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存储器修复方法、存储器控制器与存储器储存装置.pdf

  • 上传人:zhu****_FC
  • 文档编号:6124978
  • 上传时间:2019-04-13
  • 格式:PDF
  • 页数:30
  • 大小:5.70MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201310048377.X

    申请日:

    2013.02.06

    公开号:

    CN103871480A

    公开日:

    2014.06.18

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G11C 29/44申请日:20130206|||公开

    IPC分类号:

    G11C29/44

    主分类号:

    G11C29/44

    申请人:

    群联电子股份有限公司

    发明人:

    林纬; 许祐诚; 郑国义; 张俊彦

    地址:

    中国台湾苗栗县竹南镇群义路1号

    优先权:

    2012.12.07 US 61/734,375

    专利代理机构:

    北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205

    代理人:

    臧建明

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    内容摘要

    本发明提供一种用于可复写式非易失性存储器模组的存储器修复方法、存储器控制器与存储器储存装置。此存储器修复方法包括监控该可复写式非易失性存储器模组的至少其中一部分的磨损程度;以及当可复写式非易失性存储器模组的此其中一部分的磨损程度大于门槛值时,加热此可复写式非易失性存储器模组的此至少其中一部分,其中此可复写式非易失性存储器模组的此至少其中一部分的温度会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间。基此,劣化的可复写式非易失性存储器模组可被适时的修复以避免数据遗失。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种存储器修复方法,用于一可复写式非易失性存储器模组,其特征在于,包括:
    监控该可复写式非易失性存储器模组的至少其中一部分的一磨损程度;以及
    当该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分的该磨损程度大于一门槛值时,加热该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分。

    2.  根据权利要求1所述的存储器修复方法,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分的一温度会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间。

    3.  根据权利要求1所述的存储器修复方法,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组包括一第一可复写式非易失性存储器子模组与一第二可复写式非易失性存储器子模组,该第一可复写式非易失性存储器子模组是由一第一可复写式非易失性存储器芯片与一第一加热器封装而成,并且该第二可复写式非易失性存储器子模组是由一第二可复写式非易失性存储器芯片与一第二加热器封装而成,
    其中监控该可复写式非易失性存储器模组的磨损程度的步骤包括记录该第一可复写式非易失性存储器芯片的一磨损程度值,
    其中当该可复写式非易失性存储器模组的该磨损程度大于该门槛值时,加热该可复写式非易失性存储器模组的步骤包括:
    判断该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是否大于该门槛值;
    倘若该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值大于该门槛值时,将储存在该第一可复写式非易失性存储器芯片上的一数据复制到该第二可复写式非易失性存储器芯片中并且通过该第一加热器加热该第一可复写式非易失性存储器芯片,其中该第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间;以及
    将复制到该第二可复写式非易失性存储器芯片的该数据回存至该第一可复写式非易失性存储器芯片中。

    4.  根据权利要求1所述的存储器修复方法,其特征在于,该可复写式非 易失性存储器模组包括一第一可复写式非易失性存储器子模组,并且该第一可复写式非易失性存储器子模组是由一第一可复写式非易失性存储器芯片与一第一加热器封装而成,
    其中监控该可复写式非易失性存储器模组的磨损程度的步骤包括记录该第一可复写式非易失性存储器芯片的一磨损程度值,
    其中当该可复写式非易失性存储器模组的该磨损程度大于该门槛值时,加热该可复写式非易失性存储器模组的步骤包括:
    判断该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是否大于该门槛值;
    倘若该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值大于该门槛值时,将储存在该第一可复写式非易失性存储器芯片上的一数据复制到一缓冲存储器中并且通过该第一加热器加热该第一可复写式非易失性存储器芯片,其中该第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间;以及
    将复制到该缓冲存储器的该数据回存至该第一可复写式非易失性存储器芯片中。

    5.  根据权利要求1所述的存储器修复方法,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组包括多个实体擦除单元并且每一该些实体擦除单元配置有一加热电路,
    其中监控该可复写式非易失性存储器模组的磨损程度的步骤包括记录每一该些实体擦除单元的一磨损程度值,
    其中当该可复写式非易失性存储器模组的该磨损程度值大于该门槛值时,加热该可复写式非易失性存储器模组的步骤包括:
    判断该些实体擦除单元之中的一第一实体擦除单元的一磨损程度值是否大于该门槛值;
    倘若该第一实体擦除单元的该磨损程度值大于该门槛值时,将储存在该第一实体擦除单元上的一数据复制到该些实体擦除单元之中的一第二实体擦除单元中并且通过对应该第一实体擦除单元的加热电路加热该第一实体擦除单元,其中该第一实体擦除单元会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间;以及
    将复制到该第二实体擦除单元的该数据回存至该第一实体擦除单元中。

    6.  根据权利要求3所述的存储器修复方法,其特征在于,该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是根据该第一可复写式非易失性存储器芯片的一擦除次数、一写入次数、一错误比特数、一错误比特比例及一读取次数的至少其中之一来计算。

    7.  根据权利要求5所述的存储器修复方法,其特征在于,该第一实体擦除单元的该磨损程度值是根据该第一实体擦除单元的一擦除次数、一写入次数、一错误比特数、一错误比特比例及一读取次数的至少其中之一来计算。

    8.  根据权利要求1所述的存储器修复方法,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分为一存储器晶粒或一存储器区块面。

    9.  一种存储器控制器,用于控制一可复写式非易失性存储器模组,其特征在于,包括:
    一主机接口,用以电性连接至一主机系统;
    一存储器接口,用以电性连接至该可复写式非易失性存储器模组;
    一缓冲存储器;以及
    一存储器管理电路,电性连接至该主机接口、该存储器接口与该缓冲存储器,并且用以监控该可复写式非易失性存储器模组的至少其中一部分的一磨损程度,
    其中当该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分的该磨损程度大于一门槛值时,该存储器管理电路指示加热该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分。

    10.  根据权利要求9所述的存储器控制器,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分的一温度会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间。

