本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)儲存之相關(guān)技術(shù)，尤其是關(guān)于一種損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法與一種具有損壞數(shù)據(jù)行總表的數(shù)據(jù)儲存裝置。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)儲存裝置，例如是固態(tài)硬盤(solidstatedrive，ssd)、sd記憶卡(securedigitalmemorycard)或閃存碟(u盤)等，主要由控制單元與數(shù)據(jù)儲存媒體所構(gòu)成，而其中數(shù)據(jù)儲存媒體又是由多個用以儲存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)行(column)所構(gòu)成。

在數(shù)據(jù)儲存裝置的制造過程中，難免會生產(chǎn)出次級品，而這些次級品在販賣給使用者之前，都要先將數(shù)據(jù)儲存媒體中的損壞數(shù)據(jù)行(badcolumn)篩選出來并記錄在損壞數(shù)據(jù)行總表中。據(jù)此，控制單元在往后的操作中，便不會再對記錄的損壞數(shù)據(jù)行存取數(shù)據(jù)，進而避免存取的數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤。

數(shù)據(jù)儲存裝置系利用錯誤校正碼(errorcorrectingcode，ecc)來校正其所儲存的數(shù)據(jù)，習(xí)知的損壞數(shù)據(jù)行篩選方法不僅會浪費許多原本可用的數(shù)據(jù)儲存空間，亦無法有效地降低損壞數(shù)據(jù)行所造成的數(shù)據(jù)保存或校正的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明之一目的在提供一種損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法，其可應(yīng)用于數(shù)據(jù)儲存媒體，使用此新篩選方法可以保留數(shù)據(jù)儲存媒體中許多原本會被錯殺的數(shù)據(jù)儲存空間，進而避免過分地減少數(shù)據(jù)儲存媒體的數(shù)據(jù)儲存容量。

本發(fā)明之另一目的在提供一種具有損壞數(shù)據(jù)行總表的數(shù)據(jù)儲存裝置，其采用上述之損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法。

本發(fā)明提出一種損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法，其可應(yīng)用于數(shù)據(jù)儲存媒體。所述數(shù)據(jù)儲存媒體包括有復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)塊，每一數(shù)據(jù)區(qū)塊包括復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)行并將上述數(shù)據(jù)行劃分為復(fù)數(shù)區(qū)段，且所述數(shù)據(jù)儲存媒體包括復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)頁，每一數(shù)據(jù)頁包括位于同一列的數(shù)據(jù)行。所述之篩選方法包括：讀取至少一數(shù)據(jù)區(qū)塊之至少一數(shù)據(jù)頁的寫入數(shù)據(jù)；比對至少一默認(rèn)數(shù)據(jù)與至少一數(shù)據(jù)頁的寫入數(shù)據(jù)以取得每一區(qū)段之每一數(shù)據(jù)行之錯誤比特數(shù)，并據(jù)以計算每一區(qū)段之錯誤數(shù)；選取其中之一區(qū)段其具有最大之錯誤數(shù)；以及將其中之一區(qū)段中具有最大之錯誤比特數(shù)之其中之一數(shù)據(jù)行記錄成損壞數(shù)據(jù)行。

本發(fā)明另提出一種具有損壞數(shù)據(jù)行總表的數(shù)據(jù)儲存裝置，所述數(shù)據(jù)儲存裝置包括控制單元以及數(shù)據(jù)儲存媒體，且數(shù)據(jù)儲存媒體包括復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)塊，每一數(shù)據(jù)區(qū)塊包括復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)行并將上述數(shù)據(jù)行劃分為復(fù)數(shù)區(qū)段。所述之?dāng)?shù)據(jù)儲存媒體包括復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)頁，每一數(shù)據(jù)頁包括位于同一列的數(shù)據(jù)行。所述損壞數(shù)據(jù)行總表系依據(jù)下列步驟而產(chǎn)生，包括：讀取至少一數(shù)據(jù)區(qū)塊之至少一數(shù)據(jù)頁的寫入數(shù)據(jù)；比對至少一默認(rèn)數(shù)據(jù)與至少一數(shù)據(jù)頁的寫入數(shù)據(jù)以取得每一區(qū)段之每一數(shù)據(jù)行之錯誤比特數(shù)，并據(jù)以計算每一區(qū)段之錯誤數(shù)；選取其中之一區(qū)段其具有最大之錯誤數(shù)；以及將其中之一區(qū)段中具有最大之錯誤比特數(shù)之其中之一數(shù)據(jù)行記錄至損壞數(shù)據(jù)行總表。

