一种闪存芯片的物理操作方法

摘要

本发明提供一种闪存芯片的物理操作方法，所述闪存芯片具有若干个坏块存储块，所述物理操作方法为，将每个坏块存储块分成若干小块，以块为单位进行擦除操作，以小块为单位进行写操作或者读操作。本发明还提供一种闪存芯片的物理操作方法，其包括：每个坏块存储块分成若干小块，有坏页存在的小块为不可利用，其余的小块为可利用；由两个或两个以上的坏块存储块中的部分或全部的可利用的小块重新组成一个新的存储块；以所述新的存储块为单位进行物理操作。本发明提供闪存芯片的物理操作方法，即通过细分原有的坏块和重新组织原有坏块存储块中的好的存储小块的方法，达到提高闪存芯片的有效使用容量，从而提高其经济效益。

说明书

技术领域

本发明涉及存储领域，尤其涉及该领域内的闪存芯片的物理操作方法。

背景技术

闪存(Flash Memory)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的存储器，由于其断电时仍能保存数据，闪存通常被用来保存设置信息，如在电脑的BIOS(基本输入输出程序)、PDA(个人数字助理)、数码相机中保存资料等。

闪存卡(Flash Card)或闪存盘(USB Flash Drive)是利用闪存(Flash Memory)技术达到存储电子信息的存储器，一般应用在数码相机，电脑，手机，MP3等小型数码产品中作为存储介质。根据不同应用，闪存卡大概有SM卡(SmartMedia)、CF卡(Compact Flash)、MMC卡(MultiMediaCard)、SD卡(Secure Digital)、记忆棒(MemoryStick)、XD卡(XD-Picture Card)和微硬盘(MICRODRIVE)等。

众所周知，目前对闪存的物理操作有擦除操作、写操作和读操作。以NAND Flash(NAND型闪存)为例，NAND Flash作为闪存技术的一种，其进行物理操作不是以单个的字节为单位而是以固定的块为单位进行。一般每个存储块(Block)包含32个页(Page)，每个页包含512字节，块容量为16KB或大的容量的闪存采用2KB容量的页，其每个块包含64个页，这样的块的容量为128KB。当然现有技术中还有采用大于2KB容量的页的情况(例如采用4KB容量的页)，其原理同前，在此不作赘述。很明显，这种以存储块为单位进行物理操作，即每一个块对应一个起始物理地址，就可以进行连续的读或连续的写，那么，大的存储块对应的物理操作速度较就快，反之小存储块对应的物理操作速度就较慢，这也是目前NAND型闪存类存储器相比其他类闪存读写速度快的原因。

而另一方面，基于这样以存储块为单位的物理操作，一旦一个存储块内出现一个或者多个坏页，该存储块被标记为“坏块”，被标记为“坏块”存储块不能被利用。很明显，坏块内的一些好的页也无法被利用，特别是，如果坏块中有99％的页都是好页的情况下，所述坏块也无法被利用，进而使得整个闪存的有效使用容量会大大降低。

再者，目前受限于制造工艺水平，现在的MLC(Multi Level Cell)、3LC、4LC类型的闪存稳定性不如以前的SLC(Single Level Cell)闪存，其坏块(Bad Block)比较多，那么其有效使用容量更加低于以前的SLC闪存。

可见，现有技术还存在缺陷，有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种闪存芯片的读写方法，解决现有技术中以块为单位进行物理操作使得闪存芯片的有效使用容量低的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种闪存芯片的物理操作方法，其中，所述闪存芯片具有若干个坏块存储块，其中包括若干个好的存储块与若干个坏的存储块，所述物理操作方法为：

将每个坏的存储块分成若干个小块，对于每个存储块，以小块为单位对其中无坏页的小块进行数据的写操作或者读操作。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，所述物理操作方法还包括：将每个好的存储块分成若干个小块，对于每个存储块，以小块为单位进行数据的写操作或者读操作。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，所述物理操作方法中，对于每一个存储块，以块为单位进行擦除操作。

