本發(fā)明關(guān)于一種將數(shù)據(jù)自內(nèi)存寫回(write back)儲(chǔ)存裝置的方法及數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

相變化內(nèi)存(Phase-Change Memory，PCM)因具有高速存取以及關(guān)閉電源后仍保留數(shù)據(jù)的特性，故已廣泛地被使用在各種非揮發(fā)性(Non-Volatile)儲(chǔ)存裝置當(dāng)中。實(shí)務(wù)上，在對(duì)相變化內(nèi)存進(jìn)行寫入/編程操作時(shí)，可通過加熱電極的方式來改變存儲(chǔ)單元中相變化材質(zhì)的結(jié)晶狀態(tài)，以使其呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)寫入數(shù)據(jù)的電阻值。舉例來說，相變化內(nèi)存的多階存儲(chǔ)單元(Multi-Level Cell，MLC)可被編程至四種可能的電阻值分布，以分別表示“11”、“10”、“00”、“01”等二位數(shù)據(jù)。

然而，雖然相變化內(nèi)存的多階存儲(chǔ)單元可儲(chǔ)存較多位的數(shù)據(jù)，但在進(jìn)行編程時(shí)，其相較于編程單階存儲(chǔ)單元(Single-Level Cell，SLC)需要花費(fèi)更多的能量，使得系統(tǒng)能耗增加。

因此，如何降低對(duì)儲(chǔ)存裝置寫入數(shù)據(jù)所需的能量以降低整體系統(tǒng)耗能，乃目前業(yè)界所致力的課題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明關(guān)于一種將數(shù)據(jù)自內(nèi)存寫回儲(chǔ)存裝置的方法及的數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)，可讓具有較低寫回能量的數(shù)據(jù)有較高的機(jī)率被寫回儲(chǔ)存裝置，從而降低對(duì)儲(chǔ)存裝置寫入數(shù)據(jù)所需耗費(fèi)的能量。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種將數(shù)據(jù)自內(nèi)存寫回儲(chǔ)存裝置的方法，內(nèi)存包括多個(gè)數(shù)據(jù)單元以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，該方法包括以下步驟：針對(duì)各數(shù)據(jù)單元，計(jì)算將數(shù)據(jù)寫回儲(chǔ)存裝置所對(duì)應(yīng)的寫回能量；依據(jù)各數(shù)據(jù)單元所對(duì)應(yīng)的寫回能量，將這些數(shù)據(jù)單元分類成多個(gè)群組，這些群組各自對(duì)應(yīng)一寫回能量等級(jí)；自這些群組中挑選一目標(biāo)組，其中這些群組中對(duì)應(yīng)較低寫回能量等級(jí)的群組被賦予較高的機(jī)率被選為該目標(biāo)組；從目標(biāo)組中選擇目標(biāo)數(shù) 據(jù)單元，并將目標(biāo)數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)寫回儲(chǔ)存裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)，其包括處理單元、內(nèi)存以及儲(chǔ)存裝置。內(nèi)存包括多個(gè)數(shù)據(jù)單元以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。儲(chǔ)存裝置耦接內(nèi)存。處理單元耦接內(nèi)存，用以針對(duì)各數(shù)據(jù)單元計(jì)算將數(shù)據(jù)寫回儲(chǔ)存裝置所對(duì)應(yīng)的寫回能量，并依據(jù)各數(shù)據(jù)單元所對(duì)應(yīng)的寫回能量，將這些數(shù)據(jù)單元分類成多個(gè)群組，這些群組各自對(duì)應(yīng)一寫回能量等級(jí)，其中處理單元在內(nèi)存空間已滿時(shí)系執(zhí)行一寫回程序，該寫回程序包括：自這些群組中挑選一目標(biāo)組，其中這些群組中對(duì)應(yīng)較低寫回能量等級(jí)的群組被賦予較高的機(jī)率被選為該目標(biāo)組；以及從目標(biāo)組中選擇目標(biāo)數(shù)據(jù)單元，并將目標(biāo)數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)寫回儲(chǔ)存裝置。

為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更好的了解，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)的簡(jiǎn)化方塊圖；

圖2示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的將數(shù)據(jù)自內(nèi)存寫回儲(chǔ)存裝置的方法流程圖；

