(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
消去単位である物理ブロックのサイズが書込最小単位である物理ページのサイズよりも大とされた第１の不揮発性メモリに対するデータの書込制御を行うと共に、該書込制御によってデータが書き込まれた書込対象物理ブロック内における物理ページアドレスと論理アドレスとの対応関係を表す論理・物理アドレス管理情報を生成し、該論理・物理アドレス管理情報が、上記第１の不揮発性メモリに対するデータ書き込みごとに、第２の不揮発性メモリに記憶されるように制御を行う制御部を備え、
上記制御部は、上記書込対象物理ブロックについての直前のデータ書込時に上記第２の不揮発性メモリに記憶された上記論理・物理アドレス管理情報が保存されるように、上記論理・物理アドレス管理情報の追記制御を行う
制御装置。
【請求項２】
上記制御部は、
対象とする物理ブロック内の最終使用済み物理ページを検索して取得した当該最終使用済み物理ページの物理ページ番号と、上記対象とする物理ブロックについての論理・物理アドレス管理情報で管理される最終物理ページ番号とが一致するか否かを判別し、これらの番号が一致しない場合に、上記対象とする物理ブロックについての論理・物理アドレス管理情報で未管理とされる各物理ページに記録されるデータの論理アドレスを取得し、該取得した論理アドレスに基づき、論理・物理アドレス管理情報を更新する処理を行う
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
上記制御部は、
上記論理・物理アドレス管理情報として、１つの物理ブロックごとの上記物理ページアドレスと論理アドレスとの対応関係を表す情報を生成する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
上記制御部は、
上記論理・物理アドレス管理情報として、複数の物理ブロックごとの上記物理ページアドレスと論理アドレスとの対応関係を表す情報を生成する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
上記制御部は、
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリである上記第１の不揮発性メモリに対して書込制御を行う
請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
消去単位である物理ブロックのサイズが書込最小単位である物理ページのサイズよりも大とされた第１の不揮発性メモリと、
第２の不揮発性メモリと、
上記第１の不揮発性メモリに対するデータの書込制御を行うと共に、該書込制御によってデータが書き込まれた書込対象物理ブロック内における物理ページアドレスと論理アドレスとの対応関係を表す論理・物理アドレス管理情報を生成し、該論理・物理アドレス管理情報が、上記第１の不揮発性メモリに対するデータ書き込みごとに、上記第２の不揮発性メモリに記憶されるように制御を行う制御部とを備え、
上記制御部は、上記書込対象物理ブロックについての直前のデータ書込時に上記第２の不揮発性メモリに記憶された上記論理・物理アドレス管理情報が保存されるように、上記論理・物理アドレス管理情報の追記制御を行う
記憶装置。
【請求項７】
消去単位である物理ブロックのサイズが書込最小単位である物理ページのサイズよりも大とされた第１の不揮発性メモリに対するデータの書込制御を行うと共に、該書込制御によってデータが書き込まれた書込対象物理ブロック内における物理ページアドレスと論理アドレスとの対応関係を表す論理・物理アドレス管理情報を生成し、該論理・物理アドレス管理情報が、上記第１の不揮発性メモリに対するデータ書き込みごとに、第２の不揮発性メモリに記憶されるように制御し、上記書込対象物理ブロックについての直前のデータ書込時に上記第２の不揮発性メモリに記憶された上記論理・物理アドレス管理情報が保存されるように、上記論理・物理アドレス管理情報の追記制御を行う
記憶制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、制御装置、記憶装置、記憶制御方法に関し、特に論理アドレス−物理アドレスの変換のための管理情報の処理に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２００９−７００９８号公報
【特許文献２】特開２００７−３３４８５２号公報
【特許文献３】特開２００７−１９３８３８号公報
【特許文献４】特開２００７−５８８４０号公報
【背景技術】
【０００３】
例えばＮＡＮＤ型フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを用いた記憶装置が普及している。不揮発性メモリは、例えば各種電子機器、情報処理装置などで使用されるメモリカード、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ｅＭＭＣ（Embedded MultiMedia Card）などで利用されている。
上記特許文献１〜４にはフラッシュメモリを用いた記憶装置が開示されている。
【０００４】
不揮発性メモリでは、物理的な記憶領域のアドレスとして物理アドレスが使用される。これにより物理ブロック、物理ページ、物理セクタが設定されている。複数の物理セクタで物理ページが構成され、複数の物理ページで物理ブロックが構成される。
消去（イレーズ）は物理ブロック単位で行われ、書込（プログラム）及び読出（リード）は物理ページ単位で可能とされる。
ホスト機器側からのアドレス指定は、論理アドレスが用いられる。論理アドレスによる論理ブロック、論理ページが、上記の物理アドレスに対応づけられる。これによりアクセス要求時には論理アドレスが物理アドレスに変換されて、実際のフラッシュメモリへのアクセスが実行される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ等を記憶デバイスとして用いる記憶装置においては、ホスト機器から指示される論理アドレスと、その論理アドレスに対応したデータがフラッシュメモリ上のどの物理ブロックのどの物理ページにあるかを示す物理アドレスの変換を行う必要がある。
