專利名稱：損耗均衡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及損耗均衡。
背景技術(shù)：
存儲器裝置(例如快閃存儲器裝置)的存儲器單元最終可因重復(fù)編程及擦除而損 耗。為延長存儲器裝置的總體壽命，可通過損耗均衡以相似速率對存儲器裝置的可尋 址區(qū)段(例如塊或頁)進(jìn)行編程及/或擦除。損耗均衡確保存儲器裝置的存儲器單元均 勻地?fù)p耗，例如，存儲器單元的編程及/或擦除在存儲器裝置的整個壽命內(nèi)針對所有存 儲器單元以相似速率發(fā)生。損耗均衡通常包含對不頻繁地改變的存儲器位置中所存儲
的數(shù)據(jù)與頻繁改變的存儲器位置中所存儲的數(shù)據(jù)的交換，或不頻繁地改變?yōu)槲唇?jīng)分配 存儲器塊的存儲器塊中所存儲的數(shù)據(jù)的移動。因此，存儲器單元的均勻損耗可防止存 儲器裝置的過早故障。

發(fā)明內(nèi)容
本文中揭示損耗均衡的系統(tǒng)及方法。在一個實(shí)施方案中，可在存儲器裝置中指定 參考存儲器位置，且可響應(yīng)于在所述存儲器裝置中存儲數(shù)據(jù)來識別存儲器位置。如果 所識別的存儲器位置與所述參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)，則識別與所述參考存儲器位置相 關(guān)的經(jīng)分配存儲器位置，且均衡所述經(jīng)分配存儲器位置。
在另一實(shí)施方案中，可做出關(guān)于是否均衡與所指定的參考存儲器位置相關(guān)的經(jīng)分 配存儲器位置的確定。如果確定均衡經(jīng)分配存儲器位置，則可分配與經(jīng)分配存儲器位 置相關(guān)的未經(jīng)分配存儲器位置以存儲經(jīng)分配存儲器位置中所存儲的數(shù)據(jù)，且可將經(jīng)分 配存儲器位置解除分配?？蓪⒔?jīng)指定參考存儲器位置重新指定為與經(jīng)解除分配的存儲 器相關(guān)。
在另一實(shí)施方案中，可識別與參考存儲器位置相關(guān)的第一經(jīng)分配存儲器位置，且 還可識別與所述經(jīng)分配存儲器位置相關(guān)的未經(jīng)分配存儲器位置?？煞峙渌鑫唇?jīng)分配 存儲器位置以存儲所述第一經(jīng)分配存儲器位置中所存儲的數(shù)據(jù)，且可將所述第一經(jīng)分 配存儲器位置解除分配?？勺R別與經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的存儲器位置，且可 將所識別的存儲器位置指定為參考存儲器位置。
在另一實(shí)施方案中，存儲器裝置可包括存儲器陣列，其包括界定存儲器塊的存
儲器單元；及存儲器驅(qū)動器，其經(jīng)配置以界定均衡定位符及空閑塊定位符。所述存儲器驅(qū)動器還可經(jīng)配置以參考由所述均衡定位符及空閑塊定位符所指示的相應(yīng)存儲器 塊，且確定所述空閑塊定位符是否與所述均衡定位符相關(guān)聯(lián)。在得到肯定確定后，存 儲器驅(qū)動器可識別相應(yīng)于均衡定位符的己利用存儲器塊，且均衡所述已利用存儲器塊。


圖1是實(shí)例性計算機(jī)裝置的方塊圖。
圖2到圖6是實(shí)施損耗均衡的存儲器裝置架構(gòu)的圖表。
圖7是用于損耗均衡的實(shí)例性過程的流程圖。
圖8是用于均衡經(jīng)分配存儲器的實(shí)例性過程的流程圖。
圖9是用于識別存儲器位置以進(jìn)行損耗均衡的實(shí)例性過程的流程圖。
圖IO是用于確定是否損耗均衡存儲器位置的實(shí)例性過程的流程圖。
圖11是損耗均衡的另一實(shí)例性過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是實(shí)例性計算機(jī)系統(tǒng)100的方塊圖。系統(tǒng)100包含處理器102、數(shù)據(jù)存儲系 統(tǒng)104及通信系統(tǒng)106。舉例來說，組件102、 104及106中的每一者均可由系統(tǒng)總線 108來連接。處理器102可處理數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)104中所存儲或經(jīng)由通信系統(tǒng)106而接 收的指令?？蓪⒏鞣N不同的通用或?qū)Ｓ糜嬎阆到y(tǒng)配置實(shí)施為計算機(jī)系統(tǒng)100，例如個 人計算機(jī)、服務(wù)器計算機(jī)、手持式或膝上型裝置、便攜式通信裝置、可編程消費(fèi)者電 子裝置、游戲系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)等等。
舉例來說，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)104可包含易失性存儲器裝置，例如隨機(jī)存取存儲器 (RAM)，且/或可包含非易失性存儲器裝置，例如只讀存儲器(ROM)及/或快閃存 儲器。還可使用其它易失性及非易失性存儲器裝置。舉例來說，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)104可 存儲操作系統(tǒng)及可由處理器102執(zhí)行的一個或一個以上應(yīng)用程序，以及與所述操作系 統(tǒng)及/或所述應(yīng)用程序相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
