專利名稱：存儲裝置及其資料存儲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種存儲裝置及其資料存儲方法，尤其涉及一種非揮發(fā)性存儲裝置及 其資料存儲方法。
背景技術(shù)：
隨著快閃存儲器之容量增加、價格降低，采用快閃存儲器作為存儲媒體的快閃存 儲裝置應(yīng)用范圍日益廣泛。然而，快閃存儲器的可靠度隨容量的增大而降低。因此，快閃存 儲器存儲資料的可靠度的研究，也越來越受相關(guān)研發(fā)人員的重視。在讀寫快閃存儲器時，快閃存儲器中的電源供應(yīng)單元將提供適當(dāng)?shù)碾妷褐量扉W存 儲器陣列上相關(guān)的位線(bit line)與字線(word line)，由于快閃存儲器記憶細(xì)胞陣列之 結(jié)構(gòu)及其記憶細(xì)胞本身結(jié)構(gòu)的關(guān)系，相鄰的記憶細(xì)胞可能會受周圍同時在充放電的記憶細(xì) 胞的影響，而造成某些記憶細(xì)胞所存儲的電荷量不正確的情形。尤其在快閃存儲器中讀寫 某些特別的資料型態(tài)(data pattern)(如“0”偏多的資料型態(tài)或是“1”偏多的資料型態(tài))， 相鄰的記憶細(xì)胞會較容易受到干擾，因而影響資料存儲在快閃存儲器中的正確性。詳細(xì)的快閃存儲器陣列結(jié)構(gòu)及其干擾原理可參閱公開號為US20080065813、 US20080205145、US20080215798等美國公開專利，且上述美國公開專利均是為了要解決上 述快閃存儲器存儲資料的可靠度問題所揭露的資料燒錄方法，其主要工作原理是將來源資 料轉(zhuǎn)換為較隨機(jī)(random)的資料型態(tài)，或是避免“0”較多的資料型態(tài)的寫入，以防止上述 的相鄰記憶細(xì)胞受周圍同時在充放電的記憶細(xì)胞的影響而造成某些記憶細(xì)胞所存儲的電 荷量不正確的情形發(fā)生，但上述操作方法存在需要較復(fù)雜的管理方法才能將來源資料轉(zhuǎn)換 為較隨機(jī)的資料型態(tài)的問題，從而影響存儲裝置的工作效能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高資料存儲可靠性的存儲裝置及其資 料存儲方法。本發(fā)明提供一種資料存儲方法，應(yīng)用于存儲裝置，其中資料存儲方法包含下列步 驟接收來源資料，且來源資料包含多個資料單位，每一個資料單位包含多個位元；統(tǒng)計所 有資料單位內(nèi)各個位元中“0”與“1”的差值，而產(chǎn)生統(tǒng)計結(jié)果；依據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，產(chǎn)生轉(zhuǎn)換資 料；依據(jù)轉(zhuǎn)換資料，轉(zhuǎn)換來源資料為燒錄資料；存儲燒錄資料與轉(zhuǎn)換資料于存儲裝置。本發(fā)明還提供一種存儲裝置，包含資料統(tǒng)計單元、資料運算單元及資料轉(zhuǎn)換單元。 存儲裝置接收的來源資料包含多個資料單位，每一個資料單位包含多個位元。其中，當(dāng)存 儲裝置接收來源資料時，資料統(tǒng)計單元統(tǒng)計來源資料中多個資料單位內(nèi)各個位元中“0”與 “1 “的差值而產(chǎn)生統(tǒng)計結(jié)果，資料運算單元依據(jù)統(tǒng)計結(jié)果產(chǎn)生轉(zhuǎn)換資料，資料轉(zhuǎn)換單元依據(jù) 轉(zhuǎn)換資料轉(zhuǎn)換來源資料為燒錄資料，并存儲燒錄資料與轉(zhuǎn)換資料于存儲裝置。采用本發(fā)明的存儲裝置與資料存儲方法，能較簡單方便的將接收的來源資料轉(zhuǎn)換 成“0”與“ 1”差值最小的燒錄資料，且采用本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)換資料能將來源資料轉(zhuǎn)換為較 佳的資料型態(tài)，提高資料存儲于非揮發(fā)性存儲裝置的可靠性。


圖1 本發(fā)明存儲裝置的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；圖2 本發(fā)明具體實施方式
中統(tǒng)計各字節(jié)各個對應(yīng)位元中“0”與“1”差值的動作 示意圖；圖3 本發(fā)明具體實施方式
中存儲資料于快閃存儲器之流程圖。
