專(zhuān)利名稱(chēng)：：區(qū)塊管理與更換方法、閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)及其控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于閃存的區(qū)塊管理與更換方法以及使用此方法的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)及其控制器，特別是涉及一種用于具有多區(qū)塊面的閃存芯片的區(qū)塊管理與更換方法以及使用此方法的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)及其控制器。
背景技術(shù)：
：數(shù)字相機(jī)、手機(jī)相機(jī)與MP3在這幾年來(lái)的成長(zhǎng)十分迅速，使得消費(fèi)者對(duì)儲(chǔ)存媒體的需求也急速增加。由于閃存(FlashMemory)具有數(shù)據(jù)非揮發(fā)性、省電、體積小與無(wú)機(jī)械結(jié)構(gòu)等的特性，適合便攜式應(yīng)用，最適合使用于這類(lèi)便攜式由電池供電的產(chǎn)品上。固態(tài)硬盤(pán)就是一種以NAND閃存作為儲(chǔ)存媒體的儲(chǔ)存裝置?！銇?lái)說(shuō)，閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的閃存芯片(chip)中的閃存晶粒(die)會(huì)劃分為多個(gè)物理單元(physicalunit)，這些物理單元是一般可由一個(gè)物理區(qū)塊或多個(gè)物理區(qū)塊所組成。這些物理單元會(huì)界定為數(shù)據(jù)區(qū)(dataarea)與備用區(qū)(sparearea)。歸類(lèi)為數(shù)據(jù)區(qū)的物理單元中會(huì)儲(chǔ)存由寫(xiě)入指令所寫(xiě)入的有效數(shù)據(jù)，而備用區(qū)中的物理單元是用以在執(zhí)行寫(xiě)入指令時(shí)替換數(shù)據(jù)區(qū)中的物理單元。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)接受到主機(jī)系統(tǒng)的寫(xiě)入指令而欲對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)的物理單元進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)會(huì)從備用區(qū)中提取物理單元并且將在數(shù)據(jù)區(qū)中欲更新的物理單元中的有效舊數(shù)據(jù)與欲寫(xiě)入的新數(shù)據(jù)寫(xiě)入至從備用區(qū)中提取的物理單元并且將已寫(xiě)入新數(shù)據(jù)的物理單元關(guān)聯(lián)為數(shù)據(jù)區(qū)，并且將原本數(shù)據(jù)區(qū)的物理單元進(jìn)行擦除并關(guān)聯(lián)為備用區(qū)。為了能夠讓主機(jī)系統(tǒng)能夠順利地存取以輪替方式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的物理單元，閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)會(huì)配置邏輯單元以供主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行存取，其中邏輯單元是根據(jù)物理單元以一個(gè)或多個(gè)物理區(qū)塊的大小來(lái)配置。也就是說(shuō)，閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)會(huì)建立邏輯_物理地址對(duì)映表(logical-physicaladdressmappingtable)，并且在此表中記錄與更新邏輯單元與數(shù)據(jù)區(qū)的物理單元之間的對(duì)映關(guān)系來(lái)反映物理單元的輪替，所以主機(jī)系統(tǒng)僅需要針對(duì)所提供邏輯單元進(jìn)行存取而閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)會(huì)依據(jù)邏輯_物理地址對(duì)映表來(lái)對(duì)所對(duì)映的物理單元進(jìn)行讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。此外，一般閃存芯片(chip)中會(huì)保留部分的物理單元作為一替代區(qū)，其是用以當(dāng)數(shù)據(jù)區(qū)或備用區(qū)中的物理單元損壞時(shí)取代損壞的物理單元來(lái)繼續(xù)運(yùn)作。特別是，在具多區(qū)塊面的閃存芯片為了能夠利用提升存取速度，一般會(huì)以屬于不同區(qū)塊面且能夠執(zhí)行多區(qū)塊面存取指令(multi-planesaccessingcommand)的多個(gè)物理區(qū)塊所組成的物理單元來(lái)進(jìn)行存取。在此例子中，倘若物理單元內(nèi)的其中一個(gè)物理區(qū)塊損壞時(shí)，閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)會(huì)以整個(gè)物理單元為單位來(lái)更換損壞的物理單元以使其能夠繼續(xù)以多區(qū)塊面存取指令來(lái)進(jìn)行存取。此更換的動(dòng)作可被執(zhí)行直到替代區(qū)無(wú)可用的物理單元可來(lái)取代損壞的物理單元為止，并且此時(shí)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)就會(huì)被宣告損毀而無(wú)法再繼續(xù)使用。然而，事實(shí)上被替換的損壞物理單元中仍有未損壞的物理區(qū)塊，因此以上述方式執(zhí)行區(qū)塊的管理與更換會(huì)導(dǎo)致閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的可儲(chǔ)存空間的浪費(fèi)，并且會(huì)縮短閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的壽命。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提供一種區(qū)塊管理與更換方法，其能夠提升閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入效率并且延長(zhǎng)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的壽命。此外，本發(fā)明提供一種控制器，其使用上述區(qū)塊管理與更換方法來(lái)管理閃存芯片，其能夠提升閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入效率并且延長(zhǎng)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的壽命。再者，本發(fā)明提供一種儲(chǔ)存系統(tǒng)，其使用上述區(qū)塊管理與更換方法來(lái)管理閃存芯片，其能夠提升閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入效率并且延長(zhǎng)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的壽命。