專利名稱：Nand型快閃存儲器磁盤裝置及檢測邏輯位址的方法
技術領域：
本發(fā)明是有關一種NAND(反及閘)型快閃存儲器磁盤裝置及檢測邏輯位址的方法。
而在快閃存儲器中是以多個byte組成的區(qū)塊(block)為單位進行資料儲存及讀取的使用，每一個可供資料存取的區(qū)塊都具有一實體位址(PhysicalAddress)，以代表在快閃存儲器空間順序，如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)中實體存儲器的地址，同時每一區(qū)塊記錄磁盤機檔案作業(yè)系統(tǒng)(File System)所標示的邏輯位址(Logical Address)，如

圖1(a)所示，且每一實體位址各具有一相對應的邏輯位址；然而，在快閃機制中，由于檔案作業(yè)系統(tǒng)存取資料所需的實體位址及邏輯位址(Logical Address)為非線性的對應關系，無法直接由實體位址推知邏輯位址的所在，習知通常有二種方式來得到相對應的邏輯位址。
第一種方式為在系統(tǒng)開機時先建立一邏輯/實體位址對映表，其是記錄邏輯位址和實體位址之間對映關系的表格，并設計有多個SRAM來儲存記錄該位址對映表，如圖1所示，在建立位址對映表時，以邏輯位址的排列順序為主，而將相對應的實體地址填入表格的內容中，由于原邏輯位址是呈不規(guī)則排列，因此必須從頭到尾排序一次，才能夠建立一個如圖1(b)所示的位址對映表，并將此對映表儲存在SRAM中，此種正向實體/邏輯位址對映表既使只想建立一部分以達到節(jié)省SRAM時，仍須快閃存儲器內的邏輯位址內容從頭到尾搜尋并排序。當系統(tǒng)在存取資料時會先提供一個待查邏輯位址，并利用軟件搜尋在SRAM中的位址對映表，進而快速得到相對于該邏輯位址的實體位址。此種利用位址對映表搜尋邏輯位址的方式雖然具有位址轉換時間短、處理速度快的優(yōu)點，但卻需要大量的SRAM來記錄所有的位址對應關系，所占有的空間面積相當大；且因目前皆將不同IC功能同時整合在一單一系統(tǒng)晶片中，SRAM數(shù)目為固定的，無法依需求而隨時增加SRAM的數(shù)目，造成使用上的限制。
另一種由邏輯位址推知實體位址的方式是無SRAM的設計，亦無需建立任何位址對映表，僅需要利用軟件程序在每次要尋找實體位址所對應的邏輯位址時，在存儲器中從頭開始搜尋，直至搜尋到所需的邏輯位址為止。此種方式是無SRAM的設計，所以不占空間，但因各次要尋找邏輯位址時都必須從頭開始搜尋，搜尋時間慢，使得存儲器存取資料的速度相當慢。
本發(fā)明的上述技術問題是由如下技術方案來實現(xiàn)的。
一種NAND型快閃存儲器磁盤裝置，其特征是在系統(tǒng)開機時先將實體位址與其相對應邏輯位址的關系，直接復制建立一部分實體/邏輯位址對映表，以利用該快閃存儲器磁盤裝置搜尋待查的邏輯位址，該快閃存儲器磁盤裝置包括
一計數(shù)器，持續(xù)發(fā)送一位址信號；一隨機存取存儲器，其內是記錄有該部分實體/邏輯位址對映表，該隨機存取存儲器是根據該位址信號而在該部分實體/邏輯位址對映表中得到一相對的邏輯位址信號，并將其傳送出去；以及一比較器，用以接收該邏輯位址信號及一待查邏輯位址并比較，直至該二邏輯位址為相同，即得到該待查邏輯位址及其相對的實體地址，令計數(shù)器停止運作。
除上述必要技術特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術內容其中在該隨機存取存儲器內的部分實體/邏輯位址對映表中無載有所需的邏輯位址時，則再繼續(xù)復制建立另一部分實體/邏輯位址對映表。
