本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置，特別涉及一種可避免因?yàn)殡娏Σ蛔?，而?dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法從快取區(qū)域?qū)懟刂罭AND閃存的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置以及使用此技術(shù)特征的調(diào)整方法。

背景技術(shù)：

固態(tài)硬盤(SSD，Solid-State Drive)是最近幾年來(lái)興起的儲(chǔ)存裝置，其性能方面大大的超越傳統(tǒng)硬盤。因SSD內(nèi)部是由許多Flash Memory所組成，故傳輸速度方面比起機(jī)械裝置的傳統(tǒng)硬盤來(lái)的優(yōu)秀許多。在固態(tài)硬盤內(nèi)的許多電子組件中有兩樣是組成的關(guān)鍵。第一是負(fù)責(zé)存放數(shù)據(jù)的NAND閃存，第二則是控制固態(tài)硬盤的控制器。這兩種組件關(guān)系緊密相關(guān)，負(fù)責(zé)整個(gè)固態(tài)硬盤的儲(chǔ)存、傳輸、運(yùn)作…等。

此外，在固態(tài)硬盤中，亦可以包含一動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存以作為快取使用，在將數(shù)據(jù)寫入至NAND閃存之前，控制器可以先把此數(shù)據(jù)置入動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存所規(guī)劃的快取區(qū)域以增加一計(jì)算機(jī)主機(jī)存取此固態(tài)硬盤的訪問速度，待一定時(shí)間之后，再將此數(shù)據(jù)寫回至NAND閃存以保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性。

為了解決無(wú)法預(yù)期斷電所造成NAND Flash寫入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，一般而言，在固態(tài)硬盤中將會(huì)置入一備用電源裝置(如:鋰電池)，當(dāng)此固態(tài)硬盤遭遇不正常斷電的情形時(shí)，便由此備用電源裝置供應(yīng)電力至控制器，確保控制器可將快取區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)完整地寫入至NAND閃存內(nèi)。然而在上述的架構(gòu)中可能存在以下問題。

(1)當(dāng)備用電源裝置的蓄電量隨其的剩余使用壽命成一正比的關(guān)系，以鋰電池為例，若是此鋰電池的剩余使用壽命即將終止時(shí)，其低電量將導(dǎo)致控制器無(wú)法完整地將快取區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)寫回至NAND閃存中。

(2)若此固態(tài)硬盤以鋰電池作為備用電源裝置且此固態(tài)硬盤遭遇不正常斷電的頻率過高時(shí)，此鋰電池將反復(fù)進(jìn)行充電及放電的行為，并可能因?yàn)槌潆姴患岸鴮?dǎo)致其蓄電量過低，使得控制器無(wú)法完整地將快取區(qū)域內(nèi)的 數(shù)據(jù)寫回至NAND閃存中。

綜觀前所述，本發(fā)明的發(fā)明人思索并設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置及其方法，以期針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺失加以改善，進(jìn)而增進(jìn)產(chǎn)業(yè)上的實(shí)施利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置及其方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的因?yàn)槌潆姴患岸鴮?dǎo)致其蓄電量過低，使得控制器無(wú)法完整地將快取區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)寫回至NAND閃存中的問題。

本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整方法，其適用于一固態(tài)硬盤，此固態(tài)硬盤包含一電力供應(yīng)單元、一監(jiān)控單元、一控制單元、一快取單元以及一儲(chǔ)存單元，電力供應(yīng)單元由一第一電力來(lái)源模塊或一第二電力來(lái)源模塊提供一存取電力，存取電力提供將一存取數(shù)據(jù)從快取單元寫入至儲(chǔ)存單元的所需電力，此數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整方法包含下列步驟。利用監(jiān)控單元監(jiān)控第二電力來(lái)源模塊的蓄電量大小。根據(jù)蓄電量的大小以動(dòng)態(tài)調(diào)整快取單元的暫存空間的大小。根據(jù)暫存空間的大小以決定存取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。

優(yōu)選地，本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整方法還包含由電力供應(yīng)單元對(duì)第二電力來(lái)源模塊進(jìn)行充電。

優(yōu)選地，本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整方法還包含當(dāng)?shù)谝浑娏?lái)源模塊停止提供存取電力時(shí)，由第二電力來(lái)源模塊提供存取電力。