本發(fā)明提出一種區(qū)塊管理與更換方法，適用于閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中此閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)具有多個(gè)物理區(qū)塊，此區(qū)塊管理與更換方法包括將物理區(qū)塊劃分為多個(gè)物理單元并且分組為使用區(qū)與替代區(qū)，其中每一物理單位中的物理區(qū)塊可藉由使用多區(qū)塊面存取(multi-planesaccessing)指令來(lái)存取。此區(qū)塊管理與更換方法也包括當(dāng)屬于使用區(qū)的物理單元內(nèi)的其中一個(gè)物理區(qū)塊損壞時(shí)，判斷替代區(qū)中未損壞的物理單元的數(shù)目是否大于一預(yù)定閾值，其中當(dāng)替代區(qū)中未損壞的物理單元的數(shù)目大于此預(yù)定閾值時(shí)，則從替代區(qū)中選擇未損壞的物理單元以物理單元為單位來(lái)取代一般區(qū)中具損壞的物理區(qū)塊的物理單元并且記錄被取代的物理單元中未損壞或損壞的物理區(qū)塊。并且，當(dāng)替代區(qū)中未損壞的物理單元的數(shù)目不大于此預(yù)定閾值時(shí)，則從替代區(qū)中選擇未損壞的物理區(qū)塊以物理區(qū)塊為單位來(lái)取代損壞的物理區(qū)塊。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的區(qū)塊管理與更換方法還包括將使用區(qū)區(qū)分為數(shù)據(jù)區(qū)與備用區(qū)，其中屬于備用區(qū)的物理單元用以與屬于數(shù)據(jù)區(qū)的物理單元輪替地儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的每一物理區(qū)塊具有一冗余區(qū)，并且上述記錄被取代的物理單元中未損壞的物理區(qū)塊的步驟包括在未損壞的物理區(qū)塊的冗余區(qū)中記錄一標(biāo)記。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的記錄被取代的物理單元中未損壞的所述物理區(qū)塊的步驟包括在一更換表中記錄未損壞的物理區(qū)塊。本發(fā)明亦提供一種閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)及其控制器，此閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)包括閃存芯片、連接器以及控制器，其中閃存芯片具有多個(gè)物理區(qū)塊。此控制器是電性連接至上述閃存芯片與連接器，并且此控制器包括微處理器單元以及耦接至微處理器單元的閃存接口模塊、緩沖存儲(chǔ)器、主機(jī)接口模塊與存儲(chǔ)器管理模塊。特別是，此存儲(chǔ)器管理模塊具有可由微處理器單元執(zhí)行的多個(gè)機(jī)器指令以對(duì)閃存完成上述區(qū)塊管理與更換方法。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)為隨身盤(pán)、閃存卡或固態(tài)硬盤(pán)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的物理區(qū)塊是屬于多個(gè)區(qū)塊面，并且每一物理單元是由屬于不同區(qū)塊面的至少兩個(gè)物理區(qū)塊所組成。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的區(qū)塊面是屬于一個(gè)閃存晶粒。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的區(qū)塊面是屬于多個(gè)閃存晶粒。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的閃存晶粒是屬于多個(gè)閃存芯片。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的閃存晶粒是屬于一個(gè)閃存芯片。本發(fā)明所提供的方法能在替代區(qū)仍存有可以多區(qū)塊面存取指令存取的物理區(qū)塊所組成的物理單元時(shí)以物理單元為單位來(lái)更換已損壞的物理區(qū)塊并且在替代區(qū)無(wú)可以多區(qū)塊面存取指令存取的物理區(qū)塊所組成的物理單元時(shí)以物理區(qū)塊為單位來(lái)更換已損壞的物理區(qū)塊，因此可有效地提升閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的存取效率且延長(zhǎng)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的壽命。為使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下。圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例示出的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的概要方塊圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的閃存芯片的方塊圖。圖3A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的閃存芯片的一般區(qū)與替代區(qū)。圖3B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的一般區(qū)與替代區(qū)進(jìn)行區(qū)塊更換的示意圖。圖3C是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的一般區(qū)中物理單元的運(yùn)作示意圖。圖3D是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的圖3C中物理單元的寫(xiě)入范例示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的區(qū)塊管理與更換步驟的流程圖。附圖符號(hào)說(shuō)明100:閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)110:控制器110a:微處理器單元110b:存儲(chǔ)器管理模塊110c:閃存接口模塊110d:緩沖存儲(chǔ)器110e:主機(jī)接口模塊120:連接器130:閃存芯片130a:第一區(qū)土央面130b:第二區(qū)i央面200:主機(jī)系統(tǒng)210-1210-M:邏輯單元300302312304306308310-(1)、310-(2)、310-(P)、310-(P+1)、310-(P+2)、310-(N):物理單元350:替換物理單元S401、S403、S405、S407、S409、S411、S413、S415、S417:區(qū)土央管理與更換步驟具體實(shí)施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例示出的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的概要方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，閃存區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)線般代統(tǒng)據(jù)用總一替系數(shù)備6儲(chǔ)存系統(tǒng)100包括控制器(亦稱(chēng)控制器系統(tǒng))110、連接器120以及閃存芯片130。