基于电压分布参考电压的电压分档校准的制作方法

文档序号:31569552发布日期:2022-09-20 21:55阅读:61来源:国知局
基于电压分布参考电压的电压分档校准的制作方法

1.本公开的实施例大体上涉及存储器子系统,且更具体地,涉及基于电压分布参考电压的电压分档校准。


背景技术:

2.存储器子系统可包含存储数据的一或多个存储器装置。存储器装置可为例如非易失性存储器装置及易失性存储器装置。通常,主机系统可利用存储器子系统来将数据存储在存储器装置处及从存储器装置检索数据。


技术实现要素:

3.根据本技术案的方面,提供一种方法。所述方法包括:测量与存储器装置处的多个电压分档中的第一电压分档相关联的块族的存储器页的当前存储器存取电压分布,其中所述第一电压分档与第一电压偏移相关联;基于针对所述存储器页所测量的所述当前存储器存取电压分布来确定参考电压的当前值;基于所述参考电压的所述当前值及所述参考电压的先前值来确定所述存储器页的电压移位量,其中所述参考电压的所述先前值与用于所述存储页的先前存储器存取电压分布相关联;及响应于确定所述电压移位量满足电压移位准则,将所述块族与所述多个电压分档中的第二电压分档相关联,其中所述第二电压分档与第二电压偏移相关联。
4.根据本技术案的另一方面,提供一种系统。所述系统包括:存储器装置,其与多个电压分档相关联,所述多个电压分档各自对应于特定电压偏移;及处理装置,其耦合到所述存储器装置,所述处理装置执行包括以下步骤的操作:将编程电压施加到所述存储器装置的第一多个存储器单元以对块族的第一存储页进行编程;基于所述编程电压及与所述第一多个存储器单元中的一或多个第一存储器单元相关联的第一存储器存取电压来确定所述块族的存储器存取电压分布偏移,其中一或多个第一存储器单元中的每一个与所述第一存储器页的第一存储器存取电压分布的特定分位数相关联;响应于测量所述块族的第二存储器页的第二存储器存取电压分布,确定与所述第二存储器页的第二多个存储器单元中的一或多个第二存储器单元相关联的第二存储器存取电压,其中所述一或多个第二存储器单元中的每一个与所述第二存储器存取电压分布的所述特定分位数相关联;基于所述第二电压与所述存储器存取电压分布偏移来确定所述第二存储器页的电压移位量;及考虑到所述第二存储器页的所述所确定电压移位量,将所述块族指派给所述多个电压分档中的相应电压分档。
5.根据本技术案的另一方面,提供一种非暂时性计算机可读存储媒体。所述非暂时性计算机可读存储媒体包括指令,所述指令在由处理装置执行时致使所述处理装置执行包含以下步骤的操作:测量与存储器装置处的多个电压分档中的第一电压分档相关联的块族的存储器页的当前存储器存取电压分布,其中所述第一电压分档与第一电压偏移相关联;基于针对所述存储器页所测量的所述当前存储器存取电压分布来确定参考电压的当前值;
基于所述参考电压的所述当前值及所述参考电压的先前值来确定所述存储器页的电压移位量,其中所述参考电压的所述先前值与用于所述存储页的先前存储器存取电压分布相关联;及响应于确定所述电压移位量满足电压移位准则,将所述块族与所述多个电压分档中的第二电压分档相关联,其中所述第二电压分档与第二电压偏移相关联。
附图说明
6.从下文给出的详细描述且从本公开的各种实施例的附图将更全面理解本公开。然而,不应将图式用于将本公开限制于特定实施例,而仅为了解释及理解。
7.图1根据本公开的一些实施例说明包含存储器子系统的实例计算系统。
8.图2根据本公开的一些实施例示意性地说明由三级存储器单元展现的缓慢电荷损失引起的时间电压移位。
9.图3根据本公开的一些实施例描绘了说明阈值电压偏移对编程之后的时间(即,自块已被编程之后过去的时间段)的依赖性的实例曲线图。
10.图4根据本公开的实施例示意性地说明一组预定义阈值电压偏移分档。
11.图5根据本公开的实施例说明由块族管理器组件实施的块族管理操作。
12.图6根据本公开的实施例示意性地说明选择块族以进行校准。
13.图7为根据本公开的一些实施例的基于电压分布参考电压的电压分档校准的实例方法的流程图。
14.图8a到8b根据本公开的一些实施例说明使用存储器存取电压分布参考电压来检测电压移位的实例。
