[发明专利]存储器管理方法、存储器控制器与存储器储存装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储器管理方法，特别是涉及一种用于控制可重写式非易失性存储器模块的存储器管理方法与使用此方法的存储器控制器与存储器储存装置。

背景技术

数码相机、移动电话与MP3播放器在这几年来的成长十分迅速，使得消费者对储存媒体的需求也急速增加。由于可重写式非易失性存储器模块（例如，快闪存储器）具有数据非易失性、省电、体积小，以及无机械结构等特性，所以非常适合内建于上述所举例的各种便携式多媒体装置中。

依据每个存储单元可储存的位数，与非（NAND）型快闪存储器可区分为单阶储存单元（Single Level Cell,SLC）NAND型快闪存储器、多阶储存单元（Multi Level Cell,MLC）NAND型快闪存储器与多阶储存单元（Trinary Level Cell,TLC）NAND型快闪存储器，其中SLC NAND型快闪存储器的每个存储单元可储存1个位的数据（即，“1”与“0”），MLC NAND型快闪存储器的每个存储单元可储存2个位的数据并且TLC NAND型快闪存储器的每个存储单元可储存3个位的数据。

以MLC NAND型快闪存储器来说，每个物理区块会包括多个物理页面，每个物理区块会包括下物理页面以及上物理页面。而每一个物理区块都会有擦除次数的上限。当一个物理区块的擦除次数超过上限时，表示此物理区块无法再被使用。相对的来说，当一个物理区块仅使用下物理页面来储存数据时，其擦除次数的上限较大；而当一个物理区块使用下物理页面与上物理页面来储存数据时，其擦除次数的上限较小。因此，如何依照这些特性来管理物理区块，使得可重写式非易失性存储器的使用寿命可以延长，为本领域所关心的议题。

发明内容

本发明的范例实施例中提出一种存储器管理方法、存储器控制器与存储器储存装置，可以延长可重写式非易失性存储器的使用寿命。

本发明在一范例实施例中提出一种存储器管理方法，用于控制可重写式非易失性存储器模块。此可重写式非易失性存储器模块包括多个物理擦除单元，每一个物理擦除单元包括多个物理编程单元组，每一个物理编程单元组包括多个物理编程单元，每一个物理编程单元组的物理编程单元包括一个下物理编程单元与上物理编程单元，其中上物理编程单元编程的速度慢于下物理编程单元。此存储器管理方法包括：设定每一个物理擦除单元的操作模式包括第一模式、第二模式与第三模式，其中第一模式表示所有的物理编程单元可被编程，第二模式表示上物理编程单元为不可被编程，第三模式表示上物理编程单元为不可被编程，并且操作模式无法从第三模式切换至第一模式或第二模式。此存储器管理方法也包括：将物理擦除单元划分为第一区与第二区，其中第一区的每一个物理擦除单元是可切换地操作在第一模式或第二模式，并且第二区的每一个物理擦除单元的操作模式为第三模式；以及，当第一区的第一物理擦除单元属于危险擦除单元时，将第一物理擦除单元的操作模式设定为第三模式，并且将第一物理擦除单元划分为第二区。

在一范例实施例中，上述的存储器管理方法还包括：当第一物理擦除单元的擦除次数大于一个临界值时，判断第一物理擦除单元是属于危险擦除单元。

在一范例实施例中，上述的每一个物理编程单元包括一个数据位区与一个冗余位区。数据位区是用以储存使用者数据，并且冗余位区是用以储存错误检查与校正码。上述的存储器管理方法还包括：读取第一物理擦除单元中的一个第一物理编程单元；根据第一物理编程单元中的错误检查与校正码来判断第一物理编程单元中的使用者数据是否发生错误；若第一物理编程单元的使用者数据发生错误，判断使用者数据的一个错误位数是否超过一个预设值；若此错误位数超过预设值，判断第一物理擦除单元是属于危险擦除单元。

在一范例实施例中，上述的预设值为第一物理编程单元的错误检查与校正码所能校正的上限。

在一范例实施例中，上述的存储器管理方法还包括：配置多个逻辑地址以映射至一部分的物理编程单元，其中逻辑地址相对应的存储器空间的集合为开放存储器空间；判断在第一物理擦除单元被划分为第二区以后，物理擦除单元的可用存储器空间容量是否小于开放存储器空间的容量，其中，可用存储器空间容量为物理擦除单元中可用于储存使用者信息的物理擦除单元的容量总和；以及，若可用存储器空间容量小于开放存储器空间的容量，宣告可重写式非易失性存储器进入一个写入保护状态。

在一范例实施例中，上述的存储器管理方法，还包括：建立一个映射表，其中此映射表示用以记录每一个物理擦除单元的操作模式。