或置换，而“最高有效位(most-significant-bit)” 可与“较高有效位(more-significant-bit)” 互用或置换。以三位存储单元非易失性存储器为例，每一字符线对应有最低有效位(LSB)页、中央有效位(CSB)页及最高有效位(MSB)页。其中，LSB页及CSB页可视为较低有效位页，而MSB页则视为较高有效位页。
[0052]在步骤61，自主机50发出的写入命令被控制器51接收到。根据所接收的写入命令所导出或译得的信息(例如主机数据长度及写入位置)，控制器51在步骤62决定填充LSB页数量(即，即将写入的填充LSB页的数量)及填充LSB页指数(即，填充LSB页的开始位置)。如图7A所示，控制器51接收写入命令，其包含的信息当中，主机数据长度为两页，且写入位置开始于数据页O。根据写入命令的信息，控制器51得出填充LSB页数量为三，及填充LSB页指数开始于数据页I。步骤62当中决定填充LSB页数量及填充LSB页指数的细节将于本说明书后续说明。一般来说，根据本实施例的特征之一，仅填充LSB页。再者，对于同一写入命令，写入有主机数据的每一 LSB页所对应的MSB页也会写入有主机数据，使得所写入的LSB页不会受到后续写入命令的干扰，因而形成同一字符线的一组数据页都写入有主机数据。
[0053]接着，在步骤63，控制器51检查目前写入数据页(例如数据页O)是否为LSB页。如果为是，则于步骤64检查目前写入(LSB)数据页的指数或位置(例如O)是否大于或等于填充LSB页指数(例如I)。如果为否，则流程进入步骤65，将主机数据移至缓冲器512。接下来，在步骤66，(位于缓冲器512)缓冲的主机数据写入到非易失性存储器52，因而写入主机数据到(斜线)数据页0，如图7A所示。
[0054]根据步骤67，由于尚有一页数据页待写入，因此流程回到步骤63。于步骤63，经检查判定目前写入数据页(例如数据页I)是LSB页，并于步骤64，经检查判定目前写入(LSB)数据页的指数(例如I)等于填充LSB页指数(例如1)，因此流程进入步骤68，将虚拟数据生成器513所提供的虚拟数据移至缓冲器512。接下来，于步骤66，(位于缓冲器512)缓冲的虚拟数据写入至非易失性存储器52，因而写入虚拟数据至(点状)数据页I。
[0055]重复上述流程直到步骤67判定没有待写入数据页为止。如图7A所示，两(斜线)数据页O与4写入有主机数据，而三(点状)数据页1、2与3则写入有虚拟数据。
[0056]图7B至图7F示出根据图6的流程填充虚拟数据于数据区块。在图7B中，每一命令写入一数据页；在图7C中，每一命令写入两页数据页；在图7D中，每一命令写入四页数据页；在图7E中，每一命令写入八页数据页；在图7F中，每一命令写入十六页数据页。
[0057]以下篇幅将详细描述步骤62如何决定填充LSB页数量及填充LSB页指数。以图7A为例，首先判定两数据页需要写入主机数据。因此，延伸得到两数据页(例如数据页O与I)。接着，决定该两延伸数据页(亦即数据页O与I)是否命中(hit)LSB页。依上述原则继续延伸数据页，直到所延伸数据页(例如数据页4与5)不再命中LSB页为止。此时，包含有主机数据的数据页需尽可能予以配对(例如图7A所示的数据页O与4);否则，包含有主机数据的数据页必须配置于MSB页(例如图7B所示的数据页4)。在决定包含有主机数据的数据页以后，未含有主机数据页的延伸数据页则决定为填充LSB页，藉此，即可决定得到填充LSB页数量及填充LSB页指数。
[0058]相较于第三机制(B卩，写入后填充数据机制)，根据图6流程的实施例仅填充LSB页，然而第三机制则可能填充LSB页与MSB页。再者，本实施例可能于写入主机数据之前或之后填充虚拟数据，然而第三机制仅于写入主机数据后才会填充虚拟数据。比较图7A?7F与图4A?4C可以得知，本实施例的写入放大率低于第三机制。
[0059]图8示出本发明另一实施例的写入填充数据至多位存储单元非易失性存储器52的方法流程图。图8所示流程类似于图6所示流程，不同的地方在于插入步骤81于步骤64与步骤68之间。在步骤81,控制器51检查是否待回收(garbage collect1n, GC)的写入数据区块含有旧数据。如果为是，则在步骤82将旧数据移至缓冲器512，接着将缓冲数据写入非易失性存储器52。因此，图8所示流程系以旧数据作为填充数据，而非图6所示流程以虚拟数据作为填充数据。由于使用较少的虚拟数据作为填充，因此图8所示实施例的效能高于图6所示实施例。在本说明书中，填充数据可指虚拟数据或者旧数据。
[0060]图9A至图9C示出根据图8之的流程填充待回收(GC)旧数据与虚拟数据于数据区块。如图9A所示，主机50发出两写入命令至非易失性存储器52 (例如多阶存储单元(mult1-level cell, MLC)数据区块)，每一命令写入八页(斜线)数据页,而MLC数据区块或单阶存储单元(single-level cell，SLC)数据区块内含有(点状)旧数据待回收。如图9B所示，在MLC区块中，八(斜线)数据页O?5与8?9写入有主机数据，而两(点状)数据页6?7则写入有旧数据。如图9C所示，于MLC区块中，八(斜线)数据页10?14、16?17与20写入有主机数据，一(点状)数据页15写入有旧数据，而两(点状)数据页18?19则写入有虚拟数据。