従って、この変換を行うための管理情報を構築しなければならない。
【０００６】
このような管理情報の構築を高速に行うことを可能とするため、物理ブロック内においては、論理アドレスが必ず連続となるようにデータの書き込みを行うように制限をする手法が提案されている。この手法によれば、管理情報の構築は、物理ブロック内の最終使用済み物理ページを見つけ出し、その物理ページに記録されたデータの論理アドレスを取得することで高速に行うことができる。
【０００７】
但し、この手法では物理ブロックに書き込むデータは常に論理アドレスが連続である必要があり、ホストデバイスが非連続な論理アドレスのデータを書き込もうとした場合や、既に書き込み済みの論理アドレスデータを更新するといった場合には、別の物理ブロックを確保し、該確保した物理ブロックにデータをコピーするいわゆるガベージコレクションが多発し、デバイス寿命、及び書き込み速度を著しく低下させてしまうという問題がある。
【０００８】
一方、物理ブロックに非連続な論理アドレスを持つデータを連続に書き込むことを許容するという手法もある。
この手法によれば、非連続な論理アドレスデータの書き込みが行われても上記のようなガベージコレクションの発生を回避できるが、物理ブロック内に論理アドレスが非連続なデータが連続するため、管理情報の構築に時間を要するものとなってしまう。具体的にこの場合における管理情報の構築は、対象とする物理ブロック内における全ての物理ページの論理アドレスを取得して行うものとされており、結果として管理情報の取得までに多くの時間を要し、この点において書き込み／読み出し速度の低下が生じてしまうものである。
【０００９】
本技術は上記のような事情に鑑み為されたものであり、物理ブロック内に非連続な論理アドレスを持つデータを連続に書き込むことを許容してガベージコレクションが多発する事態の回避を図ると共に、論理・物理アドレスの管理情報の取得を高速化して、書き込み／読み出し速度の向上が図られるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題の解決のため、本技術では制御装置を以下のように構成することとした。
すなわち、本技術の制御装置は、消去単位である物理ブロックのサイズが書込最小単位である物理ページのサイズよりも大とされた第１の不揮発性メモリに対するデータの書込制御を行うと共に、該書込制御によってデータが書き込まれた書込対象物理ブロック内における物理ページアドレスと論理アドレスとの対応関係を表す論理・物理アドレス管理情報を生成し、該論理・物理アドレス管理情報が、上記第１の不揮発性メモリに対するデータ書き込みごとに、第２の不揮発性メモリに記憶されるように制御を行う制御部を備え、上記制御部は、上記書込対象物理ブロックについての直前のデータ書込時に上記第２の不揮発性メモリに記憶された上記論理・物理アドレス管理情報が保存されるように、上記論理・物理アドレス管理情報の追記制御を行うものである。
【００１１】
また本技術では記憶装置を以下のように構成することとした。
つまり、本技術の記憶装置は、消去単位である物理ブロックのサイズが書込最小単位である物理ページのサイズよりも大とされた第１の不揮発性メモリを備える。
また、第２の不揮発性メモリを備える。
また、上記第１の不揮発性メモリに対するデータの書込制御を行うと共に、該書込制御によってデータが書き込まれた書込対象物理ブロック内における物理ページアドレスと論理アドレスとの対応関係を表す論理・物理アドレス管理情報を生成し、該論理・物理アドレス管理情報が、上記第１の不揮発性メモリに対するデータ書き込みごとに、上記第２の不揮発性メモリに記憶されるように制御を行う制御部とを備え、上記制御部は、上記書込対象物理ブロックについての直前のデータ書込時に上記第２の不揮発性メモリに記憶された上記論理・物理アドレス管理情報が保存されるように、上記論理・物理アドレス管理情報の追記制御を行うものである。
【００１２】
上記のように本技術では、論理・物理アドレス管理情報を生成し、これを不揮発性メモリ（第２の不揮発性メモリ）に記憶するものとしている。これにより、物理ブロック内において論理アドレスが必ず連続となるようにデータの書き込みを行うというような制限を課す必要性はなくなり、物理ブロック内に非連続な論理アドレスを持つデータを連続に書き込むことを許容して、ガベージコレクションが多発する事態を回避できる。
ここで、従来、物理ブロック内に非連続な論理アドレスを持つデータを連続に書き込むことを許容する手法では、論理・物理アドレス管理情報を取得するにあたっては、該論理・物理アドレス管理情報が管理する全ての物理ページを読み出すようにされていた。これに対し上記本技術によれば、論理・物理アドレス管理情報を第２の不揮発性メモリに記憶するものとしているので、論理・物理アドレス管理情報の取得は、該第２の不揮発性メモリを読み出すことで実現できる。このように管理情報の取得が高速化されることで、書き込み／読み出し速度の向上が図られる。
【発明の効果】
【００１３】
本技術によれば、物理ブロック内に非連続な論理アドレスを持つデータを連続に書き込むことが許容されガベージコレクションが多発する事態の回避が図られると共に、論理・物理アドレスの管理情報の取得が高速化され、書き込み／読み出しの速度向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態としての記憶装置の内部構成を示したブロック図である。
【図２】実施の形態における物理ブロックと物理ページとの関係を模式的に示した図である。
【図３】物理ブロック内において論理アドレスが必ず連続となるようにデータを書き込む従来方式についての説明図である。
【図４】図３に示す従来方式の問題点についての説明図である。
【図５】物理ブロック内に非連続な論理アドレスを持つデータを連続に書き込むことを許容する従来方式についての説明図である。
【図６】実施の形態としての書込手法についての説明図である。
【図７】管理テーブルのデータ構造を示した図である。
