存储器系统及其操作方法与流程

文档序号:23798536发布日期:2021-02-02 11:36阅读:61来源:国知局
存储器系统及其操作方法与流程
存储器系统及其操作方法
[0001]
相关申请的交叉引用
[0002]
本专利文件要求于2019年7月24日提交的韩国专利申请号10-2019-0089453的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003]
该专利文献中所公开的技术和实现方式涉及一种电子设备,更具体涉及一种存储器系统及其操作方法。


背景技术:

[0004]
近来,用于计算机环境的范例已经被变换为普适计算,其使得计算机系统能够在任何时间和任何地方使用。因此,诸如移动电话、数码相机和笔记本计算机之类的便携式电子设备的使用正在迅速增加。这种便携式电子设备通常包括与存储器设备一起操作的数据存储设备。数据存储设备可以被用作便携式电子设备的主存储设备或辅助存储设备。
[0005]
与存储器设备一起操作的数据存储设备不需要机械驱动单元,因此具有良好的稳定性和耐用性。另外,可以快速访问信息,并且功耗低。具有这种优点的数据存储设备的示例包括数据存储设备,其包括通用串行总线(usb)存储器设备;具有各种接口的存储器卡;固态驱动器(ssd)等。
[0006]
存储器设备可以分为易失性存储器设备和非易失性存储器设备。尽管非易失性存储器设备的写入速度和读取速度相对较慢,但是即使电源中断,非易失性存储器设备仍可以维护所存储的数据。因此,非易失性存储器设备被用于存储无论电源如何都需要维护的数据。非易失性存储器设备可以包括只读存储器(rom)、掩码rom(mrom)、可编程rom(prom)、可擦除可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪存、相变随机存取存储器(pram)、磁性ram(mram)、电阻式ram(rram)、铁电ram(fram)等。闪存可以分为nor类型和nand类型。


技术实现要素:

[0007]
除其他特征和益处之外,该专利文献还描述了一种能够提高存储在存储器系统中的数据的可靠性的存储器系统以及操作该存储器系统的方法。
[0008]
根据本公开的实施例的存储器系统包括存储器设备,其包括多个存储器块,该存储器设备被配置为响应于内部命令而对多个存储器块中的每个存储器块执行编程操作、读取操作、或擦除操作中的至少一个;以及控制器,其与主机和存储器设备通信,并且被配置为接收来自主机的请求并且响应于来自主机的请求而生成内部命令,该控制器还被配置为控制存储器设备对在其中已经完成了编程操作的多个存储器块中的第一存储器块上执行应力检查操作。
[0009]
根据本公开的实施例的存储器系统包括存储器设备,其包括多个存储器块,该存储器设备被配置为对多个存储器块中的每个存储器块执行编程操作、读取操作、或擦除操
作中的至少一个;以及控制器,其与存储器设备通信。控制器包括应力检查部件,其被配置为指令存储器设备对多个存储器块中的第一存储器块执行应力检查操作,并且基于应力检查操作的结果生成用于测试读取操作的第一命令;纠错部件,其被配置为检测在测试读取操作期间读取的数据中的一个或多个错误位,并且产生所检测到的错误位的计数;以及回收控制部件,其被配置为基于所检测到的错误位的计数来生成用于读取回收操作的第二命令。
[0010]
根据本公开的实施例的存储器系统的操作方法包括:对被包括在存储器系统中的第一存储器块执行编程操作,其中该存储器系统包括至少一个第二存储器块,其耦合到第一存储器块所耦合的字线;在第二存储器块上执行一个或多个操作,该一个或多个操作包括编程操作、读取操作、或擦除操作;并且在第一存储器块上进行应力检查操作,以确定第一存储器块的应力值。
[0011]
本技术可以通过以下方式来提高所选择的存储器块的数据可靠性:通过与所选择的存储器块共享字线的存储器块检查应力,并且根据检查结果对所选择的存储器块执行测试读取操作。
附图说明
[0012]
图1是图示基于所公开的技术的一些实现方式的示例存储器系统的框图。
[0013]
图2是图示图1的示例控制器的配置的框图。
[0014]
图3是图示图1的示例半导体存储器的图。
[0015]
图4是图示图3的示例存储器单元阵列的实施例的框图。
[0016]
图5是图示图4的示例存储器块的电路图。
[0017]
图6是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的示例操作集合的流程图。
[0018]
图7是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的读取回收操作的示例数据流的图。