所述的闪存芯片，其中，每个小块具有一个小块物理地址，按照所述小块的小块物理地址寻址进行以小块为单位的写操作或者读操作。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，所述小块的存储容量为一个页或者多个页。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，每个小块具有一个状态属性，所述状态属性为可利用或者不可利用，进行所述以小块为单位的写操作时，如果其状态属性为可利用，则写入，如果其状态属性为不可利用，则跳过；进行所述以小块为单位的存储块的读操作时，如果其状态属性为可利用，则读出，如果其状态属性为不可利用，则跳过。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，每个小块的存储容量相等。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，每个坏块存储块中的小块的存储容量由其坏页的数量或密度来确定。

所述的闪存芯片，其中，每个存储块对应一个块物理地址，根据所述块物理地址寻址进行所述以块为单位的擦除操作。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，所述闪存芯片具有若干个坏块存储块，所述物理操作方法包括：

A1、每个坏块存储块分成若干小块，有坏页存在的小块为不可利用，其余的小块为可利用；

B1、由两个或两个以上的坏块存储块中的部分或全部的可利用的小块重新组成一个新的存储块；

C1、以所述新的存储块为单位进行物理操作。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，所述新的存储块的存储容量与原来的存储块的存储容量相等。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，所述物理操作为读操作、擦除操作或者写操作。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，所述新的存储块中的小块的存储容量为一个页或者多个页。

所述的闪存芯片的物理操作方法，其中，所述新的存储块中的小块的存储容量由原来坏块存储块中坏页的数量或密度来决定。

本发明提供闪存芯片的物理操作方法，即通过细分原有的坏块和重新组织原有坏块存储块中的好的存储小块的方法，达到提高闪存芯片的有效使用容量，从而提高其经济效益。

附图说明

图1是本发明第一实施例的闪存芯片的示意图；

图2是本发明第二实施例的闪存芯片的示意图；

图3为图2的闪存芯片在重现划分的存储块的示意图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

请参阅图1，为本发明第一实施例提供的一种闪存芯片100的示意图。

所述闪存芯片100包括四个存储块(Block)，分别为块110、块120、块130和块140。每个存储块具有一个块物理地址。所述块物理地址可以为所述存储块的起始物理地址。

可以理解的是，本实施例给出的闪存芯片100包含四个存储块，并不是对于本发明闪存芯片100的限制，所述闪存芯片100当然也可以包括N个存储块，所述N为大于或者等于1的整数。

在本实施例中，所述闪存芯片100的四个存储块中，存储块110和存储块130由于其上有坏页则对应状态为不可利用，即为坏块。存储块120和存储块140为好块。

下面结合图1说明本发明第一实施例提供的闪存芯片的物理操作方法。

对于闪存芯片100的物理操作方法为：

A、将所述四个存储块(Block)分成若干个小块(SBlock)；

每个存储块平均分成M个小块(SBlock)。所述M为大于1的整数。所述小块可以是一个页也可以是多个页。所述页由一个或者多个扇区(Sector)组成。

在本实施例中，M取整数8，即每个存储块分成8个小块(Sblock)，每个小块具有一个小块物理地址和一个状态属性。所述状态属性为可利用(无坏页)或者不可利用(即有坏页)。M值或者每个小块的存储容量具体由该闪存芯片100中出现的坏页的数量或者密度来决定，可理解的是，出现坏页数量或者密度越大，划分的小块的存储容量越小，即M值越大。

在本实施例中，坏页出现在存储块110的小块110d、小块110g以及存储块130的小块130e中，也即所述存储块110的小块110d、小块110g以及存储块130的小块130e为存在坏页的小块，在所述控制层对应标记其状态属性为“不可利用”。

B、对于所述四个存储块，以小块为单位进行数据的写操作或者读操作；

对于好块存储块120、好块存储块140、坏块存储块110和坏块存储块130，以小块为单位进行写操作或者读操作，以块为单位进行擦除操作。具体地，根据小块的物理地址和状态属性进行写操作，如果当前小块的状态为可利用，则写入；如果当前小块的状态为不可利用，则跳过进行下一个小块的写操作。

很明显，对于图1的闪存芯片100，所述小块110d、小块110g以及存储块130的小块130e为“坏块”，则进行写操作时，跳过所述小块110d、小块110g以及存储块130的小块130e不写。

