TWI454911B

TWI454911B - 資料寫入方法、記憶體控制器與記憶體儲存裝置

Info

Publication number: TWI454911B
Application number: TW100136991A
Authority: TW
Inventors: Kheng-Chong Tan; Lai-Hock Chua
Original assignee: Phison Electronics Corp
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2014-10-01
Also published as: US8510502B2; US20130097362A1; TW201316168A

Description

資料寫入方法、記憶體控制器與記憶體儲存裝置

本發明是有關於一種資料寫入方法，且特別是有關於用於可複寫式非揮發性記憶體模組的資料寫入方法及使用此方法的記憶體控制器與記憶體儲存裝置。

數位相機、手機與MP3在這幾年來的成長十分迅速，使得消費者對儲存媒體的需求也急速增加。由於可複寫式非揮發性記憶體(rewritable non-volatile memory)具有資料非揮發性、省電、體積小、無機械結構、讀寫速度快等特性，最適於可攜式電子產品，例如筆記型電腦。固態硬碟就是一種以快閃記憶體作為儲存媒體的儲存裝置。因此，近年快閃記憶體產業成為電子產業中相當熱門的一環。

快閃記憶體儲存系統具有多個實體區塊(physical block)，且每一實體區塊具有多個實體頁面(physical page)，其中在實體區塊中寫入資料時必須依據實體頁面的順序依序地寫入資料。此外，已被寫入資料之實體頁面必需先被抹除後才能再次用於寫入資料。特別是，實體區塊為抹除之最小單位，並且實體頁面為程式化(亦稱寫入)的最小單元。因此，在快閃記憶體儲存系統的管理中，實體區塊會被區分為資料區與閒置區。

資料區的實體區塊是用以儲存主機系統所儲存之資料。具體來說，控制電路會將主機系統所存取的邏輯存取位址轉換為邏輯區塊的邏輯頁面並且將邏輯區塊的邏輯頁面映射至資料區的實體區塊的實體頁面。也就是說，快閃記憶體模組的管理上資料區的實體區塊是被視為已被使用之實體區塊(例如，已儲存主機系統所寫入的資料)。例如，控制電路會使用邏輯區塊-實體區塊映射表來記載邏輯區塊與資料區的實體區塊的映射關係，其中邏輯區塊中的邏輯頁面是依序的對應所映射之實體區塊的實體頁面。

閒置區的實體區塊是用以輪替資料區中的實體區塊。具體來說，如上所述，已寫入資料的實體區塊必須被抹除後才可再次用於寫入資料，而閒置區的實體區塊是被設計用於寫入更新資料以替換原先映射邏輯區塊的實體區塊。基此，在閒置區中的實體區塊為空或可使用的區塊，即無記錄資料或標記為已沒用的無效資料。

由資料區的實體區塊與閒置區的實體區塊是以輪替方式來以儲存主機系統所寫入的資料。為了讓主機系統能夠順利地存取以輪替方式儲存資料的實體區塊，快閃記憶體儲存系統會提供邏輯區塊並且將主機系統所存取之邏輯存取位址對應至此些邏輯區塊內之邏輯頁面。具體來說，快閃記憶體儲存系統會將主機所存取的邏輯存取位址轉換至對應的邏輯區塊，並且透過在邏輯區塊-實體區塊映射表(logical block-physical block mapping table)中記錄與更新邏輯區塊與資料區的實體區塊之間的映射關係來反映實體區塊的輪替。所以，主機僅需依據邏輯存取位址進行存取，而快閃記憶體儲存系統會依據邏輯區塊-實體區塊映射表在所映射的實體區塊上進行資料的讀取或寫入。

具體來說，當主機系統欲將資料儲存於一邏輯存取位址時，快閃記憶體儲存系統的控制電路會識別此邏輯存取位址所屬的邏輯區塊，從閒置區中提取一實體區塊並且將新資料寫入至從閒置區中提取的實體區塊(亦稱為子實體區塊或替換實體區塊)，以替換原先映射此邏輯區塊的實體區塊(亦稱為母實體區塊)。在此，一個邏輯區塊映射母實體區塊和子實體區塊的運作稱為開啟母子區塊運作，並且映射同一個邏輯區塊的母實體區塊與子實體區塊稱為母子區塊組。一般來說，由於閒置區的實體區塊是有限的，因此在快閃記憶體儲存系統中，母子區塊組的數目是會受到限制。例如，在快閃記憶體儲存系統中，同時僅允許運作3組母子區塊組。之後，當主機系統欲寫入資料至非處於開啟母子區塊運作之狀態的另一個邏輯區塊時，快閃記憶體儲存系統必須進行資料合併程序，以將映射某一個邏輯區塊的母子區塊組的有效資料合併(即，將屬於此邏輯區塊的資料都合併至一個實體區塊中)。

隨著一個邏輯區塊的容量越來越大並且主機系統頻繁地僅更新一個邏輯區塊內部分邏輯頁面之資料時，快閃記憶體儲存系統必須花費很長的時間來進行上述資料合併程序以執行下一個寫入指令，因此，會造成延遲執行寫入指令的時間並且快閃記憶體儲存系統的效能低落。因此，如何有效地寫入資料以縮短執行寫入指令所需的時間，是此領域技術人員所致力的目標。

本發明提供一種資料寫入方法、記憶體控制器與記憶體儲存裝置，其能夠有效地縮短執行寫入指令的時間。

基此，本發明一範例實施例提出一種資料寫入方法，用於一可複寫式非揮發性記憶體模組，其中此可複寫式非揮發性記憶體模組具有多個實體區塊，每一實體區塊具有多個實體頁面，此些實體區塊至少被分組為一資料區與一閒置區，多個邏輯區塊被配置以映射資料區的實體區塊，每一邏輯區塊具有多個邏輯頁面，多個實體區塊分別地從該閒置區中被提取作為對應資料區的實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊。本資料寫入方法包括從閒置區中提取至少一實體區塊作為用於已更新實體區塊的一備用實體區塊。本資料寫入方法也包括從主機系統中接收寫入指令與對應此寫入指令的更新資料，其中此寫入指令指示從上述邏輯頁面之中的第一邏輯頁面開始寫入此更新資料，此第一邏輯頁面屬於上述邏輯區塊之中的第一邏輯區塊，並且第一邏輯區塊映射上述已更新實體區塊之中的第一已更新實體區塊。本資料寫入方法還包括判斷此些替換實體區塊之中對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊是否存有屬於第一邏輯頁面的資料。本資料寫入方法更包括，當第一替換實體區塊存有屬於第一邏輯頁面的資料時，將備用實體區塊獨立地指派給第一已更新實體區塊並且將此更新資料寫入至備用實體區塊中，其中此備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。

在本發明之一實施例中，上述之資料寫入方法更包括，當第一替換實體區塊未存有屬於第一邏輯頁面的資料時，將此更新資料寫入至對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中。

在本發明之一實施例中，上述之資料寫入方法更包括：從閒置區中提取一實體區塊作為對應第一已更新實體區塊的暫存實體區塊；以及將屬於第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至暫存實體區塊中。

在本發明之一實施例中，上述之資料寫入方法更包括在將該備用實體區塊獨立地指派給該第一已更新實體區塊並且將該更新資料寫入至該備用實體區塊中之後，執行下述步驟，其中此些步驟包括：將第一邏輯區塊重新映射至備用實體區塊以將備用實體區塊關聯至資料區；對第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊執行抹除運作；並且將抹除後的第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊關聯至閒置區。

在本發明之一實施例中，上述之資料寫入方法更包括，當第一替換實體區塊存有屬於第一邏輯頁面的資料時，執行下述步驟，其中此些步驟包括：從第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊中複製屬於第一邏輯區塊的有效資料至備用實體區塊；將第一邏輯區塊重新映射至備用實體區塊以將備用實體區塊關聯至資料區；對第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊執行抹除運作；並且將抹除後的第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊關聯至閒置區。

本發明另一範例實施例，提出一種資料寫入方法，用於可複寫式非揮發性記憶體模組，其中此可複寫式非揮發性記憶體模組具有多個實體區塊，每一實體區塊具有多個實體頁面，此些實體區塊至少被分組為資料區與閒置區，多個邏輯區塊被配置以映射資料區的實體區塊，每一邏輯區塊具有多個邏輯頁面，多個實體區塊分別地從閒置區中被提取作為對應資料區的實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊。本資料寫入方法包括從閒置區中提取至少一實體區塊作為用於已更新實體區塊的一備用實體區塊。本資料寫入方法也包括從主機系統中接收寫入指令與對應此寫入指令的更新資料，其中此寫入指令指示從上述邏輯頁面之中的第一邏輯頁面開始寫入此更新資料，此第一邏輯頁面屬於上述邏輯區塊之中的第一邏輯區塊，並且第一邏輯區塊映射上述已更新實體區塊之中的第一已更新實體區塊。本資料寫入方法還包括判斷第一邏輯頁面是否為第一邏輯區塊的起始邏輯頁面，並且當該第一邏輯頁面為該第一邏輯區塊的該起始邏輯頁面時，更判斷更新資料的大小是否等於一個實體區塊容量。本資料寫入方法更包括，當更新資料的大小等於一個實體區塊容量時，將備用實體區塊獨立地指派給第一已更新實體區塊並且將更新資料寫入至備用實體區塊中，其中備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。