[0019]
图8是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的另一示例的图。
[0020]
图9是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的另一示例的图。
[0021]
图10是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的另一示例的图。
[0022]
图11是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的另一实施例的图。
具体实施方式
[0023]
在下文中,参考附图,对所公开的技术的实施例进行详细描述。
[0024]
图1是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的框图。
[0025]
参照图1,存储器系统1000包括存储器设备1100、控制器1200、以及主机1300。存储器设备1100包括多个半导体存储器100。多个半导体存储器100可以形成多个组。尽管在如图1所示的特定示例中,主机1300被图示和描述为被包括在存储器系统1000中,但是主机1300可以被设置在存储器系统1000的外部。在这种情况下,存储器系统1000可以被配置为包括控制器1200和存储器设备1100,而没有主机1300。
[0026]
在图1中,存储器设备1100包括多个组,其中每个组包括半导体存储器,其分别通
过第一至第n通道ch1至chn与控制器1200通信。参照图3,稍后对每个半导体存储器100进行描述。
[0027]
每个半导体存储器组中的半导体存储器被配置为通过一个公共通道与控制器1200通信。控制器1200被配置为通过多个通道ch1至chn来控制存储器设备1100的多个半导体存储器100。通道ch1至chn中的每个通道被配置为控制每个半导体存储器组中的多个半导体存储器。
[0028]
在主机1300与存储器设备1100之间提供控制器1200。控制器1200被配置为响应于来自主机1300的请求而访问存储器设备1100。例如,控制器1200被配置为响应于从主机1300接收到的主机命令(host_cmd)而控制存储器设备1100的读取操作、写入操作、擦除操作和/或后台操作。在写入操作期间,主机1300可以传输地址(add)和数据(data)以及主机命令(host_cmd);在读取操作期间,主机1300可以传输地址(add)以及主机命令(host_cmd)。在读取操作期间,控制器1200向主机1300传输所读取的数据(data)。控制器1200被配置为在存储器设备1100与主机1300之间提供接口。控制器1200被配置为驱动用于控制存储器设备1100的固件。
[0029]
在被包括存储器设备1100中的存储器块中的所选择的存储器块的编程操作完成之后,控制器1200可以对所选择的存储器块执行应力检查操作。可以使用与所选择的存储器块共享字线的至少一个或多个存储器块来进行应力检查操作。例如,针对所选择的存储器块的应力检查操作基于在与所选择的存储器块共享字线的至少一个或多个存储器块上执行的编程操作的数目、读取操作的数目、以及擦除操的数目作来测量应力值。
[0030]
当作为所选择的存储器块的应力检查操作的结果而被测量的应力值等于或大于设定值时,控制器1200可以控制存储器设备1100以在所选择的存储器块上执行测试读取操作。
[0031]
控制器1200可以对作为所选择的存储器块的测试读取操作的结果而读取的数据中包括的错误位的数目进行计数,并且当计数的错误位的数目等于或大于设定数目时,控制器1200可以对在选择的存储器块上执行读取回收操作。
[0032]
主机1300包括便携式电子设备,诸如计算机、pda、pmp、mp3播放器、相机、便携式摄像机、或移动电话。主机1300可以通过主机命令(host_cmd)请求存储器系统1000执行写入操作、读取操作、擦除操作等。主机1300可以向控制器1200传输与写入命令相对应的主机命令(host_cmd)、数据(data)和地址(add),用于对存储器设备1100的编程操作,并且可以向控制器1200传输与用于读取操作的读取命令相对应的主机命令(host_cmd)和地址(add)。在一些实现方式中,地址(add)可以是或包括数据的逻辑地址。
[0033]