本發(fā)明之篩選方法系在上述區(qū)段中找出具有最高的錯誤數(shù)的區(qū)段，再將此區(qū)段中具有最高錯誤比特數(shù)或最高平均錯誤比特數(shù)的數(shù)據(jù)行視為損壞數(shù)據(jù)行，并將其記錄至損壞數(shù)據(jù)行總表中，控制單元不會再對損壞數(shù)據(jù)行總表的損壞數(shù)據(jù)行存取數(shù)據(jù)，因此，除了損壞數(shù)據(jù)行之外，其他數(shù)據(jù)行皆可用以儲存數(shù)據(jù)，因此，可以將數(shù)據(jù)儲存媒體的數(shù)據(jù)儲存容量優(yōu)化。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉優(yōu)選實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1為數(shù)據(jù)儲存媒體的示意圖。

圖2為依照本發(fā)明一實施例之?dāng)?shù)據(jù)儲存媒體之損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法的流程圖。

圖3繪示8個區(qū)段的錯誤比特數(shù)之加總結(jié)果的示意圖。

圖4為重新劃分多個區(qū)段的示意圖。

圖5為數(shù)據(jù)儲存媒體的另一示意圖。

圖6為數(shù)據(jù)儲存裝置的示意圖。

具體實施方式

圖6為數(shù)據(jù)儲存裝置的示意圖。如圖6所示，數(shù)據(jù)儲存裝置包括數(shù)據(jù)儲存媒體10與控制單元20，其中控制單元20電性耦接數(shù)據(jù)儲存媒體10，以對數(shù)據(jù)儲存媒體10存取數(shù)據(jù)。

圖1為數(shù)據(jù)儲存媒體的示意圖。如圖1所示，此數(shù)據(jù)儲存媒體10包括z個數(shù)據(jù)區(qū)塊(block)，即數(shù)據(jù)區(qū)塊b0到bz-1。因應(yīng)數(shù)據(jù)邏輯管理上的方便，數(shù)據(jù)儲存媒體10包括數(shù)據(jù)區(qū)11與備用區(qū)12，數(shù)據(jù)區(qū)11與備用區(qū)12各自包含許多數(shù)據(jù)行(column)以分別儲存數(shù)據(jù)以及額外數(shù)據(jù)，額外數(shù)據(jù)報括詮釋數(shù)據(jù)(metadata)。其中，每一數(shù)據(jù)行較佳可儲存8個比特(bit)的數(shù)據(jù)。另外，置于同一列的數(shù)據(jù)行稱之為數(shù)據(jù)頁(page)。每一數(shù)據(jù)區(qū)塊包含n個數(shù)據(jù)頁，即數(shù)據(jù)頁p0到pn-1。每一數(shù)據(jù)頁包括數(shù)據(jù)區(qū)11與備用區(qū)12的數(shù)據(jù)行。依據(jù)用戶之需求可將數(shù)據(jù)區(qū)11的數(shù)據(jù)行劃分為m個區(qū)段(segment)，即區(qū)段s0到sm-1，每一區(qū)段包含y個數(shù)據(jù)行。其中，數(shù)據(jù)區(qū)11的數(shù)據(jù)行的總數(shù)可被m所整除。上述中的z、n、m及y皆為正整數(shù)。而在此例中，數(shù)據(jù)儲存媒體10包括以非揮發(fā)性內(nèi)存來實現(xiàn)，例如是以閃存(flashmemory)、磁阻式隨機存取內(nèi)存(magnetoresistiveram)、相變內(nèi)存(phase-changememory)、鐵電隨機存取內(nèi)存(ferroelectricram)等具有長時間數(shù)據(jù)保存之內(nèi)存裝置來實現(xiàn)。

接下來將說明本發(fā)明之損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法，為了提高此方法之執(zhí)行效率，較佳為隨機挑選數(shù)據(jù)儲存媒體10的數(shù)個數(shù)據(jù)區(qū)塊當(dāng)作樣本區(qū)塊來執(zhí)行本發(fā)明損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法，而不必使用到全部的數(shù)據(jù)區(qū)塊，但不以此為限。以下將以數(shù)據(jù)區(qū)塊b0與b1作為樣本區(qū)塊來進行說明。

