[发明专利]管理设备和管理方法

说明书

技术领域

本公开涉及管理设备和管理方法。

背景技术

近年来，可写入、读取或电擦除数据的非易失性存储器，比如NAND闪速存储器的容量不断增大。对诸如NAND闪速存储器之类的上述非易失性存储器的数据写入是通过单向地把每个比特从“1”重写为“0”实现的。于是，为了把新数据写入这样的非易失性存储器中，应当在存储器中的数据被一次性擦除并且所有比特都被设定为“1”之后进行写入。在这样的非易失性存储器中，数据写入/读取的最小单元是“页”，而擦除的最小单元是“块”，“块”是多个页的集合。

在这种背景下，已经开发了提高数据写入非易失性存储器的效率的技术。例如，JP 2009-116601A提供了以下管理对非易失性存储器的访问的技术：通过在均为块大小的整数分之一，和页大小的整数倍的平移单元中进行逻辑地址-物理地址变换，把块中目前使用的物理平移单元复制到具有未用物理平移单元的另一个块中，随后擦除初始块，从而使新的未用物理平移单元的数目增大包括在初始块中的无效物理平移单元的数目的技术。

发明内容

例如，在提高对非易失性存储器的数据写入的效率的现有技术，比如在JP 2009-116601A中描述的现有技术(下面简称为“现有技术”)中，按均为块大小的整数分之一，并为页大小的整数倍的平移单元，管理非易失性存储器。此外，在现有技术中，包括对应逻辑平移单元编号和表示块写入顺序的序列号的管理信息被写入非易失性存储器的扩展区中，根据这样的管理信息，构成逻辑地址-物理地址变换表，从而进行管理。

这里，当利用该现有技术时，如果例如，非易失性存储器中的块大小被增大，或者如果非易失性存储器的存储容量增大，那么管理信息的容量将相应增大。诸如NAND闪速存储器之类的非易失性存储器的数据重写次数有限。从而，当管理信息的写入量因管理信息的容量增大而增大时，存在影响非易失性存储器的寿命的可能性。因此，即使当利用该现有技术时，也并不总是能够延长非易失性存储器的寿命。

鉴于上述问题，理想的是提供一种在延长非易失性存储器的寿命的同时，能够管理非易失性存储器的新的改进的管理设备和管理方法。

按照本公开的一个实施例，提供一种管理设备，所述管理设备包括管理非易失性存储器的管理单元，所述非易失性存储器被配置成允许写入、读取或电擦除数据，允许以页为单位进行写入和读取，和允许以包括多个页的块为单位进行擦除。管理单元把构成非易失性存储器的多个物理块分成包括对应于物理块的虚拟块的虚拟区域和包括替代块的替代区域，替代块用于置换包括在虚拟区域中的物理块之中的缺陷物理块，用三级管理单元管理非易失性存储器，所述三级包括物理块的管理、虚拟块的管理和扩展块的管理，扩展块是包括在虚拟区域中的物理块之中，用于临时保存用户数据的物理块，和把用于管理物理块的第一管理信息、用于管理虚拟块的第二管理信息和用于管理扩展块的第三管理信息写入非易失性存储器。

按照上述结构，能够在延长非易失性存储器的寿命的同时，管理非易失性存储器。

当虚拟区域具有单个缺陷物理块时，管理单元可以使对应于缺陷物理块的虚拟块与替代区域中的单个替代块相关联，并把指示该虚拟块和该替代块之间的对应关系的信息作为第一管理信息写入非易失性存储器中，管理单元可利用第一管理信息管理物理块。

替代区域可被分成替代块和第一管理块，第一管理块是用于保存第一管理信息的物理块。当第一管理信息向第一管理块的写入完成时，管理单元在第一管理块上设定第一完成信息，第一完成信息指示第一管理信息的写入已完成。

管理单元可写入其中使得所使用的替代块的地址与对应于替代块的虚拟块的地址相关联的信息，要在下次产生缺陷块时分配的替代块的地址，和被置换的缺陷块的地址，作为第一管理信息。

包括所述多个虚拟块的虚拟区域可被分成作为用于保存用户数据的物理块的用户数据块、扩展块、作为数据已被擦除的物理块的空闲块和作为用于保存第二管理信息的物理块的第二管理块，管理单元可根据以虚拟块大小为单位分割用户数据的地址空间而获得的逻辑块来管理用户数据，管理单元可把指示逻辑块和虚拟块之间的对应关系的第一变换信息，和指示扩展块的信息作为第二管理信息写入第二管理块中，管理单元可利用第二管理信息管理虚拟块。