JPH10320512A - 不揮発性半導体ディスク装置 - Google Patents
不揮発性半導体ディスク装置Info
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- JPH10320512A JPH10320512A JP9126150A JP12615097A JPH10320512A JP H10320512 A JPH10320512 A JP H10320512A JP 9126150 A JP9126150 A JP 9126150A JP 12615097 A JP12615097 A JP 12615097A JP H10320512 A JPH10320512 A JP H10320512A
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Abstract
し、処理装置の電源容量を小さくする。 【解決手段】 処理装置1からインタフェース部10を
介して書込みデータが与えられると、ディスク制御部3
0Aのバッファメモリ31にその書込みデータが一旦蓄
積される。個数管理部32は、書込み動作を行っている
メモリチップ50i(但し、i=a〜n)の数を管理し
ており、書込み動作中のメモリチップ50iの数が一定
数に達していなければ、対応する書込み領域に割当てら
れたメモリチップ50iに書込みデータを転送する。も
し、書込み動作中のメモリチップ50iの数が一定数に
達していれば、書込み動作中のメモリチップ50iの書
込み動作の終了後に、書込みデータを転送する。これに
より、ディスクカードの書込み動作時の全体の電流を制
限することができる。
Description
ル・コンピュータ(以下、「PC」という)等の周辺機
能拡張用カードの1つである不揮発性半導体ディスク装
置(以下、「ディスクカード」という)、特にその書込
み制御に関するものである。
てデータを記憶するとともに、電源を必要とせずにその
記憶内容を保持することができるものである。ディスク
カードの記憶媒体としては、例えばフラッシュメモリ等
の不揮発性の半導体メモリが使用されるが、フレキシブ
ル・ディスクやハード・ディスクのようなディスク装置
と同様に、セクタ等と呼ばれる一定サイズにフォーマッ
ト化された形式でデータを記憶するようになっている。
半導体メモリの記憶容量の飛躍的な増加により、名刺サ
イズのカードに、例えば数10Mバイトのデータを記憶
することができるようになった。このような小形で大容
量、かつ電源を切っても記憶内容が保持されるディスク
カードのメリットを生かし、例えば、ディジタルカメラ
で撮影した画像データの記憶用として使用されている。
ディスクカードを使用すれば、撮影済みのディスクカー
ドをディジタルカメラから取り外し、PCにセットして
記憶された画像データを読出してディジタル的に処理す
ることができる。
す構成図である。このディスクカードは、ディジタルカ
メラやPC等の処理装置1に接続するためのインタフェ
ース部10、この処理装置1との間で各種の制御信号の
送受信を行うとともにディスクカード内の全体制御を行
う中央処理装置(以下、「CPU」という)20、処理
装置1との間でのデータの転送制御を行うディスク制御
部30、ディスクカード内部のデータ転送を行うための
内部バス40、及びデータの記憶を行う記憶部50を備
えている。ディスク制御部30は、処理装置1から与え
られたセクタ単位の情報を一旦保持するためのバッファ
メモリ31を有している。セクタは、例えば512バイ
トのデータに、そのセクタの有効性等の情報を持つヘッ
ダ部とエラー訂正用の誤り訂正符号とが付加された53
6バイトの一定の形式を有する情報である。ディスク制
御部30は、インタフェース部10を介して与えられた
アドレス信号に基づいて、セクタ単位の情報を内部バス
40を介して対応する記憶部50に書込む動作と、この
記憶部50に格納されているデータをセクタ単位に読出
す動作とを行う機能を有している。
接続された複数(例えば、15個)のメモリチップ50
a,50b,…,50nで構成されている。これらのメ
モリチップ50a〜50nは、それぞれ異なるアドレス
が付与されているが、いずれも同一構成であり、セクタ
単位の情報を一旦保持するためのバッファメモリ51、
及びセクタ単位のデータを格納するための不揮発性の半
導体メモリ52を有している。半導体メモリ52は、電
源の供給が停止しても記憶内容がそのまま保持されるも
