资料写入方法
【专利摘要】本发明提供一种资料写入方法，包括：接收写入档案；判断写入档案的资料量大于第一储存区块尺寸Bx-1以及写入档案的资料量小于或等于第二储存区块尺寸Bx，确定写入档案为可处理档案，x表示资料量所对应的储存区间；对可处理档案进行估算，计算写入档案以第一储存区块尺寸Bx-1写入存储器中的第一写入速度Wx-1以及第一写入时间Tx-1，计算写入档案以第二储存区块尺寸Bx写入存储器中的第二写入速度Wx以及第二写入时间Tx；当第一写入速度Wx-1小于第二写入速度Wx且第一写入时间Tx-1大于第二写入时间Tx时，延展写入档案的储存区块尺寸至第二储存区块尺寸Bx，并以第二写入速度Wx将写入档案写入存储器中。
【专利说明】资料写入方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种资料写入方法，且特别是有关于一种用以提升写入速度的资料写入方法。
【背景技术】
[0002]一般而言，储存装置，例如随身碟、嵌入式多媒体卡(Embedded MMC，eMMC)或固态硬碟，可作为写入资料或读取资料的储存媒体。储存装置具有多个实体区块(physicalblock),且每个实体区块具有多个实体页面(physical page)。当写入资料于实体区块时，必须根据实体页面的顺序写入资料。此外，已被写入资料的实体页面必须先被抹除后才能再次用于写入资料。
[0003]随着半导体技术的发展，储存装置的实体页面的页面容量越来越大。例如，实体页面已普遍被设计为可储存8千位元组(Kilobyte, KB)或更高的资料量，当主机的作业系统以较小的存取单位作为区块尺寸(block size)来储存资料时，存储器控制器需反复地进行资料的读取与整理，才能将资料写入至实体页面中，因而影响写入速度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种资料写入方法，可根据资料量的大小选择适当的储存区块尺寸，使资料能快速地写入存储器中，以提升写入速度及减少写入时间。
[0005]一方面，本发明提供一种资料写入方法，用于将来自档案系统的资料写入至存储器的储存区块中，该资料写入方法包括:
[0006]从该档案系统接收写入档案；
[0007]判断该写入档案的资料量大于第一储存区块尺寸Bx-1以及该写入档案的资料量小于或等于第二储存区块尺寸Bx，确定该写入档案为可处理档案，其中X表示资料量所对应的储存区间；
[0008]对该可处理档案进行估算，计算该写入档案以该第一储存区块尺寸Bx-1写入该存储器中的第一写入速度Wx-1以及第一写入时间Tx-1,其中Tx-1 = Bx-1/Wx-l,并计算该写入档案以该第二储存区块尺寸Bx写入该存储器中的第二写入速度Wx以及第二写入时间Tx，其中Tx = Bx/Wx ;以及
[0009]当该第一写入速度Wx-1小于该第二写入速度Wx，且该第一写入时间Tx-1大于该第二写入时间Tx时，延展该写入档案的储存区块尺寸至该第二储存区块尺寸Bx，并以该第二写入速度Wx将该写入档案写入该存储器中。
[0010]较佳的，该资料写入方法还包括:当该第一写入速度Wx-1小于该第二写入速度Wx，且该第一写入时间Tx-1小于该第二写入时间Tx时，该写入档案维持原尺寸，并以该第一写入速度Wx-1写入该存储器中。
[0011]较佳的，该资料写入方法还包括:当该第一写入速度Wx-1大于该第二写入速度Wx，且该第一写入时间Tx-1小于该第二写入时间Tx时，该写入档案维持原尺寸，并以该第一写入速度Wx-1写入该存储器中。
[0012]较佳的，延展该写入档案的储存区块尺寸至该第二储存区块尺寸Bx之后，还包括:记录该写入档案的原尺寸资讯于映像档中。