控制器1200和存储器设备1100可以被集成到一个半导体器件中。作为示例性实施例,控制器1200和存储器设备1100可以被集成到一个半导体器件中以配置存储器卡。例如,控制器1200和存储器设备1100可以被集成到一个半导体器件中以配置存储器卡,诸如pc卡(个人计算机存储器卡国际协会(pcmcia))、紧凑型闪存卡(cf)、智能媒体卡(sm或smc)、存储器棒、多媒体卡(mmc、rs-mmc或mmcmicro)、sd卡(sd、minisd、microsd、或sdhc)、或通用闪存设备(ufs)。
[0034]
控制器1200和存储器设备1100可以被集成到一个半导体器件中,以配置固态驱动(ssd)。半导体驱动(ssd)包括存储设备,其被配置为将数据存储在半导体存储器中。
[0035]
作为另一示例,提供存储器系统1000作为电子设备的各种部件中的一个部件,诸如计算机、超便携式pc(umpc)、工作站、上网本、个人数字助理(pda))、便携式计算机、web平板电脑、无线电话、移动电话、智能电话、电子书、便携式多媒体播放器(pmp)、便携式游戏机、导航设备、黑匣子、数字相机、3维电视、数字音频记录器、数字音频播放器、数字图片记录器、数字图片播放器、数字视频记录器、数字视频播放器、能够在无线环境中传输和接收信息的设备、配置家庭网络的各种电子设备中的一个电子设备、配置计算机网络的各种电子设备中的一个电子设备、配置远程信息处理网络的各种电子设备中的一个电子设备、rfid设备、或配置计算系统的各种部件中的一个部件。
[0036]
作为示例性实施例,可以使用各种类型的封装配置和技术来安装存储器设备1100或存储器系统1000。例如,可以使用诸如封装上封装(pop)、球栅阵列(bga)、芯片级封装(csp)、塑料引线芯片载体(plcc)、塑料双列直插式封装(pdip)、华夫饼式封装管芯、晶片形式管芯、板上芯片(cob)、陶瓷双列直插式封装(cerdip)、塑料公制四方扁平封装(mqfp)、薄型四方扁平封装(tqfp)、小外形(soic)、收缩型小外形封装(ssop)、薄小外形(tsop),薄四方扁平封装(tqfp)、系统级封装(sip)、多芯片封装(mcp)、晶圆级制造封装(wfp)、或晶圆级加工堆叠封装(wsp)之类的技术来封装和安装存储器设备1100或存储器系统1000。
[0037]
图2是图示图1的控制器的示例配置的框图。
[0038]
参照图2,控制器1200可以包括主机控制块1210、处理器1220、缓冲存储器1230、应力检查块1240、回收控制块1250、纠错块1260、闪存控制块1270、以及总线1280。
[0039]
总线1280可以被配置为在控制器1200的部件之间提供通道。
[0040]
主机控制块1210可以控制图1的主机1300和缓冲存储器1230之间的数据传输。作为示例,主机控制块1210可以控制在缓冲存储器1230中发生的从主机1300输入的数据的缓冲操作。作为另一示例,主机控制块1210可以控制向主机1300输出缓冲存储器1230中缓冲的数据的操作。
[0041]
另外,主机控制块1210可以向处理器1220传输从主机1300接收的主机命令和地址。
[0042]
主机控制块1210可以包括主机接口。
[0043]
处理器1220可以控制控制器1200的操作,并且执行逻辑操作。处理器1220可以通过主机控制块1210与图1的主机1300通信,并且可以通过闪存控制块1270与图1的存储器设备1100通信。在一些实现方式中,处理器1220可以使用缓冲存储器1230作为操作存储器或高速缓冲存储器来控制存储器系统1000的操作。处理器1220可以按照优先级顺序对从主机1300接收的多个主机命令进行重新排列,以生成用于控制闪存控制块1270的命令队列。
[0044]
处理器1220可以包括闪存转换层(以下被称为“ftl”)1221。
[0045]
闪存转换层(ftl)1221驱动固件。固件可以被存储在缓冲存储器1230、被直接连接到处理器1220的附加存储器(未示出)、或处理器1220中的存储空间中。在一些实现方式中,闪存转换层(ftl)1221可以映射与在写入操作期间从图1的主机1300输入的地址(例如,逻辑地址)相对应的物理地址。在一些实现方式中,闪存转换层(ftl)1221检查被映射到在读取操作期间从主机1300输入的逻辑地址的物理地址。
[0046]
在一些实现方式中,响应于从主机1300接收到的主机命令,闪存转换层(ftl)可以生成用于控制闪存控制块1270的命令队列。
[0047]
缓冲存储器1230可以被用作操作存储器或处理器1220的缓冲器。缓冲存储器1230可以存储由处理器1220执行的代码和命令。缓冲存储器1230可以存储由处理器1220处理的数据。
[0048]
