JP3927192B2 - メモリカード及びメモリカードドライブ - Google Patents
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Description
このメモリカードに内蔵されているフラッシュメモリは、一定サイズのブロック単位でデータを消去し書き換えできるメモリであり、その書き換え回数には制限がある。現状では約10万回の書き換えが可能とされており、10万回を超えて書き換えを行った場合は、書き込みエラーが発生する確率が増加する。なお、書き込みエラーが発生した場合は書き込みエラーが発生したブロックをエラーブロックとして登録し、エラーブロック以外のブロックに書き込むという手法が用いられる。
この問題の発生を遅らせることに資する技術として、メモリの書き換え回数を見かけ上増加させる従来技術が知られている(特許文献1参照)。
なお、テープストリーマについては、Total―Groups−Writtenというフィールドに、テープに記録した総ブロック数を記録するようになっている(非特許文献1参照)。テープの場合、ヘッドとテープが接触するため、書き換え回数に限りがあるところ、Total−Groups−Writtenフィールドの参照によりテープ寿命を知ることができる。
なお、メモリカードの寿命の判断材料となる情報を得る手法として、メモリカードへデータを書き込むホスト機器において、その書き込みの回数を計数して管理する手法が考えられるが、この手法には次の問題がある。
図3は、メモリカードへのデータの書き込みの様子を示すイメージ図である。
図3(a)の状態は、2つの消去ブロックの内、一方(上段)の消去ブロックはデータAとデータBとが書き込み済みであり、他方(下段)の消去ブロックは、消去済みである。この状態のフラッシュメモリにおけるデータBのみを書き換える場合は、下段の消去済みの1つのライトブロックに、新たに変化させたデータB(NEW)を書き込む(図3(b)参照)。次に上段に書き込み済みのデータAを下段の消去ブロックに移動させる(図3(c)参照)。そして、上段の消去ブロックを消去する(図3(d)参照)。
この巻き込み退避が発生した場合には、ホスト機器においてはデータBを1度上書きしただけと書き込み回数を計数することとなるが、フラッシュメモリへの実際の書き込み回数はそれより多くなる。
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、書き換え耐久性の特に優れたメモリ等を利用することなく、内蔵するフラッシュメモリにそのフラッシュメモリの書き換え回数を的確に記録するメモリカードを提供すること、或いはそのメモリカードにデータを記録するメモリカードドライブを提供することを目的とする。
これにより、書き換え回数の更新によってフラッシュメモリの書き換え回数が増大することを防止する。
また、前記書き換え回数ライト手段の書き換え回数を更新するタイミングは、メモリカードへのアクセスが所定時間発生しないスタンバイ時におこなうことを特徴とする。
また、前記書き換え回数ライト手段は、書き換えが発生した場合には、メモリカードの取り外し時に書き換え回数を更新することを特徴とする。
これにより、少量のデータのライトにおいて、書き換え回数に誤差が発生することを防止している。
これにより、より信頼性の高いメモリカードドライブのシステムを構築することができる。
以下、本発明の実施の形態1に係るメモリカードについて説明する。
図1は、実施の形態1に係るメモリカードの構成図である。
同図に示すように、実施の形態1に係るメモリカードは、外部インターフェイス部1、コマンド解析部2、制御部3及びフラッシュメモリ9を備える。
コマンド解析部2は、外部インターフェイス部1によって受信されたコマンドを解析する機能を有する。
制御部3は、コマンド解析部2による解析結果に応じてフラッシュメモリ9へのアクセスを行うもので、書き換え回数計数部4、書き換え回数リード部5、書き換え回数ライト部6、ユーザデータ記録部7及び循環記録部8を主要構成要素とする。
書き換え回数ライト部6は、書き換え回数リード部5により読み出された総書き換え回数に、書き換え回数計数部4により計測されたブロック数を加算して得られる新たな総書き換え回数を循環記録部8を通じてフラッシュメモリに登録する機能を有する。この総書き換え回数は、初期からの総計値である。