【図８】実施の形態の管理テーブル構築処理のフローチャートである。
【図９】実施の形態のデータ書き込み時の処理のフローチャートである。
【図１０】複数の物理ブロック分の論理・物理アドレスの対応関係を表す管理テーブルの概念を模式的に示した図である。
【図１１】複数の物理ブロック分の論理・物理アドレスの対応関係を表すとした場合の管理テーブルのデータ構造を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本技術に係る実施の形態について説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．記憶装置の構成＞
＜２．従来の書込方式について＞
＜３．実施の形態の書込手法＞
＜４．処理手順＞
＜５．変形例＞
【００１６】
＜１．記憶装置の構成＞
図１のブロック図は、本技術の記憶装置に係る実施の形態としてのメモリカード１の内部構成を示している。
メモリカード１はホスト機器２に接続され、記憶装置として用いられる。ホスト機器２としては、例えばパーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、オーディオプレーヤ、ビデオプレーヤ、ゲーム機器、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の情報端末など、各種の電子機器、情報処理装置が想定される。
【００１７】
メモリカード１は、制御部１１、インターナルＲＡＭ（Random Access Memory）１２、デバイスインターフェース１３、バッファＲＡＭ１４、フラッシュメモリ１５、及びＮＶメモリ（Non-Volatile Memory）１６を備える。
【００１８】
制御部１１はＣＰＵ（Central Processing Unit）によって形成され、メモリカード１の全体を制御する。このため制御部１１はインターナルＲＡＭ１２に置かれた命令コードを逐次実行する。主に制御部１１は、ホスト機器２からのコマンドに応じたデータの書き込みや読み出しを実行させる。このため制御部１１は、デバイスインターフェース１３のホスト機器２とのデータ送受信動作制御、バッファＲＡＭ１４の書込／読出動作の制御、フラッシュメモリ１５へのアクセス動作の制御を行う。
【００１９】
インターナルＲＡＭ１２は例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）で構成される。インターナルＲＡＭ１２は、制御部１１が実行するプログラム（ファームウェア）の記憶や、ワーク領域として使用される。
デバイスインターフェース１３はホスト機器２との間の通信を行う。
バッファＲＡＭ１４はホスト機器２との間の転送データ（書込データや読出データ）のバッファリングに用いられる。
フラッシュメモリ１５は、不揮発性のメモリであり、本例ではＮＡＮＤ型フラッシュメモリが用いられている。
【００２０】
またＮＶメモリ１６は、制御部１１が各種処理で用いるデータの記憶が行われる不揮発性のメモリである。
【００２１】
メモリカード１の基本的な動作としては、データ書込時には、ホスト機器２から書込要求とともに、書込アドレス（論理アドレス）、データサイズ、さらに書き込むべきデータが送られてくる。
ホスト機器２から送られてくるデータは、デバイスインターフェース１３で受信されてバッファＲＡＭ１４にバッファリングされる。そして制御部１１の制御の下、データがフッラシュメモリ１５に書き込まれる。制御部１１は書込要求、書込アドレス、データサイズに応じてこれらの動作を制御する。
データ読出時にはホスト機器２から読出要求とともに、読出アドレス（論理アドレス）、データサイズが送られてくる。制御部１１は、読出アドレス、データサイズに基づいてフラッシュメモリ１５から指示されたデータの読み出しを行い、バッファＲＡＭ１４にバッファリングする。また制御部１１はバッファリングされた読出データに対してエラー訂正処理等を行う。そして読出データはバッファＲＡＭ１４からデバイスインターフェース１３に転送され、ホスト機器２に送信される。
【００２２】
ところで、フラッシュメモリ１５は、物理的な記憶領域のアドレスとして物理アドレスが使用される。これにより物理ブロック（Physical Block）、物理ページ（Physical Page）、物理セクタ（Physical Sector）が設定されている。複数の物理セクタで物理ページが構成され、また複数の物理ページで物理ブロックが構成される。
【００２３】
図２は、物理ブロックと物理ページとの関係を模式的に示している。
本実施の形態では、１つの物理ブロックが１２８個の物理ページで構成されているとする。
なお、図示はしていないが、物理ページ内は複数の物理セクタに分けられている。
【００２４】
消去（イレーズ）は物理ブロック単位で行われる。また、書き込み（プログラム）及び読み出し（リード）は物理ページ単位で可能とされる。つまり物理ブロックが物理的消去単位（最小消去単位）、物理ページが物理的書込単位（書込最小単位）となる。
【００２５】
ホスト機器２側からのアドレス指定は、論理アドレスが用いられる。論理アドレスによる論理ブロック、論理ページ、論理セクタが、上記の物理アドレスに対応づけられる。すなわち、制御部１１は論理アドレスと物理アドレスとを対応づけて論理・物理アドレス管理情報を形成し、ホスト機器２からのアクセス要求時には、指定される論理アドレスを論理・物理アドレス管理情報を参照して物理アドレスに変換する。そして物理アドレスにより、実際のフラッシュメモリ１５へのアクセスを実行する。
【００２６】
ここで以下、ホスト機器２から書き込みや読み出しが要求されるデータ（ホスト機器２が論理アドレスで管理するデータ）のことを「ホストデータ」と表記する。
【００２７】
＜２．従来の書込方式について＞
従前の一般的な書込方式の１つとしては、図３に示すように、物理ブロック内において論理アドレスが必ず連続となるようにデータを書き込む方式を挙げることができる。
この図３では、ホストデータとして０〜５の論理アドレス（ページ単位の論理アドレス）の付された６ページ分に対応するデータの書き込みが指示された場合の様子を示している。
