专利名称：用来进行区块管理的方法、记忆装置及其控制器的制作方法
技术领域：
本发明有关于具有多通道的闪存(Flash Memory)的存取(Access),更具体地说，涉及一种用来进行区块管理的方法以及相关的记忆装置及其控制器
背景技术：
近年来由于闪存的技术不断地发展，各种可携式记忆装置(例如符合SD/MMC、CF、MS、XD标准的记忆卡)或具备闪存的固态硬盘(Solid State Drive, SSD)被广泛地实施在诸多应用中。因此，这些记忆装置中的闪存的访问控制遂成为相当热门的议题。以常用的NAND型闪存而言，其主要可区分为单阶细胞(Single LevelCell, SLC)与多阶细胞(Multiple Level Cell,MLC)两大类的闪存。单阶细胞闪存中的每个被当作记忆单元的晶体管只有两种电荷值，分别用来表示逻辑值O与逻辑值I。另外，多阶细胞闪存中的每个被当作记忆单元的晶体管的储存能力则被充分利用，采用较高的电压来驱动，以透过不同级别的电压在一个晶体管中记录两组(或以上)位信息(00、01、11、10);理论上，多阶细胞闪存的记录密度可以达到单阶细胞闪存的记录密度的两倍，这对于曾经在发展过程中遇到瓶颈的NAND型闪存的相关产业而言，是非常好的消息。相较于单阶细胞闪存，由于多阶细胞闪存的价格较便宜，并且在有限的空间里可提供较大的容量，故多阶细胞闪存很快地成为市面上的可携式记忆装置竞相采用的主流。然而，多阶细胞闪存的不稳定性所导致的问题也一一浮现。为了确保记忆装置对闪存的访问控制能符合相关规范，闪存的控制器通常备有某些管理机制以妥善地管理数据的存取。依据相关技术，有了这些管理机制的记忆装置还是有不足之处。举例来说，相关技术的管理机制无法保证在搭配多通道的闪存进行清除运作时能达到最佳的处理效能。尤其是，在针对一超区块(Meta Block)进行一清除运作的期间，若该超区块中在某一通道没有有效页(Valid Page)，则在移动/复制该超区块中的有效数据时该信道处于闲置(Idle)状态。因此，需要一种新颖的方法来进行区块管理，以在进行清除运作时能达到最佳的处理效倉泛。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的管理机制无法保证在搭配多通道的闪存进行清除运作时能达到最佳的处理效能的缺陷，提供一种用来进行区块管理的方法以及相关的记忆装置及其控制器，以解决上述问题。本发明的另一目的在于提供一种用来进行区块管理的方法以及相关的记忆装置及其控制器，以在进行清除运作时能达到最佳的处理效能。本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是提供一种用来进行区块管理的方法，该方法应用于具有多通道(Channel)的闪存(Flash Memory)的控制器,该闪存包含分别对应于该些通道的多个区块，该方法包含有选择具有至少一有效页(Valid Page)的至少一超区块(Meta Block)作为至少一候选超区块以供清除，并且累积(Accumulate)该至少一候选超区块中分别对应于该些通道的区块的各个有效页数量(Valid Page Count),以产生分别对应于该些通道的多个累积值，其中每一超区块中的区块分别对应于该些通道，且每一有效页的数据包含有效数据；以及当侦测到该些累积值均达到一第一门坎值时，针对所有的候选超区块触发一清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。上述本发明所述的方法，其中选择具有该至少一有效页的该至少一超区块作为该至少一候选超区块以供清除的步骤另包含将该至少一超区块的至少一索引暂时地储存在一清除清单，以将该至少一超区块标示为该至少一候选超区块，其中该些候选超区块的索引分别被暂时地储存在该清除清单。上述本发明所述的方法，其中针对该些候选超区块触发该清除运作以在进行该清 除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据的步骤另包含当侦测到该些累积值均达到该第一门坎值时，针对该些索引所指出的该些候选超区块触发该清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。上述本发明所述的方法，其另包含有在触发该清除运作之后，将该至少一索引从该清除列表移除。上述本发明所述的方法，其中选择具有该至少一有效页的该至少一超区块作为该至少一候选超区块以供清除的步骤另包含当侦测到该些累积值中的一最大累积值与一最小累积值之间的差达到一第二门坎值时，暂时地选择具有补偿特性的一超区块作为候选超区块，其中该最大累积值与该最小累积值分别对应于该些通道中的一第一信道与一第二信道，以及于具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量小于对应于该第二通道的区块的有效页数量。上述本发明所述的方法，其中选择具有该至少一有效页的该至少一超区块作为该至少一候选超区块以供清除的步骤另包含当侦测到该些累积值中的该最大累积值与该最小累积值之间的差达到该第二门坎值时，暂时地避免选择不具有补偿特性的任何超区块作为候选超区块，其中在不具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量大于或等于对应于该第二通道的区块的有效页数量。上述本发明所述的方法，其中选择具有该至少一有效页的该至少一超区块作为该至少一候选超区块以供清除的步骤另包含在多个超区块中，选择具有最少有效页的一超区块作为候选超区块。