本发明涉及一种存储装置，尤其涉及一种存储装置及其资料映射方法。
背景技术：
随着技术的发展，在电脑系统中的存储装置的传输速度也愈来愈快，例如固态硬盘(solid-statedisk)即为可进行快速资料存取的非挥发性存储器。近年来，由各电脑厂商已订立了非挥发性存储器的传输标准，例如进级主机控制器界面(advancedhostcontrollerinterface，ahci)及快捷非挥发性存储器(non-volatilememoryexpress，nvme)等等。上述两种标准级为在存储装置与操作系统端的包含指令集、闪存存储器存取控制、缓存器传输级(registertransferlevel)及驱动程序层等界面标准。
此外，反及闸闪存存储器(nandflash)的成本也愈来愈低，而且以往技术无法达到的大容量固态硬盘机在现在的市面上也愈来愈普及。然而，对于大容量的固态硬盘机而言，采用以往用于容量较小的固态硬盘机的资料映射机制会造成生产成本偏高，且也难以降低生产成本。以往用于容量较小的固态硬盘机中的资料映射机制是在固态硬盘机的控制器中配置一块挥发性存储器(例如dram)，且为了达到快速存取的效果，会将固态硬盘机中的闪存存储器的全部容量的资料的映射表全部放入挥发性存储器中，但是在挥发性存储器中的资料映射表的大小几乎固定为闪存存储器的千分之一。简单来说，若传统的固态硬盘机的闪存存储器的容量为1tb，则在挥发性存储器中的资料映射表的大小需至少有1gb，这会造成挥发性存储器的成本过于高昂。
因此，需要一种固态硬盘机及其资料映射方法以解决上述问题。
技术实现要素：
本发明提供一种存储装置，包括：一非挥发性存储器；一挥发性存储器，用于记录该非挥发性存储器的部分存储空间的一区域资料映射表；一内存控制器，用于与一主控端相连接，并控制该非挥发性存储器及该挥发性存储器的存取，其中，该内存控制器系对存储在该非挥发性存储器中的各档案指派相应的一优先权程度，并依据各档案所相应的该优先权程度将具有最高优先权程度的档案所相应的资料映射关系建立该区域映射表。
本发明还提供一种资料映射方法，用于一存储装置，其中该存储装置包括：一非挥发性存储器、一挥发性存储器以及一内存控制器，该方法包括：将该存储装置与一主控端相连接；利用该挥发性存储器记录该非挥发性存储器的部分存储空间的一区域资料映射表；利用该内存控制器对存储在该非挥发性存储器中的各档案指派相应的一优先权程度；利用该存储器控制器依据各档案所相应的该优先权程度将具有最高优先权程度的档案所相应的资料映射关系建立该区域映射表。
附图说明
图1是依据本发明一实施例中的电脑系统的方块图。
图2是依据本发明一实施例中的区域资料映射表的示意图。
图3是依据本发明一实施例中用于存储装置的资料映射方法的流程图。
附图标记说明：
100～电脑系统110～中央处理器
111～内存控制器120～系统存储器
121～资料池130～存储装置
131～内存控制器132～挥发性存储器
133～非挥发性存储器200～区域资料映射表
202～高优先权区域204～次高优先权区域
206～常用资料区域208～最近使用区域
s310－s370～步骤
具体实施方式
为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。
图1是依据本发明一实施例中的电脑系统的方块图。在一实施例中，电脑系统100包括一中央处理器110、一系统存储器120及一存储装置130。中央处理器110及系统存储器120可视为一主控端(host)。存储装置130包括一内存控制器131、一挥发性存储器132及一非挥发性存储器132。举例来说，内存控制器131例如可支援nvme标准，挥发性存储器132例如是动态随机存取存储器(dram)，且非挥发性存储器133例如是nand闪存存储器，但本发明并不限于此。另外，系统存储器120及存储装置130之间以pcie或sata汇流排做为沟通桥梁。在一实施例中，中央处理器110还包括一内存控制器111，用于控制系统存储器120的资料存取，其中系统存储器120例如是动态随机存取存储器。在另一实施例中，内存控制器111独立于中央处理器110之外。
在一实施例中，内存控制器111由系统存储器120中划分出一资料池121。当中央处理器110想要写入资料至存储装置130时，中央处理器110通过内存控制器111将缓存资料先写入至系统存储器120中的资料池121(例如供dma存取)中，内存控制器131再由资料池121中取得缓存资料，并写入非挥发性存储器132中。
需了解的是，内存控制器131在写入资料至非挥发性存储器132时均是通过一快闪转译层(flashtranslationlayer，ftl)，该快闪转译层负责提供档案系统和在非挥性存储器132中的实体资料层之间的对应，使得操作系统仍然可看到与一般传统硬盘一样的档案系统。需注意的是，上述快闪转译层一般也可称为资料映射表，其存储在挥发性存储器132中，且挥发性存储器132的大小远小于非挥发性存储器133的千分之一。也因此，存储在挥发性存储器132中的资料映射表已无法完全对应非挥发性存储器133中的所有资料。在此情况下的资料映射表也称为区域资料映射表。需了解的是，在非挥发性存储器133中均会存放一份完整的资料映射表，即称为全域资料映射表。
