TWI249100B

TWI249100B - Tracking the least frequently erased blocks in non-volatile memory systems

Info

Publication number: TWI249100B
Application number: TW092125790A
Authority: TW
Inventors: Robert C Chang; Bahman Qawami; Farshid Sabet-Sharghi
Original assignee: Sandisk Corp
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2006-02-11
Also published as: JP2006504199A; TW200428213A; WO2004040459A1; CN1698036A; EP1559017A1; KR20050084879A; US7096313B1; AU2003270529A1

Description

1249100 玖、發明說明：【發明所屬之技術領域】發明領域本發明係有關於下列共同待審中之美國專利申請案： 5於非依電性儲存系統中自動進行磨損調勻之技術（代理人文件編號：SANDP005/DK0278.000US);非依電性系統之磨損調勻技術（代理人文件編號： SABDP023/SDK0366.000US);追蹤非依電性記憶體系統中表常抹除區塊之技術（代理人文件編號： 10 SANDP025/DK0366.002) ’用以分割邏輯區塊之方法與裝置 (代理人文件編號：SANDP028/DK0371.000US);用以將區塊中之頁面分組之方法和裝置（代理人文件編號： SANDPOWmOMi0·00);以及用以分解與共用邏輯區塊相關聯之實體區塊的方法與裝置（代理人文件編號： 15 SANDP030/DK0416.000US);以及美國專利第 6,〇81，447 號及美國專利第6,230,233號等，其中，該等案件之内容係包含於此處以作為參考之用。統本發明大致係有關於大量數位資料储存系統。更詳而言之，本發明係有關於用以容許與非依電性儲存系統之儲存區域有關聯之磨損可實質地跨所有儲存區域分佈之么與方法。 L先前技術】發明背景 20 1249100 4如快閃記憶體儲存系統之非依電性記憶體系統之使用係因此等記憶體系統之緊密實體大小及可重複再規劃非依電性讀體之能力而增加。快閃記憶體儲存系統之緊密貝體大小可促進將此等儲存系統使用於日漸普及之裝置 7使用快閃讀體儲存纟、統之裝置包括(但不限於)數位相機、數位攝錄放影機、數位音樂減器、手持式個人電腦、以及全球定位裝置等。可重複再規劃包括於快閃記憶體儲存系、洗之非依電性記憶體之能力允許快閃記憶體儲存系統之使用與再使用。叙而σ丨夬閃5己憶體儲存系統可包括快閃記憶體卡及快閃記憶體晶片組。快閃記憶體晶片組一般而言包括快閃記憶體構件以及控制器構件。通常，快閃記憶體晶片組係排置為可構組於置入式系統。此等總成或主機系統之製造者通常取得構件形式之快閃記憶體，以及其他構件，而^ 15後將快閃記憶體及其他構件構組為主機系統。雖然快閃記憶體系統内之非依電性記憶體，或更詳而 &之，快閃記憶體儲存區塊，可重複地規劃及抹除，每一區塊或實體位置可於區塊磨損前，亦即於記憶體開始變小前’僅抹除特定數目之次數。亦即，每一區塊具有規劃及 20抹除週期限制。在某些記憶體中，於一區塊被認為係無法使用前，此區塊可被抹除約一萬次。在其他記憶體中，於區塊被S忍為係已磨損別，此區塊可被抹除約十萬次咬甚至高達百萬次。當區塊磨損，因而導致快閃記憶體系統之整體儲存容量之部份的使用損失或性能之明顧退化時，快 1249100 閃§己憶體糸統之使用者可能受到例如儲存資料損失哎無法儲存資料等之不利影響。快閃記憶體系統内之區塊或實體位置之磨損係取決於每一區塊中有多少被規劃而改變。若一區塊，或更一般言 5之，一儲存元件僅被規劃一次，而後有效地未再被規劃，貝m劃次數和抹除週期及與因此而產生之與此區塊有關之磨損一般而言將相對地低。然而，若一區塊被重複地寫入與抹除，例如循環為之，則與此區塊有關之磨損一般而言將相對地高。當邏輯區塊位址(LBA)係由例如存取或使用快 1〇閃§己憶體系統之主機使用，以存取儲存於快閃記憶體系統之資料時，若主機重複地使用相同之LBA寫入或過寫入資料，則如熟於此技者所能瞭解者，快閃記憶體系統内之相同實體位置或區塊係被重複地寫入與抹除。當某些區塊係有效地磨損，同時其他區塊係相對地未 15磨損時，一般而言，磨損區塊之存在將危害快閃記憶體系統之整體性能。除與磨損區塊本身有關之性能退化外，當未磨損區塊之數目並不足以儲存所欲資料時，快閃記憶體系統之整體性能亦可能受到危害。通常，當快閃記憶體系統出現臨界數目之磨損區塊時，即使此快閃記憶體系統之 20許多其他晶胞係相對地未磨損，快閃記憶體系統仍可能被 <為係無法使用。當包括貫質上相對未磨損區塊之數目之快閃記憶體系統係被考量為無法使用時，與此快閃記憶體系統有關之許多資源實際上係浪費的。為增加快閃記憶體系統内之區塊可適當平均地磨損的 1249100 可能性，磨損調勻操作經常被實施。如熟於此技者將可瞭解者，磨損調勻操作一般而言係排置為可容許與特定LBA 有關之實體位置或區塊可被改變，使得相同LBA並非一直與相同實體位置或區塊產生關聯。藉由改變LBA之區塊關 5 聯性，於其他區塊磨損前，特定區塊較不可能磨損。一傳統磨損調勻處理係有關顧客或主機LBA之二相對大之部份係為對映之調換實體位置。亦即，與儲存晶胞之相對大區段有關之LBA被調換。此種調換係經由來自顧客之手動命令，例如經由主機之使用而初始化，且因此，對 10 顧客而言並非透明。同時，與移動於儲存晶胞之二相對大區段間之資料有關之調換操作相當耗費時間，且因此而無效率。此外，藉由消耗與整體快閃記憶體系統有關之重要資源的相對長之期間的調換操作，整體快閃記憶體系統之性能可能受到不利之影響。如熟於此技者將可瞭解者，自 15 第一位置移動資料通常與將資料複製於另一位置並將資料自第一位置抹除有關。另一項傳統磨損調勻處理係有關容許區塊磨損。一旦區塊已有效磨損，分配予此等區塊之扇區可藉由將與此等扇區有關之位址對映於備用區域而再分配，一旦儲存扇區 20 之區塊已磨損或變為無法使用。由於備用區域或區塊之數目係受到限制且有價值，故其無法一直存有與無法使用之區塊有關之扇區可被對映之備用區域。此外，一般而言，於區塊變為無法使用後之有效再對映扇區僅容許整體快閃記憶體系統之性能退化。 1249100 因此，吾人所欲者為用以有效且實質上透明地於快閃記憶體儲存系統内實施磨損調勻之方法與設備。亦即，吾人所欲者係可促進與快閃記憶體儲存系統有關之實體位置之更為平均之磨損而無需大量使用計算資源的磨損調勻處

