記二つのフィールドの中における連結関係が外部システム１０から出力されたロジック・アドレスの違いに伴って、更新を行う。そして図４Ｂの中における実体アドレスは、例えば二つのメモリー・ブロック３１を例として説明すると、第１のメモリー・ブロック及び第２のメモリー・ブロックがそれぞれダイナミック偏差値の方式に基づいてデータの書込みを行い、先ず第１のメモリー・ブロックから書き込み、書き切るまで待ってから、更に第２のメモリー・ブロックの中へ書き込み、そして二つのメモリー・ブロック３１では、何れも書き切った後に、他の新たな第１のメモリー・ブロックへ整理を行い、且つ一つの新たな第２のメモリー・ブロックを更に定義し、組合せて使用する。外部システム１０から出力されたロジック・アドレスの中におけるロジック・ページ・アドレスは、繰り返しの状況を具する可能性があり、従ってメモリー・ブロック３１の中では、同じデータ・ページのデータがあるが、この時のロジック・ページ・アドレスがより新たなデータ・ページのデータの上に指定され、且つページ対照表４２が更新および関連を行って対応し、そしてメモリー・ブロック３１を整理する時に、ページ対照表４２の関連に基づいてより新たなデータ・ページのデータのみが残る。

更にページ対照表４２の中における単一のロジック・ページ・アドレスは、メモリー・ブロック３１の対応する単一の実体ページ・アドレスのみに限定されず、更に複数個の実体ページ・アドレスに対応できることにより、より多いページ対照表４２を使用する時に、制御ユニット４０の中におけるページ対照表４２を格納するように用いられる空間を占用することを避ける。

図５を参照すると、これは本発明のメモリー格納装置の書込み方法の一つの実施例のフローチャートであるが、図面に示すように、本発明は、メモリー格納装置１の書込み方法を提供し、その中においてメモリー格納装置１が一つのフラッシュ・メモリー３０を含み、そしてフラッシュ・メモリー３０が複数個のメモリー・ブロック３１を含み、且つそれぞれのメモリー・ブロック３１が複数個のメモリー・ページ３０１を具し、前記書込み方法は、先ずフラッシュ・メモリー３０を少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域としてロジック的に定義し（Ｓ５０１）、一つの書込み待ちの新たなデータの一つのロジック・アドレスを受け入れ（Ｓ５０３）、その中で前記ロジック・アドレスはメモリー・ブロック・アドレス，メモリー・ページ・アドレス及び一つのメモリー・セクター・アドレス等を含む。次に一つの領域判断機制を介して前記ロジック・アドレスが特殊なデータ管理領域または一般のデータ管理領域のいずれに位置するかを判断し（Ｓ５０５）、その中で前記領域判断機制は、事前に定義された特殊なデータ管理領域と一般のデータ管理領域のロジック分割アドレスを照合するように用いられることにより、当該書込み待ちの新たなデータのロジック・アドレスを受け入れ、所属する管理領域を判断するように行う。結果として前記ロジック・アドレスが特殊なデータ管理領域に位置するように判断された場合、前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータ箇所の最後累積アドレスに継続するかを判断し（Ｓ５０７）、そして前記ロジック・アドレスが当該先に書き込まれたデータ箇所の最後累積アドレスに継続する場合、さらに前記ロジック・アドレスの所属する積重ねブロックを詰め切るかをさらに判断し（Ｓ５０９）、その中で積重ねブロックが少なくとも一つのメモリー・ブロック３１を含有でき、そして前記積重ねブロックを詰め切った時に、前記積重ねブロックの中におけるデータを他の新たな積重ねブロックの中へ整理し且つピックアップするように行い（Ｓ５１１）、且つ更に領域対照表４１および相対応するページ対照表４２に基づいて当該新たな積重ねブロックの最新累積アドレスを取得し（Ｓ５１２）、当該書込み待ちの新たなデータをダイナミック偏差値の方式にて当該最新累積アドレスの後の対応する実体アドレスへ書き込み、さらに前記領域対照表４１および前記ページ対照表４２を更新する（Ｓ５１５）。逆に前記積重ねブロックをまだ詰め切らない場合は、直接、領域対照表４１および相対応するページ対照表４２に基づいて最後累積アドレスを取得し（Ｓ５１３）、且つ当該書込み待ちの新たなデータをダイナミック偏差値の方式にて当該最後累積アドレスの後の対応する実体アドレスへ直接に書き込み、さらに前記領域対照表４１および前記ページ対照表４２を更新する（Ｓ５１５）。

