存儲(chǔ)裝置和存儲(chǔ)管理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了存儲(chǔ)裝置和存儲(chǔ)管理方法。其中，該存儲(chǔ)裝置包括：檢測(cè)單元、存儲(chǔ)單元、更新單元和確定單元。檢測(cè)單元，被配置為檢測(cè)非易失性存儲(chǔ)器的劣化因素；存儲(chǔ)單元，被配置為保存壽命推測(cè)值；更新單元，被配置為基于由該檢測(cè)單元所檢測(cè)的該劣化因素更新該壽命推測(cè)值；以及確定單元，被配置為使用由該更新單元所更新的該壽命推測(cè)值，以產(chǎn)生通知信號(hào)。
【專利說(shuō)明】存儲(chǔ)裝置和存儲(chǔ)管理方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年4月30日提交的日本在先專利申請(qǐng)JP2013-094963的利益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及應(yīng)用于非易失性存儲(chǔ)器，例如非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)裝置和存儲(chǔ)管理方法。

【背景技術(shù)】
[0004]近年來(lái)，非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的價(jià)格日益降低，并且非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器被用于一個(gè)又一個(gè)的目的。作為目的之一，設(shè)想非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器包含在塑料介質(zhì)中并被用作過(guò)去的磁帶介質(zhì)的替代品。
[0005]作為非易失性存儲(chǔ)器之一，磁存儲(chǔ)裝置(硬盤、磁帶等)是已知的。例如，在廣播站、數(shù)據(jù)中心等中，磁帶介質(zhì)用于數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存儲(chǔ)。在磁帶介質(zhì)中，對(duì)于劣化，推測(cè)劣化狀態(tài)并且已經(jīng)劣化的磁帶介質(zhì)必須被拷貝到新的磁帶介質(zhì)。然而，如果有大量的卷，那么存在一個(gè)問(wèn)題，即該任務(wù)需要大量的時(shí)間和精力。
[0006]另外設(shè)想，替代磁帶介質(zhì)，非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器被包含在盒中，并以與磁帶盒相同的方式來(lái)使用。近年來(lái)，非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的價(jià)格一直在迅速降低。此外，當(dāng)使用非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器時(shí)，昂貴的驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)于讀取來(lái)說(shuō)是不必要的，并且僅通過(guò)將接口連接到電源，就可以執(zhí)行寫入和讀取。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]然而，存在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器劣化的問(wèn)題。具體地，近年，半導(dǎo)體工藝微型化的進(jìn)步，并且在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器價(jià)格下降的同時(shí)，出現(xiàn)了可靠性降低的問(wèn)題。具體地，在實(shí)現(xiàn)低成本的多值NAND閃存中，反復(fù)執(zhí)行重寫后的數(shù)據(jù)保持時(shí)間縮短。在使用該存儲(chǔ)器的產(chǎn)品中，數(shù)據(jù)損壞發(fā)生的可能性增加。
[0008]例如，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_號(hào)HEI8-241599和日本專利翻譯公布號(hào)2010-500699各公開了非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的劣化檢測(cè)方法。在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_號(hào)HEI8 - 241599中，在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中，設(shè)置了存儲(chǔ)寫入次數(shù)的寫入次數(shù)存儲(chǔ)單元，寫入次數(shù)的設(shè)定值和實(shí)際的寫入次數(shù)相互比較，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，發(fā)出警告。日本專利翻譯公布號(hào)2010-500699公開了設(shè)置有階段的存儲(chǔ)設(shè)備，在一個(gè)階段上從存儲(chǔ)陣列中讀取包括多個(gè)扇區(qū)的頁(yè)，在一個(gè)階段上確定多個(gè)扇區(qū)的每個(gè)是否均包括允許數(shù)量范圍內(nèi)的錯(cuò)誤，以及在一個(gè)階段上當(dāng)多個(gè)扇區(qū)每個(gè)均包括允許范圍內(nèi)的錯(cuò)誤時(shí)，提供成功指示器。