具體實施例方式為有效提高快閃存儲器存儲裝置的可靠度，本發(fā)明提供一種資料燒錄方法及其存 儲裝置，將來源資料(即存儲裝置從外部所接收的寫入資料)轉(zhuǎn)換為較佳的資料型態(tài)，然后 再進(jìn)行資料燒錄的動作。藉此，降低不好的資料型態(tài)在資料燒錄時所造成的影響。當(dāng)資料內(nèi)容為“0”的數(shù)目占大多數(shù)的來源資料，或是“0”與“1”之間的數(shù)目差異 較大，都將較容易在燒錄資料時，在快閃記憶陣列上發(fā)生相鄰記憶細(xì)胞互相干擾的情形。故 本發(fā)明提供一種資料轉(zhuǎn)換方法，可將來源資料的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為“0”與“1”數(shù)目較平均的資料 型態(tài)，以避免上述的情形發(fā)生。下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的存儲裝置及資料存儲方法。如圖1所示，本發(fā)明的存儲裝 置1包含控制器11及快閃存儲器13，控制器11包含資料統(tǒng)計單元111、資料運算單元113、 資料轉(zhuǎn)換單元115、資料暫存單元117、系統(tǒng)介面118及存儲器介面119。其中，系統(tǒng)介面118 用于存儲裝置1與主機(jī)系統(tǒng)之間傳輸指令或資料，存儲器介面119用于控制器11與快閃存 儲器13之間傳輸指令或資料。存儲裝置1接收的來源資料包含一個或多個資料單元，每個資料單位包含多個位 元，例如資料單位可以為一個字節(jié)，而每個字節(jié)含8個位元。上述來源資料通過統(tǒng)計與運 算的方式產(chǎn)生對應(yīng)的轉(zhuǎn)換資料，使來源資料與轉(zhuǎn)換資料運算后，可讓來源資料轉(zhuǎn)換為“0”與 “1”的數(shù)目差距為最小的燒錄資料。其中，轉(zhuǎn)換資料可為N位元的資料，N可為4、8、16或更 多，主要視精確度的需求或運算能力與硬件的限制而定。藉此，M字節(jié)的來源資料中每N位 元即與轉(zhuǎn)換資料作運算，經(jīng)過M/N次運算后，即可將M字節(jié)的來源資料轉(zhuǎn)換成“0”與“ 1，，數(shù) 目差距較小的M字節(jié)的燒錄資料，其中M可為512或更多。為更清楚說明來源資料的轉(zhuǎn)換方法，接下來以512字節(jié)長度的資料提供一 8位元 的轉(zhuǎn)換資料為例來說明，而實際位數(shù)的設(shè)置不在此限。存儲裝置1內(nèi)控制器11取得來源資 料后，將來源資料暫存于資料暫存單元117中。接著控制器1內(nèi)資料統(tǒng)計單元111便依據(jù) 512字節(jié)的來源資料，統(tǒng)計其每字節(jié)的各個對應(yīng)位元(第一位(bitO)、第二位(bitl)、…) 中“0”與“1”的差值。如圖2所示，將來源資料以每字節(jié)(8位元)為單位，統(tǒng)計各位元 bit0、bitl、bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7 上“0”與“1”數(shù)目的差值。如第 2 圖所示 的24bit來說，bitO就是“0”比“1”多1個，bitl就是“0”比“1”多3個，以此類推，求出 512字節(jié)來源資料中所有字節(jié)中各個對應(yīng)位元(BitO bit7)中“0”與“1”的差值，而產(chǎn)生 統(tǒng)計結(jié)果。若512字節(jié)的來源資料皆已暫存于暫存單元117中，資料統(tǒng)計單元111便可統(tǒng)計 出來源資料中所有字節(jié)各個對應(yīng)位元中“0”與“1”的差值的統(tǒng)計結(jié)果。接著控制器11內(nèi) 資料運算單元113便依據(jù)該些差值的統(tǒng)計結(jié)果執(zhí)行運算，以求出一個大小可為1字節(jié)的轉(zhuǎn)換資料。然后控制器1內(nèi)資料轉(zhuǎn)換單元115便將每1字節(jié)的來源資料與轉(zhuǎn)換資料作運算， 即可求得“0”與“ 1，，差值最小的燒錄資料。假設(shè)來源資料每字節(jié)各個對應(yīng)位元的最后統(tǒng)計結(jié)果為，bitO :“0”比“1”多48個， bitl :“0” 比“1” 多 26 個，bit2 :“0” 比“1” 少 33 個，bit3 :“0” 比“1” 多 12 個，bit4 :“0” 比 “1” 少 50 個，bit5 :“0” 比 “1” 少 5 個，bit6 :“0” 比 “1” 多 27 個，bit7 :“0” 比 “1” 多 55個，如下表所示
權(quán)利要求