さらにステップ（Ｓ５０７）では、前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータ箇所の最後累積アドレスに継続するかどうかを判断された判断結果が否であれば、前記ロジック・アドレスが一つの新たな積重ねブロックを指すように表示し、そして当該先に書き込まれたデータが一つの古い積重ねブロックの中に相対的に位置し、ひいては古い積重ねブロックの最後使用のメモリー・ページ３０１の対応する実体ページの中では、前記ロジック・アドレスのメモリー・セクター・アドレスを相対アドレスとし、セクター（Sector）を単位とし、前記相対アドレスの後におけるデータを、前記ロジック・アドレスの指示の新たな積重ねブロックのメモリー・ページ３０１に対応する実体ページの相対アドレスの中へコピーし（Ｓ５１７）、且つ新たな積重ねブロックの最新累積アドレスを取得する（Ｓ５１９）。この時、更に前記ロジック・アドレスの指示するメモリー・ページ３０１が前記メモリー・ページ３０１の第１のセクターから書き込むかどうかを判断するが（Ｓ５２１）、判断された結果が是であれば、当該書込み待ちの新たなデータをさらに前記領域対照表４１および相対応する前記ページ対照表４２に基づいて前記ダイナミック偏差値の方式にて前記対応する実体アドレスの中へ書き込み、且つ前記領域対照表４１と前記ページ対照表４２を更新し（Ｓ５１５）、逆に判断された結果が否であれば、古い積重ねブロックの最後使用メモリー・ページ３０１の対応する実体ページの中では、前記ロジック・アドレスのメモリー・セクター・アドレスを相対アドレスとし、セクター（Sector）を単位とし、当該相対アドレスの前におけるデータを、前記ロジック・アドレスの指示の新たな積重ねブロックのメモリー・ページ３０１に対応する実体ページの相対アドレスの中へコピーし（Ｓ５２３）、且つ当該書込み待ちの新たなデータをさらに前記領域対照表４１および相対応する前記ページ対照表４２に基づいて前記ダイナミック偏差値の方式にて当該対応する実体アドレスの中へ書き込み、且つ前記領域対照表４１と前記ページ対照表４２を更新する（Ｓ５１５）。

そしてステップ（Ｓ５０５）では、判断された管理領域の結果が一般のデータ管理領域に位置する時になれば、同じ偏差値の方式にてデータをフラッシュ・メモリー３０の中へ書き込む（Ｓ５２５）。そして一般のデータ管理領域の部分について、図６を再び参照すると、これは本発明のメモリー格納装置の書込み方法の他の実施例のフローチャートで、図面に示すように、本発明は、主として一般のデータ管理領域のデータ書込み方法に対し、より説明し、その中でステップ（Ｓ６０１）乃至ステップ（Ｓ６０５）の部分が図５の中におけるステップ（Ｓ５０１）乃至ステップ（Ｓ５０５）と同様で、そしてステップ（Ｓ６０５）での管理領域の判断結果が一般のデータ管理領域である時になれば、前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータ箇所の最後アドレスに継続するかどうかを判断するように行い（Ｓ６０７）、前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータ箇所の最後アドレスに継続する時になれば、領域対照表４１に基づいて当該最後アドレスの対応する実体ブロック・アドレスを取得し（Ｓ６０９）、且つ同じ偏差値の方式にて、書込み待ちの新たなデータを当該対応する実体ブロック・アドレスへ書き込み、さらに前記領域対照表４１を更新する（Ｓ６１１）。