本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是提供上述方法的同时，也对应地提供一种记忆装置，其包含有具有多通道的一闪存，该闪存包含分别对应于该些通道的多个区块；以及一控制器，用来存取(Access)该闪存以及管理该多个区块。另外，该控制器选择具有至少一有效页的至少一超区块作为至少一候选超区块以供清除，并且累积该至少一候选超区块中分别对应于该些通道的区块的各个有效页数量，以产生分别对应于该些通道的多个累积值，其中每一超区块中的区块分别对应于该些通道，且每一有效页的数据包含有效数据。此外，当侦测到该些累积值均达到一第一门坎值时，该控制器针对所有的候选超区块触发一清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。上述本发明所述的记忆装置，其中该控制器将该至少一超区块的至少一索引暂时地储存在一清除清单，以将该至少一超区块标示为该至少一候选超区块；以及该些候选超区块的索引分别被暂时地储存在该清除清单。上述本发明所述的记忆装置，其中当侦测到该些累积值均达到该第一门坎值时，该控制器针对该些索引所指出的该些候选超区块触发该清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。 上述本发明所述的记忆装置，其中在触发该清除运作之后，该控制器将该至少一索引从该清除列表移除。上述本发明所述的记忆装置，其中当侦测到该些累积值中的一最大累积值与一最小累积值之间的差达到一第二门坎值时，该控制器暂时地选择具有补偿特性的一超区块作为候选超区块；以及该最大累积值与该最小累积值分别对应于该些通道中的一第一信道与一第二信道，以及在具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量小于对应于该第二通道的区块的有效页数量。上述本发明所述的记忆装置，其中当侦测到该些累积值中的该最大累积值与该最小累积值之间的差达到该第二门坎值时，该控制器暂时地避免选择不具有补偿特性的任何超区块作为候选超区块；以及在不具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量大于或等于对应于该第二通道的区块的有效页数量。上述本发明所述的记忆装置，其中在多个超区块中，该控制器选择具有最少有效页的一超区块作为候选超区块。本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是提供上述方法的同时，也对应地提供一种记忆装置的控制器，该控制器用来存取具有多通道的一闪存，该闪存包含分别对应于该些通道的多个区块，该控制器包含有一只读存储器(Read Only Memory，ROM)，用来储存一程序代码；以及一微处理器，用来执行该程序代码以控制对该闪存的存取以及管理该多个区块。另外，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器选择具有至少一有效页的至少一超区块作为至少一候选超区块以供清除，并且累积该至少一候选超区块中分别对应于该些通道的区块的各个有效页数量，以产生分别对应于该些通道的多个累积值，其中每一超区块中的区块分别对应于该些通道，且每一有效页的数据包含有效数据。此外，当侦测到该些累积值均达到一第一门坎值时，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器针对所有的候选超区块触发一清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。上述本发明所述的控制器，其中透过该微处理器执行该程序代码的该控制器将该至少一超区块的至少一索引暂时地储存在一清除清单，以将该至少一超区块标示为该至少一候选超区块；以及该些候选超区块的索引分别被暂时地储存在该清除清单。上述本发明所述的控制器，其中当侦测到该些累积值均达到该第一门坎值时，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器针对该些索引所指出的该些候选超区块触发该清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。上述本发明所述的控制器，其中在触发该清除运作之后，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器将该至少一索引从该清除列表移除。上述本发明所述的控制器，其中当侦测到该些累积值中的一最大累积值与一最小累积值之间的差达到一第二门坎值时，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器暂时地选择具有补偿特性的一超区块作为候选超区块；以及该最大累积值与该最小累积值分别对应于该些通道中的一第一信道与一第二信道，以及在具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量小于对应于该第二通道的区块的有效页数量。上述本发明所述的控制器，其中当侦测到该些累积值中的该最大累积值与该最小累积值之间的差达到该第二门坎值时，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器暂时地避免选择不具有补偿特性的任何超区块作为候选超区块；以及在不具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量大于或等于对应于该第二通道的区块的有效