其中該隨機存取存儲器是靜態(tài)隨機存取存儲器。
其中該待查邏輯位址是由電腦系統(tǒng)所發(fā)出的。
本發(fā)明還提供一種用于NAND型快閃存儲器磁盤裝置的檢測邏輯位址的方法，其特征是包括下列步驟在系統(tǒng)開機時先將實體位址與其相對應邏輯位址的關系，直接復制建立一部分實體/邏輯位址對映表，并將其儲存在一隨機存取存儲器中；當系統(tǒng)傳送一待查邏輯位址至一比較器時，先利用一計數(shù)器發(fā)送一位址信號至該隨機存取存儲器；該隨機存取存儲器是根據該位址信號而在該部分實體/邏輯位址對映表中得到一相對的邏輯位址信號，并將其傳送至該比較器；以及該比較器比對該邏輯位址信號及待查邏輯位址是否相同，直至該二邏輯位址相同為止，即令計數(shù)器停止運作，如此即可得到該待查邏輯位址及其相對的實體地址。
本發(fā)明的檢測邏輯位址的方法，除上述必要技術特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術內容其中在該隨機存取存儲器內的部分實體/邏輯位址對映表中無載有所需的邏輯位址時，則再繼續(xù)復制建立另一部分實體/邏輯位址對映表。
其中該隨機存取存儲器是為靜態(tài)隨機存取存儲器。
本發(fā)明是在系統(tǒng)開機時，先將實體位址與其相對應邏輯位址的關系，直接復制建立一反向的部分實體/邏輯位址對映表，并將其儲存在靜態(tài)隨機存取存儲器中，由于本發(fā)明建立的是反向的部分實體/邏輯位址對映表，根本不須從頭到尾排序，只須要直接拷貝部分快閃記憶的邏輯位址內容即可。當系統(tǒng)主機在存取資料時會先提供一個待查邏輯位址給一比較器，此時，一計數(shù)器發(fā)送一位址信號至該靜態(tài)隨機存取存儲器，使其根據位址信號在內建的部分實體/邏輯位址對映表中取得一相對的邏輯位址信號，并將其傳送至比較器，比較器將此邏輯位址信號與系統(tǒng)所提供的格查邏輯位址比較，直至該二邏輯位址為相同，即令計數(shù)器停止運作。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、上述兩種物理位址/邏輯位址轉換方式中，取得一有效的平衡點，使本發(fā)明同時兼顧速度與空間上的問題，以有效的提高資料存取的性能。
2、利用硬件的計算配合使用少量的隨機存取存儲器，以便在不增加太多空間的前提下，同時提高半導體磁盤裝置的處理速度。
以下藉由具體實施例配合附圖詳加說明，當更容易了解本發(fā)明的目的、技術內容、特點及其所達成的功效。
圖2(a)及圖2(b)分別為存儲器中實體位址與邏輯位址的關系示意圖，以及利用本發(fā)明所建立的部分實體/邏輯位址對映表。
圖3為本發(fā)明的半導體邏輯裝置示意圖。
圖4為本發(fā)明檢測邏輯位址的流程圖。
在快閃存儲器中進行資料儲存及讀取的使用時，每一個可供資料存取的區(qū)塊都具有一實體位址，以代表在存儲器中實際的實體存儲器的地址，如圖2(a)所示，每一區(qū)塊各具有一實體地址及其相對應的邏輯位址，且實體位址及邏輯位址為非線性的對應關系。在系統(tǒng)開機進行初始化時，即會先根據圖2(a)的關系表先復制建立一部分的反向位址對映表，請同時參考圖2(b)所示，在建立此反向位址對映表時，以實體位址的排列順序為主，而將相對應的實體地址復制至表格的內容中，以便將該關系圖表的實體位址及其邏輯位址的相對關系直接復制成為一實體/邏輯位址對映表，無須如同習知般必須先從頭到尾讀一次才能夠建立一個位址對映表。在完成此實體/邏輯對映表之后，即將其儲存在靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)內，提供系統(tǒng)隨時搜尋待查邏輯位址。
