且屬于同一個(gè)實(shí)體抹除單元的實(shí)體程序化單元可被獨(dú)立地寫入且被同時(shí)地抹除。例如，每一實(shí)體抹除單元是由128個(gè)實(shí)體程序化單元所組成。然而，必須了解的是，本發(fā)明不限于此，每一實(shí)體抹除單元是可由64個(gè)實(shí)體程序化單元、256個(gè)實(shí)體程序化單元或其他任意個(gè)實(shí)體程序化單元所組成。
[0099]更具體來說，每一個(gè)實(shí)體抹除單元包括多條字線與多條位線，每一條字線與每一位線交叉處配置有一個(gè)存儲單元。每一個(gè)存儲單元可存儲一或多個(gè)比特。在同一個(gè)實(shí)體抹除單元中，所有的存儲單元會一起被抹除。在此范例實(shí)施例中，實(shí)體抹除單元為抹除的最小單位。亦即，每一實(shí)體抹除單元含有最小數(shù)目之一并被抹除的存儲單元。例如，實(shí)體抹除單元為實(shí)體區(qū)塊。另一方面，同一個(gè)字線上的存儲單元會組成一或多個(gè)實(shí)體程序化單元。若每一個(gè)存儲單元可存儲2個(gè)以上的比特，則同一個(gè)字線上的實(shí)體程序化單元可被分類為下實(shí)體程序化單元與上實(shí)體程序化單元。一般來說，下實(shí)體程序化單元的寫入速度會大于上實(shí)體程序化單元的寫入速度。在此范例實(shí)施例中，每一個(gè)實(shí)體程序化單元包括數(shù)據(jù)比特區(qū)與冗余比特區(qū)。數(shù)據(jù)比特區(qū)包含多個(gè)實(shí)體地址，用以存儲使用者的數(shù)據(jù)，而冗余比特區(qū)用以存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)(例如，錯(cuò)誤更正碼)。例如，實(shí)體程序化單元為實(shí)體頁面，而實(shí)體地址亦可被稱為實(shí)體扇。在本范例實(shí)施例中，每一個(gè)數(shù)據(jù)比特區(qū)包含8個(gè)實(shí)體地址，且一個(gè)實(shí)體地址的大小為512比特組(byte，簡稱B)。然而，在其他范例實(shí)施例中，數(shù)據(jù)比特區(qū)中也可包含16個(gè)、32個(gè)或數(shù)目更多或更少的實(shí)體地址，本發(fā)明并不限制實(shí)體地址的大小以及個(gè)數(shù)。
[0100]在本范例實(shí)施例中，可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106為多階存儲單元(MultiLevel Cell,簡稱MLC)NAND型閃存模塊，即一個(gè)存儲單元中可存儲至少2個(gè)比特。然而，本發(fā)明不限于此，可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106亦可是單階存儲單元(Single LevelCell,簡稱SLONAND型閃存模塊、多階存儲單元(Trinary Level Cell,簡稱TLC)NAND型閃存模塊、其他閃存模塊或其他具有相同特性的存儲器模塊。
[0101]圖3是根據(jù)一范例實(shí)施例所示出的存儲器控制電路單元的概要方塊圖。
[0102]請參照圖3，存儲器控制電路單元104包括存儲器管理電路202、主機(jī)接口 204與存儲器接口 206。
[0103]存儲器管理電路202用以控制存儲器控制電路單元104的整體運(yùn)作。具體來說，存儲器管理電路202具有多個(gè)控制指令，并且在存儲器存儲裝置100運(yùn)作時(shí)，此些控制指令會被執(zhí)行以進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入、讀取與抹除等運(yùn)作。以下說明存儲器管理電路202的操作時(shí)，等同于說明存儲器控制電路單元104的操作，以下并不再贅述。
[0104]在本范例實(shí)施例中，存儲器管理電路202的控制指令是以固件形式來實(shí)作。例如，存儲器管理電路202具有微處理器單元(未示出)與只讀存儲器(未示出)，并且此些控制指令是被燒錄至此只讀存儲器中。當(dāng)存儲器存儲裝置100運(yùn)作時(shí)，此些控制指令會由微處理器單元來執(zhí)行以進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入、讀取與抹除等運(yùn)作。
[0105]在本發(fā)明另一范例實(shí)施例中，存儲器管理電路202的控制指令亦可以程序碼形式存儲于可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106的特定區(qū)域(例如，存儲器模塊中專用于存放系統(tǒng)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)區(qū))中。此外，存儲器管理電路202具有微處理器單元(未示出)、只讀存儲器(未示出)及隨機(jī)存取存儲器(未示出)。特別是，此只讀存儲器具有開機(jī)碼(boot code)，并且當(dāng)存儲器控制電路單元104被致能時(shí)，微處理器單元會先執(zhí)行此開機(jī)碼來將存儲于可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106中的控制指令載入至存儲器管理電路202的隨機(jī)存取存儲器中。之后，微處理器單元會運(yùn)轉(zhuǎn)此些控制指令以進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入、讀取與抹除等運(yùn)作。