[0013]较佳的，该第一写入速度Wx-1与该第二写入速度Wx相对于该第一储存区块尺寸Bx-1与该第二储存区块尺寸Bx的关系以查表法查询。
[0014]较佳的，在从该档案系统接收该写入档案的步骤之后，该方法还包括:
[0015]若判断该写入档案的资料量超过预设的上限值，以该上限值为储存区块尺寸将该写入档案写入该存储器中。
[0016]另一方面，本发明提供另一种资料写入方法，用于将来自档案系统的资料写入至存储器的储存区块中，该资料写入方法包括:
[0017]从该档案系统接收多个写入档案；
[0018]判断该多个写入档案的总资料量Stotal是否超过上限值，若是，减少该多个写入档案的数量，以使该多个写入档案的总资料量小于该上限值；
[0019]当该多个写入档案的数量为大于I的正整数n，且该多个写入档案中的每个写入档案对应的每个资料量Si分别小于或等于相对应的储存区块尺寸Bix的该写入档案为可处理档案，其中i为I至η的正整数，X表示该每个资料量所对应的储存区间；
[0020]对该可处理档案进行估算，计算该多个写入档案分别以该储存区块尺寸Bix写入该存储器中的第一写入速度Wix以及第一写入时间Tix，其中第一写入时间Tix的总和为该每个写入档案对应的该储存区块尺寸Bix与该第一写入速度Wix的比值之和，并计算该多个写入档案对应以第二储存区块尺寸Btotal写入该存储器中的第二写入速度Wtotal以及第二写入时间 Ttotal,其中 Ttotal = Btotal/fftotal ；
[0021]当该第一写入速度Wix小于该第二写入速度Wtotal,且该第一写入时间Tix的总和大于该第二写入时间Ttotal时，延展该多个写入档案的储存区块尺寸至该第二储存区块尺寸Btotal,并以该第二写入速度Wtotal写入该存储器中。
[0022]较佳的，该资料写入方法还包括:当该第一写入速度Wix小于该第二写入速度Wtotal，且该第一写入时间Tix的总和小于该第二写入时间Ttotal时，该多个写入档案维持原尺寸，并减少该多个写入档案的数量。
[0023]较佳的，延展该多个写入档案的储存区块尺寸至该第二储存区块尺寸时，还包括:记录该多个写入档案的原尺寸资讯于映像档中。
[0024]较佳的，该第一写入速度Wix与该第二写入速度Wtotal相对于该第一储存区块尺寸Bix与该第二储存区块尺寸Btotal的关系以查表法查询。
[0025]与现有技术相比，本发明提供的资料写入方法，能够在写入档案的资料量超过预设的上限值时，直接将写入资料写入存储器中；当写入档案的资料量位于目标存储区间内时，存储器控制器能够根据写入资料的资料量的大小选择适当的储存区块尺寸，使资料能快速地写入存储器中，以提升写入速度及减少写入时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为存储器的写入速度及读取速度相对于储存区块尺寸的关系示意图；
[0027]图2为存储器的写入速度及读取速度相对于储存区块尺寸的资料表；
[0028]图3绘示依照本发明一实施例的资料写入方法的流程示意图；
[0029]图4绘示映像档记载的资讯；
[0030]图5绘示依照本发明一实施例的资料写入方法的流程示意图；
[0031]图6绘示映像档记载的资讯。
【具体实施方式】
[0032]为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