循環記録部8は、フラッシュメモリ9を構成するライトブロックが略均等に書き換えられるようにレベリング手法により循環記録を行う機能を有する。なお、これにより、書き換え回数もユーザデータと共に、フラッシュメモリ9にレベリング手法により循環記録されることになる。従って、書き換え回数の登録について、ブロック単位の書き換え可能回数である10万回という制限に縛られることがなく、(全消去ブロックの数)×(ブロック単位の書き換え可能回数)で表される回数分、ブロック単位でのユーザデータと書き換え回数との登録が行えるようになる。
図2は、連続ライトコマンドに係るプロトコルの概略を示す図である。
フラッシュメモリのライトブロックが512バイトであり、消去ブロックは2個のライトブロックで構成されているため、この図2に示した連続ライトコマンドによれば、2個の消去ブロックを消去することになり、書き換え回数計数部4では、書き換え回数を、+2することになる。
消去ブロックより小さい単位でライトした場合を示す図3に対して、図4は、消去ブロック単位でライトした場合のメモリカードへのデータの書き込みの様子を示すイメージ図である。
同図の楕円はメモリカードの状態を示し、メモリカードの状態をカードの挿入時、ライト時、リード時、カードの取り外し時及びスタンドバイ時に区分している。なお、一定時間メモリカードにホスト側からコマンドを発行されない状態がスタンドバイ状態である。
また、図5の矩形内に記述しているタスクは、太線で結線された楕円で示される状態において発生するタスクである。また、同図の矢線は、状態が遷移する方向を示している。
「条件1」 (現在の書き換え回数)−(最後に登録した書き換え回数)≧所定値 であって、メモリカードの状態がスタンドバイ状態であるとき。
このように、書き換え回数のライト動作において、書き換え回数の更新頻度に制限を加えれば、書き換え回数の更新によってフラッシュメモリの書き換え回数が増大することを防止することが可能である。また、書き換え回数ライト部の書き換え回数を更新するタイミングは、メモリカードへのアクセスが所定時間発生しないスタンバイ時におこなうことにより、実データのライト転送レートが劣化することを防止している。
以下、循環記録部8による循環記録の動作について説明する。
図6は、循環記録の説明図である。同図(a)、(b)、(c)中の小さな四角形は、それぞれフラッシュメモリの1個の消去ブロックに相当する。図6(a)、(b)、(c)では、消去ブロックの数が20ブロックあり、20個の消去ブロックのうち、4個の消去ブロックを循環記録の制御用のワークブロックとして使用し、残り16個の消去ブロックをデータの記録に用いる。なお、ここでは、1個の消去ブロックを書き換え回数の記録用として使用し、15個の消去ブロックをユーザデータの記録用として使用する。
図6(b)は、図6(a)の状態から1の符号を付されたブロックを書き換えた状態であり、書き換えデータはAの符号を付されたブロックにライトされ、1の符号を付されたブロックは消去されてワークブロックとなる。よって、論理的には1の符号を付されたブロックの書き換えとなる。また、符号のA,B,C,Dはワークエリアで書き換えの優先順位を示し、A>B>C>Dの順位で書き換えブロックとなるので、図6(a)において、B,C,D,1の符号を付されたブロックは、それぞれA,B,C,Dの符号に変更される。
<実施の形態2>
以下、本発明の実施の形態2に係るメモリカードドライブについて説明する。
同図に示すように、実施の形態2に係るメモリカードドライブは、外部インターフェイス部1とコマンド解析部2と制御部13と循環記録を行うメモリカード21とを内蔵したPCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)カードである。なお、このメモリカードドライブの構成要素のうち、実施の形態1で示したメモリカードの構成要素と同じものには図7において図1と同一の符号を付しており、そのような構成要素についてはここでは詳しい説明を省略する。
ここで、メモリカード制御部10は、メモリカード21に対するデータのリード又はライトのための制御を行う機能を有する。なお、メモリカード制御部10は、外部インターフェイス部1を介して受信したユーザデータと、書き換え回数ライト部6で生成された書き換え回数とを、メモリカード21にライトする機能を有する。