    11.  根据权利要求9所述的存储器控制器,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组包括一第一可复写式非易失性存储器子模组与一第二可复写式非易失性存储器子模组,该第一可复写式非易失性存储器子模组是由一第一可复写式非易失性存储器芯片与一第一加热器封装而成,并且该第二可复写式非易失性存储器子模组是由一第二可复写式非易失性存储器芯片与一第二加热器封装而成,
    其中在上述监控该可复写式非易失性存储器模组的该至少一部分的该磨损程度的运作中,该存储器管理电路记录该第一可复写式非易失性存储器芯片的一磨损程度值,
    其中在上述当该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的该磨损程度大于该门槛值时,加热该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的运作中,该存储器管理电路会判断该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是否大于该门槛值,其中倘若该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值大于该门槛值时,该存储器管理电路会将储存在该第一可复写式非易失性存储器芯片上的一数据复制到该第二可复写式非易失性存储器芯片中,通过该第一加热器加热该第一可复写式非易失性存储器芯片,并且将复制到该第二可复写式非易失性存储器芯片的该数据回存至该第一可复写式非易失性存储器芯片中,
    其中该第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。

    12.  根据权利要求9所述的存储器控制器,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组包括一第一可复写式非易失性存储器子模组,并且该第一可复写式非易失性存储器子模组是由一第一可复写式非易失性存储器芯片与一第一加热器封装而成,
    其中在上述监控该可复写式非易失性存储器模组的该至少一部分的该磨损程度的运作中,该存储器管理电路记录该第一可复写式非易失性存储器芯片的一磨损程度值,
    其中在上述当该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的该磨损程度大于该门槛值时,加热该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的运作中,该存储器管理电路会判断该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是否大于该门槛值,其中倘若该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值大于该门槛值时,该存储器管理电路会将储存在该第一可复写式非易失性存储器芯片上的一数据复制到该缓冲存储器中,通过该第一加热器加热该第一可复写式非易失性存储器芯片,并且将复制到该缓冲存储器的该数据回存至该第一可复写式非易失性存储器芯片中,
    其中该第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至 摄氏600度之间并且维持一预设时间。

    13.  根据权利要求9所述的存储器控制器,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组包括多个实体擦除单元并且每一该些实体擦除单元配置有一加热电路,
    其中上述在监控该可复写式非易失性存储器模组的磨损程度的运作中,该存储器管理电路会记录每一该些实体擦除单元的一磨损程度值,
    其中在上述当该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的该磨损程度大于该门槛值时,加热该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的运作中,该存储器管理电路会判断该些实体擦除单元之中的一第一实体擦除单元的一磨损程度值是否大于该门槛值,其中倘若该第一实体擦除单元的该磨损程度值大于该门槛值时,该存储器管理电路会将储存在该第一实体擦除单元上的一数据复制到该些实体擦除单元之中的一第二实体擦除单元中,通过对应该第一实体擦除单元的加热电路加热该第一实体擦除单元,并且将复制到该第二实体擦除单元的该数据回存至该第一实体擦除单元中,
    其中该第一实体擦除单元会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。

    14.  根据权利要求11所述的存储器控制器,其特征在于,该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是根据该第一可复写式非易失性存储器芯片的一擦除次数、一写入次数、一错误比特数、一错误比特比例及一读取次数的至少其中之一来计算。

    15.  根据权利要求13所述的存储器控制器,其特征在于,该第一实体擦除单元的该磨损程度值是根据该第一实体擦除单元的一擦除次数、一写入次数、一错误比特数、一错误比特比例及一读取次数的至少其中之一来计算。

    16.  根据权利要求9所述的存储器控制器,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分为一存储器晶粒或一存储器区块面。

    17.  一种存储器储存装置,其特征在于,包括:
    一连接器,用以电性连接至一主机系统;
    一可复写式非易失性存储器模组;以及
    一存储器控制器,具有一缓冲存储器且电性连接至该连接器与该可复写式非易失性存储器模组,
    其中该存储器控制器用以监控该可复写式非易失性存储器模组的至少其中一部分的一磨损程度,
    其中当该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分的该磨损程度大于一门槛值时,该存储器控制器指示加热该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分。

    18.  根据权利要求17所述的存储器储存装置,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分的一温度会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间。

    19.  根据权利要求17所述的存储器储存装置,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组包括一第一可复写式非易失性存储器子模组与一第二可复写式非易失性存储器子模组,该第一可复写式非易失性存储器子模组是由一第一可复写式非易失性存储器芯片与一第一加热器封装而成,并且该第二可复写式非易失性存储器子模组是由一第二可复写式非易失性存储器芯片与一第二加热器封装而成,
    其中在上述监控该可复写式非易失性存储器模组的该至少一部分的该磨损程度的运作中,该存储器控制器记录该第一可复写式非易失性存储器芯片的一磨损程度值,
    其中在上述当该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的该磨损程度大于该门槛值时,加热该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的运作中,该存储器控制器会判断该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是否大于该门槛值,其中倘若该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值大于该门槛值时,该存储器控制器会将储存在该第一可复写式非易失性存储器芯片上的一数据复制到该第二可复写式非易失性存储器芯片中,通过该第一加热器加热该第一可复写式非易失性存储器芯片,并且将复制到该第二可复写式非易失性存储器芯片的该数据回存至该第一可复写式非易失性存储器芯片中,
    其中该第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。

    20.  根据权利要求17所述的存储器储存装置,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组包括一第一可复写式非易失性存储器子模组,并且该第 一可复写式非易失性存储器子模组是由一第一可复写式非易失性存储器芯片与一第一加热器封装而成,
    其中在上述监控该可复写式非易失性存储器模组的该至少一部分的该磨损程度的运作中,该存储器控制器记录该第一可复写式非易失性存储器芯片的一磨损程度值,
    其中在上述当该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的该磨损程度大于该门槛值时,加热该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的运作中,该存储器控制器会判断该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是否大于该门槛值,其中倘若该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值大于该门槛值时,该存储器控制器会将储存在该第一可复写式非易失性存储器芯片上的一数据复制到该缓冲存储器中,通过该第一加热器加热该第一可复写式非易失性存储器芯片,并且将复制到该缓冲存储器的该数据回存至该第一可复写式非易失性存储器芯片中,
    其中该第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。

    21.  根据权利要求17所述的存储器储存装置,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组包括多个实体擦除单元并且每一该些实体擦除单元配置有一加热电路,
    其中上述在监控该可复写式非易失性存储器模组的磨损程度的运作中,该存储器控制器会记录每一该些实体擦除单元的一磨损程度值,
    其中在上述当该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的该磨损程度大于该门槛值时,加热该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中之一的运作中,该存储器控制器会判断该些实体擦除单元之中的一第一实体擦除单元的一磨损程度值是否大于该门槛值,其中倘若该第一实体擦除单元的该磨损程度值大于该门槛值时,该存储器控制器会将储存在该第一实体擦除单元上的一数据复制到该些实体擦除单元之中的一第二实体擦除单元中,通过对应该第一实体擦除单元的加热电路加热该第一实体擦除单元,并且将复制到该第二实体擦除单元的该数据回存至该第一实体擦除单元中,
    其中该第一实体擦除单元会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。