在本發明之一實施例中，上述之資料寫入方法更包括，當更新資料的大小非等於一個實體區塊容量時，對第一已更新實體區塊執行一資料合併程序並且從閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入更新資料。

在本發明之一實施例中，上述之資料寫入方法更包括，當該第一邏輯頁面非為該第一邏輯區塊的該起始邏輯頁面，判斷在對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面是否存有資料。上述資料寫入方法還包括，當在對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面未存有資料時，將此更新資料寫入至對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中；以及當在對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面存有資料時，對第一已更新實體區塊執行一資料合併程序並且從閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入更新資料。

在本發明之一實施例中，上述之資料寫入方法更包括從閒置區中提取一實體區塊作為對應第一已更新實體區塊的暫存實體區塊；以及將屬於第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至此暫存實體區塊中。

在本發明之一實施例中，上述之資料寫入方法更包括：在將備用實體區塊獨立地指派給第一已更新實體區塊並且將此更新資料寫入至備用實體區塊中之後，執行下述步驟，其中此些步驟包括：將第一邏輯區塊重新映射至備用實體區塊以將備用實體區塊關聯至資料區；以及對第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊執行抹除運作並且將抹除後的第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊關聯至閒置區。

本發明另一範例實施例提出一種記憶體控制器，用於控制可複寫式非揮發性記憶體模組，其中此可複寫式非揮發性記憶體模組具有多個實體區塊，並且每一實體區塊具有多個實體頁面。本記憶體控制器包括主機介面、記憶體介面與記憶體管理電路。主機介面用以耦接至主機系統。記憶體介面用以耦接至可複寫式非揮發性記憶體模組。記憶體管理電路耦接至主機介面與記憶體介面，並且用以將此些實體區塊至少分組為資料區與閒置區。在此，記憶體管理電路配置多個邏輯區塊以映射資料區的實體區塊，且每一邏輯區塊具有多個邏輯頁面。此外，記憶體管理電路分別地從閒置區中提取多個實體區塊作為對應資料區的實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊，並且從閒置區中提取至少一實體區塊作為用於此些已更新實體區塊的一備用實體區塊。另外，記憶體管理電路從主機系統中接收寫入指令與對應此寫入指令的更新資料，其中此寫入指令指示從此些邏輯頁面之中的第一邏輯頁面開始寫入此更新資料，第一邏輯頁面屬於此些邏輯區塊之中的第一邏輯區塊，第一邏輯區塊映射此些已更新實體區塊之中的第一已更新實體區塊。再者，記憶體管理電路判斷此些替換實體區塊之中對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊是否存有屬於第一邏輯頁面的資料。當第一替換實體區塊存有屬於第一邏輯頁面的資料時，記憶體管理電路將備用實體區塊獨立地指派給第一已更新實體區塊並且將此更新資料寫入至此備用實體區塊中，其中此備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。

在本發明之一實施例中，當第一替換實體區塊未存有屬於第一邏輯頁面的資料時，上述之記憶體管理電路將此更新資料寫入至對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中。

在本發明之一實施例中，上述之記憶體管理電路從閒置區中提取一實體區塊作為對應第一已更新實體區塊的一暫存實體區塊，並且將屬於第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至此暫存實體區塊中。

本發明另一範例實施例提出一種記憶體控制器，用於控制可複寫式非揮發性記憶體模組，其中此可複寫式非揮發性記憶體模組具有多個實體區塊，並且每一實體區塊具有多個實體頁面。本記憶體控制器包括主機介面、記憶體介面與記憶體管理電路。主機介面用以耦接至主機系統。記憶體介面用以耦接至可複寫式非揮發性記憶體模組。記憶體管理電路耦接至主機介面與記憶體介面，並且用以將此些實體區塊至少分組為資料區與閒置區。在此，記憶體管理電路配置多個邏輯區塊以映射資料區的實體區塊，且每一邏輯區塊具有多個邏輯頁面。此外，記憶體管理電路分別地從閒置區中提取多個實體區塊作為對應資料區的實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊，並且從閒置區中提取至少一實體區塊作為用於此些已更新實體區塊的一備用實體區塊。另外，記憶體管理電路從主機系統中接收寫入指令與對應此寫入指令的更新資料，其中此寫入指令指示從此些邏輯頁面之中的第一邏輯頁面開始寫入此更新資料，第一邏輯頁面屬於此些邏輯區塊之中的第一邏輯區塊，第一邏輯區塊映射此些已更新實體區塊之中的第一已更新實體區塊。再者，記憶體管理電路判斷此些替換實體區塊之中對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊是否存有屬於第一邏輯頁面的資料。當第一替換實體區塊存有屬於第一邏輯頁面的資料時，上述之記憶體管理電路更用以判斷第一邏輯頁面是否為第一邏輯區塊的一起始邏輯頁面。當第一邏輯頁面為第一邏輯區塊的起始邏輯頁面時，上述之記憶體管理電路更判斷此更新資料的大小是否等於一個實體區塊容量。當此更新資料的大小等於一個實體區塊容量時，上述之記憶體管理電路將此備用實體區塊獨立地指派給第一已更新實體區塊並且將此更新資料寫入至備用實體區塊中，其中此備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。

在本發明之一實施例中，當更新資料的大小非等於一個實體區塊容量時，記憶體管理電路對第一已更新實體區塊執行資料合併程序並且從閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入此更新資料。

在本發明之一實施例中，當第一邏輯頁面非為第一邏輯區塊的起始邏輯頁面時，記憶體管理電路更判斷在對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面是否存有資料。當在對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面未存有資料時，記憶體管理電路將此更新資料寫入至對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中；以及當在對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面存有資料時，記憶體管理電路對第一已更新實體區塊執行資料合併程序並且從閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入此更新資料。

在本發明之一實施例中，上述之記憶體管理電路從閒置區中提取一個實體區塊作為對應第一已更新實體區塊的暫存實體區塊，並且將屬於第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至此暫存實體區塊中。

本發明另一範例實施例提出一種記憶體儲存裝置，其包括連接器、可複寫式非揮發性記憶體模組與記憶體控制器。連接器用以耦接至主機系統。可複寫式非揮發性記憶體模組具有多個實體區塊並且每一實體區塊具有多個實體頁面。記憶體控制器耦接至連接器與可複寫式非揮發性記憶體模組，並且用以將此些實體區塊至少分組為資料區與閒置區。在此，記憶體控制器配置多個邏輯區塊以映射資料區的實體區塊，且每一邏輯區塊具有多個邏輯頁面。此外，記憶體控制器分別地從閒置區中提取多個實體區塊作為對應資料區的實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊，並且從閒置區中提取至少一實體區塊作為用於此些已更新實體區塊的一備用實體區塊。另外，記憶體控制器從主機系統中接收寫入指令與對應此寫入指令的更新資料，其中此寫入指令指示從此些邏輯頁面之中的第一邏輯頁面開始寫入此更新資料，第一邏輯頁面屬於此些邏輯區塊之中的第一邏輯區塊，第一邏輯區塊映射此些已更新實體區塊之中的第一已更新實體區塊。再者，記憶體控制器判斷此些替換實體區塊之中對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊是否存有屬於第一邏輯頁面的資料。當第一替換實體區塊存有屬於第一邏輯頁面的資料時，記憶體控制器將備用實體區塊獨立地指派給第一已更新實體區塊並且將此更新資料寫入至此備用實體區塊中，其中此備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。

在本發明之一實施例中，當第一替換實體區塊未存有屬於第一邏輯頁面的資料時，上述之記憶體控制器將此更新資料寫入至對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中。

在本發明之一實施例中，上述之記憶體控制器從閒置區中提取一實體區塊作為對應第一已更新實體區塊的一暫存實體區塊，並且將屬於第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至此暫存實體區塊中。

本發明另一範例實施例提出一種記憶體儲存裝置，其包括連接器、可複寫式非揮發性記憶體模組與記憶體控制器。連接器用以耦接至主機系統。可複寫式非揮發性記憶體模組具有多個實體區塊並且每一實體區塊具有多個實體頁面。記憶體控制器耦接至連接器與可複寫式非揮發性記憶體模組，並且用以將此些實體區塊至少分組為資料區與閒置區。在此，記憶體控制器配置多個邏輯區塊以映射資料區的實體區塊，且每一邏輯區塊具有多個邏輯頁面。此外，記憶體控制器分別地從閒置區中提取多個實體區塊作為對應資料區的實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊，並且從閒置區中提取至少一實體區塊作為用於此些已更新實體區塊的一備用實體區塊。另外，記憶體控制器從主機系統中接收寫入指令與對應此寫入指令的更新資料，其中此寫入指令指示從此些邏輯頁面之中的第一邏輯頁面開始寫入此更新資料，第一邏輯頁面屬於此些邏輯區塊之中的第一邏輯區塊，第一邏輯區塊映射此些已更新實體區塊之中的第一已更新實體區塊。再者，記憶體控制器判斷此些替換實體區塊之中對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊是否存有屬於第一邏輯頁面的資料。當第一替換實體區塊存有屬於第一邏輯頁面的資料時，上述之記憶體控制器更用以判斷第一邏輯頁面是否為第一邏輯區塊的一起始邏輯頁面。當第一邏輯頁面為第一邏輯區塊的起始邏輯頁面時，上述之記憶體控制器更判斷此更新資料的大小是否等於一個實體區塊容量。當此更新資料的大小等於一個實體區塊容量時，上述之記憶體控制器將此備用實體區塊獨立地指派給第一已更新實體區塊並且將此更新資料寫入至備用實體區塊中，其中此備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。

