JPH11305954A - 半導体記憶装置及び半導体記憶装置の書き換え制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 書き換え命令に対する処理に要する時間を短
縮する。 【解決手段】 半導体ディスク装置は、ホストインタフ
ェース１２、マイクロコントローラ１４、バッファメモ
リ１６、記憶媒体１８及びブロック位置管理部２０とを
含んで構成されている。記憶媒体１８は、１対の半導体
メモリチップＡ₁、Ｂ₁ が複数組（Ｎ組）設けられてい
る。一方の半導体メモリチップに書き換え命令が入力さ
れると、書き換え対象のセクタを含むブロックを構成す
る全てのセクタのデータをバッファメモリ１６に転送す
る。バッファメモリ１６では書き換え対象のセクタのデ
ータを書き換え、バッファメモリ１６に転送されたデー
タは、他方の半導体メモリチップの消去済み領域のブロ
ックに転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置及
び半導体記憶装置の書き換え制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、主記憶装置の補助記憶装置と
して電源を切った場合でも記憶されている情報が保持さ
れるフラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリを用い
た半導体ディスク装置が提案されている。図１４（Ａ）
に示されるように、半導体ディスク装置は、ホストイン
タフェース１２、マイクロコントローラ１４、バッファ
メモリ１６及びフラッシュメモリで構成された記憶媒体
１５を含んで構成されている。

【０００３】マイクロコントローラ１４は、ホストと半
導体ディスク装置との間でホストインタフェース１２を
介して行うデータ授受を制御する。

【０００４】記憶媒体１５は、図１４（Ｂ）に示される
ように、複数（例えば８個）のセクタ３０Ａ〜３０Ｈで
構成されるブロックが複数備えられており、消去動作は
ブロック単位で行われる。なお、１個のセクタは、デー
タの書き換え等を行うときの最小単位であり、例えば５
１２バイトで構成されている。

【０００５】ホストからデータの書き換え命令が出力さ
れた場合の半導体ディスク装置の動作を図１５を参照し
て説明する。

【０００６】ホストから出力されたデータの書き換え命
令が入力されると、マイクロコントローラ１４は書き換
え対象のセクタを算出する。すなわち、書き換え対象の
セクタが記憶媒体１５のいずれのブロックに存在してい
るかを特定する。

【０００７】次に、書き換え対象のセクタを含むブロッ
クを構成する全てのセクタ３０Ａ〜３０Ｈのデータをバ
ッファメモリ１６に転送する。これにより、書き換え対
象のセクタを含むブロックのデータが読み出され、バッ
ファメモリ１６に書き込まれる。書き換え対象のセクタ
を含むブロックを構成する全てのセクタ３０Ａ〜３０Ｈ
のデータがバッファメモリ１６に転送された後、バッフ
ァメモリ１６内で書き換え対象のセクタのデータをホス
トからの指示に従って書き換える。

【０００８】続いて、バッファメモリ１６にデータを転
送した記憶媒体１５のブロックのデータを消去する。こ
の記憶媒体１５は、消去動作がブロック単位で行われる
ため、例えば１個のブロックが８個のセクタ３０Ａ〜３
０Ｈで構成されている場合には、８セクタ分のデータが
同時に消去される。

【０００９】さらに、バッファメモリ１６に転送された
データを記憶媒体１５の該当ブロックに転送する。すな
わち、一旦データを消去したブロックに再度転送する。
これにより、データが書き換えられたセクタを含むブロ
ックのデータが書き換えられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、バッファメモリ内でデータが書き換えられた
セクタを含むブロックのデータを再度転送する前に、転
送先であるブロックのデータを一旦消去し、その後転送
しなければならない。これにより、データの書き換え命
令に対する処理に多大な時間を要する、という問題があ
る。

【００１１】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、書き換え命令に対する処理に要する時間を
短縮することができる半導体記憶装置及び半導体記憶装
置の書き換え制御方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、複数のセクタによって構成
されるブロック単位で各々データ消去が可能な１対の半
導体記憶媒体と、前記半導体記憶媒体に記憶されたデー
タのブロック位置を示すブロック位置管理情報を記憶す
るブロック位置管理部と、データを一時的に記憶するバ
ッファメモリと、一方の半導体記憶媒体のセクタに対す
る書き換え命令が入力された場合に、前記ブロック位置
管理部のブロック位置管理情報に基づいて書き換え対象
のセクタを含むブロック位置を判断し、前記一方の半導
体記憶媒体の書き換え対象のセクタを含むブロックの前
記バッファメモリへのデータの転送、書き換え命令に基
づく書き換え対象のセクタのデータの書き換え、前記バ
ッファメモリから他方の半導体記憶媒体の消去済みブロ
ックへのデータの転送、及び前記一方の半導体記憶媒体
におけるブロック単位でのデータの消去を制御する制御
部と、を有している。