[0106]此外，在本發(fā)明另一范例實(shí)施例中，存儲器管理電路202的控制指令亦可以一硬件形式來實(shí)作。例如，存儲器管理電路202包括微控制器、存儲器管理單元、存儲器寫入單元、存儲器讀取單元、存儲器抹除單元與數(shù)據(jù)處理單元。存儲器管理單元、存儲器寫入單元、存儲器讀取單元、存儲器抹除單元與數(shù)據(jù)處理單元是電性連接至微控制器。其中，存儲器管理單元用以管理可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106的實(shí)體抹除單元；存儲器寫入單元用以對可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106下達(dá)寫入指令以將數(shù)據(jù)寫入至可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106中；存儲器讀取單元用以對可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106下達(dá)讀取指令以從可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106中讀取數(shù)據(jù)；存儲器抹除單元用以對可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106下達(dá)抹除指令以將數(shù)據(jù)從可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106中抹除；而數(shù)據(jù)處理單元用以處理欲寫入至可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106的數(shù)據(jù)以及從可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106中讀取的數(shù)據(jù)。
[0107]主機(jī)接口 204是電性連接至存儲器管理電路202并且用以接收與識別主機(jī)系統(tǒng)1000所傳送的指令與數(shù)據(jù)。也就是說，主機(jī)系統(tǒng)1000所傳送的指令與數(shù)據(jù)會通過主機(jī)接口204來傳送至存儲器管理電路202。在本范例實(shí)施例中，主機(jī)接口 204是相容于SATA標(biāo)準(zhǔn)。然而，必須了解的是本發(fā)明不限于此，主機(jī)接口 204亦可以是相容于PATA標(biāo)準(zhǔn)、IEEE1394標(biāo)準(zhǔn)、PCI Express標(biāo)準(zhǔn)、USB標(biāo)準(zhǔn)、SD標(biāo)準(zhǔn)、UHS-1標(biāo)準(zhǔn)、UHS-1I標(biāo)準(zhǔn)、MS標(biāo)準(zhǔn)、MMC標(biāo)準(zhǔn)、eMMC標(biāo)準(zhǔn)、UFS標(biāo)準(zhǔn)、CF標(biāo)準(zhǔn)、IDE標(biāo)準(zhǔn)或其他適合的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
[0108]存儲器接口 206是電性連接至存儲器管理電路202并且用以存取可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106。也就是說，欲寫入至可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106的數(shù)據(jù)會經(jīng)由存儲器接口 206轉(zhuǎn)換為可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106所能接受的格式。
[0109]在本發(fā)明一范例實(shí)施例中，存儲器控制電路單元104還包括緩沖存儲器252、電源管理電路254、錯(cuò)誤檢查與校正電路256與加解密電路258。
[0110]緩沖存儲器252是電性連接至存儲器管理電路202并且用以暫存來自于主機(jī)系統(tǒng)1000的數(shù)據(jù)與指令或來自于可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106的數(shù)據(jù)。
[0111]電源管理電路254是電性連接至存儲器管理電路202并且用以控制存儲器存儲裝置100的電源。
[0112]錯(cuò)誤檢查與校正電路256是電性連接至存儲器管理電路202并且用以執(zhí)行錯(cuò)誤檢查與校正程序以確保數(shù)據(jù)的正確性。具體來說，當(dāng)存儲器管理電路202從主機(jī)系統(tǒng)1000中接收到寫入指令時(shí)，錯(cuò)誤檢查與校正電路256會為對應(yīng)此寫入指令的數(shù)據(jù)產(chǎn)生對應(yīng)的錯(cuò)誤更正碼(error correcting code,簡稱ECC code),并且存儲器管理電路202會將對應(yīng)此寫入指令的數(shù)據(jù)與對應(yīng)的錯(cuò)誤更正碼寫入至可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106中。之后，當(dāng)存儲器管理電路202從可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106中讀取數(shù)據(jù)時(shí)會同時(shí)讀取此數(shù)據(jù)對應(yīng)的錯(cuò)誤更正碼，并且錯(cuò)誤檢查與校正電路256會依據(jù)此錯(cuò)誤更正碼對所讀取的數(shù)據(jù)執(zhí)行錯(cuò)誤檢查與校正程序。