    22.  根据权利要求19所述的存储器储存装置,其特征在于,该第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是根据该第一可复写式非易失性存储器芯片的一擦除次数、一写入次数、一错误比特数、一错误比特比例及一读取次数的至少其中之一来计算。

    23.  根据权利要求21所述的存储器储存装置,其特征在于,该第一实体擦除单元的该磨损程度值是根据该第一实体擦除单元的一擦除次数、一写入次数、一错误比特数、一错误比特比例及一读取次数的至少其中之一来计算。

    24.  根据权利要求17所述的存储器储存装置,其特征在于,该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分为一存储器晶粒或一存储器区块面。

    说明书

    说明书存储器修复方法、存储器控制器与存储器储存装置
    技术领域
    本发明是有关于一种存储器修复方法、存储器控制器与存储器储存装置。背景技术
    数码相机、手机与MP3在这几年来的成长十分迅速,使得消费者对储存媒介的需求也急速增加。由于可复写式非易失性存储器(rewritable non-volatilememory)具有数据非易失性、省电、体积小、无机械结构、读写速度快等特性,最适于便携式电子产品,例如笔记本电脑。固态硬盘就是一种以快闪存储器作为储存媒介的储存装置。因此,近年快闪存储器产业成为电子产业中相当热门的一环。
    图1是现有技术示出的快闪存储器元件的示意图。
    请参照图1,快闪存储器元件1包含用于储存电子的电荷捕捉层(charge traping layer)2、用于施加偏压的控制栅极(Control Gate)3、穿遂氧化层(Tunnel Oxide)4与多晶硅间介电层(Interpoly Dielectric)5。当欲写入数据至快闪存储器元件1时,可通过将电子注入电荷捕捉层2以改变快闪存储器元件1的临界电压,由此定义快闪存储器元件1的数位高低态,而实现储存数据的功能。在此,注入电子至电荷捕捉层2的过程称为程序化。反之,当欲将所储存的数据移除时,通过将所注入的电子从电荷捕捉层2中移除,则可使快闪存储器元件1恢复为未被程序化前的状态。
    在写入与擦除过程中,快闪存储器元件1会随着电子的多次的注入与移除而造成磨损,导致电子写入速度增加并造成临界电压分布变宽。因此,在快闪存储器元件1被程序化后无法被正确地识别其储存状态,而产生错误比特。
    发明内容
    本发明提供一种存储器修复方法、存储器控制器与存储器储存装置,能 够将劣化的存储胞修复,以恢复存储器的储存能力。
    本发明范例实施例的存储器修复方法用于一可复写式非易失性存储器模组。此快闪存储器修复方法包括监控该可复写式非易失性存储器模组的至少其中一部分的磨损程度;以及当可复写式非易失性存储器模组的此其中一部分的磨损程度大于门槛值时,加热此可复写式非易失性存储器模组的此至少其中一部分。
    在本发明的一实施例中,可复写式非易失性存储器模组的此至少其中一部分的温度会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间。
    在本发明的一实施例中,上述的可复写式非易失性存储器模组包括第一可复写式非易失性存储器子模组与第二可复写式非易失性存储器子模组,第一可复写式非易失性存储器子模组是由第一可复写式非易失性存储器芯片与第一加热器封装而成,并且第二可复写式非易失性存储器子模组是由第二可复写式非易失性存储器芯片与第二加热器封装而成。其中监控可复写式非易失性存储器模组的磨损程度的步骤包括记录第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值。其中当可复写式非易失性存储器模组的该磨损程度大于门槛值时,加热可复写式非易失性存储器模组的步骤包括:判断第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值是否大于门槛值;倘若第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值大于门槛值时,将储存在第一可复写式非易失性存储器芯片上的数据复制到第二可复写式非易失性存储器芯片中并且通过第一加热器加热第一可复写式非易失性存储器芯片,其中第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间;以及将复制到第二可复写式非易失性存储器芯片的数据回存至第一可复写式非易失性存储器芯片中。
    在本发明的一实施例中,上述的可复写式非易失性存储器模组包括第一可复写式非易失性存储器子模组,并且第一可复写式非易失性存储器子模组是由第一可复写式非易失性存储器芯片与第一加热器封装而成。其中监控可复写式非易失性存储器模组的磨损程度的步骤包括记录第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值。其中当可复写式非易失性存储器模组的磨损程度大于门槛值时,加热可复写式非易失性存储器模组的步骤包括:判断第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值是否大于门槛值;倘若第一可复 写式非易失性存储器芯片的磨损程度值大于门槛值时,将储存在第一可复写式非易失性存储器芯片上的数据复制到缓冲存储器中并且通过第一加热器加热第一可复写式非易失性存储器芯片,其中第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间;以及将复制到缓冲存储器的该数据回存至第一可复写式非易失性存储器芯片中。
    在本发明的一实施例中,上述的可复写式非易失性存储器模组包括多个实体擦除单元并且每一实体擦除单元配置有一加热电路。其中监控可复写式非易失性存储器模组的磨损程度的步骤包括记录每一实体擦除单元的磨损程度值。其中当可复写式非易失性存储器模组的磨损程度值大于门槛值时,加热可复写式非易失性存储器模组的步骤包括:判断此些实体擦除单元之中的一第一实体擦除单元的磨损程度值是否大于门槛值;倘若第一实体擦除单元的磨损程度值大于门槛值时,将储存在第一实体擦除单元上的数据复制到此些实体擦除单元之中的第二实体擦除单元中并且通过对应第一实体擦除单元的加热电路加热第一实体擦除单元,其中第一实体擦除单元会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间;以及将复制到第二实体擦除单元的数据回存至第一实体擦除单元中。
    在本发明的一实施例中,上述的第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值是根据第一可复写式非易失性存储器芯片的擦除次数、写入次数、错误比特数、错误比特比例及读取次数的至少其中之一来计算。