優(yōu)選地，第一電力來(lái)源模塊可為一電源供應(yīng)器，第二電力來(lái)源模塊可為一鋰電池、一電容或是一儲(chǔ)能電池。

優(yōu)選地，監(jiān)控單元可為一電池容量計(jì)算芯片。

優(yōu)選地，快取單元可為一動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存，儲(chǔ)存單元可為一NAND閃存。

基于上述目的，本發(fā)明再提供一種數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置，其包含一儲(chǔ)存單元、一快取單元、一控制單元、一電力供應(yīng)單元以及一監(jiān)控單元。儲(chǔ)存單元可用以儲(chǔ)存一存取數(shù)據(jù)?？烊卧砂瑫捍婵臻g以暫存一存取數(shù)據(jù)?？刂茊卧蓪⒋嫒?shù)據(jù)從快取單元寫入至儲(chǔ)存單元，或是將存取數(shù)據(jù)從儲(chǔ)存單元寫入至快取單元。電力供應(yīng)單元提供控制單元作動(dòng)時(shí)所需的一存取電力，存取電力由第一電力來(lái)源模塊或第二電力來(lái)源模塊所提供。監(jiān)控單 元監(jiān)控第二電力來(lái)源模塊的一蓄電量并傳送此蓄電量的大小至控制單元?？刂茊卧鶕?jù)此蓄電量的大小以動(dòng)態(tài)調(diào)整暫存空間的大小，并根據(jù)暫存空間的大小以調(diào)整寫入存取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。

優(yōu)選地，第一電力來(lái)源模塊可為一電源供應(yīng)器，第二電力來(lái)源模塊可為一鋰電池、一電容或是一儲(chǔ)能電池。

優(yōu)選地，監(jiān)控單元可為一電池容量計(jì)算芯片。

優(yōu)選地，快取單元可為一動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存，儲(chǔ)存單元可為一NAND閃存。

優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝浑娏?lái)源模塊停止提供存取電力時(shí)，存取電力由第二電力來(lái)源模塊提供。

承上所述，依據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置及其方法，可具有下述優(yōu)點(diǎn)：

通過實(shí)時(shí)監(jiān)控第二電力來(lái)源模塊的電量，控制單元可以隨著此電量而調(diào)整快取單元內(nèi)的暫存空間的大小，如此一來(lái)，無(wú)論存取電力是由第一電力來(lái)源模塊或是由第二電力來(lái)源模塊提供，控制器均可以將快取單元內(nèi)的存取數(shù)據(jù)寫入至儲(chǔ)存單元。也就是說(shuō)，控制器在任何情形下均可以將快取內(nèi)所儲(chǔ)存的存取數(shù)據(jù)寫回至NAND閃存，以確保達(dá)到數(shù)據(jù)一致性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置的方塊圖。

圖2A為本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置的第一實(shí)施例的第一示意圖。

圖2B為本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置的第一實(shí)施例的第二示意圖。

圖3為本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整方法的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

為便于了解本發(fā)明的技術(shù)特征、內(nèi)容與優(yōu)點(diǎn)及其所能實(shí)現(xiàn)的功效，將本發(fā)明配合附圖，并以實(shí)施例的表達(dá)形式詳細(xì)說(shuō)明如下，而其中所使用的附圖，其主旨僅為示意及輔助說(shuō)明書之用，未必為本發(fā)明實(shí)施后的真實(shí)比例與精準(zhǔn)配置，故不應(yīng)就所附的附圖的比例與配置關(guān)系解讀、局限本發(fā)明于實(shí)際實(shí)施上的權(quán)利范圍，合先敘明。

請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置的方塊圖。如圖所示，數(shù)據(jù) 緩沖調(diào)整裝置100可包含一儲(chǔ)存單元10、一快取單元20、一控制單元30、一電力供應(yīng)單元40以及一監(jiān)控單元50。此儲(chǔ)存單元10可以為多個(gè)NAND閃存，快取單元20可以為一動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存內(nèi)所劃分出來(lái)的一快取，監(jiān)控單元50可為一電池容量計(jì)算芯片，控制單元30可以為一控制器，且此控制單元30電性連接至儲(chǔ)存單元10、快取單元20、電力供應(yīng)單元40以及監(jiān)控單元50。

較佳的情況是，此數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置100可以以一固態(tài)硬盤來(lái)舉例實(shí)施，其可以通過一數(shù)據(jù)傳輸線以連接至一計(jì)算機(jī)主機(jī)，并由計(jì)算機(jī)主機(jī)傳送并寫入一存取數(shù)據(jù)11至此數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置100。

