数据储存装置及其操作方法与流程

文档序号:15930699发布日期:2018-11-14 01:36阅读:321来源:国知局

本发明有关于使用快闪存储器(flashmemory)的数据储存装置。

背景技术

现今可携式电子装置─如,智慧型手机、平板…等─使用的数据储存装置常以快闪存储器(flashmemory)为储存媒体。快闪存储器与其控制器可制作在一封装中。该封装需锡焊至可携式电子装置的印刷电路板上。锡焊的高温可能导致快闪存储器的内容损坏。锡焊问题为本技术领域一项重要课题。



技术实现要素:

根据本发明一种实施方式所实现的一数据储存装置包括一快闪存储器以及一控制器。该快闪存储器包括一快闪存储器以及一控制器。该快闪存储器包括采单阶存储单元的多个第一类型区块、以及采多阶存储单元的多个第二类型区块。在该数据储存装置锡焊至一印刷电路板之前,该控制器配置上述第一类型区块接收一主机下达的数据。在上述第一类型区块的配置数量达一上限后,该控制器改配置上述第二类型区块接收该主机下达的数据。该控制器在检测到已切换用上述第二类型区块接收该主机下达的数据时,回传一锡焊前写入操作失败信息给该主机。

根据本发明一种实施方式所实现的一数据储存装置操作方法包括:配置一数据储存装置的一快闪存储器提供空间接收一主机下达的数据,该快闪存储器包括采单阶存储单元的多个第一类型区块、以及采多阶存储单元的多个第二类型区块;在该数据储存装置锡焊至一印刷电路板之前,配置上述第一类型区块接收该主机下达的数据;在上述第一类型区块的配置数量达一上限后,改配置上述第二类型区块接收该主机下达的数据;且检测到已切换用上述第二类型区块接收该主机下达的数据时,回传一锡焊前写入操作失败信息给该主机。

下文特举实施例,并配合附图,详细说明本发明内容。

附图说明

图1a、图1b、图1c分别对应slc、mlc、tlc技术,图解不同逻辑意义下,相对闸极浮动电子的存储单元分布概率;

图2图解根据本发明一种实施方式所实现的一数据储存装置200;

图3根据本发明一种实施方式图解主动区块a1以及备用主动区块a2的配置状况,以实现所述产品状态特别考量psa程序;以及

图4以另外一种方式图解控制器202的状态机设计。

符号说明

200~数据储存装置;

202~控制器;

204~快闪存储器;

206~主机;

222~闲置区块池;

224~数据区块池;

402~产品状态特别考量除能(psaoff)状态;

404~数据载入状态;

a1~主动区块;

a2~备用主动区块;

cmd1~指令;

s1、s2、s3~控制器202的状态;

s4~载入完成状态;

s5~产品化操作状态;

t1…t4~时间点。

具体实施方式

以下叙述列举本发明的多种实施例。以下叙述介绍本发明的基本概念,且并非意图限制本发明内容。实际发明范围应依照权利要求书界定。

快闪存储器的存储单元有多种形式。单阶存储单元(singlelevelcell,简称slc)储存单一位元。多阶存储单元(multiplelevelcell,简称mlc)储存两个位元。甚至还有更高阶的存储单元,如三阶存储单元(triplelevelcell,简称tlc),储存三个位元。图1a、图1b、图1c分别对应slc、mlc、tlc技术,图解不同逻辑意义下,相对闸极浮动电子的存储单元分布概率。如图所示,一存储单元的逻辑定义是依照存储单元的闸极浮动电子量划分。单阶存储单元(slc)的逻辑分界较多阶(mlc或tlc)明确。单阶存储单元(slc)的可靠度较高。本发明令锡焊前的快闪存储器提供其中单阶存储单元(slc)储存数据,以应付锡焊高温。

图2图解根据本发明一种实施方式所实现的一数据储存装置200,其中包括一控制器202以及一快闪存储器(flashmemory)204。该控制器202以及该快闪存储器204可封装在一起。在该控制器202的操作下,一主机206(测试板连结的主机、或产品化的可携式电子装置的微处理器)得以对该快闪存储器204进行存取。数据储存装置200在锡焊至可携式电子装置的印刷电路板做成产品前,须先开卡载入基本数据/程序码。为了使写入内容不受后续锡焊高温损毁,本发明进行一产品状态特别考量(productionstateawareness,简写psa)程序,以强健的单阶存储单元(slc)实现锡焊前的数据载入。

快闪存储器204的储存空间可划分为多个区块(blocks)。各区块可划分为多页(pages)。为了接收主机206下达的写入数据,控制器202配置该快闪存储器204的闲置区块池222供应一主动区块a1以及一备用主动区块a2。主动区块a1使用完毕后(例如,写满,或未写满但结束使用)将推入数据区块池224,视为数据区块。在被视为数据区块前,主动区块a1的映射表的类资讯需要被备份在快闪存储器204(如,备份成未标示在图中的系统资讯区块)。此期间,控制器202是以该备用主动区块a2递补供数据载入,以避免漏失。主动区块a1的映射表的类资讯备份完毕、该主动区块a1被视为数据区块后,备用主动区块a2转换用做新的主动区块,且控制器202更自闲置区块池222配置新区块作为新的备用主动区块。本发明在上述产品状态特别考量(psa)程序中,特别以配置采单阶存储单元(slc)的区块作为上述主动区块a1以及备用主动区块a2,使写入其中的数据足以应付锡焊高温。