[0033]在本实施例的一范例中，提出一种资料写入方法，用于将来自档案系统的资料写入至存储器的储存区块中。存储器可为随身碟、记忆卡、嵌入式多媒体卡或固态硬碟等非挥发性存储器，用于电脑、手机、平板、相机或可与存储器储存装置配合以储存资料的任意装置。当存储器控制器收到档案系统要求写入档案的消息时，从档案系统接收写入档案，检查写入档案的资料量是否符合表定储存区块的尺寸，若资料量超过预设的上限值，不需经过资料量的整理，直接将写入资料写入存储器中。当资料量位于目标储存区间内，经过存储器控制器评估后，写入档案对应以评估后的储存区块尺寸进行资料储存时，可提升写入速度，则对写入档案的资料量进行整理(例如延展或增加资料量)，使写入档案以该储存区块尺寸写入存储器，以提升写入速度或减少写入时间。
[0034]请参照图1及图2，其中图1为存储器的写入速度及读取速度相对于储存区块尺寸的关系图，而图2为存储器的写入速度及读取速度相对于储存区块尺寸的资料表。
[0035]在图1及图2中，由于写入速度或读取速度与储存区块尺寸呈正相关，因此当以较大储存区块尺寸进行资料的写入或读取时，写入速度相对地增加，因此存储器控制器可根据资料量来选择目标储存区间，并计算写入时间或读取时间，以决定资料写入或读取的方式。
[0036]举例来说，以8KB资料量写入的速度相对低于以16KB资料量写入的速度。当写入档案以8KB资料量写入时，写入时间8KB/4.645Mps约等于0.001722秒，若以16KB资料量写入时，写入时间16KB/10.276Mps约等于0.001557秒。因此，以8KB资料量写入的时间相对高于以16KB资料量写入的时间。据此，存储器控制器可以选择将写入档案的资料量延展至16KB资料量，再以对应16KB资料量的写入速度写入存储器中，以减少写入时间。
[0037]以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。
[0038]第一实施例
[0039]请参照图3，其绘示依照本发明一实施例的资料写入方法的流程图。在步骤101中，当档案系统要求写入档案时，存储器控制器从档案系统接收此写入档案。在步骤102中，判断写入档案的资料量是否超过预设的上限值BLimit，若是，进行步骤107，存储器控制器以上限值BLimit为储存区块尺寸将写入档案写入存储器中。也就是说，检查资料表后，表定的上限值BLimit例如预设为32MB，当写入档案的资料量超过表定储存区块的上限值BLimit时，例如超过32MB，存储器控制器以此上限值BLimit为储存区块尺寸将写入档案写入至存储器中，因此不需进行资料量的变更。
[0040]若档案系统检查写入档案的资料量没有超过预设的上限值BLimit，进行步骤103，在步骤103中，当写入档案的资料量未超过预设的上限值BLimit，而是位于表定第一储存区块尺寸Bx-1与表定第二储存区块尺寸Bx之间时，确定写入档案为可处理档案。X代表写入档案的资料量所对应的储存区间。在步骤104中，对可处理档案的写入方式进行估算，以计算何种写入方式比较有利，确定是否需要延展可处理资料的资料量。也就是说，在步骤103中，写入系统检查资料表后，写入档案的资料量大于表定第一储存区块尺寸Bx-1且小于或等于表定第二储存区块尺寸Bx时，计算写入档案对应以表定第一储存区块尺寸Bx-1写入存储器中的第一写入速度Wx-1以及第一写入时间Tx-1，其中Tx-1 =Bx-l/Wx-l，并计算写入档案对应以表定第二储存区块尺寸Bx写入存储器中的第二写入速度Wx以及第二写入时间Tx，其中Tx = Bx/Wx。
[0041]接着，在步骤104中，经过写入系统评估后，当第一写入速度Wx-1小于第二写入速度Wx，且第一写入时间Tx-1大于第二写入时间Tx时，表示写入档案对应以较大表定储存区块尺寸即第二储存区块尺寸Bx写入是有利的写入方式，则进行步骤105，存储器控制器将写入档案的储存区块尺寸延展至表定第二储存区块尺寸Bx，并以第二写入速度Wx将写入档案写入存储器中，以减少写入的时间。