在系統(tǒng)開機時，先將實體位址與其相對應邏輯位址的關系，依系統(tǒng)SRAM的大小，直接復制建立一如圖2(b)所示的部分實體/邏輯位址對映表，并將此部分實體/邏輯位址對映表儲存在靜態(tài)隨機存取存儲器中。當系統(tǒng)主機在存取資料時會先提供一個待查邏輯位址給一比較器(comparator)14，請參閱圖3所示，此時，一計數(shù)器(counter)10會依序發(fā)送一位址信號至該靜態(tài)隨機存取存儲器12，以根據位址信號在靜態(tài)隨機存取存儲器12內建的部分實體/邏輯位址對映表中取得一相對的邏輯位址信號，并將其傳送至比較器14。
當比較器14接收到靜態(tài)隨機存取存儲器12所產生的邏輯位址信號時，比較器14將此邏輯位址信號與系統(tǒng)所提供的待查邏輯位址比較，若比較結果顯示該二邏輯位址為相同，則得到該待查邏輯位址及其相對的實體地址，旋即令計數(shù)器10停止運作；反之，若比較結果顯示該二邏輯位址為不相同時，則計數(shù)器10將持續(xù)發(fā)送不同的位址信號給靜態(tài)隨機存取存儲器12，并重復上述過程，直至尋找到相同的邏輯位址為止。
其中，在上述隨機存取存儲器內的部分實體/邏輯位址對映表中若無載有所需的邏輯位址時，則再繼續(xù)復制建立另一部分實體/邏輯位址對映表，并重復上述過程，直至尋找到相同的邏輯位址為止。
至此，本發(fā)明的精神已說明完畢，以下特以一具體范例配合流程圖來驗證說明上述半導體磁盤裝置的作用及功效，并使熟習此項技術者將可參酌此范例的描述而獲得足夠的知識而據以實施。
四4圖為本發(fā)明檢測邏輯位址的流程圖，如圖所示，此檢測邏輯位址的方法是包括下列步驟首先，如步驟S10所示，在系統(tǒng)開機時先將實體位址與其相對應邏輯位址的關系，直接復制建立一部分實體/邏輯位址對映表，并將其儲存在一隨機存取存儲器中。
當系統(tǒng)如步驟S12所示傳送一待查邏輯位址至一比較器時，一計數(shù)器是開始發(fā)送一位址信號至該隨機存取存儲器，如步驟S14所示。隨機存取存儲器在接收到該位址信號之后，立刻根據該位址信號而在內建的部分實體/邏輯位址對映表中取得一相對的邏輯位址信號，并將其傳送至該比較器，如步驟S15所示。
在該比較器接收到該邏輯位址信號，即可比對此邏輯位址信號與待查的邏輯位址是否相同，如步驟S18所示，當邏輯位址信號與待查邏輯位址為相同，即表示得到該待查邏輯位址及其相對的實體地址，此時，計數(shù)器旋即停止運作，如步驟S20所示結束整個搜尋過程。相反，若邏輯位址信號與待查邏輯位址經比較器比較后為不相同，即繼續(xù)進行步驟S22，先判斷位址的搜尋是否已達到隨機存取存儲器的末端，若已達到隨機存取存儲器的末端，在搜尋隨機存取存儲器內的該部分實體/邏輯位址對映表中并無載有所需的邏輯位址時，回到步驟S10，再重新復制建立另一部分實體/邏輯位址對映表，并重復接續(xù)的步驟；若搜尋尚未達到隨機存取存儲器的末端，則回到步驟S14，重復上述的步驟，直至得到該待查邏輯位址及其相對的實體地址為止。
由于本發(fā)明所快速復制建立的反向的部分實體/邏輯位址對映表僅為部分的位址關系，所以無需占用太多的隨機存取存儲器，且因本發(fā)明建立的是反向的部分實體/邏輯位址對映表，根本不須從頭到尾排序，僅須直接復制部分快閃記憶的邏輯位址內容即可，較習知快速；再加上本發(fā)明利用半導體磁盤裝置的硬件達到快速搜尋該部分實體/邏輯位址對映表，以得到相對于實體位址的邏輯位址。因此，本發(fā)明是利用硬件的計算配合使用少量的隨機存取存儲器，以便在不增加太多空間的前提下，同時提高半導體磁盤裝置的處理速度，故可在速度與空間的考慮上取得一有效的平衡點，使本發(fā)明同時兼具有速度快與不占空間的優(yōu)點，以有效的提高系統(tǒng)存取資料的性能。