通信系統(tǒng)106可經(jīng)由有線或無線通信鏈路傳輸及接收數(shù)據(jù)。舉例來說，通信子系 統(tǒng)106可包含支持一個或一個以上通信協(xié)議(例如電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)802.x 系列協(xié)議(例如以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線個人局域網(wǎng)等等)或某一其它有 線或無線通信協(xié)議)的通信裝置。
數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)104可包含存儲器驅(qū)動器110及非易失性存儲裝置112，例如快閃 存儲器裝置。舉例來說，存儲器驅(qū)動器110可包含用以促進(jìn)對非易失性存儲裝置112 的控制及存取的軟件及/或硬件。舉例來說，存儲器驅(qū)動器IIO可利用邏輯到物理尋址 轉(zhuǎn)譯以用于讀取及寫入操作。顯示且針對以下的圖2描述利用邏輯到物理映射的實(shí)例 性存儲器裝置架構(gòu)。
在一個實(shí)施方案中，存儲器驅(qū)動器110與非易失性存儲裝置112可集成在同一襯底114或裝置上。在另一實(shí)施方案中，存儲器驅(qū)動器110與非易失性存儲裝置112可
處在單獨(dú)的襯底或裝置上，例如，存儲器驅(qū)動器iio可實(shí)施于計算機(jī)系統(tǒng)100內(nèi)的軟
件及/或硬件中，且與實(shí)施非易失性存儲裝置112的襯底或裝置分離。
圖2是存儲器裝置架構(gòu)200的方塊圖。存儲器裝置架構(gòu)200可包含邏輯陣列220、 邏輯到物理映射陣列240及物理陣列260。映射陣列240可界定由邏輯陣列220所界 定的邏輯地址到由物理陣列260所界定的物理地址的映射。舉例來說，映射陣列240 可將邏輯陣列220的m個塊位置動態(tài)地映射到物理陣列260的n個塊位置。在某些實(shí) 施方案中，每一邏輯陣列240塊(例如塊Lx,其中x二O...m-l) —經(jīng)分配則對應(yīng)于經(jīng) 映射物理陣列塊(例如塊Py，其中y-O...n-l)。在某些實(shí)施方案中，nKn以確保用 于損耗均衡的未經(jīng)分配存儲器位置在物理陣列260中可用。然而，還可使用其它實(shí)施 方案，其中m-n或m〉n。
在一個實(shí)施方案中，物理陣列260可由非易失性存儲器裝置(例如快閃存儲器裝 置)來實(shí)現(xiàn)。然而，還可使用其它存儲器裝置。
映射陣列240及物理陣列260可分別具有相關(guān)聯(lián)的存儲器分配旗標(biāo)242及262。 舉例來說，存儲器分配旗標(biāo)242及262可指示與每一存儲器分配旗標(biāo)相關(guān)聯(lián)的每一塊 的內(nèi)容是有效(例如所存儲數(shù)據(jù)的當(dāng)前分配的塊)還是無效(例如可含有過期數(shù)據(jù)、 經(jīng)擦除數(shù)據(jù)或可另外識別為未經(jīng)分配存儲器塊的當(dāng)前未經(jīng)分配塊)。舉例來說，如圖 2中所示，邏輯陣列220當(dāng)前界定至少三個地址(例如塊Lc、 Ld及Le)中所存儲的 數(shù)據(jù)。將邏輯陣列220塊Lc、Ld及Le映射到映射陣列240所界定的對應(yīng)物理陣列260 塊PO、 P1及P2。物理陣列260塊P0、 P1及P2中的每一者均存儲由所抽取的數(shù)據(jù)符 號d表示的數(shù)據(jù)。
物理陣列260的存儲器單元最終可因重復(fù)編程及擦除而損耗。另外，物理陣列260 的某些塊可不是很經(jīng)常地被編程或擦除，且因此物理陣列260中的其它塊更經(jīng)常地被 編程及擦除。為延長物理陣列260的總體壽命，可通過損耗均衡以相似的速率對塊 0... 11-1進(jìn)行編程及/或擦除。損耗均衡確保塊？0... 11-1均勻地?fù)p耗，例如對塊？0... 11-1 的編程及/或擦除在物理陣列260的整個壽命內(nèi)針對所有塊以相似速率發(fā)生。
在實(shí)施方案中，可在物理陣列260中指定參考存儲器位置。舉例來說，所述參考 存儲器位置可由存儲所述參考存儲器位置的位置(例如塊PO的地址PO)的均衡指針 LP來指定?？稍谖锢黻嚵?60中指定另一所識別存儲器位置，例如當(dāng)前有資格接收供 存儲的數(shù)據(jù)(例如未經(jīng)分配存儲器位置)的存儲器位置。舉例來說，所識別存儲器位 置可由存儲所識別存儲器位置的地址的空閑塊指針FBP來指定。舉例來說，在存儲器 裝置初始化(例如整個快閃存儲器的清除)后，均衡指針LP及空閑塊指針FBP可參 考相同存儲器位置，例如物理陣列260中的塊PO。
當(dāng)數(shù)據(jù)存儲在物理陣列260中時，在空閑塊指針FBP所參考的存儲器塊處開始存 儲所述數(shù)據(jù)。在存儲數(shù)據(jù)之后，空閑塊指針FBP遞增以識別有資格接收供存儲的數(shù)據(jù) 的下一存儲器位置。舉例來說，如圖2中所示，在初始化之后，將數(shù)據(jù)d寫入到邏輯陣列220中的地址塊Lc、 Ld及Le所界定的邏輯地址。第一寫入操作在邏輯地址Le 處存儲數(shù)據(jù)；由于空閑塊指針FBP在物理陣列中參考存儲器塊PO以用于所述第一寫 入操作，因此將數(shù)據(jù)存儲在物理陣列的塊PO處，如標(biāo)簽"塊P0:d"所指示。映射表 240將塊P0的地址存儲在與邏輯地址Le相關(guān)聯(lián)的表?xiàng)l目中，且分別將映射表240及 物理陣列260的對應(yīng)存儲器分配旗標(biāo)242及262設(shè)置為1 。可將空閑塊指針FBP遞增 到物理陣列260中的下一可用存儲器塊，例如塊P1。