物理ブロックは物理ページ番号＝０の物理ページから順に使用されていくため、この場合のホストデータ（論理アドレス＝０〜５）は、図のように連続した物理ページに書き込まれる。
【００２８】
このように論理アドレスが必ず連続となるようにデータを書き込む方式としておけば、次回、物理ブロック内に書き込まれたホストデータの情報を取得する場合に、物理ブロック内の最終使用済み物理ページを見つけ出し、その物理ページの冗長エリアに書き込まれているホストデータの論理アドレスを読み出すことで、当該物理ブロック内におけるホストデータの記録態様を把握できる。すなわち、当該物理ブロック内での論理アドレスと物理アドレスの対応関係を把握できるものである。
ここで確認のため述べておくと、最終使用済み物理ページとは、その時点で過去に最新のデータ書込が行われた物理ページを意味する。前述のように物理ブロックは物理ページ番号＝０の物理ページから順に使用されていくため、物理ブロック内で論理アドレスの連続性が保証される下では、最終使用済み物理ページに記録されたデータの論理アドレスが判明すれば、その物理ブロック内における論理・物理アドレスの対応関係が把握されるものである。
【００２９】
ただし、図３に示す方式を採る場合、図４に示すような問題が生じる。
図４では、１回目の書込時におけるホストデータが０〜４の論理アドレスを持つデータ（５ページ分のデータ）とされ、２回目の書き込みとして、論理アドレス＝１のデータについての書き換えが行われる場合を例示している。
この場合、１回目書込時におけるホストデータ（論理アドレス＝０〜４）は物理ブロックＭに対して行われたとする。
【００３０】
２回目書込時については、物理ブロック内における論理アドレスの連続性を保証する必要があるため、新たに書き込まれるべき論理アドレス＝１のデータを、物理ブロックＭに対して書き込むことができない。また消去単位は物理ブロック単位であるため、物理ブロックＭに記録されている論理アドレス＝１のデータを消去して、そこに２回目の書き込みで指示された論理アドレス＝１のデータを新たに書き込むということもできない。
よってこの場合は、物理ブロックＭとは別の物理ブロックＮを新たに確保し、物理ブロックＭ内に記録されている論理アドレス＝０，２，３，４のデータと２回目に書き込み指示された論理アドレス＝１のデータとを、このように確保した物理ブロックＮに対して論理アドレスが連続となるように書き込むことになる。
【００３１】
このように論理アドレスの連続性を保証する方式では、既に書き込み済みの論理アドレスのホストデータを更新する場合に、別の物理ブロックＮへホストデータをコピーするいわゆるガベージコレクションが発生する。
また図示による説明は省略するが、このようなガベージコレクションは、物理ブロックに対して非連続な論理アドレスのホストデータを書き込むとした場合にも生じるものとなる。すなわち、論理アドレスの連続性を保証する従来方式は、ガベージコレクションが多発する事態を招くものとなる。
このようにガベージコレクションが多発することで、デバイス寿命、及び書き込み速度を著しく低下させてしまう。
【００３２】
一方、従来の別の書込方式として、物理ブロック内に非連続な論理アドレスを持つホストデータを連続に書き込むことを許容する方式がある。
この方式を採った場合には、図５に示されるように、先の図４と同様に論理アドレス＝０〜４のホストデータの書き込み後、２回目書込時に論理アドレス＝１の書き換えが指示された場合に、該２回目書込時の論理アドレス＝１のホストデータを、物理ページ番号＝５としての続き部分に対して書き込むことができる。
つまりこの点からも理解されるように、物理ブロック内における論理アドレスの非連続性を許容する方式によれば、ガベージコレクションが多発する事態を効果的に回避できる。
【００３３】
しかしながら従来方式では、管理情報の構築は、対象とする物理ブロック内における全ての物理ページの論理アドレスを取得して行うものとされており、結果として管理情報の取得までに多くの時間を要し、この点において書き込み／読み出し速度の低下が生じていた。
【００３４】
本実施の形態では、これら従来技術の有する問題点に鑑み、物理ブロック内に非連続な論理アドレスを持つデータを連続に書き込むことを許容してガベージコレクションが多発する事態の回避を図ると共に、論理・物理アドレスの管理情報の取得を高速化して、書き込み／読み出しの速度向上が図られるようにする。
【００３５】
＜３．実施の形態の書込手法＞
先ず、本実施の形態では、物理ブロック内における論理アドレスの非連続性を許容できるようにするべく、論理・物理アドレス管理情報により、物理ブロック内における論理・物理アドレスの対応関係を管理するものとする。具体的には、後述する管理テーブルである。
物理ブロック内における論理アドレスの非連続性を許容することで、前述のようなガベージコレクションの発生回数を減少させることができる。
【００３６】
そして本実施の形態では、上記のような論理・物理アドレス管理情報による管理を前提とした場合において、該論理・物理アドレス管理情報の取得を効率的に短時間で実行できるようにして、ホストデータの書き込み／読み出しとしてのアクセス速度の向上を図るものとする。
具体的に本実施の形態では、１回のホストデータの書き込みごとに、論理・物理アドレス管理情報を図１に示したＮＶメモリ１６に対して書き込むという手法を採る。
なお以下、論理・物理アドレス管理情報は、管理テーブルとも表記する。
【００３７】
図６は、実施の形態としての書込手法についての説明図である。
なおこの図では、書込対象とされた或る物理ブロック（未記録の物理ブロックであったとする）に対し、１回目のホストデータとして論理アドレス＝０〜４のデータの書き込みが指示され、２回目のホストデータとして論理アドレス＝１の書き換えが指示され、その後ｎ回目のホストデータとして論理アドレス＝２００のデータの書き込みが指示された場合を例示している。
【００３８】
先ず、１回目のホストデータの書き込み指示に対応しては、指示された論理アドレス＝０〜４のデータを物理ブロック内の物理ページ番号０〜４の物理ページに書き込む。