この時にステップ（Ｓ６０７）での判断結果が否であれば、受け入れたロジック・アドレスが当該先に書き込まれたデータ箇所の最後アドレスに継続しないように表示し、前記ロジック・アドレスが一つの新たな積重ねブロックへ指すように表示し、そして当該先に書き込まれたデータが一つの古い積重ねブロックの中に相対的に位置し、ひいては古い積重ねブロックの最後使用メモリー・ページ３０１の対応する実体ページの中では、当該ロジック・アドレスのメモリー・セクター・アドレスを相対アドレスとし、セクター（Sector）を単位とし、当該相対アドレスの後におけるデータを、当該ロジック・アドレスの指示の新たな積重ねブロックのメモリー・ページ３０１に対応する実体ページの相対アドレスの中へコピーし（Ｓ６１３）、且つ領域対照表４１に対応することにより当該新たなメモリー・ブロック・アドレスの対応する実体ブロック・アドレスを取得し（Ｓ６１５）、この後に更にロジック・アドレスの書き込もうとする新たなブロック・アドレスが当該新たなメモリー・ブロック・アドレスの第１のメモリー・ページ３０１から書き込むかどうかを判断するが（Ｓ６１７）、判断された結果が是であれば、直接に当該書込み待ちの新たなデータを同じ偏差値の方式にて当該新たな実体ブロック・アドレスへ書き込み、且つ前記領域対照表４１を更新し（Ｓ６１１）、逆に判断された結果が否であれば、古いメモリー・ブロックの最後使用メモリー・ページ３０１の対応する実体ページの中では、前記ロジック・アドレスのメモリー・セクター・アドレスを相対アドレスとし、セクターを単位とし、当該相対アドレスの前におけるデータを、前記ロジック・アドレスの指示の新たなメモリー・ブロックのメモリー・ページ３０１に対応する実体ページの相対アドレスの中へコピーし（Ｓ６１９）、その後に当該書込み待ちの新たなデータをさらに前記同じ偏差値の方式にて当該新たな実体ブロック・アドレスへ書き込み、且つ前記領域対照表４１を更新する（Ｓ６１１）。

同様にステップ（Ｓ６０５）では判断された管理領域の結果が特殊なデータ管理領域であれば、図５に示すように参照し、ダイナミック偏差値の方式によりデータをフラッシュ・メモリー３０の中へ書き込むように行う（Ｓ６２１）。

図７を参照すると、これは本発明のメモリー格納装置の読取り方法の一つの実施例のフローチャートであり、図面に示すように、本発明は、メモリー格納装置１の読取り方法を提供し、その中で、メモリー格納装置１が一つのフラッシュ・メモリー３０を含み、前記フラッシュ・メモリー３０が複数個のメモリー・ブロック３１を含み、それぞれのメモリー・ブロック３１は複数個のメモリー・ページ３０１を具し、且つ前記フラッシュ・メモリー３０が少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域としてロジック的に定義され、そしてこの読取り方法は、先ず一つの読取りデータのロジック・アドレスを受け入れ（Ｓ７０１）、その中で前記ロジック・アドレスは、メモリー・ブロック・アドレス，メモリー・ページ・アドレス及びメモリー・セクター・アドレスを含んでいる。そして、一つの領域判断機制を介して前記ロジック・アドレスが特殊なデータ管理領域または一般のデータ管理領域に位置するかを判断し（Ｓ７０３）、前記領域判断機制は、特殊なデータ管理領域と一般のデータ管理領域のロジック分割アドレスを定義するように用いられることにより、当該読取り待ちのデータのロジック・アドレスを受け入れる時に、所属する管理領域を判断するように行う。前記ロジック・アドレスが特殊なデータ管理領域に位置する時は、前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータの最後メモリー・ページのアドレスに合致するかどうかを判断し（Ｓ７０５）、前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータの最後メモリー・ページ・アドレスに合致する時になれば、ひいては当該最後メモリー・ページ・アドレスの中で前記ロジック・アドレスが一つの最後セクター・アドレスを上回るかどうかを判断し（Ｓ７０７）、前記ロジック・アドレスが当該最後セクター・アドレスを上回ると、前記読取りデータが前記ロジック・アドレスの所属する積重ねブロックの古いメモリー・ページの中に位置するように表示し、一つの領域対照表４１および相対応する一つのページ対照表４２に基づいて当該古いメモリー・ページの実体ページ・アドレスを取得し（Ｓ７０９）、且つ当該古いメモリー・ページの実体ページ・アドレスの所属する実体ブロックの中における読取りデータを読み出し（Ｓ７１１）、逆に前記ロジック・アドレスが当該最後セクター・アドレスを上回らないと、前記読取りデータが既に新たなメモリー・ページの中へ整理されるように表示し、そして前記領域対照表４１および相対応する前記ページ対照表４２に基づいて当該新たなメモリー・ページの実体ページ・アドレスを取得し（Ｓ７１３）、且つ当該新たなメモリー・ページの実体ページ・アドレスの所属する実体ブロックの中における読取りデータを読み出し（Ｓ７１１）、その中で、当該積重ねブロックは例えば少なくとも一つのメモリー・ブロック３１を含む場合を含む。