のである。更に各メモリチップ50a〜50nは、バッ
ファメモリ51と半導体メモリ52との間でセクタ単位
のデータの転送制御を行うメモリ制御部53を有してい
る。このようなディスクカードに対して、処理装置1か
らデータの書込み命令が出されると、書込み用のデータ
は、インタフェース部10を介してディスク制御部30
内のバッファメモリ31に一旦保持される。バッファメ
モリ31に保持されたデータは、内部バス40を介し
て、そのアドレスに対応するメモリチップ50i(但
し、i=a〜n)内のバッファメモリ51へ転送されて
保持される。メモリチップ50i内のバッファメモリ5
1に保持されたデータは、メモリ制御部53からの制御
に従って、半導体メモリ52の所定の記憶領域に書込ま
れる。
10、及びバッファメモリ31を介してバッファメモリ
51に転送されるデータの転送時間は、例えば、数10
0μs程度である。一方、バッファメモリ51に一旦保
持されたデータを半導体メモリ52に書込むためには、
例えば、数ms程度の時間を必要とする。このため、記
憶部50を複数のメモリチップ50a〜50nに分割
し、それぞれのメモリチップ50a等に、バッファメモ
リ51及び半導体メモリ52を設けることにより、各バ
ッファメモリ51からそれぞれの半導体メモリ52に、
独立して書込み動作が行われるようにしている。これに
より、処理装置1からディスクカードに対して、ほぼ等
価的に高速度の書込み処理が可能になる。一方、処理装
置1からデータの読出し命令が出されると、CPU20
からの制御により、読出し対象のデータが記憶されたメ
モリチップ50a等に読出し指令が出され、対応する記
憶領域の半導体メモリ52のデータがセクタ単位で読出
される。読出されたデータは、バッファメモリ51に一
旦保持された後、内部バス40を介してディスク制御部
30内のバッファメモリ31に保持される。バッファメ
モリ31に書込まれたデータは、更に、インタフェース
部10を介して処理装置1に転送される。
ディスクカードでは、次のような課題があった。即ち、
ディスクカードは、インタフェース部10においてほぼ
等価的に高速度の書込み及び読出しのアクセス速度を保
持するために、記憶部50を複数のメモリチップ50a
〜50nに分割するとともに、各メモリチップ50a〜
50nにそれぞれバッファメモリ51を設けている。そ
して、各メモリチップ50a〜50nで並行して書込み
動作を行わせることにより、ほぼ等価的に高速書込み動
作を可能にしている。メモリチップ1個当たりの書込み
動作時の所要電流は、例えば、15mA程度である。し
かし、同時に書込み動作をするメモリチップ50a〜5
0nの数が多くなると、その合計の動作電流は大きくな
る。従って、10個のメモリチップ50iが同時に書込
み動作を行うと、記憶部50のみで150mA程度の電
流が必要になる。このため、処理装置1側には、それを
考慮した電流容量を有する電源を備えておかなければな
らなかった。このようなディスクカードは、単にPCの
周辺装置として使用されるだけでなく、例えば、ディジ
タルカメラに装着されて撮影した画像データの記憶用に
も用いられる。ディジタルカメラは、電池で駆動される
ため、画像データの書込み時に大電流を供給することに
は限界があった。本発明は、前記従来技術が持っていた
課題を解決し、同時に書込み動作をするメモリチップ5
0a〜50nの数を限定することにより、大きな電源電
流を必要としないディスクカードを提供するものであ
る。
め、本発明の内の第1の発明は、外部から与えれれたデ
ータを転送するインタフェース手段と、前記データを記
憶する不揮発性の半導体メモリ、及び該データを該半導
体メモリに書込むために一時的に保持するバッファメモ
リをそれぞれ有する複数のメモリチップと、前記インタ
フェース手段を介して転送されてきたデータを対応する
前記メモリチップに出力するとともに、外部からの指定
に基づいて対応する該メモリチップ内のデータを読出し
て該インタフェース手段に出力する制御手段とを備えた
ディスクカードにおいて、前記制御手段を次のように構
成している。即ち、この制御手段は、前記複数のメモリ
チップの内で同時に書込み処理を行っている同時書込み
数を監視し、該同時書込み数が所定数を越えないよう
に、外部から与えられたデータの対応する該メモリチッ
プへの出力を制御するようになっている。
ドにおける制御手段に、次のような機能を追加してい
る。即ち、この制御手段には、前記データを前記メモリ