【００１３】請求項１に記載の発明の半導体記憶媒体
は、複数のセクタから構成されるブロックに対し、ブロ
ック単位でデータの消去が可能となっている。半導体記
憶媒体としては、フラッシュメモリを使用することがで
きる。また、半導体記憶装置には、半導体記憶媒体に記
憶されたデータのブロック位置を示すブロック位置管理
情報を記憶するブロック位置管理部、及びデータを一時
的に記憶するバッファメモリが設けられている。ブロッ
ク位置管理部は、各々のデータが記憶されたブロック位
置管理情報を記憶している。バッファメモリに一時的に
記憶されるデータとしては、書き換え命令に関するデー
タ（例えば、コマンド、書き換え対象のセクタ番号、書
き換えデータ等）や半導体記憶媒体に記憶されたデータ
がある。

【００１４】さらに、半導体記憶装置には、１対の半導
体記憶媒体の一方の半導体記憶媒体のセクタに対する書
き換え命令が入力された場合に、書き換え命令に対する
処理を制御する制御部が設けられている。この制御部は
ブロック位置管理部のブロック位置管理情報に基づいて
書き換え対象のセクタを含むブロック位置を判断し、一
方の半導体記憶媒体における書き換え対象のセクタを含
むブロックのバッファメモリへのデータの転送、書き換
え命令に基づく書き換え対象のセクタのデータの書き換
え、バッファメモリから他方の半導体記憶媒体の消去済
みブロックへのデータの転送、及び一方の半導体記憶媒
体からバッファメモリに転送されたブロック単位でのデ
ータの消去等を制御する。

【００１５】請求項１に記載の発明では、データを書き
換えるときに、一方の半導体記憶媒体からデータを読み
出し、バッファメモリでデータを書き換え、他方の半導
体記憶媒体に書き換えたデータを転送できるので、ホス
トからのデータの書き換え命令に対する処理に要する時
間を短縮することができる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１の発明
において、前記１対の半導体記憶媒体において前記消去
済みブロックのブロック数の均等化を実行する消去済み
ブロック制御手段をさらに備えたことを特徴としてい
る。この消去済みブロック制御手段は、請求項１の発明
の制御部内に設けてもよく、また制御部と別体に設けて
もよい。

【００１７】１対の半導体記憶媒体の一方の半導体記憶
媒体のセクタに対する書き換え命令が連続して入力され
た場合等には、書き換え対象のセクタを含むブロックの
データを転送するべき消去済みブロックが他方の半導体
記憶媒体に存在しないことがある。この場合には、一方
の半導体記憶媒体からバッファメモリに転送されたデー
タを他方の半導体記憶媒体に転送することができない。
そこで、請求項２に記載の発明の半導体記憶装置には、
１対の半導体記憶媒体における消去済みブロックのブロ
ック数の均等化を実行する消去済みブロック制御手段が
設けられている。

【００１８】消去済みブロック制御手段は、消去済みブ
ロックが存在しない他方の半導体記憶媒体のブロックの
データを一方の半導体記憶媒体の消去済みブロックに転
送し、その後他方の半導体記憶媒体の一方の半導体記憶
媒体にデータを転送したブロックのデータをブロック単
位で消去して消去済みブロックを生成する。これによ
り、消去済みブロックのブロック数の均等化を図ること
ができる。

【００１９】請求項３に記載の発明は、請求項２の発明
において、前記消去済みブロックのブロック数の均等化
を所定時間以上のアイドル状態を認識した場合に実行す
ることを特徴としている。

【００２０】書き換え命令が入力された後に消去済みブ
ロックのブロック数の均等化を実行する場合には、均等
化の実行中は入力された書き換え命令に対する処理が中
断されることになる。そこで、請求項３に記載の発明で
は、所定時間以上のアイドル状態を認識した場合に、す
なわちホストから半導体記憶装置へのアクセスが所定時
間以上ない場合に、消去済みブロックのブロック数の均
等化を実行する。すなわち、書き換え命令が入力される
前に消去済みブロックのブロック数の均等化を実行す
る。これにより、書き換え命令に対する処理を中断させ
ることなく書き換え命令に対する処理を行うことができ
る。