そしてステップ（Ｓ７０５）で判断された結果のように、前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータの最後メモリー・ページ・アドレスに合致しない時になれば、直接前記領域対照表４１と前記ページ対照表４２に基づいて前記ロジック・アドレスの対応する積重ねブロックの実体アドレスを取得し（Ｓ７１５）、且つ当該積重ねブロックの対応する実体ブロックの中における読取りデータを読み出す（Ｓ７１１）。

さらにステップ（Ｓ７０３）で判断された結果によれば、前記ロジック・アドレスが一般のデータ管理領域に位置する時に、領域対照表４１に基づいて前記読取りデータを読み取ることが出来（Ｓ７１７）、そして一般のデータ管理領域の部分に関し、図８をさらに参照すると、これは本発明のメモリー格納装置の読取り方法の他の実施例のフローチャートで、その中でステップ（Ｓ８０１）乃至ステップ（Ｓ８０３）の部分が図７の中におけるステップ（Ｓ７０１）乃至ステップ（Ｓ７０３）と同様で、そしてステップ（Ｓ８０３）での管理領域の判断結果が一般のデータ管理領域である時になれば、前記読取りデータのロジック・アドレスが先に書き込まれたデータの最後メモリー・ブロック・アドレスに合致するかどうかを判断し（Ｓ８０５）、前記ロジック・アドレスが当該先に書き込まれたデータの最後メモリー・ブロック・アドレスに合致する時になれば、当該最後メモリー・ブロック・アドレスの中で前記ロジック・アドレスが一つの最後メモリー・ページ・アドレスを上回るかどうかを判断し（Ｓ８０７）、前記ロジック・アドレスが当該最後メモリー・ページ・アドレスを上回れば、前記読取りデータが古いメモリー・ブロックの中に位置するように表示し、そして一つの領域対照表４１に基づいて当該古いメモリー・ブロックに対応する実体ブロック・アドレスを取得することにより（Ｓ８０９）、前記実体ブロック・アドレスの中における読取りデータを読み出し（Ｓ８１１）、逆に前記ロジック・アドレスが当該最後メモリー・ページ・アドレスを上回らなければ、前記読取りデータが既に新たなメモリー・ブロックの中に位置するように表示し、従って前記領域対照表４１に基づいて当該新たなメモリー・ブロックに対応する実体ブロック・アドレスを取得することにより（Ｓ８１３）、当該実体ブロック・アドレスの中における読取りデータを読み出す（Ｓ８１１）。

更にステップ（Ｓ８０５）での判断された結果が否であれば、前記ロジック・アドレスが当該先に書き込まれたデータの最後ロジック・ブロック・アドレスに合致しないように表示し、直接前記領域対照表４１に基づいて前記ロジック・アドレスの対応する実体ブロック・アドレスを取得し（Ｓ８１５）、且つ当該実体ブロック・アドレスの中における読取りデータを読み出す（Ｓ８１１）。同様にステップ（Ｓ８０３）では判断された管理領域の結果が特殊なデータ管理領域であれば、図５に示すように参照し、前記領域対照表４１および相対応するページ対照表４２に基づいて、前記読取りデータを読み取る（Ｓ８１７）。

追加して叙述すると、前記の領域対照表４１及びページ対照表４２は、主としてロジック・アドレスと実体アドレスに対応する関連として使用されるが、如何なる状況の下では実体アドレスを取得する必要がある時になれば、これらの二つの対照表を使用する。

以上の叙述は、本発明の具体実施例の詳細な説明および図面のみに限られ、本発明を限定するように用いられるものではなく、本発明の全ての範囲は下記の特許請求の範囲に準拠する必要があり、いかなる当該技術をよく分かる者でも、本発明の領域内において、簡便に思い付くことが出来る変化または仕上げは、何れも以下の本願の限定する特許請求の範囲にまとめることができる。