チップに出力した後、該メモリチップでの所要書込み時
間にほぼ相当する一定時間経過後に、該メモリチップの
書込み完了の監視を開始する機能が追加されている。第
3の発明は、第1または第2の発明のディスクカードの
形状をカード状とし、前記インタフェース手段によって
前記処理装置に着脱自在に接続されるように構成してい
る。第1及び第3の発明によれば、以上のようにディス
クカードを構成したので、次のような作用が行われる。
処理装置からインタフェース手段を介してデータが転送
されてくると、制御手段によって、現在書込み処理を行
っているメモリチップの数が調べられる。書込み処理中
のメモリチップの数が所定数未満であれば、該当するメ
モリチップに対してデータが出力される。もし、書込み
処理中のメモリチップの数が所定数であれば、同時書込
み数が所定数未満になるまで、該当するメモリチップに
対してデータの出力は行われない。そして、同時書込み
数が所定数未満になった時点で、そのデータがメモリチ
ップへ出力される。
作用が行われる。処理装置からインタフェース手段を介
してデータが転送されてくると、制御手段によって、現
在書込み処理を行っているメモリチップの数が調べられ
る。書込み処理中のメモリチップの数が所定数未満であ
れば、該当するメモリチップに対してデータが出力され
る。そして、所要書込み時間にほぼ相当する一定時間経
過後に、書込みが完了したか否かの監視が開始される。
一方、書込み処理中のメモリチップの数が所定数であれ
ば、同時書込み数が所定数未満になるまで、該当するメ
モリチップに対してデータの出力は行われない。そし
て、書込み完了の監視の結果、同時書込み数が所定数未
満になっていれば、そのデータがメモリチップへ出力さ
れ、メモリチップ内の半導体メモリに書込まれる。
の構成図であり、図2の従来のディスクカードと共通の
要素には共通の符号が付されている。このディスクカー
ドは、ディジタルカメラ等に装着可能なように、名刺サ
イズのカード状を形状を有しており、インタフェース手
段(例えば、インタフェース部)10、制御手段(例え
ば、CPU20及びディスク制御部30A)、内部バス
40、及び記憶部50を備えている。インタフェース部
10は、従来のディスクカードと同様に、ディジタルカ
メラやPC等の処理装置1に接続するためのものであ
り、例えば、米国IBM社が提唱したハードディスク用
の規格であるATA(Advanced Technology Attachmen
t)規格に準拠して、処理装置1との間の接続、並びに
データ及び各種の制御信号の送受信を行うものである。
インタフェース部10には、従来と同様にディスクカー
ド内の全体制御を行うCPU20、及び従来とは機能の
異なるディスク制御部30Aが接続されている。
から与えられたセクタ単位の情報(例えば、536バイ
ト)を一旦記憶させるために、複数セクタ分の記憶容量
を有するバッファメモリ31を備えている。このため、
処理装置1からのセクタ単位の情報を記憶部50の動作
状態にかかわらず、バッファメモリ31に空きセクタが
存在する限り、入力することが可能になっている。ディ
スク制御部30Aは、以上の従来の機能に追加して、記
憶部50内のメモリチップ50a〜50nの同時動作数
を監視し、所定数以上のメモリチップ50i(但し、i
=a〜n)が同時に書込み動作をしないように制御する
ための個数管理部32を有している。個数管理部32
は、例えば、図示しない3個のレジスタ32aを持ち、
このレジスタ32aに書込み動作中のメモリチップ50
iのアドレスが登録されるようになっている。内部バス
40は、ディスク制御部30Aと記憶部50との間での
データ転送を行う共通バスであり、アドレス線、データ
線、及び制御線で構成されている。
0によって共通接続された複数(例えば、15個)のメ
モリチップ50a〜50nで構成されている。これらの
メモリチップ50a〜50nは、それぞれ異なるアドレ
スが付与されているが、いずれも同一構成であり、セク
タ単位の情報を一旦蓄積するためのバッファメモリ5
1、及びセクタ単位のデータを格納するための不揮発性
の半導体メモリ52を有している。各半導体メモリ52
は、例えば8Mビットの記憶容量を持ち、電源の供給が
停止しても記憶内容がそのまま保持されるものである。
更に、各メモリチップ50a〜50nは、バッファメモ
リ51と半導体メモリ52との間でセクタ単位のデータ
の転送制御を行うメモリ制御部53を有している。次
に、このように構成されたディスクカードの動作を説明