在本發明之一實施例中，當更新資料的大小非等於一個實體區塊容量時，上述之記憶體控制器對第一已更新實體區塊執行資料合併程序並且從閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入此更新資料。

在本發明之一實施例中，當第一邏輯頁面非為第一邏輯區塊的起始邏輯頁面時，上述之記憶體控制器更判斷在對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面是否存有資料。當在對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面未存有資料時，上述之記憶體控制器將此更新資料寫入至對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中；以及當在對應第一已更新實體區塊的第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面存有資料時，上述之記憶體控制器對第一已更新實體區塊執行資料合併程序並且從閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入此更新資料。

在本發明之一實施例中，上述之記憶體控制器從閒置區中提取一個實體區塊作為對應第一已更新實體區塊的暫存實體區塊，並且將屬於第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至此暫存實體區塊中。

基於上述，上述範例實施例的資料寫入方法、記憶體控制器與記憶體儲存裝置能夠有效地在執行寫入指令時避免執行資料合併，由此縮短執行寫入指令的時間。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

[第一範例實施例]

一般而言，記憶體儲存裝置(亦稱，記憶體儲存系統)包括可複寫式非揮發性記憶體模組與控制器(亦稱，控制電路)。通常記憶體儲存裝置是與主機系統一起使用，以使主機系統可將資料寫入至記憶體儲存裝置或從記憶體儲存裝置中讀取資料。

圖1A是根據第一範例實施例所繪示的主機系統與記憶體儲存裝置。

請參照圖1A，主機系統1000一般包括電腦1100與輸入/輸出(input/output，I/O)裝置1106。電腦1100包括微處理器1102、隨機存取記憶體(random access memory，RAM)1104、系統匯流排1108與資料傳輸介面1110。輸入/輸出裝置1106包括如圖1B的滑鼠1202、鍵盤1204、顯示器1206與印表機1208。必須瞭解的是，圖1B所示的裝置非限制輸入/輸出裝置1106，輸入/輸出裝置1106可更包括其他裝置。

在本發明實施例中，記憶體儲存裝置100是透過資料傳輸介面1110與主機系統1000的其他元件耦接。藉由微處理器1102、隨機存取記憶體1104與輸入/輸出裝置1106的運作可將資料寫入至記憶體儲存裝置100或從記憶體儲存裝置100中讀取資料。例如，記憶體儲存裝置100可以是如圖1B所示的隨身碟1212、記憶卡1214或固態硬碟(Solid State Drive，SSD)1216等的可複寫式非揮發性記憶體儲存裝置。

一般而言，主機系統1000可實質地為可與記憶體儲存裝置100配合以儲存資料的任意系統。雖然在本範例實施例中，主機系統1000是以電腦系統來作說明，然而，在本發明另一範例實施例中主機系統1000可以是數位相機、攝影機、通信裝置、音訊播放器或視訊播放器等系統。例如，在主機系統為數位相機(攝影機)1310時，可複寫式非揮發性記憶體儲存裝置則為其所使用的SD卡1312、MMC卡1314、記憶棒(memory stick)1316、CF卡1318或嵌入式儲存裝置1320(如圖1C所示)。嵌入式儲存裝置1320包括嵌入式多媒體卡(Embedded MMC，eMMC)。值得一提的是，嵌入式多媒體卡是直接耦接於主機系統的基板上。

圖2是繪示圖1A所示的記憶體儲存裝置的概要方塊圖。

請參照圖2，記憶體儲存裝置100包括連接器102、記憶體控制器104與可複寫式非揮發性記憶體模組106。

在本範例實施例中，連接器102是相容於安全數位(Secure Digital，SD)介面標準。然而，必須瞭解的是，本發明不限於此，連接器102亦可以是符合電氣和電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronic Engineers，IEEE)1394標準、平行先進附件(Parallel Advanced Technology Attachment，PATA)標準、高速周邊零件連接介面(Peripheral Component Interconnect Express，PCI Express)標準、通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)標準、序列先進附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)標準、記憶棒(Memory Stick，MS)介面標準、多媒體儲存卡(Multi Media Card，MMC)介面標準、小型快閃(Compact Flash，CF)介面標準、整合式驅動電子介面(Integrated Device Electronics，IDE)標準或其他適合的標準。

記憶體控制器104用以執行以硬體型式或韌體型式實作的多個邏輯閘或控制指令，並且根據主機系統1000的指令在可複寫式非揮發性記憶體模組106中進行資料的寫入、讀取、抹除與合併等運作。

可複寫式非揮發性記憶體模組106是耦接至記憶體控制器104，並且具有多個實體區塊以儲存主機系統1000所寫入之資料。在本範例實施例中，每一實體區塊分別具有複數個實體頁面，其中屬於同一個實體區塊之實體頁面可被獨立地寫入且被同時地抹除。例如，每一實體區塊是由128個實體頁面所組成，並且每一實體頁面的容量為4千位元組(Kilobyte,KB)。然而，必須瞭解的是，本發明不限於此。

更詳細來說，實體區塊為抹除之最小單位。亦即，每一實體區塊含有最小數目之一併被抹除之記憶胞。實體頁面為程式化的最小單元。即，實體頁面為更新資料的最小單元。然而，必須瞭解的是，在本發明另一範例實施例中，更新資料的最小單位亦可以是實體扇區或其他大小。每一實體頁面通常包括資料位元區與冗餘位元區。資料位元區用以儲存使用者的資料，而冗餘位元區用以儲存系統的資料(例如，錯誤檢查與校正碼)。

在本範例實施例中，可複寫式非揮發性記憶體模組106為多階記憶胞(Multi Level Cell,MLC)NAND快閃記憶體模組。然而，本發明不限於此，可複寫式非揮發性記憶體模組106亦可是單階層記憶胞(Single Level Cell,SLC)NAND快閃記憶體模組、其他快閃記憶體模組或其他具有相同特性的記憶體模組。

圖3是根據第一範例實施例所繪示之記憶體控制器的概要方塊圖。必須瞭解的是，圖3所繪示之記憶體控制器僅為一個範例，本發明不限於此。

請參照圖3，記憶體控制器104包括記憶體管理電路302、主機介面304、記憶體介面306、緩衝記憶體308、電源管理電路310、錯誤檢查與校正電路312。

記憶體管理電路302用以控制記憶體控制器104的整體運作。具體來說，記憶體管理電路302具有多個控制指令，並且在記憶體儲存裝置100運作時，此些控制指令會被執行以進行資料的寫入、讀取與抹除等運作。

在本範例實施例中，記憶體管理電路302的控制指令是以韌體型式來實作。例如，記憶體管理電路302具有微處理器單元(未繪示)與唯讀記憶體(未繪示)，並且此些控制指令是被燒錄至此唯讀記憶體中。當記憶體儲存裝置100運作時，此些控制指令會由微處理器單元來執行以進行資料的寫入、讀取與抹除等運作。

在本發明另一範例實施例中，記憶體管理電路302的控制指令亦可以程式碼型式儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組106的特定區域(例如，記憶體模組中專用於存放系統資料的系統區)中。此外，記憶體管理電路302具有微處理器單元(未繪示)、唯讀記憶體(未繪示)及隨機存取記憶體(未繪示)。特別是，此唯讀記憶體具有驅動碼，並且當記憶體控制器104被致能時，微處理器單元會先執行此驅動碼段來將儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組106中之控制指令載入至記憶體管理電路302的隨機存取記憶體中。之後，微處理器單元會運轉此些控制指令以進行資料的寫入、讀取與抹除等運作。

此外，在本發明另一範例實施例中，記憶體管理電路302的控制指令亦可以一硬體型式來實作。例如，記憶體管理電路302包括微控制器、記憶體管理單元、記憶體寫入單元、記憶體讀取單元、記憶體抹除單元與資料處理單元。記憶體管理單元、記憶體寫入單元、記憶體讀取單元、記憶體抹除單元與資料處理單元是耦接至微控制器。其中，記憶體管理單元用以管理可複寫式非揮發性記憶體模組106的實體區塊；記憶體寫入單元用以對可複寫式非揮發性記憶體模組106下達寫入指令以將資料寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組106中；記憶體讀取單元用以對可複寫式非揮發性記憶體模組106下達讀取指令以從可複寫式非揮發性記憶體模組106中讀取資料；記憶體抹除單元用以對可複寫式非揮發性記憶體模組106下達抹除指令以將資料從可複寫式非揮發性記憶體模組106中抹除；而資料處理單元用以處理欲寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組106的資料以及從可複寫式非揮發性記憶體模組106中讀取的資料。