圖3示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的內(nèi)存的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)應(yīng)不同寫回能量等級(jí)的群組的示意圖；

圖5示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)的操作流程圖；

圖6示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的寫回?cái)?shù)據(jù)挑選程序的操作流程圖。

【符號(hào)說明】

100：數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)

102：處理單元

104：內(nèi)存

106：儲(chǔ)存裝置

A1、A2：路徑

步驟：202、204、206、208、502、504、506、508、510、512、514、516、518、602、604、606、608、610、612、614、616

302：數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器

DU、DU11～DU1i、DU21～DU2j、DUn1～DUnk：數(shù)據(jù)單元

CL：快取線

DB：臟位

G1～Gn：群組

LV1～LVn：寫回能量等級(jí)

E：最大寫回能量

具體實(shí)施方式

在本文中，參照所附附圖仔細(xì)地描述本發(fā)明的一些實(shí)施例，但不是所有實(shí)施例都有表示在附圖中。實(shí)際上，這些發(fā)明可使用多種不同的變形，且并不限于本文中的實(shí)施例。相對(duì)的，本發(fā)明提供這些實(shí)施例以滿足應(yīng)用的法定要求。附圖中相同的附圖標(biāo)記用來表示相同或相似的組件。

圖1示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)100的簡(jiǎn)化方塊圖。數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)100包括處理單元102、內(nèi)存104以及儲(chǔ)存裝置106。處理單元102例如是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、處理器、控制器或其它運(yùn)算控制電路。內(nèi)存104耦接處理單元102。內(nèi)存104例如是系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器(Main Memory)，可供處理單元102儲(chǔ)存/暫存運(yùn)算時(shí)所需的數(shù)據(jù)。內(nèi)存104可由動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(Dynamic Random Access Memory，DRAM)或其他形式的揮發(fā)性(Volatile)內(nèi)存來實(shí)現(xiàn)，也可通過非揮發(fā)性(Non-Volatile)內(nèi)存來實(shí)現(xiàn)。儲(chǔ)存裝置106耦接內(nèi)存104。儲(chǔ)存裝置106可例如由非揮發(fā)性內(nèi)存來實(shí)現(xiàn)，比如相變化內(nèi)存(Phase-Change Memory，PCM)、NAND閃存、磁阻式隨機(jī)存取內(nèi)存(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、可變電阻式內(nèi)存(Resistive Random Access Memory、ReRAM)等等，可供永久性地儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。

在操作上，數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)100可視為一種非對(duì)稱的存取架構(gòu)。舉例來說，程序會(huì)先儲(chǔ)存在儲(chǔ)存裝置106當(dāng)中，接著程序被加載內(nèi)存104以供處理單元102執(zhí)行(如路徑A1所示)。處理單元102執(zhí)行期間所產(chǎn)生的相關(guān)運(yùn)算結(jié)果可先暫存至內(nèi)存104。當(dāng)內(nèi)存104空間被填滿、或是有特定數(shù)據(jù)必需存回儲(chǔ)存裝置106時(shí)，處理單元102將執(zhí)行寫回(write back)動(dòng)作，以將數(shù)據(jù)從內(nèi)存104寫回儲(chǔ)存裝置106(如路徑A2所示)。由于將數(shù)據(jù)寫回儲(chǔ)存裝置106需花費(fèi)一定的寫回能量(例如對(duì)相變化內(nèi)存施加熱能以進(jìn)行 編程所花費(fèi)的能量)，倘若能減少執(zhí)行寫回操作時(shí)所需耗費(fèi)的寫回能量，將能有效降低系統(tǒng)耗能。

依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，處理單元102可先對(duì)內(nèi)存104中各數(shù)據(jù)單元的寫回能量作評(píng)估，再將這些數(shù)據(jù)單元依其對(duì)應(yīng)的寫回能量歸類至對(duì)應(yīng)不同寫回能量等級(jí)的群組。之后，再配合機(jī)率選擇的方式，使得對(duì)應(yīng)低能量等級(jí)的群組有較高的機(jī)率被選取，進(jìn)而從所選的群組中找到合適的寫回?cái)?shù)據(jù)。通過此方式，可讓被選為要寫回儲(chǔ)存裝置106的數(shù)據(jù)大多是對(duì)應(yīng)低寫回能量，使得系統(tǒng)耗能可有效地被降低。