15.图9a到9b还根据本公开的一些实施例说明使用存储器存取电压分布参考电压来检测电压移位的另一实例。
16.图10为根据本公开的一些实施例的用于基于电压分布参考电压的电压分档校准的另一实例方法的流程图。
17.图11根据本公开的实施例说明在存储器装置的操作期间存储器存取电压分布的宽度的改变。
18.图12为其中本公开的实施例可操作的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
19.本公开的方面是针对基于电压分布参考电压的电压分档校准。存储器子系统可为存储装置、存储器模块或存储装置与存储器模块的组合。下文结合图1描述存储装置及存储器模块的实例。通常,主机系统可利用包含一或多个存储器组件(例如存储数据的存储器装置)的存储器子系统。主机系统可提供待存储在存储器子系统处的数据,且可请求待从存储器子系统检索的数据。
20.存储器子系统可利用一或多个存储器装置,包含不同类型的非易失性存储器装置及/或易失性存储器装置的任何组合,来存储由主机系统提供的数据。在一些实施例中,非易失性存储器装置可由“与非”(nand)型快闪存储器装置提供。下文结合图1描述非易失性存储器装置的其它实例。非易失性存储器装置为一或多个裸片的封装。每一裸片可由一或多个平面组成。平面可分组成逻辑单元(lun)。对于一些类型的非易失性存储器装置(例如,“与非”装置),每一平面由一组物理块组成。每一块由一组页组成。“块”在本文中应是指一组连续或不连续的存储器页。“块”的实例是“可擦除块”,其是存储器的最小可擦除单元,而“页”是存储器的最小可写入单元。每一页包含一组存储器单元。存储器单元为存储信息的电子电路。
21.数据操作可由存储器子系统执行。数据操作可为主机启动的操作。例如,主机系统可在存储器子系统上启动数据操作(例如,写入、读取、擦除等)。主机系统可向存储器子系统发送存取请求(例如,写入命令、读取命令),例如在存储器子系统处的存储器装置上存储数据以及从存储器子系统上的存储器装置读取数据。如主机请求所规定的待读取或写入的数据在下文中被称为“主机数据”。主机请求可包含主机数据的逻辑地址信息(例如,逻辑块地址(lba)、命名空间),其为主机系统与主机数据相关联的位置。逻辑地址信息(例如,lba、命名空间)可为主机数据的元数据的一部分。元数据还可包含错误处置数据(例如,ecc码字、奇偶校验码)、数据版本(例如,用于区分写入数据的年限)、有效位图(哪个lba或逻辑传送单元含有有效数据)等。
22.存储器装置包含多个存储器单元,每一存储器单元可取决于存储器单元类型存储一或多个信息位。可通过向存储器单元施加特定电压来对存储器单元进行编程(写入),这导致存储器单元保持电荷,从而允许调制由存储器单元产生的电压分布。此外,精确控制由存储器单元存储的电荷量允许建立对应于不同逻辑电平的多个阈值电压电平,因此有效地允许单个存储器单元存储多个信息位:以2n不同阈值电压电平操作的存储器单元能够存储n个信息位。本文中“阈值电压”应是指定义对应于两个逻辑电平的两个相邻电压分布之间的边界的电压电平。因此,可通过将由存储器单元展现的测量电压与一或多个参考电压电平进行比较来执行读取操作,以便区分单层级单元的两个逻辑电平以及多层级单元的多个逻辑电平。
23.由于被称为缓慢电荷损失的现象,存储器单元的阈值电压随着单元的电荷退化而随时间改变,这被称为“时间电压移位”(因为退化的电荷导致电压分布沿着电压轴线朝向较低电压电平移位)。阈值电压首先(在存储器单元被编程之后立即)快速变化,且然后相对于单元编程事件起过去的时间以大约对数线性方式减慢。因此,未能减轻由缓慢电荷损失引起的时间电压移位可导致读取操作中的误比特率增加。
24.然而,各种常见的实施方案不能充分解决时间电压移位,或采用低效策略,导致高误比特率及/或展现其它缺点。本公开的实施例通过实施采用基于块族的错误避免策略的存储器子系统来解决上述及其它缺陷,从而显著改进由存储器子系统展现的误比特率。