主機介面304是耦接至記憶體管理電路302並且用以接收與識別主機系統1000所傳送的指令與資料。在本範例實施例中，主機介面304是相容於SD標準。然而，必須瞭解的是本發明不限於此，主機介面304亦可以是相容於PATA標準、IEEE 1394標準、PCI Express標準、USB標準、SATA標準、MS標準、MMC標準、CF標準、IDE標準或其他適合的資料傳輸標準。

記憶體介面306是耦接至記憶體管理電路302並且用以存取可複寫式非揮發性記憶體模組106。也就是說，欲寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組106的資料會經由記憶體介面306轉換為可複寫式非揮發性記憶體模組106所能接受的格式。

緩衝記憶體308是耦接至記憶體管理電路302並且用以暫存來自於主機系統1000的資料與指令或來自於可複寫式非揮發性記憶體模組106的資料。例如，緩衝記憶體302可以是靜態隨機存取記憶體、動態隨機存取記憶體等。

電源管理電路310是耦接至記憶體管理電路302並且用以控制記憶體儲存裝置100的電源。

錯誤檢查與校正電路312是耦接至記憶體管理電路302並且用以執行一錯誤校正程序以確保資料的正確性。具體來說，當主機介面304從主機系統1000中接收到主機寫入指令時，錯誤檢查與校正電路會為對應此主機寫入指令的寫入資料(亦稱為更新資料)產生對應的錯誤檢查與校正碼(Error Checking and Correcting Code,ECC Code)，並且記憶體管理電路302會將此更新資料與對應的錯誤校正碼寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組106中。之後，當記憶體管理電路302從可複寫式非揮發性記憶體模組106中讀取資料時會同時讀取此資料對應的錯誤校正碼，並且錯誤檢查與校正電路312會依據此錯誤校正碼對所讀取的資料執行錯誤校正程序。

圖4A與圖4B是根據第一範例實施例所繪示管理可複寫式非揮發性記憶體模組之實體區塊的示意圖。

請參照圖4A，可複寫式非揮發性記憶體模組106具有實體區塊410(0)~410(N)，並且記憶體控制器104的記憶體管理電路302會將實體區塊410(0)~410(N)邏輯地分組為(或指派至)資料區(data area)502、閒置區(spare area)504、系統區(system area)506與取代區(replacement area)508。

邏輯上屬於資料區502與閒置區504的實體區塊是用以儲存來自於主機系統1000的資料。具體來說，資料區502的實體區塊(亦稱為資料實體區塊)是被視為已儲存資料的實體區塊，而閒置區504的實體區塊(亦稱為閒置實體區塊)是用以寫入新資料的實體區塊。例如，當從主機系統1000接收到寫入指令與欲寫入之資料時，記憶體管理電路302會從閒置區504中提取實體區塊，整理欲寫入之資料並且將資料寫入至所提取的實體區塊中。再例如，當對某一邏輯區塊執行資料合併程序時，記憶體管理電路302會從閒置區504中提取實體區塊作為對應此邏輯區塊的新資料實體區塊，從可複寫式非揮發性記憶體模組106中讀取屬於此邏輯區塊的有效資料，整理此些有效資料，將整理後的有效資料寫入至新資料實體區塊中，並且將此邏輯區塊重新映射至新資料實體區塊。特別是，在完成資料合併程序後，記憶體管理電路302會將儲存無效資料的資料實體區塊重新關聯(或回收)至閒置區504，以作為下次寫入新資料之用。例如，記憶體管理電路302會在將實體區塊關聯至閒置區504之前對此實體區塊執行抹除運作或者當實體區塊從閒置區504中被提取時對此實體區塊執行抹除運作，以使得從閒置區504中所提取的實體區塊為可用於寫入資料的空實體區塊。

邏輯上屬於系統區506的實體區塊是用以記錄系統資料。例如，系統資料包括關於可複寫式非揮發性記憶體模組的製造商與型號、可複寫式非揮發性記憶體模組的實體區塊數、每一實體區塊的實體頁面數等。

邏輯上屬於取代區508中的實體區塊是用於壞實體區塊取代程序，以取代損壞的實體區塊。具體來說，倘若取代區508中仍存有正常之實體區塊並且資料區502的實體區塊損壞時，記憶體管理電路302會從取代區508中提取正常的實體區塊來更換損壞的實體區塊。

基於上述，在記憶體儲存裝置100的運作中，資料區502、閒置區504、系統區506與取代區508的實體區塊會動態地變動。例如，用以輪替儲存資料的實體區塊會變動地屬於資料區502或閒置區504。

值得一提的是，在本範例實施例中，記憶體管理電路302是以每一實體區塊為單位來進行管理。然而，本發明不限於此，在另一範例實施例中，記憶體管理電路302亦可將實體區塊分組為多個實體單元，並且以實體單元為單位來進行管理。例如，每一實體單元可由同一記憶體晶粒(die)或不同記憶體晶粒中的至少一個實體區塊所組成。

請參照圖4B，記憶體管理電路302會配置邏輯區塊610(0)~610(H)以映射資料區502的實體區塊，其中每一邏輯區塊具有多個邏輯頁面並且此些邏輯頁面是依序地映射對應之資料實體區塊的實體頁面。例如，在記憶體儲存裝置100被格式化時，邏輯區塊610(0)~610(H)會初始地映射資料區502的實體區塊410(0)~410(F-1)。

在本發明範例實施例中，記憶體管理電路302會維護邏輯區塊-實體區塊映射表(ligical block-physical block mapping table)以記錄邏輯區塊610(0)~610(H)與資料區502的實體區塊之間的映射關係。此外，主機系統1000是以邏輯存取位址為單位來存取資料。例如，一個邏輯存取位址為一個邏輯扇區(Sector)。當主機系統1000存取資料時，記憶體管理電路302會將對應記憶體儲存裝置100的邏輯存取位址710(0)~710(K)轉換成對應之邏輯頁面內的位址。例如，當主機系統1000欲存取某一邏輯存取位址時，記憶體管理電路302會將主機系統1000所存取的邏輯存取位址轉換為以對應的邏輯區塊、邏輯頁面與邏輯偏移(offset)所構成的多維位址，並且透過邏輯區塊-實體區塊映射表於對應的實體頁面中存取資料。在此，偏移是用以定位在一個邏輯頁面(或實體頁面)中的一個邏輯(或實體)位址，其是定義為此邏輯(或實體)位址與此邏輯頁面(或實體頁面)的起始位址之間的距離，其中此邏輯(或實體)位址亦稱為邏輯(或實體)偏移位址。

圖5~圖6是根據第一範例實施例所繪示的使用替換實體區塊來寫入更新資料的範例。

請同時參照圖5~圖6，例如，在邏輯區塊610(0)是映射至實體區塊410(0)的映射狀態下，當記憶體控制器104從主機系統1000中接收到寫入指令而欲寫入更新資料至屬於邏輯區塊610(0)的邏輯頁面時，記憶體控制器104會依據邏輯區塊-實體區塊映射表識別邏輯區塊610(0)目前是映射至實體區塊410(0)並且從閒置區504中提取實體區塊410(F)來寫入更新資料。然而，在寫入更新資料至實體區塊410(F)的過程中，記憶體控制器104不會立刻將實體區塊410(0)中的所有有效資料搬移至實體區塊410(F)而抹除實體區塊410(0)。具體來說，記憶體管理電路302會從實體區塊410(0)中讀取欲寫入實體頁面之前的有效資料(即，實體區塊410(0)的第0實體頁面與第1實體頁面中的資料)。之後，記憶體管理電路302會將實體區塊410(0)中欲寫入實體頁面之前的有效資料寫入至實體區塊410(F)的第0實體頁面與第1實體頁面中(如圖5所示)，並且將新資料寫入至實體區塊410(F)的第2~4個實體頁面中(如圖6所示)。此時，記憶體控制器104即完成寫入的運作。因為實體區塊410(0)中的有效資料有可能在下個操作(例如，寫入指令)中變成無效，因此立刻將實體區塊410(0)中的有效資料搬移至實體區塊410(F)可能會造成無謂的搬移。此外，資料必須依序地寫入至實體區塊內的實體頁面，因此，記憶體管理電路302僅會先搬移欲寫入實體頁面之前的有效資料(即，儲存在實體區塊410(0)的第0實體頁面與第1實體頁面中資料)，並且暫不搬移其餘有效資料(即，儲存在實體區塊410(0)的第5~K實體頁面中資料)。也就是說，實體區塊410(0)與實體區塊410(F)的實體頁面是依序映射邏輯區塊610(0)的邏輯頁面。

在本範例實施例中，暫時地維持此等暫態關係的運作稱為開啟(open)母子區塊，並且原實體區塊(例如，上述實體區塊410(0))稱為母實體區塊或已更新實體區塊而用以替換母實體區塊的實體區塊(例如，上述實體區塊410(F))稱為子實體區塊或替換實體區塊。在此，用以儲存屬於同一個邏輯區塊的資料的母實體區塊與子實體區塊稱為母子區塊組。