I：發明内容I 發明概要本發明係有關於用以於非依電性記憶體系統内實施磨 10 損調勻之系統與方法。根據本發明之一態樣，用以處理包括於記憶體系統之非依電性記憶體之元件的方法包括獲得與元件有關之抹除次數及將數個元件分組為第一組。每一元件具有實質地指示元件已被抹除之次數之相關抹除次數。將此等數個抹除元件分組為第一組包括選擇包括於具 15 有與此等數個元件有關之抹除次數的最低相關抹除次數的此等數個元件中之抹除元件。此方法亦包括將與此第一組有關之抹除次數儲存於實質地位於一圖表内之記憶體構件。於一實施例中，第一組内之此等元件係根據與每一元 20 件有關之抹除次數而排序。於此實施例中，此方法亦可包括識別包括於此第一組之具有與此第一組有關之最低抹除次數的抹除元件、令此元件與此第一組失去關聯、及令此等數個元件之一相異抹除元件與此第一組產生關聯。藉由維持諸如一磨損元件群組之非依電性記憶體之延 1249100 之圖式表不。第3圖係根據本發明之一實施例之說明與處理和快閃記憶體系統有關之初始化要求有關之步驟的處理流程圖。第4圖係根據本發明之一實施例之說明與處理靜態區 5 塊之方法有關的步驟之處理流程圖。第5 a圖係根據本發明之一實施例之系統記憶體的圖式方塊圖表示。第5b圖係根據本發明之一實施例之正常區塊、最不常抹除區塊、及最常抹除區塊之圖式表示。 10 第6圖係根據本發明之一實施例之用以於整體系統之系統記憶體實施區塊調換/更新整體記憶體系統以容許區塊之磨損更為平均的方法的圖式表示。第7圖係根據本發明之一實施例之系統架構之圖式方塊圖表示。 15