[0042]反之，在步骤104中，经过写入系统评估后，当第一写入速度Wx-1小于第二写入速度Wx，且第一写入时间Tx-1小于第二写入时间Tx时，表示写入档案以原尺寸写入是有利的写入方式，则进行步骤107，写入档案的储存区块尺寸维持原尺寸，并以第一写入速度Wx-1将写入档案写入存储器中，以减少写入的时间。
[0043]在上述实施例中，当写入档案以较大表定储存区块尺寸即第二储存区块尺寸Bx写入时，写入的时间减少，但资料量相对较大，因而增加占用存储器的储存空间。当写入档案以原尺寸写入时，写入的时间增加，但写入档案资料量相对小于延展后的资料量，因此可减少占用存储器的储存空间。在本实施例中，衡量写入的时间与写入的资料量，若写入的时间变少比写入的资料量变多来得重要且有利，则选择写入的时间变少作为写入资料的主要依据。
[0044]接着，在步骤106中，延展写入档案的储存区块尺寸至第二储存区块尺寸之后，记录写入档案的原尺寸资讯于映像档中。请参照图4,其绘示映像档(mapping file)记载的资讯10。映像档可记载逻辑区块与实体区块的映射关系，并可根据实体区块的实体位址找到相对应的写入资料。在上述实施例中，写入资料包含对写入档案的储存区块尺寸延展后的尺寸资讯以及写入档案的原尺寸资讯。在步骤107中，将延展后的写入档案存入存储器中。在后续读取资料的过程中，读取单元可透过映像档找到相对应实体位址上的写入资料以及写入档案的原尺寸资讯，不需读取延展后的冗余资料，以减少资料读取的时间。
[0045]请参照图2，在上述实施例中，第一写入速度Wx-1与第二写入速度Wx相对于表定第一储存区块尺寸Bx-1与表定第二储存区块尺寸Bx的关系例如以查表法查询。查表例如以储存在存储器中的方程式进行逻辑运算或以可程式化界面输入数值来建立，本发明对此不加以限制。
[0046]在图1中，当写入速度或读取速度与储存区块尺寸呈正相关时，储存区块尺寸由BI相对增加至B2时，写入速度则由Wl增加至W2，表示W2-W1/B2-B1的比值(或斜率)大于O。W2-W1/B2-B1的比值(或斜率)越大，表示储存区块尺寸由BI相对增加至B2，写入速度由Wl增加至W2的速度也越快。
[0047]在另一未绘示实施例中，当写入速度或读取速度与储存区块尺寸呈负相关时，储存区块尺寸由BI相对增加至B2时，写入速度则由Wl减少至W2，表示W2-W1/B2-B1的比值(或斜率)小于O。此时，经过写入系统评估后，资料量对应以较大储存区块尺寸B2写入的第二写入时间T2势必会大于对应以较小储存区块尺寸BI写入的第一写入时间Tl，即B2/W2 > B1/W1，表示写入档案对应以原尺寸写入是有利的写入方式，则进行步骤107，写入档案维持原尺寸，并以第一写入速度Wl写入存储器中。
[0048]本发明所述的资料写入方法，能够在写入档案的资料量超过预设的上限值时，直接将写入资料写入存储器中；当写入档案的资料量位于目标存储区间内时，存储器控制器能够根据写入资料的资料量的大小选择适当的储存区块尺寸，使资料能快速地写入存储器中，以提升写入速度及减少写入时间。
[0049]第二实施例
[0050]请参照图5，其绘示依照本发明一实施例的资料写入方法的示意图。在步骤201中，当档案系统要求写入多个档案时，存储器控制器从档案系统接收多个写入档案。在步骤202中，判断写入档案的总资料量是否超过预设的上限值BLimit，若是，进行步骤208，减少此多个写入档案的数量，以使此多个写入档案的总资料量小于上限值BLimit。若当多个写入档案的数量减少至一个时，此一个写入档案的资料量仍超过上限值BLimit，执行步骤209。
[0051]在步骤209中，当写入档案的数量减少至一个时，进行步骤210，以回到第一实施例的步骤101-107进行判断，若单一一个写入档案的资料量仍然超过预设的上限值BLimit时，存储器控制器以此上限值BLimit为储存区块尺寸将档案存入存储器中，因此不需进行资料量的变更。