值得一提的是，閒置區504中實體區塊的數目是有限的，基此，在記憶體儲存裝置100運作期間，已開啟之母子區塊組的數目亦會受到限制。也就是說，在記憶體儲存裝置100運作期間，已開啟之母子區塊組的數目不能大於一母子區塊數門檻值。例如，在本範例實施例中，母子區塊數門檻值被設定為3，但本發明不限於此。因此，當記憶體儲存裝置100接收到來自於主機系統1000的寫入指令時，倘若已開啟母子區塊組的數目達到母子區塊數門檻值時，記憶體控制器104需執行資料合併(data merge)運作以關閉至少一組目前已開啟之母子區塊組後才可執行此寫入指令。具體來說，在資料合併(data merge)運作中，記憶體控制器104會將母實體區塊與子實體區塊的資料整併至一個實體區塊。

圖7是根據第一範例實施例所繪示之執行資料合併的範例。

請參照圖7，倘若需要將圖6所示之實體區塊410(0)與實體區塊410(F)的有效資料合併時，記憶體管理電路302會從實體區塊410(0)中讀取剩餘的有效資料(即，實體區塊410(0)的第5～K實體頁面中的資料)，並且將實體區塊410(0)中剩餘的有效資料寫入至實體區塊410(F)的第5實體頁面～第K實體頁面中。之後，記憶體管理電路302會將實體區塊410(F)關聯至資料區502。也就是說，記憶體管理電路302會在邏輯區塊-實體區塊映射表中將邏輯區塊610(0)重新映射至實體區塊410(F)。此外，記憶體管理電路302會對實體區塊410(0)執行抹除操作，並且將抹除後之實體區塊410(0)關聯至閒置區504。例如，在本範例實施例中，記憶體管理電路302會建立閒置區實體區塊表(未繪示)來記錄目前被關聯至閒置區504的實體區塊。

值得一提的是，由於可複寫式非揮發性記憶體模組的程式化規範要求必須從每一實體區塊的起始實體頁面開始寫入至最後一個實體頁面並且每個位元僅能程式一次(即由僅能“1”變為“0”)，因此，一旦子實體區塊的實體頁面已被寫入屬於某個邏輯頁面的資料後主機系統1000欲再次將更新資料寫入此邏輯頁面時，此子實體區塊無法繼續被用來寫入此更新資料。例如，如圖6所示，當對應母實體區塊410(0)的子實體區塊410(F)已儲存屬於邏輯區塊610(0)的第0邏輯頁面的資料且主機系統1000欲儲存更新資料至邏輯區塊610(0)的第0邏輯頁面時，在子實體區塊410(F)中映射邏輯區塊610(0)之第0邏輯頁面的實體頁面(即，第0實體頁面)無法繼續被用來寫入此更新資料。此時，在本範例實施例中，記憶體管理電路302會從閒置區504中提取一個實體區塊作為可用於所有母實體區塊的備用實體區塊(prepared physical block)。特別是，當一個邏輯區塊的某一個邏輯頁面的資料已被儲存在對應之子實體區塊中且主機系統1000欲儲存更新資料至此邏輯頁面時，記憶體管理電路302會獨立地指派此備用實體區塊給映射此邏輯區塊的母實體區塊並且將更新資料寫入至此備用實體區塊中。值得一提的是，儘管在本範例實施例中是以配置一個實體區塊作為所有母實體區塊的備用實體區塊為例來進行說明，然而，本發明不限於此。在本發明另一範例實施例中，作為所有母實體區塊的備用實體區塊的數目亦可以是其他數目，例如，每一個母實體區塊均配置一個實體區塊作為每一個母實體區塊的備用實體區塊。

圖8A與圖8B是根據本發明第一範例實施例所繪示之配置與指派備用實體區塊的範例示意圖。

請參照圖8A，在此範例中，假設邏輯區塊610(0)~610(H)目前是依序地映射資料區502的實體區塊410(0)~410(F-1)並且記憶體管理電路302已對邏輯區塊610(0)~610(2)執行開啟母子區塊運作(即，如圖5～6所示的運作)，其中實體區塊410(F)從閒置區504中被提取作為對應實體區塊410(0)的子實體區塊，實體區塊410(F+1)從閒置區504中被提取作為對應實體區塊410(1)的子實體區塊並且實體區塊410(F+2)從閒置區504中被提取作為對應實體區塊410(2)的子實體區塊。也就是說，實體區塊410(F)已被寫入屬於邏輯區塊610(0)的部分邏輯頁面的有效資料，實體區塊410(F+1)已被寫入屬於邏輯區塊610(1)的部分邏輯頁面的有效資料並且實體區塊410(F+2)已被寫入屬於邏輯區塊610(2)的部分邏輯頁面的有效資料。

特別是，記憶體管理電路302會在閒置區504中保留一個實體區塊(例如，實體區塊410(F+3))作為用於母實體區塊(即，實體區塊410(0)~410(2))的備用實體區塊。

更詳細來說，在記憶體儲存裝置100的運作過程中，由於可複寫式非揮發性記憶體模組106是以實體頁面為程式化的單位，記憶體管理電路302亦可能從閒置區504中提取實體區塊來作為其他用途。例如，記憶體管理電路302會從閒置區504中提取實體區塊作為暫存實體區塊(temporary physical block)，來儲存資料量小於一個實體頁面之大小的更新資料。也就是說，記憶體管理電路302會判斷更新資料是否為小於一個實體頁面的大小的小資料，並且將小資料先暫存至從閒置區504中提取的一個實體區塊(例如，實體區塊410(S-1))。之後，再將小資料彙整成一個實體頁面的資料來寫入至子實體區塊。因此，在本範例實施例中，記憶體管理電路302會監控閒置區504中的實體區塊的數量，並且保持閒置區504中至少還有一個實體區塊可被提取作為備用實體區塊。

請參照圖8B，假設主機系統1000欲儲存更新資料至邏輯區塊610(0)的某個邏輯頁面並且子實體區塊410(F)中映射此邏輯頁面已儲存有資料時，記憶體管理電路302會指派所配置的備用實體區塊(即，實體區塊410(F+3))給母實體區塊410(0)並且將更新資料寫入至實體區塊410(F+3)中。

在本範例實施例中，當備用實體區塊指派給一個母實體區塊後，記憶體管理電路302僅會將屬於此母實體區塊所映射之邏輯區塊的資料寫入至此備用實體區塊。特別是，記憶體管理電路302會依序地將備用實體區塊的實體頁面映射邏輯區塊的邏輯頁面來寫入屬於此邏輯區塊的資料。

圖9是根據本發明第一範例實施例所繪示之使用備用實體區塊來寫入更新資料的範例。

請參照圖9，當屬於邏輯區塊610(0)的第0~4頁面的資料已被寫入至子實體區塊410(F)中(如圖6所示)且主機系統1000欲儲存下一筆更新資料至邏輯區塊610(0)的第1邏輯頁面時，記憶體管理電路302會指派備用實體區塊410(F+3)給實體區塊410(0)，將屬於邏輯區塊610(0)的第0邏輯頁面的有效資料從實體區塊410(F)的第0實體頁面複製到實體區塊410(F+3)的第0實體頁面，並且將屬於邏輯區塊610(0)的第1邏輯頁面的更新資料寫入至實體區塊410(F+3)的第1實體頁面。

也就是說，在指派備用實體區塊之後，記憶體管理電路302會依序的使用備用實體區塊的實體頁面來映射一個邏輯區塊的邏輯頁面來寫入屬於此邏輯區塊的資料。也就是說，備用實體區塊只可被指派給一個母實體區塊並且被當作此母實體區塊的額外子實體區塊來操作。

特別是，在備用實體區塊被寫入屬於一個邏輯區塊的所有有效資料之後，記憶體管理電路302會在邏輯區塊-實體區塊映射表中將此邏輯區塊重新映射至此備用實體區塊(即，將此備用實體區塊關聯至資料區502)，對原先映射此邏輯區塊的母實體區塊與對應的子實體區塊執行抹除運作，並且將抹除後的實體區塊關聯至閒置區504。然後，記憶體管理電路302會從閒置區504中提取一個空的實體區塊作為新的備用實體區塊。

例如，如圖9所示，倘若主機系統1000依序地儲存更新資料至邏輯區塊610的的第2~K邏輯頁面之後，記憶體管理電路302會直接地將邏輯區塊610(0)重新映射至實體區塊410(F+3)並且對實體區塊410(0)與實體區塊410(F)執行抹除運作。又例如，當需要執行資料合併程序時，邏輯區塊610(0)的其他有效資料(即，屬於邏輯區塊610(0)的第2~K邏輯頁面的資料)會從實體區塊410(0)或實體區塊410(F)中搬移到實體區塊410(F+3)並且邏輯區塊610(0)會被重新映射至實體區塊410(F+3)。也就是說，備用實體區塊會被關聯至資料區504變成映射邏輯區塊610(0)的實體區塊。此外，實體區塊410(0)與實體區塊410(F)會被執行抹除運作並且抹除後的實體區塊410(0)與實體區塊410(F)會被關聯至閒置區。