C 較佳實施例之詳細說明快閃記憶體儲存系統内之非依電性記憶體儲存區塊可重複地規劃與抹除，雖然一般而言每一區塊於磨損前僅可 20 抹除有限之次數。當一區塊磨損時，與包括此磨損區塊之快閃記憶體儲存系統之整體儲存容量之部份有關的性能之明顯退化發生，且儲存於此部份之資料可能遺失，其亦可能無法儲存資料於此部份。為增加快閃記憶體儲存系統内之區塊磨損更為平均之 12 1249100 可能性，區塊應更為平均地利用。藉由掌握每一區塊已磨損之次數，例如經由利用抹除次數，系統内之記憶體可更為平均地使用。抹除次數管理技術可將掌握特定區塊已被抹除之次數之抹除次數儲存於與此區塊有關之冗餘區域。 5 圖表可被建置於實質地致動使用中之區塊以有效地將此等區塊與具有相對高抹除次數之區塊及具有相對低抹除次數之區塊分離的系統記憶體内。當使用中之區塊被抹除時，此區塊可適當地被「增加」至具有相對高抹除次數之區塊圖表或具有相對低抹除次數之區塊圖表中之任一者。同樣 10 地，區塊可自具有相對高抹除次數之區塊圖表或具有相對低抹除次數之區塊圖表中之任一者「移動」至區塊對映圖表，亦即一組使用中之區塊圖表，以實質地替換已自區塊對映圖表再分配之任意區塊。藉由分類區塊，區塊可更為平均地利用，如同每一區 15 塊可更為有效地管理以平均與此等區塊有關之磨損。更詳而言之，將區塊分類為圖表可使具有低抹除次數之區塊與具有高抹除次數之區塊更為輕易地被識別，且因此未利用明顯數量之計算資源。因此，磨損調勻之發生相對地有效率。因而，快閃記憶體系統之壽命可實質地延伸而未明顯 20 地影響快閃記憶體系統之性能。快閃記憶體系統，或更一般言之，非依電性記憶體裝置一般而言包括快閃記憶體卡及晶片組。通常，快閃記憶體系統係被用以與主機系統一起使用，以使此主機系統可將資料寫入快閃記憶體系統或自快閃記憶體系統讀取資 13 1249100 料。然而，某些快閃記憶體系統包括置入式快閃記憶題及執行於-主機上以實質地作用為此置入式快閃記憶體之挺制器之軟體。首先參考第關，其將說明包括諸如緊密: 閃記憶體(CompactFlash Memory)卡之非依電性記憶體敦复 5之一般主機系統。主機或電腦系統丨〇〇—般而言包括容許槪處理器108、隨機存取記憶體(RAM)U2、及輸入/輸出電路 116通#之系統匯流排1〇4。應瞭解者為，主機系統1〇〇可〜般地包括其他構件，例如因供說明之故而未顯示之顯示器裝置及網路裝置。 ^ ίο 一般而言，主機系統1〇〇可捕捉包括（但不限於)靜態影像資訊、音頻資訊、及視頻影像資訊等資訊。此種資訊可即時捕捉，並以無線方式傳送至主機系統1〇〇。在主機系統 100可貫質地為任意系統的同時，主機系統1〇〇通常係為諸如數位相機、視頻攝影機、蜂巢式通信裝置、音頻播放器、 15或視頻播放器。然而，應瞭解者為，一般而言，主機系統 1〇〇可實質地為可儲存資料或資訊，及檢索資料或資訊之任意系統。應瞭解者為，主機系統100亦可為僅捕捉資料，或僅檢索資料之系統。亦即，主機系統100可為儲存資料之專用系 20統，或主機系統100可為讀取資料之專用系統。藉由釋例，主機系統1〇〇可為排置為僅寫入或儲存資料之記憶體寫入器。任擇地，主機系統100可為諸如通常係排置為可讀取或檢索資料’且未捕捉資料之MP3播放器之裝置。在一貫施例中係為可移除之非依電性記憶體裝置之非 1249100 依電性記憶體裝置120係被排置為可與匯流排1〇4介接以儲存資訊。任選輸入/輸出電路區塊13〇可容許非依電性記憶體裝置120間接地與匯流排1〇4介接。當以前述方式實施時，輸入/輸出電路區塊132係作用為可減少匯流排104之負 5載’如同熟於此技者可瞭解者。非依電性記憶體裝置120包括非依電性記憶體124及任選記憶體控制系統128。於一實施例中，非依電性記憶體裝置120可實施於一單晶片或晶粒上。任擇地，非依電性記憶體裝置12〇可實施於一多晶片模組，或可形成一晶片組且可一起使用以作為非依電性記憶 10體裝置120之多個分散構件上。非依電性記憶體裝置12〇之一實施例將參考第lb圖於下文作更為詳細之說明。非依電性記憶體124，例如諸如NAND快閃記憶體之快閃記憶體，係排置為可儲存資料，使得資料可於需要時被存取及讀取。儲存於非依電性記憶體124之資料亦可於適者 15時抹除，雖然應瞭解者為，非依電性記憶體124内之某此，料係為不可抹除。儲存資料、讀取資料、及抹除資料等严理一般而言係由記憶體控制系統η8所控制，或於未存有二憶體控制系統128時，藉由以微處理器1〇8所執行之軟體己制。非依電性記憶體124之操作可藉由本質地令非依電性栓 20憶體124之扇區更為實質地且平均地磨損而加以管理j ^己非依電性記憶體124之壽命可實質地最大化。、使非依電性記憶體裝置120已大致地說明為包括任選“ 憶體控制系統128，亦即控制器。通常，非依電性記憶^己置120可包括供非依電性記憶體124用之分離衣乃且記憶 15 1249100 體控制系統128，亦即控制器發揮功用。藉由釋例，於包括 (但不限於)PC卡、緊密快閃記憶體卡、多媒體卡、及保全數位卡之非依電性記憶體裝置包括可實施於分離晶片之控制器的同時，其餘非依電性記憶體裝置可不包括實施於分 5離晶片之控制器。於非依電性記憶體裝置120並未包括分離記憶體及控制器晶片之一實施例令，記憶體及控制器功能可集積於單一晶片，如同熟於此技者所瞭解者。任擇地，記憶體控制系統128之功能性可藉由微處理器1〇8而提供，如同上文所述之非依電性記憶體裝置12〇並未包括記憶體 10 控制器128之實施例。參考第lb圖，根據本發明之一實施例，非依電性記憶體裝置120將更為詳細地說明。如同上文所說明者，非依電性記憶體裝置120包括非依電性記憶體124且可包括記憶體控制系統128。雖然於記憶體124係為諸如置入式NAND裝 15置時，#依電性記憶體裝置120可不包括控制系統128，但記憶體124及控制系統128，或控制器可為非依電性記憶體裝置120之主要構件。記憶體124可為形成於半導體基板上之記憶體晶胞陣列，其中，資料之一或多個位元係藉由將電荷之二或更多位準中之一者儲存於記憶體晶胞之個別儲 20 存元件而儲存於個別記憶體晶胞。非依電性快閃電氣可抹除唯讀記憶體(EEPROM)係為供此種系統用之常見形式記憶體之釋例。當以前述方式貫施時’控制系統128係經由匯流排；[5 而與主機電腦或其他使用記憶體系統之系統通信以儲存資 16 1249100 料。一般而言，匯流排15係為第1圖之匯流排104之部份。控制系統128亦控制可包括記憶體晶胞陣列11之記憶體124 之操作以寫入藉由主機所提供之資料、讀取主機所要求之資料、並實施各種操作記憶體124之雜務功能。一般而言， 5 控制系統128包括具有相關非依電性軟體記憶體、各種邏輯電路、及類似物之一般目的微處理器。一或多個狀態機亦經常被包括以控制特定常式之性能。記憶體晶胞陣列11通常係藉由控制系統128或微處理器108而經由位址解碼器17定址。解碼器17應用正確電壓於 10 陣列11之閘極與位元線以規劃資料而自藉由控制系統128 定址之記憶體晶胞群組讀取資料或抹除藉由控制系統128 定址之記憶體晶胞群組。附加電路19包括控制取決於被規劃於晶胞之定址群組之資料而應用於陣列元件的電壓的規劃驅動器。電路19亦包括感應放大器及其他自記憶體晶胞 15 之定址群組讀取資料所需之電路。欲規劃於陣列11之資料，或最近自陣列11讀取之資料通常係儲存於控制系統128 之緩衝器記憶體21。控制系統12 8通常亦含有各種供用以暫時地儲存命令及狀態資料與類似物之暫存器。陣列11被分割為大量之區塊〇(BLOCK 0)至區塊 20 N(BL〇CK N)記憶體晶胞。如同對快閃EEPROM系統而言係為普通的，區塊通常係抹除之最小單位。亦即，每一區塊含有最小數目之一併被抹除之記憶體晶胞。每一區塊通常係分割為數頁，如同亦於第2圖中說明者。頁通常係規劃之最小單位。亦即，基本規劃操作將資料寫入記憶體晶胞之 17 1249100 取小-頁或自記憶體晶胞之最小一頁讀取資料。一或多個貢料扇區通常係儲存於每—頁内。如第lb圖所示，—扇區包括使用者資料及附加資料。附加資料通常包括自扇區之使用者資料計算之錯誤校正碼(咖)。當資料係被規劃於陣 5列叫’控制系統n8之部份η計算咖，並於資料係自陣列m賣取時，檢查ECC。任擇地，Ecc係儲存於與其所附屬之使用者資料不同之頁或不同之區塊。 /對應於磁碟驅動機之扇區大小，使用者資料扇區通常係為512位元。附加資料通常係為額外之16位元。資料之一 H)扇區最常見者純包括每―頁，但二或更多輕可代之以形成-頁。