[0052]在步骤209中，当写入档案的数量大于一个时，回到步骤202中重新计算总资料量，直到此多个写入档案的总资料量未超过预设的上限值BLimit为止。
[0053]在步骤203中，当写入档案的总资料量Stotal小于表定储存区块尺寸Btotal,且每个资料量分别小于或等于相对应的储存区块尺寸Bix时，判断此多个写入档案为可处理档案，其中i为I至η的正整数，X表示每个资料量Si所对应的储存区间。在步骤204中，对可处理档案的写入方式进行估算，以计算何种写入方式比较有利。也就是说，在步骤203中，写入系统检查资料表后，写入档案的每个资料量Si分别小于或等于表定储存区间X的表定储存区块尺寸Bix时，计算此多个写入档案分别对应以表定储存区块尺寸Bix写入存储器中的第一写入速度Wix以及第一写入时间Tix，其中第一写入时间Tix的总和=SUM(Bix/ffix), i为I至η的正整数，η大于等于2。
[0054]接着，计算此多个写入档案对应以表定储存区块尺寸Btotal写入存储器中的第二写入速度Wtotal以及第二写入时间Ttotal,其中Ttotal = Btotal/fftotal?
[0055]在步骤204中，经过写入系统评估后，当各第一写入速度Wix小于第二写入速度Wtotal，且第一写入时间Tix的总和大于第二写入时间Ttotal时，表示写入档案对应以较大表定储存区块尺寸Btotal写入是有利的写入方式，则进行步骤205，存储器控制器将此多个写入档案的储存区块尺寸延展至表定储存区块尺寸Btotal，并以第二写入速度Wtotal与入存储器中，以减少与入的时间。
[0056]反之，在步骤204中，经过写入系统评估后，当各第一写入速度Wix小于第二写入速度Wtotal，且第一写入时间Tix的总和小于第二写入时间Ttotal时，表示写入档案以原尺寸写入是有利的写入方式，则进行步骤208，减少写入档案的数量，当写入档案的数量仍大于I，则重新进行步骤202至204，再次计算何种写入方式比较有利。
[0057]接着,在步骤206中，延展此多个写入档案至第二储存区块尺寸Btotal之后,记录此多个写入档案的原尺寸资讯于映像档中。请参照图6，其绘示映像档记载的资讯20。映像档可记载逻辑区块与实体区块的映射关系，并可根据实体区块的实体位址找到相对应的写入资料。在上述实施例中，写入资料包含写入档案的数量资讯、延展后尺寸资讯以及写入档案的原尺寸资讯。在步骤207中，将延展后的写入档案分别存入存储器中。在后续读取资料的过程中，读取单元可透过映像档找到相对应实体位址上的写入资料以及各个写入档案的原尺寸资讯，不需读取延展后的冗余资料，以减少资料读取的时间。
[0058]本发明所述的资料写入方法，在档案系统要求写入多个档案时，存储器控制器能够根据多个写入资料的资料量的大小选择适当的储存区块尺寸，使资料能快速地写入存储器中，以提升写入速度及减少写入时间。
[0059]本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
【权利要求】
1.一种资料写入方法，用于将来自档案系统的资料写入至存储器的储存区块中，其特征在于，该资料写入方法包括: 从该档案系统接收写入档案； 判断该写入档案的资料量大于第一储存区块尺寸Bp1以及该写入档案的资料量小于或等于第二储存区块尺寸Bx，确定该写入档案为可处理档案，其中X表示资料量所对应的储存区间； 对该可处理档案进行估算，计算该写入档案以该第一储存区块尺寸Bjri写入该存储器中的第一写入速度Wjri以及第一写入时间IV1，其中I^1 = BxViWjri，并计算该写入档案以该第二储存区块尺寸Bx写入该存储器中的第二写入速度Wx以及第二写入时间Tx，其中Tx =Bx/ffx ；以及 当该第一写入速度I1小于该第二写入速度Wx，且该第一写入时间IV1大于该第二写入时间Tx时，延展该写入档案的储存区块尺寸至该第二储存区块尺寸Bx，并以该第二写入速度Wx将该写入档案写入该存储器中。