圖10是根據本發明第一範例實施例所繪示的資料寫入方法的流程圖。

請參照圖10，在步驟S1001中，記憶體管理電路302會從主機系統1000中接收寫入指令與對應此寫入指令的更新資料。

在步驟S1003中，記憶體管理電路302會識別寫入指令所指示的邏輯存取位址所對應之邏輯區塊(以下稱為第一邏輯區塊)與邏輯頁面(以下稱為第一邏輯頁面)。然後，在步驟S1005中，記憶體管理裡電路202會判斷是否已對第一邏輯區塊執行開啟母子區塊運作。

倘若未對第一邏輯區塊執行開啟母子區塊運作時，在步驟S1007中，記憶體管理電路302會判斷已開啟母子區塊組的數目是否達到母子區塊數門檻值。倘若已開啟母子區塊組的數目未達到母子區塊數門檻值時，在步驟S1009中，記憶體管理電路302會從閒置區504中提取一個實體區塊作為子實體區塊來寫入此更新資料。倘若已開啟母子區塊組的數目已達到母子區塊數門檻值時，在步驟S1011中，記憶體管理電路302會選擇一個已開啟母子區塊運作的邏輯區塊來執行資料合併程序。並且，在步驟S1011之後，步驟S1009會被執行。使用子實體區塊來寫入更新資料的方法已配合圖5與圖6描述如上並且執行資料合併程序的方法已配合圖7詳細描述如上，在此不再重複描述。

倘若已對第一邏輯區塊執行開啟母子區塊運作時，在步驟S1013中，記憶體管理電路302會判斷在對應映射第一邏輯區塊的母實體區塊(以下稱為第一已更新實體區塊)的子實體區塊(以下稱為第一替換實體區塊)中映射第一邏輯頁面的實體頁面是否存有資料。倘若在第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面未存有資料時，在步驟S1015中，記憶體管理電路302會繼續使用第一替換實體區塊來寫入此更新資料。倘若在第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面存有資料時，在步驟S1017中，記憶體管理電路302會從閒置區504中提取一個實體區塊作為備用實體區塊並且獨立地指派此備用實體區塊給第一已更新實體區塊。然後，在步驟S1019中，記憶體管理電路302將此更新資料寫入至此備用實體區塊中。使用備用實體區塊來寫入更新資料的方法已配合圖9詳細描述如上，在此不再重複描述。

在另一範例實施例中，在步驟S1019之後，記憶體管理電路302更可將第一邏輯區塊的其他有效資料搬移至備用實體區塊並且將第一邏輯區塊重新映射至此備用實體區塊。之後，記憶體管理電路302可對第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊執行抹除運作並將抹除後之實體區塊關聯至閒置區504。值得一提的是，記憶體管理電路302亦可在下一次執行寫入指令時，才執行上述將第一邏輯區塊的其他有效資料搬移至備用實體區塊、重新映射第一邏輯區塊及抹除實體區塊等運作。

此外，在另一範例實施例中，在步驟S1019之後，記憶體管理電路302更可判斷備用實體區塊是否已被寫滿。並且，倘若備用實體區塊已被寫滿時，記憶體管理電路302更會將第一邏輯區塊重新映射至此備用實體區塊，對第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊執行抹除運作並將抹除後之實體區塊關聯至閒置區504。

[第二範例實施例]

第二範例實施例的硬體架構是類似於第一範例實施例的硬體架構，其差異之處僅在於使用備用實體區塊來寫入更新資料的時機。具體來說，在已對欲儲存更新資料的邏輯區塊開啟母子區塊運作的情況下，當在對應映射此邏輯區塊的母實體區塊的子實體區塊中映射欲寫入此更新資料的邏輯頁面的實體頁面存有資料時，第一範例實施例的記憶體管理電路就會指派備用實體區塊來寫入此更新資料。然而，在第二範例實施例中，當已對欲儲存更新資料的邏輯區塊開啟母子區塊運作時，記憶體管理電路則會判斷欲寫入更新資料之邏輯頁面是否為邏輯區塊的起始邏輯頁面且更新資料的大小是否等於一個實體區塊的大小，其中僅當欲寫入更新資料之邏輯頁面為邏輯區塊的起始邏輯頁面且更新資料的大小等於一個實體區塊的大小時，記憶體管理電路才會使用備用實體區塊來寫入更新資料。以下僅針對第一範例實施例與第二範例實施例的差異之處進行描述。

圖11是根據本發明第二範例實施例所繪示的資料寫入方法的流程圖。

請參照圖11，在步驟S1101中，記憶體管理電路302會從主機系統1000中接收寫入指令與對應此寫入指令的更新資料。

在步驟S1103中，記憶體管理電路302會識別寫入指令所指示的邏輯存取位址所對應之邏輯區塊(以下稱為第一邏輯區塊)與邏輯頁面(以下稱為第一邏輯頁面)。然後，在步驟S1105中，記憶體管理裡電路202會判斷是否已對第一邏輯區塊執行開啟母子區塊運作。

倘若未對第一邏輯區塊執行開啟母子區塊運作時，在步驟S1107中，記憶體管理電路302會判斷已開啟母子區塊組的數目是否達到母子區塊數門檻值。倘若已開啟母子區塊組的數目未達到母子區塊數門檻值時，在步驟S1109中，記憶體管理電路302會從閒置區504中提取一個實體區塊作為子實體區塊來寫入此更新資料。倘若已開啟母子區塊組的數目已達到母子區塊數門檻值時，在步驟S1111中，記憶體管理電路302會選擇一個已開啟母子區塊運作的邏輯區塊來執行資料合併程序。並且，在步驟S1111之後，執行步驟S1109。使用子實體區塊來寫入更新資料的方法已配合圖5與圖6描述如上並且執行資料合併程序的方法已配合圖7詳細描述如上，在此不再重複描述。

倘若已對第一邏輯區塊執行開啟母子區塊運作時，在步驟S1113中，記憶體管理電路302會判斷第一邏輯頁面是否為第一邏輯區塊的起始邏輯頁面。具體來說，記憶體管理電路302會判斷第一邏輯頁面是否為第一邏輯區塊的第0邏輯頁面。

倘若第一邏輯頁面非為第一邏輯區塊的起始邏輯頁面時，在步驟S1115中，記憶體管理電路302會判斷在對應映射第一邏輯區塊的母實體區塊(以下稱為第一已更新實體區塊)的子實體區塊(以下稱為第一替換實體區塊)中映射第一邏輯頁面的實體頁面是否存有資料。倘若在第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面未存有資料時，在步驟S1117中，記憶體管理電路302會繼續使用第一替換實體區塊來寫入此更新資料。倘若在第一替換實體區塊中映射第一邏輯頁面的實體頁面存有資料時，在步驟S1119中，記憶體管理電路302會對第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊執行資料合併程序(如圖7所示)並且從閒置區504中提取一個空的實體區塊作為新的子實體區塊來寫入此更新資料(如圖5與6所示)。

倘若第一邏輯頁面為第一邏輯區塊的起始邏輯頁面時，在步驟S1121中，記憶體管理電路302會判斷更新資料的大小是否等於一個實體區塊的大小。例如，主機系統1000是以扇區為單位傳送欲儲存的更新資料給記憶體儲存裝置100，並且此些更新資料會暫存於緩衝記憶體308中。特別是，記憶體管理電路302會在接收完對應目前寫入指令的所有欲儲存的更新資料後，判斷對應目前寫入指令的更新資料是否等於一個實體區塊的大小。

倘若更新資料的大小非等於一個實體區塊的大小時，步驟S1119會被執行。

倘若更新資料的大小等於一個實體區塊的大小時，在步驟S1123中，記憶體管理電路302會從閒置區504中提取一個實體區塊作為備用實體區塊並且獨立地指派此備用實體區塊給第一已更新實體區塊。然後，在步驟S1125中，記憶體管理電路302將此更新資料寫入至此備用實體區塊中。最後，在步驟S1127中，記憶體管理電路302會將第一邏輯區塊重新映射至此備用實體區塊，對第一已更新實體區塊與第一替換實體區塊執行抹除運作並將抹除後之實體區塊關聯至閒置區504。

綜上所述，本發明一範例實施例的資料寫入方法、記憶體控制器與記憶體儲存裝置額外地為已更新實體區塊配置備用實體區塊，其中當更新資料無法被寫入至替換實體區塊時，更新資料會被寫入至備用實體區塊中，由此避免執行資料合併程序，而縮短執行寫入指令的時間。此外，在本發明另一範例實施例中，在已對邏輯區塊執行開啟母子區塊運作的情況下，當更新資料欲被儲存至此邏輯區塊的所有邏輯頁面時，此更新資料會被直接地寫入至備用實體區塊中，由此避免執行資料合併程序，而縮短執行寫入指令的時間。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1000．．．主機系統

