CN102841826A - 行车记录器、闪速存储器装置及其管理方法 - Google Patents

Abstract

一种闪速存储器装置、具有该闪速存储器装置的行车记录器以及该闪速存储器装置的管理方法。该闪速存储器装置的控制器检查区块个数是否大于预设值，以决定是否重新配置数据区及备用区所具有的物理区块的数目。上述的区块个数为数据区的物理区块已被备用区的物理区块所替换的个数，或为备用区的物理区块已用来替换数据区的物理区块的个数。藉此，可评估该闪速存储器装置的健康程度，并可于该闪速存储器装置损毁前即时地通知使用者。

Description

行车记录器、闪速存储器装置及其管理方法

技术领域

本发明涉及一种闪速存储器装置、行车记录器以及闪速存储器装置的管理方法，特别是涉及一种可评估其闪速存储器的健康情形的闪速存储器装置、行车记录器以及闪速存储器装置的管理方法。

背景技术

在一般闪速存储器装置中，因闪速存储器主要是靠高压电场将电子注入或拉出其浮动栅极(floating gate)来进行操作，但这些过程对闪速存储器单元(flash memory cell)都是属于破坏性的操作。为此，现有的一般采用闪速存储器的编程擦除(program erase；PE)次数作为判定闪速存储器的耐受度的指标。大多数的闪速存储器装置都面临产品耐受度(寿命)不足的问题。这问题牵涉到闪速存储器本身的特性、软件对闪速存储器管理的架构与方法以及使用者的习惯与环境...等等。这些因素都影响着闪速存储器装置寿命。也因此，对使用者或系统提供信息，以预估闪速存储器装置是否已快达到寿命极限或即将毁损，而让使用者或使用系统可以事先知道并且采取必要的预防措施即是一个十分重要的课题。

发明内容

本发明提供一种闪速存储器装置、具有闪速存储器装置的行车记录器以及管理闪速存储器装置的方法。闪速存储器装置的控制器会检查一区块个数是否大于预设值时，以决定是否重新配置数据区及备用区所具有的物理区块的数目。藉此，可评估闪速存储器装置的健康程度，并可于闪速存储器装置即将损毁前即时地通知使用者。

本发明提出一种闪速存储器装置，其包括闪速存储器以及控制器。闪速存储器具有多个物理区块，而每一物理区块具有多个用以储存数据的闪速存储器单元。上述的多个物理区块至少区分为数据区以及备用区(sparearea)。数据区及备用区各至少包括上述一物理区块。备用区的物理区块用以替换数据区的物理区块。控制器耦接于闪速存储器，用以控制闪速存储器装置的操作。控制器并用以当对闪速存储器进行读取、编程或擦除动作时，检查区块个数，上述的区块个数为数据区的物理区块已被备用区的物理区块所替换的个数，或为备用区的物理区块已用来替换数据区的物理区块的个数。其中当上述的区块个数大于预设值时，控制器重新配置数据区及备用区所具有的物理区块的数目。

本发明提出一种行车记录器，其包括影像装置以及上述的闪速存储器装置。影像装置用以产生视讯数据。闪速存储器装置耦接影像装置，并包括上述的闪速存储器及控制器。闪速存储器的每一物理区块具有多个用以储存视讯数据的闪速存储器单元。

本发明提出一种用以管理上述闪速存储器装置的管理方法。上述的闪速存储器装置的管理方法包括：将上述多个物理区块至少区分为一数据区以及一备用区。其中数据区及备用区各至少包括上述一物理区块。备用区的物理区块用以替换数据区的物理区块。上述的闪速存储器装置的管理方法还包括：当对闪速存储器进行读取、编程或擦除动作时，藉由控制器检查一区块个数，而上述区块个数为数据区的物理区块已被备用区的物理区块所替换的个数，或为备用区的物理区块已用来替换数据区的物理区块的个数。上述的闪速存储器装置的管理方法还包括：当控制器检查出上述的区块个数大于预设值时，重新配置数据区及备用区所具有的物理区块的数目。