缓冲存储器1230可以包括写入缓冲器1231和读取缓冲器1232。写入缓冲器1231临时存储从主机1300与写入命令一起接收的数据,然后向存储器设备1100传输临时存储的数据。读取缓冲器1232临时存储在读取操作期间从存储器设备1100接收的数据,然后向主机1300传输临时存储的数据。另外,读取缓冲器1232临时存储在读取回收操作期间从存储器设备1100的所选择的存储器块接收的有效数据,然后向存储器设备1100的目标存储器块传输临时存储的有效数据。
[0049]
缓冲存储器1230可以包括静态ram(sram)或动态ram(dram)。
[0050]
应力检查块1240在其中完成了编程操作的所选择的存储器块上执行应力检查操作。应力检查块1240对与所选择的存储器块共享字线的至少一个或多个共享存储器块的编程操作的数目、读取操作的数目、以及擦除操作的数目进行计数。应力检查块1240基于计数值来测量所选择的存储器块的应力值,该计数值由包括共享存储器块的编程操作、读取操作、擦除操作的操作引起。
[0051]
当所选择的存储器块的测量的应力值等于或大于设定值时,应力检查块1240控制闪存控制块1270对所选择的存储器块执行测试读取操作。例如,当所选择的存储器块的应力值等于或大于设定值时,应力检查块1240可以生成与所选择的存储器块的测试读取操作相对应的命令,并且使所生成的命令在命令队列中进行排队。
[0052]
回收控制块1250控制缓冲存储器1230和闪存控制电路1270对所选择的存储器块执行读取回收操作。回收控制块1250将所读取的数据中包括的错误位的数目与作为所选择的存储器块的测试读取操作的结果的设定值进行比较,基于比较结果来生成与用于所选择的存储器块的读取回收操作相对应的命令,并且使所生成的命令在命令队列中进行排队。参考图7,稍后对读取回收操作进行详细描述。
[0053]
作为示例,应力检查块1240和回收控制块1250可以被包括在处理器1220中,作为处理器1220的部件。
[0054]
纠错块1260可以执行纠错。纠错块1260可以通过闪存控制块1270对要被写入图1的存储器设备1100的数据执行纠错编码(ecc编码)。纠错编码数据可以通过闪存控制块1270而被传送到存储器设备1100。纠错块1260可以通过闪存控制块1270对从存储器设备接收的数据执行纠错解码(ecc解码)。
[0055]
在一些实现方式中,纠错块1260可以检测在测试读取操作期间从所选择的存储器块读取的数据中包括的错误位的数目,并且可以对所检测到的错误位的数目进行计数。所计数的错误位的数目可以被传输到回收控制块1250。
[0056]
作为示例,纠错块1260可以被包括在闪存控制块1270中,作为闪存控制块1270的部件。
[0057]
闪存控制块1270响应于处理器1220所生成的命令队列而生成并且输出用于控制存储器设备1100的内部命令。闪存控制块1270可以通过在写入操作期间向缓冲存储器1230的写入缓冲器1231以及向存储器设备1100传输所缓冲的数据来控制编程操作。作为另一示例,闪存控制块1270可以在读取操作期间,响应于命令队列而控制从存储器设备1100读取
到读取缓冲器1232的数据的缓冲操作。在一些实现方式中,闪存控制块1270响应于命令队列而生成并且输出内部命令,该内部命令用于控制存储器设备1100以对所选择的存储器块执行测试读取操作,在该命令队列中,对与由应力检查块1240生成的测试读取操作相对应的命令进行排队。
[0058]
在一些实现方式中,闪存控制块1270响应于命令队列而生成并且输出内部命令,该内部命令用于控制存储器设备1100对所选择的存储器块执行读取回收操作,在该命令队列中,在该读取回收操作期间,对与由回收控制块1250生成的读取回收操作相对应的命令进行排队。例如,闪存控制块1270控制存储器设备1100以从被包括在存储器设备1100中的多个存储器块中的选择的存储器块中读取有效数据,接收所读取的有效数据,并且将有效数据存储在缓冲存储器1230的读取缓冲器1232中。在一些实现方式中,闪存控制块1270可以控制存储器设备1100,使得被存储在读取缓冲器1232中的有效数据被存储在存储器设备1100中包括的多个存储器块之中的目标存储器块中。
[0059]
闪存控制块1270可以包括闪存接口。
[0060]
图3是用于描述图1的半导体存储器的示例框图。
[0061]
参照图3,半导体存储器100包括存储器单元阵列110,其包括多个存储器块blk1至blkz;以及外围电路peri,其被配置为对被包括在多个存储器块blk1至blkz的所选择的页面中的存储器单元执行编程操作、读取操作或擦除操作。外围电路peri包括控制电路120、电压供应电路130、页面缓冲器组140、列解码器150、以及输入/输出电路160。
[0062]