在又幾次寫入操作(例如分別到邏輯地址Lc及Ld的寫入)之后，空閑塊指針 FBP參考物理層260中的存儲器塊P3。所述過程繼續(xù)以進(jìn)行每一隨后的寫入操作，且 空閑塊指針FBP遍及物理陣列260遞增。最終，空閑塊指針FBP遍歷整個物理陣列 260，此時空閑塊指針FBP與均衡指針LP參考相同存儲器位置，例如物理陣列260 中的塊PO。
在某些實(shí)施方案中，在空閑塊指針FBP的每一遞增之后，過程確定空閑塊指針 FBP所參考的所識別存儲器位置是否與均衡指針LP所參考的參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)。 舉例來說，過程可確定空閑塊指針FBP是等于還是已遞增超過均衡指針LP。舉例來 說，可由界定物理陣列260的存儲器裝置上的硬件及/或軟件邏輯實(shí)施方案(例如閃存 卡上的控制電路)或可由外部裝置(例如存儲器驅(qū)動器裝置中的硬件及/或軟件邏輯實(shí) 施方案)來做出所述確定。
舉例來說，如圖3中所示，空閑塊指針己被遞增n倍且因此現(xiàn)在將第一塊PO的 地址存儲在物理陣列260中，例如在初始化之后向物理陣列260的第n次存儲器塊寫 入之后，空閑塊指針FBP中所存儲的地址滾動到物理陣列260的初始地址PO。然而， 應(yīng)注意，在向物理陣列260的第n次存儲器塊寫入之后，物理陣列260可能具有未經(jīng) 分配存儲器塊。舉例來說，到物理陣列260的第n次寫入與邏輯地址Le中數(shù)據(jù)的存儲 相關(guān)。如圖2中所示，邏輯地址Le最初被映射到物理陣列260中的存儲器塊P0;然 而，第n次寫入導(dǎo)致邏輯地址Le被映射到物理陣列260中的存儲器塊Pn-l。因此， 當(dāng)塊PO中所存儲的數(shù)據(jù)不再被映射到邏輯地址時，將塊PO解除分配。存儲器塊PO 的經(jīng)解除分配的狀態(tài)由設(shè)置為0的對應(yīng)存儲器分配旗標(biāo)262來指示。
在某些實(shí)施方案中，如果由空閑塊指針FBP參考的所識別存儲器位置與均衡指針 LP參考的參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)，則可執(zhí)行損耗均衡操作。在一個實(shí)施方案中，損耗 均衡包含識別與參考存儲器位置相關(guān)的經(jīng)分配存儲器位置。舉例來說，如圖3中所示， 可通過遍及物理陣列260遞增均衡指針LP直到識別具有已設(shè)置分配旗標(biāo)260的存儲 器塊來識別經(jīng)分配存儲器位置。因此，圖3中的均衡指針LP從參考存儲器位置塊P0 遞增到塊P2，塊P2是與參考存儲器位置PO相關(guān)的第一經(jīng)分配存儲器位置。
可接著指定未經(jīng)分配存儲器位置以存儲經(jīng)分配存儲器位置中所存儲的數(shù)據(jù)。在某 些實(shí)施方案中，可例示另一指針以識別未經(jīng)分配存儲器位置。舉例來說，如圖4中所 示，例示空閑均衡指針FLP并將其設(shè)置為等于均衡指針LP。接著遍及物理陣列260 遞增空閑均衡指針FLP直到識別具有已清除的分配旗標(biāo)260的存儲器塊。因此，圖4中的空閑均衡指針FLP從經(jīng)分配存儲器位置塊P2遞增到塊P4，塊P4是與經(jīng)分配存 儲器位置P2相關(guān)的第一未經(jīng)分配存儲器位置。
因此，均衡指針LP及空閑均衡指針FLP識別待均衡的存儲器塊(例如塊P2)及 待均衡的塊中當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)的目的地(例如塊P4)。圖5描繪在將物理陣列260的 存儲器塊P2中所存儲的數(shù)據(jù)移動到存儲器塊P4之后的映射。歸因于數(shù)據(jù)移動，存儲 器塊P2的分配旗標(biāo)262得以清除，且存儲器塊P4的分配旗標(biāo)262得以設(shè)置。另外， 以邏輯塊P4的地址來更新映射陣列240中的邏輯塊Lc的映射。
在一個實(shí)施方案中，在將經(jīng)分配存儲器位置(例如存儲器塊P2)中所存儲的數(shù)據(jù) 移動到未經(jīng)分配存儲器位置(例如存儲器塊P4)之后，可將均衡指針LP設(shè)置為空閑 均衡指針FLP的值，如圖5中所指示，且可將空閑均衡指針FLP解除分配。然而，還 可將均衡指針LP設(shè)置為其它值。舉例來說，在一個實(shí)施方案中，可將均衡點(diǎn)LP設(shè)置 到在空閑均衡指針FLP所參考的存儲器位置之后發(fā)生的第一未經(jīng)分配存儲器位置；在 另一實(shí)施方案中，均衡點(diǎn)LP可保持設(shè)置到先前分配的存儲器位置(例如圖5中的塊 P2);或可設(shè)置為某一其它值。