    在本发明的一实施例中,上述的第一实体擦除单元的磨损程度值是根据第一实体擦除单元的擦除次数、写入次数、错误比特数、错误比特比例及读取次数的至少其中之一来计算。
    在本发明的一实施例中,上述可复写式非易失性存储器模组的至少其中一部分为一存储器晶粒(die)或一存储器区块面(plane)。
    本发明范例实施例的存储器控制器用于控制可复写式非易失性存储器模组并且包括主机接口、存储器接口、缓冲存储器与存储器管理电路。主机接口用以电性连接至主机系统,存储器接口用以电性连接至可复写式非易失性存储器模组,并且存储器管理电路电性连接至主机接口、存储器接口与缓冲存储器。存储器管理电路用以监控可复写式非易失性存储器模组的至少其中一部分的磨损程度。当该可复写式非易失性存储器模组的该至少其中一部分 的磨损程度大于门槛值时,存储器管理电路指示加热可复写式非易失性存储器模组的此至少其中一部分。
    在本发明的一实施例中,上述的可复写式非易失性存储器模组包括第一可复写式非易失性存储器子模组与第二可复写式非易失性存储器子模组,第一可复写式非易失性存储器子模组是由第一可复写式非易失性存储器芯片与第一加热器封装而成,并且第二可复写式非易失性存储器子模组是由第二可复写式非易失性存储器芯片与第二加热器封装而成。在上述监控此可复写式非易失性存储器模组的至少一部分的磨损程度的运作中,存储器管理电路记录第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值。在上述当可复写式非易失性存储器模组的至少其中之一的磨损程度大于门槛值时,加热可复写式非易失性存储器模组的此至少其中之一的运作中,存储器管理电路会判断第一可复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是否大于该门槛值。倘若第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值大于门槛值时,存储器管理电路会将储存在第一可复写式非易失性存储器芯片上的数据复制到第二可复写式非易失性存储器芯片中,通过第一加热器加热第一可复写式非易失性存储器芯片,并且将复制到第二可复写式非易失性存储器芯片的数据回存至第一可复写式非易失性存储器芯片中,第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。
    在本发明的一实施例中,上述的可复写式非易失性存储器模组包括第一可复写式非易失性存储器子模组,并且第一可复写式非易失性存储器子模组是由第一可复写式非易失性存储器芯片与第一加热器封装而成。在上述监控可复写式非易失性存储器模组的至少一部分的磨损程度的运作中,存储器管理电路记录第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值。在上述当可复写式非易失性存储器模组的至少其中之一的磨损程度大于门槛值时,加热可复写式非易失性存储器模组的至少其中之一的运作中,存储器管理电路会判断第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值是否大于门槛值,其中倘若第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值大于该门槛值时,存储器管理电路会将储存在第一可复写式非易失性存储器芯片上的数据复制到缓冲存储器中,通过第一加热器加热第一可复写式非易失性存储器芯片,并且将复制到缓冲存储器的该数据回存至第一可复写式非易失性存储器芯片中,其 中第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。
    在本发明的一实施例中,上述的可复写式非易失性存储器模组包括多个实体擦除单元并且每一实体擦除单元配置有一加热电路。在监控该可复写式非易失性存储器模组的磨损程度的运作中,存储器管理电路会记录每一实体擦除单元的磨损程度值。在上述当可复写式非易失性存储器模组的至少其中之一的磨损程度大于门槛值时,加热可复写式非易失性存储器模组的至少其中之一的运作中,存储器管理电路会判断此些实体擦除单元之中的第一实体擦除单元的磨损程度值是否大于门槛值,其中倘若第一实体擦除单元的磨损程度值大于此门槛值时,存储器管理电路会将储存在第一实体擦除单元上的数据复制到此些实体擦除单元之中的第二实体擦除单元中,通过对应此第一实体擦除单元的加热电路加热第一实体擦除单元,并且将复制到第二实体擦除单元的数据回存至第一实体擦除单元中,其中第一实体擦除单元会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。
    本发明范例实施例的存储器储存装置包括连接器、可复写式非易失性存储器模组与存储器控制器。连接器用以电性连接至主机系统。存储器控制器具有缓冲存储器且电性连接至连接器与可复写式非易失性存储器模组。此外,存储器控制器用以监控可复写式非易失性存储器模组的至少其中一部分的磨损程度。当可复写式非易失性存储器模组的至少其中一部分的磨损程度大于门槛值时,存储器控制器指示加热此可复写式非易失性存储器模组的至少其中一部分。
    在本发明的一实施例中,上述的可复写式非易失性存储器模组包括第一可复写式非易失性存储器子模组与第二可复写式非易失性存储器子模组,第一可复写式非易失性存储器子模组是由第一可复写式非易失性存储器芯片与第一加热器封装而成,并且第二可复写式非易失性存储器子模组是由第二可复写式非易失性存储器芯片与第二加热器封装而成。在上述监控此可复写式非易失性存储器模组的至少一部分的磨损程度的运作中,存储器管理电路记录第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值。在上述当可复写式非易失性存储器模组的至少其中之一的磨损程度大于门槛值时,加热可复写式非易失性存储器模组的此至少其中之一的运作中,存储器控制器会判断第一可 复写式非易失性存储器芯片的该磨损程度值是否大于该门槛值。倘若第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值大于门槛值时,存储器控制器会将储存在第一可复写式非易失性存储器芯片上的数据复制到第二可复写式非易失性存储器芯片中,通过第一加热器加热第一可复写式非易失性存储器芯片,并且将复制到第二可复写式非易失性存储器芯片的数据回存至第一可复写式非易失性存储器芯片中,第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。
