[发明专利]在终端中转换存储器的地址和数据的设备和方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种在终端中转换存储器的地址和数据的设备和方法。更具体地讲，本公开涉及一种在终端中以这样的方式转换存储器的地址和数据的设备和方法：存储器的整个区域可均匀地受到损耗，并且数据可受到保护。

背景技术

诸如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)的易失性存储器通常被用作主存储器和快速缓冲存储器。鉴于易失性存储器的随机存取和快速操作的优点，易失性存储器适用于存储将在中央处理器(CPU)中处理的代码和数据。然而，如果未向易失性存储器供电，则存储的数据从易失性存储器中被擦除，这使得易失性存储器不能独立用于长期数据存储。因此，诸如硬盘或闪存的非易失性存储器被用作数据存储器。尽管无法进行随机存取且(相对于易失性存储器而言)操作慢，但非易失性存储器适用于永久存储大量数据。

非易失性RAM(NVRAM)最近已被商品化。NVRAM包括相变RAM(PRAM)、磁RAM(MRAM)等。NVRAM像DRAM那样基于字节而随机存取，还具有永久性数据存储器的非易失特性。

换言之，在NVRAM在功能特征上与DRAM相同的同时，NVRAM即使断电也会保存数据。具体地讲，MRAM每单元硅面积比SRAM和DRAM具有更高的集成度。因此，MRAM的成本效益更好。考虑到MRAM的优点，预期DRAM和SRAM将让位于MRAM。

虽然最近的NVRAM将代替DRAM，但NVRAM也面临着一些具有挑战性的问题。

NVRAM的存储单元(cell)由于编程和擦除会受到损耗。由于存储单元因重复写入NVRAM而受到损耗，因此与提供几乎无穷多次写入操作的DRAM相比，NVRAM仅允许有限次数的写入操作。PRAM保证约108次写入，FeRAM保证约1012次写入，并且MRAM保证约1014次写入。

损耗均衡是这样的技术：这项技术考虑到存储器的使用期限，布置数据以通过防止写入周期高度集中于特定单元而使得擦除和重写均匀地分布于存储器的所有单元。

一种易失性存储器NAND闪存通过经由闪存转换层对块和页进行管理，使得每个存储块被均匀使用来防止过度擦除特定存储块(block)。为此，闪存转换层记录和管理每个块的擦除的计数。

如果NVRAM而不是DRAM被用作主存储器，则由于操作系统(OS)和计算机系统(诸如，现有的便携式终端)的较高应用层软件不考虑损耗均衡，因此这是有问题的。

虽然NVRAM确保相对高的耐久性，但可考虑损耗均衡来延长NVRAM的使用期限，从而用NVRAM代替DRAM。

发明内容

技术问题

当NVRAM断电之后又通电时，写在NVRAM上的数据通常被擦除。然而，一些数据仍然余留在NVRAM上。

如果余留数据是诸如密码的重要信息，则信息会有暴露于未授权的第三方的风险。

以上信息仅作为背景信息被呈现以帮助对本公开的理解。至于上述内容中的任何内容是否可应用为针对本公开的现有技术，未做出确定，也未做出断定。

技术方案

为了解决上面讨论的不足，首要目标是提供一种在终端中转换存储器的地址和数据，使得存储器的所有区域可均匀地受到损耗的设备和方法。

本公开的另一方面在于提供一种用于在终端中转换存储器的地址和数据的设备和方法，其中，所述设备和方法执行损耗均衡，使得当NVRAM在终端中被用作主存储器时，存储器的所有区域均匀地受到损耗。

本公开的另一方面在于提供一种在终端中转换存储器的地址和数据的设备和方法，其中，所述设备和方法可保护写在NVRAM上的数据。

本公开的另一方面在于提供在终端中转换存储器的地址和数据的设备和方法，其中，所述设备和方法可保护当NVRAM断电并随后通电时余留在NVRAM上的数据。

根据本公开的一方面，提供一种在终端中转换存储地址的设备。所述设备包括：随机密钥产生器，被配置为在每次终端开启时产生新的随机密钥；地址映射器，被配置为使用随机密钥来转换用于数据写入或数据读取的存储区域的地址，并将转换后的地址发送到存储器，以将数据写入与转换后的地址相应的存储区域，或者从与转换后的地址相应的存储区域读取数据。