圖2為依照本發(fā)明一實施例之?dāng)?shù)據(jù)儲存媒體之損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法的流程圖。請同時參照圖1與圖2，首先，將默認(rèn)數(shù)據(jù)寫入樣本區(qū)塊之?dāng)?shù)據(jù)頁(如步驟s201所示)，以此例而言就是將默認(rèn)數(shù)據(jù)寫入樣本區(qū)塊b0與b1之?dāng)?shù)據(jù)頁p0到pn-1，其中，默認(rèn)數(shù)據(jù)可為連續(xù)相同、不同或隨機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。接著，讀取上述樣本區(qū)塊之?dāng)?shù)據(jù)頁所儲存之?dāng)?shù)據(jù)以取得寫入數(shù)據(jù)(如步驟s202所示)，以此例而言就是讀取樣本區(qū)塊b0與b1之?dāng)?shù)據(jù)頁p0到pn-1所儲存的寫入數(shù)據(jù)。然后，以比特為單位，比對默認(rèn)數(shù)據(jù)與寫入數(shù)據(jù)是否相同，如果有比特不同則視為錯誤比特，加總樣本區(qū)塊b0與b1之每一數(shù)據(jù)行的錯誤比特數(shù)(如步驟s203所示)，以取得每一數(shù)據(jù)行之錯誤比特數(shù)的總數(shù)。需注意的是，由于數(shù)據(jù)行較佳可儲存8個比特，若僅有1個比特數(shù)據(jù)錯誤則錯誤比特數(shù)為1；若8個比特的數(shù)據(jù)全部錯誤則錯誤元數(shù)為8，以此類推。

假設(shè)m＝8，圖3即繪示此8個區(qū)段的錯誤比特數(shù)之加總結(jié)果的示意圖，直線的位置代表數(shù)據(jù)行的位置，長度即代表對應(yīng)之?dāng)?shù)據(jù)行之錯誤比特數(shù)的總數(shù)，長度愈長表示錯誤比特數(shù)的總數(shù)愈大，而數(shù)據(jù)行的錯誤比特數(shù)的總數(shù)低于一閾值者予以省略。由圖3可知，區(qū)段s1有三條直線且直線304的長度最長；區(qū)段s4中有一條直線302且直線302的長度長于直線304。

請同時參照圖2與圖3，在執(zhí)行完步驟s203之后，將每一區(qū)段的每一數(shù)據(jù)行之錯誤比特數(shù)的總數(shù)加總即可取得每一區(qū)段的錯誤比特數(shù)的總數(shù)(如步驟s204所示)。接著，選取錯誤比特數(shù)的總數(shù)最高的區(qū)段，如步驟s205所示。假設(shè)區(qū)段s4的直線302所對應(yīng)之總數(shù)為60，而區(qū)段s1的三條直線所對應(yīng)之總數(shù)分別25、30及20。雖然直線302所對應(yīng)之總數(shù)大于直線304所對應(yīng)之總數(shù)，但是，經(jīng)過計算的結(jié)果，區(qū)段s1為錯誤比特數(shù)的總數(shù)最高的區(qū)段，其總數(shù)為75。在執(zhí)行完步驟s205之后，將錯誤比特數(shù)的總數(shù)最高的區(qū)段中錯誤比特數(shù)的總數(shù)最大的數(shù)據(jù)行記錄為損壞數(shù)據(jù)行(如步驟s206所示)。由于區(qū)段s1中直線304的錯誤比特數(shù)的總數(shù)最大，因此被列成損壞數(shù)據(jù)行，并記錄在一個損壞數(shù)據(jù)行總表中，該損壞數(shù)據(jù)行總表可儲存于數(shù)據(jù)儲存裝置中。圖3中標(biāo)上符號”x”的直線304即表示其被記錄為損壞數(shù)據(jù)行。重復(fù)上述步驟即可將直線302記錄為損壞數(shù)據(jù)行，并記錄在一個損壞數(shù)據(jù)行總表，依此類推。

數(shù)據(jù)儲存裝置中的控制單元藉由讀取損壞數(shù)據(jù)行總表而得知損壞數(shù)據(jù)行之位置，便不會再對損壞數(shù)據(jù)行存取數(shù)據(jù)。當(dāng)直線304被記錄為損壞數(shù)據(jù)行，造成區(qū)段s1的數(shù)據(jù)行的總數(shù)減少。為了確保區(qū)段s1的正常運作，區(qū)段s1的邊界向區(qū)段s2延申一個數(shù)據(jù)行，使區(qū)段s1的數(shù)據(jù)行的總數(shù)維持不變，而后續(xù)區(qū)段的邊界，包含區(qū)段s2至區(qū)段s7，則進行重新劃分，可想而知地，區(qū)段s7的邊界將包含備用區(qū)的一個數(shù)據(jù)行，而備用區(qū)將減少一個數(shù)據(jù)行。圖4為重新劃分多個區(qū)段的示意圖。如圖4所示，由于區(qū)段s1中包含有一個損壞數(shù)據(jù)行，因此區(qū)段s1的右邊界右移至原本屬于區(qū)段s2的直線306，使區(qū)段s1在扣除掉損壞數(shù)據(jù)行后的數(shù)據(jù)行的總數(shù)維持不變。而由于區(qū)段s1的右邊界右移一個數(shù)據(jù)行，因此區(qū)段s2至區(qū)段s7的邊界也都會右移一個數(shù)據(jù)行，而區(qū)段s7的邊界將包含備用區(qū)的一個直線頁308。當(dāng)重復(fù)上述的步驟四次后，區(qū)段s1的三條直線且以及區(qū)段s4的一條直線302都會被記錄至損壞數(shù)據(jù)行總表中，使重新劃分后之多數(shù)區(qū)段的比特錯誤平均值越來越接近。