[0009]在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_號(hào)HEI8-241599和日本專利翻譯公布號(hào)2010-500699中，控制裝置(計(jì)算機(jī))訪問(wèn)非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，讀取寫入次數(shù)或錯(cuò)誤，從而由控制裝置確定劣化度。因此，在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器沒(méi)有連接到控制裝置的狀態(tài)下，例如，在如上所述將非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)器保存在盒中的情況下，存在一個(gè)問(wèn)題，即可能無(wú)法檢測(cè)劣化。
[0010]鑒于上述情況，期望提供即使在控制裝置等難以執(zhí)行訪問(wèn)的狀態(tài)下，也能夠檢測(cè)劣化的一種存儲(chǔ)裝置和存儲(chǔ)管理方法。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種存儲(chǔ)裝置，包括:檢測(cè)單元、存儲(chǔ)單元、更新單元和確定單元。
[0012]檢測(cè)單元被配置為檢測(cè)非易失性存儲(chǔ)器的劣化因素。
[0013]存儲(chǔ)單元被配置為保存壽命推測(cè)值。
[0014]更新單元被配置為在由檢測(cè)單元所檢測(cè)的劣化因素的基礎(chǔ)上更新壽命推測(cè)值。
[0015]確定單元被配置為使用由更新單元所更新的壽命推測(cè)值，以產(chǎn)生通知信號(hào)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，即使在非易失性存儲(chǔ)器未連接到計(jì)算機(jī)的狀態(tài)下，也能夠檢測(cè)到非易失性存儲(chǔ)器的劣化。例如，在連接到計(jì)算機(jī)的狀態(tài)下，壽命推測(cè)值根據(jù)重寫次數(shù)來(lái)確定，并且所確定的壽命推測(cè)值被保存在存儲(chǔ)單元中。在沒(méi)有被連接到計(jì)算機(jī)的狀態(tài)下，檢測(cè)諸如溫度的劣化因素，并根據(jù)所檢測(cè)的溫度更新壽命推測(cè)值。在更新的壽命推測(cè)值小于預(yù)定值的情況下，向用戶產(chǎn)生通知信號(hào)。
[0017]鑒于對(duì)如附圖所示的其最佳模式實(shí)施方式的如下詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是用于說(shuō)明非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的劣化的示圖；
[0019]圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的電氣結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0020]圖3是示出接口電路的示例的結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0021]圖4是示出非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)的示例的結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0022]圖5是示出閃存的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示例的方框圖；
[0023]圖6是示出預(yù)期壽命表的示例的示圖；
[0024]圖7是用于說(shuō)明控制器在寫入閃存時(shí)執(zhí)行處理的流程圖；以及
[0025]圖8是用于說(shuō)明檢查非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)狀態(tài)的處理的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將要描述的本發(fā)明的實(shí)施方式是本發(fā)明期望的具體實(shí)例，并在技術(shù)上給出了期望的各種限制。然而，在下面的描述中，除非給出了限制本發(fā)明的描述，否則本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式。
[0027]將按照以下順序進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]〈1.閃存的劣化〉
[0029]<2.一個(gè)實(shí)施方式〉
[0030]<3.其它實(shí)施方式>
[0031]〈4.修改例〉
[0032]〈1.閃存的劣化〉
[0033]在一個(gè)實(shí)施方式中，作為非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的實(shí)例，使用NAND閃存。作為除了 NAND閃存之外的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，NOR閃存、EEPR0M(電可擦除可編程ROM)、磁阻RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、電阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、相變存儲(chǔ)器等也適用于本發(fā)明。進(jìn)一步地，除了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器之外的非易失性存儲(chǔ)器，如強(qiáng)電介質(zhì)存儲(chǔ)器等也適用于本發(fā)明。