存储器单元阵列110包括多个存储器块blk1至blkz。多个存储器块blk1至blkz中的每个存储器块包括多个页面。多个页面中的每个页面包括多个存储器单元。在实施例中,多个存储器单元是非易失性存储器单元。参照图4和图5,对这种情况进行更详细的描述。
[0063]
控制电路120响应于通过输入/输出电路160从外部输入的内部命令(cmd)和用于根据操作的类型控制页面缓冲器组140中包括的页面缓冲器pb1至pbk的pb控制信号(pbcon)而输出电压控制信号(vcon),用于生成执行读取操作、编程操作或擦除操作所需的电压。在一些实现方式中,控制电路120响应于通过输入/输出电路160从外部输入的地址信号(add)而输出行地址信号(radd)和列地址信号(cadd)。
[0064]
响应于控制电路120的电压控制信号(vcon),电压供应电路130向包括所选择的存储器块的漏极选择线、字线wl和源极选择线的局部线供应存储器单元的编程操作、读取操作和擦除操作所需的操作电压。这种电压供应电路130包括电压生成电路和行解码器。
[0065]
响应于控制电路120的电压控制信号(vcon),电压生成电路向全局线输出存储器单元的编程操作、读取操作或擦除操作中的至少一项所需的操作电压。
[0066]
响应于控制电路120的行地址信号(radd),行解码器将全局线和局部线彼此连接,使得从电压生成电路输出到全局线的操作电压被传送到存储器单元阵列110中选择的存储器块的局部线。
[0067]
页面缓冲器组140包括多个页面缓冲器pb1至pbk,其通过位线bl1至blk而被连接到存储器单元阵列110。响应于控制电路120的pb控制信号(pbcon),页面缓冲器组140的页面缓冲器pb1至pbk根据输入以存储在存储器单元中的数据(data)有选择地对位线bl1至blk进行预充电,或感测位线bl1至blk的电压以从存储器单元读取数据data。
[0068]
输入/输出电路160在编程操作期间在控制电路120的控制下将输入以存储在存储
器单元中的数据data传送到页面缓冲器组140和列解码器150。当列解码器150将从输入/输出电路160传送的数据data传送到页面缓冲器组140的页面缓冲器pb1至pbk时,页面缓冲器pb1至pbk将输入数据data存储在内部锁存电路中。在一些实现方式中,在读取操作期间,输入/输出电路160将通过列解码器150从页面缓冲器组140的页面缓冲器pb1至pbk传送的数据data输出到外部。
[0069]
在对多个存储器块blk1至blkz中的所选择的存储器块(例如,blk1)的测试读取操作期间,根据所公开的技术的实施例的半导体存储器100读取存储在所选择的存储器块blk1中的数据,并且将数据输出到图1的控制器1200。例如,控制电路120响应于与测试读取操作相对应的命令cmd和与所选择的存储器块blk1相对应的地址add而控制电压供应电路130、页面缓冲器组140、列解码器150、以及输入/输出电路160,以执行测试读取操作。
[0070]
图4是图示图3的存储器单元阵列的实施例的框图。
[0071]
参照图4,存储器单元阵列110包括多个存储器块blk1至blkz。每个存储器块具有三维结构。每个存储器块包括堆叠在基板上的多个存储器单元。多个存储器单元沿着+x方向、+y方向和+z方向被布置。参照图5,对每个存储器块的结构进行更详细的描述。
[0072]
图5是用于描述图4的存储器块的示例电路图。
[0073]
在图4中,存储器单元阵列可以被配置为包括多个存储器块。然而,在图5中,为了简明起见,在多个存储器块中,仅示出了存储器块blk1和存储器块blk2。存储器块blk1和存储器块blk2共享位线bl1至blm和公共源极线csl。
[0074]
参照图5,存储器块blk1和存储器块blk2被连接到多条位线bl1到blm。存储器块blk1和存储器块blk2是共享相同字线wl的存储器块。例如,当存储器块blk1是所选择的存储器块时,存储器块blk2可以被定义为存储器块blk1的共享存储器块。
[0075]
存储器块blk1包括多个单元串st1至stm。单元串st1至stm中的每个单元串被连接在对应位线和公共源极线csl之间。单元串st1至stm中的每个单元串包括源极选择晶体管sst、串联连接的多个存储器单元c0至cn、以及漏极选择晶体管dst。源极选择晶体管sst被连接到源极选择线ssl1。多个存储器单元c0至cn分别被连接到字线wl。漏极选择晶体管dst被连接到漏极选择线dsl1。公共源极线csl被连接到源极选择晶体管sst的源极侧。位线bl1至blm中的每条位线均被连接到对应漏极选择晶体管dst的漏极侧。连接到相同字线的存储器单元被包括在相同页面中。
[0076]