25.根据本公开的实施例,针对按块族分组的经编程存储器单元组选择性地跟踪时间电压移位,并且将基于与某个块族的块从属关系的适当电压偏移施加到基本读取电平以便执行读取操作。本文中的“块族”应是指在所规定时间窗及所规定温度窗内已编程的可能不连续的一组存储器单元(其可驻留在一或多个完整及/或部分块中,后者在本文中被称为“分区”),且因此预期展现其关于缓慢电荷损失的相应数据状态度量的相似或相关改变。块族可用任何粒度组成,仅含有整个码字、整个页、整个超级页或整个超级块,或这些的任何组合。本文中的“数据状态度量”应是指从存储在存储器装置上的数据的状态测量或推断的数量。具体地,数据状态度量可反映时间电压移位的状态、读取干扰的程度、及/或数据状态的其它可测量函数。复合数据状态度量是一组组件状态度量的函数(例如,加权和)。
26.在这些实施例中,块族使用聚合温度经历所规定温度范围,在不同实施例中,所述聚合温度可根据温度度量改变或定义。例如,响应于定时器达到软闭包值,存储器子系统的控制器可执行块族的软闭包(即,向块族管理器发信号通知块即将结束并且准备块族的硬闭包的开放时间)。或者,替代地,响应于聚合温度(基于从存储器装置的温度传感器接收的温度值)大于或等于所规定阈值温度,控制器可同样地执行块族的软闭包。
27.在执行软闭包之后,存储器子系统可继续对部分写入的块进行编程,直到定时器达到硬闭包值或块族满足硬闭包准则。以此方式,存储器子系统在硬闭包之前具有扩展时间,在此期间完成对部分写入的块的写入,决定是对块进行分区,还是在硬闭合之后将虚拟数据写入到块的未写入部分。在硬闭包一个块族之后(即,存储器子系统控制器不再向块族写入数据),进一步对存储器装置的裸片进行编程是针对新打开的块族。假定损耗平衡使块保持相似的编程擦除计数,编程之后过去的时间及温度是影响时间电压移位的主要因素,假定单个块族内的所有块及/或分区展现存储器单元中阈值电压的相似分布,且因此需要将相同的电压偏移施加于读取操作的基本读取电平。“基本读取电平”在本文中应是指存储器单元在编程之后立即展现的初始阈值电压电平。在一些实施方案中,基本读取电平可存储在存储器装置的元数据中。
28.块族可是相对于块编程事件异步创建。在说明性实例中,每当自创建最后块族起已过去所规定时间段(例如,预定分钟数)或存储器单元的参考温度已改变超过所规定阈值,就可创建新块族阈值。存储器子系统控制器可维持有效块族的标识符,所述标识符在其被编程时与一或多个块相关联。
29.存储器子系统控制器可周期性地执行校准过程(例如,校准扫描),以便将每个块族的每一裸片与预定义的阈值电压偏移分档(被称为电压分档)中的一个相关联,这又是与待施加于读取操作的电压偏移相关联。在一个实施例中,页或块与块族的关联以及块族及裸片与电压分档的关联可由存储在由存储器子系统控制器维持的相应元数据表中的元数据来表示。
30.即使在存储器装置断电时,每一存储器单元的阈值电压可继续移位。取决于存储器装置断电的时间量,每一块族的时间电压移位可是显著的。因此,当存储器装置重新通电时,在存储器装置被断电之前存储在相应元数据表中的块族的分档分配可为不准确的。在一些情况下,存储器子系统不具有跟踪存储器装置断电时间量的计时器或时钟。因此,当存储器装置重新通电时,存储器子系统控制器不知道装置断电的时间量,且因此不知道每一块族发生的时间电压移位。因此,存储器子系统控制器不能在没有校准至少一些页或块的情况下调整块族的电压分档分配。
31.存储器子系统控制器可周期性地执行存储器装置的扫描以校准将被施加到每一块族的阈值电压偏移(被称为校准扫描)。在一些实例中,存储器子系统控制器可通过使用与存储器装置的每一电压分档相关联的电压偏移来执行针对块族执行的一组读取操作来执行校准扫描。存储器子系统控制器可识别导致最佳数据状态度量的先前执行的读取操作(例如,最低误比特率,其为由于存储器子系统处的错误而变更的所接收位的数目)并且确定已施加于所识别读取操作的电压偏移。在一个实例中,存储器子系统控制器可对存储器装置的每一裸片上的每一块族的每一块执行校准扫描。由于存储器装置可包含数百或有时数千个页或块,因此周期性执行存储器装置的完整扫描可能需要大量时间并且使用大量系
统资源。