    在本发明的一实施例中,上述的可复写式非易失性存储器模组包括第一可复写式非易失性存储器子模组,并且第一可复写式非易失性存储器子模组是由第一可复写式非易失性存储器芯片与第一加热器封装而成。在上述监控可复写式非易失性存储器模组的至少一部分的磨损程度的运作中,存储器控制器记录第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值。在上述当可复写式非易失性存储器模组的至少其中之一的磨损程度大于门槛值时,加热可复写式非易失性存储器模组的至少其中之一的运作中,存储器控制器会判断第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值是否大于门槛值,其中倘若第一可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度值大于该门槛值时,存储器控制器会将储存在第一可复写式非易失性存储器芯片上的数据复制到缓冲存储器中,通过第一加热器加热第一可复写式非易失性存储器芯片,并且将复制到缓冲存储器的该数据回存至第一可复写式非易失性存储器芯片中,其中第一可复写式非易失性存储器芯片会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。
    在本发明的一实施例中,上述的可复写式非易失性存储器模组包括多个实体擦除单元并且每一实体擦除单元配置有一加热电路。在监控该可复写式非易失性存储器模组的磨损程度的运作中,存储器控制器会记录每一实体擦除单元的磨损程度值。在上述当可复写式非易失性存储器模组的至少其中之一的磨损程度大于门槛值时,加热可复写式非易失性存储器模组的至少其中之一的运作中,存储器控制器会判断此些实体擦除单元之中的第一实体擦除单元的磨损程度值是否大于门槛值,其中倘若第一实体擦除单元的磨损程度值大于此门槛值时,存储器控制器会将储存在第一实体擦除单元上的数据复制到此些实体擦除单元之中的第二实体擦除单元中,通过对应此第一实体擦 除单元的加热电路加热第一实体擦除单元,并且将复制到第二实体擦除单元的数据回存至第一实体擦除单元中,其中第一实体擦除单元会被加热至介于摄氏100度至摄氏600度之间并且维持一预设时间。
    基于上述,本范例实施的存储器修复方法、存储器控制器与存储器储存装置能够适时的将劣化的可复写式非易失性存储器模组修复,以恢复存储胞的数据保存能力,由此可靠地储存数据。
    为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
    附图说明
    图1是现有技术示出的快闪存储器元件的示意图;
    图2是本发明范例实施例示出的存储器修复方法的流程图;
    图3是第一范例实施例示出的主机系统与存储器储存装置;
    图4是一范例实施例示出的电脑、输入/输出装置与存储器储存装置的示意图;
    图5是一范例实施例示出的主机系统与存储器储存装置的示意图;
    图6是第一范例实施例示出的存储器储存装置的概要方块图;
    图7A~7B是本发明第一范例实施例示出的封装可复写式非易失性存储器芯片与加热器的示意图;
    图7C~7D是本发明另一范例实施例示出的封装可复写式非易失性存储器芯片与加热器的示意图;
    图8是第一范例实施例示出的存储器控制器的概要方块图;
    图9是本发明第一范例实施例示出的存储器修复方法的流程图;
    图10是本发明第二范例实施例示出的存储器储存装置的概要方块图;
    图11是本发明第二范例实施例示出的实体擦除单元的结构示意图;
    图12是本发明第一范例实施例示出的存储器修复方法的流程图;
    图13是另一范例实施例示出的实体擦除单元的结构示意图。
    附图标记说明:
    1:快闪存储器元件;
    2:电荷捕捉层;
    3:控制栅极;
    4:穿遂氧化层;
    5:多晶硅间介电层;
    S1001、S1003、S1005:存储器修复方法的步骤;
    1000:主机系统;
    1100:电脑;
    1102:微处理器;
    1104:随机存取存储器;
    1106:输入/输出装置;
    1108:系统总线;
    1110:数据传输接口;
    1202:鼠标;
    1204:键盘;
    1206:显示器;
    1208:打印机;
    1212:随身盘;
    1214:存储卡;
    1216:固态硬盘;
    1310:数码相机;
    1312:SD卡;
    1314:MMC卡;
    1316:存储棒;
    1318:CF卡;
    1320:嵌入式储存装置;
    100:存储器储存装置;
    102:连接器;
    104:存储器控制器;
    106:可复写式非易失性存储器模组;
    202:存储器管理电路;
    206:存储器接口;
    252:缓冲存储器;
    254:电源管理电路;
    256:错误检查与校正电路;
    900:存储器储存装置;
    906:可复写式非易失性存储器模组;
    S901、S903、S905、S907、S909:存储器修复方法的步骤;
    S1201、S1203、S1205、S1207、S1209:存储器修复方法的步骤。
    具体实施方式
    在写入与擦除运作过程中,可复写式非易失性存储器模组的部分结构(例如,穿遂氧化层)可能会因为随着电子的多次的注入与移除而造成磨损,导致电子写入速度增加并造成临界电压分布变宽。为了恢复可复写式非易失性存储器模组的储存可靠度,如图2是本发明范例实施例示出的存储器修复方法的流程图,在一范例实施例中,可复写式非易失性存储器模组的至少一部分的磨损程度会被监控(步骤S1001),并且被判断是否超过一门槛值(步骤S1003)。倘若可复写式非易失性存储器模组的此至少一部分的磨损程度被判断超过此门槛值时,加热可复写式非易失性存储器模组的此至少一部分(S1005),以使得可复写式非易失性存储器模组的此至少一部分的温度提升至介于摄氏100度至摄氏600度之间。以下将以数个范例实施例并配合附图来详细描述本发明。
    第一范例实施例
    一般而言,存储器储存装置(也称,存储器储存系统)包括可复写式非易失性存储器模组与控制器(也称,控制电路)。通常存储器储存装置是与主机系统一起使用,以使主机系统可将数据写入至存储器储存装置或从存储器储存装置中读取数据。
    图3是第一范例实施例示出的主机系统与存储器储存装置。
    请参照图3,主机系统1000一般包括电脑1100与输入/输出(input/output、I/O)装置1106。电脑1100包括微处理器1102、随机存取存储器(random access memory,RAM)1104、系统总线1108与数据传输接口1110。输入/输出装置1106包括如图4的鼠标1202、键盘1204、显示器1206 与打印机1208。必须了解的是,图4所示的装置非限制输入/输出装置1106,输入/输出装置1106可更包括其他装置。
    在本发明实施例中,存储器储存装置100是通过数据传输接口1110与主机系统1000的其他元件电性连接。通过微处理器1102、随机存取存储器1104与输入/输出装置1106的运作可将数据写入至存储器储存装置100或从存储器储存装置100中读取数据。例如,存储器储存装置100可以是如图4所示的随身盘1212、存储卡1214或固态硬盘(Solid State Drive,SSD)1216等的可复写式非易失性存储器储存装置。