存储器块blk2可以被配置为具有类似于存储器块blk1的结构的结构。因此,存储器块blk2包括多个单元串st1至stm,并且单元串st1至stm中的每个单元串被连接在对应位线和公共源极线csl之间。单元串st1至stm中的每个单元串包括源极选择晶体管sst、串联连接的多个存储器单元c0至cn、以及漏极选择晶体管dst。源极选择晶体管sst被连接到源极选择线ssl2。多个存储器单元c0至cn分别被连接到字线wl。漏极选择晶体管dst被连接到漏极选择线dsl2。公共源极线csl被连接到源极选择晶体管sst的源极侧。位线bl1至blm中的每条位线均被连接到对应漏极选择晶体管dst的漏极侧。
[0077]
如上所述,存储器块blk1和存储器块blk2被配置为具有类似的结构。分别被连接到存储器块blk1和存储器块blk2的漏极选择线dsl1和dsl2可以彼此电分离。分别被连接到存储器块blk1和存储器块blk2的源极选择线ssl1和ssl2可以彼此电分离。
[0078]
图6是图示基于所公开的技术的一些实现方式可以由存储器系统执行的操作集合
的示例流程图。
[0079]
控制器1200从主机1300接收主机命令(host_cmd)和与写入命令相对应的地址。控制器1200可以从主机1300接收多个主机命令(host_cmd)。
[0080]
控制器1200的处理器1220响应于主机命令(host_cmd)而生成与写入操作相对应的命令队列,并且将所接收到的地址(add)的逻辑地址映射到物理地址。闪存控制块1270响应于由处理器1220生成的命令队列而生成用于控制存储器设备1100的编程操作的内部命令(cmd),并且将包括与内部命令(cmd)映射的物理地址的地址(add)传输到存储器设备1100。
[0081]
存储器设备1100响应于从控制器1200接收到的内部命令(cmd)和地址(add)而对所选择的存储器块(例如,blk1)执行编程操作(s610)。例如,控制电路120响应于与编程操作相对应的命令(cmd)和与所选择的存储器块相对应的地址(add)而控制电压供应电路130、页面缓冲器组140、列解码器150、以及输入/输出电路160,以执行编程操作。为了便于描述,所选择的存储器块被称为第一存储器块,并且与第一存储器块共享字线wl的至少一个或多个共享存储器块被称为第二存储器块。
[0082]
在完成对第一存储器块blk1的编程操作之后,控制器1200从主机1300接收对应于与第一存储器块blk1共享字线wl的至少一个或多个第二存储器块(例如,blk2)的地址和主机命令host_cmd。控制器1200响应于所接收到的主机命令(host_cmd)和地址而向存储器设备1100传输与第二存储器块blk2相对应的内部命令(cmd)和地址(add)。存储器设备1100响应于内部命令(cmd)和地址(add)而执行对第二存储器块blk2的操作,例如,编程操作、读取操作、擦除操作等(s620)。
[0083]
在完成了第二存储器块blk2的操作之后,控制器1200的应力检查块1240对第一存储器块blk1执行应力检查操作(s630)。
[0084]
例如,可以基于与第一存储器块blk1共享字线wl的至少一个或多个第二存储器块blk2的操作(编程操作、读取操作和擦除操作)的执行的数目来对第一存储器块blk1执行应力检查操作。在一些实现方式中,可以为编程操作、读取操作和擦除操作中的每个操作设置相同或不同的权重。例如,当不管操作的类型如何而指派相同的权重时,无论何时对第二存储器块blk2执行编程操作、读取操作或擦除操作,第一存储器块blk1的应力值都会被增加1。在一些其他实现方式中,为编程操作、读取操作和擦除操作中的每个操作设置不同的权重。例如,对于使用相对较高的操作电压(例如,编程电压或擦除电压)的编程操作和擦除操作,应力值可以被增加2并且对增加的应力值进行计数。对于使用相对较低的操作电压(例如,读取电压)的读取操作,应力值可以被增加1并且对增加的应力值进行计数。应力检查操作包括在对一个或多个第二存储器块blk2执行操作之后对增加的应力值进行计数。
[0085]
应力检查块1240将所计数的第一存储器块blk1的应力值与第一设定值进行比较(s640)。
[0086]
当在步骤s640处确定所选择的存储器块的应力值小于第一设定值(否)时,操作进行到步骤s620。
[0087]
当在步骤s640中确定所选择的存储器块的应力值等于或大于第一设定值(是)时,控制器1200控制存储器设备1100对第一存储器块blk1执行测试读取操作。因此,存储器设备1100对所选择的存储器块blk1执行测试读取操作,并且将所读取的数据传输到控制器
1200(s650)。