基于上述，本发明藉由闪速存储器装置的控制器检查区块个数是否大于预设值时，以决定是否重新配置数据区及备用区所具有的物理区块的数目。藉此，可评估闪速存储器装置的健康程度，并可于闪速存储器装置即将损毁前即时地通知使用者。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的闪速存储器装置的功能方块图。

图2为图1的物理区块的示意图。

图3为本发明一实施例的闪速存储器装置的管理方法的流程图。

图4为本发明一实施例的闪速存储器装置的管理方法的流程图。

图5为本发明一实施例的行车记录器的功能方块图。

附图符号说明

100、500：闪速存储器装置

110：闪速存储器

120：数据区

130：备用区

140：物理区块

142：存储器单元

150、550：控制器

S310～S340：闪速存储器装置的管理方法的流程步骤

S410～S460：闪速存储器装置的管理方法的流程步骤

560：影像装置

570：屏幕

580：麦克风

S_IMG：视讯数据

S_AL：警示讯息

S_AU：声讯

S_AUD：声讯数据

具体实施方式

请参考图1及图2，图1为本发明一实施例的闪速存储器装置100的功能方块图。图2为图1的物理区块140的示意图。闪速存储器装置100包括闪速存储器110以及控制器150。闪速存储器110具有多个物理区块140，而每一物理区块140具有多个用以储存数据的闪速存储器单元142。控制器150可对闪速存储器单元142进行读取、擦除及编程(亦称写入)操作。

每一物理区块140还可区分为多个物理页面(physical page)，每个物理页面具有多个用以储存数据的闪速存储器单元142。此外，已被写入数据的物理页面必需先被擦除后才能再次用于写入数据，而物理区块为擦除的最小单位，物理页面则为编程的最小单元。在闪速存储器110中，上述的多个物理区块140至少区分为数据区120以及备用区(spare area)130。数据区120及备用区130各至少包括上述多个物理区块140的至少一物理区块140。

数据区120的物理区块140是用以储存数据。具体来说，当控制器150存取闪速存储器110时，控制器150会将所要存取的逻辑存取地址转换为逻辑区块的逻辑页面，并且将逻辑区块的逻辑页面映射至数据区120的物理区块140的物理页面。

备用区130的物理区块140是用以替换数据区120中的物理区块140。具体来说，已写入数据的物理区块140必须被擦除后才可再次用于写入数据，因此，备用区130的物理区块140是被设计用于写入更新数据以替换映射逻辑区块的物理区块140。基此，在备用区130中的物理区块140为空或可使用的物理区块，即无记录数据或标记为已没用的无效数据，而可替换数据区120的物理区块140。

控制器150耦接于闪速存储器110，用以控制闪速存储器装置100的操作。控制器150并用以当对闪速存储器110进行读取、编程或擦除动作时，检查区块个数V1是否大于预设值TH1。在本发明一实施例中，上述区块个数V1为数据区120的物理区块已被备用区130的物理区块所替换的个数；而在另一实施例中，上述区块个数V1为备用区130的物理区块已用来替换数据区120的物理区块的数目。此外，上述的预设值TH1可依据实际需要弹性地设定。

进一步地说，每当有任一在备用区130中的物理区块140被用来替换数据区120的物理区块140时，控制器150会累加1至上述的区块个数V1，而当区块个数V1大于预设值TH1时，控制器150则重新配置数据区120及备用区130所具有的物理区块140的数目。一般来说，当控制器150重新配置数据区120及备用区130所具有的物理区块140的数目时，控制器150会减少数据区120的物理区块140的数目，并增加或维持备用区130的物理区块140的数目。