前述のように物理ブロックは、物理ページ番号＝０の物理ページから順に使用されていくものである。
そして、これら書き込んだデータについての論理・物理アドレスの対応関係を表す管理テーブルを生成し、該管理テーブルを、ＮＶメモリ１６に書き込む。具体的に、この図に示す１回目ホストデータの書き込みに応じては、論理アドレス＝０，１，２，３，４と、これらの論理アドレスを持つデータが書き込まれた物理ページ番号との対応関係を表す管理テーブルを生成し、これをＮＶメモリ１６に対して書き込むことになる。
【００３９】
以降のホストデータの書込時も同様に、管理テーブルの書き込みが行われる。
具体的に、２回目のホストデータの書き込み（論理アドレス＝１のデータの書き換え）が指示されたことに応じては、図のように書き込み指示された論理アドレス＝１のホストデータを物理ページ番号＝５の物理ページに書き込んだ後、物理ページ番号＝０〜５までの物理ページにおける論理・物理アドレスの対応関係を表す管理テーブルを生成し、該生成した管理テーブルをＮＶメモリ１６に書き込む。
【００４０】
また図６では、その後に物理ページ番号＝１２３の物理ページまでが使用され、さらにその後、ｎ回目のホストデータの書き込み（論理アドレス＝２００のデータ）が指示された場合を例示しているが、該ｎ回目の書込時には、指示された論理アドレス＝２００のデータを物理ページ番号＝１２４の物理ページに対して書き込んだ後、物理ページ番号＝０〜１２４までの物理ページにおける論理・物理アドレスの対応関係を表す管理テーブルを生成し、該生成した管理テーブルをＮＶメモリ１６に書き込む。
【００４１】
図７は、管理テーブルのデータ構造を示している。
この図７に示すように、管理テーブルは論理アドレスと物理ページ番号とを対応づけた情報となる。
本例の場合、１つの管理テーブルは、１つの物理ブロック内における論理・物理アドレスの対応関係を管理する情報とされている。ここで言う論理アドレスは、対象とする物理ブロック内の物理ページに対して書き込まれたホストデータに付されている論理アドレスであり、管理テーブルでは、論理アドレスごとに、その論理アドレスの付されたホストデータが書き込まれた物理ページ番号の情報が対応づけられる。
【００４２】
上記のように本実施の形態では、対象とする物理ブロック内における論理・物理アドレスの対応関係を表す管理テーブル（論理・物理アドレス管理情報）を生成し、これをＮＶメモリ１６に対して記憶させるものとしている。このことで、その後に当該物理ブロックについての読み出し／書き込みを行うにあたり論理・物理アドレスの管理情報を取得する際には、当該ＮＶメモリ１６を読み出せばよいものとでき、結果、従来方式の場合よりも高速に論理・物理アドレス管理情報の取得を行うことができる。
具体的に、物理ブロック内における論理アドレスの非連続性を許容する従来方式では、論理・物理アドレス管理情報の取得のためには対象とする物理ブロック内の全ての物理ページを読み出す必要があったが、本実施の形態によればその必要性はなく、単にＮＶメモリ１６内に記憶された該当する論理・物理アドレス管理情報を読み出すことで足るものとできる。この結果、従来よりも高速な管理情報の取得が可能となり、それにより読み出し／書き込み速度の向上が図られる。
【００４３】
また、本実施の形態では管理テーブルをＮＶメモリ１６に記憶させるものとしているので、フラッシュメモリ１５の記憶容量、すなわちユーザデータの記憶可能容量を圧迫することがない。
【００４４】
ここで、上述のように本実施の形態では、ＮＶメモリ１６への管理テーブルの書き込みを、ホストデータの書き込みごとに実行するものとしている。すなわち、先の図６に示したように或る物理ブロックについて複数回のホストデータの書き込みがある場合は、その都度、その物理ブロックについての管理テーブルのＮＶメモリ１６に対する書き込みが実行されるものである。
【００４５】
このとき、管理テーブルの書き込みについては、前回のホストデータの書込時にＮＶメモリ１６に書き込まれた管理テーブルを上書きするか、或いは上書きせずに前回のホストデータ書込時の管理テーブルが保存されるように追記するかを選択できる。
本例においては、後者の手法、すなわち上書きせずに前回の管理テーブルが保存されるように追記する手法を採用するものとしている。
後の図８で説明する処理では、このように保存される前回書込時の管理テーブルを利用して、最新管理テーブルの復旧処理が高速に行われるように図っている。
【００４６】
なお確認のため述べておくと、制御部１１は、管理テーブルの生成をインターナルＲＡＭ１２上で行う。
前述のように、制御部１１では、ホスト機器２側からのコマンドにより書き込むべきデータの論理アドレスが把握される。
制御部１１は、書き込みが指示されたホストデータの論理アドレスとそのホストデータを書き込むべき物理ページの物理ページ番号とを対応づけた情報を、管理テーブルのエントリ情報としてインターナルＲＡＭ１２上に蓄積していく。この結果、管理テーブル（最新の管理テーブル）が生成される。このように生成された管理テーブルを、ホストデータの書き込みごとにＮＶメモリ１６に対して書き込んでいく。
【００４７】
＜４．処理手順＞
図８及び図９のフローチャートにより、上記により説明した実施の形態としての書込手法を実現するために実行されるべき具体的な処理の手順を説明する。
なおこれら図８、図９に示される処理は、制御部１１が例えばフラッシュメモリ１５やＮＶメモリ１６等の所定の記憶装置に記憶されたプログラムに従って実行するものである。
【００４８】
図８は、管理テーブルの構築処理を示している。
この図８に示す管理テーブルの構築処理は、少なくとも起動時において実行されればよい。
【００４９】
図８において、制御部１１は、先ずステップＳ１０１において、ＮＶメモリ１６に対象物理ブロックの管理テーブルがあるか否かを判別する。
ステップＳ１０１において、ＮＶメモリ１６に対象物理ブロックの管理テーブルがあるということは、該対象物理ブロックに過去にホストデータの書き込みが為されている（つまり対象物理ブロックが使用中）ということを意味する。
一方、ＮＶメモリ１６に対象物理ブロックの管理テーブルがないということは、該対象物理ブロックが未使用であるか、或いは、使用中であっても何らかの理由で管理テーブルが読み出せなかった場合となる。