詳細(xì)地說(shuō)，快取單元20可包含一暫存空間21以暫時(shí)儲(chǔ)存此存取數(shù)據(jù)11，當(dāng)經(jīng)過一般時(shí)間之后，控制單元30可將存取數(shù)據(jù)11從快取單元20寫入至儲(chǔ)存單元10，并由此儲(chǔ)存單元10儲(chǔ)存此存取數(shù)據(jù)11。或者，另一方面，此控制單元30也可將存取數(shù)據(jù)11從儲(chǔ)存單元10寫入至快取單元20，使得計(jì)算機(jī)主機(jī)可直接對(duì)此快取單元20上的存取數(shù)據(jù)11進(jìn)行存取。

電力供應(yīng)單元40提供控制單元30作動(dòng)時(shí)所需的一存取電力41，此作動(dòng)包含整個(gè)數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置100的儲(chǔ)存、傳輸、運(yùn)作等，舉例來(lái)說(shuō)，控制單元30控制存取數(shù)據(jù)11在儲(chǔ)存單元10及快取單元20之間的搬移作動(dòng)，而存取電力41則用以確?？刂茊卧?0完成每一次存取數(shù)據(jù)11的搬移作動(dòng)。此外，此存取電力41由第一電力來(lái)源模塊42或第二電力來(lái)源模塊43所提供，其中此第一電力來(lái)源模塊42可為計(jì)算機(jī)主機(jī)上的一電源供應(yīng)器，第二電力來(lái)源模塊43可為一備用電源，例如一鋰電池、一電容或是一儲(chǔ)能電池。

詳細(xì)地說(shuō)，此第一電力來(lái)源模塊42及第二電力來(lái)源模塊43分別為此數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置100的主要供電來(lái)源以及次要供電來(lái)源。在正常情形下，第一電力來(lái)源模塊42提供存取電力41給控制單元30，同時(shí)亦提供一電力給第二電力來(lái)源模塊43以進(jìn)行充電。而當(dāng)?shù)谝浑娏?lái)源模塊42停止提供存取電力41時(shí)，存取電力41便由第二電力來(lái)源模塊43提供。

監(jiān)控單元50定時(shí)監(jiān)控此第二電力來(lái)源模塊43的一蓄電量51的大小，并傳送此蓄電量51的信息至控制單元30?？刂茊卧?0可根據(jù)此蓄電量51的數(shù)值以動(dòng)態(tài)調(diào)整快取單元20的暫存空間21的大小，并根據(jù)暫存空間21的大小以調(diào)整寫入存取數(shù)據(jù)11的數(shù)據(jù)量。

請(qǐng)參閱圖2A及圖2B，其為本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置的第一實(shí)施例的第一示意圖及第二示意圖，同時(shí)請(qǐng)參閱圖1的文字及符號(hào)說(shuō)明。在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置100以一固態(tài)硬盤101來(lái)舉例實(shí)施，在此固態(tài)硬盤101的儲(chǔ)存單元10、快取單元20、控制單元30以及監(jiān)控單元50分別以NAND閃存、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存、控制器及電池容量計(jì)算芯片來(lái)舉例實(shí)施，其中此控制單元30電性連接至儲(chǔ)存單元10、快取單元20、監(jiān)控單元50以及電力提供單元40。此外，在此實(shí)施例中，數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置100也包含一鋰電池431以作為第二電力來(lái)源模塊43，同時(shí)也包含一充放電控制單元61以控制第二電力來(lái)源模塊43與電力提供單元40之間的充電及放電管理機(jī)制。

當(dāng)此固態(tài)硬盤101電性連接至一計(jì)算機(jī)主機(jī)時(shí)，電力提供單元40的電力來(lái)源由第一電力來(lái)源模塊42所提供，在本實(shí)施例中以計(jì)算機(jī)主機(jī)的電源供應(yīng)器來(lái)舉例實(shí)施，且此電力來(lái)源通過一電源扁平電纜421以傳送到電力供應(yīng)單元40。控制單元30可利用此電力來(lái)源以進(jìn)行數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、傳輸以及運(yùn)作等，在此同時(shí)，電力供應(yīng)單元40亦可通過充放電控制單元61來(lái)對(duì)鋰電池431進(jìn)行充電。