[0113]加解密電路258是用以對數(shù)據(jù)執(zhí)行加密操作與解密操作。此加密操作與解密操作可以是符合進(jìn)階加密標(biāo)準(zhǔn)(Advanced Encrypt1n Standard,簡稱AES)、數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(Data Encrypt1n Standard,簡稱 DES)、其他對稱密鑰(symmetry-key)演算法或是非對稱密鑰演算法，本發(fā)明并不在此限。在此范例實(shí)施例中，加解密電路258是以實(shí)時(shí)(real-time)，或稱動態(tài)(on_the-fly)，的方式進(jìn)行加密操作與解密操作。
[0114]圖4是根據(jù)一范例實(shí)施例所示出的管理可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊的范例示意圖。
[0115]必須了解的是，在此描述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊106的實(shí)體抹除單元的運(yùn)作時(shí)，以“提取”、“劃分”、“關(guān)聯(lián)”等詞來操作實(shí)體抹除單元是邏輯上的概念。也就是說，可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊的實(shí)體抹除單元的實(shí)際位置并未更動，而是邏輯上對可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊的實(shí)體抹除單元進(jìn)行操作。
[0116]請參照圖4，存儲器管理電路202可將可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊的實(shí)體抹除單元304(0)?304(R)邏輯地劃分為多個(gè)區(qū)域，例如為數(shù)據(jù)區(qū)402、閑置區(qū)404與系統(tǒng)區(qū)406。
[0117]數(shù)據(jù)區(qū)402的實(shí)體抹除單元是用以存儲來自主機(jī)系統(tǒng)1000的數(shù)據(jù)。閑置區(qū)404的實(shí)體抹除單元是用以作為數(shù)據(jù)區(qū)402的暫存區(qū)。舉例來說，若主機(jī)系統(tǒng)1000要更新數(shù)據(jù)區(qū)402中的數(shù)據(jù)，則此數(shù)據(jù)會先被寫入至閑置區(qū)404中，之后這些數(shù)據(jù)會被搬移至數(shù)據(jù)區(qū)402中或與數(shù)據(jù)區(qū)402中的數(shù)據(jù)合并。或者，閑置區(qū)404的實(shí)體抹除單元也可用來替換數(shù)據(jù)區(qū)402與系統(tǒng)區(qū)406的實(shí)體抹除單元。也就是說，當(dāng)數(shù)據(jù)區(qū)402與系統(tǒng)區(qū)406中的實(shí)體抹除單元損毀(即，成為壞實(shí)體抹除單元(bad physical erasing unit))時(shí)，閑置區(qū)404的實(shí)體抹除單元可用來替換此壞實(shí)體抹除單元。倘若閑置區(qū)404中無正常的實(shí)體抹除單元且有實(shí)體抹除單元損毀時(shí)，則存儲器控制電路單元104會將整個(gè)存儲器存儲裝置100宣告為寫入保護(hù)(write protect)狀態(tài)，而無法再寫入數(shù)據(jù)。在另一范例實(shí)施例中，存儲器管理電路202可再劃分出一個(gè)取代區(qū)，專門存放用來替換壞實(shí)體抹除單元的實(shí)體抹除單元，本發(fā)明并不在此限。
[0118]系統(tǒng)區(qū)406的實(shí)體抹除單元是用以記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)，其中此系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括關(guān)于存儲器芯片的制造商與型號、存儲器芯片的實(shí)體抹除單元數(shù)、每一實(shí)體抹除單元的實(shí)體程序化單元數(shù)等。
[0119]數(shù)據(jù)區(qū)402、閑置區(qū)404與系統(tǒng)區(qū)406的實(shí)體抹除單元的數(shù)量會依據(jù)不同的存儲器規(guī)格而有所不同。此外，必須了解的是，在存儲器存儲裝置100的運(yùn)作中，實(shí)體抹除單元關(guān)聯(lián)至數(shù)據(jù)區(qū)402、閑置區(qū)404與系統(tǒng)區(qū)406的分組關(guān)系會動態(tài)地變動。例如，當(dāng)數(shù)據(jù)區(qū)402中的實(shí)體抹除單元損壞而被閑置區(qū)404的實(shí)體抹除單元取代時(shí)，則原本閑置區(qū)404的實(shí)體抹除單元會被關(guān)聯(lián)至數(shù)據(jù)區(qū)402。
[0120]存儲器管理電路202會配置邏輯地址410 (O)?410(D)以映射至數(shù)據(jù)區(qū)402中的實(shí)體抹除單元304 (O)?304 (A)。主機(jī)系統(tǒng)1000是通過邏輯地址410 (O)?410 (D)來存取數(shù)據(jù)區(qū)402中的數(shù)據(jù)。在此范例實(shí)施例中，一個(gè)邏輯地址是映射至一個(gè)實(shí)體地址，多個(gè)邏輯地址會組成一個(gè)邏輯程序化單元，并且多個(gè)邏輯程序化單元會組成一個(gè)邏輯抹除單元。一個(gè)邏輯程序化單元是映射至一或多個(gè)實(shí)體程序化單元，而一個(gè)邏輯抹除單元是映射至一或多個(gè)實(shí)體抹除單元。
[0121]在此范例實(shí)施例中，存儲器管理電路202是以邏輯抹除單元來管理可復(fù)寫式非易