圖2示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的將數(shù)據(jù)自內(nèi)存104寫回儲(chǔ)存裝置106的方法流程圖。在步驟202，處理單元102針對(duì)內(nèi)存104的各數(shù)據(jù)單元，計(jì)算將數(shù)據(jù)寫回儲(chǔ)存裝置106所對(duì)應(yīng)的寫回能量。所述的數(shù)據(jù)單元可以是內(nèi)存頁(memory page)或其他的數(shù)據(jù)管理單位，視系統(tǒng)的存取架構(gòu)而定。

在一實(shí)施例中，可通過計(jì)數(shù)各數(shù)據(jù)單元中高能階數(shù)據(jù)的數(shù)目，以決定各數(shù)據(jù)單元所對(duì)應(yīng)的寫回能量。所述的高能階數(shù)據(jù)是指須花費(fèi)較多能量進(jìn)行編程才能達(dá)到目標(biāo)數(shù)據(jù)位準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，其例如對(duì)應(yīng)一或多個(gè)特定位樣式(bit pattern)。舉例來說，在對(duì)相變化內(nèi)存的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程時(shí)，可先基于類似編程單階存儲(chǔ)單元(Single-Level Cell，SLC)的方式來寫入數(shù)據(jù)的第一個(gè)位，以形成對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)“1”(或“11”)、“0”(或“00”)的電阻值分布。之后若要再寫入第二個(gè)位，則需進(jìn)行較精準(zhǔn)的編程控制，以進(jìn)一步分出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)“10”、“01”的電阻值分布。因此，寫入數(shù)據(jù)“10”、“01”所需花費(fèi)的能量將明顯高于寫入數(shù)據(jù)“11”、“00”所需花費(fèi)的能量。故在此例中，位樣式為“10”、“01”的數(shù)據(jù)將被視為高能階數(shù)據(jù)，處理單元102可通過計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)單元中包含多少個(gè)位樣式為“10”及“01”的數(shù)據(jù)來估計(jì)該數(shù)據(jù)單元所對(duì)應(yīng)的寫回能量。

可理解本發(fā)明并不以上述實(shí)施例為限，不同存儲(chǔ)單元分布所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)當(dāng)可視不同的設(shè)計(jì)而調(diào)整，使得高能階數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的位樣式有所不同。在其他例子中，處理單元102也可進(jìn)一步考慮其他因素來計(jì)算數(shù)據(jù)單元所對(duì)應(yīng)的寫回能量。相關(guān)敘述將配合圖3進(jìn)行說明。

在步驟204，處理單元102可依據(jù)各數(shù)據(jù)單元所對(duì)應(yīng)的寫回能量，將這些數(shù)據(jù)單元分類成多個(gè)群組，其中這些群組各自對(duì)應(yīng)一寫回能量等級(jí)。舉例來說，處理單元102可將寫回能量位于第一寫回能量區(qū)間(如50焦耳 至150焦耳)的數(shù)據(jù)單元?dú)w類至第一群組，并將寫回能量位于第二寫回能量區(qū)間(如150焦耳至250焦耳)的數(shù)據(jù)單元?dú)w類至第二群組，以此類推，直到將所有的數(shù)據(jù)單元均分類至合適的群組。此時(shí)，第一群組相當(dāng)于對(duì)應(yīng)一較低的寫回能量等級(jí)，其中包含寫回能量落在50焦耳至150焦耳之間的數(shù)據(jù)單元，而第二群組則相當(dāng)于對(duì)應(yīng)一較高的寫回能量等級(jí)，其中包含寫回能量落在150焦耳至250焦耳之間的數(shù)據(jù)單元。換言之，所謂對(duì)應(yīng)相對(duì)低寫回能量等級(jí)的群組，是指該群組中所包含的數(shù)據(jù)單元的寫回能量落在一相對(duì)低的寫回能量區(qū)間；而所謂對(duì)應(yīng)相對(duì)高寫回能量等級(jí)的群組，是指該群組中所包含的數(shù)據(jù)單元的寫回能量落在一相對(duì)高的寫回能量區(qū)間。