【００２１】請求項４に記載の発明は、複数のセクタに
よって構成されるブロック単位で各々データ消去が可能
な１対の半導体記憶媒体の一方の半導体記憶媒体のセク
タに対する書き換え命令が入力された場合に、前記一方
の半導体記憶媒体の書き換え対象のセクタを含むブロッ
クのデータを一時的にデータを記憶するバッファメモリ
に転送しながら、前記バッファメモリにおいて書き換え
対象のセクタのデータを書き換え、かつ書き換えたデー
タを書き換え対象外のセクタのデータと共に他方の半導
体記憶媒体の消去済みブロックに転送し、前記他方の半
導体記憶媒体へのデータの転送終了後に前記一方の半導
体記憶媒体における転送済みのデータをブロック単位で
消去する、ことを特徴としている。

【００２２】請求項４に記載の発明によれば、１対の半
導体記憶媒体の一方の半導体記憶媒体のセクタに対する
書き換え命令が入力された場合に、まず書き換え対象の
セクタを含むブロックを構成する全てのセクタのデータ
を順次バッファメモリに転送する処理を開始する。バッ
ファメモリに転送されたデータが書き換え対象のセクタ
のデータである場合には書き換え命令によって指示され
た書き換えデータに基づいてデータを書き換え、書き換
えたデータを他方の半導体記憶媒体の消去済みブロック
に転送し、書き換え対象外である場合には書き換えずに
他方の半導体記憶媒体の消去済みブロックに転送する。
これにより、一方の半導体記憶媒体におけるブロックの
消去動作の終了を待たずに消去済みブロックに書き換え
たデータを書き込むことができる。また、このとき書き
換え対象のセクタを含むブロックのバッファメモリへの
データの転送は、バッファメモリから他方の半導体記憶
媒体の消去済みブロックへのデータの転送と並行して行
われる。これにより、書き換え命令に対する処理に要す
る時間を短縮することができる。

【００２３】請求項５に記載の発明は、請求項４の発明
において、前記１対の半導体記憶媒体の一方の半導体記
憶媒体のセクタに対する書き換え命令が入力され、他方
の半導体記憶媒体に消去済みブロックが存在しない場合
に、該他方の半導体記憶媒体に消去済みブロックを生成
した後にデータを転送することを特徴としている。

【００２４】請求項５に記載の発明は、請求項２に記載
の発明と同様に、データを転送するべき半導体記憶媒体
に消去済みブロックが存在しない場合に、１対の半導体
記憶媒体におけるそれぞれの消去済みブロックのブロッ
ク数の均等化を実行する。均等化を実行することによ
り、データを転送するべき半導体記憶媒体に消去済みブ
ロックが生成される。こうして消去済みブロックのブロ
ック数の均等化を実行した後にデータの転送を開始す
る。

【００２５】従って、常時、一方の半導体記憶媒体にお
けるブロックの消去動作の終了を待たずに消去済みブロ
ックにデータを書き込むことができると共に、書き換え
対象のセクタを含むブロックのバッファメモリへのデー
タの転送がバッファメモリから他方の半導体記憶媒体の
消去済みブロックへのデータの転送と並行して行われる
ので、書き換え命令に対する処理に要する時間を短縮す
ることができる。

【００２６】請求項６に記載の発明は、請求項４または
請求項５の発明において、所定時間以上のアイドル状態
を認識した場合に、該１対の半導体記憶媒体における消
去済みブロックのブロック数の均等化を実行することを
特徴としている。

【００２７】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の発明と同様に、書き換え命令が入力される前のアイド
ル状態が所定時間以上継続したことを認識した場合に、
１対の半導体記憶媒体のそれぞれの消去済みブロックの
ブロック数の均等化を実行する。これにより、書き換え
命令に対する処理実行時に書き換え対象のセクタを含む
ブロックのデータを転送するべき半導体記憶媒体に消去
済みブロックが存在しないことがないので、書き換え命
令に対する処理を円滑に行うことができる。これによ
り、書き換え命令に対する処理が中断されることがない
ので、処理に要する時間をより短縮することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、図面
を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

【００２９】図１に示されるように、本第１の実施の形
態に係る半導体ディスク装置１０は、ホストインタフェ
ース１２、マイクロコントローラ１４、バッファメモリ
１６、記憶媒体１８及びブロック位置管理部２０とを含
んで構成されている。

【００３０】マイクロコントローラ１４は、ホストと半
導体ディスク装置１０との間でホストインタフェース１
２を介して行うデータ授受を制御する。

【００３１】図２に示されるように、記憶媒体１８に
は、１対の半導体メモリチップＡ₁ 、Ｂ₁ が複数組（Ｎ
組）設けられている。これらの半導体メモリチップＡ₁
〜Ａ_N、Ｂ₁ 〜Ｂ_N は、電源を切った場合にでも記憶さ
れているデータを保持することができるフラッシュメモ
リ等の不揮発性半導体メモリチップで構成されている。