従来技術のフラッシュ・メモリーのアクセスの構成模式図である。 従来技術のフラッシュ・メモリーの中における実体アドレスとロジック・アドレスとの関係の模式図および当該関係を利用して作り上げるロジック／実体アドレスの対照表である。 本発明のメモリー格納装置の一つのより好ましい実施例のブロック図である。 本発明の応用するフラッシュ・メモリーの構成模式図である。 本発明の使用するページ対照表である。 本発明がページ対照表に対応するロジック・ページ・アドレスと実体ページ・アドレスを利用する関係模式図である。 本発明のメモリー格納装置の書込み方法の一つの実施例のフローチャートである。 本発明のメモリー格納装置の書込み方法の他の実施例のフローチャートである。 本発明のメモリー格納装置の読取り方法の一つの実施例のフローチャートである。 本発明のメモリー格納装置の読取り方法の他の実施例のフローチャートである。

符号の説明

１ メモリー格納装置
１０ 外部システム
１１ 制御ユニット
２１ ロジック／実体アドレスの対照表
３０ フラッシュ・メモリー
３１ メモリー・ブロック
４０ 制御ユニット
４１ 領域対照表
４２ ページ対照表
４３ マイクロプロセッサー
４４ システム・エンド界面
４５ メモリー界面
３０１ メモリー・ページ

Claims (21)