ecc的校正能力與區(qū)段中所包含的比特錯誤數(shù)成反比。以上述區(qū)段s1以區(qū)段s2為例，區(qū)段s1的損壞數(shù)據(jù)行的錯誤比特數(shù)皆小于直線302的錯誤比特數(shù)，然而，區(qū)段s1的錯誤比特數(shù)的總數(shù)卻大于區(qū)段s4，可能超過ecc的校正能力，因此，區(qū)段s1比區(qū)段s4更需要移除區(qū)段內(nèi)的損壞數(shù)據(jù)行。

上述找出損壞數(shù)據(jù)行的操作可以重復(fù)地執(zhí)行，直到損壞數(shù)據(jù)行總表已無法再記錄損壞數(shù)據(jù)行為止，例如：上限為256條損壞數(shù)據(jù)，或所有區(qū)段的平均錯誤比特數(shù)皆低于一個閾值為止，例如：閾值為10。利用本發(fā)明損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法來移除損壞數(shù)據(jù)行，可有效地降低需修正的錯誤比特數(shù)超出了錯誤校正碼的修正能力(例如可修正44個錯誤比特)，而導(dǎo)致必須將對應(yīng)的整個數(shù)據(jù)頁視為損壞數(shù)據(jù)頁之情況。綜上所述，本發(fā)明所提出的損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法雖然會降低備用區(qū)的數(shù)據(jù)行的數(shù)目，但是可以使用原本會被記錄而不再使用的區(qū)段，這使得數(shù)據(jù)儲存裝置所能提供的數(shù)據(jù)儲存容量增加，同時也確保數(shù)據(jù)儲存裝置所儲存的數(shù)據(jù)皆能被有效地讀取或校正。

在另一實施例中，錯誤比特數(shù)的總數(shù)可被替代為錯誤比特數(shù)的平均值，此乃數(shù)值計算上的另一種選擇，其他步驟可依上述之說明或類推得知，一樣可以達到本發(fā)明之目的，故不多作說明。

在另一實施例中，為了加速本發(fā)明所提出的損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法之執(zhí)行，僅計算少數(shù)數(shù)據(jù)頁的每一數(shù)據(jù)行的錯誤比特數(shù)，而非全部數(shù)據(jù)頁的每一數(shù)據(jù)行的錯誤比特數(shù)。此乃數(shù)值取樣上的另一種選擇，其他步驟可依上述之說明或類推得知，一樣可以達到本發(fā)明之目的，故不多作說明。

圖5為數(shù)據(jù)儲存媒體的另一示意圖。圖5與圖1的主要差別在于備用區(qū)12的位置。如圖5所示，備用區(qū)12與數(shù)據(jù)區(qū)11皆置于同一區(qū)段內(nèi)，如區(qū)段s1所示。此乃數(shù)據(jù)儲存媒體在數(shù)據(jù)管理上的設(shè)計，仍可適用本發(fā)明所提出的損壞數(shù)據(jù)行的篩選方法。

綜上所述，本發(fā)明之篩選方法系在上述區(qū)段中找出具有最高的平均錯誤比特數(shù)的區(qū)段，再將此區(qū)段中具有最高錯誤比特數(shù)或最高平均錯誤比特數(shù)的數(shù)據(jù)行視為損壞數(shù)據(jù)行，并將其記錄至損壞數(shù)據(jù)行總表中，控制單元不會再對損壞數(shù)據(jù)行總表的損壞數(shù)據(jù)行存取數(shù)據(jù)，因此，除了損壞數(shù)據(jù)行之外，其他數(shù)據(jù)行皆可用以儲存數(shù)據(jù)，因此，可以將數(shù)據(jù)儲存媒體的數(shù)據(jù)儲存容量優(yōu)化。

雖然本發(fā)明以前述的實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的專利保護范圍須視本說明書所附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。