なお、本例では管理テーブルを追記するものとして直前の書込時の管理テーブルを残すものとしているので、上記「管理テーブルが読み出せなかった場合」としては、新／旧２つの管理テーブルの双方が読み出せなかった場合と、対象物理ブロックに１回のみ行われたホストデータの書き込みに対応してＮＶメモリ１６に記憶されていた１つの管理テーブルを読み出せなかった場合とがあり得る。
【００５０】
ステップＳ１０１において、ＮＶメモリ１６に対象物理ブロックの管理テーブルがなかったとの否定結果が得られた場合、制御部１１はステップＳ１０２に進み、対象物理ブロックの最終使用済み物理ページを検索する。
例えば２分検索などとして最終使用済み物理ページを探すことができる。前述のように最終使用済み物理ページとは、その時点で過去に最新のデータ書き込みが行われた物理ページを意味するものである。
上記２分検索とは、例えば中央の物理ページを確認しながら最終使用済み物理ページを探索する手法となる。仮に、物理ブロックが８個の物理ページ（０〜７）で成る場合には、中央部に位置する例えば物理ページ番号＝４の物理ページを先ず確認する。この物理ページ番号＝４の物理ページが書込済みであれば、最終使用済み物理ページは当該物理ページ番号＝４以降の物理ページにあることが分かる。そこで次に、物理ページ番号＝５〜７の範囲の中央部に位置する物理ページ番号＝６の物理ページを確認する。この物理ページ番号＝６の物理ページが書込済みであれば、最終使用済み物理ページは物理ページ番号＝７と特定できる。このように中央部の物理ページを確認しながら追い込んでいき、最終使用済み物理ページを探索する。
【００５１】
ステップＳ１０２による検索を行った後、制御部１１は、ステップＳ１０３にて対象物理ブロックは未使用であるか否かを判別する。すなわち、ステップＳ１０２の検索により、最終使用済み物理ページが存在しないとの結果が得られた場合は未使用との肯定結果を得、そうでない場合は未使用ではないとの否定結果を得る。
【００５２】
対象物理ブロックが未使用である場合には、管理テーブルを構築できない。従ってステップＳ１０３にて肯定結果が得られた場合、制御部１１は、この図に示す処理動作を終了する。
【００５３】
一方、対象物理ブロックが未使用ではないとの否定結果が得られた場合、制御部１１は、ステップＳ１０４〜Ｓ１０９により、最新の管理テーブルを復旧するための処理を実行する。
なお確認のため述べておくと、ここで言う「最新の管理テーブル」とは、その時点において対象物理ブロックに記録されている全てのホストデータについての論理・物理アドレスの対応関係を表す管理テーブルを意味するものである。
【００５４】
具体的に制御部１１は、先ずステップＳ１０４において、先のステップＳ１０２で検索された最終使用済み物理ページを読み出す処理を実行し、ステップＳ１０５において、物理ページに記録されたデータの論理アドレスを取得する。すなわち、ステップＳ１０４で読み出した最終使用済み物理ページに記録されたデータの論理アドレス（又は後のステップＳ１０７で読み出した物理ページに記録されたデータの論理アドレス）を取得する。
【００５５】
ステップＳ１０５の論理アドレスの取得を行った後、制御部１１は、ステップＳ１０６にて物理ブロックの先頭ページであるか否かを判別する。
すなわち、ステップＳ１０４で読み出した最終使用済み物理ページ（又はＳ１０７で読み出した物理ページ）が対象物理ブロックの先頭の物理ページであるか否かを判別する。
【００５６】
ステップＳ１０６において、物理ブロックの先頭ページではないとの否定結果が得られた場合、制御部１１は、ステップＳ１０７に進んで１つ前の物理ページを読み出した後、先のステップＳ１０５に戻り物理ページに記録されたデータの論理アドレスを取得する。
ステップＳ１０５〜Ｓ１０７のループ処理により、最終使用済み物理ページから先頭物理ページまでの各物理ページについての論理アドレスが取得されることになる。
【００５７】
ステップＳ１０６において、物理ブロックの先頭ページではないとの否定結果が得られた場合、制御部１１は、ステップＳ１０８に進んで対象物理ブロックの管理テーブルを生成する。すなわち、ステップＳ１０５で取得した論理アドレスとその論理アドレスの付されたデータが記録された物理ページ番号との対応関係を表す管理テーブルを生成するものである。これにより、対象物理ブロックについての最新の管理テーブルが作成されたことになる。
【００５８】
ステップＳ１０８で管理テーブルを生成した後、制御部１１は、ステップＳ１０９にて該管理テーブルをＮＶメモリ１６に書き込む。これにより、対象物理ブロックについての最新の管理テーブルが復旧されたことになる。
【００５９】
また、先のステップＳ１０１において、ＮＶメモリ１６に対象物理ブロックの管理テーブルがあるとの肯定結果が得られた場合、制御部１１は、ステップＳ１１０〜Ｓ１１３により当該管理テーブルが最新の管理テーブルであるかを確認するための処理を実行し、最新の管理テーブルではない場合には、ステップＳ１１４・Ｓ１１５により、最新の管理テーブルを復旧するための処理を行う。
【００６０】
具体的に制御部１１は、ステップＳ１１０において、管理テーブルで管理されている最終物理ページ番号を取得する。
ここで、上記「最終物理ページ番号」とは、対象物理ブロックについての管理テーブルで管理されている物理ページ番号のうち最も値の大きい物理ページ番号を意味するものであり、例えば対象物理ブロックについて新／旧２つの管理テーブルがＮＶメモリ１６上に存在している場合には、これら管理テーブルで管理される物理ページ番号のうち最も値の大きい物理ページ番号が該当する。
【００６１】
上記最終物理ページ番号を取得した後、制御部１１は、ステップＳ１１１において対象物理ブロックの最終使用済み物理ページを検索し、ステップＳ１１２において、該最終使用済み物理ページの物理ページ番号を取得する。
【００６２】
続くステップＳ１１３では、管理テーブルは最新か否かを判別する。すなわち、ステップＳ１１０にて取得した最終物理ページ番号とステップＳ１１２で取得した最終使用済み物理ページの物理ページ番号とが一致する場合は管理テーブルが最新との肯定結果を得、そうでない場合は管理テーブルが最新ではないとの否定結果を得る。