1. 一つの外部システムとの間でデータの読取り及び書込みを行うように適用されるメモリー格納装置であって、
   このメモリ格納装置は、一つのフラッシュ・メモリーと一つの制御ユニットを含み、
   前記フラッシュ・メモリーはデータを格納し且つ読み書きするように用いられ、前記フラッシュ・メモリーは複数個のメモリー・ブロックを含み、これらのメモリー・ブロックはそれぞれ複数個のメモリー・ページを具し、且つロジック・アドレスの上では、これらのメモリー・ブロックが少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域として区分され、
   前記制御ユニットは、前記複数個のメモリー・ブロックのロジック・アドレスと実体アドレスに対応するように用いられる一つの領域対照表と、それぞれ前記複数個のメモリー・ブロック毎に基づいて生成することによりこれらのメモリー・ページのロジック・アドレスと実体アドレスの関連として用いられる複数個のページ対照表とを含み、
   前記制御ユニットは、前記領域対照表および相対応する前記ページ対照表に基づいて一つのダイナミック偏差値の方式により、データを前記特殊なデータ管理領域に属するメモリー・ブロックの中におけるメモリー・ページへ書き込み、さらに相対応する前記領域対照表とページ対照表を更新することにより、その後の読み書きの時における対応として使用することを特徴とするメモリー格納装置。
2. 前記制御ユニットは、前記制御ユニットと前記外部システムとの間におけるデータのトランスファーを行う一つのシステム・エンド界面と、前記領域対照表と前記複数個のページ対照表に基づいて読取り，書込み及び抹消の関連する作業を実行する一つのマイクロプロセッサーと、前記制御ユニットと前記フラッシュ・メモリーとの間におけるデータ・トランスファー・チャネルである一つのメモリー界面とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のメモリー格納装置。
3. 前記特殊なデータ管理領域および前記一般のデータ管理領域は、データを読み取り或いは移す頻度に基づいて、前記両種のデータ管理領域に処理分配されることを特徴とする請求項１に記載のメモリー格納装置。
4. 前記一般のデータ管理領域の書込みは、前記制御ユニットが前記領域対照表に基づいて一つの同じ偏差値の方式により、データを当該一般のデータ管理領域に属するメモリー・ブロックの中へ書き込み、さらに相対応する前記領域対照表を更新することにより、その後の読み書きの時における対応として使用することを特徴とする請求項１に記載のメモリー格納装置。
5. 前記各ページ対照表の中における前記メモリー・ページ毎のロジック・アドレスは、少なくとも一つの実体アドレスに対応することを特徴とする請求項１に記載のメモリー格納装置。
6. メモリー格納装置の書込み方法であって、メモリー格納装置が一つのフラッシュ・メモリーを含み、前記フラッシュ・メモリーは複数個のメモリー・ブロックを含み、これらのメモリー・ブロックそれぞれが複数個のメモリー・ページを具し、
   この書込み方法は、前記フラッシュ・メモリーを少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域としてロジック的に定義することと、
   一つの書込み待ちの新たなデータの一つのロジック・アドレスを受け入れることと、
   一つの領域判断機制を介して前記ロジック・アドレスが前記特殊なデータ管理領域または前記一般のデータ管理領域のいずれに位置するかを判断することと、
   前記ロジック・アドレスが前記特殊なデータ管理領域に位置する時に前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータ箇所の最後累積アドレスに継続するか否かを判断することと、
   前記ロジック・アドレスが前記先に書き込まれたデータ箇所の最後累積アドレスに継続する時に、その属する一つの積重ねブロックを詰め切るか否かをさらに判断することと、
   前記積重ねブロックを詰め切れば前記積重ねブロックの中におけるデータを他の新たな積重ねブロックの中へ整理し且つピックアップするように行い更に一つの領域対照表および相対応する一つのページ対照表に基づいて前記新たな積重ねブロックの最新累積アドレスを取得し、次に前記書込み待ちの新たなデータを一つのダイナミック偏差値の方式にて前記最新累積アドレスの後の対応する実体アドレスの中へ書き込み且つ前記領域対照表と前記ページ対照表を更新することと、
   前記積重ねブロックをまだ詰め切らなければ直接前記領域対照表および相対応する前記ページ対照表に基づいて最後累積アドレスを取得し且つ次に前記書込み待ちの新たなデータを前記ダイナミック偏差値の方式にて前記最後累積アドレスの後の対応する実体アドレスの中へ直接書き込み且つ前記領域対照表と前記ページ対照表を更新することとを含むことを特徴とするメモリー格納装置の書込み方法。
7. 前記領域判断機制は、事前に定義された前記特殊なデータ管理領域と前記一般のデータ管理領域のロジック分割アドレスを照合するように用いられることを特徴とする請求項６に記載のメモリー格納装置の書込み方法。
8. 前記ロジック・アドレスが前記一般のデータ管理領域に位置する時になれば、前記領域対照表に基づいて、前記書込み待ちの新たなデータを一つの同じ偏差値の方式にて前記フラッシュ・メモリーの実体アドレスの中へ書き込むことを特徴とする請求項６に記載のメモリー格納装置の書込み方法。