【００３２】また、１対の半導体メモリチップＡ₁ 〜Ａ
_N 、Ｂ₁ 〜Ｂ_N は、それぞれ異なるポート２２Ａ、２２
Ｂを介してバッファメモリ１６に接続されている。

【００３３】半導体メモリチップＡ₁ 〜Ａ_N 、Ｂ₁ 〜Ｂ
_N は、データが記憶された記憶済み領域２６と、データ
が記憶されていない消去済み領域２８を備えている。こ
れらの記憶済み領域２６及び消去済みブロック２８のそ
れぞれには、図３に示されるように複数（本実施の形態
では８個）のセクタ３０Ａ〜３０Ｈによって構成された
ブロック２６Ａ、２６Ｂ、・・・、２８Ａ、２８Ｂ、・
・・が設けられている。なお、図３及び後述する図５で
は、データが記憶されたセクタ３０Ａ〜３０Ｈを斜線で
示している。

【００３４】次に、本第１の実施の形態のマイクロコン
トローラ１４による制御ルーチンを図４を参照して説明
する。

【００３５】まず、ステップ１００では、ホストから出
力された書き換え命令を取り込み、バッファメモリ１６
に記憶する。これにより、バッファメモリ１６には書き
換え命令のコマンド、書き換え対象のセクタ番号、及び
書き換えデータが記憶される。次のステップ１０２で
は、ブロック位置管理部２０のブロック位置管理情報に
基づき、書き換え対象のセクタを算出する。すなわち、
書き換え対象のセクタが記憶済み領域２６のブロック２
６Ａ、２６Ｂ、・・・のいずれに存在しているかを特定
する。

【００３６】以下では、図６（Ａ）、（Ｂ）に示される
ように、書き換え対象のセクタが半導体メモリチップＡ
₁ のブロック２６Ａに含まれており、このブロック２６
Ａを構成するセクタ３０Ａ〜３０Ｈのデータをバッファ
メモリ１６を介して半導体メモリチップＢ₁ の消去済み
領域２８のブロック２８Ａに転送する場合を例として説
明する。

【００３７】ステップ１０４では、書き換え対象のセク
タを含むブロック２６Ａを構成するセクタ３０Ａ〜３０
Ｈのデータのバッファメモリ１６への転送を開始する。
これにより、ブロック２６Ａを構成するセクタ３０Ａ〜
３０Ｈのデータは順次セクタ毎にバッファメモリ１６に
転送される。

【００３８】続いて、ステップ１０６では、書き換え対
象のセクタを含むブロック２６Ａが存在する半導体メモ
リチップＡ₁ と対となっている半導体メモリチップＢ₁
に消去済み領域２８が存在するか否かを判定する。この
ステップ１０６において、半導体メモリチップＢ₁ に消
去済み領域２８が存在していると判定された場合には、
ステップ１０８に移行する。

【００３９】ステップ１０８では、１セクタ分のデータ
の転送が終了したか否かを判定する。ステップ１０８に
おいて、１セクタ分のデータの転送が終了したと判定さ
れた場合には、ステップ１１０で転送されたデータが書
き換え対象のセクタのデータであるか否かを判定する。
ステップ１１０において、バッファメモリ１６に書き換
え対象のセクタのデータが転送されたと判定された場合
には、ホストからの書き換え命令に従い、ステップ１１
２で書き換え対象のセクタのデータを書き換えてステッ
プ１１４に移行する。一方、ステップ１１０において、
バッファメモリ１６に書き換え対象のセクタ以外のセク
タのデータが転送されたと判定された場合には、データ
の書き換えを行わずにステップ１１４に移行する。

【００４０】次のステップ１１４では、バッファメモリ
１６に転送されたセクタのデータを半導体メモリチップ
Ｂ₁ の消去済み領域２８のブロック２８Ａに転送する。

【００４１】ステップ１１６では、データの書き換えが
施された書き換え対象のセクタを含むブロック２６Ａを
構成するセクタ３０Ａ〜３０Ｈの全てのデータが半導体
メモリチップＢ₁ のブロック２８Ａに転送されたか否か
を判定する。このステップ１１６でデータの転送が終了
していないセクタが存在すると判定された場合には、次
のセクタのデータのバッファメモリ１６への転送を指示
してステップ１０８に移行する。一方、書き換え対象の
セクタを含むブロック２６Ａを構成するセクタ３０Ａ〜
３０Ｈの全てのデータがブロック２８Ａに転送されたと
判定された場合には、ステップ１１８に移行する。バッ
ファメモリ１６からブロック２８Ａへのデータの転送が
終了することにより、このブロック２８Ａには書き換え
られたデータが書き込まれ、記憶済み領域２６の一部を
形成する（図６（Ｂ）では、記憶済み領域２６の一部と
して形成されたブロックを符号２６Ｘで図示）。