通常閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100會(huì)與主機(jī)系統(tǒng)200—起使用，以使主機(jī)系統(tǒng)200可將數(shù)據(jù)寫(xiě)入至閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100或從閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100中讀取數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100為固態(tài)硬盤(pán)(SolidStateDrive,SSD)。但必須了解的是，在本發(fā)明另一實(shí)施例中閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100亦可以是存儲(chǔ)卡或隨身盤(pán)。控制器110會(huì)執(zhí)行以硬件型式或固件型式實(shí)作的多個(gè)指令以配合連接器120與閃存芯片130來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、讀取與擦除等運(yùn)作?？刂破?10包括微處理器單元110a、存儲(chǔ)器管理模塊110b、閃存接口模塊110c、緩沖存儲(chǔ)器110d與主機(jī)接口模塊110e。微處理器單元110a用以與存儲(chǔ)器管理模塊110b、閃存接口模塊110c、緩沖存儲(chǔ)器110d與主機(jī)接口模塊110e等協(xié)同合作以進(jìn)行閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100的各種運(yùn)作。存儲(chǔ)器管理模塊110b是耦接至微處理器單元110a。存儲(chǔ)器管理模塊110b具有可由微處理器單元110a執(zhí)行的多個(gè)機(jī)器指令以管理閃存芯片130，例如平均磨損、區(qū)塊管理功能、維護(hù)邏輯-物理地址對(duì)映表(mappingtable)功能等的機(jī)器指令。特別是，在本發(fā)明實(shí)施例中，存儲(chǔ)器管理模塊110b包含可完成根據(jù)本實(shí)施例的區(qū)塊管理與更換步驟的機(jī)器指令。在本實(shí)施例中，存儲(chǔ)器管理模塊110b是以一固件型式實(shí)作在控制器110中，例如以程式語(yǔ)言撰寫(xiě)相關(guān)機(jī)械指令并且儲(chǔ)存于程式存儲(chǔ)器(例如，只讀存儲(chǔ)器(ReadOnlyMemory,ROM))來(lái)實(shí)施存儲(chǔ)器管理模塊110b。當(dāng)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100運(yùn)作時(shí)，存儲(chǔ)器管理模塊110b的多個(gè)機(jī)器指令會(huì)間接地被載入至緩沖存儲(chǔ)器110d中，并且由微處理器單元110a來(lái)執(zhí)行或直接由微處理器單元110a來(lái)執(zhí)行以完成上述平均磨損功能、壞區(qū)塊管理功能、維護(hù)邏輯-物理區(qū)塊對(duì)映表功能等。特別是，控制器IIO藉由執(zhí)行存儲(chǔ)器管理模塊110b的多個(gè)機(jī)械指令來(lái)此完成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的區(qū)塊管理與更換步驟。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，存儲(chǔ)器管理模塊110b的機(jī)械指令亦可以固件型式儲(chǔ)存于閃存芯片130的特定區(qū)域(例如，閃存中專(zhuān)用于存放系統(tǒng)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)區(qū))中。同樣的，當(dāng)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100運(yùn)作時(shí)，存儲(chǔ)器管理模塊110b的多個(gè)機(jī)器指令會(huì)被載入至緩沖存儲(chǔ)器110d中并且由微處理器單元110a來(lái)執(zhí)行。此外，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，存儲(chǔ)器管理模塊110b亦可以一硬件型式實(shí)施在控制器IIO中。閃存接口模塊110c是耦接至微處理器單元110a并且用以存取閃存芯片130。也就是，欲寫(xiě)入至閃存芯片130的數(shù)據(jù)會(huì)經(jīng)由閃存接口模塊llOc轉(zhuǎn)換為閃存芯片130所能接受的格式。緩沖存儲(chǔ)器110d是耦接至微處理器單元110a并且用以暫時(shí)地儲(chǔ)存系統(tǒng)數(shù)據(jù)(例如邏輯-物理地址對(duì)映表)或者主機(jī)系統(tǒng)200所讀取或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，緩沖存儲(chǔ)器110d為靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(staticrandomaccessmemory，SRAM)。然而，必須了解的是，本發(fā)明不限于此，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DynamicRandomAccessmemory,DRAM)、磁阻式存儲(chǔ)器(MagnetoresistiveRandomAccessMemory,M廳)、相變存儲(chǔ)器(PhaseChangeRandomAccessMemory,PRAM)或其他適合的存儲(chǔ)器亦可應(yīng)用于本發(fā)明。主機(jī)接口模塊110e耦接至微處理器單元110a并且用以接收與識(shí)別主機(jī)系統(tǒng)200所傳送的指令。也就是，主機(jī)系統(tǒng)200所傳送的指令與數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)主機(jī)接口模塊110e來(lái)傳送至微處理器單元110a。在本實(shí)施例中，主機(jī)接口模塊110e為SATA接口。然而，必須了解的是本發(fā)明不限于此，主機(jī)接口模塊110e亦可以是USB接口、IEEE1394接口、PCIExpress接口、MS接口、匪C接口、SD接口、CF接口、IDE接口或其他適合的數(shù)據(jù)傳輸接口。特別是，主機(jī)接口模塊110e會(huì)與連接器120相對(duì)應(yīng)。也就是，主機(jī)接口模塊110e必須與連接器120互相搭配。此外，雖未示出的于本實(shí)施例，但控制器IIO可還包括錯(cuò)誤校正模塊與電源管理模塊等用于控制閃存的一般功能模塊。連接器120用以通過(guò)總線300連接主機(jī)系統(tǒng)200。在本實(shí)施例中，連接器120為SATA連接器。然而，必須了解的是本發(fā)明不限于此，連接器120亦可以是USB連接器、IEEE1394連接器、PCIExpress連接器、MS連接器、匪C連接器、SD連接器、CF連接器、IDE連接器或其他適合的連接器。閃存芯片130是電性連接至控制器110并且用以?xún)?chǔ)存數(shù)據(jù)。在本實(shí)施中閃存芯片130為多層存儲(chǔ)單元(MultiLevelCell,MLC)NAND閃存。