-般而言，任意數目之頁可形成一區塊。藉由釋例，區塊可自8頁至512、刪或更多頁而形成。區塊數目係被選擇以提供純記憶體所欲之資_存容量。陣列 11通常係被分割為數個次陣列（未顯示），每—次陣列含有區塊比例’其於某種程度上係彼此獨立地操作以增加各種記憶體操作執行之平行性程度。數個次陣列之使用之一釋例係說明於美國專利第5,890,職，該專利之全部内容在此係作為本發明之參考資料。 ^…當非依電性記憶體124之諸如儲存元件之特定區段係連績地被規劃，例如重複地寫入及抹除時，此特定區域— 般而言較未被連續規劃之區域更快磨損。為有效地「平均」非依電性記憶體⑶内不同區域之磨損，磨損調句可實質地自動實施’以較少規劃被連續規劃之區域，同時，可較多規劃未被連續規劃之區域。 18 1249100 般而言，為實施磨損言周勻，諸如與被重複規劃之實體位置有關之一組扇區之區塊可以與未被重複規劃之一實體位置有關之區塊調換。亦即，已規劃且因此重複抹除之實體區塊可以與較少規劃及抹除之實體區塊調換。 5 於本發明之一實施例中，為使其可輕易地判定特定實體區塊是否已重複規劃及抹除，抹除次數可與此區塊儲存。亦即，掌握區塊被抹除之次數之計數器可被維持且於每次區塊被抹除時增大。此種抹除次數可被用以促進特定區塊疋否應以另一較少抹除之區塊調換之判定。第2圖係根 10據本發明之一實施例之快閃記憶體之部份的圖式表示。快閃記憶體200可被分割為頁204。每一一般而言含有約512位元之使用資料之頁204有效地包括冗餘區域2〇6，例如頁 204a包括冗餘區域206a。每一冗餘區域206或附加區域可包括局達約16位元之 > 訊’其通常包括（但不限於)群組識別器 15 216、更新索引212、及抹除次數214。通常，任意數目之頁204係包括於區塊210内。為方便說明之故，頁204a、2041)係顯示為已包括於區塊210内，雖然應瞭解者為，包括於區塊21之頁204之數目可廣泛地變更。於此說明貫施例中’區塊21 〇可排置為包括約3 2頁。舉 20 例言之，當快閃記憶體200包括約512百萬位元(Megabits、 Mb)時，快閃記憶體200可有效地被分割為約32頁，每頁4096 區塊。如前所述，抹除次數214可於每次使用者資料自相關區塊抹除時增Λ。舉例言之，與區塊210有關之抹除次數214 19 1249100 可於每二欠自區塊210抹除資料時增大。由於被包括於區塊 210之每-頁2_及2_-般而言具有抹除次數214，與每頁204a及204b有關之抹除次數214可於區塊2馳抹除時增大。 « 3有貝料之區塊被抹除時，通常資料區域及冗餘區或兩者白被抹除或，月空。抹除區塊被增加至備用區塊儲存區，此等備用區塊儲存區含有抹除區塊，此等抹除區塊含有相較於其他圖表之抹除區埃係為更小之抹除次數的抹除區塊。此備用區塊圖表係實質地為最不常抹除區塊圖表。 10於本發明之—實施例中，具有相對大抹除次數之抹除區塊係被:t曰加至3有具有較其他圖表所含有之抹除區塊更大之抹除次數的儲存區。此儲存區，亦即含有具有較大抹除次數之抹除區塊的儲存區，係為最常抹除區塊圖表。此剛抹除區塊之抹除次數之增量為一，且係取決於抹除次數之值 η而被儲存於最不常抹除區塊圖表或最常抹除區塊圖表。諸如抹除次數ΜΑ之抹除次數可於初始化要求期間被存取。舉例言之，初始化要求可於諸如包括置入式快閃記憶體之系統的系統之電力開啟時產生、於系統内之備用區塊正在使用4產生、於使用者產生要求以平衡區塊分派時 20產生、及於使用者產生要求以令區塊使用之發生更為平均時產生第3圖係根據本發明之_實施例之說明與處理和快閃5己隱體系統有關之初始化要求有關的步驟的處理流程圖般而"，初始化要求可藉由使用者而初始化或藉由與决閃。己隱肢糸統有關之控制器而實質地於諸如週期性地 20 !2491〇〇或於觸發條件符合時自動地初始化。響應於初始化要求之處理3_始於㈣3G4，其中，初始化要求係有效地被接收。初始化要求可藉由與欲初始化之快閃記憶體通信之控制器或處理器而接收。舉例言之，此—要求可藉 5經由位於電力開啟之主機而提供，或於欲平衡區塊分派時提供。 -初始化要求被接收，平均抹除次數可於步驟鳩獲得。於-實施例中，平均抹除次數係儲存於寫入於與此系統有關之NAND言己憶體内之抹除次數區塊。含有平均抹 1〇除次數及每-區塊之抹除次數之抹除次數區塊係儲存於快閃記憶體的區塊。應瞭解者為，當抹除次數區塊產生時， ^如當㈣被初始地格式化時，圖表内之平均抹除次數及每-區塊之抹除次數之值通常被初始化為零。於獲得平均抹除次數後，實質地供系統内之所有區塊用之抹除次數可 15 _得。如上文與第2圖有關之說明所示，供含有資料之特 =區塊用之抹除次數可被儲存於與此區塊有關之冗餘區 ^。因此，獲得實質上供所有含有資料之區塊用《抹除次 ^包括存取與每—區塊有關之冗餘區域，並於初始化要 >求吩將每一抹除次數儲存於抹除次數區塊。於初始化要求完成後，抹除區塊之抹除次數可不需要 ^新於抹除次數區塊。—般而言，由於抹除區塊之冗餘 =已破抹除，因此抹除次數區城保留其值。當整體系統 =電源時，會產生一終止要求，使得抹除次數區塊可被斤以霄質地含有所有區塊之最新抹除次數。歸屬於最不 21 1249100 表加以檢ί,&塊之抹除次數係自最不常抹除區塊圖次數係自最常抹除區塊 =塊之抹除區塊之抹除 5 10 15 20 £塊之抹除次數可自抹除次數區塊加以檢索。於步驟320中，區塊對映圖表係分派於n ==者將可瞭解者，區塊對映圖表可被排置:可 ==址(，與實體區塊位址(。M)間之對映。 32〇分Γ 塊圖表與最不常抹除區塊圖表亦於步驟與係排置為…兒有關之貝机。亦即，最常抹除區塊 “抹除數及對映資訊等關於具有系統数之抹除區塊之資訊。類似地，最不常抹除區 =表通常係設為或組構為可供給關於具有最低抹除次數常抹==之資訊。雖然最常抹除區塊圖表之大小與最不定為==大小可廣泛地改變，此等大小係取決於被指 :取2除之區塊數目與被指定為最不常抹除之區塊數 A ¥冑系抹除區塊圖表一般而言係設為可供給較最不书抹除區塊圖表更少抹除區塊之資訊。藉由釋例，最常 =區塊圖表可設為約可供給供18個抹除區塊用之資訊，最:吊抹除區塊圖表可設為可供給與約70個抹除區塊關之貝Λ。任擇地，最常抹除區塊圖表可設為約可供給、0個抹除區塊用之資訊，同時最不常抹除區塊圖表可設為可仏、、’。約可供給供5_抹除區塊用之資訊。 22 1249100 於步騾320分派% 而後，於步驟328「二了’抹除區塊於步驟324被識別。妙且太# 」個抹除區塊可被分配予最常技〜塊且本質上係被分配予最常予取承抹㈣等「N」個抹除貧施例中，此 5區塊，如同比、有取问採除次數之「N」個抹除焱所有抹除次數所判定者。儲存於最常抹除區塊彳擇地’此等欲驟306所獲得之二」個採除區塊可根據與於步此等「N < =東除次數進行啸而判定此專個抹除區塊 ♦“之數之「N」個抹除_ 百至J系給疋百分比之抹除次 10 15 之二十五。…‘，例如約為高於平均抹除次數之百分個心旦Μ抹除區塊圖表有效地產生，於步卿2，「Μ i抹^财被朗，且有效地分配予最不常抹除區塊圖 ° ’此寻「M」個抹除區塊可為「M」個與此系檢P之所有抹除區塊中之具有最低抹除次數的抹除區二或者料「M」個抹除區塊可為具有至少健平均抹 ^ ^^更低之給定百分比之抹除次數之「M」個抹除區塊。此寺「M」個抹除區塊可為將於適當時間分配傾塊對映圖表之有效備用區塊。 2〇 π乘1餘抹除區塊，亦即未分配予最不常抹除區塊圖表或㈤:抹除區塊圖表中之任一者之抹除區塊，係隨著步驟说未抹除」區塊而分配予區塊對映圖表。換言之，剩餘 /、區鬼及έ有非與几餘區域有關之資料之區塊係與區塊對映圖表有關。於區塊對映g表、最不常抹除區塊圖表、及最常抹除 23 1249100 區塊圖表有效地以諸如具有抹除次數及與對應區塊有關之對映資訊而產生後，平均抹除次數可於步驟338判定。通常判定平均抹除次數係有關加總於步驟308所獲得之個別區塊之抹除次數，及將區塊總數除以總和。 5 於步驟338所計算之平均抹除次數係儲存於與此系統有關之抹除次數區塊。如前所述，平均抹除次數係儲存於一寫入於與系統有關之NAND記憶體之抹除次數區塊。於將此平均抹除次數儲存於此抹除次數區塊前，靜態區塊或含有資料且具有相對低相關抹除次數之區塊，可於步驟342 10 加以處理。與處理靜態區塊之方法有關之步驟將於下文參 ^ Α ΓσΊ /. _ ηΟ m 士立 ΓΤΤ ιΛ, J：X. 士 -rvf? . 士 -rtf? LA /L· ΛΤ» 4·：