1100．．．電腦

1102．．．微處理器

1104．．．隨機存取記憶體

1106．．．輸入/輸出裝置

1108．．．系統匯流排

1110．．．資料傳輸介面

1202．．．滑鼠

1204．．．鍵盤

1206．．．顯示器

1208．．．印表機

1212．．．隨身碟

1214．．．記憶卡

1216．．．固態硬碟

1310．．．數位相機

1312．．．SD卡

1314．．．MMC卡

1316．．．記憶棒

1318．．．CF卡

1320．．．嵌入式儲存裝置

100．．．記憶體儲存裝置

102．．．連接器

104．．．記憶體控制器

106．．．可複寫式非揮發性記憶體模組

302．．．記憶體管理電路

304．．．主機介面

306．．．記憶體介面

308．．．緩衝記憶體

310．．．電源管理電路

312．．．錯誤檢查與校正電路

502．．．資料區

504．．．閒置區

506．．．系統區

508．．．取代區

410(0)~410(N)．．．實體區塊

610(0)~610(H)．．．邏輯區塊

710(0)~710(K)．．．邏輯存取位址

S1001、S1003、S1005、S1007、S1009、S1011、S1013、S1015、S1017、S1019．．．資料寫入的步驟

S1101、S1103、S1105、S1107、S1109、S1111、S1113、S1115、S1117、S1119、S1121、S1123、S1125、S1127．．．資料寫入的步驟