一旦損耗均衡過程完成，系統(tǒng)即可如先前描述繼續(xù)寫入邏輯及物理塊。在某些實(shí) 施方案中，當(dāng)空閑塊指針FBP第二后續(xù)次等于或遞增超過均衡指針LP時，將發(fā)生另 一均衡操作，因?yàn)榭臻e塊指針FBP值很有可能在損耗均衡操作之后的均衡指針LP值 之后不遠(yuǎn)，且因此在相對小數(shù)目的寫入操作之后可能再次相等。
在某些實(shí)施方案中，可在均衡指針LP的存儲器位置參考之后將空閑塊指針FBP 設(shè)置到第一未經(jīng)分配存儲器位置。因此，損耗均衡可在空閑塊指針FBP再次等于或遞 增超過均衡指針LP時發(fā)生。
在某些實(shí)施方案中，每當(dāng)空閑塊指針FBP的值等于或遞增超過均衡指針LP的值 時，過程即可確定是否要執(zhí)行損耗均衡操作。舉例來說，可由界定物理陣列260的存 儲器裝置上的硬件及/或軟件邏輯實(shí)施方案(例如閃存卡上的控制電路)或可由外部裝 置(例如存儲器驅(qū)動器裝置中的硬件及/或軟件邏輯實(shí)施方案)來做出所述確定。
在一個實(shí)施方案中，損耗均衡條件的發(fā)生可引起損耗均衡操作。舉例來說，在一 個實(shí)施方案中，損耗均衡條件可在每次空閑塊指針FBP值等于或遞增超過均衡指針 LP值時發(fā)生；在另一實(shí)施方案中，損耗均衡條件可在每m次空閑塊指針FBP值等于 或遞增超過均衡指針LP值時發(fā)生。
還可使用其它損耗均衡條件，例如損耗均衡過程的延遲執(zhí)行直到期間用戶過程可 不要求處理資源的時間，例如在關(guān)斷或啟動過程期間；等等。在一個實(shí)施方案中，如 果均衡指針LP與空閑塊指針FBP相等，則操作系統(tǒng)可標(biāo)記用于交換的存儲器塊并反 轉(zhuǎn)所述存儲器塊直到執(zhí)行均衡過程。在另一實(shí)施方案中，如果均衡指針LP與空閑塊 指針FBP相等，則操作系統(tǒng)可標(biāo)記用于交換的存儲器塊；然而，如果在均衡過程開始 之前已移動經(jīng)標(biāo)記以用于進(jìn)行均衡的存儲器塊或?qū)⑵錁?biāo)記為未經(jīng)分配，則可取消均衡 過程。在某些實(shí)施方案中，均衡指針LP與空閑均衡指針FLP可組合為單個指針。還可 使用其它存儲器塊分配及解除分配資源，例如可使用另一表(例如分配表)來代替上 文描述的指針及分配旗標(biāo)。
還可使用其它均衡實(shí)施方案。舉例來說，在均衡操作期間可均衡數(shù)個存儲器塊。 如圖6中所示，空閑塊指針FBP最初參考物理陣列260中的最后存儲器塊Pn-l;在執(zhí) 行寫入操作且將數(shù)據(jù)存儲在物理陣列260存儲器塊Pn-l中之后，將空閑塊指針FBP 遞增到下一未經(jīng)分配存儲器塊，例如存儲器塊P1，且因此遞增超過均衡指針LP，從 而觸發(fā)均衡操作。然而，圖6的均衡操作將存儲器位置(例如存儲器位置P2及P3) 的相連塊移動到兩個未經(jīng)分配存儲器位置，例如存儲器塊P4及P5。
在某些實(shí)施方案中，在均衡操作期間可均衡數(shù)個非相連存儲器塊，例如可損耗均 衡經(jīng)分配存儲器的下q個塊，等等。在某些實(shí)施方案中，特定的存儲器塊可免于損耗 均衡，例如識別為故障塊的存儲器塊；或可用作系統(tǒng)數(shù)據(jù)的固定位置的存儲器塊PO。
圖7是損耗均衡的實(shí)例性過程700的流程圖。舉例來說，實(shí)例性過程700可實(shí)施 于非易失性存儲裝置112中或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110中 或某一其它硬件及/或軟件存儲器資源中。
階段702在存儲器裝置中指定參考存儲器位置。舉例來說，非易失性存儲裝置112 或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110可將均衡指針LP與存儲器位 置相關(guān)聯(lián)以將存儲器位置指定為參考存儲器位置。
階段704響應(yīng)于在存儲器裝置中存儲數(shù)據(jù)來識別存儲器位置。舉例來說，非易失 性存儲裝置U2或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器IIO可響應(yīng)于在存 儲器裝置中存儲數(shù)據(jù)而將空閑塊指針FBP與存儲器位置相關(guān)聯(lián)。
階段706確定所識別存儲器位置是否與參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)。舉例來說，非易 失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器IIO可確定空閑 塊指針FBP是等于還是己遞增超過均衡指針LP。
如果階段706確定所識別存儲器位置不與參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)，則過程返回到 階段704。然而，如果階段706確定所識別存儲器位置與參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)，則 階段708識別與參考存儲器位置相關(guān)的經(jīng)分配存儲器位置。舉例來說，非易失性存儲 裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110可將均衡指針LP遞 增到第一經(jīng)分配存儲器位置，舉例來說，例如圖3的存儲器塊P2。