以上所述的實施例僅是為說明本發(fā)明的技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝的人士能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，當不能以此限定本發(fā)明的專利范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內。
權利要求
1.一種NAND型快閃存儲器磁盤裝置，其特征是在系統(tǒng)開機時先將實體位址與其相對應邏輯位址的關系，直接復制建立一部分實體/邏輯位址對映表，以利用該快閃存儲器磁盤裝置搜尋待查的邏輯位址，該快閃存儲器磁盤裝置包括一計數(shù)器，持續(xù)發(fā)送一位址信號；一隨機存取存儲器，其內是記錄有該部分實體/邏輯位址對映表，該隨機存取存儲器是根據該位址信號而在該部分實體/邏輯位址對映表中得到一相對的邏輯位址信號，并將其傳送出去；以及一比較器，用以接收該邏輯位址信號及一待查邏輯位址并比較，直至該二邏輯位址為相同，即得到該待查邏輯位址及其相對的實體地址，令計數(shù)器停止運作。
2.根據權利要求1所述的NAND型快閃存儲器磁盤裝置，其特征是其中在該隨機存取存儲器內的部分實體/邏輯位址對映表中無載有所需的邏輯位址時，則再繼續(xù)復制建立另一部分實體/邏輯位址對映表。
3.根據權利要求1所述的NAND型快閃存儲器磁盤裝置，其特征是其中該隨機存取存儲器是靜態(tài)隨機存取存儲器。
4.根據權利要求1所述的NAND型快閃存儲器磁盤裝置，其特征是其中該待查邏輯位址是由電腦系統(tǒng)所發(fā)出的。
5.一種用于NAND型快閃存儲器磁盤裝置的檢測邏輯位址的方法，其特征是包括下列步驟在系統(tǒng)開機時先將實體位址與其相對應邏輯位址的關系，直接復制建立一部分實體/邏輯位址對映表，并將其儲存在一隨機存取存儲器中；當系統(tǒng)傳送一待查邏輯位址至一比較器時，先利用一計數(shù)器發(fā)送一位址信號至該隨機存取存儲器；該隨機存取存儲器是根據該位址信號而在該部分實體/邏輯位址對映表中得到一相對的邏輯位址信號，并將其傳送至該比較器；以及該比較器比對該邏輯位址信號及待查邏輯位址是否相同，直至該二邏輯位址相同為止，即令計數(shù)器停止運作，如此即可得到該待查邏輯位址及其相對的實體地址。
6.根據權利要求5所述的檢測邏輯位址的方法，其特征是其中在該隨機存取存儲器內的部分實體/邏輯位址對映表中無載有所需的邏輯位址時，則再繼續(xù)復制建立另一部分實體/邏輯位址對映表。
7.根據權利要求5所述的檢測邏輯位址的方法，其特征是其中該隨機存取存儲器是靜態(tài)隨機存取存儲器。
全文摘要
本發(fā)明是揭露一種NAND型快閃存儲器磁盤裝置及檢測邏輯位址的方法，其是在系統(tǒng)開機時先在隨機存取存儲器內復制建立一部分且反向的實體/邏輯位址對映表，并利用由計數(shù)器及比較器等硬件組成的存儲器磁盤裝置的作用，依序搜尋在隨機存取存儲器中的部分實體/邏輯位址對映表，直至得到相對于實體位址的邏輯位址為止。因此，本發(fā)明可在速度與空間上取得一有效的平衡點，使本發(fā)明能在保持處理速度快的前提下，不會占有太多的空間。
文檔編號G06F11/22GK1452181SQ02116148
公開日2003年10月29日 申請日期2002年4月19日 優(yōu)先權日2002年4月19日
發(fā)明者林晉賢 申請人:笙泉科技股份有限公司