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TWI417888B - An embedded chip system, a method for burning a wafer, and a computer program product - Google Patents

An embedded chip system, a method for burning a wafer, and a computer program product Download PDF

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TWI417888B
TWI417888B TW98129671A TW98129671A TWI417888B TW I417888 B TWI417888 B TW I417888B TW 98129671 A TW98129671 A TW 98129671A TW 98129671 A TW98129671 A TW 98129671A TW I417888 B TWI417888 B TW I417888B
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Sheng Chi Chang
Chih Hsien Wen
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Macpower & Tytech Technology Co Ltd
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嵌入式燒錄晶片系統、燒錄晶片的方法及電腦程式產品
本發明是有關於一種燒錄晶片的方法,特別是指一種燒錄非及閘快閃記憶體的方法。
現今的電腦架構中,一般主機板上都是以表面黏著技術(Surface Mount Technology,SMT)布設有多個晶片,這些晶片中是分別載有不同程式或資訊的快閃記憶體(Flash Memory),而這些程式與資訊皆是可讓電腦順利執行各種工作的重要軟體,例如基本輸入輸出系統(Basic Input Output System,BIOS)、媒體存取控制位址(Media Access Control address,MAC address)等等。
在主機板製作過程中,通常是先將這些快閃記憶體晶片燒錄好,然後再布設到主機板上,但此方式只適用於快閃記憶體中的非或閘快閃記憶體(以下簡稱Nor Flash),用於另一種非及閘快閃記憶體(以下簡稱Nand Flash)時,則因為容易有壞區的問題,導致如果不先得知壞區的位置,就直接把程式燒錄進Nand Flash,就可能會燒錄成一個有缺損的程式,中央處理單元(CPU)日後要執行此缺損的程式時,便很有機會發生嚴重錯誤(fatal error)而當機。
現今解決這個問題的其中一種方法,是先將執行部分開機動作的程式與燒錄動作的程式燒錄進Nor Flash中,然後跟著許多空白的Nand Flash一起布設於主機板上,主機板利用這個Nor Flash進行部分的開機初始化作業,接著再執行燒錄程式,檢查Nand Flash的壞區,並把對應這些Nand Flash的軟體都燒錄進去。
前述方法雖然可以解決燒錄進Nand Flash的程式可能會缺損的問題,但如此一來,載有部分開機動作的程式與燒錄動作的程式的Nor Flash,將在Nand Flash都燒錄完成後,就失去了作用,等於是多裝了一顆沒有功能的晶片,徒增成本。
為了避免燒錄出有缺損的程式,目前還有另一種方式來燒錄Nand Flash,就是直接用一台已接上可供待燒錄之Nand Flash插設的插座(socket)的電腦,對Nand Flash進行燒錄動作,然後再把Nand Flash布設於主機板上,但這種方式相對產生另一個問題,若燒錄Nand Flash的電腦與布設的目標主機板,其軟體環境或硬體環境不相同或是不相容,則生產出來的主機板,會因為其所需求的特定格式化的磁區或特定的檔案管理系統(file management system),而無法讀取Nand Flash中所存的資訊。