[0034]在NAND閃存中，發(fā)生隨著重寫次數(shù)增加而數(shù)據(jù)保持保證時(shí)間變短這樣的劣化。此夕卜，溫度越高，數(shù)據(jù)保持保證時(shí)間變得越短。圖1是示出了在閃存的重寫次數(shù)、其數(shù)據(jù)保持保證時(shí)間與溫度之間的關(guān)系的示意圖。在圖1中，虛線表示25°C溫度下數(shù)據(jù)保持保證時(shí)間的變化，而實(shí)線表示85°C溫度下數(shù)據(jù)保持保證時(shí)間的變化。以這種方式，數(shù)據(jù)保持保證時(shí)間，即保證存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的穩(wěn)定保持的期間，隨著重寫次數(shù)增加而減小，并根據(jù)周圍溫度而變化。具體地，溫度越高，數(shù)據(jù)保持保證時(shí)間變得越短。
[0035]<2.一個(gè)實(shí)施方式〉
[0036](存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu))
[0037]圖2是示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的電氣結(jié)構(gòu)的示圖。例如，在盒中，存儲(chǔ)非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其外圍電路，從而構(gòu)成非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)。多個(gè)非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I1至In (當(dāng)介質(zhì)不必彼此特別區(qū)分時(shí)，簡(jiǎn)稱為非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I)通過(guò)接口電路S1至3n(當(dāng)電路不必彼此特別區(qū)分時(shí)，簡(jiǎn)稱為接口電路3)被連接到主機(jī)2。
[0038]主機(jī)2執(zhí)行整個(gè)系統(tǒng)的總體控制。在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I和主機(jī)2之間，通過(guò)光纖執(zhí)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出以及電力供給。三根光纖被用于每一個(gè)非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I。來(lái)自主機(jī)2的信息被傳輸?shù)浇涌陔娐?。在接口電路3中，按照來(lái)自主機(jī)2的命令，命令內(nèi)容與記錄和再生數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，并通過(guò)光纖30和光纖31與非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I進(jìn)行傳輸。此外，接口電路3將操作非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的必要電能(例如，約2W)轉(zhuǎn)換成光能，并通過(guò)光纖32傳輸所述光能。
[0039]在主機(jī)2控制多個(gè)非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的情況下，由對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的接口電路3執(zhí)行控制的切換。
[0040]接口電路3，例如，接口電路S1被配置成如圖3所示。其它接口電路32至3,與接口電路31具有相同的結(jié)構(gòu)。傳輸?shù)街鳈C(jī)2和從主機(jī)2接收到的信息被輸入到控制邏輯33。控制邏輯33分析來(lái)自主機(jī)2的信息，并確定給定的命令是否為其負(fù)責(zé)的對(duì)非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的命令。在是其負(fù)責(zé)的命令的情況下，控制邏輯33向APC(自動(dòng)電力控制)電路36發(fā)出命令，以提高半導(dǎo)體激光器37的輸出。
[0041]APC電路36以這樣的方式控制半導(dǎo)體激光器37的驅(qū)動(dòng)電流，即半導(dǎo)體激光器37以預(yù)定值(例如，2W)輸出光。半導(dǎo)體激光器37是，例如，波長(zhǎng)為SOOnm的半導(dǎo)體激光器并輸出激光束。經(jīng)由連接器通過(guò)光纖32傳輸激光束。接收該激光束的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I從激光束產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電力。