在一实施例中，对于中央处理器110所执行的操作系统来说，并非在固态硬盘机中的所有档案都需要优先存取。通常都是系统资料需进行随机读取(randomaccess)，此部分的系统资料的资料映射表往往需存储在挥发性存储器132中。此外，不同的系统资料的重要程度也会依分类及使用程度而有所区别。更进一步而言，挥发性存储器132的存取时间远小于非挥发性存储器的存取时间，因此如果要从非挥发性存储器读取的资料的映射关系已记录于挥发性存储器的资料映射表，则内存控制器131可依据该资料映射关系直接从非挥发性存储器133读取所要的资料。如果要从非挥发性存储器133读取的资料的映射关系未记录于挥发性存储器132的区域资料映射表，则内存控制器131需从非挥发性存储器中的全域资料映射表找到相应的映射关系，接着才能从非挥发性存储器133读取所要的资料。在一实施例中，若非挥发性存储器133的大小为1t比特组，则本发明中的挥发性存储器132可仅使用32m比特组的大小。
在一实施例中，在内存控制器111将要存储的资料从系统存储器通过内存控制器131写入非挥发性存储器133时，中央处理器110即会在要写入的资料标示其优先程度，且内存控制器131则会依据写入资料的优先程度决定存储于非挥发性存储器133的写入资料是否需要在挥发性存储器132中的区域资料映射表建立相应的对应关系。
举例来说，写入资料的优先权程度可分为复数个层级，例如层级0～7，其中层级0表示最高优先权，层级7则表示最低优先权，但熟习本发明领域的技术者也可视实际情况调整优先程度的层级数量。一般而言，操作系统中的系统资料的档案往往具有较小的档案容量(例如几k比特组至几mb比特组)，且重要程度高。再者，拖慢固态硬盘机的读取速度的通常都是随机读取动作，因为需要常常查询挥发性存储器的区域资料映射表，此部分已在上述实施例中说明过。内存控制器131需先判断所要随机读取的资料的映射关系是否存放于挥发性存储器132的区域资料映射表，故重要性高的系统资料往往会被指派具有最高的优先权。换言之，当中央处理器110想要从非挥发性存储器133读取系统资料时，系统资料的映射关系必定存在于挥发性存储器132的区域资料映射表，故内存控制器131可依据该映射关系，直接从非挥发性存储器133读取所要的系统资料。
相对而言，对于操作系统来说，重要程度较低的是容量较大的档案，例如是多媒体档案、使用者资料等等。在向非挥发性存储器133读取这些容量较大的档案时，尽管这些大档案的资料映射关系并未存放于挥发性存储器132中的区域资料映射表，内存控制器131需再从非挥发性存储器133中的全域资料映射表读取相应的资料映射关系后才能从非挥发性存储器133读取想要的资料。虽然多了一道向全域资料映射表进行查询的动作，但因为在读取这些大档案时都是进行连续读取，故只要知道档案在非挥发性存储器133中开始及结束的分页(page)及区块(block)，即可进行连续读取。再加上固态硬盘机进行连续读取的传输速度非常快，故通常使用者不会感觉到有任何延迟。
图2是依据本发明一实施例中的区域资料映射表的示意图。在一实施例中，存储在挥发性存储器132中的区域资料映射表200也可划分为几个区域，例如：高优先权区域202、次高优先权区域204、常用资料区域206及最近使用区域208。一般而言，在最新从非挥发性存储器133存取过的资料的资料映射关系会被写入至最近使用区域208，无论是系统档案、使用者资料、一般档案、大容量档案等等都可采取相同的动作。高优先权区域202则是优先存放操作系统的系统资料或是特别指定的高优先权资料的资料映射关系，此区域的资料映射关系一经写入后则通常较少更动。次高优先权区域204则存放一般重要的档案的资料映射关系，此区域的资料可能会随着不同优先权程度的资料存取动作而有所改动，即优先权程度较低的资料的资料映射关系会被优先从此区域删除以更换为优先权程度较高的资料的资料映射关系。常用资料区域206则存放最近最常使用的资料的资料映射关系。
图3是依据本发明一实施例中用于存储装置的资料映射方法的流程图。在步骤s310，利用内存控制器131在挥发性存储器132建立与非挥发性存储器133有关的一区域资料映射表。需注意的是，该区域资料映射表并未完全对应非挥发性存储器133的全部存储空间。非挥发性存储器133存储一全域资料映射表，可记录非挥发性存储器133的全部存储空间所相应的资料映射关系。
在步骤s320，主控端通过内存控制器131将存储在非挥发性存储器133中的各档案分别指派相应的一优先权程度。
在步骤s330，依据各档案的该优先程度，将具有较高优先权程度的该档案所相应的资料映射关系写入该区域资料映射表。在本发明中，操作系统的系统资料通常具有最高的优先权，因为系统资料的总容量可能仅有几gb，故所需的资料映射表不会太大，可能仅占数十mb。因为系统资料最需要最快速的存取速度，故其资料映射关系需存放在挥发性存储器中以提高存取速度。
在步骤s340，当一主控端需要读取非挥发性存储器133的资料时，内存控制器131先查询所要读取的资料的资料映射关系是否记录于该区域资料映射表。如果是，则执行步骤s350；如果不是，则执行步骤s360。
在步骤s350，内存控制器131依据所查询到的该资料映射关系直接从非挥发性存储器133中读取所要的资料。
在步骤s360，内存控制器131从非挥发性存储器133中的全域资料映射表取得需要读取的资料的资料映射关系。
在步骤s370，内存控制器131依据从该全域资料映射表所取得的该资料映射关系从该非挥发性存储器133中读取所要的资料。
综上所述，本发明系提供一种存储装置(例如是固态硬盘机)及其资料映射方法。本发明的资料映射方法可以在不是大幅度影响固态硬盘机的存取效能的情况下，有效地减少在大容量的固态硬盘机中的挥发性存储器的大小，使得大容量的固态硬盘机的制造成本得以大幅度降低。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明的范围，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。