今牙7 H· _ 呑干？田 έ兀“门 w — IHE % ^ ^ ^ ψ>! Ί U 之處理即已完成。於與快閃記憶體有關之區塊群組内，於任意給定時間，其經常存有被抹除之區塊及含有資料，亦即使用者資 15 料之區塊。某些含有資料之區塊可被考慮為「普通」區塊，同時其他區塊則可被考慮為靜態區塊。靜態區塊係含有難得改變之貧料的區塊。換言之’靜悲區塊很難得被抹除。通常，靜態區塊係與儲存於快閃記憶體之相對老舊之文件、儲存於快閃記憶體之可執行程式、或儲存於快閃記憶 20 體之作業系統有關。一般而言，靜態區塊具有實質上低於快閃記憶體内多數區塊之抹除次數的抹除次數。於一實施例中，若區塊之抹除次數低於與快閃記憶體系統有關之平均抹除次數之特定百分比，例如約二十個百分比，則含有資料之區塊可被考慮為係一靜態資料。 24 1249100 含有之資料可被複製於具有相對高抹除次數之區塊。亦由於靜態區塊含有難得改變之資料，因此靜態區塊所即’當特定實體區塊之内容係相對地靜態且因此-般而言係未改a &等内容可有效地再分配予具有相對高之抹除她之相異實體區塊，以致動具有相對低抹除次數之原始實體區塊而以之儲存較常改變之内容。參考第4圖，與處理靜態區塊有關之步驟，亦即第,之步驟如將根據本發實彳彳°羊、’·田。兒明。處理系統之靜態區塊之處理342開始於步驟404，直中，a L β仏「Λ 、啫如£塊Α」之非抹除區塊之抹除 10 次數被存取。-㈣塊「A」之抹除:讀猶取，與和系统有關之平均抹除錢齡比較之雜除區塊「A」之抹除次數是否為非常低有關之判定於步驟侧產生。曰雖然相較於平均抹除讀，非抹除區塊「A」之抹除次數是否較低之判定可實質地㈣任何適#之標準而產生，於-實施财，_㈣根據區塊「A」之抹除次數是否具有-值小於與平均抹除:欠數之部份有社值而產生。舉例言之，當抹除次數小於平均抹除次數之特定百分比時，區塊「A」之抹除次數可被考慮為較低。右其於步驟408判定區塊「A」之抹除次數相較於平均抹除次數並非非常低，則其指示區塊「A」大概並非靜態區塊。應瞭解者為，即使並未將區塊rA」之抹除次數考慮為 15 20 非常低，區塊「Α」仍可為靜態區塊，於此種情形之區塊「α」之抹除次數將有效地不觸發區塊「Α」與另一區塊之調換。據此，處理靜態區塊之處理即告完成。 25 1249100 「任擇地，若其於步驟4〇8判定相較於平均抹除次數，區 \」之抹除次數係、相當低，則其意指可將區塊「A」之二::入具有相對高之抹除次數之區塊，使得具有其低抹 _ ， Α」可自由儲存改變相對地頻繁之資料。換言之，當區埃「a 、、 A」之抹除次數相較於平均抹除次數係相當低時，JL於+ π 1 & iA「Α」係為靜態區塊。因此，處理流程自移動至步驟412，其中’區塊「Α」係被識別為靜態塊。一旦區挣「 ^ Α」被識別為靜態區塊，亦即當以步驟416 10 15 20 除區塊圖表識別時，區塊「β」可自最常抹除區塊於區操「ft 」破獲得後，區塊「A」之内容於步驟420 被複製於區塊「p h」。亦即，於步驟420，區塊「A含右 =[=製於區塊％。-旦區塊A之内容被合」，區塊「A」即於步驟424被抹除。通常， :。^ A」破抹除時，與區塊「A」有關之抹除次數被增大。一諸如區燒「 C」之區塊可於步驟428自最不常被抹除性可二，μ常抹除區塊群組’使得區塊「c」之關聯瑕不爷抹除區塊圖表有效地改變為最常抹除區塊圖衣換3之，Γ^* 4：合「p / ^ 〇〇」係與最不常抹除區塊失去關聯並與，吊抹除區塊圖表產生關聯。此種移動可容許最不常抹除區塊圖表内之空間有效地開放以供給具有低抹除次數而因 =為錢之最不常抹除次數區塊中之-者的區塊「八」。通令’區塊「C」係最不常抹除區塊中具有最高抹除次數之區塊。〇σ 26 1249100 巴塊=「v最不常抹除區塊群組移動之前，咬令 £塊c」與最不常抹 ^ ^ 自步驟428移動至432 /二‘關驷之W ’處理流程，、t，區塊「A」係於步驟4 5 10 15 地自區塊對映圖表移動至最不當抹除區塊”而有效步驟物，包括先前含於區塊而谖，於區塊對映圖表產生_。士^ 塊「B」與座生闕‘。如熟於此技者將可瞭 :B」「移動」至區塊對映圖表通常包括將與區塊「/ 有關:邏輯區塊位址之對映更新為目前之與區塊V: :?附屬於區塊「。」之資訊係呈現於最常抹： =塊「B」之資訊係呈現於區塊對映圖一 -鬼A」之資訊係呈現於最不常抹除區塊圖表時 =處理342可重複至與‘有 ^所有静態區塊實質上已被識別及處理為止。么士一般而言，當初始化要求被傳送至整體快閃記憶體系、^’區塊對映圖表、最不常抹除區塊圖表、及最常抹除區壤圖表可於諸如第關之RAM112之系統記‘时產生。^ 建立此等圖表，空間可先被分派於系統記憶體以供給此等圖表。如上文所述，當其為平均抹除次數時，區塊對映圖表、取不常抹除區塊圖表、及最常抹除區塊圖表被產生於系統 ^己憶體。平均抹除次數及每一區塊之抹除次數亦被寫入抹除次數區塊。第5a圖係根據本發明之一實施例之系統記憶體的圖式方塊圖表示。系統記憶體454及快閃記憶體46〇係、匕括於整體糸統’且舉例而言可有效地為記憶體卡構件 27 1249100 或主機裝置構件，其中，諸如NAND記憶體之快閃記憶體 460係被置人。系統記憶體祝係被排置為可儲存區塊可與之產生關聯之區塊對映圖表462。通常，區塊對映圖表462 可被使用以使LBA與和快閃記憶體糊有關之實體區塊產 5生關聯。 “ 系統記憶體454亦可保持如同區塊對映圖表462之一般而言鱗應於初始化要求而形成之最不常抹除區塊圖^ 466及最常抹除區塊圖表47()。被排置為可保持快閃記憶體 460之區塊之平均抹除次數之平均抹除次數们4係於整體快 10閃記憶體系統被袼式化時產生。於一實施例中，抹除次數區塊480亦被排置為可實質上含有快閃記憶體内之所有區塊之抹除次數。於每次初始化要求產生時，更新平均抹除次數可被計算，並儲存於抹除次數區塊480。第5b圖係根據本發明之一實施例之「普通」區塊群組、 15最不常抹除區塊群組、及最常抹除區塊群組之圖式表示。區塊502之群組包括一般而言可為含有使用者資料之普通或靜態區塊之區塊514、其為可被抹除但非為落入最不常抹除區塊或最常抹除區塊之分類中之區塊514，如下文所述。 -般而言，於最常抹除區塊51G之群組包括具有整體系統内 20之抹除區塊之最高抹除次數的區塊522的同時，最不常抹除區塊506之群組一般而言包括具有整體系統内之抹除區塊之最低抹除次數的區塊518。一般而言，區塊训係有效地被作為備份區塊使用。當區塊514被抹除時，其可判定抹除區塊514是否具有 28 1249100 中，與區塊522有關之平均抹除次數可被計算，亦即，供最常抹除區塊510之群組用之平均抹除次數可被判定。當來自群組502之區塊514被抹除，且發現抹除區塊514之抹除次數超出供最常抹除區塊51〇之群組用之平均抹除次數一給定 5百分比，例如超出約二十個百分比時，抹除區塊514可被加入最常抹除區塊510之群組。當新區塊522係有效地加入最常抹除區塊51G之群組時，最常抹除區塊51G之群組内之具有取低抹除次數之區塊522可被再分配於群組5〇2。此種再刀配通吊’係藉由更新相關區塊對映圖表、最不常抹除區塊 1〇圖表、及最常抹除區塊圖表（未顯示）而反映。君夢組502、最不常抹除區塊5〇6之群組塊训間之區塊調換-般而言係發生於被包括群組502= 塊514應被抹除或更新.任擇地，區塊之調換或更新可實質地發生於欲分配備份區塊以供群組5〇2使用之任_時 15間。接著參考第6圖，為使區塊之磨損更為平均而實施於= 如具有置入式快閃記憶體之主機系統的整體記憶體系統内之區_換或更新之方法將根據本發明之一實施例說明如下。實施區塊調換或更新之處理_係開始於步驟_，其中老如區塊「Y」之區塊係自區塊對映圖表而「獲得 20使用區塊對映圖表而識別。所獲得之區塊係為欲有又效地3 用以複製或更新其内容之區塊對映圖表調換之區塊。一旦區塊「Y」被獲得，諸如區塊「X」之區塊地於步驟_自最不常抹除區塊圖表中獲得。亦即二塊係自最不常抹除區塊之群組使用最不抹除區塊圖表^ 30 !2491〇〇適當備份區塊而獲得。一除區塊群財具錢健随「χ」麵最不常抹區塊「X」可實質地為任=次數之區塊，雖然應瞭解者為 ^ ·思與最不常抹除區塊有關之區塊’ ^ ^抹除區塊圖表。儲存於區塊「丫」之内容， t詳言之’料於區塊「γ」之資料内容，或欲替換區塊」之原始内#之新内容係於步驟⑴複製於區塊「X」。「於將區塊「Υ」之内容複製於區塊「X」後，於步驟616, 區塊「X」係有效地移人區塊對映圖表，或與區塊對映圖表 10 15 20 二生關恥。換5之’與區塊「γ」及區塊「X」有關之對映係有效地更新，使得先前對映於區塊「Υ」之LBA被再對映於區塊「X」。當區塊「X」係有效地移人區塊對映圖表時，區塊「Y」於步驟620被抹除。詳言之，儲存於區塊「γ」之諸如使用者内容之資料内容可使用實質上任意適當之技術加以抹除。而後，儲存於與區塊「γ」有關之冗餘區域之與區塊「Υ」有關之抹除次數係於步觀4被增大以指示區塊「Υ」已再次被抹除。於一實施例中應瞭解者為，有效地儲存於抹除次數區塊之供「γ」用之抹除次數可被更新。於步驟628中，最常抹除區塊圖表中具有最低抹除次數之區塊被識別。如上所述，於一實施例中，於最常抹除區塊圖表所參考之區塊係根據其個別抹除次數而排序。將區塊排序可包括根據區塊之抹除次數定位最常抹除區塊圖表内之此等區塊之參考資料。因此，具有最低抹除次數之區塊之識別一般而言係有關於存取最常抹除區塊圖表内之棑置為可供給具有最低抹除次數之區塊參考資料之位置的區 31 1249100 除t地移至最不常抹除區塊圖表。將區塊移至最不常抹抹κ區之鮮組可包括根據每一區塊之抹除次數排序最不常矛、品塊圖表之區塊參考資料。 5效地自ΓΙ抹除區塊圖表中具有最低抹除次數之區塊被有 #古/吊抹除區塊圖表移動後，於步驟644，區塊「Υ」塊「^地,移動至最常抹除區塊圖表。於一實施例中，將區區㈣移動至最常抹除區塊且因此有效地移動至最常抹除「Υ"表可包括根據每-區塊之抹除次數排序包括區塊 Η)…抹除區塊°當區塊「γ」係有效地移至最常抹示品认圖表時，調換或更新區塊之處理即已完成。了般而言’與維持圖表、掌握初始要求、及實施磨損厂等有關之諸如響應於調換或更新區塊之要求的功能性係=諸如程式碼裝置或動體等軟體形式提供予主機系統。與提供予主機系統以致動磨損調句之發生的軟體餘體有 15關之適當系統架構之一實施例係顯示於第7圖。一般而言，系統架構700包括數種可包括（但不限於）應用介面模組、系統管理者模組·、f料管理者模組712、資料完整性管理者模組716、及裝置管理者與介面模組720等模組。一般而言，系統架構700可使用藉由諸如第la圖之處理器 20 ι〇8之處理器存取之軟體碼裝置或韌體實施。一般而言，其可將應用介面模組704可排置為可直接與主機、作業系統、或使用者通信。應用介面模組704亦與系統管理者模組708及資料管理者模組712通信。當使用者要求讀取、寫入、或格式化快閃記憶體時，使用者傳送要求 33 1249100 至作業糸統，此等要求被傳給應用介面模組7〇4。取決於此等要求，應用介面模組704將此等要求轉至系統管理者模組 708或資料管理者模組712。系統管理者模組708包括系統初始化次模組724、抹除 5次數區塊管理次模組726、及電力管理區塊次模組73〇。一般而言，系統初始化次模組724係排置為可致動初始化要求之處理，且通常係與抹除次數區塊管理次模組726通信。於 -實施例巾，系統初始化次模組724料區塊之抹除次數被更新，且係貫質地用於產生最不常使用區塊圖表及最常使 10 用區塊圖表。抹除次數區塊管理次模組726包括儲存區塊抹除次數之功月b)·生、及汁异平均抹除次數之功能性、與使用個別抹除次數更新平均抹除次數之功能性。換言之，抹除次數區塊官理次模組726可有效地容許平均抹除次數之維持。更詳 15言之，於一實施例中，於整體系統之初始化要求期間，抹除次數區塊管財餘726亦實質地同步化抹除次數區塊之所有區塊之抹除次數。應瞭解者為，於抹除次數區塊管理次模組726係被排置為可將平均抹除次數儲存於抹除次數區塊之同時，其可由電力管理區塊次模組73〇加以替換而 20致動平均抹除次數之儲存。除與應用介面模組704通信外，系統管理者模組7〇8亦與資料管理者模組712及裝置管理者與介面模組72〇通信。與系統管理者模組708及應用介面模組7〇4兩者通信之資料笞理者模組712可包括提供頁或區壤對映之功能性。資料管 34 !2491〇〇系統介面層有關理者模組712亦可包括與作業系統及檔案之功能性。與系統管理者模組期、資料管理者712、及資料完整 5 10 15 20 性管理者716通信之裝置管理者與介面·挪通常可^ 快閃記憶财面，且包括料如I/Q介^㈣提取有狀功能性。資料完舰管理者難716可提供其他功能間之 £CC掌握。雖然本發明僅就數實施例加以說明，應瞭解者為，於不㈣本發明之精神或範_，本發日柯實施於其他數種特定形式巾。藉由_，取代根據每—區塊對平均抹除次數之比較、將區塊分配予最常抹除區塊圖表及最不常抹除區塊圖表，區塊可根據何區塊具有最高抹除次數及何區塊具有最低抹除次數之絕對判定而代之以被分配予最常抹除 P免圖表及最不*抹除區塊圖表。換言之，區塊抹除次數可有放地與彼此比較，而非比較個別區塊抹除次數與平均抹除_人數，而判定可插入區塊之適當圖表。最不#抹除區塊圖表已大致地說明為如同備份區塊之可保持具有相對低抹除:欠數之區塊的參考資料。備份區塊係有效地分派以透過區塊對映圖表之使用而使用，使得備 ^區塊實質上係於任意時間皆為需要，具有於最不常抹除區塊圖表巾所參考之最低抹除次數之區塊被提供以供使用換5之，當欲調換於區塊對映圖表識別之區塊時，最 :韦抹除區塊之群組之具有最低抹除次數之區塊的參考資料被移至區塊對映圖表。然而，應瞭解者為，-般而言， 35 1249100 於區塊調換處理期間，任意區塊可實質地自最不常抹除區 ‘群、.且中取出。由於最不常抹除區塊圖表内之區塊無需力:以财，因此使用最不常抹除區塊圖表而自最不常抹除區鬼實貝地4擇任意區塊以移至區塊對應圖表可減少與整 5體系統有關之附加費用。 10 15 20 ‘別與處理靜態區塊一般而言可增強令整體記憶體 =之區塊磨損更為平均之能力。然而，於—實施例中，怨區魅無識別與處理之需要。舉例言之，若相對低數區塊於系統内預先處理，則於不轉本發明之精圍内靜態區塊之識別與處理可實質地消除。 “於°兄明以相關記憶體控制器控制非依電性記憶體系統 I用與主機系統有關之軟體或拿刃體控制非依電性記憶體 ^之同時解者為’包括抹除次數管理之磨損調勾二可應用於與實質上位於非依電性記憶體系統外部之控贼/ 己匕、體糸統。使用控制器之適當記憶 =統包括(但不限於)PC卡、緊密快閃卡、多媒體卡、保王曰文位卡、及包括_域體及,_記憶體控制器之置入 ^曰片組。經岐用載於主機系統之軟體或㈣控制之記憶體糸統包括置人式記憶體裳置。於—實施例中，可使用 =所叙抹除管理技術且未使用與記鐘系統有關之控 1益It體系統可使用與諸如主機電㈣統有關之控制益貫調勻。亦即，主機可直接定位址與管理記憶體，其中’磨㈣句係經由使用主機上之控制器而發生。般而。’與各種磨損調勻之處理及方法有關之步驟 36 !2491〇〇 10 15 可廣泛地改變。-般而言，於不悖離本發明之範圍之精神的情形下，此等步驟可增加、移除、改變、及再排組。藉由釋例，處理靜態區塊可無需被包括於初始要求之處理中:同時’於~實施例中’是否有效地將新抹除區塊置放於最常抹除區塊圖表之判定可根據其他標準，以替代根據抹除區塊是否具有A於與最常抹__表有社最低抹除次數的抹除次數判定之標準。舉例言之，此種判定可根康抹除區塊之抹除次數是否超出與最常抹除區塊圖表有關之實質上所有區塊之平均抹除次數一定百分比，諸如約二個百77比。^抹除區塊之抹除次數超出平均抹除次數特百刀比日可，而後於最常抹除區塊圖表所參考之具有最低抹除-人數之區塊可被移至最不常抹除區塊圖，同時抹除區鬼係被移至最g抹除區塊圖表。因此，目前之釋例係考量為供說明之用’而非供限制之用4本發明並未限於此處所詳述之說明，而係可於義之”專·圍之範圍内進行修改者。【圖式簡岸·贺^明；3 ^ $la®係根據本發明之一實施例之包括非依電性記憶 - 體破置的一般主機糸統之圖式表示。第lb圖係根據本發明之一實施例之諸如第^圖中的記憶體裝置120之記憶體裝置之圖式表示。第2圖係根據本發明之一實施例之快閃記憶體的部份之圖式表示。 37 1249100 第3圖係根據本發明之一實施例之說明與處理和快閃記憶體系統有關之初始化要求有關之步驟的處理流程圖。第4圖係根據本發明之一實施例之說明與處理靜態區塊之方法有關的步驟之處理流程圖。 5 第5 a圖係根據本發明之一實施例之系統記憶體的圖式方塊圖表示。