[0042]此外，控制邏輯33將來(lái)自主機(jī)2的命令內(nèi)容轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，并將串行數(shù)據(jù)提供給光發(fā)送組件(TOSA) 35。光發(fā)送組件35調(diào)制內(nèi)藏(incorporated)在其中的激光,并將調(diào)制后的激光束發(fā)送到光纖30。另一方面，光接收組件(ROSA) 34將經(jīng)由光纖31從非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I傳輸來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并將該信號(hào)傳輸至控制邏輯33。
[0043]以這種方式，控制邏輯33通過(guò)兩根光纖30和31與非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I建立光通信。
[0044]在上述實(shí)施方式中，完全通過(guò)光纖傳輸電力和信號(hào)線，并且不使用電連接。因此，能夠?qū)⒎且资园雽?dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I和與非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I電絕緣的主機(jī)2相連接。因?yàn)橥ㄟ^(guò)作為絕緣體的光纖連接，所以即使在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I附近發(fā)生雷擊，并且誘導(dǎo)雷影響接口線路，也能夠防止非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的內(nèi)容被破壞。
[0045]非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I具有如圖4所示的結(jié)構(gòu)。通過(guò)光纖30傳輸?shù)墓饽苡晒怆娔芰哭D(zhuǎn)換元件15轉(zhuǎn)換為電能。電能作為操作電源被提供給非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的整個(gè)電路，以操作電路。作為光電能量轉(zhuǎn)換元件15，例如，可以使用采用化合物半導(dǎo)體(砷化鎵)的光供電元件。
[0046]控制器13是控制對(duì)閃存14的寫入操作和讀取操作的IC(集成電路)。這種類型的IC是由多個(gè)半導(dǎo)體廠商制造的專用于閃存的控制的控制器。控制器13通過(guò)光纖30和31、TOSAll和R0SA10與接口電路3通信。當(dāng)從接口電路3發(fā)送記錄數(shù)據(jù)時(shí)，控制器13將記錄數(shù)據(jù)暫存在RAM12中。之后，控制器13將存儲(chǔ)在RAM12中的記錄數(shù)據(jù)寫入閃存14的預(yù)定區(qū)域。
[0047]此外，控制器13讀取存儲(chǔ)在閃存14中的數(shù)據(jù)，并通過(guò)TOSAll將數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)
2。在閃存中，以塊或頁(yè)為單位擦除數(shù)據(jù)。
[0048]此外，非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘(在圖4中由RTC表示)16、輔助控制器17、電池18、BTLE19，以及用于測(cè)量溫度的溫度傳感器20。實(shí)時(shí)時(shí)鐘16是其上安裝了一次電池的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，其可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)操作，例如，10年以上。在由實(shí)時(shí)時(shí)鐘16產(chǎn)生的當(dāng)前時(shí)刻(年、月、日、時(shí)、分)的數(shù)據(jù)被提供給輔助控制器17。此外，實(shí)時(shí)時(shí)鐘16設(shè)置有由一次電池支持的非易失性存儲(chǔ)區(qū)域。輔助控制器17和控制器13 二者均可以訪問(wèn)所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)域。
[0049]從電池18供給的電力被供給到輔助控制器17。輔助控制器17由具有超低功耗的睡眠模式的CPU(中央處理器)形成。作為電池18，例如，使用大容量的紐扣電池。此外，在微小電力是從附接到非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的盒的殼體外表面的太陽(yáng)能電池(未示出)中獲得的情況下，太陽(yáng)能電池可以用來(lái)替代大容量的鈕扣電池。例如作為薄膜固態(tài)二次電池，可使用保證長(zhǎng)壽命(15年以上)和充放電次數(shù)100，000次以上的產(chǎn)品。