階段708均衡經(jīng)分配存儲器位置。舉例來說，非易失性存儲裝置112或與非易失 性存儲裝置H2相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器IIO可將第一經(jīng)分配存儲器位置中所存儲的數(shù) 據(jù)移動到未經(jīng)分配存儲器位置。
圖8是均衡經(jīng)分配存儲器的實(shí)例性過程800的流程圖。舉例來說，實(shí)例性過程800 可實(shí)施于非易失性存儲裝置112中或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器 110中或某一其它硬件及/或軟件存儲器資源中。
階段802識別與經(jīng)原始分配的存儲器位置相關(guān)的第一未經(jīng)分配存儲器位置。舉例來說，非易失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110 可從均衡指針LP的地址遞增空閑均衡指針FLP以識別未經(jīng)分配存儲器位置。
階段804分配第一未經(jīng)分配存儲器位置以存儲所述經(jīng)原始分配的存儲器位置中所 存儲的數(shù)據(jù)。舉例來說，非易失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的 存儲器驅(qū)動器110可將數(shù)據(jù)存儲在由空閑均衡指針指向的未經(jīng)分配存儲器位置中并將 對應(yīng)的分配旗標(biāo)262設(shè)置為1，即，可將所述經(jīng)原始分配的存儲器位置中所存儲的數(shù) 據(jù)移動到未經(jīng)分配存儲器位置，且因此未經(jīng)分配存儲器位置的狀態(tài)可變?yōu)榻?jīng)分配存儲 器位置。
階段806將經(jīng)原始分配的存儲器位置解除分配。舉例來說，非易失性存儲裝置112 或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110可對在均衡過程期間將數(shù)據(jù)從 其移動到0的經(jīng)原始分配的存儲器位置的對應(yīng)分配旗標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，從而將經(jīng)原始分配 的存儲器位置解除分配。
階段808指定與經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的參考存儲器位置。舉例來說，非 易失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110可將均衡 指針LP從經(jīng)解除分配的存儲器位置遞增到另一存儲器位置。
圖9是用于識別存儲器位置以用于損耗均衡的實(shí)例性過程900的流程圖。舉例來 說，實(shí)例性過程900可實(shí)施于非易失性存儲裝置112中或與非易失性存儲裝置112相 關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110中或某一其它硬件及/或軟件存儲器資源中。
階段902使每一存儲器位置與對應(yīng)的存儲器分配旗標(biāo)相關(guān)聯(lián)。舉例來說，非易失 性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110可使物理陣列 260中的每一存儲器位置與存儲器分配旗標(biāo)262相關(guān)聯(lián)。
階段904識別與指示經(jīng)分配存儲器位置的存儲器分配旗標(biāo)相關(guān)聯(lián)的存儲器位置。 舉例來說，非易失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器 IIO可識別具有設(shè)置為1的分配旗標(biāo)262的存儲器位置并將均衡點(diǎn)LP設(shè)置為等于所識 別存儲器位置的地址。
階段906識別與指示未經(jīng)分配存儲器位置的存儲器分配旗標(biāo)相關(guān)聯(lián)的存儲器位 置。舉例來說，非易失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū) 動器110可識別具有設(shè)置為0的分配旗標(biāo)262的存儲器位置并將空閑均衡點(diǎn)FLP設(shè)置 為等于所識別存儲器位置的地址。
圖10是用于確定是否損耗均衡存儲器位置的實(shí)例性過程1000的流程圖。舉例來 說，實(shí)例性過程1000可實(shí)施于非易失性存儲裝置112中或與非易失性存儲裝置112 相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110中或某一其它硬件及/或軟件存儲器資源中。
階段1002響應(yīng)于在存儲器裝置中存儲數(shù)據(jù)來識別存儲器位置。舉例來說，非易 失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110可響應(yīng)于在 存儲器裝置中存儲數(shù)據(jù)而將空閑塊指針與存儲器位置相關(guān)聯(lián)。
階段1004確定所識別存儲器位置是否與參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)。舉例來說，非易失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110可確定空 閑塊指針FBP是等于還是已遞增超過均衡指針LP。