在步驟206，處理單元102自這些群組中挑選一目標(biāo)組，其中這些群組中對(duì)應(yīng)較低寫回能量等級(jí)的群組被賦予較高的機(jī)率被選為該目標(biāo)組。舉例來說，若處理單元102以隨機(jī)方式來挑選目標(biāo)組，則可在隨機(jī)選擇的樣本空間中增加對(duì)應(yīng)低寫回能量等級(jí)群組的樣本數(shù)，并減少對(duì)應(yīng)高寫回能量等級(jí)群組的樣本數(shù)，從而提高低寫回能量等級(jí)群組被選為目標(biāo)組的機(jī)率。舉例來說，假設(shè)有三個(gè)群組A、B、C，其所對(duì)應(yīng)的寫回能量范圍例如分別是0～100焦耳、200～300焦耳、300～400焦耳，且此三個(gè)群組A、B、C分別被賦予不同的權(quán)重，例如分別為4、2、1，此時(shí)，挑選到群組A的機(jī)率為4/7，挑選到群組B的機(jī)率是2/7，而挑選到群組C的機(jī)率是1/7。因此，具有相對(duì)低寫回能量的群組A被挑到的機(jī)率將比其他群組B、C高。通過此方式，儲(chǔ)存裝置106將有較大的機(jī)率是被寫回低寫回能量的數(shù)據(jù)，進(jìn)而降低對(duì)儲(chǔ)存裝置106執(zhí)行寫回操作所需耗費(fèi)的能量。

在一實(shí)施例中，機(jī)率挑選群組的權(quán)重設(shè)定可以是從對(duì)應(yīng)最高寫回能量等級(jí)的群組開始，指定其權(quán)重為1，第二高的為2，第三高的為4，以此類推，之后再把這些權(quán)重加起來當(dāng)作分母，分子為對(duì)應(yīng)的群組的權(quán)重(即，對(duì)應(yīng)群組的權(quán)重除以權(quán)重總和)，以得到該群組所對(duì)應(yīng)的被挑選機(jī)率。如此一來，具有相對(duì)低寫回能量的群組將具有較高的被挑選機(jī)率。可理解上述實(shí)施例所采用的權(quán)重值設(shè)定僅是作為說明用途，并非用以限制本發(fā)明。在其他實(shí)施例中，權(quán)重值的設(shè)定也可視不同應(yīng)用而作調(diào)整。

此外，通過機(jī)率的散布性，可消除因?yàn)槔鋽?shù)據(jù)(Cold Data)、熱數(shù)據(jù)(Hot Data)對(duì)能耗的影響。進(jìn)一步說，有些數(shù)據(jù)雖然具備低寫回能量，但其被寫 回的頻率高(熱數(shù)據(jù))，使得整體的寫回能量仍是高的。通過機(jī)率選擇方式，將可使部分寫回能量雖高、但寫回頻率低的數(shù)據(jù)(冷數(shù)據(jù))有機(jī)會(huì)被選擇寫回，從而減緩冷、熱數(shù)據(jù)對(duì)能耗的影響。

在步驟208，處理單元102系從所選的目標(biāo)組中選擇目標(biāo)數(shù)據(jù)單元，并將目標(biāo)數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)寫回儲(chǔ)存裝置106。處理單元102可基于隨機(jī)方式或是一定規(guī)則來挑選目標(biāo)數(shù)據(jù)單元。由于各數(shù)據(jù)單元已經(jīng)過分類，且對(duì)應(yīng)低寫回能量等級(jí)的群組被賦予較高的被選機(jī)率，故處理單元102并不需一一比較各數(shù)據(jù)單元的寫回能量以找出相對(duì)低寫回能量的數(shù)據(jù)后再將其寫回。因此，處理單元102可通過此方式快速地挑選出欲寫回儲(chǔ)存裝置106的數(shù)據(jù)，從而縮短整體編程時(shí)間。

在一實(shí)施例中，處理單元102在對(duì)內(nèi)存104執(zhí)行寫入操作后即會(huì)對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行如步驟202及204的管理及分類，并在內(nèi)存104空間被填滿時(shí)，執(zhí)行如步驟206及208的寫回程序。

圖3示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的內(nèi)存的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖。為方便說明，此處所述的內(nèi)存以圖1的內(nèi)存104為例，但并不以此限制本發(fā)明。