[0050]溫度傳感器20測(cè)量非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的溫度，例如，盒中的溫度，并將測(cè)量結(jié)果提供給輔助控制器17。BTLE19是根據(jù)Bluetooth (注冊(cè)商標(biāo))低功耗標(biāo)準(zhǔn)的低功耗無(wú)線通信芯片。輔助控制器17向外部服務(wù)器無(wú)線發(fā)送指示劣化檢查結(jié)果的通知信號(hào)，諸如警告消息。另一個(gè)無(wú)線通信模塊可被用來(lái)替代BTLE。在檢查結(jié)果被發(fā)送到服務(wù)器的情況下，添加用于識(shí)別非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的ID (標(biāo)識(shí)符)，從而可以在服務(wù)器側(cè)識(shí)別出與檢查結(jié)果相關(guān)的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I。
[0051]輔助控制器17利用從電池18供給的電力，并定期喚醒以執(zhí)行自動(dòng)激活。輔助控制器17定期驅(qū)動(dòng)溫度傳感器20來(lái)測(cè)量閃存14的溫度。當(dāng)執(zhí)行溫度測(cè)量時(shí)溫度測(cè)量結(jié)果和與時(shí)刻(年、月、日)相關(guān)的信息被存儲(chǔ)在實(shí)時(shí)時(shí)鐘18的非易失性存儲(chǔ)區(qū)域。
[0052]在如上所述的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I中，輔助控制器17能夠推測(cè)閃存14的劣化狀態(tài)，并且在必要時(shí)將推測(cè)結(jié)果傳輸至外部服務(wù)器。以極低的功耗執(zhí)行這個(gè)操作，這樣使得即使不提供能量也可以連續(xù)操作。因此，即使在將非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I沒(méi)有連接到主機(jī)2的狀態(tài)下，例如，在存儲(chǔ)狀態(tài)中，也能夠推測(cè)劣化狀態(tài)。
[0053]閃存14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被分成圖5中示意性示出的多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域140占有最大區(qū)域，并存儲(chǔ)從主機(jī)2發(fā)送的記錄數(shù)據(jù)。管理區(qū)域141存儲(chǔ)管理信息，如待記錄數(shù)據(jù)的地址及其重寫次數(shù)，并因此對(duì)其使用與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域140具有不同特征(即，具有更高的可靠性)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片。
[0054]地址管理區(qū)域142存儲(chǔ)由主機(jī)2指示的地址與數(shù)據(jù)實(shí)際保存地址之間的轉(zhuǎn)換表等。重寫次數(shù)管理表143存儲(chǔ)“執(zhí)行了多少次重寫”的信息。大多數(shù)的閃存具有這樣的特征，即，隨著重寫次數(shù)的增加，劣化加劇，并且存儲(chǔ)保持時(shí)間縮短。
[0055]預(yù)期壽命表144是一個(gè)數(shù)據(jù)表，在數(shù)據(jù)中，在重寫次數(shù)的基礎(chǔ)上保證數(shù)據(jù)保持特征的時(shí)間(在下文中根據(jù)需要稱為預(yù)期壽命)。圖6示出了預(yù)期壽命表144的實(shí)例。對(duì)于重寫次數(shù)的每個(gè)范圍(y)，確定對(duì)應(yīng)的預(yù)期壽命Tmax [y]。預(yù)期壽命是重寫塊之后保證塊數(shù)據(jù)的保持的時(shí)間。
[0056]寫入時(shí)刻表145是存儲(chǔ)對(duì)塊執(zhí)行寫入時(shí)的時(shí)刻的區(qū)域。對(duì)于每個(gè)塊，存儲(chǔ)寫入時(shí)刻。
[0057]此處,總重寫次數(shù)y越多,預(yù)期壽命Tmax[y]變得越短(T1>T2>T3...)。應(yīng)當(dāng)注意，重寫次數(shù)y通過(guò)稱為均衡(wearleveling)的平滑化塊的重寫次數(shù)的函數(shù)來(lái)計(jì)算，該函數(shù)針對(duì)典型閃存的控制軟件而設(shè)置。重寫次數(shù)作為管理數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在閃存中，所以可以使用它們的值。
[0058]參照?qǐng)D7的流程圖，將描述控制器13在執(zhí)行寫入閃存14時(shí)所執(zhí)行的處理。當(dāng)非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I被連接到主機(jī)2時(shí)，執(zhí)行寫入處理，并且從光電能量轉(zhuǎn)換元件15向其提供電力。
[0059]步驟S1:將數(shù)據(jù)新寫入到閃存14的塊A。
[0060]步驟S2:從實(shí)時(shí)時(shí)鐘16獲得的當(dāng)前時(shí)刻是在寫入時(shí)刻表145中對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)塊A的區(qū)域。