图3根据本发明一种实施方式图解主动区块a1以及备用主动区块a2的配置状况,以实现所述产品状态特别考量(psa)程序。状态s1,产品状态特别考量(psa)程序除能,控制器202配置采多阶存储单元(mlc)的区块为主动区块a1以及备用主动区块a2。根据主机206下达的一指令cmd1,控制器202切换到状态s2,开始配置采单阶存储单元(slc)的区块来接收数据,以启动产品状态特别考量(psa)程序。如图所示,状态s2中,主动区块a1以及备用主动区块a2的操作特性是逐步变化。时间点t1使新配置的备用主动区块a2采单阶存储单元(slc),此区块在时间点t2将作主动区块a1使用。如图所示,搭配上时间点t2新配置的单阶存储单元(slc)的备用主动区块a2,时间点t2已能确保接收到的数据都是以可靠度高的单阶存储单元(slc)记录,进入有效的数据下载。基本数据/程序码是在主动区块a1以及备用主动区块a2都确实采单阶存储单元(slc)后写入。

状态s2下,单阶存储单元(slc)的可配置区块数量有限。采单阶存储单元(slc)的区块配置数量一旦超标(例如,主机206写入超过5gb的数据),控制器202切换到状态s3,开始配置采多阶存储单元(mlc)的区块来接收数据。如图所示,状态s3中,主动区块a1以及备用主动区块a2的操作特性是逐步变化。时间点t3使新配置的备用主动区块a2采多阶存储单元(mlc),此区块在时间点t4将作主动区块a1使用。如图所示,搭配上时间点t4新配置的多阶存储单元(mlc)的备用主动区块a2,时间点t4回到以多阶存储单元(mlc)接收数据的状态。

主机206可以一指令cmd2判断快闪存储器204是否确实以高可靠度的单阶存储单元(slc)储存数据。控制器202会根据指令cmd2检查本身所在状态。控制器202确认当下的主动区块a1以及备用主动区块a2都是单阶存储单元(slc)、是处于状态s2时,回传锡焊前写入操作成功信息给该主机206,表示指令cmd2检查成功。控制器202随之切换至状态s4,代表锡焊前数据的载入完成,即产品状态特别考量(psa)程序完成。数据储存装置200可安心锡焊至可携式电子装置的印刷电路板。可携式电子装置下次上电,控制器202即知已被产品化(包装入可携式电子装置),进入产品化操作状态s5,将依照消费者模式操作快闪存储器204。

另一种状况下,指令cmd2触发的检查显示当下的主动区块a1与备用主动区块a2已非皆是单阶存储单元(slc)─如,控制器202处于状态s3。此状况下,部分数据是控制器202在状态s3以多阶存储单元(mls)的区块接收,极有可能因锡焊高温损毁。控制器202可回传指令锡焊前写入操作失败信息给主机206,显示指令cmd2检查失败,且回到状态s1。主机206可下达清空指令unmap,无效快闪存储器204所载内容。回到状态s1的控制器202可再次根据主机206下达的指令cmd1重启产品状态特别考量(psa)程序。主机206得以修改基本数据/程序码尺寸,使不大于单阶存储单元(slc)配置上限的基本数据/程序码,得以藉该产品状态特别考量(psa)程序写入耐锡焊高温的单阶存储单元(slc)。一种实施方式中,快闪存储器204的内容清空是由指令cmd1进行。指令cmd1可更设定状态s2配置的单阶存储单元(slc)区块数量。

图4以另外一种方式图解控制器202的状态机设计。产品化前,控制器202的操作包括一产品状态特别考量除能(psaoff)状态402、一数据载入(loading)状态404、以及前述代表载入完成(loadingcomplete)的状态s4。产品状态特别考量除能(psaoff)状态402对应图3的状态s1。基于主机206下达的指令cmd1,控制器202自产品状态特别考量除能状态402切换至数据载入状态404,对应图3的状态s2以及s3,其中有时间点t1至t4的缓步变化。主机202指令cmd2检查若成功(控制器202在状态s2),状态机切换控制器202至载入完成状态s4。断电后再启动将使得控制器进入前述产品化操作状态s5,依照消费者模式操作快闪存储器204。反之,主机202指令cmd2检查若失败(控制器202已进入状态s3),状态机切换控制器202回产品状态特别考量除能(psaoff)状态402,对应图3状态s3至s1的切换。

一种实施方式中,为了简化主机206端对数据储存装置200的操作(如,简化主机206使用的指令数),产品化前(锡焊前),控制器202是以状态404为起始,让产品化前载入的数据就是写入单阶存储单元(slc)。只要数据量符合单阶存储单元(slc)区块的配置量,快闪存储器204内容必然耐锡焊高温。一种实施方式中,对于2g的数据量,单阶存储单元(slc)区块的配置量为5g。

在其他实施例中,多阶存储单元(mlc)的区块的配置使用是替换为三阶存储单元(tlc)的区块。

基于以上概念,本发明还可发展出数据储存装置操作方法。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉本技术领域者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可做些许更动与润饰,因此本发明的保护范围当由权利要求书界定为准。

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