然而，必須了解的是，本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，單層存儲(chǔ)單元(SingleLevelCell,SLC)NAND閃存亦可應(yīng)用于本發(fā)明。在本實(shí)施例中閃存芯片130包括第一區(qū)塊面(plane)130a與第二區(qū)塊面130b，第一區(qū)塊面130a與第二區(qū)塊面130b中分別包括多個(gè)物理區(qū)塊。特別是，第一區(qū)塊面與第二區(qū)塊面彼此間可為物理或虛擬的分割。值得一提的是，雖然本實(shí)施例是以?xún)蓚€(gè)區(qū)塊面來(lái)進(jìn)行描述，然而本發(fā)明不限于此，本發(fā)明亦可應(yīng)用于具有任何數(shù)目的區(qū)塊面的閃存芯片。此外，在本實(shí)施例中是以閃存芯片130的一個(gè)閃存晶粒(未標(biāo)示)的第一區(qū)塊面130a與第二區(qū)塊面130b來(lái)進(jìn)行描述，然而本發(fā)明亦可應(yīng)用于具多個(gè)閃存晶粒的閃存芯片。類(lèi)似地，雖然本實(shí)施例是一個(gè)閃存芯片來(lái)描述，但本發(fā)明亦可應(yīng)用于具有多個(gè)閃存芯片的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)。在閃存中物理區(qū)塊為擦除的最小單位。亦即，每一物理區(qū)塊含有最小數(shù)目之一并被擦除的存儲(chǔ)單元。每一物理區(qū)塊通常會(huì)分割為多個(gè)頁(yè)面地址(page)。頁(yè)面地址通常為編程(program)的最小單元。但要特別說(shuō)明的是于有些不同的閃存設(shè)計(jì)，最小的編程單位也可為一個(gè)扇區(qū)(sector)。也就是說(shuō)，一個(gè)頁(yè)面地址中有多個(gè)扇區(qū)并以一個(gè)扇區(qū)為編程的最小單元。換言之，頁(yè)面地址為寫(xiě)入數(shù)據(jù)或讀取數(shù)據(jù)的最小單元。每一頁(yè)面地址通常包括使用者數(shù)據(jù)區(qū)D與冗余區(qū)R。使用者數(shù)據(jù)區(qū)用以?xún)?chǔ)存使用者的數(shù)據(jù)，而冗余區(qū)用以?xún)?chǔ)存系統(tǒng)的數(shù)據(jù)(例如，錯(cuò)誤校正碼(errorcorrectingcode，ECC))。為對(duì)應(yīng)于磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的扇區(qū)(sector)大小，一般而言，使用者數(shù)據(jù)區(qū)D通常為512字節(jié)，而冗余區(qū)R通常為16字節(jié)。也就是，一個(gè)頁(yè)面地址為一個(gè)扇區(qū)。然而，亦可以多個(gè)扇區(qū)形成一個(gè)頁(yè)面地址。在本實(shí)施例中，閃存區(qū)塊的一個(gè)頁(yè)面地址是包括4個(gè)扇區(qū)?！愣?，物理區(qū)塊可由任意數(shù)目的頁(yè)面地址所組成，例如64個(gè)頁(yè)面地址、128個(gè)頁(yè)面地址、256個(gè)頁(yè)面地址等。此外，在第一區(qū)塊面130a或第二區(qū)塊面130b中的物理區(qū)塊通常也可被分組為數(shù)個(gè)區(qū)域(zone)，以區(qū)域來(lái)管理存儲(chǔ)器某種程度上是彼此獨(dú)立地操作以增加操作執(zhí)行的平行程度且簡(jiǎn)化管理的復(fù)雜度。此外，控制器110會(huì)將第一區(qū)塊面130a與第二區(qū)塊面130b中的多個(gè)物理區(qū)塊配置為一個(gè)物理單元來(lái)管理，例如一個(gè)物理單元包括兩個(gè)物理區(qū)塊。由于以物理單元進(jìn)行管理時(shí)，控制器110是以較大的單位(即物理單元)來(lái)維護(hù)邏輯-物理地址對(duì)映表，因此可節(jié)8省所需使用緩沖存儲(chǔ)器110d的空間。特別是，在本實(shí)施例中由于控制器110可以多區(qū)塊面存取(multi-planesaccessing)模式同時(shí)存取第一區(qū)塊面130a與第二區(qū)塊面130b中的特定物理區(qū)塊。也就是說(shuō)，在閃存芯片130中第一區(qū)塊面130a中的特定物理區(qū)塊與第二區(qū)塊面130b的特定物理區(qū)塊可同時(shí)由多區(qū)塊面存取指令來(lái)操作(例如，執(zhí)行寫(xiě)入、讀取與擦除)。因此，在本實(shí)施例中控制器110更會(huì)分別將具有可同時(shí)操作關(guān)系的物理區(qū)塊配置為一個(gè)物理單元。具體來(lái)說(shuō)，在特定閃存芯片電路設(shè)計(jì)上會(huì)使得一些區(qū)塊面可以至少一部分的動(dòng)作時(shí)間重迭(或同步)的方式來(lái)存取數(shù)據(jù)以縮短存取數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。因此，在此稱(chēng)這些可以部分同步方式存取數(shù)據(jù)的特定區(qū)塊面為具有可同時(shí)操作關(guān)系，而以部分同步方式存取數(shù)據(jù)的存取模式稱(chēng)為多區(qū)塊面存取模式。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的閃存芯片的方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2，第一區(qū)塊面130a與第二區(qū)塊面130b的物理區(qū)塊可分別地組成物理單元310-1310-N。圖3A3D是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的在第一區(qū)塊面130a與第二區(qū)塊面130b中物理單元的運(yùn)作示意圖。必須了解的是，在此描述閃存的運(yùn)作時(shí)以"提取"、"搬移"、"交換"、"替換"、"輪替"、"分割"、"劃分"等詞來(lái)操作閃存芯片130的物理區(qū)塊是邏輯上的概念。也就是說(shuō)，閃存的物理區(qū)塊的實(shí)際位置并未更動(dòng)，而是邏輯上對(duì)閃存的物理區(qū)塊進(jìn)行操作。值得一提的是，下述的運(yùn)作是控制器110執(zhí)行存儲(chǔ)器管理模塊110b的機(jī)械指令所完成。圖3A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的閃存芯片的一般區(qū)與替代區(qū)。請(qǐng)參照?qǐng)D3A，在本發(fā)明實(shí)施例中，為了有效率地編程(g卩，寫(xiě)入)數(shù)據(jù)，控制器IIO會(huì)將圖2所示的物理單元在邏輯上分組為一般區(qū)302與替代區(qū)312。在一般區(qū)302中的物理單元310-(1)310-(P)是閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100正常使用的物理單元。也就是說(shuō)，控制器110會(huì)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入至屬于一般區(qū)302的物理單元。在替代區(qū)312中的物理單元310-(P+1)310-(N)是替代物理單元。閃存芯片130于出廠時(shí)會(huì)預(yù)留4%的物理區(qū)塊作為更換使用，也就是說(shuō)，當(dāng)一般區(qū)302中的物理區(qū)塊損毀時(shí)，預(yù)留于替代區(qū)312中的物理區(qū)塊可用以取代損壞的物理區(qū)塊。