【００４２】なお、半導体メモリチップＡ₁ のブロック
２６Ａからバッファメモリ１６へのデータの転送、及び
バッファメモリ１６から半導体メモリチップＢ₁ のブロ
ック２８Ａへのデータの転送はセクタ毎に実行されるた
め、半導体メモリチップＡ₁からバッファメモリ１６へ
の１ブロックのデータの転送、及びバッファメモリ１６
から半導体メモリチップＢ₁ への１ブロックのデータの
転送は並行して行われる（図５参照）。

【００４３】次のステップ１１８では、バッファメモリ
１６に転送した半導体メモリチップＡ₁ のブロック２６
Ａのデータを消去する。これにより、ブロック２６Ａは
データが記憶されていない状態となり、新たに消去済み
領域２８の一部として形成される（図６（Ｂ）では、消
去済み領域２８の一部として形成されたブロックを符号
２８Ｘで図示）。ステップ１２０では、ブロック位置管
理部２０によるブロック位置管理情報を更新する。すな
わち、転送されたデータが半導体メモリチップＢ₁ のブ
ロック２６Ｘに格納されていることを記憶して本制御ル
ーチンを終了する。

【００４４】これに対して、ステップ１０６において書
き換え対象のセクタを含むブロック２６Ａが存在する半
導体メモリチップＡ₁ と対となっている半導体メモリチ
ップＢ₁ に消去済み領域２８が存在しないと判定された
場合には、ステップ１２２に移行する。ステップ１２２
乃至ステップ１２６については、前述したステップ１０
８乃至ステップ１１２と同様であるので説明を省略す
る。

【００４５】ステップ１２８では、半導体メモリチップ
Ａ₁ の書き換え対象のセクタを含むブロック２６Ａを構
成するセクタ３０Ａ〜３０Ｈの全てのデータがバッファ
メモリ１６に転送されたか否かを判定する。このステッ
プ１２８でデータの転送が終了していないセクタが存在
すると判定された場合には、次のセクタのデータのバッ
ファメモリ１６への転送を指示してステップ１２２に移
行し、前述した処理を繰り返し実行する。一方、書き換
え対象のセクタを含むブロック２６Ａを構成するセクタ
３０Ａ〜３０Ｈの全てのデータが転送されたと判定され
た場合には、ステップ１３０に移行する。

【００４６】ステップ１３０では、バッファメモリ１６
に転送した半導体メモリチップＡ₁の記憶済み領域２６
のブロック２６Ａのデータを消去する。次のステップ１
３２では、バッファメモリ１６に記憶されたセクタ３０
Ａ〜３０Ｈのデータを半導体メモリチップＡ₁ のブロッ
ク２６Ａに転送する。すなわち、ブロック２６Ａのデー
タを消去した後に、再度同一のブロック２６Ａにデータ
を転送して書き込む。

【００４７】以上のように、記憶媒体１８は１対の半導
体メモリチップＡ₁ 、Ｂ₁ が複数組（Ｎ組）設けられて
いることにより、対となった半導体メモリチップの一方
の半導体メモリチップの記憶済み領域のブロックにおけ
るデータの消去動作の終了を待たずに、バッファメモリ
１６から対となった半導体メモリチップの他方の半導体
メモリチップの消去済み領域のブロックへのデータの転
送を開始することができると共に、一方の半導体メモリ
チップの記憶済み領域のブロックからバッファメモリへ
のデータ転送がバッファメモリから他方の半導体メモリ
チップの消去済み領域のブロックへのデータ転送と並行
して行われるので、ホストから出力される書き換え命令
に対する処理に要する時間を短縮することができる。
［第２の実施の形態］次に、第２の実施の形態を説明す
る。本第２の実施の形態は、第１の実施の形態と略同様
の構成であるため、図７乃至図１０において同一構成部
分には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

【００４８】図８（Ａ）に示されるように、第１の実施
の形態において例えば一方の半導体メモリチップＡ₁ か
らバッファメモリ１６を介して他方の半導体メモリチッ
プＢ ₁ に連続してデータを転送した場合等には、他方の
半導体メモリチップＢ₁ の消去済み領域２８のブロック
２８Ａ、２８Ｂ、・・・が徐々に減少する。最終的に
は、図８（Ｂ）に示されるように、他方の半導体メモリ
チップＢ₁ に消去済み領域２８が存在しなくなる。そこ
で、本第２の実施の形態に係る半導体ディスク装置で
は、図７に示されるように、以下で説明する書き換えを
制御するマイクロコントローラ１４Ａと、消去済みブロ
ック制御部４０とを設けている。

