数据储存器件及其操作方法
【专利说明】数据储存器件及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2014年10月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2014-0134982的优先权，其整体内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]各种具体实施例总而而言涉及一种数据储存器件，尤其涉及一种如下的数据储存器件及其操作方法，其中可靠性维护操作被执行以防止由于非易失性存储设备的特定区域过度存取而使储存于邻近于非易失性存储设备的特定区域的相邻区域中的数据失真或丢失。
【背景技术】
[0004]半导体设备，具体而言半导体存储设备可以用于储存数据。存储设备一般可以分成非易失性和易失性存储设备。
[0005]非易失性存储设备即使无电源仍会保留所储存数据。非易失性存储设备包括闪存，如与非(NAND)和或非(NOR)快闪、铁电随机存取存储器(Ferroelectric randomaccess memory，FeRAM)、相变随机存取存储器(Phase change random access memory,PCRAM)、磁性随机存取存储器(Magnetic random access memory，MRAM)及电阻式随机存取存储器(Resistive random access memory, Re RAM)。
[0006]易失性存储设备无恒定电源即无法保留储存于其中的数据。易失性存储设备包括静态随机存取存储器(Static random access memory, SRAM)和动态随机存取存储器(Dynamic random access memory, DRAM)。易失性存储设备在需要相对较高处理速度
[0007]的数据处理统中可以用作缓冲存储器、高速缓存、工作存储器或其类似物。
【发明内容】
[0008]各种具体实施例涉及一种具有改良数据可靠性的数据储存器件。
[0009]在一具体实施例中，数据储存器件可以包括:非易失性存储设备，其适合存取对应于存取命令的目标区域；以及处理器，其适合基于第一散列函数计算对应于目标区域的第一散列值，并更新由第一散列值索引的存取计数。
[0010]在一具体实施例中，数据储存器件可以包括:非易失性存储设备，其包括对应于单一散列值的多个区域；以及处理器，其适合管理多个区域的共同存取计数，其中该存取计数由散列值索引。
[0011 ] 在一具体实施例中，一种用于操作数据储存器件的方法可以包括:响应于存取指令，存取对应于单一散列值的多个区域之中的目标区域；以及增大由散列值索引的存取计数。
【附图说明】
[0012]图1为例示根据一具体实施例的数据储存器件的示例性框图。
[0013]图2为例示图1所示非易失性存储设备的示例性框图。
[0014]图3a为例不图2所不页与字线之间关系的不意图。
[0015]图3b为例不图2所不页与字线之间关系的另一不意图。
[0016]图4为例示图1所示散列单元的操作方法的示意图。
[0017]图5为例示图1所示数据储存器件的操作方法的流程图。
[0018]图6为例示图1所示处理器的可靠性维护操作的方法的流程图。
[0019]图7为例示图1所示处理器的数据检查操作的方法的流程图。
[0020]图8和图9为例示图1所示处理器的可靠性维护操作的方法的示意图。
[0021]图10为例示根据一具体实施例的数据储存器件的框图。
[0022]图11为例示图10所示第一散列单元和第二散列单元的操作方法的示意图。
[0023]图12为例示图10所示处理器的可靠性维护操作的方法的示意图。
【具体实施方式】
[0024]在下文中，数据储存器件及其操作方法以下将会通过具体实施例的各种范例参照所附附图进行说明。
[0025]图1为例示根据一具体实施例的数据储存器件10的示例性框图。
[0026]数据储存器件10可以响应于来自外部器件的写入请求而储存外部器件(未显示)所提供的数据。此外，数据储存器件10可以响应于来自外部器件的读取请求而将所储存数据提供给外部器件。数据储存器件10可以配置为个人计算机存储卡国际协会(PersonalComputer Memory Card Internat1nal Associat1n，PCMCIA)卡、紧凑型快闪(Compactflash,CF)卡、智能媒体卡、存储棒、形式为MMC、eMMC、RS-MMC及MMC_micro的多媒体卡、形式为SD、mini_SD及micro-SD的安全数字卡、通用快闪储存器(Universal flash storage，UFS)或固态硬盘。