因此，倘若替代區(qū)312中仍存有可用的物理區(qū)塊時(shí)，當(dāng)發(fā)生物理區(qū)塊損毀時(shí)控制器110可從替代區(qū)312中提取可用的物理區(qū)塊來(lái)更換損毀的物理區(qū)塊。倘若替代區(qū)312中無(wú)可用的物理區(qū)塊時(shí)，當(dāng)發(fā)生物理區(qū)塊損毀時(shí)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100將會(huì)被宣告無(wú)法再使用。一般來(lái)說(shuō)，控制器110會(huì)設(shè)定判斷閃存芯片130是否能繼續(xù)使用的一預(yù)定閾值，倘若當(dāng)替代區(qū)312中可用的物理區(qū)塊的數(shù)目小于此預(yù)定閾值時(shí)則判定無(wú)法再?gòu)奶娲鷧^(qū)312中提取物理區(qū)塊。在本實(shí)施例中，此預(yù)定閾值是設(shè)定為0。然而，在本發(fā)明不限于此，此預(yù)定閾值可設(shè)定為1或大于1的整數(shù)。特別是，在本實(shí)施例中，控制器110可從替代區(qū)312中以物理單元為單位或物理區(qū)塊為單位來(lái)進(jìn)行損壞物理單元或物理區(qū)塊的更換。圖3B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的一般區(qū)與替代區(qū)進(jìn)行區(qū)塊更換的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3B，當(dāng)一般區(qū)302中有物理區(qū)塊發(fā)生損壞時(shí)，本實(shí)施例的控制器110可以?xún)煞N方式來(lái)更換損壞的物理區(qū)塊。例如，假設(shè)第一區(qū)塊面130a的物理區(qū)塊a(1)損壞時(shí)，在第一種方式中，控制器110會(huì)以包括第一區(qū)塊面130a的物理區(qū)塊a(P+l)與第二區(qū)塊面130b的物理區(qū)塊b(P+l)的物理單元310-(P+1)來(lái)更換整個(gè)物理單元310-1(如圖3B的(a)所示)。也就是說(shuō)，之后當(dāng)控制器110需要使用到物理單元310-(1)時(shí)，控制器110會(huì)通過(guò)讀取更換的記錄而使用物理單元310-(P+1)。例如，此更換記錄可記錄于物理單元310-1的物理區(qū)塊的冗余區(qū)中。另外，在第二種方式中，控制器110僅會(huì)將已損壞的第一區(qū)塊面130a的物理區(qū)塊a(l)以物理區(qū)塊a(P+l)更換。也就是說(shuō)，當(dāng)控制器110存取物理單元310-(1)時(shí)，倘若存取的地址為原本物理區(qū)塊a(l)的地址時(shí)則控制器IIO會(huì)更改為存取物理區(qū)塊a(P+l)。類(lèi)似地，例如此更換記錄可記錄于物理區(qū)塊a(l)的冗余區(qū)中。值得一提的是，根據(jù)本實(shí)施例當(dāng)控制器110使用第一種方式更換損壞的區(qū)塊時(shí)，由于被更換的物理單元中仍有正常的物理區(qū)塊(例如，圖3B中所示的物理區(qū)塊b(l))，因此根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制器110會(huì)特別記錄此信息。例如，在本發(fā)明一實(shí)施例中會(huì)在一更換表中記錄此信息，或者亦可使用物理區(qū)塊b(1)的冗余區(qū)來(lái)記錄此信息。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制器110會(huì)使用上述兩種方式來(lái)更換已損壞的物理區(qū)塊，其具體的運(yùn)作方式將在以下結(jié)合圖4詳細(xì)說(shuō)明。在本發(fā)明一實(shí)施例中，當(dāng)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100運(yùn)作時(shí)，控制器110會(huì)將閃存芯片130的一般區(qū)302中的物理單元更分組為系統(tǒng)區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)與備用區(qū)。圖3C是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的一般區(qū)中物理單元的運(yùn)作示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3C，系統(tǒng)區(qū)304包括物理單元310-(1)物理單元310-(S)，數(shù)據(jù)區(qū)306包括物理單元310-(S+l)物理單元310-(S+M)，并且備用區(qū)308包括物理單元310-(S+M+l)物理單元310-(P)。在本實(shí)施例中，上述S、M與P為正整數(shù)，其代表各區(qū)配置的物理區(qū)塊數(shù)量，其可由閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的制造商依據(jù)所使用的閃存的容量而設(shè)定。系統(tǒng)區(qū)304中的物理單元用以記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)，此系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括關(guān)于第一區(qū)塊面130a的區(qū)域數(shù)、每一區(qū)域的物理區(qū)塊數(shù)、每一物理區(qū)塊的頁(yè)面地址數(shù)、記錄邏輯地址與物理地址對(duì)映關(guān)系的邏輯_物理地址對(duì)映表等。數(shù)據(jù)區(qū)306中的物理單元用以?xún)?chǔ)存使用者的數(shù)據(jù)，一般來(lái)說(shuō)就是主機(jī)系統(tǒng)200所存取的邏輯區(qū)塊所對(duì)映的區(qū)塊。備用區(qū)308中的物理區(qū)塊是用以輪替數(shù)據(jù)區(qū)306中的物理單元，因此在備用區(qū)206a中的物理區(qū)塊為空或可使用的區(qū)塊，即無(wú)記錄數(shù)據(jù)或標(biāo)記為已沒(méi)用的無(wú)效數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)區(qū)306與備用區(qū)308的物理區(qū)塊會(huì)以輪替方式來(lái)儲(chǔ)存主機(jī)系統(tǒng)200對(duì)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)IOO寫(xiě)入的數(shù)據(jù)。如前所述，閃存芯片130的物理單元會(huì)以輪替方式提供主機(jī)系統(tǒng)來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，因此控制器110會(huì)提供邏輯單元210-1210-M給主機(jī)系統(tǒng)200以進(jìn)行數(shù)據(jù)存取，并且通過(guò)維護(hù)邏輯-物理地址對(duì)映表(logical-physicaladdressmappingtable)來(lái)記錄邏輯單元所對(duì)映的物理單元。圖3D是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的圖3C中對(duì)物理單元執(zhí)行寫(xiě)入指令的范例示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3D，例如，當(dāng)主機(jī)系統(tǒng)欲寫(xiě)入數(shù)據(jù)至邏輯單元210-1時(shí)，控制器110會(huì)通過(guò)邏輯_物理地址對(duì)映表得知邏輯單元目前是對(duì)映數(shù)據(jù)區(qū)306中的物理單元310-(S+l)。