[0061]步驟S3:控制器13確定塊A的壽命推測(cè)值，也就是說(shuō)，從重寫次數(shù)管理表143確定塊A的過(guò)去重寫次數(shù)。然后，參照預(yù)期壽命表144，確定塊A的預(yù)期壽命。最后，從寫時(shí)刻表145確定對(duì)塊A的寫入時(shí)刻。通過(guò)增加相對(duì)于寫入時(shí)刻的預(yù)期壽命，推測(cè)保持塊A的數(shù)據(jù)的時(shí)刻。作為結(jié)果獲得的時(shí)刻被設(shè)定為壽命推測(cè)值。預(yù)期壽命是時(shí)間，而壽命推測(cè)值是時(shí)刻(年、月、日)。然而，不是基于時(shí)刻而是基于預(yù)期壽命時(shí)間來(lái)確定非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的壽命。
[0062]步驟S4:控制器13對(duì)閃存14的所有塊執(zhí)行這樣的檢查。
[0063]步驟S5:在從所有的塊獲得的壽命推測(cè)值之中，選擇最短的值并設(shè)定為最短壽命推測(cè)值ETmin。因此，控制器13存儲(chǔ)在實(shí)時(shí)時(shí)鐘的非易失性存儲(chǔ)區(qū)域中獲得的最短壽命推測(cè)值ETmin。
[0064]要注意的是，在沒(méi)有新的寫入數(shù)據(jù)的情況下，控制器13停止執(zhí)行以抑制功耗。
[0065]在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I沒(méi)有被連接到主機(jī)的狀態(tài)，例如，在存儲(chǔ)狀態(tài)下，輔助控制器17由從實(shí)時(shí)時(shí)鐘16所提供的脈沖以極低的功耗定期激活。此外，輔助控制器17檢查非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I。此處，為了便于說(shuō)明，將假設(shè)以周期Tb激活輔助控制器17。參照?qǐng)D8的流程圖，將對(duì)檢查非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I狀態(tài)的處理進(jìn)行說(shuō)明。
[0066]步驟Sll:以周期Tb激活輔助控制器17。
[0067]步驟S12:輔助控制器17讀取溫度傳感器20的溫度測(cè)量值Tmes。溫度測(cè)量值Tmes表示當(dāng)前溫度。非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的元件根據(jù)溫度以指數(shù)函數(shù)方式劣化。
[0068]步驟S13:輔助控制器17使用溫度測(cè)量值Tmes，通過(guò)以下阿列紐斯模型的等式
(I)，來(lái)計(jì)算溫度加速系數(shù)α。
[0069]溫度加速度系數(shù)a = exp {(Ea/k).((1/Tmes) - (1/Tbase))} (I)
[0070]公式⑴中的變量如下。
[0071]Ea:激活能
[0072]k:玻爾茲曼系數(shù)
[0073]Tmes:由溫度傳感器20測(cè)得的絕對(duì)溫度
[0074]Tbase:參考絕對(duì)溫度(例如，300度)
[0075]步驟S14:輔助控制器17將溫度加速系數(shù)α和周期Tb相乘，從而確定實(shí)際劣化度 α.Tb。
[0076]步驟S15:輔助控制器17讀取存儲(chǔ)在實(shí)時(shí)時(shí)鐘的非易失性存儲(chǔ)區(qū)域的最短壽命推測(cè)值ETmin，并按照下面的公式所示來(lái)更新該值。
[0077]ETmin [new] = ETmin [old] - α.Tb (2)
[0078]在公式⑵中，ETmin[new]表示當(dāng)前最短壽命推測(cè)值。輔助控制器17將ETmin [new]的值返回到實(shí)時(shí)時(shí)鐘的非易失性存儲(chǔ)區(qū)域，以更新該值。
[0079]步驟S16:如果最短壽命推測(cè)值ETmin [new]變?yōu)镺或更低,記錄在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I中的存儲(chǔ)元件的任何部分劣化，并可能達(dá)到壽命終點(diǎn)。鑒于此，輔助控制器17對(duì)更新的最短壽命推測(cè)值ETmin [new]和預(yù)設(shè)警告級(jí)別Tw進(jìn)行相互比較。也就是說(shuō)，輔助控制器17檢查是否滿足下面的表達(dá)式(3)。例如，警告級(jí)別Tw是通過(guò)對(duì)保證存儲(chǔ)保持的時(shí)刻增加預(yù)定裕度而獲得的時(shí)刻。
[0080]最短壽命推測(cè)值ETmin [new]〈警告級(jí)別Tw...(3)
[0081]步驟S17:在滿足表達(dá)式(3)的情況下，這意味著，非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I中的存儲(chǔ)元件的一部分接近壽命終點(diǎn)。在這種情況下，輔助控制器17通過(guò)作為低功率無(wú)線通信芯片的BTLE19，將基于劣化檢查結(jié)果的警告通知連同非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的ID無(wú)線傳輸?shù)酵獠糠?wù)器。替代或除了無(wú)線傳輸之外，可以利用設(shè)置在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的殼體表面的發(fā)光二極管(LED)等來(lái)執(zhí)行警告顯示。此外，可以產(chǎn)生聲音警告。