9. さらに、前記ロジック・アドレスが前記先に書き込まれたデータ箇所の最後累積アドレスに継続する時でなければセクターを単位として前記先に書き込まれたデータ箇所の最後累積アドレスのメモリー・ページの中における後のデータを前記ロジック・アドレスの指示する相対のメモリー・ページの中へコピーし且つ所属する積重ねブロックの最新累積アドレスを取得することと、
   前記ロジック・アドレスの指示するメモリー・ページが第１のセクターから書き込まれるかどうかを判断することと、
   判断された結果が是であれば前記書込み待ちの新たなデータを前記領域対照表および相対応する前記ページ対照表に基づいて前記ダイナミック偏差値の方式にて対応する実体アドレスの中へ書き込み且つ前記領域対照表と前記ページ対照表を更新することと、
   判断された結果が否であればブロックを単位として前記先に書き込まれたデータ箇所の最後累積アドレスのメモリー・ページの中における前のデータを前記ロジック・アドレスの指示するメモリー・ページの相対のアドレス中へコピーし、更に前記書込み待ちの新たなデータを前記領域対照表および相対応する前記ページ対照表に基づいて前記ダイナミック偏差値の方式にて対応する実体アドレスの中へ書き込み且つ前記領域対照表と前記ページ対照表を更新することとを含むことを特徴とする請求項６に記載のメモリー格納装置の書込み方法。
10. メモリー格納装置の書込み方法であって、メモリー格納装置が一つのフラッシュ・メモリーを含み、前記フラッシュ・メモリーは複数個のメモリー・ブロックを含み、これらのメモリー・ブロックそれぞれが複数個のメモリー・ページを具し、
    この書込み方法は、前記フラッシュ・メモリーを少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域としてロジック的に定義することと、
    一つの書込み待ちの新たなデータの一つのロジック・アドレスを受け入れることと、
    一つの領域判断機制を介して前記ロジック・アドレスが前記特殊なデータ管理領域または前記一般のデータ管理領域のいずれに位置するかを判断することと、
    前記ロジック・アドレスが前記一般のデータ管理領域に位置する時に前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータ箇所の最後アドレスに継続するか否かを判断することと、
    前記ロジック・アドレスが前記先に書き込まれたデータ箇所の最後アドレスに継続する時に一つの領域対照表に基づいて前記最後アドレスの対応する実体ブロック・アドレスを取得し且つ一つの同じ偏差値の方式にて前記書込み待ちの新たなデータを前記最後アドレスの対応する実体ブロック・アドレスへ書き込み、更に前記領域対照表を更新することとを含むことを特徴とするメモリー格納装置の書込み方法。
11. 前記領域判断機制は、事前に定義された前記特殊なデータ管理領域と前記一般のデータ管理領域のロジック分割アドレスを照合するように用いられることを特徴とする請求項１０に記載のメモリー格納装置の書込み方法。
12. 前記ロジック・アドレスが前記特殊なデータ管理領域に位置する時になれば、前記領域対照表および相対応する一つのページ対照表に基づいて、前記書込み待ちの新たなデータを一つのダイナミック偏差値の方式にて一つの積重ねブロックの最後累積アドレスの対応する実体アドレスへ書き込むことを特徴とする請求項１０に記載のメモリー格納装置の書込み方法。
13. さらに、前記ロジック・アドレスが前記先に書き込まれたデータ箇所の最後アドレスに継続する時でなければブロックをコピー単位として前記先に書き込まれたデータ箇所の最後ブロックのメモリー・ページの中における後のデータを前記ロジック・アドレスの指示する新たなブロックの中における相対のメモリー・ページ・アドレスへコピーし且つ前記領域対照表に対応することにより当該新たな実体ブロック・アドレスを取得することと、
    更に前記ロジック・アドレスの指示する新たなブロック・アドレスが第１のメモリー・ページから書き込むかどうかを判断することと、
    判断された結果が是であれば直接前記書込み待ちの新たなデータを前記同じ偏差値の方式にて当該新たな実体ブロック・アドレスを書き込み且つ前記領域対照表を更新することと、
    判断された結果が否であれば前記先に書き込まれたデータ箇所の最後ブロックのメモリー・ページの中における前のデータを当該新たな実体ブロック・アドレスの中における相対のメモリー・ページ・アドレスへコピーし、更に前記書込み待ちの新たなデータを前記同じ偏差値の方式にて当該新たな実体ブロック・アドレスへ書き込み且つ前記領域対照表を更新することとを含むことを特徴とする請求項１０に記載のメモリー格納装置の書込み方法。
14. メモリー格納装置の読取り方法であって、前記メモリー格納装置が一つのフラッシュ・メモリーを含み、前記フラッシュ・メモリーは複数個のメモリー・ブロックを含み、これらのメモリー・ブロックそれぞれが複数個のメモリー・ページを具し、且つ前記フラッシュ・メモリーが少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域としてロジック的に定義され、
    この読取り方法は、一つの読取りデータのロジック・アドレスを受け入れることと、
    一つの領域判断機制を介して前記ロジック・アドレスが前記特殊なデータ管理領域または前記一般のデータ管理領域のいずれに位置するかを判断することと、