因此,本發明之目的,即在提供一種燒錄晶片的方法,其可避免燒錄出載有缺損程式的非及閘快閃記憶體。
於是,本發明燒錄晶片的方法,適用於將一軟體燒錄於要被貼設於一目標主機板上的一非及閘快閃記憶體,該非及閘快閃記憶體具有複數個壞區塊及複數個正常區塊,該方法是包含下述步驟:首先檢查該非及閘快閃記憶體的該等壞區塊的實體位址;接著將該非及閘快閃記憶體的該等正常區塊分割成複數個分割區域;接著依該目標主機板的規格需求來規劃該等分割區域;接著再將該軟體依該目標主機板的規格需求,載入該等分割區域中對應的一分割區域中。
本發明之另一目的,在於提供一種嵌入式燒錄晶片系統,其可避免燒錄出載有缺損程式的非及閘快閃記憶體。
於是,本發明嵌入式燒錄晶片系統適用於將一軟體燒錄於一要被貼設於一目標主機板上的非及閘快閃記憶體,該非及閘快閃記憶體具有複數個壞區塊及複數個正常區塊,該系統包含一記憶單元、一輸入輸出介面單元,及分別電連接該記憶單元與該輸入輸出介面單元的一處理單元;該記憶單元載有該軟體;該輸入輸出介面單元用以供該非及閘快閃記憶體電連接;該處理單元用以先檢查該非及閘快閃記憶體的該等壞區塊的實體位址,並將該非及閘快閃記憶體的該等正常區塊分割成複數個分割區域,接著依該目標主機板的規格需求來規劃該等分割區域,接著再將該軟體依該目標主機板的規格需求,載入於該等分割區域中對應的一分割區域中。
本發明之功效在於,將軟體燒錄於非及閘快閃記憶體前,就已經先做好非及閘快閃記憶體的壞區塊管理,檢查出哪些是壞區塊,哪些是正常區塊,在燒錄軟體時即能避免燒錄在壞區塊中,造成以後從非及閘快閃記憶體裡讀出的資訊或程式是有缺損的。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。
參閱圖1,圖1為本發明嵌入式燒錄晶片系統10之較佳實施例的系統方塊圖。本實施例是一個專用於將電腦運作所須之軟體燒錄於非及閘快閃記憶體(以下簡稱Nand Flash)中的嵌入式系統(embedded system),Nand Flash雖然相較於非或閘快閃記憶體(以下簡稱Nor Flash)有許多優點,如成本低、寫入速度快等等,但由於其製程關係,會約有1%的壞區塊(bad block),所以過去用於燒錄不會有壞區塊問題的Nor Flash之燒錄裝置或燒錄方法,都不再適用於燒錄Nand Flash。
嵌入式燒錄晶片系統10包含一記憶單元13、一輸入輸出介面單元12(I/O interface)、一網路通訊單元11、一使用者介面單元15(user interface,簡稱UI),及分別電連接記憶單元13、輸入輸出介面單元12、網路通訊單元11與使用者介面單元15的一處理單元14。在本實施例中,輸入輸出介面單元12是用以供一待貼設於目標主機板(圖未示)上的Nand Flash 91可拔除地插接,其可將軟體(程式、資訊等等)傳輸至Nand Flash 91中,或者也可將Nand Flash 91中燒錄好的軟體讀取出來。值得一提的是,本實施例的記憶單元13是儲存有用以供處理單元14讀取出並進行開機動作的開機程式133,以及供處理單元14讀取出並進行後續燒錄動作的燒錄程式134,其可以選用硬式磁碟機(HDD)、固態硬碟(SSD)或唯讀型記憶體(ROM)等非揮發性記憶體或是多種非揮發性記憶體的組合,除了前述的程式外還有儲存要燒錄至Nand Flash 91中的軟體131,端看其成本及存放軟體131及燒錄相關的紀錄檔132所需的空間大小來選用合適且低成本的記憶體款式。
在本實施例中,該使用者介面單元15包括了一指示燈151及一按鍵152,該處理單元14可透過控制該指示燈的明滅,來表示該非及閘快閃記憶體91的燒錄狀態,而按鍵組152在本實施例中,則是用以供使用者(或作業機器)在將Nand Flash 91插接上輸入輸出介面單元12後選按,讓處理單元14接收到一用以指示對該非及閘快閃記憶體91進行對應的燒錄動作的指令,此指令的意義為,告知處理單元14 Nand Flash 91已插接好輸入輸出介面單元12,要繼續後面對應的燒錄程序。需要注意的是,在嵌入式燒錄晶片系統10中的使用者介面單元15的應用樣態有許多種,其主要功用在於讓使用者(或作業機器)能得知該非及閘快閃記憶體91的燒錄狀態,並且也可以指示對該非及閘快閃記憶體91進行燒錄動作,此應用樣態不應以本實施例及其對應圖式為限。