[0082]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，作為根據(jù)溫度和重寫次數(shù)而改變的閃存的數(shù)據(jù)保持保證時(shí)間，通過(guò)使用溫度傳感器計(jì)算出有效時(shí)間，并且可以預(yù)先產(chǎn)生警告。因此，能夠防止數(shù)據(jù)在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)I的存儲(chǔ)期間自然消失，并提高了可靠性。利用電池操作的部分以周期Tb間歇操作，用于操作的能量?jī)H用于簡(jiǎn)單的四則運(yùn)算和溫度測(cè)量。因此，功耗非常低，因而可以實(shí)現(xiàn)10年以上的長(zhǎng)期操作。
[0083]<3.另一個(gè)實(shí)施方式〉
[0084]在上述實(shí)施方式中，無(wú)線傳輸非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)的識(shí)別信息和警告通知。此外，當(dāng)管理大量的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，人們期望除了作為識(shí)別信息指定非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)之外，使用表示其存儲(chǔ)位置的信息。
[0085]在另一個(gè)實(shí)施方式中，連同非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)的檢查結(jié)果一起，傳輸識(shí)別信息與存儲(chǔ)位置信息。在這樣的實(shí)施方式中的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)通過(guò)將位置檢測(cè)裝置添加到與上述實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)中而形成。例如，可以使用利用W1-Fi的位置推測(cè)。此外，通過(guò)使用超聲波測(cè)距技術(shù)的本地位置信息系統(tǒng)，對(duì)非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)的位置進(jìn)行測(cè)量。作為另一種結(jié)構(gòu)，可以識(shí)別貨架式寄存器(shelves)的存儲(chǔ)位置，并且其存儲(chǔ)位置的信息可以作為存儲(chǔ)位置信息來(lái)傳輸。此外，可以使用指示多個(gè)非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)區(qū)域的位置信息。在這種情況下，也使用發(fā)光設(shè)備(例如LED)的發(fā)光，以及最終指定非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0086]如在本實(shí)施方式中，通過(guò)向作為警告目標(biāo)的服務(wù)器通知非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)位置，獲得了介質(zhì)很容易發(fā)現(xiàn)這樣的優(yōu)點(diǎn)。
[0087]應(yīng)當(dāng)注意，本
【發(fā)明內(nèi)容】
可以采取以下配置。
[0088](I) 一種存儲(chǔ)裝置，包括:
[0089]檢測(cè)單元，被配置為檢測(cè)非易失性存儲(chǔ)器的劣化因素；
[0090]存儲(chǔ)單元，被配置為保存壽命推測(cè)值；
[0091]更新單元，被配置為基于由所述檢測(cè)單元所檢測(cè)的所述劣化因素更新所述壽命推測(cè)值；以及
[0092]確定單元，被配置為使用由所述更新單元所更新的所述壽命推測(cè)值，以產(chǎn)生通知信號(hào)。
[0093](2)根據(jù)項(xiàng)(I)所述的存儲(chǔ)裝置，其中，
[0094]當(dāng)通過(guò)計(jì)算機(jī)訪問(wèn)所述非易失性存儲(chǔ)器時(shí)，確定所述壽命推測(cè)值并將所述壽命推測(cè)值存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中。
[0095](3)根據(jù)項(xiàng)⑴或⑵所述的存儲(chǔ)裝置，其中，
[0096]所述非易失性存儲(chǔ)器是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，并且所述壽命推測(cè)值是基于對(duì)所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的重寫次數(shù)獲得的值。
[0097](4)根據(jù)項(xiàng)⑴至(3)的任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)裝置，其中，
[0098]所述劣化因素是溫度，并且所述檢測(cè)單元以預(yù)設(shè)周期測(cè)量所述溫度。
[0099](5)根據(jù)項(xiàng)⑴至(4)的任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)裝置，其中，
[0100]通過(guò)無(wú)線通信將所述通知信號(hào)傳輸至外部管理裝置。
[0101](6)根據(jù)項(xiàng)⑴至(5)的任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)裝置，其中，
[0102]所述通知信號(hào)被用來(lái)控制發(fā)光元件的發(fā)光。