一種資料存儲方法，應(yīng)用于存儲裝置，其特征在于，該資料存儲方法包含下列步驟接收來源資料，該來源資料包含多個資料單位，每一個資料單位包含多個位元；統(tǒng)計所有該資料單位內(nèi)各個位元中“0”與“1”的差值，而產(chǎn)生統(tǒng)計結(jié)果；依據(jù)該統(tǒng)計結(jié)果，產(chǎn)生轉(zhuǎn)換資料；依據(jù)該轉(zhuǎn)換資料，轉(zhuǎn)換該來源資料為燒錄資料；及存儲該燒錄資料與該轉(zhuǎn)換資料于該存儲裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的資料存儲方法，其特征在于，其中產(chǎn)生該轉(zhuǎn)換資料的步驟，還包 含下列步驟將各個差值進(jìn)行數(shù)學(xué)運算，使各個差值經(jīng)由該數(shù)學(xué)運算后的總和值為最小，而產(chǎn)生該 轉(zhuǎn)換資料。
3.如權(quán)利要求1所述的資料存儲方法，其特征在于，其中產(chǎn)生該轉(zhuǎn)換資料的步驟，還包 含下列步驟依據(jù)各個差值對應(yīng)的正、負(fù)號，而產(chǎn)生符號資料； 將各個位元對應(yīng)的各個差值取絕對值；將取絕對值后的各個差值進(jìn)行數(shù)學(xué)運算，使各個差值經(jīng)由該數(shù)學(xué)運算后的總和值為最 小，而產(chǎn)生運算資料；及異或運算該運算資料與該符號資料，而產(chǎn)生該轉(zhuǎn)換資料。
4.如權(quán)利要求2或3所述的資料存儲方法，其特征在于，該數(shù)學(xué)運算為將各個差值分別 乘上正號或負(fù)號。
5.如權(quán)利要求1所述的資料存儲方法，其特征在于，其中轉(zhuǎn)換該來源資料為燒錄資料 的步驟，還包含下列步驟依據(jù)該轉(zhuǎn)換資料，反向該來源資料而產(chǎn)生該燒錄資料。
6.一種存儲裝置，接收來源資料，該來源資料包含多個資料單位，每一個資料單位包含 多個位元，其特征在于，該存儲裝置包含資料統(tǒng)計單元，統(tǒng)計該來源資料中該些資料單位內(nèi)各個位元中“0”與“ 1”的差值，而產(chǎn) 生統(tǒng)計結(jié)果；資料運算單元，依據(jù)該統(tǒng)計結(jié)果產(chǎn)生轉(zhuǎn)換資料；及資料轉(zhuǎn)換單元，依據(jù)該轉(zhuǎn)換資料轉(zhuǎn)換該來源資料為燒錄資料，并存儲該燒錄資料與該 轉(zhuǎn)換資料于該存儲裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的存儲裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換資料由該資料運算單元將各個 差值進(jìn)行數(shù)學(xué)運算，使各個差值經(jīng)由該數(shù)學(xué)運算后的總和值為最小而產(chǎn)生。
8.如權(quán)利要求6所述的存儲裝置，其特征在于，該資料運算單元依據(jù)各個差值對應(yīng)的 正、負(fù)號而產(chǎn)生符號資料，將各個位元對應(yīng)的各個差值取絕對值，并將取絕對值后的各個差 值進(jìn)行數(shù)學(xué)運算，使各個差值經(jīng)由該數(shù)學(xué)運算后的總和值為最小而產(chǎn)生運算資料，且異或 運算該運算資料與該符號資料而產(chǎn)生該轉(zhuǎn)換資料。
9.如權(quán)利要求7或8所述的資料存儲方法，其特征在于，該數(shù)學(xué)運算為將各個差值分別 乘上正號或負(fù)號。
10.如權(quán)利要求6所述的存儲裝置，其特征在于，該燒錄資料由該資料轉(zhuǎn)換單元依據(jù)該 轉(zhuǎn)換資料反向該來源資料而產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種存儲裝置及其資料存儲方法。其中，存儲裝置包含快閃存儲器及控制器，且控制器包含資料統(tǒng)計單元、資料運算單元及資料轉(zhuǎn)換單元。來源資料包含多個資料單位，每一個資料單位包含多個位元。當(dāng)控制器接收來源資料時，資料統(tǒng)計單元統(tǒng)計來源資料每資料單位內(nèi)各個位元中“0”與“1”的差值而產(chǎn)生統(tǒng)計結(jié)果，接著資料運算單元依據(jù)上述統(tǒng)計結(jié)果產(chǎn)生轉(zhuǎn)換資料，然后資料轉(zhuǎn)換單元依據(jù)轉(zhuǎn)換資料將來源資料轉(zhuǎn)換成燒錄資料，最后控制器將燒錄資料及轉(zhuǎn)換資料一并儲存于儲存裝置中的快閃存儲器內(nèi)。本發(fā)明以簡單的方式產(chǎn)生轉(zhuǎn)換資料，并依據(jù)轉(zhuǎn)換資料產(chǎn)生燒錄資料，從而提升資料存儲在快閃存儲器的可靠度。
文檔編號G11C16/02GK101996678SQ20091003406
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者洪世芳 申請人:威剛科技(蘇州)有限公司