該網路通訊單元11可接收由遠端7傳來的指令及對應此指令的軟體,該處理單元14接收到此指令後,便會將此軟體來儲存於記憶單元13中,以供日後燒錄用,因此,使用者可以透過遠端7來對應不同作用的Nand Flash 91,控制嵌入式燒錄晶片系統10所要燒錄的軟體131類別。該網路通訊單元11還可將,嵌入式燒錄晶片系統10於燒錄過程中的相關資訊的紀錄檔132回傳給遠端7,用以供確認或除錯用。
配合圖1參閱圖2。在本實施例中,嵌入式燒錄晶片系統10要燒錄一個與之插接好的Nand Flash 91時,會進行以下步驟:該處理單元14接收到由使用者介面單元15的按鍵組151傳遞過來的指令後,該處理單元14會首先執行步驟201,讀取記憶單元13中所儲存的開機程式133,並進行開機動作;執行完開機動作之後,接著處理單元14讀取記憶單元13中,對應按鍵組151傳遞過來的指令的燒錄程式134,以執行燒錄程式134中所記載的後續燒錄動作。
處理單元14接著依燒錄程式134來執行步驟21,透過輸入輸出介面單元12掃描插接好的Nand Flash 91,並找出且讀取存在Nand Flash 91中的重要資訊區911(Information area)內的損壞區塊表81(Bad Block Table,以下簡稱BBT),此BBT81紀錄有Nand Flash 91中所有的壞區塊及其實體位址,用以供外界要儲存資訊於儲存區912時參照,避免將任何程式或資訊存到壞區塊中。
接著該處理單元14會執行步驟22,該處理單元14依據BBT 81將Nand Flash 91的儲存區912中的每個正常區塊選出,也就是將壞區塊剔除。
接著該處理單元14會執行步驟23,依據目標主機板的規格需求,將Nand Flash 91的儲存區912分割成複數個分割區域(partition),需要注意的是,在本實施例中分割區域的數量為三個,分別是分割區域A、分割區域B及分割區域C,但實際上分割區域的數量及個別之大小,皆需依所要出產的目標主機板的規格需求來作分割,並不以本實施例及其對應圖式為限制。
接著該處理單元14會執行步驟24,依據目標主機板的規格需求,對Nand Flash 91的儲存區912分割好的每個分割區域A、B、C作對應的規劃,詳細地說,處理單元14是對各該分割區域A、B、C作對應的格式化,並建立起一對應的檔案管理系統(file management system),除此之外,還依目標主機板的規格需求來對各該分割區域A、B、C建立一套對應的錯誤檢查修正(Error Checking and Correction,簡稱ECC)機制。
接著該處理單元14會執行步驟25,該處理單元14將該軟體131自該記憶單元13中讀取出,並依據目標主機板的規格需求,指定該軟體載入分割區域B,以將該軟體131透過該輸入輸出介面單元12載入於所選取的分割區域B上,成為燒錄於Nand Flash 91中的軟體131’。需要注意的是,軟體131要載入哪一個分割區域也是需要看目標主機板的規格需求,並不以本實施例為限。
在本實施例中,該處理單元14還執行一步驟28,將該軟體131的類別、所指定的邏輯位址組,以及載有該栓體131’的該等區塊的實體位址等等燒錄相關的資訊,皆編寫成一紀錄檔(Log)132並儲存於該記憶單元13中,供遠端7透過網路通訊單元11隨時來抓取,用以作確認或進一步除錯。