第5b圖係根據本發明之一實施例之正常區塊、最不常抹除區塊、及最常抹除區塊之圖式表示。第6圖係根據本發明之一實施例之用以於系統記憶體 10 實施區塊調換/更新整體記憶體系統以容許區塊之磨損更為平均的方法的圖式表不。第7圖係根據本發明之一實施例之系統架構之圖式方塊圖表不。

15 【圖式之主要元件代表符號表】 11 記憶體晶胞陣列 15 匯流排 17 解碼器 19 附加電路 21 緩衝器記憶體 23 部份 100 主機系統、電腦系統 104 系統匯流排 108 微處理器 112 隨機存取記憶體 116 輸入/輸出電路 120 非依電性記憶體裝置 124 非依電性記憶體 128 任選記憶體控制系統 130 任選輸入/輸出電路區塊132 輸入/輸出電路區塊 200 快閃記憶體 204、 204a > 204b 頁 38 1249100 206、206a 冗餘區域 210 區塊 214 抹除次數： 300 處理 304、 306、320、324、332、336 、338 、342、404、408、412、 416、 420、428、432、434、604 、608 、612、616、620、624、 628、 632、636、640、644 步驟 454 糸統記憶體 460 快閃記憶體 462 區塊對映圖表 470 最常抹除區塊圖表 474 抹除次數 480 抹除次數區塊 502、 506、510、514、518、522 區塊 700 系統架構 704 應用介面模組 708 系統管理者模組 712 資料管理者模組 716 資料完整性管理者模組 720 裝置管理者與介面模組 724 系統初始化次模組 730 電力管理區塊次模組 726 抹除次數區塊管理次模組