因此，閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100將對(duì)物理單元310-(S+l)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，期間，控制器110會(huì)從備用區(qū)308中提取物理單元310-(S+M+l)來(lái)輪替數(shù)據(jù)區(qū)306的物理單元310-(S+l)。然而，當(dāng)將新數(shù)據(jù)寫(xiě)入至物理單元310-(S+M+1)的同時(shí)，不會(huì)立刻將物理單元310-(S+1)中的所有有效數(shù)據(jù)搬移至物理單元310-(S+M+1)而擦除物理單元310-(S+1)。具體來(lái)說(shuō)，控制器110會(huì)將物理單元310-(S+1)中欲寫(xiě)入頁(yè)面地址之前的有效數(shù)據(jù)(即，頁(yè)P(yáng)0與P1)復(fù)制至物理單元310-(S+M+1)(如圖3D的(a))，并且將新數(shù)據(jù)(即，物理單元310_(S+M+1)的頁(yè)P(yáng)2與P3)寫(xiě)入至物理單元310-(S+M+1)(如圖3D的(b))。此時(shí)，將含有部分的有效舊數(shù)據(jù)與所寫(xiě)入新數(shù)據(jù)的物理單元310-(S+M+1)暫時(shí)地關(guān)聯(lián)為替換物理單元350。此是因?yàn)槲锢韱卧?10-(S+1)中的有效數(shù)據(jù)有可能在下個(gè)操作(例如，寫(xiě)入指令)中變成無(wú)效，因此立刻將物理單元310-(S+1)中的所有有效數(shù)據(jù)搬移至替換物理單元310-(S+M+1)可能會(huì)造成無(wú)謂的搬移。在此實(shí)施例中，物理單元310-(S+1)與替換物理單元310-(S+M+1)的內(nèi)容整合起來(lái)才是所對(duì)映邏輯單元210-1的完整內(nèi)容。這種母子關(guān)系(即，物理單元310-(S+1)與替換物理單元310-(S+M+l))的暫態(tài)關(guān)系可依據(jù)控制器110中緩沖存儲(chǔ)器110d的大小而定，例如在本實(shí)施例中是使用五組來(lái)實(shí)施。暫時(shí)地維持此種暫態(tài)關(guān)系的動(dòng)作一般可稱(chēng)為開(kāi)啟(open)母子區(qū)塊。之后，當(dāng)需要將物理單元310-(S+1)與替換物理單元310-(S+M+1)的內(nèi)容真正合并時(shí)，控制器110才會(huì)將物理單元310-(S+l)與替換物理單元310-(S+M+l)整并為一個(gè)物理單元，由此提升區(qū)塊的使用效率，此合并的動(dòng)作又可稱(chēng)為關(guān)閉(close)母子區(qū)塊。例如，如圖3D的(c)所示，當(dāng)進(jìn)行關(guān)閉母子區(qū)塊時(shí)，控制器110會(huì)將物理單元310-(S+1)中剩余的有效數(shù)據(jù)(即，頁(yè)P(yáng)4PN)復(fù)制至替換物理單元310-(S+M+1)，然后將物理單元310-(S+1)擦除并關(guān)聯(lián)為備用區(qū)308，同時(shí)，將替換物理單元310-(S+M+1)關(guān)聯(lián)為數(shù)據(jù)區(qū)306，并且在邏輯-物理地址對(duì)映表中將邏輯單元210-1的對(duì)映更改為物理單元310-(S+M+1)，由此完成關(guān)閉母子區(qū)塊的動(dòng)作。值得一提的是，由于在本實(shí)施例中每一物理單元是由屬于不同區(qū)塊面的物理區(qū)塊所組成。因此，當(dāng)對(duì)物理單元中的多個(gè)物理區(qū)塊進(jìn)行存取時(shí)，一般來(lái)說(shuō)控制器110必須以多次方式分別對(duì)每一物理區(qū)塊執(zhí)行單區(qū)塊面存取(single-planeaccessing)指令來(lái)完成寫(xiě)入或讀取。此種依次僅存取一個(gè)物理區(qū)塊的模式稱(chēng)為單區(qū)塊面存取模式。然而，如上所述由于在存儲(chǔ)單元制造過(guò)程的電路布圖(layout)時(shí)，屬于不同區(qū)塊面的物理區(qū)塊之間會(huì)有可同時(shí)操作關(guān)系，因此倘若依據(jù)此可同時(shí)操作關(guān)系將對(duì)應(yīng)的物理區(qū)塊分組為一個(gè)物理單元時(shí)，則當(dāng)對(duì)此物理單元中的多個(gè)物理區(qū)塊進(jìn)行存取時(shí)，控制器110就可同時(shí)對(duì)其中的物理區(qū)塊執(zhí)行多區(qū)塊面存取指令來(lái)完成寫(xiě)入或讀取以提升存取的效率。此種同時(shí)對(duì)多個(gè)物理區(qū)塊進(jìn)行存取的方式稱(chēng)為多區(qū)塊面存取模式。因此，在本實(shí)施例中當(dāng)閃存芯片130發(fā)生物理區(qū)塊損壞時(shí)，控制器110會(huì)從替代區(qū)312中優(yōu)先選擇能夠執(zhí)行多區(qū)塊面存取的一個(gè)物理單元來(lái)更換具損壞物理區(qū)塊的物理單元(如圖3B的(a)所示)，由此確保閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100在進(jìn)行壞區(qū)塊更換后仍可以較有效率的多區(qū)塊面存取模式來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出的區(qū)塊管理與更換步驟的流程圖，其中這些步驟是控制器110的微處理器單元110a執(zhí)行存儲(chǔ)器管理模塊110b的機(jī)械指令所完成。必須了解的是，本發(fā)明所提出的區(qū)塊管理步驟不限于圖4所示的執(zhí)行順序，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明的精神任意更動(dòng)區(qū)塊管理步驟的順序。請(qǐng)參照?qǐng)D4，當(dāng)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100連接至主機(jī)系統(tǒng)200并且開(kāi)機(jī)時(shí)，控制器110會(huì)進(jìn)行初始化，其中會(huì)將在第一區(qū)塊面130a與第二區(qū)塊面130b中可藉由使用多區(qū)塊面11單元并且區(qū)分為使用區(qū)302與替代區(qū)312(步驟S401)，特別是在本實(shí)施例中，控制器110還會(huì)將使用區(qū)302區(qū)分為系統(tǒng)區(qū)304、數(shù)據(jù)區(qū)306與備用區(qū)308。接著，在閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100的運(yùn)作過(guò)程中，控制器110會(huì)持續(xù)地判斷在一般區(qū)302中是否有物理區(qū)塊損壞(步驟S403)。具體地說(shuō)，在寫(xiě)入數(shù)據(jù)的例子中控制器110會(huì)確定寫(xiě)入狀態(tài)是否正常，而在讀出數(shù)據(jù)的例子中控制器110會(huì)確定數(shù)據(jù)讀出值是否正確，由此來(lái)決定所存取的物理區(qū)塊是否損壞。