[0027]数据储存器件10可以包括控制器100和非易失性存储设备200。
[0028]控制器100可以包括处理器110、存储器120及错误校正码(error correct1ncode，ECC)单元 130。
[0029]处理器110可以控制数据储存器件10的总体操作。处理器110可以产生用于存取非易失性存储设备200的目标区域的存取命令，例如，写入命令或读取命令，并可以将所产生的存取命令提供给非易失性存储设备200。处理器110可以驱动存储器120上的用于控制数据储存器件10的操作的软件程序。
[0030]处理器110可以执行可靠性维护操作。可靠性维护操作可以执行以防止由于非易失性存储设备200的特定区域过度存取而使储存于邻近于非易失性存储设备200的特定区域的相邻区域中的数据失真或丢失。可靠性维护操作可以基于存取计数表125通过数据检查操作来执行。处理器110可以执行可靠性维护操作，例如，每次通过读取命令对非易失性存储设备200进行存取时。
[0031]处理器110可以在存储器120上管理存取计数表125。存取计数表125可以包括存取计数的一个或多个值，其每个皆表示非易失性存储设备200的对应区域被存取多少次。每次对非易失性存储设备200的目标区域进行存取时，处理器110皆可以计算对应于非易失性存储设备200的目标区域的散列(hash)值HV，并可以在存取计数表125中更新由所计算散列值HV索引的存取计数。
[0032]处理器110可以包括散列单元115。散列单元115可以基于目标区域的地址ADD_T计算对应于该目标区域的散列值HV。散列单元115可以基于散列函数(hash funct1n)将该目标区域的地址ADD_T散列为散列值HV。例如，散列单元115可以实现为硬件，如数字电路、模拟电路或数字和模拟电路的组合。在其他范例中，散列单元115可以实现为软件，如固件，或者散列单元115可以实现为硬件和软件的组合。
[0033]为有效使用存储器120的容量，处理器110可以通过共同存取计数的单一值以综合方式管理非易失性存储设备200的多个区域的存取计数。处理器110可以在对综合管理下的多个区域中的任一个进行存取时更新共同存取计数的所述单一值。亦即，对在综合管理下的多个区域的共同存取计数可以为多个区域的所述存取计数的总和。
[0034]处理器110可以通过共同散列值以综合方式管理多个区域。散列单元115可以基于散列函数将在综合管理下的多个区域的所述地址散列到共同散列值。对多个区域的共同存取计数可以由共同散列值索引。总的来说，在对综合管理下的多个区域中的任一个进行存取时，处理器110可以基于所存取区域的地址计算对应于多个区域的共同散列值，并可以更新由所计算共同散列值索引的共同存取计数。
[0035]在综合管理下的多个区域可以对应于不同字线。在综合管理下的多个区域可以为多个页。
[0036]在基于存取计数表125确定出非易失性存储设备200的特定区域过度存取的情况下，处理器110可以对该特定区域的相邻区域执行数据检查操作。数据检查操作可以通过如下操作来被执行:核查储存于该相邻区域中的数据的失真程度、并根据数据的失真程度而选择性执行用于将储存于相邻区域中的数据还原成失真前的状态复原(reclaim)操作。
[0037]存储器120可以用作工作存储器、缓冲存储器或高速缓存。存储器120可以储存软件程序或待由处理器110驱动的各种程序数据、缓冲待在外部器件与非易失性存储设备200之间传送的数据，或暂时性储存缓存数据。
[0038]存储器120可以储存由处理器110管理的存取计数表125。如上述，在处理器110通过共同存取计数以综合方式管理非易失性存储设备200的多个区域的多个存取计数的情况下，存储器120可以被有效使用。若处理器110未以综合方式管理多个区域的多个存取计数，而是管理多个区域的多个存取计数中的每一个，则多个区域的多个存取计数将会与区域数目成比例地占用存储器120。存取计数表125可以在非易失性存储设备200中备份。
[0039]ECC单元130可以将待写入非易失性存储设备200的数据进行ECC编码用于错误检测、以及对读取自非易失性存储设备200的数据的错误校正。例如，ECC单元130可以为待写入非易失性存储设备200的数据产生奇偶(parity)数据，并可以通过将所产生奇偶数据加入待写入数据来编码待