【００４９】続いて、第２の実施の形態のマイクロコン
トローラ１４Ａによる制御ルーチンを図９を参照して説
明する。なお、図９の制御ルーチンにおいて第１の実施
の形態の制御ルーチン（図４参照）と同一部分には同一
符号を付し、説明を省略する。また、第２の実施の形態
においても第１の実施の形態と同様の例を用いて説明す
る。

【００５０】ステップ１０２において、書き換え対象の
セクタを算出した後、次のステップ１０６では、書き換
え対象のセクタを含むブロック２６Ａが存在する半導体
メモリチップＡ₁ と対となっている半導体メモリチップ
Ｂ₁ に消去済み領域２８が存在するか否かを判定する。
このステップ１０６において、半導体メモリチップＢ ₁
に消去済み領域２８が存在していないと判定された場合
には、ステップ１３０に移行する。ステップ１３０で
は、マイクロコンピュータ等で構成された消去済みブロ
ック制御部４０に均等化処理の実行を指示する信号を出
力する。

【００５１】ここで、図１０を参照して均等化処理につ
いて説明する。

【００５２】マイクロコントローラ１４Ａから出力され
た信号が消去済みブロック制御部４０に入力されると、
図１０に示すルーチンが起動され、ステップ１４０では
消去済み領域２８が存在しない半導体メモリチップＢ₁
からデータが記憶された複数のブロック２６Ａ、２６
Ｂ、２６Ｃのデータをバッファメモリ１６に転送する。
次に、ステップ１４２では、バッファメモリ１６に転送
されたブロック２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃのデータを半導
体メモリチップＡ₁ の消去済み領域２８のブロック２８
Ａ、２８Ｂ、２８Ｃに転送する。続いて、ステップ１４
４では、バッファメモリ１６にデータを転送した半導体
メモリチップＢ₁ のブロック２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃの
データを消去すると共に、ブロック位置管理部２０のブ
ロック位置管理情報を更新する。これにより、半導体メ
モリチップＢ₁ には新たに消去済み領域が形成される
（図８（Ｃ）参照）。なお、データを転送して消去する
ブロックの数は、データの書き換えを行うブロックの数
以上であればよい。

【００５３】図９の制御ルーチンのステップ１３２で
は、均等化処理が終了したか否かを判定する。これは、
消去済みブロック制御部４０における均等化処理の実行
中は、書き換え命令に対する処理が一時的に中断するこ
とを考慮している。ステップ１３２において均等化処理
が終了していると判定された場合には、ステップ１０４
に移行して第１の実施の形態と同様の処理を実行する。

【００５４】こうしてデータを転送するべき半導体メモ
リチップＢ₁ に消去済み領域２８が存在しない場合に
は、均等化処理を実行することによって消去済み領域２
８が生成されるので、常時、対となる半導体メモリチッ
プの一方の半導体メモリチップの記憶済み領域のブロッ
クにおけるデータの消去動作の終了を待たずに、バッフ
ァメモリから他方の半導体メモリチップの消去済み領域
のブロックへのデータの転送を開始することができると
共に、一方の半導体メモリチップの記憶済み領域のブロ
ックからバッファメモリへのデータ転送がバッファメモ
リから他方の半導体メモリチップの消去済み領域のブロ
ックへのデータ転送と並行して行われるので、ホストか
ら出力される書き換え命令に対する処理に要する時間を
短縮することができる。

【００５５】なお、上記では、消去済みブロック制御部
４０をマイクロコントローラ１４Ａとは別体として設け
た例について説明したが、消去済みブロック制御部４０
の均等化処理をマイクロコントローラ１４Ａで実行する
ようにしてもよい。 ［第３の実施の形態］次に、第３の実施の形態を説明す
る。本第３の実施の形態は、第１の実施の形態及び第２
の実施の形態と略同様の構成であるため、同一構成部分
には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

【００５６】前述した第２の実施の形態では、書き換え
対象のセクタを含むブロックが存在する半導体メモリチ
ップと対となっている半導体メモリチップに消去済み領
域が存在しない場合に消去済みブロック制御部によって
消去済み領域のブロック数の均等化処理を実行してい
る。しかし、書き換え命令を入力した後に均等化処理を
実行しているため、均等化処理の実行中は書き換え命令
に対する処理を一時中断する必要がある。そこで、第３
の実施の形態に係る半導体ディスク装置では、図１１に
示されるように、以下で説明する書き換え処理を実行す
るマイクロコントローラ１４Ｂを設けると共に、マイク
ロコンピュータ等で構成された消去済みブロック制御部
４０にタイマー４２を配設し、消去済み領域２８のブロ
ック数の均等化処理を所定以上のアイドル状態を認識し
た場合に実行している。