请参考图3，图3为本发明一实施例的闪速存储器装置的管理方法的流程图。在步骤S310，闪速存储器110的物理区块140会至少被区分为数据区120以及备用区130。在步骤S320中，当对闪速存储器110进行读取、编程或擦除动作时，控制器150会检查区块个数V1。在步骤S330中，控制器150会判断区块个数V1是否大于预设值TH1。倘若为否，则回到步骤S320；而倘若为是，则进行步骤S340。在步骤S340中，控制器150重新配置数据区120及备用区130所具有的物理区块140的数目。

在本发明其他实施例中，控制器150还可依据闪速存储器110的不同参数，来判断是否重新配置数据区120及备用区130所具有的物理区块140的数目。在本发明一实施例中，控制器150会依据所计算的健康值H来判断是否重新配置数据区120及备用区130所具有的物理区块140的数目。健康值H的计算方式和计算时所需参考的参数可依实际需要作调整，而在本发明一实施例中，上述的健康值H可以下面方程式表示：

$H=[100-(V1\×\frac{W1}{M1}+V2\×\frac{W2}{M2}+V3\×\frac{W3}{M3}+V1\×\frac{W4}{M4}+V5\×\frac{W5}{M5}+V6\×\frac{W6}{M6}+V7\×\frac{W7}{M7})]$

其中，上述方程式中的各参数的说明如后：

V1为上述的区块个数，亦即为数据区120的物理区块140已被备用区130的物理区块140所替换的个数或为备用区130的物理区块已用来替换数据区120的物理区块的数目；

V2为闪速存储器110发生无法恢复读取错误(read uncorrected ECCerror)的累计次数；

V3为闪速存储器装置100被启动(power on/off)的总次数；

V4为闪速存储器110发生擦除错误或编程错误(Erase or program fail)的累计次数；

V5为闪速存储器110发生再尝试读取(read retry)的累计次数；

V6为最常被更新数据的物理区块140的数据更新次数；

V7为闪速存储器110的错误位(error bit)的总数；

W1、W2、W3、W4、W5、W6和W7分别为V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7的比重值，其可依实际需求调整，而(W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7)等于1；

M1、M2、M3、M4、M5、M6和M7则分别为V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7的预设最大值。

控制器150会判断闪速存储器110的健康值H是否小于预设健康临界值TH2，并于健康值H小于上述预设健康临界值TH2时，重新配置数据区120及备用区130所具有的物理区块140的数目。

请参考图4，图4为本发明一实施例的闪速存储器装置的管理方法的流程图。在步骤S410，闪速存储器装置100被启动。在步骤S420，控制器150读取参数，其中所读取的参数可包括上述的参数V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7。此外，为真实地反应步骤S410中闪速存储器装置100的启动，控制器150在步骤S420中会累加1至闪速存储器装置100被启动的总次数V3。在步骤S430，控制器150会判断是否对闪速存储器110进行读取、编程或擦除动作。当控制器150判断出有对闪速存储器110进行读取、编程或擦除动作时，控制器150会依据所进行的动作，更新相关的参数，并计算健康值H(步骤S440)。此外，在步骤S450中，控制器150会判断健康值H是否小于上述的预设健康临界值TH2。倘若为否，则回到步骤S430；而倘若为是，则进行步骤S460，此时控制器150即重新配置数据区120及备用区130所具有的物理区块140的数目。

必须了解的是，在本发明一实施例中，当控制器150重新配置数据区120及备用区130所具有的物理区块140的数目之后，上述的参数M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、W1、W2、W3、W4、W5、W6和W7可重新设定以因应不同的需要及状况。如此，即可使得闪速存储器装置100在应用上更为弹性。

在本发明一实施例中，上述的闪速存储器装置100的功能可进一步地扩充，而成为一个行车记录器。请参考图5，图5为本发明一实施例的行车记录器500的功能方块图。行车记录器500具有闪速存储器110以及控制器550，其中控制器550具有控制器150的所有功能。控制器150与控制器550具有相同功能的部分可参照上述的说明，故在此即不再赘述。