圖1B是根據本發明第一範例實施例所繪示的電腦、輸入/輸出裝置與記憶體儲存裝置的示意圖。

圖1C是根據本發明另一範例實施例所繪示的主機系統與記憶體儲存裝置的示意圖。

圖2是繪示圖1A所示的記憶體儲存裝置的概要方塊圖。

圖3是根據第一範例實施例所繪示之記憶體控制器的概要方塊圖。

圖7是根據第一範例實施例所繪示之執行資料合併的範例。

Claims

一種資料寫入方法，用於一可複寫式非揮發性記憶體模組，其中該可複寫式非揮發性記憶體模組具有多個實體區塊，每一該些實體區塊具有多個實體頁面，該些實體區塊至少被分組為一資料區與一閒置區，多個邏輯區塊被配置以映射該資料區的該些實體區塊，每一該些邏輯區塊具有多個邏輯頁面，多個實體區塊分別地從該閒置區中被提取作為對應該資料區的該些實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊，該資料寫入方法包括：從該閒置區中提取至少一實體區塊作為用於該些已更新實體區塊的一備用實體區塊；從一主機系統中接收一寫入指令與對應該寫入指令的一更新資料，其中該寫入指令指示從該些邏輯頁面之中的一第一邏輯頁面開始寫入該更新資料，該第一邏輯頁面屬於該些邏輯區塊之中的一第一邏輯區塊，並且該第一邏輯區塊映射該些已更新實體區塊之中的一第一已更新實體區塊；判斷該些替換實體區塊之中對應該第一已更新實體區塊的一第一替換實體區塊是否存有屬於該第一邏輯頁面的資料；以及當該第一替換實體區塊存有屬於該第一邏輯頁面的資料時，將該備用實體區塊獨立地指派給該第一已更新實體區塊並且將該更新資料寫入至該備用實體區塊中，其中該備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。
如申請專利範圍第1項所述之資料寫入方法，更包括：當該第一替換實體區塊未存有屬於該第一邏輯頁面的資料時，將該更新資料寫入至對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中。
如申請專利範圍第1項所述之資料寫入方法，更包括：從該閒置區中提取一實體區塊作為對應該第一已更新實體區塊的一暫存實體區塊；以及將屬於該第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至該暫存實體區塊中。
如申請專利範圍第1項所述之資料寫入方法，更包括：在將該備用實體區塊獨立地指派給該第一已更新實體區塊並且將該更新資料寫入至該備用實體區塊中之後，執行下述步驟：將該第一邏輯區塊重新映射至該備用實體區塊以將該備用實體區塊關聯至該資料區；以及對該第一已更新實體區塊與該第一替換實體區塊執行一抹除運作並且將抹除後的該第一已更新實體區塊與該第一替換實體區塊關聯至該閒置區。
如申請專利範圍第1項所述之資料寫入方法，更包括：當該第一替換實體區塊存有屬於該第一邏輯頁面的資料時，執行下述步驟：從該第一已更新實體區塊與該第一替換實體區塊中複製屬於該第一邏輯區塊的有效資料至該備用實體區塊；將該第一邏輯區塊重新映射至該備用實體區塊以將該備用實體區塊關聯至該資料區；以及對該第一已更新實體區塊與該第一替換實體區塊執行一抹除運作並且將抹除後的該第一已更新實體區塊與該第一替換實體區塊關聯至該閒置區。
一種資料寫入方法，用於一可複寫式非揮發性記憶體模組，其中該可複寫式非揮發性記憶體模組具有多個實體區塊，每一該些實體區塊具有多個實體頁面，該些實體區塊至少被分組為一資料區與一閒置區，多個邏輯區塊被配置以映射該資料區的該些實體區塊，每一該些邏輯區塊具有多個邏輯頁面，多個實體區塊分別地從該閒置區中被提取作為對應該資料區的該些實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊，該資料寫入方法包括：從該閒置區中提取至少一實體區塊作為用於該些已更新實體區塊的一備用實體區塊；從一主機系統中接收一寫入指令與對應該寫入指令的一更新資料，其中該寫入指令指示從該些邏輯頁面之中的一第一邏輯頁面開始寫入該更新資料，該第一邏輯頁面屬於該些邏輯區塊之中的一第一邏輯區塊，並且該第一邏輯區塊映射該些已更新實體區塊之中的一第一已更新實體區塊；判斷該第一邏輯頁面是否為該第一邏輯區塊的一起始邏輯頁面；當該第一邏輯頁面為該第一邏輯區塊的該起始邏輯頁面時，判斷該更新資料的一大小是否等於一個實體區塊容量；以及當該更新資料的該大小等於一個實體區塊容量時，將該備用實體區塊獨立地指派給該第一已更新實體區塊並且將該更新資料寫入至該備用實體區塊中，其中該備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。
如申請專利範圍第6項所述之資料寫入方法，更包括：當該更新資料的該大小非等於一個實體區塊容量時，對該第一已更新實體區塊執行一資料合併程序並且從該閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入該更新資料。
如申請專利範圍第6項所述之資料寫入方法，更包括：當該第一邏輯頁面非為該第一邏輯區塊的該起始邏輯頁面，判斷在對應該第一已更新實體區塊的一第一替換實體區塊中映射該第一邏輯頁面的實體頁面是否存有資料；當在對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中映射該第一邏輯頁面的該實體頁面未存有資料時，將該更新資料寫入至對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中；以及當在對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中映射該第一邏輯頁面的該實體頁面存有資料時，對該第一已更新實體區塊執行一資料合併程序並且從該閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入該更新資料。
如申請專利範圍第6項所述之資料寫入方法，更包括：從該閒置區中提取一實體區塊作為對應該第一已更新實體區塊的一暫存實體區塊；以及將屬於該第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至該暫存實體區塊中。
如申請專利範圍第6項所述之資料寫入方法，更包括：在將該備用實體區塊獨立地指派給該第一已更新實體區塊並且將該更新資料寫入至該備用實體區塊中之後，執行下述步驟：將該第一邏輯區塊重新映射至該備用實體區塊以將該備用實體區塊關聯至該資料區；以及對該第一已更新實體區塊與該第一替換實體區塊執行一抹除運作並且將抹除後的該第一已更新實體區塊與該第一替換實體區塊關聯至該閒置區。
一種記憶體控制器，用於控制一可複寫式非揮發性記憶體模組，其中該可複寫式非揮發性記憶體模組具有多個實體區塊，並且每一該些實體區塊具有多個實體頁面，該記憶體控制器包括：一主機介面，用以耦接至一主機系統；一記憶體介面，用以耦接至該可複寫式非揮發性記憶體模組；以及一記憶體管理電路，耦接至該主機介面與該記憶體介面，並且用以將該些實體區塊至少分組為一資料區與一閒置區，其中該記憶體管理電路配置多個邏輯區塊以映射該資料區的該些實體區塊，且每一該些邏輯區塊具有多個邏輯頁面，其中該記憶體管理電路分別地從該閒置區中提取多個實體區塊作為對應該資料區的該些實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊，其中該記憶體管理電路從該閒置區中提取至少一實體區塊作為用於該些已更新實體區塊的一備用實體區塊，其中該記憶體管理電路從該主機系統中接收一寫入指令與對應該寫入指令的一更新資料，其中該寫入指令指示從該些邏輯頁面之中的一第一邏輯頁面開始寫入該更新資料，該第一邏輯頁面屬於該些邏輯區塊之中的一第一邏輯區塊，並且該第一邏輯區塊映射該些已更新實體區塊之中的一第一已更新實體區塊，其中該記憶體管理電路判斷該些替換實體區塊之中對應該第一已更新實體區塊的一第一替換實體區塊是否存有屬於該第一邏輯頁面的資料，其中當該第一替換實體區塊存有屬於該第一邏輯頁面的資料時，該記憶體管理電路將該備用實體區塊獨立地指派給該第一已更新實體區塊並且將該更新資料寫入至該備用實體區塊中，其中該備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。
如申請專利範圍第11項所述之記憶體控制器，其中當該第一替換實體區塊未存有屬於該第一邏輯頁面的資料時，該記憶體管理電路將該更新資料寫入至對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中。
如申請專利範圍第11項所述之記憶體控制器，其中該記憶體管理電路從該閒置區中提取一實體區塊作為對應該第一已更新實體區塊的一暫存實體區塊，並且將屬於該第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至該暫存實體區塊中。
一種記憶體控制器，用於控制一可複寫式非揮發性記憶體模組，其中該可複寫式非揮發性記憶體模組具有多個實體區塊，並且每一該些實體區塊具有多個實體頁面，該記憶體控制器包括：一主機介面，用以耦接至一主機系統；一記憶體介面，用以耦接至該可複寫式非揮發性記憶體模組；以及一記憶體管理電路，耦接至該主機介面與該記憶體介面，並且用以將該些實體區塊至少分組為一資料區與一閒置區，其中該記憶體管理電路配置多個邏輯區塊以映射該資料區的該些實體區塊，且每一該些邏輯區塊具有多個邏輯頁面，其中該記憶體管理電路分別地從該閒置區中提取多個實體區塊作為對應該資料區的該些實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊，其中該記憶體管理電路從該閒置區中提取至少一實體區塊作為用於該些已更新實體區塊的一備用實體區塊，其中該記憶體管理電路從該主機系統中接收一寫入指令與對應該寫入指令的一更新資料，其中該寫入指令指示從該些邏輯頁面之中的一第一邏輯頁面開始寫入該更新資料，該第一邏輯頁面屬於該些邏輯區塊之中的一第一邏輯區塊，並且該第一邏輯區塊映射該些已更新實體區塊之中的一第一已更新實體區塊，其中該記憶體管理電路判斷該些替換實體區塊之中對應該第一已更新實體區塊的一第一替換實體區塊是否存有屬於該第一邏輯頁面的資料，其中當該第一替換實體區塊存有屬於該第一邏輯頁面的資料時，該記憶體管理電路判斷該第一邏輯頁面是否為該第一邏輯區塊的一起始邏輯頁面，其中當該第一邏輯頁面為該第一邏輯區塊的該起始邏輯頁面時，該記憶體管理電路判斷該更新資料的一大小是否等於一個實體區塊容量，其中當該更新資料的該大小等於一個實體區塊容量時，該記憶體管理電路將該備用實體區塊獨立地指派給該第一已更新實體區塊並且將該更新資料寫入至該備用實體區塊中，其中該備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。
如申請專利範圍第14項所述之記憶體控制器，其中當該更新資料的該大小非等於一個實體區塊容量時，該記憶體管理電路對該第一已更新實體區塊執行一資料合併程序並且從該閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入該更新資料。
如申請專利範圍第14項所述之記憶體控制器，其中當該第一邏輯頁面非為該第一邏輯區塊的該起始邏輯頁面時，該記憶體管理電路判斷在對應該第一已更新實體區塊的一第一替換實體區塊中映射該第一邏輯頁面的實體頁面是否存有資料，其中當在對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中映射該第一邏輯頁面的該實體頁面未存有資料時，該記憶體管理電路將該更新資料寫入至對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中，其中當在對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中映射該第一邏輯頁面的該實體頁面存有資料時，該記憶體管理電路對該第一已更新實體區塊執行一資料合併程序並且從該閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入該更新資料。
如申請專利範圍第14項所述之記憶體控制器，其中該記憶體管理電路從該閒置區中提取一實體區塊作為對應該第一已更新實體區塊的一暫存實體區塊，並且將屬於該第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至該暫存實體區塊中。
一種記憶體儲存裝置，包括：一連接器，用以耦接至一主機系統；一可複寫式非揮發性記憶體模組，具有多個實體區塊並且每一該些實體區塊具有多個實體頁面；以及一記憶體控制器，耦接至該連接器與該可複寫式非揮發性記憶體模組，並且用以將該些實體區塊至少分組為一資料區與一閒置區，其中該記憶體控制器配置多個邏輯區塊以映射該資料區的該些實體區塊，且每一該些邏輯區塊具有多個邏輯頁面，其中該記憶體控制器分別地從該閒置區中提取多個實體區塊作為對應該資料區的該些實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊，其中該記憶體控制器從該閒置區中提取至少一實體區塊作為用於該些已更新實體區塊的一備用實體區塊，其中該記憶體控制器從該主機系統中接收一寫入指令與對應該寫入指令的一更新資料，其中該寫入指令指示從該些邏輯頁面之中的一第一邏輯頁面開始寫入該更新資料，該第一邏輯頁面屬於該些邏輯區塊之中的一第一邏輯區塊，並且該第一邏輯區塊映射該些已更新實體區塊之中的一第一已更新實體區塊，其中該記憶體控制器判斷該些替換實體區塊之中對應該第一已更新實體區塊的一第一替換實體區塊是否存有屬於該第一邏輯頁面的資料，其中當該第一替換實體區塊存有屬於該第一邏輯頁面的資料時，該記憶體控制器將該備用實體區塊獨立地指派給該第一已更新實體區塊並且將該更新資料寫入至該備用實體區塊中，其中該備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。
如申請專利範圍第18項所述之記憶體儲存裝置，其中當該第一替換實體區塊未存有屬於該第一邏輯頁面的資料時，該記憶體控制器將該更新資料寫入至對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中。
如申請專利範圍第18項所述之記憶體儲存裝置，其中該記憶體控制器從該閒置區中提取一實體區塊作為對應該第一已更新實體區塊的一暫存實體區塊，並且將屬於該第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至該暫存實體區塊中。
一種記憶體儲存裝置，包括：一連接器，用以耦接至一主機系統；一可複寫式非揮發性記憶體模組，具有多個實體區塊並且每一該些實體區塊具有多個實體頁面；以及一記憶體控制器，耦接至該連接器與該可複寫式非揮發性記憶體模組，並且用以將該些實體區塊至少分組為一資料區與一閒置區，其中該記憶體控制器配置多個邏輯區塊以映射該資料區的該些實體區塊，且每一該些邏輯區塊具有多個邏輯頁面，其中該記憶體控制器分別地從該閒置區中提取多個實體區塊作為對應該資料區的該些實體區塊之中的多個已更新實體區塊的多個替換實體區塊，其中該記憶體控制器從該閒置區中提取至少一實體區塊作為用於該些已更新實體區塊的一備用實體區塊，其中該記憶體控制器從該主機系統中接收一寫入指令與對應該寫入指令的一更新資料，其中該寫入指令指示從該些邏輯頁面之中的一第一邏輯頁面開始寫入該更新資料，該第一邏輯頁面屬於該些邏輯區塊之中的一第一邏輯區塊，並且該第一邏輯區塊映射該些已更新實體區塊之中的一第一已更新實體區塊，其中該記憶體控制器判斷該些替換實體區塊之中對應該第一已更新實體區塊的一第一替換實體區塊是否存有屬於該第一邏輯頁面的資料，其中當該第一替換實體區塊存有屬於該第一邏輯頁面的資料時，該記憶體控制器判斷該第一邏輯頁面是否為該第一邏輯區塊的一起始邏輯頁面，其中當該第一邏輯頁面為該第一邏輯區塊的該起始邏輯頁面時，該記憶體控制器判斷該更新資料的一大小是否等於一個實體區塊容量，其中當該更新資料的該大小等於一個實體區塊容量時，該記憶體控制器將該備用實體區塊獨立地指派給該第一已更新實體區塊並且將該更新資料寫入至該備用實體區塊中，其中該備用實體區塊僅儲存屬於同一個邏輯區塊的資料。
如申請專利範圍第21項所述之記憶體儲存裝置，其中當該更新資料的該大小非等於一個實體區塊容量時，該記憶體控制器對該第一已更新實體區塊執行一資料合併程序並且從該閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入該更新資料。
如申請專利範圍第21項所述之記憶體儲存裝置，其中當該第一邏輯頁面非為該第一邏輯區塊的該起始邏輯頁面，該記憶體控制器判斷在對應該第一已更新實體區塊的一第一替換實體區塊中映射該第一邏輯頁面的實體頁面是否存有資料，其中當在對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中映射該第一邏輯頁面的該實體頁面未存有資料時，該記憶體控制器將該更新資料寫入至對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中，其中當在對應該第一已更新實體區塊的該第一替換實體區塊中映射該第一邏輯頁面的該實體頁面存有資料時，該記憶體控制器對該第一已更新實體區塊執行一資料合併程序並且從該閒置區中提取一個空的實體區塊來寫入該更新資料。
如申請專利範圍第21項所述之記憶體儲存裝置，其中該記憶體控制器從該閒置區中提取一實體區塊作為對應該第一已更新實體區塊的一暫存實體區塊，並且將屬於該第一邏輯區塊且資料量小於一個實體頁面之大小的資料暫存至該暫存實體區塊中。