在圖3的例子中，內(nèi)存104包括多個(gè)數(shù)據(jù)單元DU，各數(shù)據(jù)單元DU系包括多條快取線CL。數(shù)據(jù)單元DU例如是一數(shù)據(jù)頁，其大小例如是4K字節(jié)(Byte)或4M字節(jié)，而一條快取線CL的大小例如是64字節(jié)或128字節(jié)，視實(shí)際應(yīng)用而定。

各數(shù)據(jù)單元DU分別被賦予一個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器302，各數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器302用以計(jì)算對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)單元DU中有多少個(gè)高耗能數(shù)據(jù)(如位樣式為“10”及“01”的數(shù)據(jù))，以供處理單元102估算各數(shù)據(jù)單元DU所對(duì)應(yīng)的寫回能量。

在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器302并不需計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)單元DU中所有快取線CL所包含的高耗能數(shù)據(jù)數(shù)量，而僅需計(jì)數(shù)曾被修改過數(shù)據(jù)的快取線CL中的高耗能數(shù)據(jù)數(shù)量即可。進(jìn)一步說，各快取線CL被賦予一個(gè)臟位(dirty bit)DB以指示其是否曾被修改過數(shù)據(jù)/被寫入。當(dāng)一快取線CL被臟位DB標(biāo)記(例如臟位DB的值＝1)，表示該快取線CL曾被修改過數(shù)據(jù)。反之，當(dāng)快取線CL未被臟位DB標(biāo)記(例如臟位DB的值＝0)，則表示該快取線CL未曾被修改過數(shù)據(jù)。一般而言，只有被修改過的數(shù)據(jù)才可能有寫回儲(chǔ)存裝置106的需要，故數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器302可通過計(jì)數(shù)各數(shù)據(jù)單元DU中 被臟位DB標(biāo)記的快取線CL所包含的高能階數(shù)據(jù)的數(shù)目，以供處理單元102計(jì)算各數(shù)據(jù)單元DU所對(duì)應(yīng)的寫回能量。舉例來說，處理單元102可基于以下公式計(jì)算數(shù)據(jù)單元DU所對(duì)應(yīng)的寫回能量：

(式一)

其中Epf表示一數(shù)據(jù)單元DU所對(duì)應(yīng)的寫回能量，Cpc表示數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器302的計(jì)數(shù)結(jié)果，Cdirty表示數(shù)據(jù)單元DU中被臟位DB標(biāo)記的快取線CL的數(shù)量，Ncl表示一快取線CL中的位數(shù)，Ehe表示寫入高能階數(shù)據(jù)(如數(shù)據(jù)“01”或“10”)的平均寫回能量，Ele表示寫入低能階數(shù)據(jù)(如數(shù)據(jù)“00”或“11”)的平均寫回能量。

進(jìn)一步說，項(xiàng)次Ncl×Cdirty為所有被臟位DB標(biāo)記的快取線CL所包含的位計(jì)數(shù)，而對(duì)于多階存儲(chǔ)單元(MLC)來說，由于每次寫入操作都是寫入兩個(gè)位的信息，故在(式一)中，將項(xiàng)次Ncl×Cdirty除以2以計(jì)算其實(shí)際寫入的動(dòng)作。另外，在(式一)中未將項(xiàng)次Cpc×Ehe除以2的原因在于Cpc本身即記錄了高能階數(shù)據(jù)(如數(shù)據(jù)“01”或“10”)的個(gè)數(shù)，而不是分別紀(jì)錄有幾個(gè)位，故不需除以2。

可理解本發(fā)明并不以上述實(shí)施例為限，凡是基于數(shù)據(jù)單元中高能階數(shù)據(jù)的數(shù)量來評(píng)估對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)單元的寫回能量，均屬本發(fā)明精神的范疇。