倘若當(dāng)控制器iio發(fā)現(xiàn)有物理區(qū)塊損壞時(shí)，則在步驟S405中控制器110會(huì)判斷替代區(qū)312中未損壞的物理單元的數(shù)目是否大于預(yù)定閾值(在本實(shí)施例中此預(yù)定閾值為O，其中此預(yù)定閾值可由使用者自行設(shè)定為其他值，例如1、2或其他適當(dāng)整數(shù)值)，其中所謂未損壞的物理單元表示此物理單元中的所有物理區(qū)塊皆為正常并且可通過(guò)多區(qū)塊面存取模式對(duì)其進(jìn)行存取。具體來(lái)說(shuō)，步驟S405是判斷替代區(qū)312中是否存有足夠的未損壞的物理單元。倘若在替代區(qū)312中未損壞的物理單元的數(shù)目大于預(yù)定閾值(即，替代區(qū)312中存有足夠的未損壞的物理單元的情況)時(shí)，則在步驟S407中控制器IIO會(huì)選擇未損壞的物理單元的其中之一并且以整個(gè)物理單元為單位來(lái)取代已損壞的物理單元，并且在步驟S409中控制器110會(huì)在更換表(未示出的)中記錄相關(guān)的信息。例如，在本發(fā)明一實(shí)施例中在更換表中會(huì)記錄此被取代的物理單元中仍正常的物理區(qū)塊。例如，在本發(fā)明另一實(shí)施例中是在更換表中記錄被更換的物理單元，然后通過(guò)每一物理區(qū)塊中冗余區(qū)內(nèi)的一標(biāo)記來(lái)辨識(shí)仍可使用的物理區(qū)塊。此外，除了使用上述更換表之外，在本發(fā)明另一實(shí)施例中步驟S409亦可在不使用上述更換表下僅利用在未損壞的物理區(qū)塊的冗余區(qū)中記錄一標(biāo)記來(lái)注記此為正常的物理區(qū)塊或在損毀物理區(qū)塊冗余區(qū)中記錄一標(biāo)記來(lái)注記此為損壞的物理區(qū)塊，亦或在兩區(qū)塊中皆加以標(biāo)記，并且當(dāng)控制器100于閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100每次開(kāi)機(jī)而執(zhí)行初始化時(shí)可通過(guò)掃描與讀取物理區(qū)塊的冗余區(qū)而得知物理區(qū)塊的狀態(tài)。倘若在替代區(qū)312中未損壞的物理單元的數(shù)目不大于預(yù)定閾值(即，替代區(qū)312中無(wú)存有足夠的未損壞的物理單元的情況)時(shí)，則在步驟S411中控制器IIO會(huì)通過(guò)更換表的記錄來(lái)判斷替代區(qū)312中是否存有未損壞的物理區(qū)塊。倘若在步驟S411中判斷替代區(qū)312中存有未損壞的物理區(qū)塊時(shí)，則在步驟S413中會(huì)選擇其中一個(gè)未損壞的物理區(qū)塊并且以物理區(qū)塊為單位來(lái)取代已損壞的物理區(qū)塊，并且在步驟S415中控制器110會(huì)在更換表的記錄中刪除所選擇的物理區(qū)塊。倘若在步驟S411中判斷替代區(qū)312中無(wú)存有未損壞的物理區(qū)塊時(shí)，則在步驟S417中控制器IIO會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤訊息告知主機(jī)系統(tǒng)200閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)100已無(wú)法再儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。雖未示出的于圖4中，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可輕易了解圖4的區(qū)塊管理與更換步驟除了在以無(wú)法更換損壞的物理區(qū)塊時(shí)會(huì)結(jié)束圖4的程序外，在接收到關(guān)機(jī)或電源中斷指令時(shí)亦會(huì)結(jié)束圖4的程序。綜上所述，本發(fā)明是在閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)初始化時(shí)將具有可以多區(qū)塊面存取模式進(jìn)行存取的物理區(qū)塊分組為物理單元，由此以多區(qū)塊面存取模式來(lái)對(duì)閃存芯片進(jìn)行存取來(lái)提升存取效率。此外，當(dāng)發(fā)生物理區(qū)塊損壞時(shí)，在替代區(qū)存有可以多區(qū)塊面存取模式進(jìn)行存取的物理單元時(shí)本發(fā)明是以物理單元為單位來(lái)更換具所損壞物理區(qū)塊的物理單元，而能夠繼續(xù)以多區(qū)塊面存取模式進(jìn)行存取。此外，本發(fā)明會(huì)記錄被更換的物理單元中仍可使用的物理區(qū)塊并且當(dāng)發(fā)生物理區(qū)塊損壞而替代區(qū)無(wú)正常的物理單元時(shí)，本發(fā)明會(huì)將所記錄仍可使用的物理區(qū)塊來(lái)更換所損壞的物理區(qū)塊，由此延長(zhǎng)閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)的壽命。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可作若干的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以本發(fā)明的權(quán)利要求為準(zhǔn)。權(quán)利要求一種區(qū)塊管理與更換方法，適用于一閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)具有多個(gè)物理區(qū)塊，該區(qū)塊管理與更換方法包括將所述物理區(qū)塊劃分為多個(gè)物理單元并且分組為一使用區(qū)與一替代區(qū)，其中每一所述物理單位的物理區(qū)塊可藉由使用一多區(qū)塊面存取指令來(lái)存?。灰约爱?dāng)屬于該使用區(qū)的物理單元內(nèi)的其中一個(gè)物理區(qū)塊損壞時(shí)，則判斷該替代區(qū)中未損壞的所述物理單元的數(shù)目是否大于一預(yù)定閾值，其中當(dāng)該替代區(qū)中未損壞的所述物理單元的數(shù)目大于該預(yù)定閾值時(shí)，則從該替代區(qū)中選擇未損壞的所述物理單元以所述物理單元為單位來(lái)取代該一般區(qū)中具損壞的所述物理區(qū)塊的所述物理單元并且記錄被取代的所述物理單元中未損壞或損壞的所述物理區(qū)塊，并且當(dāng)該替代區(qū)中未損壞的所述物理單元的數(shù)目不大于該預(yù)定閾值時(shí)，則從該替代區(qū)中選擇未損壞的所述物理區(qū)塊以所述物理區(qū)塊為單位來(lái)取代損壞的所述物理區(qū)塊。2.如權(quán)利要求1所述的區(qū)塊管理與更換方法，還包括將該使用區(qū)劃分為一數(shù)據(jù)區(qū)與一備用區(qū)，其中屬于該備用區(qū)的物理單元是用以與屬于該數(shù)據(jù)區(qū)的物理單元輪替地儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。3.如權(quán)利要求1所述的區(qū)塊管理與更換方法，其中每一物理區(qū)塊具有一冗余區(qū)，并且記錄被取代的所述物理單元中未損壞的所述物理區(qū)塊的步驟包括在未損壞的所述物理區(qū)塊的所述冗余區(qū)中記錄一標(biāo)記。4.如權(quán)利要求1所述的區(qū)塊管理與更換方法，其中記錄被取代的所述物理單元中未損壞的所述物理區(qū)塊的步驟包括在一更換表中記錄未損壞的所述物理區(qū)塊。5.