[0088]
例如,控制器1200的应力检查块1240生成与第一存储器块blk1的测试读取操作相对应的命令,并且使所生成的命令在命令队列中进行排队。闪存控制块1270响应于命令队列而生成并且输出内部命令(cmd),该内部命令用于控制存储器设备1100,以对第一存储器块blk1执行测试读取操作,在该命令队列中,对与由应力检查块1240生成的测试读取操作相对应的命令进行排队。存储器设备1100响应于与测试读取操作相对应的内部命令(cmd)而读取存储在第一存储器块blk1中的数据,并且将该数据输出到控制器1200。
[0089]
控制器1200的纠错块1260在测试读取操作期间检测被包括在从所选择的存储器块读取的数据中的错误位的数目,并且对错误位的所检测到的数目进行计数(s660)。错误位的所计数的数目被传输到回收控制块1250。
[0090]
回收控制块1250将从纠错块1260接收到的错误位的数目与第二设定值进行比较(s670)。
[0091]
当在步骤s670处确定错误位的数目小于第二设定值时(否)时,操作进行到步骤s620。
[0092]
当在步骤s670处确定错误位的数目等于或大于第二设定值(是)时,对第一存储器块blk1的读取回收操作被执行(s680)。例如,回收控制块1250生成与读取的回收操作相对应的命令,并且使所生成的命令在命令队列中进行排队。闪存控制块1270生成并且输出内部命令(cmd),从而使得对第一存储器块blk1的读取回收操作响应于命令队列而被执行。响应于内部命令(cmd),存储器设备1100执行读取回收操作,该读取回收操作读取存储在第一存储器块blk1中的有效数据,并且在处于擦除状态下的目标存储器块(例如,blkz)中对所读取的有效数据进行编程。
[0093]
图7是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的读取回收操作的示例数据流的图。
[0094]
参照图7,在读取回收操作期间,存储在所选择的存储器块blk1中的有效数据被读取并且被传输到缓冲存储器1230。在所公开的技术的实施例中,有效数据被存储在所选择的存储器块blk1的一些页面(例如,page 0、page 2、page 3、以及page n)中。
[0095]
存储在缓冲存储器1230中的有效数据被传输到目标存储器块(新blk),并且被编程到例如目标存储器块的多个页面(例如,page 0至page k)。
[0096]
如上所述,基于所公开的技术的一些实现方式,在完成所选择的存储器块的编程操作之后,可以针对与所选择的存储器单元共享字线的存储器块执行所选择的存储器块的应力检查操作,并且可以基于应力检查操作的结果来执行所选择的存储器块的测试读取操作。基于测试读取操作的结果,读取声明操作可以被执行。因此,可以通过应力检查操作或测试读取操作中的至少一个操作来检查存储在所选择的存储器块中的数据的可靠性。另外,通过读取声明操作,存储在所选择的存储器中的有效数据可以被读取。因此,从存储器设备读取的数据的可靠性可以被提高。
[0097]
图8是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的另一实施例的图。
[0098]
参照图8,存储器系统30000可以被实现为蜂窝电话、智能电话、平板pc、个人数字助理(pda)、或无线通信设备。存储器系统30000可以包括存储器设备1100和能够控制存储器设备1100的操作的控制器1200。控制器1200可以在处理器3100的控制下控制存储器设备
1100中的存储器单元1100的数据访问操作,例如,编程操作、擦除操作、或读取操作。
[0099]
在存储器控制器1200的控制下,存储器设备1100中编程的数据可以通过显示器3200而被输出。
[0100]
无线电收发机3300可以通过天线ant传输和接收无线电信号。例如,无线电收发机3300可以将通过天线ant接收到的无线电信号转换成可以由处理器3100处理的信号。因此,处理器3100可以处理从无线电收发机3300输出的信号,并且将处理后的信号传输到存储器控制器1200或显示器3200。存储器控制器1200可以将处理器3100所处理的信号编程到存储器设备1100。在一些实现方式中,无线电收发机3300可以将从处理器3100输出的信号转换成无线电信号,并且通过天线ant将转换后的无线电信号输出到外部设备。输入设备3400可以是能够输入用于控制处理器3100的操作的控制信号或要由处理器3100处理的数据的设备。输入设备3400可以被实现为诸如触摸板或电脑鼠标之类的指示设备、小键盘或键盘。处理器3100可以控制显示器3200的操作,使得从控制器1200输出的数据、从无线电收发机3300输出的数据、或从输入设备3400输出的数据通过显示器3200被输出。