如果階段1004確定所識別存儲器位置不與參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)，則過程返回 到階段1002。然而，如果階段1004確定所識別存儲器位置與參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)， 則階段1006確定是否滿足損耗均衡條件。舉例來說，非易失性存儲裝置112或與非易 失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110可確定是否已發(fā)生上文描述的損耗均衡 條件中的一者或一者以上。
如果階段1006確定不滿足損耗均衡條件，則過程返回到階段1002。然而，如果 階段1006確定滿足損耗均衡條件，則階段1008執(zhí)行損耗均衡過程。舉例來說，非易 失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器IIO可執(zhí)行上文 描述的損耗均衡過程中的一者。
圖11是損耗均衡的實(shí)例性過程1100的流程圖。舉例來說，實(shí)例性過程1000可 實(shí)施于非易失性存儲裝置112中或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器 110中或某一其它硬件及/或軟件存儲器資源中。
階段1102識別與參考存儲器位置相關(guān)的第一經(jīng)分配存儲器位置。舉例來說，非 易失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器IIO可從均衡 指針LP的當(dāng)前地址遞增均衡指針LP以識別經(jīng)分配存儲器位置。階段1104識別與第 一經(jīng)分配存儲器位置相關(guān)的未經(jīng)分配存儲器位置。舉例來說，非易失性存儲裝置112 或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器IIO可將空閑均衡指針FLP從經(jīng)遞 增均衡指針LP的當(dāng)前地址遞增以識別未經(jīng)分配存儲器位置。
階段1106分配未經(jīng)分配存儲器位置以存儲第一經(jīng)分配存儲器位置中所存儲的數(shù) 據(jù)。舉例來說，非易失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū) 動器110可將數(shù)據(jù)存儲在由空閑均衡指針?biāo)赶虻奈唇?jīng)分配存儲器位置中并將對應(yīng)的 分配旗標(biāo)262設(shè)置為1。
階段1108將第一經(jīng)分配存儲器位置解除分配。舉例來說，非易失性存儲裝置112 或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器IIO可對在均衡過程期間將數(shù)據(jù)從 其移動到0的存儲器位置的對應(yīng)分配旗標(biāo)進(jìn)行設(shè)置。
階段1110識別與經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的存儲器位置。舉例來說，非易 失性存儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器IIO可識別由空 閑均衡指針FLP所參考的存儲器位置或從空閑均衡指針FLP遞增的第一未經(jīng)分配存儲 器位置。
階段1112將所識別存儲器位置指定為參考存儲器位置。舉例來說，非易失性存 儲裝置112或與非易失性存儲裝置112相關(guān)聯(lián)的存儲器驅(qū)動器110可將均衡指針LP 設(shè)置到在階段1110中所識別的存儲器位置的地址。
上文的圖2到圖11描述塊級處的均衡。對于其中以頁為基礎(chǔ)進(jìn)行寫入操作的存 儲器裝置，可在寫入操作遞增到下一物理塊上時更新映射表240和指針。類似地，上述過程可適于包含順序?qū)ぶ贩桨傅娜魏未鎯ζ骷軜?gòu)。
本專利文件中所描述的設(shè)備、方法、流程圖及結(jié)構(gòu)方塊圖可實(shí)施于包含程序代碼 的計算機(jī)處理系統(tǒng)中，所述程序代碼包括可由計算機(jī)處理系統(tǒng)執(zhí)行的程序指令。還可 使用其它實(shí)施方案。另外，本專利文件中所描述的流程圖及結(jié)構(gòu)方塊圖描述支持所揭 示的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的步驟及對應(yīng)功能的特定方法及/或?qū)?yīng)行為，所述流程圖及結(jié)構(gòu)方塊圖 還可用于實(shí)施對應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)及算法及其等效結(jié)構(gòu)及算法。
此書面說明闡述了本發(fā)明的最佳模式且提供了描述本發(fā)明且使所屬領(lǐng)域的技術(shù) 人員能夠做出及使用本發(fā)明的實(shí)例。此書面說明不將本發(fā)明限于所闡述的確切術(shù)語。 因此，盡管已參照上述實(shí)例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不背離本 發(fā)明的范圍的情況下，實(shí)現(xiàn)對所述實(shí)例的更改、修改及改變。