【００６３】
ステップＳ１１３において、管理テーブルが最新であるとの肯定結果が得られた場合、制御部１１はこの図に示す処理動作を終了する。すなわち、この場合は管理テーブルの復旧は不要であるので処理動作を終了するものである。
【００６４】
一方、ステップＳ１１３にて管理テーブルが最新ではないと否定結果が得られた場合、制御部１１は、ステップＳ１１４に進んで未管理の物理ページに記録されたデータの論理アドレスを取得する。
具体的には、ステップＳ１１２で取得した最終使用済み物理ページ番号からステップＳ１１０で取得した最終物理ページ番号の次の物理ページ番号までの間の物理ページについて、そこに記録されたデータの論理アドレスを取得するものである。
【００６５】
ステップＳ１１４の論理アドレス取得処理を実行した後、制御部１１は、ステップＳ１１５にて管理テーブルを更新する。すなわち、ステップＳ１１４で取得した論理アドレスと、該論理アドレスの付されたデータが記録されている物理ページの物理ページ番号とを対応づけた情報が、ＮＶメモリ１６上に存在する上記最終物理ページ番号を管理している管理テーブルに対して追加されるように、当該ＮＶメモリ１６上の管理テーブルの更新を行うものである。
これにより、最新の管理テーブルの復旧が行われたことになる。
【００６６】
ここで、本実施の形態では、前述のように前回のホストデータの書込時にＮＶメモリ１６に書き込まれた管理テーブルを上書きせずに、該前回のホストデータ書込時の管理テーブルが保存されるように管理テーブルの追記を行うものとしている。
このことで、上記のステップＳ１１４・Ｓ１１５の最新管理テーブルの復旧処理において、当該保存された管理テーブルの情報内容を利用することができ、その分、最新管理テーブルの復旧を高速に行うことができる。
【００６７】
また本実施の形態では、ホストデータの書き込みごとに、ＮＶメモリ１６に対する管理テーブルの書き込みを行うものとしているが、このことで、図８に示す最新管理テーブルの復旧処理（Ｓ１０４〜Ｓ１０９又はＳ１１０〜Ｓ１１５）の実行回数の削減を図ることができる。
例えば仮に、２回分のホストデータの書き込みごとにそれら２回分のホストデータについての管理テーブルを生成・ＮＶメモリ１６に記憶するとした場合には、ｎ回目とｎ＋１回目のホストデータの書き込みの間に電源断があったとすると、その後の起動時には必ず図８に示す構築処理で最新の管理テーブルの復旧を行わなければならないことになる。これに対し１回のホストデータの書き込みごとにＮＶメモリ１６に管理テーブルを書き込むものとすれば、そのような事態を回避することができるものである。
【００６８】
上記図８による管理テーブルの構築処理が少なくとも起動時に実行されることで、ホスト機器２からの書き込み／読み出し指示が為される時点で、制御部１１がフラッシュメモリ１５内の各物理ブロックについての論理・物理アドレスの最新の対応関係を把握している状態を得ることができる。
【００６９】
続いて、図９は、ホストデータの書き込み時に対応して実行されるべき処理を示している。
図９において、制御部１１は、ステップＳ２０１において、ホスト機器２からデータ書き込み要求に応じて書き込みを行うホストデータの取り込みや論理アドレスの取得等を行う。
具体的に制御部１１は、送信されてくるホストデータについてはデバイスインターフェース１３を介してバッファＲＡＭ１４に一時格納させる。また制御部１１は、デバイスインターフェース１３を介して送信される書き込み要求のコマンドにより、書き込むホストデータの論理アドレスとデータ量を把握する。
【００７０】
ステップＳ２０２では、今回のデータ書込に対応すべく管理テーブルを作成又は更新する。
先の図８に示した構築処理が実行されることで、制御部１１は、現時点（ホストデータの書き込み前時点）における、書き込み対象とする物理ブロック内の論理・物理アドレスの対応関係を把握した状態にある。
対象とする物理ブロックに対し過去にホストデータの書き込みが実行されていた場合には、当該ステップＳ２０２の処理は、これから書き込むべきホストデータについての論理・物理アドレスの対応関係情報に基づき、既にインターナルＲＡＭ１２上に置かれた管理テーブルを更新する処理となる。或いは、対象とする物理ブロックが今回初めて使用される場合には、当該ステップＳ２０２の処理は、これから書き込むべきホストデータについての論理・物理アドレスの対応関係情報に基づき、管理テーブルを新規に作成する処理となる。
【００７１】
ステップＳ２０２による管理テーブルの作成／更新処理を実行した後、制御部１１は、ステップＳ２０３にてホストデータの書き込みを実行する。
前述のように物理ブロックは物理ページ番号＝０から順に使用するものとされるので、制御部１１は、ホスト機器２側から指示されたホストデータを、対象とする物理ブロックの最終使用済み物理ページの次の物理ページから順に書き込む。
【００７２】
ホストデータの書き込みを実行した後、制御部１１は、ステップＳ２０４にてＮＶメモリ１６に管理テーブルを書き込む。すなわち、先のステップＳ２０２によりインターナルＲＡＭ１２上にて作成／更新された管理テーブルを、ＮＶメモリ１６に書き込むものである。
本例の場合、このステップＳ２０４では、当該対象物理ブロックに対する前回のホストデータの書き込み時にＮＶメモリ１６上に記憶された管理テーブル（前回管理テーブとする）が保存されるべく、ステップＳ２０２でインターナルＲＡＭ１２上にて作成／更新された管理テーブルを、前回管理テーブルに対する上書きではなく、追記として書き込むようにする。
【００７３】
＜５．変形例＞
以上、本技術に係る実施の形態について説明したが、本技術はこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば、これまでの説明では、管理テーブルは、１つの物理ブロック分の論理・物理アドレスの対応関係を表す情報としたが、管理テーブルは、複数の物理ブロック分の論理・物理アドレスの対応関係を表す情報とすることもできる。
【００７４】