[0101]
根据实施例,能够控制存储器设备1100的操作的存储器控制器1200可以被实现为处理器3100的一部分,并且还可以被实现为与处理器3100分离的芯片。存储器控制器1200可以通过图2中所示的控制器1200的示例而被实现。
[0102]
图9是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的另一示例的图。
[0103]
参照图9,存储器系统40000可以被实现为个人计算机(pc)、平板电脑、上网本、电子阅读器、个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、mp3播放器、或mp4播放器。
[0104]
存储器系统40000可以包括存储器设备1100以及能够控制存储器设备1100的数据处理操作的存储器控制器1200。
[0105]
处理器4100可以根据通过输入设备4200输入的数据,通过显示器4300输出存储器设备1100中存储的数据。例如,输入设备4200可以被实现为诸如触摸板或电脑鼠标之类的指示设备、小键盘或键盘。
[0106]
处理器4100可以控制存储器系统40000的整体操作并且控制存储器控制器1200的操作。根据实施例,能够控制存储器设备1100的操作的存储器控制器1200可以被实现为处理器4100的一部分或可以被实现为与处理器4100分离的芯片。在一些实现方式中,存储器控制器1200可以通过图2中所示的控制器1200的示例而被实现。
[0107]
图10是图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的另一实施例的图。
[0108]
参照图10,存储器系统50000可以被实现为图像处理设备,例如,数码相机、配备有数码相机的便携式电话、配备有数码相机的智能电话、或配备有数码相机的平板电脑。
[0109]
存储器系统50000包括存储器设备1100以及能够控制存储器设备1100的数据处理操作(例如,编程操作、擦除操作或读取操作)的存储器控制器1200。
[0110]
存储器系统50000的图像传感器5200可以将光学图像转换成数字信号。转换后的数字信号可以被传输到处理器5100或存储器控制器1200。在处理器5100的控制下,转换后的数字信号可以通过显示器5300而被输出,或者转换后的数字信号可以通过控制器1200而被存储在存储器设备1100中。另外,存储器设备1100中存储的数据可以在处理器5100或存储器控制器1200的控制下通过显示器5300而被输出。
[0111]
根据实施例,能够控制存储器设备1100的操作的存储器控制器1200可以被实现为
处理器5100的一部分,或者可以实现为与处理器5100分离的芯片。在一些实现方式中,存储器控制器1200可以通过图2中所示的控制器1200的示例而被实现。
[0112]
图11是用于图示基于所公开的技术的一些实现方式的存储器系统的另一实施例的图。
[0113]
参照图11,存储器系统70000可以被实现为存储器卡或智能卡。存储器系统70000可以包括存储器设备1100、存储控制器1200、以及卡接口7100。
[0114]
存储器控制器1200可以控制存储器设备1100和卡接口7100之间的数据交换。根据实施例,卡接口7100可以是安全数字(sd)卡接口或多媒体卡(mmc)接口,但不限于此。另外,存储器控制器1200可以通过图2中所示的控制器1200的示例而被实现。
[0115]
卡接口7100可以根据主机60000的协议对主机60000和控制器1200之间数据交换进行接合。根据实施例,卡接口7100可以支持通用串行总线(usb)协议和芯片间(ic)-usb协议。本文中,卡接口可以是指能够支持主机60000所使用的协议的硬件、硬件中安装的软件、或信号传输方法。
[0116]
当存储器系统70000被连接到主机60000的主机接口6200,诸如pc、平板电脑、数码相机、数字音频播放器、移动电话、控制台视频游戏硬件、或数字在机顶盒时,接口6200可以在微处理器6100的控制下通过卡接口7100和存储器控制器1200执行与存储器设备1100的数据通信。
[0117]
尽管本公开的详细描述对特定实施例进行了描述,但是可以做出各种改变和修改。
[0118]
在上述实施例中,所有步骤可以被可选地执行或省略。在一些实现方式中,每个实施例中的步骤不必按顺序发生,并且可以以相反顺序发生。
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