上述本发明所述的控制器，其中在多个超区块中，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器选择具有最少有效页的一超区块作为候选超区块。实施本发明的技术方案，具有以下有益效果依据本发明所实现的区块管理能保证在具有多通道的闪存中进行清除运作时达到最佳的处理效能。相较于相关技术，本发明在不大幅地增加芯片面积及相关成本的状况下就能达到兼顾运作效能与系统资源使用控管的目标。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图IA为依据本发明一第一实施例的一种记忆装置的示意图；图IB为图IA所示的记忆装置在一实施例中的实施细节；图2A为依据本发明一实施例的一种用来进行区块管理的方法的流程图；图2B为图2A所示的方法在一实施例中的实施细节；图3A至图3D分别为图2A所示的方法在一实施例中所涉及的候选超区块；图4A至图4B分别为图2A所示的方法在另一实施例中所涉及的候选超区块。主要组件符号说明
100__记忆装置_
110__内存控制器_
112__微处理器_
J12C__________程序代码_________
权利要求
1.一种用来进行区块管理的方法，该方法应用于具有多通道的闪存的控制器，该闪存包含分别对应于该些通道的多个区块，其特征在于，该方法包含有 选择具有至少一有效页的至少一超区块作为至少一候选超区块以供清除，并且累积该至少一候选超区块中分别对应于该些通道的区块的各个有效页数量，以产生分别对应于该些通道的多个累积值，其中每一超区块中的区块分别对应于该些通道，且每一有效页的数据包含有效数据；以及 当侦测到该些累积值均达到一第一门坎值时，针对所有的候选超区块触发一清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，其中选择具有该至少一有效页的该至少一超区块作为该至少一候选超区块以供清除的步骤另包含 将该至少一超区块的至少一索引暂时地储存在一清除清单，以将该至少一超区块标示为该至少一候选超区块，其中该些候选超区块的索引分别被暂时地储存在该清除清单。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中针对该些候选超区块触发该清除运作以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据的步骤另包含 当侦测到该些累积值均达到该第一门坎值时，针对该些索引所指出的该些候选超区块触发该清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其另包含有 在触发该清除运作之后，将该至少一索引从该清除列表移除。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，其中选择具有该至少一有效页的该至少一超区块作为该至少一候选超区块以供清除的步骤另包含 当侦测到该些累积值中的一最大累积值与一最小累积值之间的差达到一第二门坎值时，暂时地选择具有补偿特性的一超区块作为候选超区块，其中该最大累积值与该最小累积值分别对应于该些通道中的一第一信道与一第二信道，以及于具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量小于对应于该第二通道的区块的有效页数量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中选择具有该至少一有效页的该至少一超区块作为该至少一候选超区块以供清除的步骤另包含 当侦测到该些累积值中的该最大累积值与该最小累积值之间的差达到该第二门坎值时，暂时地避免选择不具有补偿特性的任何超区块作为候选超区块，其中在不具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量大于或等于对应于该第二通道的区块的有效页数量。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，其中选择具有该至少一有效页的该至少一超区块作为该至少一候选超区块以供清除的步骤另包含 在多个超区块中，选择具有最少有效页的一超区块作为候选超区块。
8.—种记忆装置，其特征在于，其包含有 具有多通道的一闪存，该闪存包含分别对应于该些通道的多个区块；以及 一控制器，用来存取该闪存以及管理该多个区块，其中该控制器选择具有至少一有效页的至少一超区块作为至少一候选超区块以供清除，并且累积该至少一候选超区块中分别对应于该些通道的区块的各个有效页数量，以产生分别对应于该些通道的多个累积值，其中每一超区块中的区块分别对应于该些通道，且每一有效页的数据包含有效数据； 其中当侦测到该些累积值均达到一第一门坎值时，该控制器针对所有的候选超区块触发一清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。
9.根据权利要求8所述的记忆装置，其特征在于，其中该控制器将该至少一超区块的至少一索引暂时地储存在一清除清单，以将该至少一超区块标示为该至少一候选超区块；以及该些候选超区块的索引分别被暂时地储存在该清除清单。
10.根据权利要求9所述的记忆装置，其特征在于，其中当侦测到该些累积值均达到该第一门坎值时，该控制器针对该些索引所指出的该些候选超区块触发该清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。