する。処理装置1からデータの書込み命令が出される
と、書込みデータは、インタフェース部10を介してデ
ィスク制御部30A内のバッファメモリ31に一旦書込
まれる。個数管理部32内の3個のレジスタ32aに
は、書込み動作中のメモリチップ50iのアドレスが登
録されており、データの書込み命令が与えられた時に、
個数管理部32によって、これらの3個のレジスタ32
aの内容がチェックされる。
態のレジスタ32aが存在すれば、その空き状態のレジ
スタ32aに書込み対象のメモリチップ50iのアドレ
スが登録されるとともに、そのメモリチップ50iに、
書込みデータが出力される。これにより、メモリチップ
50i内において、データの書込み動作が開始される。
書込みデータが出力された後、ディスク制御部30Aに
よって、3個のレジスタ32aに登録された書込み動作
中のメモリチップ50iに対する定期的な状態監視が行
われて、書込みの完了が監視される。状態監視では、メ
モリチップ50iに、例えば読出し命令を発して、その
応答がビジー状態であれば書込み動作が未完了であると
判断する。一方、処理装置1からデータの書込み命令が
出された時に、3個のレジスタ32aがすべて使用中で
あれば、たとえデータの書込み対象のメモリチップ50
iが書込み動作を行っていなくても、ディスク制御部3
0Aから、そのメモリチップ50iに対する書込みデー
タの出力は、3個のレジスタ32aに登録されているメ
モリチップ50iの書込み動作の完了まで停止される。
0iの書込み動作の完了が検出されると、その空いたレ
ジスタ32aにメモリチップ50iのアドレスが登録さ
れるとともに、メモリチップ50iに対して書込み命令
が出される。このように、この第1の実施形態のディス
クカードは、ディスク制御部30A内に、メモリチップ
50a〜50nの同時動作数を監視するための個数管理
部32を設けたので、この個数管理部32で設定された
個数以上のメモリチップ50iが同時に書込み動作を行
うことがない。従って、メモリチップ50iの書込み時
に必要となる記憶部50の消費電流は、個数管理部32
で設定された個数に対する消費電流が最大値となる。こ
のため、例えば、ディジタルカメラ等の処理装置1に大
容量の電源を用意する必要がなくなるという利点があ
る。更に、ディスク制御部30A内には、処理装置1か
らの複数のデータを一時的に保持することができるバッ
ファメモリ31を備えているので、たとえメモリチップ
50iの書込み動作が制限されても、処理装置1からの
データを受取ることが可能であり、処理装置1側の処理
に対する影響を軽減している。
におけるディスク制御部の構成図であり、図1中の要素
と共通の要素には共通の符号が付されている。このディ
スク制御部30Bは、図1中のディスク制御部30Aに
代えて用いられるものであり、ディスク制御部30Aに
メモリ制御タイマ33を付加した構成になっている。メ
モリ制御タイマ33は、メモリチップ50iでの所要書
込み時間を計測するための計測タイマ33aを有してい
る。計測タイマ33aは、ディスクカードが最初に書込
み動作をするときに、その書込みに必要とする時間を計
測するためのタイマである。計測タイマ33aの出力側
には、この計測タイマ33aで計測した時間を、所要書
込み時間にほぼ相当する時間として記憶するための時間
保存レジスタ33bが接続されている。そして、時間保
存レジスタ33bの出力側には、個数管理部32で同時
書込み個数の管理に使用する3個のレジスタ32aに対
応して、3個のカウントダウン・タイマ33c,33
d,33eが接続されている。
は、時間保存レジスタ33bからロードされた所要書込
み時間を、時間の経過に従ってカウントダウンし、その
値が0になったときに、該当するメモリチップ50iに
対して書込みの完了の監視を開始するためのものであ
る。このようなディスクカードにおいて、処理装置1か
らデータの書込み命令が出されると、書込み用のデータ
は、インタフェース部10を介してディスク制御部30
B内のバッファメモリ31に一旦書込まれる。個数管理
部32内の3個のレジスタ32a中に空きレジスタが発
生した時点で、その空き状態のレジスタ32aに書込み
対象のメモリチップ50iのアドレスが登録され、その
メモリチップ50iに書込みデータが転送される。更
に、そのレジスタ32aに対応するカウントダウン・タ
イマ33j(但し、j=c〜e)等に、時間保存レジス
タ33bの内容がロードされる。これにより、メモリチ