—種控制器，適用于一閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)具有多個(gè)物理區(qū)塊，該控制器包括一微處理器單元；一主機(jī)接口模塊，耦接至該微處理器單元；一閃存接口，耦接至該微處理器單元；一緩沖存儲(chǔ)器，耦接至該微處理器單元；以及一存儲(chǔ)器管理模塊，耦接至該微處理器單元，且具有可由該微處理器單元執(zhí)行的多個(gè)機(jī)器指令，以對(duì)該閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)完成多個(gè)區(qū)塊管理與更換步驟，所述區(qū)塊管理與更換步驟包括將所述物理區(qū)塊劃分為多個(gè)物理單元并且分組為一使用區(qū)與一替代區(qū)，其中每一所述物理單位的物理區(qū)塊可藉由使用一多區(qū)塊面存取指令來(lái)存??；以及當(dāng)屬于該使用區(qū)的物理單元內(nèi)的其中一個(gè)物理區(qū)塊損壞時(shí)，則判斷該替代區(qū)中未損壞的所述物理單元的數(shù)目是否大于一預(yù)定閾值，其中當(dāng)該替代區(qū)中未損壞的所述物理單元的數(shù)目大于該預(yù)定閾值時(shí)，則從該替代區(qū)中選擇未損壞的所述物理單元以所述物理單元為單位來(lái)取代該一般區(qū)中具損壞的所述物理區(qū)塊的所述物理單元并且記錄被取代的所述物理單元中未損壞或損壞的所述物理區(qū)塊，并且當(dāng)該替代區(qū)中未損壞的所述物理單元的數(shù)目不大于該預(yù)定閾值時(shí)，則從該替代區(qū)中選擇未損壞的所述物理區(qū)塊以所述物理區(qū)塊為單位來(lái)取代損壞的所述物理區(qū)塊。6.如權(quán)利要求5所述的控制器，還包括將該使用區(qū)劃分一數(shù)據(jù)區(qū)與一備用區(qū)，其中屬于該備用區(qū)的物理單元是用以與屬于該數(shù)據(jù)區(qū)的物理單元輪替地儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。7.如權(quán)利要求5所述的控制器，其中每一所述物理區(qū)塊具有一冗余區(qū)，并且記錄被取代的所述物理單元中未損壞的所述物理區(qū)塊的步驟包括在未損壞的所述物理區(qū)塊的所述冗余區(qū)中記錄一標(biāo)記。8.如權(quán)利要求5所述的控制器，其中記錄被取代的所述物理單元中未損壞的所述物理區(qū)塊的步驟包括在一更換表中記錄未損壞的所述物理區(qū)塊。9.如權(quán)利要求5所述的控制器，其中該閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)為一隨身盤(pán)、一快閃存儲(chǔ)卡或一固態(tài)硬盤(pán)。10.—種閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，包括多個(gè)物理區(qū)塊；一連接器；以及一控制器，電性連接至所述物理區(qū)塊與該連接器，該控制器會(huì)執(zhí)行一存儲(chǔ)器管理模塊的多個(gè)機(jī)器指令以完成多個(gè)區(qū)塊管理與更換步驟，所述區(qū)塊管理與更換步驟包括將所述物理區(qū)塊劃分為多個(gè)物理單元并且分組為一使用區(qū)與一替代區(qū)，其中每一所述物理單位的物理區(qū)塊可藉由使用一多區(qū)塊面存取指令來(lái)存取；以及當(dāng)屬于該使用區(qū)的物理單元內(nèi)的其中一個(gè)物理區(qū)塊損壞時(shí)，則判斷該替代區(qū)中未損壞的所述物理單元的數(shù)目是否大于一預(yù)定閾值，其中當(dāng)該替代區(qū)中未損壞的所述物理單元的數(shù)目大于該預(yù)定閾值時(shí)，則從該替代區(qū)中選擇未損壞的所述物理單元以所述物理單元為單位來(lái)取代該一般區(qū)中具有損壞的所述物理區(qū)塊的所述物理單元并且記錄被取代的所述物理單元中未損壞或損壞的所述物理區(qū)塊，并且當(dāng)該替代區(qū)中未損壞的所述物理單元的數(shù)目不大于該預(yù)定閾值時(shí)，則從該替代區(qū)中選擇未損壞的所述物理區(qū)塊以所述物理區(qū)塊為單位來(lái)取代損壞的所述物理區(qū)塊。11.如權(quán)利要求io所述的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，還包括將該使用區(qū)區(qū)分為一數(shù)據(jù)區(qū)與一備用區(qū)，其中屬于該備用區(qū)的物理單元是用以與屬于該數(shù)據(jù)區(qū)的物理單元輪替地儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。12.如權(quán)利要求10所述的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中每一所述物理區(qū)塊具有一冗余區(qū)，并且記錄被取代的所述物理單元中未損壞的所述物理區(qū)塊的步驟包括在未損壞的所述物理區(qū)塊的所述冗余區(qū)中記錄一標(biāo)記。13.如權(quán)利要求IO所述的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中記錄被取代的所述物理單元中未損壞的所述物理區(qū)塊的步驟包括在一更換表中記錄未損壞的所述物理區(qū)塊。14.如權(quán)利要求IO所述的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述物理區(qū)塊屬于多個(gè)區(qū)塊面，并且每一所述物理單元由屬于不同所述區(qū)塊面的至少兩個(gè)物理區(qū)塊所組成。15.如權(quán)利要求14所述的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述區(qū)塊面屬于一個(gè)閃存晶粒。16.如權(quán)利要求14所述的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述區(qū)塊面屬于多個(gè)閃存晶粒。17.如權(quán)利要求16所述的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述閃存晶粒屬于多個(gè)閃存芯片。18.如權(quán)利要求16所述的閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述閃存晶粒屬于一個(gè)閃存芯片。全文摘要一種用于閃存的區(qū)塊管理與更換方法、閃存儲(chǔ)存系統(tǒng)及其控制器。該方法包括將閃存的多個(gè)物理區(qū)塊劃分為多個(gè)物理單元并且分組為使用區(qū)與替代區(qū)，其中每一物理單位中的物理區(qū)塊可藉由使用多區(qū)塊面存取指令來(lái)存取。此方法也包括當(dāng)使用區(qū)的物理單元的物理區(qū)塊損壞時(shí)，倘若替代區(qū)中存有好的物理單元時(shí)，則以物理單元為單位來(lái)更換已損壞的物理單元并且記錄被取代的物理單元中未損壞的物理區(qū)塊。倘若替代區(qū)中無(wú)存有好的物理單元時(shí)，若有好的物理區(qū)塊則以物理區(qū)塊為單位來(lái)更換已損壞的物理區(qū)塊。由此，提升閃存的存取效能且延長(zhǎng)閃存的壽命。文檔編號(hào)G06F12/02GK101727397SQ20081016908公開(kāi)日2010年6月9日申請(qǐng)日期2008年10月20日優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日發(fā)明者葉志剛,朱健華,顏鴻圣申請(qǐng)人:群聯(lián)電子股份有限公司