11.根据权利要求9所述的记忆装置，其特征在于，其中在触发该清除运作之后，该控制器将该至少一索引从该清除列表移除。
12.根据权利要求8所述的记忆装置，其特征在于，其中当侦测到该些累积值中的一最大累积值与一最小累积值之间的差达到一第二门坎值时，该控制器暂时地选择具有补偿特性的一超区块作为候选超区块；以及该最大累积值与该最小累积值分别对应于该些通道中的一第一信道与一第二信道，以及在具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量小于对应于该第二通道的区块的有效页数量。
13.根据权利要求12所述的记忆装置，其特征在于，其中当侦测到该些累积值中的该最大累积值与该最小累积值之间的差达到该第二门坎值时，该控制器暂时地避免选择不具有补偿特性的任何超区块作为候选超区块；以及在不具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量大于或等于对应于该第二通道的区块的有效页数量。
14.根据权利要求8所述的记忆装置，其特征在于，其中在多个超区块中，该控制器选择具有最少有效页的一超区块作为候选超区块。
15.一种记忆装置的控制器，该控制器用来存取具有多通道的一闪存，该闪存包含分别对应于该些通道的多个区块，其特征在于，该控制器包含有 一只读存储器，用来储存一程序代码；以及 一微处理器，用来执行该程序代码以控制对该闪存的存取以及管理该多个区块，其中透过该微处理器执行该程序代码的该控制器选择具有至少一有效页的至少一超区块作为至少一候选超区块以供清除，并且累积该至少一候选超区块中分别对应于该些通道的区块的各个有效页数量，以产生分别对应于该些通道的多个累积值，其中每一超区块中的区块分别对应于该些通道，且每一有效页的数据包含有效数据； 其中当侦测到该些累积值均达到一第一门坎值时，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器针对所有的候选超区块触发一清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。
16.根据权利要求15所述的控制器，其特征在于，其中透过该微处理器执行该程序代码的该控制器将该至少一超区块的至少一索引暂时地储存在一清除清单，以将该至少一超区块标示为该至少一候选超区块；以及该些候选超区块的索引分别被暂时地储存在该清除清单。
17.根据权利要求16所述的控制器，其特征在于，其中当侦测到该些累积值均达到该第一门坎值时，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器针对该些索引所指出的该些候选超区块触发该清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。
18.根据权利要求16所述的控制器，其特征在于，其中在触发该清除运作之后，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器将该至少一索引从该清除列表移除。
19.根据权利要求15所述的控制器，其特征在于，其中当侦测到该些累积值中的一最大累积值与一最小累积值之间的差达到一第二门坎值时，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器暂时地选择具有补偿特性的一超区块作为候选超区块；以及该最大累积值与该最小累积值分别对应于该些通道中的一第一信道与一第二信道，以及在具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量小于对应于该第二通道的区块的有效页数量。
20.根据权利要求19所述的控制器，其特征在于，其中当侦测到该些累积值中的该最大累积值与该最小累积值之间的差达到该第二门坎值时，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器暂时地避免选择不具有补偿特性的任何超区块作为候选超区块；以及在不具有补偿特性的该超区块中，对应于该第一通道的区块的有效页数量大于或等于对应于该第二通道的区块的有效页数量。
21.根据权利要求15所述的控制器，其特征在于，其中在多个超区块中，透过该微处理器执行该程序代码的该控制器选择具有最少有效页的一超区块作为候选超区块。
全文摘要
本发明提供一种用来进行区块管理的方法，该方法应用于具有多通道的闪存的控制器，该闪存包含分别对应于该些通道的多个区块，该方法包含有选择具有至少一有效页的至少一超区块作为至少一候选超区块以供清除，并累积该至少一候选超区块中分别对应于该些通道的区块的各个有效页数量，以产生分别对应于该些通道的多个累积值；以及当侦测到该些累积值均达到一门坎值时，针对所有的候选超区块触发一清除运作，以在进行该清除运作的期间同时地移动/复制分别对应于该些信道的有效数据。本发明所实现的区块管理在具有多通道的闪存中进行清除运作时达到最佳的处理效能；在不大幅增加芯片面积及成本的状况下能达到兼顾运作效能与系统资源使用控管的目标。
文档编号G06F12/06GK102637146SQ20111003632
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月11日 优先权日2011年2月11日
发明者沈扬智 申请人:慧荣科技股份有限公司