    前記ロジック・アドレスが前記特殊なデータ管理領域に位置する時に前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータ箇所の最後メモリー・ページのアドレスに合致するかどうかを判断することと、
    前記ロジック・アドレスが前記先に書き込まれたデータの最後メモリー・ページ・アドレスに合致すれば更に当該最後メモリー・ページ・アドレスの中では前記ロジック・アドレスが一つの最後セクター・アドレスを上回るかどうかを判断することと、
    前記ロジック・アドレスが前記最後セクター・アドレスを上回れば前記読取りデータが前記ロジック・アドレスの所属する積重ねブロックの中における古いメモリー・ページに位置するように表示し、一つの領域対照表および相対応する一つのページ対照表に基づいて当該古いメモリー・ページの実体ページ・アドレスを取得し且つ当該古いメモリー・ページの所属する実体ブロック中における読取りデータを読み出すことと、
    前記ロジック・アドレスが前記最後セクター・アドレスを上回らなければ前記読取りデータが既に新たなメモリー・ページへ整理されるように表示し前記領域対照表および相対応する前記ページ対照表に基づいて前記新たなメモリー・ページの実体ページ・アドレスを取得し且つ当該新たなメモリー・ページの実体ページ・アドレスの所属する実体ブロック中における読取りデータを読み出すこととを含むことを特徴とするメモリー格納装置の読取り方法。
15. 前記領域判断機制は、事前に定義された前記特殊なデータ管理領域と前記一般のデータ管理領域のロジック分割アドレスを照合するように用いられることを特徴とする請求項１４に記載のメモリー格納装置の読取り方法。
16. 前記ロジック・アドレスが前記一般のデータ管理領域に位置する時になれば、前記領域対照表に基づいて、前記読取りデータを読み取ることを特徴とする請求項１４に記載のメモリー格納装置の読取り方法。
17. 前記ロジック・アドレスが前記先に書き込まれたデータの最後メモリー・ページ・アドレスに合致しなければ直接前記領域対照表と前記ページ対照表に基づいて前記ロジック・アドレスの対応する積重ねブロックの実体アドレスを取得し且つ当該積重ねブロックの対応する実体ブロックの中における読取りデータを読み出すことをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のメモリー格納装置の読取り方法。
18. メモリー格納装置の読取り方法であって、メモリー格納装置が一つのフラッシュ・メモリーを含み、前記フラッシュ・メモリーは複数個のメモリー・ブロックを含み、これらのメモリー・ブロックそれぞれが複数個のメモリー・ページを具し、且つ前記フラッシュ・メモリーが少なくとも一つの特殊なデータ管理領域および少なくとも一つの一般のデータ管理領域としてロジック的に定義され、
    この読取り方法は、一つの読取りデータのロジック・アドレスを受け入れることと、
    一つの領域判断機制を介して前記ロジック・アドレスが前記特殊なデータ管理領域または前記一般のデータ管理領域のいずれに位置するかを判断することと、
    前記ロジック・アドレスが前記一般のデータ管理領域に位置する時に前記ロジック・アドレスが先に書き込まれたデータの最後メモリー・ブロック・アドレスに合致するかどうかを判断することと、
    前記ロジック・アドレスが前記先に書き込まれたデータの最後メモリー・ブロック・アドレスに合致すれば更に当該最後メモリー・ブロック・アドレスの中では前記ロジック・アドレスが一つの最後メモリー・ページ・アドレスを上回るかどうかを判断することと、
    前記ロジック・アドレスが前記最後メモリー・ページ・アドレスを上回れば前記読取りデータが古いメモリー・ブロックの中に位置するように表示し一つの領域対照表に基づいて当該古いメモリー・ブロックに対応する実体ブロック・アドレスを取得することにより当該実体ブロック・アドレスの中における読取りデータを読み出すことと、
    前記ロジック・アドレスが前記最後メモリー・ページ・アドレスを上回らなければ当該読取りデータが既に新たなメモリー・ブロックの中に位置するように表示し前記領域対照表に基づいて当該新たなメモリー・ブロックに対応する実体ブロック・アドレスを取得することにより当該実体ブロック・アドレスの中における読取りデータを読み出すこととを含むことを特徴とするメモリー格納装置の読取り方法。
19. 前記領域判断機制は、事前に定義された前記特殊なデータ管理領域と前記一般のデータ管理領域のロジック分割アドレスを照合するように用いられることを特徴とする請求項１８に記載のメモリー格納装置の読取り方法。
20. 前記ロジック・アドレスが前記特殊なデータ管理領域に位置する時になれば、前記領域対照表および相対応する一つのページ対照表に基づいて、前記読取りデータを読み取ることを特徴とする請求項１８に記載のメモリー格納装置の読取り方法。
21. 前記ロジック・アドレスが前記先に書き込まれたデータの最後ロジック・ブロック・アドレスに合致しなければ直接前記領域対照表に基づいて前記ロジック・アドレスの対応する実体ブロック・アドレスを取得し且つ当該実体ブロック・アドレスの中における読取りデータを読み出すことをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のメモリー格納装置の読取り方法。
    

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