圖4示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)應(yīng)不同寫回能量等級(jí)的群組的示意圖。在圖4的例子中，設(shè)有n個(gè)群組G1～Gn，其中n為正整數(shù)。群組G1～Gn分別對(duì)應(yīng)至寫回能量等級(jí)LV1～LVn，并由低寫回能量至高寫回能量依序排列。對(duì)應(yīng)同一寫回能量等級(jí)/寫回能量區(qū)間的數(shù)據(jù)群組被歸類至同一群組。如圖4所示，對(duì)應(yīng)寫回能量等級(jí)LV1的數(shù)據(jù)單元DU11～DU1i被歸類至群組G1；對(duì)應(yīng)寫回能量等級(jí)LV2的數(shù)據(jù)單元DU21～DU2j被歸類至群組G2；對(duì)應(yīng)寫回能量等級(jí)LVn的數(shù)據(jù)單元DUnl～DUnk被歸類至群組Gn，其中i、j、k為正整數(shù)。舉例來說，假設(shè)寫回能量等級(jí)LV1表示寫回能量為100焦耳至200焦耳的等級(jí)，而寫回能量等級(jí)LV2表示寫回能量為200焦耳至 400焦耳的等級(jí)，此時(shí)，若第一數(shù)據(jù)單元、第二數(shù)據(jù)單元以及第三數(shù)據(jù)單元被寫回儲(chǔ)存裝置106所需耗費(fèi)的能量分別為130焦耳、180焦耳以及300焦耳，則第一、二數(shù)據(jù)單元將被分類至同一群組G1，而第三數(shù)據(jù)單元將被分類至群組G2。

在一實(shí)施例中，各群組G1～Gn所對(duì)應(yīng)的寫回能量區(qū)間可以是平均劃分。舉例來說，若最大寫回能量為E，則各群組G1～Gn所對(duì)應(yīng)的寫回能量區(qū)間的區(qū)間寬度可以均設(shè)定為E/n。此時(shí)，群組G1對(duì)應(yīng)0至的寫回能量區(qū)間，群組G2對(duì)應(yīng)至的寫回能量區(qū)間，群組G3系對(duì)應(yīng)至的寫回能量區(qū)間，以此類推。

又一實(shí)施例中，各群組G1～Gn所對(duì)應(yīng)的寫回能量區(qū)間可以是非平均劃分。舉例來說，若最大寫回能量為E，則各群組G1～Gn所對(duì)應(yīng)的寫回能量區(qū)間可基于一特定底數(shù)Q的冪次方來劃分。以底數(shù)Q等于2為例，群組G1對(duì)應(yīng)0至的寫回能量區(qū)間，群組G2對(duì)應(yīng)至的寫回能量區(qū)間，群組G3對(duì)應(yīng)至的寫回能量區(qū)間，以此類推。若群組G1～Gn按照寫回能量的高低由低至高依序排列，低寫回能量群組所對(duì)應(yīng)的寫回能量區(qū)間寬度是高寫回能量群組所對(duì)應(yīng)的寫回能量區(qū)間寬度的Q^R倍，其中Q表示冪次方劃分最大寫回能量E的底數(shù)，R表示兩群組間的序數(shù)差，Q、R均為正整數(shù)。以前述例子為例，在底數(shù)Q等于2的情況下，群組G1(對(duì)應(yīng)序數(shù)為1)的寫回能量區(qū)間寬度是群組G3(對(duì)應(yīng)序數(shù)為3)的寫回能量區(qū)間寬度的2^(3-1)倍。

可理解本發(fā)明并不以上述例示為限。各群組所對(duì)應(yīng)的寫回能量區(qū)間也可基于其他規(guī)則來劃分，視不同應(yīng)用而定。

圖5示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)的操作流程圖。為方便 說明，此處所述的數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)以圖1的數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)100為例，但并不以此限制本發(fā)明。

在步驟502，處理單元102先是判斷所欲存取的數(shù)據(jù)單元(例如數(shù)據(jù)頁)是否存在內(nèi)存104中。若是，則接續(xù)步驟504，處理單元102將判斷是對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行讀取或?qū)懭氩僮?。若否，則接續(xù)步驟516，處理單元102接著判斷內(nèi)存104是否空間已滿。若是，則進(jìn)入步驟506，處理單元102執(zhí)行寫回?cái)?shù)據(jù)挑選程序，以自內(nèi)存104選取合適的寫回?cái)?shù)據(jù)并將其寫回儲(chǔ)存裝置106當(dāng)中。所述挑選程序的一例示性細(xì)部流程將配合圖6進(jìn)行說明。