    一般而言,主机系统1000为可实质地与存储器储存装置100配合以储存数据的任意系统。虽然在本范例实施例中,主机系统1000是以电脑系统来说明,然而,在本发明另一范例实施例中主机系统1000可以是数码相机、摄影机、通信装置、音乐播放器或视频播放器等系统。例如,在主机系统为数码相机(摄影机)1310时,可复写式非易失性存储器储存装置则为其所使用的SD卡1312、MMC卡1314、存储棒(memory stick)1316、CF卡1318或嵌入式储存装置1320(如图5所示)。嵌入式储存装置1320包括嵌入式多媒体卡(Embedded MMC,eMMC)。值得一提的是,嵌入式多媒体卡是直接电性连接于主机系统的主板上。
    图6是第一范例实施例示出的存储器储存装置的概要方块图。
    请参照图6,存储器储存装置100包括连接器102、存储器控制器104与可复写式非易失性存储器模组106。
    在本范例实施例中,连接器102是适用于通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)标准。然而,必须了解的是,本发明不限于此,连接器102也可以是符合并列先进附件(Parallel Advanced Technology Attachment,PATA)标准、电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronic Engineers,IEEE)1394标准、高速周边零件连接接口(Peripheral Component Interconnect Express,PCI Express)标准、安全数位(Secure Digital,SD)接口标准、序列先进附件(Serial Advanced Technology Attachment,SATA)标准、超高速一代(Ultra High Speed-I,UHS-I)接口标准、超高速二代(Ultra High Speed-II,UHS-II)接口标准、存储棒(Memory Stick,MS)接口标准、多媒体储存卡(Multi Media Card,MMC)接口标准、嵌 入式多媒体储存卡(Embedded Multimedia Card,eMMC)接口标准、通用快闪存储器(Universal Flash Storage,UFS)接口标准、小型快闪(Compact Flash,CF)接口标准、整合式驱动电子接口(Integrated Device Electronics,IDE)标准或其他适合的标准。
    存储器控制器104用以执行以硬体型式或韧体型式实作的多个逻辑闸或控制指令,并且根据主机系统1000的指令在可复写式非易失性存储器模组106中进行数据的写入、读取与擦除等运作。
    可复写式非易失性存储器模组106包括第一可复写式非易失性存储器子模组106a与第二可复写式非易失性存储器子模组106b。第一可复写式非易失性存储器子模组106a是由第一可复写式非易失性存储器芯片106-1与第一加热器108-1封装而成,并且第二可复写式非易失性存储器子模组106b是由第二可复写式非易失性存储器芯片106-2与第二加热器108-2封装而成。
    第一可复写式非易失性存储器芯片106-1与第二可复写式非易失性存储器芯片106-2是电性连接至存储器控制器104,并且用以储存主机系统1000所写入的数据。例如,第一可复写式非易失性存储器芯片106-1与第二可复写式非易失性存储器芯片106-2可为单阶存储胞(Single Level Cell,SLC)NAND型快闪、存储器芯片(即,一个存储胞中可储存1个比特数据的快闪存储器芯片)、多阶存储胞(Multi Level Cell,MLC)NAND型快闪、存储器芯片(即,一个存储胞中可储存2个比特数据的快闪存储器芯片模组)、复数阶存储胞(Trinary Level Cell,TLC)NAND型快闪存储器芯片(即,一个存储胞中可储存3个比特数据的快闪存储器芯片)或者其他具有相同特性的存储器芯片。
    第一加热器108-1与第二加热器108-2是电性连接至存储器控制器104并且分别地用以加热第一可复写式非易失性存储器芯片106-1与第二可复写式非易失性存储器芯片106-2。具体来说,第一加热器108-1是被封装在第一可复写式非易失性存储器芯片106-1的下方(如图7A所示)并且第二加热器108-2是被封装在第二可复写式非易失性存储器芯片106-2的下方(如图7B所示)。并且,第一加热器108-1可将第一可复写式非易失性存储器芯片106-1的温度加热至介于摄氏100度与摄氏600度之间并且第二加热器108-2可将第二可复写式非易失性存储器芯片106-2的温度加热至介于摄氏100度 与摄氏600度之间。例如,第一加热器108-1可将第一可复写式非易失性存储器芯片106-1的温度加热至摄氏300度并且第二加热器108-2可将第二可复写式非易失性存储器芯片106-2的温度加热至摄氏300度。值得一提的是,尽管在本范例实施例中,加热器是被封装在可复写式非易失性存储器芯片的下方,但本发明不限于此。例如,在本发明另一范例实施例中,加热器是被封装在可复写式非易失性存储器芯片的上方。此外,在本发明又一实施例中,可复写式非易失性存储器芯片的上方与下方也可同时配置有加热器。再者,在本发明再一实施例中,可复写式非易失性存储器芯片的每一侧皆可配置加热器。
    此外,必须了解的是,尽管在本范例实施例中,加热器会被配置以对整个可复写式非易失性存储器芯片为单位来进行加热,但本发明不限于此。例如,在本发明另一范例实施例中,可复写式非易失性存储器芯片是多个存储器晶粒或存储器区块面所组成,并且多个加热器会对应于此些存储器晶粒或存储器区块面来分别地被配置,以加热对应的存储器晶粒或存储器区块面。
    图8是根据第一范例实施例所示出的存储器控制器的概要方块图。必须了解的是,图8所示的存储器控制器的结构仅为一范例,本发明不以此为限。
    请参照图12,存储器控制器104包括存储器管理电路202、主机接口204与存储器接口206。
    存储器管理电路202用以控制存储器控制器104的整体运作。具体来说,存储器管理电路202具有多个控制指令,并且在存储器储存装置100运作时,此些控制指令会被执行以进行数据的写入、读取与擦除等运作。
    在本范例实施例中,存储器管理电路202的控制指令是以韧体型式来实作。例如,存储器管理电路202具有微处理器单元(未示出)与只读存储器(未示出),并且此些控制指令是被烧录至此只读存储器中。当存储器储存装置100运作时,此些控制指令会由微处理器单元来执行以进行数据的写入、读取与擦除等运作。