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Claims

7 vSl 〇第092125790號專利申請案 A X2 中文申誥直剎筋ffl彗桅太N

中文申請專利範圍替換本(94年9月）拾、申請專利範圍： 1· 一種用以處理包括於記憶體系統之非依電性記憶體之元件的方法，該方法包含：獲得與數個元件有關之抹除次數，其中，包括於該等數個元件之每一元件具有一相關抹除次數，每一元件之該相關抹除次數係排置為可指示該元件已被抹除之次數；將包括於該等數個元件之數個元件分組為一第一組，其中，將該等數個抹除元件分組為該第一組包括選擇包括於與該等數個抹除元件有關之具有該等抹除次數的該等最仙關抹除讀之該等數航件之元件；以及，將與該第-組有關之該等抹除次數儲存於—實質地位於-®表之記憶體構件，其中，該記憶體構件係與該記憶體系統有關。、 2.如申請專利範圍第i項所述之方法，其中，將該等數個元件分組包括：比較與該等數個元件有關之該等抹除次數；以及將預定數目之元件識別為自該等數個抹除元件選擇之數個具有與該等數個抹除元件有關的該等抹除次數之該等最低相關抹除次數之元件。 3·如申請專利範圍第1項所述之方法，其更包括：根據與每一元件有關之該抹除次數排序該第—組 1249100 解7月)节修⑻正替換頁j 4·如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，排序該第一組之該等元件包括排序該圖表内之該等抹除次數。 5. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其更包括：識別一包括於該第一組之第一元件，該第一元件具有與該第一組有關之該最低抹除次數。 6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其更包括：令該第一元件與該第一組失去關聯；以及令該等數個元件中之一第二元件與該第一組產生關聯。 7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其更包括：令該第二元件與該第二組失去關聯。 8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該非依電性記憶體係為一快閃記憶體。 9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中，該等數個元件係為區塊，且該第一組係為一最不常抹除區塊組。 10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，該第一元件組包括備用區塊。 11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，獲得該等抹除次數包括自一抹除次數區塊獲得該等抹除次數。 12. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，該快閃記憶體係為NAND快閃記憶體。 13. —種記憶體系統，其包含：一第一記憶體，該第一記憶體係排置為可儲存一圖表，該圖表係排置為可包括與具有相關抹除計數器之一 1249100 月:修^)正臀换：貝I 第一抹除儲存元件組有關之項目，該等相關抹除計數器係小於與該記憶體系統有關之一平均抹除次數，供該第一儲存元件組之每一儲存元件用之該相關抹除計數器係排置為可實質地指示該儲存元件已被抹除之次數；一第二記憶體，該第二記憶體係排置為可包括數個抹除儲存元件，該等數個儲存元件包括該第一儲存元件組，其中，該平均抹除次數係使用與該等數個儲存元件有關之抹除計數器而判定；以及一處理器，該處理器係排置為可存取該第一記憶體及該第二記憶體。 14. 如申請專利範圍第13項所述之記憶體系統，其中，該第一儲存元件組係實質地使用該圖表而識別。 15. 如申請專利範圍第13項所述之記憶體系統，其中，該第二記憶體係為一快閃記憶體且該第一儲存元件組包括一第一區塊組。 16. —種用以處理包括於記憶體系統之非依電性記憶體之元件的方法，該方法包含：識別一第一元件組，其中，包括於該第一元件組之該等抹除元件係較未包括於該第一元件組之該等抹除元件具有較小之磨損；將與該第一元件組有關之項目置放於一資料結構；排序該資料結構内之該等項目；以及使用該等排序項目識別該第一元件組内之一第一元件，其中，該第一元件較其他包括於該第一元件組之 1249100 游，月爛辦)正替換頁丨. 元件具有較小之磨損。 17·如申請專利範圍第16項所述之方法，其中，每一元件具有一相關抹除次數，且識別該第一元件組包括：識別數個對其而言該等相關抹除次數係相對地低之抹除元件；以及將該等對其而言該等相關抹除次數係相對地低之該等數個抹除元件分組為該第一組。

18.如申請專利範圍第17項所述之方法，其中，該等項目包括該第一組之該等元件之該等相關抹除次數。 19·如申請專利範圍第π項所述之方法，其更包括：判定未被包括之一第二元件之一相關抹除次數應於何時被抹除；於其判定該第二元件應被抹除時，將該第一元件自該第一組移除；將該第二元件之内容及用以替換該第二元件之内容的新内容中之一者複製於該第一元件；