權(quán)利要求
1、一種方法，其包括在存儲器裝置中指定參考存儲器位置；響應(yīng)于在所述存儲器裝置中存儲數(shù)據(jù)來識別存儲器位置；確定所述所識別存儲器位置是否與所述參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)；如果所述所識別存儲器位置與所述參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)，則識別與所述參考存儲器位置相關(guān)的經(jīng)分配存儲器位置；及均衡所述經(jīng)分配存儲器位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中均衡所述經(jīng)分配存儲器位置包括 識別與所述經(jīng)分配存儲器位置相關(guān)的第一未經(jīng)分配存儲器位置； 分配所述第一未經(jīng)分配存儲器位置以存儲所述經(jīng)分配存儲器位置中所存儲的數(shù)據(jù)；及將所述經(jīng)分配存儲器位置解除分配。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其包括指定與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的所述參考存儲器位置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中識別存儲器位置包括 響應(yīng)于在所述存儲器裝置中存儲數(shù)據(jù)而順序地識別存儲器位置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所識別存儲器位置是否與所述參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)包括確定所述所識別存儲器位置是否等于所述參考存儲器位置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述存儲器裝置包括快閃存儲器裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中指定與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的所述參考存儲器位置包括指定與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置的位置相關(guān)的下一順序的經(jīng)分配存儲器位置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中指定與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的所述參考存儲器位置包括指定與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置的所述位置相關(guān)的下一順序的未經(jīng)分配存 儲器位置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其包括 使每一存儲器位置與對應(yīng)的存儲器分配旗標(biāo)相關(guān)聯(lián)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中識別與所述參考存儲器位置相關(guān)的經(jīng)分配 存儲器位置包括識別與指示經(jīng)分配存儲器位置的存儲器分配旗標(biāo)相關(guān)聯(lián)的存儲器位置。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中識別與所述經(jīng)分配存儲器位置相關(guān)的第一 未經(jīng)分配存儲器位置包括識別具有指示未經(jīng)分配存儲器位置的存儲器分配旗標(biāo)的存儲器位置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中識別與所述參考存儲器位置相關(guān)的經(jīng)分配 存儲器位置包括遞增與所述參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)的指針。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中均衡所述經(jīng)分配存儲器位置包括 基于所述指針均衡分配存儲器位置。
14、 一種方法，其包括確定是否均衡經(jīng)分配存儲器位置，其中所述經(jīng)分配存儲器位置與經(jīng)指定參考存儲 器位置相關(guān)；如果確定要均衡所述經(jīng)分配存儲器位置，貝U:分配與所述經(jīng)分配存儲器位置相關(guān)的未經(jīng)分配存儲器位置以存儲所述經(jīng)分配存 儲器位置中所存儲的數(shù)據(jù)；將所述經(jīng)分配存儲器位置解除分配；及重新指定與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的所述經(jīng)指定參考存儲器位置。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中確定是否均衡經(jīng)分配存儲器位置包括 響應(yīng)于在所述存儲器裝置中存儲數(shù)據(jù)來識別存儲器位置；及 確定所識別存儲器位置是否與所述經(jīng)指定參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其包括 遞增與所述經(jīng)指定參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)的計數(shù)器；及基于所述計數(shù)器均衡分配存儲器位置。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中確定所識別存儲器位置是否與所述經(jīng)指定參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)包括確定所述所識別存儲器位置是否等于所述經(jīng)指定參考存儲器位置。