    在本发明另一范例实施例中,存储器管理电路202的控制指令也可以程序式储存于可复写式非易失性存储器模组106的特定区域(例如,存储器模组中专用于存放系统数据的系统区)中。此外,存储器管理电路202具有微处理器单元(未示出)、只读存储器(未示出)及随机存取存储器(未示出)。特别是, 此只读存储器具有驱动码,并且当存储器控制器104被智能时,微处理器单元会先执行此驱动码段来将储存于可复写式非易失性存储器模组106中的控制指令载入至存储器管理电路202的随机存取存储器中。之后,微处理器单元会运转此些控制指令以进行数据的写入、读取与擦除等运作。
    此外,在本发明另一范例实施例中,存储器管理电路202的控制指令也可以一硬体型式来实作。例如,存储器管理电路202包括微控制器、存储胞管理电路、存储器写入电路、存储器读取电路、存储器擦除电路与数据处理电路。存储胞管理电路、存储器写入电路、存储器读取电路、存储器擦除电路与数据处理电路是电性连接至微控制器。其中,存储胞管理电路用以管理可复写式非易失性存储器模组106的实体擦除单元;存储器写入电路用以对可复写式非易失性存储器模组106下达写入指令以将数据写入至可复写式非易失性存储器模组106中;存储器读取电路用以对可复写式非易失性存储器模组106下达读取指令以从可复写式非易失性存储器模组106中读取数据;存储器擦除电路用以对可复写式非易失性存储器模组106下达擦除指令以将数据从可复写式非易失性存储器模组106中擦除;而数据处理电路用以处理欲写入至可复写式非易失性存储器模组106的数据以及从可复写式非易失性存储器模组106中读取的数据。
    主机接口204是电性连接至存储器管理电路202并且用以接收与识别主机系统1000所传送的指令与数据。也就是说,主机系统1000所传送的指令与数据会通过主机接口204来传送至存储器管理电路202。在本范例实施例中,主机接口204适用于USB标准。然而,必须了解的是本发明不限于此,主机接口204也可以适用于PATA标准、IEEE1394标准、PCIExpress标准、SD标准、SATA标准、UHS-I接口标准、UHS-I I接口标准、MS标准、MMC标准、eMMC接口标准、UFS接口标准、CF标准、IDE标准或其他适合的数据传输标准。
    存储器接口206是电性连接至存储器管理电路202并且用以存取可复写式非易失性存储器模组106。也就是说,欲写入至可复写式非易失性存储器模组106的数据会通过存储器接口206转换为可复写式非易失性存储器模组106所能接受的格式。
    在本发明一范例实施例中,存储器控制器104还包括缓冲存储器252、 电源管理电路254以及错误检查与校正电路256。
    缓冲存储器252是电性连接至存储器管理电路202并且用以暂存来自于主机系统1000的数据与指令或来自于可复写式非易失性存储器模组106的数据。
    电源管理电路254是电性连接至存储器管理电路202并且用以控制存储器储存装置100的电源。
    错误检查与校正电路256是电性连接至存储器管理电路202并且用以执行错误检查与校正程序以确保数据的正确性。在本范例实施例中,当存储器管理电路202从主机系统1000中接收到写入指令时,错误检查与校正电路256会为对应此写入指令的数据产生对应的错误检查与校正码(Error Checking and Correcting Code,ECC Code),并且存储器管理电路202会将对应此写入指令的数据与对应的错误检查与校正码写入至可复写式非易失性存储器模组106中。之后,当存储器管理电路202从可复写式非易失性存储器模组106中读取数据时会同时读取此数据对应的错误检查与校正码,并且错误检查与校正电路256会依据此错误检查与校正码对所读取的数据执行错误检查与校正程序。具体来说,错误检查与校正电路256会被设计能够校正一数目的错误比特(以下称为最大可校正错误比特数)。例如,最大可校正错误比特数为24。倘若发生在所读取的数据的错误比特的数目不大于24时,错误检查与校正电路256就能够依据错误校正码将错误比特校正回正确的值。反之,错误检查与校正电路256就会回报错误校正失败且存储器管理电路202会将指示数据已遗失的信息传送给主机系统1000。
    在本发明范例实施例中,存储器控制器104(或存储器管理电路202)会监控可复写式非易失性存储器模组106的磨损程度,并且修复可复写式非易失性存储器模组106。具体来说,在本发明范例实施例中,存储器控制器104(或存储器管理电路202)会记录可复写式非易失性存储器芯片的擦除次数以识别可复写式非易失性存储器模组106的磨损程度。此外,存储器控制器104(或存储器管理电路202)会判断可复写式非易失性存储器芯片的擦除次数是否大于一门槛值(以下称为擦除次数门槛值)。倘若可复写式非易失性存储器芯片的擦除次数大于擦除次数门槛值时,存储器控制器104(或存储器管理电路202)会通过对应的加热器来加热可复写式非易失性存储器芯片 以修复可复写式非易失性存储器芯片的存储胞。在本范例实施例中,每当执行擦除指令时,可复写式非易失性存储器芯片的擦除次数会被加1,并且擦除次数门槛值会根据可复写式非易失性存储器芯片的类型来设定,以反映可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度是否已达到会影响数据储存的临界点。
    例如,倘若第一可复写式非易失性存储器芯片106-1的擦除次数大于擦除次数门槛值时,存储器控制器104(或存储器管理电路202)会将储存在第一可复写式非易失性存储器芯片106-1中的数据复制到第二可复写式非易失性存储器芯片106-2,控制加热器108-1来加热第一可复写式非易失性存储器芯片106-1以修复第一可复写式非易失性存储器芯片106-1的存储胞并且之后将所复制的数据恢复至第一可复写式非易失性存储器芯片106-1。
    必须了解的是,尽管在本范例实施例中,可复写式非易失性存储器芯片的擦除次数会用来衡量可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度,但本发明不限于此。例如,可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度也可根据可复写式非易失性存储器芯片的写入次数、错误比特数、错误比特比例或读取次数来衡量。又或者,可复写式非易失性存储器芯片的磨损程度也可以擦除次数、写入次数、错误比特数、错误比特比例与读取次数等参数之中的至少其中两个参数的组合来计算。
    图9是本发明第一范例实施例示出的存储器修复方法的流程图。
    请参照图9,在步骤S901中,可复写式非易失性存储器模组(芯片)的擦除次数会被记录与监控。
    在步骤S903中,可复写式非易失性存储器模组(芯片)的擦除次数是否大于擦除次数门槛值会被判断。
    倘若可复写式非易失性存储器模组(芯片)的擦除次数不大于擦除次数门槛值时,流程会返回步骤S901以继续监控。倘若可复写式非易失性存储器模组(芯片)的擦除次数大于擦除次数门槛值时,在步骤S905中,储存在此可复写式非易失性存储器模组(芯片)中的数据会被复制到一暂存区。例如,在步骤S905中,可复写式非易失性存储器模组(芯片)中的数据会被复制到另一个可复写式非易失性存储器模组(芯片),但本发明不限于此。在本发明另一范例实施例中,可复写式非易失性存储器模组(芯片)中的数据也可被暂时地复 制到缓冲存储器252或其他储存装置中。