此外，在本发明一实施例中，行车记录器500还具有影像装置560，用以提供视讯数据S_IMG至控制器550，以使控制器550将视讯数据S_IMG写入至闪速存储器110的数据区120。影像装置560例如是一台数字录影机，用以拍摄行车时车辆附近的影像。

再者，在本发明一实施例中，行车记录器500可具有屏幕570，其耦接于控制器550，用以当控制器550检查出上述的区块个数V1大于上述预设值TH1时，显示一警示讯息S_AL，以即时地提醒车辆驾驶员。此外，在本发明一实施例中，当健康值H小于上述的预设健康临界值TH2时，屏幕570亦可显示警示讯息以提醒车辆驾驶员。

另外，在本发明一实施例中，行车记录器500可具有麦克风580，用以提供声讯S_AU至控制器550，而控制器550将声讯S_AU转换成声讯数据S_AUD后，再将声讯数据S_AUD写入至闪速存储器110的数据区120。

综上所述，本发明的闪速存储器装置、行车记录器以及闪速存储器装置的管理方法藉由闪速存储器装置的控制器，检查一区块个数是否大于预设值时，以决定是否重新配置数据区及备用区所具有的物理区块的数目。藉此，可评估闪速存储器装置的健康程度，并可于闪速存储器装置即将损毁前即时地通知使用者。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，故本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims (11)

1.一种闪速存储器装置，包括：

一闪速存储器，具有多个物理区块，其中这些物理区块至少区分为一数据区以及一备用区，该数据区及该备用区各至少包括一该物理区块，而该备用区的物理区块用以替换该数据区的物理区块；以及

一控制器，耦接于该闪速存储器，用以控制该闪速存储器装置的操作，并当对该闪速存储器进行读取、编程或擦除动作时，检查一区块个数，而该区块个数为该数据区的物理区块已被该备用区的物理区块所替换的个数或为该备用区的物理区块已用来替换该数据区的物理区块的个数；

其中当该区块个数大于一预设值时，该控制器重新配置该数据区及该备用区所具有的物理区块的数目。

2.如权利要求1所述的闪速存储器装置，其中该控制器计算一健康值，该健康值等于 $[100-(V1\×\frac{W1}{M1}+V2\×\frac{W2}{M2}+V3\×\frac{W3}{M3}+V1\×\frac{W4}{M4}+V5\×\frac{W5}{M5}+V6\×\frac{W6}{M6}+V7\×\frac{W7}{M7})],$ 其中V1为该区块个数，V2为该闪速存储器发生无法恢复读取错误的累计次数，V3为该闪速存储器装置被启动的总次数，V4为该闪速存储器发生擦除错误或编程错误的累计次数，V5为该闪速存储器发生再尝试读取的累计次数，V6为最常被更新数据的物理区块的数据更新次数，V7为该闪速存储器的错误位的总数，(W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7)等于1，而M1、M2、M3、M4、M5、M6和M7分别为V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7的预设最大值，该控制器会判断该健康值是否小于一预设健康临界值，并于该健康值小于该预设健康临界值时，重新配置该数据区及该备用区所具有的物理区块的数目。

3.如权利要求1所述的闪速存储器装置，还包括一屏幕，耦接于该控制器，用以当该控制器检查出该区块个数大于该预设值时，显示一警示讯息。

4.如权利要求1所述的闪速存储器装置，还包括一影像装置，用以提供一视讯数据至该控制器，而该控制器将该视讯数据写入至该闪速存储器的该数据区。

5.如权利要求1所述的闪速存储器装置，还包括一麦克风，用以提供一声讯至该控制器，而该控制器将该声讯转换成一声讯数据后，将该声讯数据写入至该闪速存储器的该数据区。

6.一种行车记录器，包括：

一影像装置，用以产生一视讯数据；以及

一闪速存储器装置，耦接该影像装置，该闪速存储器装置包括：

一闪速存储器，具有多个物理区块，而每一物理区块具有多个用以储存该视讯数据的闪速存储器单元，其中这些物理区块至少区分为一数据区以及一备用区，该数据区及该备用区各至少包括一该物理区块，而该备用区的物理区块用以替换该数据区的物理区块；以及