对于其他状态为可利用的小块，例如小块110a等，寻址写入。

优选地，所述闪存芯片100进一步具有一个控制层(图未示)，所述控制层存储每个存储块的块物理地址及其状态属性、每个小块的小块物理地址及其状态属性。可以理解，所述状态属性、存储块的块物理地址以及小块的小块物理地址的对应关系或者集合记录表均存于所述闪存芯片100的控制层中。

优选地，所述闪存芯片100进一步具有映射表(Mapping Table)，对所述闪存芯片100进行物理操作时，根据所述影射表建立逻辑读写地址和闪存物理地址(包括块物理地址和小块物理地址)之间的映射关系，根据所述映射关系按照所述物理操作方法进行物理操作。

本发明第一实施例提供的一种闪存芯片100，其具有若干坏块存储块，将闪存芯片100的存储块进一步分成若干小存储容量的小块，以小块为单位进行写操作或者读操作可提高闪存芯片100的有效使用容量，以存储块为单位进行擦除操作，不影响其操作速度。

下面结合图2和图3详细说明本发明第二实施例提供的一种闪存芯片的物理操作方法，其包括以下步骤：

A1、每个坏块存储块分成若干小块，有坏页存在的小块为不可利用，其余的小块为可利用；

对于存在坏页的存储块(Block)，将其划分成若干个小块(SBlock)，选择无坏页存在的小块组成新的存储块。所述无坏页存在的小块即是可利用的小块。

所述小块的存储容量由坏块存储块中出现坏页的数量或密度来决定。

请参阅图2，在本实施例中，所述闪存芯片200的四个存储块中，存储块210和存储块230由于其上有坏页则对应状态为不可利用，即为坏块。存储块220和存储块240为好块。在本实施例中，坏页出现在存储块210的小块210d、小块210g以及存储块230的小块230e中，也即所述存储块210的小块210d、小块210g以及存储块230的小块230e为存在坏页的小块。可见，原始的存储块210的小块210d、小块210g以及存储块230的小块230e为不可利用。

每个新的存储块具有一个新的块物理地址。可以理解的是，所述闪存芯片200进一步具有一个控制层，初始未重新构建新的存储块时，当然，所述控制层存储每个存储块的块物理地址及其状态属性、每个小块的小块物理地址及其状态属性。可以理解，所述状态属性、存储块的块物理地址以及小块的小块物理地址的对应关系或者集合记录表均存于所述闪存芯片200的控制层中。

所述构建新的存储块时，所述控制层存储所述新的块地址，以用来对新的存储块进行寻址操作。

B1、由两个或两个以上的坏块存储块中的部分或全部的可利用的小块重新组成一个新的存储块；

图3给出新的存储块示意图，很明显，新的存储块210’由可利用的小块210a、小块210b、小块210c、小块210e、小块210f、小块210h、小块230a以及小块230b构成。可见，所述构成新的存储块210’中的可利用的小块的块物理地址不连续的，或者说部分连续，部分不连续，其来自不同的原始物理坏块存储块，具体地，小块210a、小块210b、小块210c、小块210e、小块210f及小块210h来自原始的物理坏块存储块210，而小块230a以及小块230b来自原始物理坏块存储块230。

具体地，对于坏块存储块210和存储块230，找出可利用(也即无坏页出现)的小块构成新的存储块210’，新的存储块230’按照新的存储块210’构建原理一样从其他的坏块中找到足够多的好的小块来填满。在本实施例中，新的存储块230’无法填满，其存储容量仅有5个小块的存储容量，因此，在实际中，所述新的存储块230’将被放弃不进行存储。

优选地，所述新的存储块的存储容量与原始的存储块的存储容量相等。对于原始的好块存储块220和好块存储块240，继续为新的存储块220’和存储块240’。

C1、以所述新的存储块为单位进行物理操作。

可以理解的是，所述以块为单位进行物理操作由现有技术可以获得，在此不作赘述。

所述物理操作为读操作、擦除操作或者写操作。

可以理解的是，所述新的存储块中的小块的存储容量为一个页或者多个页。

本发明第二实施例的闪存芯片200，相比第一实施例，对于出现坏页的存储块，将其划分成若干小块，新的存储块由可利用的好的小块构成，然后以新的存储块为单位进行写操作，具有更块的写速度。

以上说明书中的具体实施部分，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。