將該等内容自該第二元件抹除；以及將該第二元件增加至該第一組。 20·如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，將該第一元件自該第一組移除包括將與該第一元件有關之一項目自該資料結構移除，且將該第二元件增加至該第一組包括將與該第一元件組有關之一項目置放於一資料結構。 21 ·如申凊專利範圍第20項所述之方法，其更包括：排序該資料結構内之該等項目；以及 4 1249100 If 4^?月'邛修(f)正瞀换頁I 使用該等排序項目識別該第一元件組内之一第三元件，其中，該第三元件係較其他包括於該第一元件組内之元件具有較小之磨損。 22. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中，該第一元件係排置為可替換未包括於該第一組之一第二元件。 23. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中，每一該等元件皆包括一區段，該區段係排置為可含有資料，且其中，包括於每一該等元件之該區段係實質地為清空的，該等第一元件係包括於該第一元件組。 24. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中，包括於該第一元件組之每一元件實質地被抹除。 25. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中，該非依電性記憶體係為一快閃記憶體，且該等元件係為區塊。 26. —種記憶體系統，其包含：記憶體元件；一系統記憶體構件；用以識別一第一抹除記憶體元件組之裝置，其中，包括於該第一記憶體元件組之該等記憶體元件較未包括於該第一記憶體元件組之該等抹除記憶體元件具有較小之磨損；用以將與該第一記憶體元件組有關之項目置放於一與該系統記憶體構件有關之資料結構内之裝置；用以排序該資料結構之該等項目之裝置；以及用以使用該等排序項目識別該第一記憶體元件組 1249100 27. 28. 29. 月卻修正替換頁 _丨丨 - 」之一第一記憶體元件之裝置’其中，該第一記憶體元件係較包括於該第一記憶體元件組之其他抹除記憶體元件具有較小之磨損。如申請專利範圍第26項所述之記憶體系統，其中，每一記憶體元件具有一相關抹除次數，且用以識別該第一元件組之該裝置包括：用以識別對其而言該等相關抹除次數係相對地低之數個元件的裝置；以及用以將對其而言該等相關抹除次數係相對地低之該等數個元件分組為該第一組之裝置。如申請專利範圍第27項所述之記憶體系統，其中，該等項目包括該第一組之該等記憶體元件之該等相關抹除次數。如申請專利範圍第27項所述之記憶體系統，其更包括：用以判定一第一平均抹除次數之裝置，該第一平均抹除次數係使用每一記憶體元件之該相關抹除次數而判定，其中，用以識別該第一記憶體元件組之該裝置包括用以比較包括於該第一記憶體元件組之每一記憶體疋件之該相關抹除次數與該第一平均抹除次數的裝置。如申請專利範圍第26項所述之記憶齡統，其更包括：用以將該第一記憶體元件自該第一組移除之裝置；以及用以將未包括於該第一組之一第二記憶體元件增加至該第一組之襄置。 30. 1249100 件7月仰修(p錢狹臾I 31. 如申請專利範圍第30項所述之記憶體系統，其中，用以將該第一記憶體元件自該第一組移除之該裝置包括用以將一與該第一記憶體元件有關之項目自該資料結構移除之裝置，且用以將該第二記憶體元件增加至該第一組之該裝置包括用以將與該第一記憶體元件組有關之一項目置放於一資料結構之裝置。

32. 如申請專利範圍第26項所述之記憶體系統，其中，包括於該第一記憶體元件組之該等記憶體元件係為備用記憶體元件。 33. 如申請專利範圍第26項所述之記憶體系統，其中，包括於該第一記憶體元件組之該等記憶體元件中之每一者係實質地被抹除。 34. 如申請專利範圍第26項所述之記憶體系統，其中，該等記憶體元件係為非依電性記憶體區塊。 35. —種用以處理一與非依電性記憶體系統有關之記憶體元件組之方法，該方法包含：

將該記憶體元件組之該等抹除記憶體元件中之至少一者分組為一第一群組，其中，該等記憶體元件中之該至少一者實質地並未多於未被分組為該第一組之該記憶體元件組之記憶體元件；以及允許已分組為該第一群組之該等記憶體元件被分派以供使用，其中，允許已分組為該第一群組之該等記憶體元件被分派以供使用包括實質地防止該等已分組為該第一群組之該等記憶體元件被分派以供使用直至 7 1249100 p午年，月叫修(f)正替換頁未包括於該第一群組之一第一記憶體元件包括欲與該第一記憶體元件失去關聯之内容為止。 36. 如申請專利範圍第35項所述之方法，其中，該記憶體元件組中之每一記憶體元件具有一指示該記憶體元件組之該記憶體元件已被抹除之次數的相關指示，且將該等記憶體元件中之至少一者分組為該第一群組包括根據該等記憶體元件中之該至少一者之該相關指示，將該等記憶體元件中之該至少一者分組為該第一群組。 37. 如申請專利範圍第36項所述之方法，其中，該等記憶體元件中之該至少一者具有一小於未被分組為該第一群組之該等記憶體元件之該相關指示的相關指示。 38. —種記憶體管理系統，其包含：用以獲得與數個元件有關之抹除次數之碼裝置，其中，包括於該等數個元件之每一元件具有一相關抹除次數，每一元件之該相關抹除次數係被排置為可指示該元件已被抹除之次數；用以將數個包括於該等數個元件之元件分組為一第一組之碼裝置，其中，用以將該等數個元件分組為該第一組之該碼裝置包括用以選擇包括於該等數個元件中之具有與該等數個抹除元件有關之該等抹除次數之該等最低相關抹除次數的抹除元件之元件的碼裝置；以及用以將與該第一組有關之該等抹除次數實質地儲存於一記憶體構件之一圖表的碼裝置。 1249100 卜申？肜邛修於正替換 39·如申請專利範圍第38項所述之記憶體管理系統，其中，該用以分組該等數個元件之該碼裝置包括· 用以比較與該等數個元件有關之該等抹除次數之碼裝置；以及用以將預定數目之元件識別為欲自該等數個具有與該等數個元件有關之該等抹除次數之該等最低抹除次數的抹除元件選擇之該等數個元件。 40·如申請專利範圍第38項所述之記憶體管理系統，其更包括：用以根據與每一元件有關之該抹除次數排序該第一組之該等元件的碼裝置。 41·如申請專利範圍第40項所述之記憶體管理系統，其中，用以排序該第一組之該等元件之該碼裝置包括用以排序該圖表内之該等抹除次數的碼裝置。 42·如申請專利範圍第40項所述之記憶體管理系統，其更包括：用以識別包括於該第一組之一第一元件之碼事置，該第一元件具有與該第一組有關之該最低抹除次數。 43.如申請專利範圍第42項所述之記憶體管理系統，其更包括：用以令該第一元件與該第一組失去關聯之碼聿置· 用以令該等數個元件中之一第二元件與該第—么產生關聯之碼裝置；以及 ' 1249100 辦1私ig修0正替換頁用以令該第二元件與該第二組失去關聯之碼裝置。 44·如申凊專利範圍第38項所述之記憶體管理系統，其中該非依電性記憶體係為快閃記憶體且該等數個元件係為區塊’該第一組係為一最不常抹除區塊組。 45·如申請專利範圍第44項所述之記憶體管理系統，其中，該第一元件組包括備用區塊。 46.如申請專利範圍第44項所述之記憶體管理系統，其中，獲得該等抹除次數包括自一抹除次數區塊獲得該等抹除次數。 47· —種用以管理記憶體之方法，該記憶體包括數個區塊，該方法包含：識別一包括於該等數個區塊中之抹除區塊組；識別一包括於該抹除區塊組中之第一抹除區塊群組，其中，該第一抹除區塊群組包括較該抹除區塊組中之所有其他抹除區塊實質地具有較低抹除次數之抹除區塊；於一 δ己憶體構件中產生一結構，其中，該結構包括項目，該等項目包括包括於該第一群組之該等抹除區塊之抹除次數；排序該等項目；以及使用該等排序項目識別一第一區塊，其中，該第一區塊係排置為可早於包括於該第一抹除區塊群組之該等其他抹除區塊而自該第一抹除區塊群組移除。 48.如申明專利範圍第ο項所述之方法，其中，排序該等項 12491 〇Q 〜〜· — 年月日修(更)正替換頁目包括使用包括於該第一群組之該等抹除區塊之該等抹除次數排序該等項目。 49·如申晴專利範圍第48項所述之方法，其中，使用該等排序項目識別該第一區塊包括將該第一區塊識別為具有一較包括於該第一群組之所有其他抹除區塊實質地低之較低抹除次數。 50·如申請專利範圍第47項所述之方法，其中，該等抹除區塊係為抹除非依電性記憶體區塊，且該記憶體構件係為一 NAND記憶體。