18、 一種方法，其包括識別與參考存儲器位置相關(guān)的第一經(jīng)分配存儲器位置；識別與第一經(jīng)分配存儲器位置相關(guān)的未經(jīng)分配存儲器位置；分配所述未經(jīng)分配存儲器位置以存儲所述第一經(jīng)分配存儲器位置中所存儲的數(shù)據(jù)；將所述第一經(jīng)分配存儲器位置解除分配；識別與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的存儲器位置；及將所述所識別存儲器位置指定為所述參考存儲器位置。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中識別與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的存儲器位置包括識別與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的未經(jīng)分配存儲器位置。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中識別與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的存儲器位置包括識別與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的經(jīng)分配存儲器位置。
21、 一種存儲器裝置，其包括存儲器陣列，其包括界定存儲器塊的存儲器單元；及存儲器控制電路，其經(jīng)配置以界定均衡定位符及空閑塊定位符；參考所述均衡定位符及空閑塊定位符所指示的相應(yīng)存儲器塊；確定所述空閑塊定位符是否與所述均衡定位符相關(guān)聯(lián)；及在得到肯定確定后，識別相應(yīng)于所述均衡定位符的已利用存儲器塊；及均衡所述已利用存儲器塊。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲器裝置，其中所述存儲器控制電路經(jīng)配置以界定相應(yīng)于所述已利用存儲器塊的空閑均衡定位符；及分配與所述空閑均衡定位符相關(guān)聯(lián)的所述存儲器塊以存儲所述已利用存儲器塊中所存儲的數(shù)據(jù)；及將與所述己利用存儲器塊相關(guān)聯(lián)的所述存儲器塊解除分配。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲器裝置，其中所述存儲器控制電路經(jīng)配置以重新界定關(guān)于所述經(jīng)解除分配的存儲器塊的所述均衡定位符。
24、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲器裝置，其中每一存儲器單元與對應(yīng)的存儲器分配旗標(biāo)相關(guān)聯(lián)。
25、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲器裝置，其中所述存儲器裝置包括快閃存儲器。
26、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲器裝置，其中所述存儲器陣列與存儲器驅(qū)動器處在同一襯底上。
27、 一種系統(tǒng)，其包括用于識別與參考存儲器位置相關(guān)的第一經(jīng)分配存儲器位置的構(gòu)件；用于識別與第一經(jīng)分配存儲器位置相關(guān)的未經(jīng)分配存儲器位置的構(gòu)件；用于分配所述未經(jīng)分配存儲器位置以存儲所述第一經(jīng)分配存儲器位置中所存儲的數(shù)據(jù)的構(gòu)件；用于將所述第一經(jīng)分配存儲器位置解除分配的構(gòu)件；及用于識別與所述經(jīng)解除分配的存儲器位置相關(guān)的存儲器位置的構(gòu)件；及用于將所述所識別存儲器位置指定為所述參考存儲器位置的構(gòu)件。
全文摘要
可在存儲器裝置中指定參考存儲器位置?？身憫?yīng)于在所述存儲器裝置中存儲數(shù)據(jù)而指定存儲器位置。如果所識別的存儲器位置與所述參考存儲器位置相關(guān)聯(lián)，則可將經(jīng)分配存儲器位置指定為與所述參考存儲器位置相關(guān)，且可均衡所述經(jīng)分配存儲器位置。
文檔編號G11C8/12GK101675479SQ200880014680
公開日2010年3月17日 申請日期2008年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月3日
發(fā)明者拉塞爾·霍布森 申請人:愛特梅爾公司