【００５７】本第３の実施の形態のマイクロコントロー
ラ１４Ｂの制御ルーチンを図１２を参照して説明する。
なお、図４及び図９における制御ルーチンと同一部分に
は同一符号を付し、説明を省略する。

【００５８】まず、ステップ１５０では、書き換え命令
が入力されたか否かを判定する。このステップ１５０に
おいて書き換え命令が入力されていないと判定された場
合、すなわち半導体ディスク装置がアイドル状態である
場合には、ステップ１５２に移行する。ステップ１５２
では、消去済みブロック制御部４０にアイドル信号を出
力する。これにより、図１３に示されるルーチンが起動
する。ここで、図１３を参照してアイドル信号出力後の
消去済みブロック制御部４０の作動について説明する。

【００５９】まず、ステップ１６０では、アイドル信号
の出力後、タイマー４２等により所定時間が経過したか
否かを判定する。これにより、半導体ディスク装置にお
けるアイドル状態の継続時間を判定することができる。
このステップ１６０において所定時間が経過していると
判定された場合には、ステップ１６２に移行して半導体
メモリチップＡ₁ の消去済み領域２８のブロック数と、
半導体メモリチップＢ ₁ の消去済み領域２８のブロック
数の均等化処理を実行する。均等化処理については、第
２の実施の形態（図１０参照）と同様であるので説明を
省略する。

【００６０】図１２の制御ルーチンのステップ１５４で
は、均等化処理が終了したか否かを判定する。このステ
ップ１５４で均等化処理が終了していると判定された場
合には、ステップ１００に移行して前述と同様の処理を
行う。すなわち、本第３の実施の形態に係る半導体ディ
スク装置では、書き換え命令が入力される前に均等化処
理を実行するようになっている。

【００６１】これにより、ホストからの書き換え命令に
対する処理を一時中断することなく、処理を円滑に行う
ことができる。従って、書き換え命令に対する処理に要
する時間を更に短縮することができる。

【００６２】なお、本第３の実施の形態では、半導体デ
ィスク装置のアイドル状態の継続を認識するタイマー４
２によって消去済みブロック制御部４０の作動を直接制
御する例について説明したが、タイマーをマイクロコン
トローラに設け、アイドル状態が所定時間経過したか否
かを判断し、経過したときに消去済みブロック制御部４
０に均等化処理を実行させる信号を出力してもよい。ま
た、アイドル状態が所定時間経過したかの判断と均等化
処理とをマイクロコントローラで実行するようにしても
よい。

【００６３】また、本実施の形態では、１対の半導体メ
モリのそれぞれにおける消去済み領域のブロックの数が
同一になるように均等化処理を実行する場合を例として
説明したが、ブロック数は必ずしも同一に限定されるも
のではない。

【００６４】さらに、半導体メモリチップの記憶済み領
域及び消去済み領域のブロックが８個のセクタで構成さ
れた場合を例として説明したが、数値はこれに限定され
るものではない。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１、４の発明
によれば、１対の半導体記憶媒体を備えたので、一方の
半導体記憶媒体におけるデータの消去動作の終了を待た
ずに、バッファメモリから他方の半導体記憶媒体の消去
済みブロックへのデータの転送を開始することができる
と共に、一方の半導体記憶媒体からバッファメモリへの
データ転送がバッファメモリから他方の半導体記憶媒体
の消去済みブロックへのデータ転送と並行して行われる
ので、ホストから出力される書き換え命令に対する処理
に要する時間を短縮することができる、という優れた効
果を有する。

【００６６】また、請求項２、５の発明によれば、１対
の半導体記憶媒体における消去済みブロックを生成する
均等化処理を行うようにしたので、消去済みブロックが
存在しなくてもデータの転送を行うことができる、とい
う優れた効果を有する。

【００６７】さらに、請求項３、６の発明によれば、所
定時間以上のアイドル状態を認識したときに消去済みブ
ロックを生成する均等化処理を行うようにしたので、書
き換え命令に対する処理を円滑に行うことができる、と
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る半導体ディスク装置の
概略ブロック図である。

【図２】記憶媒体の内部構成を示す概略構成図である。

【図３】記憶媒体に備えられた半導体メモリチップの詳
細を示す構成図である。

【図４】第１の実施の形態に係る半導体ディスク装置の
制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】書き換え命令に対する処理を示す説明図であ
る。