[0103](7)根據(jù)項(xiàng)⑴至(6)的任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)裝置，其中，
[0104]所述非易失性存儲(chǔ)器、所述檢測(cè)單元、所述存儲(chǔ)單元、所述更新單元和所述確定單元被存儲(chǔ)在可移植型的普通殼體中。
[0105](8) —種存儲(chǔ)管理方法，包括:
[0106]由檢測(cè)單元檢測(cè)非易失性存儲(chǔ)器的劣化因素；
[0107]由存儲(chǔ)單元保存壽命推測(cè)值；
[0108]由更新單元基于由所述檢測(cè)單元所檢測(cè)的所述劣化因素更新所述壽命推測(cè)值；以及
[0109]由確定單元使用所更新的所述壽命推測(cè)值來(lái)產(chǎn)生通知信號(hào)。
[0110]〈4.修改示例〉
[0111]在上文中，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了具體說(shuō)明。然而，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，并且可以進(jìn)行各種修改。例如，上述實(shí)施方式中給出的結(jié)構(gòu)、方法、處理、形狀，材料、數(shù)值等僅僅是示例，必要時(shí)可以使用不同的結(jié)構(gòu)、方法、處理、形狀、材料、數(shù)值等。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于其中劣化因素是除溫度之外的濕度、紫外線量等情況。此外，在不脫離本發(fā)明主旨的情況下，上述實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)、方法、處理、形狀、材料、數(shù)值等可以相互組合。
[0112]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其他因素，在所附權(quán)利要求或其等價(jià)物范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變形、組合、子組合和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種存儲(chǔ)裝置，包括: 檢測(cè)單元，被配置為檢測(cè)非易失性存儲(chǔ)器的劣化因素； 存儲(chǔ)單元，被配置為保存壽命推測(cè)值； 更新單元，被配置為基于由所述檢測(cè)單元所檢測(cè)的所述劣化因素更新所述壽命推測(cè)值；以及 確定單元，被配置為使用由所述更新單元所更新的所述壽命推測(cè)值，以產(chǎn)生通知信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其中， 當(dāng)通過(guò)計(jì)算機(jī)訪問(wèn)所述非易失性存儲(chǔ)器時(shí)，確定所述壽命推測(cè)值并將所述壽命推測(cè)值存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)裝置，其中， 所述非易失性存儲(chǔ)器是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，并且所述壽命推測(cè)值是基于對(duì)所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的重寫次數(shù)獲得的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其中， 所述劣化因素是溫度，并且所述檢測(cè)單元以預(yù)設(shè)周期測(cè)量所述溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其中， 通過(guò)無(wú)線通信將所述通知信號(hào)傳輸至外部管理裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其中， 所述通知信號(hào)被用來(lái)控制發(fā)光元件的發(fā)光。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其中， 所述非易失性存儲(chǔ)器、所述檢測(cè)單元、所述存儲(chǔ)單元、所述更新單元和所述確定單元被存儲(chǔ)在便攜式的通用的殼體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，進(jìn)一步包括: 位置檢測(cè)裝置，被配置為在存在被管理的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器時(shí)產(chǎn)生存儲(chǔ)位置信息。
9.一種存儲(chǔ)管理方法，包括: 由檢測(cè)單元檢測(cè)非易失性存儲(chǔ)器的劣化因素； 由存儲(chǔ)單元保存壽命推測(cè)值； 由更新單元基于由所述檢測(cè)單元所檢測(cè)的所述劣化因素更新所述壽命推測(cè)值；以及 由確定單元使用所更新的所述壽命推測(cè)值來(lái)產(chǎn)生通知信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G11C29/56GK104134465SQ201410165842
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月30日
【發(fā)明者】小林誠(chéng)司, 久保毅, 安井道明, 高沢丈晴, 后藤尚史 申請(qǐng)人:索尼公司