在本實(shí)施例中，監(jiān)控單元50將定時(shí)地監(jiān)測(cè)鋰電池431的蓄電量51，值得一提的是，此鋰電池431的蓄電量51可能因?yàn)閴勖蚴窃馐艿椒磸?fù)充放電而導(dǎo)致其有不同的蓄電量百分比，而監(jiān)控單元50可回報(bào)或通知此蓄電量百分比給控制單元30，再由控制單元30依據(jù)此蓄電量百分比調(diào)整快取單元20的暫存空間21大小。

舉例來(lái)說(shuō)，此固態(tài)硬盤101可默認(rèn)快取單元20的暫存空間21的大小為16MB，控制單元30可以依據(jù)一比例以調(diào)整暫存空間21的大小。如圖2B所示，當(dāng)監(jiān)控單元50監(jiān)測(cè)此蓄電量51為80％時(shí)，則控制單元30可將暫存空間21更改為8MB，而當(dāng)此蓄電量51為40％時(shí)，此暫存空間21可被更改為2MB，上述的比例僅為舉例實(shí)施，并不以此為限，只要此蓄電量51足夠使控制單元30將存放在暫存空間21內(nèi)的存取數(shù)據(jù)11完整地搬移至儲(chǔ)存單元10內(nèi)即可。

詳細(xì)地說(shuō)明，控制單元30調(diào)整暫存空間21的大小以及搬移存取數(shù)據(jù)11的作動(dòng)可由控制單元30上的一固件負(fù)責(zé)，同時(shí)，此固件也包含有效率地 讓NAND閃存上的頁(yè)(Page)平均地被寫入，以防此同一個(gè)頁(yè)被頻繁地讀寫而導(dǎo)致固態(tài)硬盤的壽命縮減。在此，固件的實(shí)作方式可因不同廠商而有所不同，且固件的技術(shù)亦為計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域中技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技藝，故在此不進(jìn)行贅述。

請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整方法的步驟流程圖。此數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整方法適用于一固態(tài)硬盤，其中此固態(tài)硬盤包含一電力供應(yīng)單元、一監(jiān)控單元、一控制單元、一快取單元以及一儲(chǔ)存單元，此控制單元電性連接此電力供應(yīng)單元、監(jiān)控單元、快取單元以及儲(chǔ)存單元，此電力供應(yīng)單元由一第一電力來(lái)源模塊或一第二電力來(lái)源模塊提供一存取電力，控制單元可將一存取數(shù)據(jù)從快取單元寫入至儲(chǔ)存單元，而存取電力可提供控制單元作動(dòng)時(shí)所需要的一電力，此數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整方法包含以下步驟。

步驟S11利用監(jiān)控單元監(jiān)控一第二電力來(lái)源模塊的一蓄電量。

步驟S12根據(jù)蓄電量的大小以動(dòng)態(tài)調(diào)整快取單元的一暫存空間的大小。

步驟S13根據(jù)暫存空間的大小以決定存取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。

在本實(shí)施例的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整方法，還包含由電力供應(yīng)單元來(lái)對(duì)第二電力來(lái)源模塊進(jìn)行充電，當(dāng)?shù)谝浑娏?lái)源模塊停止提供存取電力時(shí)，由第二電力來(lái)源模塊提供存取電力，其中此第一電力來(lái)源模塊可為一電源供應(yīng)器，第二電力來(lái)源模塊可為一鋰電池、一電容或是一儲(chǔ)能電池。而由于暫存空間的大小根據(jù)蓄電量的大小而進(jìn)行調(diào)整，因此由第二電力來(lái)源模塊所提供的存取電力可以確?？刂茊卧獙⒖烊卧系拇嫒?shù)據(jù)寫回至儲(chǔ)存單元。

較佳的情況是，監(jiān)控單元可為一電池容量計(jì)算芯片。快取單元可為一動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存，儲(chǔ)存單元可為一NAND閃存。

由以上可以得知，本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩沖調(diào)整裝置及其方法可以根據(jù)第二電力來(lái)源模塊的一蓄電量以調(diào)整快取單元內(nèi)暫存空間的大小，以確保控制單元在足夠的電力下能把暫存空間內(nèi)的存取數(shù)據(jù)寫回至儲(chǔ)存單元內(nèi)，可有效地防止在儲(chǔ)存單元上的存取數(shù)據(jù)出現(xiàn)不一致的情形。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于所附的權(quán)利要求書中。