一控制器，耦接于该闪速存储器，用以控制该闪速存储器装置的操作，并当对该闪速存储器进行读取、编程或擦除动作时，检查一区块个数，而该区块个数为该数据区的物理区块已被该备用区的物理区块所替换的个数或为该备用区的物理区块已用来替换该数据区的物理区块的个数；

其中当该控制器检查出该区块个数大于一预设值时，该控制器重新配置该数据区及该备用区所具有的物理区块的数目。

7.如权利要求6所述的行车记录器，其中该控制器计算一健康值，该健康值等于 $[100-(V1\×\frac{W1}{M1}+V2\×\frac{W2}{M2}+V3\×\frac{W3}{M3}+V1\×\frac{W4}{M4}+V5\×\frac{W5}{M5}+V6\×\frac{W6}{M6}+V7\×\frac{W7}{M7})],$ 其中V1为该区块个数，V2为该闪速存储器发生无法恢复读取错误的累计次数，V3为该闪速存储器装置被启动的总次数，V4为该闪速存储器发生擦除错误或编程错误的累计次数，V5为该闪速存储器发生再尝试读取的累计次数，V6为最常被更新数据的物理区块的数据更新次数，V7为该闪速存储器的错误位的总数，(W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7)等于1，而M1、M2、M3、M4、M5、M6和M7分别为V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7的预设最大值，该控制器会判断该健康值是否小于一预设健康临界值，并于该健康值小于该预设健康临界值时，重新配置该数据区及该备用区所具有的物理区块的数目。

8.如权利要求6所述的行车记录器，还包括一屏幕，耦接于该控制器，用以当该控制器检查出该区块个数大于该预设值时，显示一警示讯息。

9.如权利要求6所述的行车记录器，还包括一麦克风，用以提供一声讯至该控制器，而该控制器将该声讯转换成一声讯数据后，将该声讯数据写入至该闪速存储器的该数据区。

10.一种闪速存储器装置的管理方法，其中该闪速存储器装置具有一闪速存储器以及一控制器，而该闪速存储器具有多个物理区块，而每一物理区块具有多个用以储存数据的闪速存储器单元，该闪速存储器装置的管理方法包括：

将这些物理区块至少区分为一数据区以及一备用区，其中该数据区及该备用区各至少包括至少一该物理区块，而该备用区的物理区块用以替换该数据区的物理区块；

当对该闪速存储器进行读取、编程或擦除动作时，藉由该控制器检查一区块个数，而该区块个数为该数据区的物理区块已被该备用区的物理区块所替换的个数或为该备用区的物理区块已用来替换该数据区的物理区块的个数；以及

当该控制器检查出该区块个数大于一预设值时，重新配置该数据区及该备用区所具有的物理区块的数目。

11.如权利要求10所述的闪速存储器装置的管理方法，还包括：

藉由该控制器计算一健康值，该健康值等于 $[100-(V1\×\frac{W1}{M1}+V2\×\frac{W2}{M2}+V3\×\frac{W3}{M3}+V1\×\frac{W4}{M4}+V5\×\frac{W5}{M5}+V6\×\frac{W6}{M6}+V7\×\frac{W7}{M7})],$ 其中V1为该区块个数，V2为该闪速存储器发生无法恢复读取错误的累计次数，V3为该闪速存储器装置被启动的总次数，V4为该闪速存储器发生擦除错误或编程错误的累计次数，V5为该闪速存储器发生再尝试读取的累计次数，V6为最常被更新数据的物理区块的数据更新次数，V7为该闪速存储器的错误位的总数，(W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7)等于1，而M1、M2、M3、M4、M5、M6和M7分别为V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7的预设最大值；以及

当该控制器会判断该健康值是否小于一预设健康临界值，并于该健康值小于该预设健康临界值时，重新配置该数据区及该备用区所具有的物理区块的数目。

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