若步驟516的判斷結(jié)果為否，也就是內(nèi)存104的空間尚未被填滿，處理單元102將執(zhí)行步驟518，以在內(nèi)存104中建立欲存取的數(shù)據(jù)單元。舉例來說，處理單元102可以從儲(chǔ)存裝置106讀出或者是直接在內(nèi)存104上建立內(nèi)容為空的內(nèi)存頁面以供讀寫。

在步驟510，當(dāng)處理單元102判斷出欲對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行讀取操作，處理單元102將自該數(shù)據(jù)單元讀取數(shù)據(jù)。

在步驟508，當(dāng)處理單元102判斷出欲對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行寫入操作，處理單元102將對(duì)該數(shù)據(jù)單元寫入數(shù)據(jù)。接著如步驟512及514所示，針對(duì)寫入后的數(shù)據(jù)單元，處理單元102將計(jì)算其對(duì)應(yīng)的寫回能量，并依據(jù)求得的寫回能量將其歸類至對(duì)應(yīng)的群組，以便之后寫回?cái)?shù)據(jù)的挑選。

圖6示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的寫回?cái)?shù)據(jù)挑選程序的操作流程圖。此操作流程圖可例如作為圖5中步驟506的細(xì)部流程圖，但本發(fā)明并不以此為限。

在步驟602，處理單元102先是初始化一循環(huán)計(jì)數(shù)器的值，例如將其重置為0。

在步驟604，處理單元102以隨機(jī)方式選取群組。各群組例如被賦予不同的被選機(jī)率，使得低能量等級(jí)的群組比高能量等級(jí)的群組更容易被挑選到。

在步驟606，處理單元102調(diào)整循環(huán)計(jì)數(shù)器的值，以計(jì)數(shù)處理單元102隨機(jī)選取群組的次數(shù)。舉例來說，可基于以下公式來調(diào)整循環(huán)計(jì)數(shù)器的值：

i＝i+1 (式二)

其中i表示循環(huán)計(jì)數(shù)器的值。

在步驟608，處理單元102判斷所選的群組中是否有任何數(shù)據(jù)單元。若否，則表示處理單元102需重新選取群組。如步驟612所示，處理單元102將判斷循環(huán)計(jì)數(shù)器的值是否超過一預(yù)定閥值，并在判斷出循環(huán)計(jì)數(shù)器的值尚未超過該預(yù)定閥值時(shí)，再次執(zhí)行步驟604以重新挑選群組。反之，當(dāng)循環(huán)計(jì)數(shù)器的值超過該預(yù)定閥值，表示處理單元102已進(jìn)行多次隨機(jī)選取程序仍無法挑選到有效的群組(即當(dāng)中有存放數(shù)據(jù)單元的群組)，此時(shí)，處理單元102將執(zhí)行步驟614，改以一固定順序搜尋有效的群組，例如從對(duì)應(yīng)最低寫回能量等級(jí)的群組開始尋找第一個(gè)具有數(shù)據(jù)單元的群組。

被挑選到的有效群組可視為目標(biāo)組。在挑選出目標(biāo)組后，處理單元102將自所選的目標(biāo)組中挑選出目標(biāo)數(shù)據(jù)單元，并將該目標(biāo)數(shù)據(jù)單元寫回儲(chǔ)存裝置106，如步驟610及616所示。在完成如圖6所示的寫回?cái)?shù)據(jù)挑選程序后，處理單元102可例如接續(xù)如圖5的步驟518，以執(zhí)行后續(xù)對(duì)內(nèi)存104的相關(guān)操作。

綜上所述，本發(fā)明所提出的將數(shù)據(jù)自內(nèi)存寫回儲(chǔ)存裝置的方法及數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)，可先對(duì)內(nèi)存中各數(shù)據(jù)單元的寫回能量作估計(jì)，再將這些數(shù)據(jù)單元依其對(duì)應(yīng)的寫回能量歸類至對(duì)應(yīng)不同寫回能量等級(jí)的群組。之后，再配合機(jī)率選擇的方式，使得對(duì)應(yīng)低能量等級(jí)的群組有較高的機(jī)率被選取，進(jìn)而從所選的群組中找到合適的寫回?cái)?shù)據(jù)。通過此方式，不僅可以有效地降低系統(tǒng)耗能，更可提升選取合適寫回?cái)?shù)據(jù)的速度，進(jìn)而縮短整體編程時(shí)間。

雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視前附的權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。