2.如权利要求1所述的资料写入方法，其特征在于，该资料写入方法还包括:当该第一写入速度Wjri小于该第二写入速度Wx，且该第一写入时间I^1小于该第二写入时间Tx时，该写入档案维持原尺寸，并以该第一写入速度Wjri写入该存储器中。
3.如权利要求1所述的资料写入方法，其特征在于，该资料写入方法还包括:当该第一写入速度Wjri大于该第二写入速度Wx，且该第一写入时间I^1小于该第二写入时间Tx时，该写入档案维持原尺寸，并以该第一写入速度Wjri写入该存储器中。
4.如权利要求1所述的资料写入方法，其特征在于，延展该写入档案的储存区块尺寸至该第二储存区块尺寸Bx之后，还包括:记录该写入档案的原尺寸资讯于映像档中。
5.如权利要求1所述的资料写入方法，其特征在于，该第一写入速度Wjri与该第二写入速度Wx相对于该第一储存区块尺寸Bjri与该第二储存区块尺寸Bx的关系以查表法查询。
6.如权利要求1所述的资料写入方法，其特征在于，在从该档案系统接收该写入档案的步骤之后，该方法还包括: 若判断该写入档案的资料量超过预设的上限值，以该上限值为储存区块尺寸将该写入档案写入该存储器中。
7.一种资料写入方法，用于将来自档案系统的资料写入至存储器的储存区块中，其特征在于，该资料写入方法包括: 从该档案系统接收多个写入档案； 判断该多个写入档案的总资料量Stotal是否超过上限值，若是，减少该多个写入档案的数量，以使该多个写入档案的总资料量小于该上限值； 当该多个写入档案的数量为大于I的正整数n，且该多个写入档案中的每个写入档案对应的每个资料量Si分别小于或等于相对应的储存区块尺寸Bix的该写入档案为可处理档案，其中i为I至η的正整数，X表示该每个资料量所对应的储存区间； 对该可处理档案进行估算，计算该多个写入档案分别以该储存区块尺寸Bix写入该存储器中的第一写入速度Wix以及第一写入时间Tix，其中第一写入时间Tix的总和为该每个写入档案对应的该储存区块尺寸Bix与该第一写入速度Wix的比值之和，并计算该多个写入档案对应以第二储存区块尺寸Btotal写入该存储器中的第二写入速度Wtotal以及第二写入时间 Ttotal,其中 Ttotal = Btotal/fftotal ； 当该第一写入速度Wix小于该第二写入速度Wtotal，且该第一写入时间Tix的总和大于该第二写入时间Ttotal时，延展该多个写入档案的储存区块尺寸至该第二储存区块尺寸Btotal，并以该第二写入速度Wtotal写入该存储器中。
8.如权利要求7所述的资料写入方法，其特征在于，该资料写入方法还包括:当该第一写入速度Wix小于该第二写入速度Wtotal，且该第一写入时间Tix的总和小于该第二写入时间Ttotal时，该多个写入档案维持原尺寸，并减少该多个写入档案的数量。
9.如权利要求7所述的资料写入方法，其特征在于，延展该多个写入档案的储存区块尺寸至该第二储存区块尺寸时，还包括:记录该多个写入档案的原尺寸资讯于映像档中。
10.如权利要求7所述的资料写入方法，其特征在于，该第一写入速度Wix与该第二写入速度Wtotal相对于该第一储存区块尺寸Bix与该第二储存区块尺寸Btotal的关系以查表法查询。
【文档编号】G06F3/06GK104331250SQ201410514833
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】李威寰 申请人:苏州佳世达电通有限公司, 佳世达科技股份有限公司