[0061]图10示出本发明又一实施例的写入填充数据至多位存储单元非易失性存储器52的方法流程图。图10所示流程类似于图8所示流程，不同的地方在于插入步骤101于步骤66与步骤67之间。在步骤101，控制器51检查主机50是否发出停止写入命令。如果为是，则进行第三机制。具体来说，在步骤102，决定填充数据页数量；在步骤103，将虚拟数据移至缓冲器512 ;且在步骤104，根据第三机制写入填充(LSB与MSB)数据页。
[0062]上述实施例所使用的写入顺序仅是众多可能写入顺序的其中之一，其它的写入顺序也可适用于本发明实施例。
[0063]以上所述仅为本发明之优选实施例而已，并非用以限定本发明的权利要求范围；凡其它未脱离发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述的权利要求范围内。
【主权项】
1.一种将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法，包括: 接收写入命令及其主机数据；以及 在将所述主机数据写入至所述多位存储单元非易失性存储器时，以所述填充数据写入至少一个较低有效位LSB页； 其中，对于所述写入命令，写入有所述主机数据的每一所述LSB页所对应的较高有效位MSB页也写入有所述主机数据。
2.如权利要求1所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法，其中该多位存储单元非易失性存储器包括多位存储单元闪存。
3.如权利要求1所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法，其中所述写入步骤包括: 根据所述写入命令所导出的信息，决定所述写入命令的所述LSB页数量，用以代表写入有填充数据的所述至少一个LSB页的数量，并决定所述写入命令的填充LSB页指数，用以代表写入有填充数据的所述至少一个LSB页的开始位置。
4.如权利要求1所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法，其中，所述写入命令的信息包括:所述主机数据的长度，以及所述主机数据的位置。
5.如权利要求1所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法，其中，所述至少一个LSB页是以虚拟数据写入。
6.如权利要求1所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法，其中，所述至少一个LSB页的一部分是以旧数据写入，该旧数据撷取自所述多位存储单元非易失性存储器当中待回收的数据。
7.如权利要求1所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的方法，还包括: 接收停止写入命令；以及 还以所述填充数据写入所述至少一个MSB页。
8.一种写入填充数据至多位存储单元非易失性存储器的系统，包括: 多位存储单元非易失性存储器；以及 控制器，该控制器设置于主机与所述多位存储单元非易失性存储器之间，所述控制器用以接收写入命令及其主机数据，并在将所述主机数据写入至所述多位存储单元非易失性存储器时，以填充数据写入至少一个较低有效位LSB页； 其中，对于所述写入命令，写入有所述主机数据的每一 LSB页所对应的较高有效位MSB页也写入有所述主机数据。
9.如权利要求8所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的系统，其中，所述多位存储单元非易失性存储器包括多位存储单元闪存。
10.如权利要求8所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的系统，其中，所述控制器包括界面，该界面电性耦接至所述主机并与所述主机通信。
11.如权利要求10所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的系统，其中，所述控制器还包括: 缓冲器，该缓冲器设置于所述界面与所述多位存储单元非易失性存储器之间，用以暂存将移动至/自所述非易失性存储器的数据。
12.如权利要求8所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的系统，其中，所述控制器包括虚拟数据生成器，用以提供虚拟数据以写入所述至少一个LSB页。
13.如权利要求8所述的将填充数据写入至多位存储单元非易失性存储器的系统，其中所述控制器包括:旧数据储存器，用以储存旧数据，该旧数据为从所述多位存储单元非易失性存储器中撷取的待回收的数据。
【专利摘要】一种写入填充数据至多位存储单元非易失性存储器的系统及方法，在将主机数据写入至多位存储单元非易失性存储器时，以填充数据写入至少一个较低有效位（LSB）页。对于写入命令，写入有主机数据的每一LSB页所对应的较高有效位（MSB）页也写入有主机数据。
【IPC分类】G11C16-10
【公开号】CN104715796
【申请号】CN201410013953
【发明人】刘伯彦, 张哲玮
【申请人】擎泰科技股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年1月13日
【公告号】US20150170747