ップ50i内において、データの書込み動作が開始さ
れ、同時に、カウントダウン・タイマ33jのカウント
ダウン動作が開始される。
なると、その旨がディスク制御部30Bに伝えられ、デ
ィスク制御部30Bによって、該当するメモリチップ5
0iの状態監視が行われる。このように、この第2の実
施形態のディスクカードは、ディスク制御部30内にメ
モリ制御タイマ33を有しており、書込みが完了する時
点でこのメモリ制御タイマ33からの通知が行われるの
で、書込みに必要な所定の時間内はメモリチップ50i
に対する書込み完了の監視を行う必要がない。これによ
り、状態監視のための動作をほとんど行う必要がなくな
り、その動作に伴う消費電力の低減が可能になるという
利点がある。なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例
えば、次の(a)〜(e)のようなものがある。
メラ等に装着可能なように、名刺サイズのカード状を成
しているが、カード状のものに限定するものではない。 (b) インタフェース部10はATA規格のものに限
定されず、一定のフォーマットに従ったデータを転送す
ることができるものであればよい。 (c) メモリチップ50a〜50nの数、記憶容量、
転送速度、及び転送データのサイズ等は、実施形態で説
明した数値に限定するものではない。 (d) 個数管理部32では、メモリチップ50iの同
時動作数を3個に制限しているが、電源容量、データ
量、所要書込み時間等の兼ね合いによって、任意の数に
設定することができる。 (e) 図3のメモリ制御タイマ33は、計測タイマ3
3aによって、最初にメモリチップ50iの所要書込み
動作時間を測定するようになっているが、概略の所要書
き込み動作時間を予め時間保存レジスタ33bに記憶さ
せておけば、計測タイマ33aを省くことができる。
によれば、複数のメモリチップに対する書込みデータの
出力を管理することにより、このメモリチップの同時に
書込み動作を制限する制御手段を設けている。このた
め、一時的に大きな電源電流が流れることを防止するこ
とが可能になり、電源容量を小さくする事ができる。第
2の発明によれば、メモリチップでの所要書込み時間経
過後に、そのメモリチップに対する書込み動作の完了の
監視を行うようにしている。このため、不必要な監視の
ための動作がなくなり、消費電力の低減が可能になる。
第3の発明によれば、ディスクカードをカード状に構成
して、インタフェース手段によって、ディジタルカメラ
等の処理装置に接続できるようにしたので、電源容量の
小さい携帯用の処理装置に装着して使用するディスクカ
ードに適している。
の構成図である。
におけるディスク制御部の構成図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 外部から与えられたデータを転送するイ
ンタフェース手段と、 前記データを記憶する不揮発性の半導体メモリ、及び該
データを該半導体メモリに書込むために一時的に保持す
るバッファメモリをそれぞれ有する複数のメモリチップ
と、 前記インタフェース手段を介して転送されてきたデータ
を対応する前記メモリチップに出力するとともに、外部
からの指定に基づいて対応する該メモリチップ内のデー
タを読出して該インタフェース手段に出力する制御手段
とを備えた不揮発性半導体ディスク装置において、 前記制御手段は、前記複数のメモリチップの内で同時に
書込み処理を行っている同時書込み数を監視し、該同時
書込み数が所定数を越えないように、外部から与えられ
たデータの対応する該メモリチップへの出力を制御する
構成にしたことを特徴とする不揮発性半導体ディスク装
置。 - 【請求項2】 前記制御手段は、前記データを前記メモ
リチップに出力した後、該メモリチップでの所要書込み
時間にほぼ相当する一定時間経過後に、該メモリチップ
の書込み完了の監視を開始する構成にしたことを特徴と
する請求項1記載の不揮発性半導体ディスク装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の不揮発性半導体
ディスク装置は、カード状を成し、前記インタフェース
手段によって前記処理装置に着脱自在に接続されること
を特徴とする不揮発性半導体ディスク装置。
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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