    之后,在步骤S907中,可复写式非易失性存储器芯片会被加热,以使得可复写式非易失性存储器芯片的温度提升到摄氏100度至摄氏600度之间。例如,存储器控制器104(或存储器管理电路202)会通过与此可复写式非易失性存储器芯片一起封装的加热器(例如,第一加热器180-1)加热此可复写式非易失性存储器芯片,以致于此可复写式非易失性存储器芯片的温度达到摄氏300度并持续一段预先定义时间(例如,20分钟)。
    之后,在步骤S909中,储存在暂存区的数据会被复制回此可复写式非易失性存储器模组(芯片)中,然后,图9的流程会被终止。
    第二范例实施例
    第二范例实施例的存储器储存装置的结构与第一范例实施例的存储器储存装置是类似,其不同之处在于在第二范例实施例中可复写式非易失性存储器模组的每一实体擦除单元皆配置有加热电路并且存储器控制器(或存储器管理电路)会通过此些加热电路来加热实体擦除单元。以下将使用第一范例实施例的元件标号来说明第二范例实施例与第一范例实施例的差异之处。
    图10是本发明第二范例实施例示出的存储器储存装置的概要方块图。
    请参照图10,存储器储存装置900包括连接器102、存储器控制器104与可复写式非易失性存储器模组906。
    可复写式非易失性存储器模组906电性连接至存储器控制器104且用以储存主机系统1000所写入的数据。可复写式非易失性存储器模组906具有实体擦除单元304(0)~304(R)。例如,实体擦除单元304(0)~304(R)可属于同一个存储器晶粒或者属于不同的存储器晶粒。每一实体擦除单元分别具有复数个实体程序化单元,并且属于同一个实体擦除单元的实体程序化单元可被独立地写入且被同时地擦除。例如,每一实体擦除单元是由128个实体程序化单元所组成。然而,必须了解的是,本发明不限于此,每一实体擦除单元也可由64个实体程序化单元、256个实体程序化单元或其他任意个实体程序化单元所组成。
    更详细来说,实体擦除单元为擦除的最小单位。亦即,每一实体擦除单元含有最小数目之一并被擦除的存储胞。实体程序化单元为程序化的最小单元。即,实体程序化单元为写入数据的最小单元。每一实体程序化单元通常 包括数据比特区与冗余比特区。数据比特区包含多个实体存取地址用以储存使用者的数据,而冗余比特区用以储存系统的数据(例如,控制信息与错误更正码)。在本范例实施例中,每一个实体程序化单元的数据比特区中会包含4个实体存取地址,且一个实体存取地址的大小为512比特组(byte)。然而,在其他范例实施例中,数据比特区中也可包含数目更多或更少的实体存取地址,本发明并不限制实体存取地址的大小以及个数。例如,在一范例实施例中,实体擦除单元为实体区块,并且实体程序化单元为实体页面或实体扇区,但本发明不以此为限。
    在本范例实施例中,可复写式非易失性存储器模组906为TLC NAND型快闪存储器模组,即一个存储胞中可储存至少3个比特数据。然而,本发明不限于此,可复写式非易失性存储器模组906也可是SLC NAND型快闪存储器模组、MLC NAND型快闪存储器模组、其他快闪存储器模组或其他具有相同特性的存储器模组。
    特别是,每一实体擦除单元304(0)~304(R)具有加热电路。例如,如图11所示,一个加热电路是配置在构成一个实体擦除单元的多个存储胞之上。
    在本范例实施例中,存储器控制器104(或存储器管理电路202)会记录与监控每个实体擦除单元的擦除次数,并且倘若其中一个实体擦除单元的擦除次数大于擦除次数门槛值时,存储器控制器104(或存储器管理电路202)会通过对应的加热电路来加热此实体擦除单元,由此提升此实体擦除单元的温度至摄氏100度至摄氏600度之间以修复此实体擦除单元中劣化的存储胞。
    例如,倘若实体擦除单元304(0)的擦除次数大于擦除次数门槛值时,存储器控制器104(或存储器管理电路202)会将储存在实体擦除单元304(0)中的数据复制到一个空的实体擦除单元(例如,实体擦除单元304(R))中,控制配置在实体擦除单元304(0)中的加热电路来加热实体擦除单元304(0)并且之后将复制到实体擦除单元304(R)回存至实体擦除单元304(0)中。
    图12是本发明第二范例实施例示出的存储器修复方法的流程图。
    请参照图12,在步骤S1201中,记录与监控每一实体擦除单元的擦除次数。
    在步骤S1203中,判断是否有任一个实体擦除单元的擦除次数大于擦除次数门槛值。
    倘若每个实体擦除单元的擦除次数都不大于擦除次数门槛值时,则流程返回步骤S1201。倘若其中一个实体擦除单元(以下称为第一实体擦除单元)的擦除次数大于擦除次数门槛值时,在步骤S1205中储存在第一实体擦除单元中的数据会被复制到未储存数据的另一个实体擦除单元(以下称为第二实体擦除单元)中。然而,本发明不限于此。例如,储存在第一实体擦除单元中的数据也可被复制到缓冲存储器252。
    之后,在步骤S1207中,第一实体擦除单元会被加热,以使得第一实体擦除单元的温度上升至摄氏100度至摄氏600度之间。例如,存储器控制器104(或存储器管理电路202)会致能第一实体擦除单元的加热电路,以致于第一实体擦除单元的温度上升至摄氏450度并且维持一预定时间(例如,10分钟)。
    之后,在步骤S1209中,复制到第二实体擦除单的数据会被回存至第一实体擦除单元并且流程会返回至步骤S1201。
    必须了解的是,尽管在本范例实施例中,加热电路是配置在每一实体擦除单元的下方,但本发明不限于此。在另一范例实施例中,加热电路是可配置在每一实体擦除单元的控制闸的上方(如图13所示)。再者,在另一范例实施例中,实体擦除单元的下方与上方皆可配置加热电路。
    必须了解的是,尽管在本范例实施例中,实体擦除单元的擦除次数会被用来衡量实体擦除单元的磨损程度,但本发明不限于此。例如,实体擦除单元的磨损程度也可根据实体擦除单元的写入次数、错误比特数、错误比特比例或读取次数来衡量。又或者,实体擦除单元的磨损程度也可以擦除次数、写入次数、错误比特数、错误比特比例与读取次数等参数之中的至少其中两个参数的组合来计算。
    综上所述,本发明的存储器修复方法及控制器与储存装置会在可复写式非易失性存储器模组的磨损到一定程度时,加热可复写式非易失性存储器模组。基此,劣化的存储胞可被修复以恢复其数据保存能力,由此延长可复写式非易失性存储器模组的寿命。
    最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

    关 键  词:
    存储器 修复 方法 控制器 储存 装置
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