【図６】（Ａ）は書き換え命令出力前の半導体メモリを
示しており、（Ｂ）は書き換え命令に対する処理終了後
の半導体メモリを示す概略構成図である。

【図７】第２の実施の形態に係る半導体ディスク装置の
概略ブロック図である。

【図８】（Ａ）は書き換え命令出力前の半導体メモリを
示しており、（Ｂ）は一方の半導体メモリチップから他
方の半導体メモリチップへのデータ転送が連続して行わ
れた場合の半導体メモリを示しており、（Ｃ）は消去済
みブロック制御部による均等化処理実行後の半導体メモ
リを示す概略構成図である。

【図９】第２の実施の形態に係る半導体ディスク装置の
制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図１０】消去済みブロック制御部における均等化処理
ルーチンを示すフローチャートである。

【図１１】第３の実施の形態に係る半導体ディスク装置
の概略ブロック図である。

【図１２】第３の実施の形態に係る半導体ディスク装置
の制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図１３】消去済みブロック制御部の作動ルーチンを示
すフローチャートである。

【図１４】従来の半導体ディスク装置の概略ブロック図
である。

【図１５】従来の半導体ディスク装置における書き換え
命令に対する処理を示す説明図である。

【符号の説明】

１８ 記憶媒体（半導体記憶媒体） ２０ ブロック位置管理部 ２６ 記憶済み領域 ２８ 消去済み領域（消去済みブロック） ４０ 消去済みブロック制御部（消去済みブロック制
御手段） ４２ タイマー Ａ₁ 〜Ａ_N 、Ｂ₁ 〜Ｂ_N 半導体メモリチップ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のセクタによって構成されるブロッ
   ク単位で各々データ消去が可能な１対の半導体記憶媒体
   と、 前記半導体記憶媒体に記憶されたデータのブロック位置
   を示すブロック位置管理情報を記憶するブロック位置管
   理部と、 データを一時的に記憶するバッファメモリと、 一方の半導体記憶媒体のセクタに対する書き換え命令が
   入力された場合に、前記ブロック位置管理部のブロック
   位置管理情報に基づいて書き換え対象のセクタを含むブ
   ロック位置を判断し、前記一方の半導体記憶媒体の書き
   換え対象のセクタを含むブロックの前記バッファメモリ
   へのデータの転送、書き換え命令に基づく書き換え対象
   のセクタのデータの書き換え、前記バッファメモリから
   他方の半導体記憶媒体の消去済みブロックへのデータの
   転送、及び前記一方の半導体記憶媒体におけるブロック
   単位でのデータの消去を制御する制御部と、 を有する半導体記憶装置。
2. 【請求項２】 前記１対の半導体記憶媒体において前記
   消去済みブロックのブロック数の均等化を実行する消去
   済みブロック制御手段をさらに備えたことを特徴とする
   請求項１記載の半導体記憶装置。
3. 【請求項３】 前記消去済みブロックのブロック数の均
   等化を所定時間以上のアイドル状態を認識した場合に実
   行することを特徴とする請求項２記載の半導体記憶装
   置。
4. 【請求項４】 複数のセクタによって構成されるブロッ
   ク単位で各々データ消去が可能な１対の半導体記憶媒体
   の一方の半導体記憶媒体のセクタに対する書き換え命令
   が入力された場合に、 前記一方の半導体記憶媒体の書き換え対象のセクタを含
   むブロックのデータを一時的にデータを記憶するバッフ
   ァメモリに転送しながら、前記バッファメモリにおいて
   書き換え対象のセクタのデータを書き換え、かつ書き換
   えたデータを書き換え対象外のセクタのデータと共に他
   方の半導体記憶媒体の消去済みブロックに転送し、 前記他方の半導体記憶媒体へのデータの転送終了後に前
   記一方の半導体記憶媒体における転送済みのデータをブ
   ロック単位で消去する、 ことを特徴とする半導体記憶装置の書き換え制御方法。
5. 【請求項５】 前記１対の半導体記憶媒体の一方の半導
   体記憶媒体のセクタに対する書き換え命令が入力され、
   他方の半導体記憶媒体に消去済みブロックが存在しない
   場合には、該他方の半導体記憶媒体に消去済みブロック
   を生成した後にデータを転送することを特徴とする請求
   項４記載の半導体記憶装置の書き換え制御方法。
6. 【請求項６】 所定時間以上のアイドル状態を認識した
   場合には、１対の半導体記憶媒体における消去済みブロ
   ックのブロック数の均等化を実行することを特徴とする
   請求項４又は請求項５記載の半導体記憶装置の書き換え
   制御方法。