このメモリカードドライブにより、書き換え回数をメモリカードの最大番号を有する論理ブロックに記録し、ユーザデータと同様に循環記録し、書き換え回数の登録に要する容量分を除いた記録容量としてホスト機器に報告すれば、容易に書き換え回数を検出できる信頼性の高いシステムを構築することができるようになる。
2 コマンド解析部
3、13 制御部
4 書き換え回数計数部
5 書き換え回数リード部
6 書き換え回数ライト部
7 ユーザデータ記録部
8、22 循環記録部
9 フラッシュメモリ
10 メモリカード制御部
21 メモリカード
Claims (5)
- 内蔵するフラッシュメモリに総書き換え回数を書き込むメモリカードであって、
ホスト機器とのデータ転送を行う外部インターフェイス手段と、
外部インターフェイス手段を介してホスト機器より転送されるデータを前記フラッシュメモリに書き込むデータ記録手段と、
ホスト機器の要求に対応して前記フラッシュメモリへ書き込みを行ったブロック数である書き換え回数を、計数する、書き換え回数計数手段と、
前記フラッシュメモリに書き込まれている総書き換え回数を読み出す、書き換え回数リード手段と、
前記書き換え回数計数手段によって計数された書き換え回数と、前記書き換え回数リード手段によって読み出された総書き換え回数に基づいて、新たに初回からの総計値である総書き換え回数を求めて、求めた総書き換え回数を前記フラッシュメモリに書き込む、書き換え回数ライト手段と備え、
前記書き換え回数ライト手段は、前記求めた総書き換え回数を、前に総書き換え数の書き込みを行ったときからの書き換え回数が所定回数以上に到達した時点で、前記フラッシュメモリに書き込む
ことを特徴とするメモリカード。 - 前記書き換え回数計数手段は、前記フラッシュメモリへ書き込みを行った書き換え回数の計数を、消去ブロックの消去回数についての計数により行う
ことを特徴とする請求項1記載のメモリカード。 - 前記書き換え回数ライト手段は、前記求めた総書き換え回数の前記フラッシュメモリへの書き込みを、前に総書き換え数の書き込みを行ったときからの書き換え回数が所定回数以上に到達している時であってかつメモリカードがライト/リードの動作を行っていないスタンドバイ状態である時に行う
ことを特徴とする請求項1記載のメモリカード。 - 前記メモリカードは更に、
当該メモリカード自身がホスト機器から取り外されるタイミングを得る手段を備え、
前記書き換え回数ライト手段は、前記求めた総書き換え回数を、メモリカードがホスト機器から取り外されるタイミングで、前記フラッシュメモリに書き込む
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のメモリカード。 - メモリカード内部のフラッシュメモリへのデータの書き込みに際して当該フラッシュメモリを構成するライトブロックが略均等に書き換えられるようレベリング手法を用いるメモリカードに対して、ホスト機器からの要求に応じてデータの書き込みを実行させるメモリカードドライブであって、
ホスト機器とのデータ転送を行う外部インターフェイス手段と、
外部インターフェイス手段を介してホスト機器より転送されるデータを、前記メモリカードを制御して前記フラッシュメモリに書き込ませるデータ記録手段と、
ホスト機器の要求に対応して前記フラッシュメモリへ書き込みを行ったブロック数である書き換え回数を、計数する、書き換え回数計数手段と、
前記メモリカードを制御して、前記フラッシュメモリに書き込まれている総書き換え回数を読み出す、書き換え回数リード手段と、
前記書き換え回数計数手段によって計数された書き換え回数と、前記書き換え回数リード手段によって読み出された総書き換え回数に基づいて、新たに初回からの総計値である総書き換え回数を求めて、求めた総書き換え回数を前記フラッシュメモリに書き込むよう前記メモリカードを制御する、書き換え回数ライト手段と備え、
前記書き換え回数ライト手段は、前記求めた総書き換え回数を、前に総書き換え数の書き込みを行ったときからの書き換え回数が所定回数以上に到達した時点で、前記フラッシュメモリに書き込むよう前記メモリカードを制御する
ことを特徴とするメモリカードドライブ。
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