另外,為了更進一步校驗燒錄於Nand Flash 91中的軟體131’正確性,本實施例的處理單元14在執行完步驟25後,還執行步驟26及步驟27。在步驟26中,處理單元14是透過該輸入輸出介面單元12讀取出分割區域B中的軟體131’,並且也自該分割區域B中,載有此軟體131’的複數個資料頁的帶外區913(out of band,簡稱OOB)中內,讀取出相對應此軟體131’的複數個錯誤檢查修正碼,(Error Checking and Correction Code,簡稱ECC碼)。而在步驟27中,處理單元14則根據此錯誤檢查修正碼82,來檢驗由分割區域B中讀取出的軟體131’,與載於記憶單元13的軟體131是否相符,若相符,則判斷出校驗結果正確,若不相符,則判斷出校驗結果不正確,並接著做後續的補救動作或是銷毀動作,此應為熟悉該項技藝者所熟知,在此就不予贅述。
值得一提的是,檢驗由該等區塊上讀取出的軟體131’,與載於記憶單元的軟體131是否相符的方法有很多種,除了可以利用本實施例提到的錯誤修正檢查(ECC)機制外,還有同位元檢查(parity check)等方式,端看目標主機板的規格需求,或是嵌入式燒錄晶片系統10與Nand Flash 91之間的協定,並不以本實施立即其對應圖式為限。
綜合以上所述,本發明之功效在於,在將軟體131燒錄於Nand Flash 91前,就已經先做好Nand Flash 91的壞區塊管理,檢查出哪些是壞區塊,哪些是正常區塊,在燒錄軟體131時即能避免燒錄在壞區塊中,造成以後從Nand Flash 91裡讀出的資訊或程式是有缺損的,另外,嵌入式燒錄晶片系統10還於燒錄完軟體131後,還將燒錄在Nand Flash 91內的軟體131’,與載於記憶單元13的軟體131檢驗看是否相符,以更進一步確認Nand Flash 91內的軟體131’的正確性,除此之外,嵌入式燒錄晶片系統10還可以依照目標主機板的不同規格需求,來將Nand Flash 91作適當的分隔以及後續的格式化。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10...嵌入式燒錄晶片系統
11...網路通訊單元
12...輸入輸出介面單元
13...記憶單元
131...軟體
131’...軟體
132...紀錄檔(Log)
133...開機程式
134...燒錄程式
14...處理單元
15...使用者介面單元(UI)
151...按鍵組
152...指示燈
81...損壞區塊表(BBT)
82...錯誤檢查修正碼(ECC碼)
91...非及閘快閃記憶體
911...重要資訊區(Information area)
912...儲存區
913...帶外區(OOB)
7...遠端
201、202...步驟
21~28...步驟
圖1為本發明嵌入式燒錄晶片系統之較佳實施例的系統方塊圖;及
圖2是嵌入式燒錄晶片系統燒錄一非及閘快閃記憶體(Nand Flash)的步驟流程。
201、202...步驟
21~28...步驟

Claims (20)

  1. 一種燒錄晶片的方法,適用於將一軟體燒錄於要被貼設於一目標主機板上的一非及閘快閃記憶體,該非及閘快閃記憶體具有複數個壞區塊及複數個正常區塊,該方法包含:(A)檢查該非及閘快閃記憶體的該等壞區塊的實體位址;(B)將該非及閘快閃記憶體的該等正常區塊分割成複數個分割區域;(C)依該目標主機板的規格需求來規劃該等分割區域;及(D)將該軟體依該目標主機板的規格需求,載入該等分割區域中對應的一分割區域中。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之燒錄晶片的方法,該步驟(C)中,是依該目標主機板的規格需求來對各該分割區域作對應的格式化,並建立一對應的檔案管理系統。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述之燒錄晶片的方法,還包含一步驟(E):校驗載入於該分割區域中的該軟體。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述之燒錄晶片的方法,其中,該步驟(E)是包括:(E-1)讀取該分割區域中的軟體;及(E-2)檢驗該步驟(E-1)中讀取出的軟體,與該步驟(D)中載入的軟體是否相符,若相符,則校驗結 果正確。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述之燒錄晶片的方法,該步驟(C)中,還依該目標主機板的規格需求來對各該分割區域建立一對應的錯誤檢查修正機制,而該步驟(E-2)中,是讀取該分割區域中,與載有該軟體的複數個資料頁相對應的複數個錯誤檢查修正碼,並根據該等錯誤檢查修正碼,來檢驗該步驟(E-1)中讀取出的軟體,與該步驟(D)中寫入的軟體是否相符。