図１０は、その場合の管理テーブルの概念を模式的に示している。
この図１０の例では、物理ブロックＭ，Ｎ，Ｏの３つの物理ブロック分の論理・物理アドレスの対応関係を表す管理テーブルを例示している。
この場合、３つの物理ブロックは一体で管理され、管理テーブルは、これら３つの物理ブロック内を対象としたホストデータの書き込みが行われるごとに、ＮＶメモリ１６に対して書き込むことになる。
【００７５】
図１１は、このように複数の物理ブロック分の論理・物理アドレスの対応関係を表すとした場合の管理テーブルのデータ構造を示している。
複数の物理ブロック分の論理・物理アドレスの対応関係を表す場合、管理テーブルとしては、論理アドレスと、その論理アドレスの付されたデータが書き込まれた物理ページの番号（物理ページ番号）と共に、その論理アドレスの付されたデータの書き込まれた物理ブロックのアドレス（物理ブロックアドレス）とを対応づける。
【００７６】
複数の物理ブロック分の論理・物理アドレスの対応関係を１つの管理テーブルで管理しようとした場合、該管理テーブルのデータサイズが大となる傾向となり、システム環境に応じて、１つの物理ブロック分の対応関係を管理する管理テーブルとするか、複数の物理ブロック分の対応関係を管理する管理テーブルとするかを選択することができる。
【００７７】
上記のように複数の物理ブロック分の論理・物理アドレスの対応関係を管理する管理テーブルとすれば、従来方式では複数の物理ブロック内の全ての書き込み済み物理ページを読み出して論理・物理アドレス管理情報を取得しなければならなかったものを、１つの管理テーブルの読み出しを行えば済むものとでき、結果、書き込み／読み出し速度のさらなる向上を図ることができる。
【００７８】
また、これまでの説明では、前回管理テーブルを上書きせず保存するものとしたが、管理テーブルは、前回管理テーブルを上書きするように書き込むこともできる。このような上書きを採用した場合には、ＮＶメモリ１６の記憶容量の消費を抑えることができる。
【００７９】
また、これまでの説明では、先の図８に示した管理テーブルの構築処理を起動時に実行するものとして説明したが、該管理テーブルの構築処理は、例えばホスト機器２からの書き込みや読み出しの要求の都度行うなど、起動時以外の他のタイミングで実行するということも考えられる。
【００８０】
また、これまでの説明では、本技術がＮＡＮＤ型フラッシュメモリを有する記憶装置に適用される場合を例示したが、本技術は、消去単位である物理ブロックのサイズが書込最小単位である物理ページのサイズよりも大とされたメモリ部に対してデータの書き込みが行われる場合に好適に適用できるものである。
【００８１】
また、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
消去単位である物理ブロックのサイズが書込最小単位である物理ページのサイズよりも大とされた第１の不揮発性メモリに対するデータの書込制御を行うと共に、該書込制御によってデータが書き込まれた書込対象物理ブロック内における物理ページアドレスと論理アドレスとの対応関係を表す論理・物理アドレス管理情報を生成し、該論理・物理アドレス管理情報が、上記第１の不揮発性メモリに対するデータ書き込みごとに、第２の不揮発性メモリに記憶されるように制御を行う制御部を備える
制御装置。
（２）
上記制御部は、
上記書込対象物理ブロックについての直前のデータ書込時に上記第２の不揮発性メモリに記憶された上記論理・物理アドレス管理情報が保存されるように、上記論理・物理アドレス管理情報の追記制御を行う
上記（１）に記載の制御装置。
（３）
上記制御部は、
対象とする物理ブロック内の最終使用済み物理ページを検索して取得した当該最終使用済み物理ページの物理ページ番号と、上記対象とする物理ブロックについての論理・物理アドレス管理情報で管理される最終物理ページ番号とが一致するか否かを判別し、これらの番号が一致しない場合に、上記対象とする物理ブロックについての論理・物理アドレス管理情報で未管理とされる各物理ページに記録されるデータの論理アドレスを取得し、該取得した論理アドレスに基づき、論理・物理アドレス管理情報を更新する処理を行う
上記（２）に記載の制御装置。
（４）
上記制御部は、
上記第２の不揮発性メモリに対する上記論理・物理アドレス管理情報の記憶が、上記書込対象物理ブロックについての直前のデータ書込時に上記第２の不揮発性メモリに記憶された上記論理・物理アドレス管理情報に対する上書きとして行われるように制御する
上記（１）に記載の制御装置。
（５）
上記制御部は、
上記論理・物理アドレス管理情報として、１つの物理ブロックごとの上記物理ページアドレスと論理アドレスとの対応関係を表す情報を生成する
上記（１）乃至（４）何れかに記載の制御装置。
（６）
上記制御部は、
上記論理・物理アドレス管理情報として、複数の物理ブロックごとの上記物理ページアドレスと論理アドレスとの対応関係を表す情報を生成する
上記（１）乃至（４）何れかに記載の制御装置。
（７）
上記制御部は、
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリである上記第１の不揮発性メモリに対して書込制御を行う上記（１）乃至（６）何れかに記載の制御装置。
【符号の説明】
【００８２】
１  メモリカード、２  ホスト機器、１１  制御部、１２  インターナルＲＡＭ、１３  デバイスインターフェース、１４  バッファＲＡＭ、１５  フラッシュメモリ、１６  ＮＶメモリ
【図１】
0005874525.tif 000002
【図２】
0005874525.tif 000003
【図３】
0005874525.tif 000004
【図４】
0005874525.tif 000005
【図５】
0005874525.tif 000006
【図６】
0005874525.tif 000007
【図７】
0005874525.tif 000008
【図８】
0005874525.tif 000009
【図９】
0005874525.tif 000010
【図１０】
0005874525.tif 000011
【図１１】
0005874525.tif 000012