  6. 依據申請專利範圍第1或2項所述之燒錄晶片的方法,還包含一步驟(F):紀錄步驟(D)中的相關資訊。
  7. 依據申請專利範圍第1~5項中任一項所述之燒錄晶片的方法,其中,該軟體為一程式的片段或一資訊的片段。
  8. 一種載有用於燒錄晶片的一電腦程式之電腦程式產品,當一嵌入式燒錄晶片系統載入該電腦程式並執行後,可完成請求項第1至第7所述之方法。
  9. 一種嵌入式燒錄晶片系統,適用於將一軟體燒錄於要被貼設於一目標主機板上的一非及閘快閃記憶體,該非及閘快閃記憶體具有複數個壞區塊及複數個正常區塊,該系統包含:一記憶單元,載有該軟體;一輸入輸出介面單元,用以供該非及閘快閃記憶體電連接;及一處理單元,分別電連接該記憶單元及該輸入輸出介面單元,用以先檢查該非及閘快閃記憶體的該等壞區塊的實體位址,並將該非及閘快閃記憶體的該等正常區塊分割成複數個分割區域,接著依該目標主機板的規格需求來規劃該等分割區域,接著再將該軟體依該目標主機板的規格需求,載入於該等分割區域中對應的一分割區域中。
  10. 依據申請專利範圍第9項所述之嵌入式燒錄晶片系統,其中,處理單元在規劃該等分割區域時,是依該目標主機板的規格需求來對各該分割區域作對應的格式化,並建立一對應的檔案管理系統。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述之嵌入式燒錄晶片系統,其中,該處理單元還將該軟體及載有該軟體的該分割區域的相關資訊,於該記憶單元中儲存成一紀錄檔。
  12. 依據申請專利範圍第11項所述之嵌入式燒錄晶片系統,還包含一與該處理單元電連接的網路通訊單元,而該處理單元還將該紀錄檔透過該網路通訊單元傳輸予一遠端。
  13. 依據申請專利範圍第9~11項中任一項所述之嵌入式燒錄晶片系統,還包含一與該處理單元電連接的網路通訊單元,該處理單元可透過該網路通訊單元由一遠端接收該軟體,並將該軟體儲存於該記憶單元。
  14. 依據申請專利範圍第10項所述之嵌入式燒錄晶片系統,其中,該處理單元將該軟體燒錄於該分割區域後,還校驗載入於該分割區域上的該軟體是否正確。
  15. 依據申請專利範圍第14項所述之嵌入式燒錄晶片系統,其中,該處理單元將該軟體載入該分割區域後,是透過該輸入輸出介面單元讀取出該分割區域中的軟體,並檢驗該分割區域中的軟體,與載於該記憶單元的軟體是否相符,若相符,則校驗結果正確。
  16. 依據申請專利範圍第15項所述之嵌入式燒錄晶片系統,其中,該處理單元在規劃該等分割區域時,還依該目標主機板的規格需求來對各該分割區域建立一對應的錯誤檢查修正機制,並且在將該軟體載入該分割區域後,是讀取該分割區域中,與載有該軟體的複數個資料頁相對應的複數個錯誤檢查修正碼,並根據該等錯誤檢查修正碼,來檢驗由該區塊上讀取出的軟體,與載於記憶單元的軟體是否相符。
  17. 依據申請專利範圍第9項所述之嵌入式燒錄晶片系統,還包含一與該處理單元電連接的使用者介面單元,該處理單元可透過該使用者介面單元輸出一表示該非及閘快閃記憶體的燒錄狀態的訊息。
  18. 依據申請專利範圍第17項所述之嵌入式燒錄晶片系統,其中,該使用者介面單元是一指示燈,該處理單元可透過控制該指示燈的明滅,來表示該非及閘快閃記憶體的燒錄狀態。
  19. 依據申請專利範圍第9項所述之嵌入式燒錄晶片系統,還包含一與該處理單元電連接的使用者介面單元,該處理單元可透過該使用者介面單元接收到一用以指示對該非及閘快閃記憶體進行燒錄的指令。
  20. 依據申請專利範圍第9~12項中任一項所述之嵌入式燒錄晶片系統,其中,該軟體為一程式的片段或一資訊的片段。
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