32.本公开的方面通过基于使用用于存储器存取电压分布(即,阈值电压分布)的参考电压检测到的电压移位来校准存储器装置处的电压分档来解决上述及其它缺陷。参考电压可对应于存储器装置处的存储器单元的相应逻辑电平的电压分布的特定点(例如,尾端)或特定分位数(例如,50%分位数)。在对块族进行编程之后立即或不久的时间段,块族的存储器页可与特定的存储器存取电压分布(被称为先前存储器存取电压分布)相关联。在一个实例中,参考电压可对应于在电压分布的尾端处的存储器单元的电压。与先前存储器存取电压分布的尾端相关联的存储器单元的存储器存取电压可大约对应于存储器子系统控制器用于将数据编程到存储器单元的阈值电压(被称为编程电压)。如此,与先前存储器存取电压分布相关联的参考电压值(称为参考电压的先前值)对应于存储器单元的编程电压。在另一实例中,参考电压可对应于处于电压分布的特定分位数(例如,50%分位数)的存储器单元的电压。
33.在存储器装置的操作期间,存储器子系统控制器可测量块族的存储器页的存储器单元的存储器存取电压分布(被称为当前存储器存取电压分布)。存储器子系统控制器可基于当前存储器存取电压分布确定参考电压的当前值,并且将当前值与参考电压的先前值进行比较。例如,存储器子系统控制器可确定相关联于当前存储器存取电压分布的特定点(例如,尾端)或特定分位数(例如,50%分位数)的存储器单元的当前电压与相关联于先前存储器存取电压分布的对应点或对应分位数的存储器单元的先前值之间的差。参考电压的当前值与先前值之间的差对应于自存储器子系统控制器对块族的存储器页进行编程之后立即或不久的时间段以来块族的电压移位量。电压移位可取决于自存储器子系统控制器对存储器页进行编程以来已经过的时间量、从编程时间开始的温度改变及/或用于存储器的编程/擦除(pe)循环的数目。受控的存储器子系统可将块族与对应于所确定的电压移位量的适当电压分档相关联。
34.本公开的优点包含但不限于减少在存储器装置的校准扫描期间消耗的存储器子系统资源的量。替代在成百上千页或块处执行读取操作以确定每个块族的适当电压偏移,存储器子系统控制器可基于相关联于针对存储器页所量测的电压分布的参考电压的当前值与先前值之间的差来检测块族的存储器页的电压移位量。通过对存储器页执行单个测量操作而不是对数百或数千页或块执行多个读取操作,大量的存储器子系统资源可用于存储器子系统处的其它过程。因此,存储器子系统的整体效率提高并且存储器子系统的整体等待时间减少。另外,通过使用存储器单元的编程电压来确定参考电压的先前值,存储器子系统控制器不会在编程之后立即或不久测量存储器页的电压分布。存储器子系统资源因此可被分配以执行关于主机数据的存储器存取操作,这可提高存储器子系统的整体性能(例如,效率、等待时间、吞吐量等)。
35.图1根据本公开的一些实施例说明包含存储器子系统110的实例计算系统100。存储器子系统110可包含媒体,例如一或多个易失性存储器装置(例如,存储器装置140)、一或多个非易失性存储器装置(例如,存储器装置130),或此类组合。
36.存储器子系统110可为存储装置、存储器模块或存储装置及存储器模块的组合。存储装置的实例包含固态驱动器(ssd)、快闪驱动器、通用串行总线(usb)快闪驱动器、嵌入式多媒体控制器(emmc)驱动器、通用快闪存储(ufs)驱动器、安全数字(sd)卡及硬盘驱动器
(hdd)。存储器模块的实例包含双列直插式存储器模块(dimm)、小型dimm(so-dimm)及各种类型的非易失性双列直插式存储器模块(nvdimm)。
37.计算系统100可为计算装置,例如台式计算机、膝上型计算机、网络服务器、移动装置、运载工具(例如,飞机、无人机、火车、汽车或其它交通工具)、支持物联网(iot)的装置、嵌入式计算机(例如,包含在运载工具、工业设备或联网商用装置中的计算机),或包含存储器及处理装置的此类计算装置。
38.计算系统100可包含主机系统120,所述主机系统耦合到一或多个存储器子系统110。在一些实施例中,主机系统120耦合到不同类型的多个存储器子系统110。图1说明耦合到一个存储器子系统110的主机系统120的一个实例。如本文中所使用,“耦合到”或“与...耦合”通常是指组件之间的连接,所述连接可为间接通信连接或直接通信连接(例如,无需中间组件),无论有线还是无线的,包含例如电、光学、磁性等连接。
39.主机系统120可包含处理器芯片组及由处理器芯片组执行的软件堆栈。处理器芯片组可包含一或多个核心、一或多个高速缓存、存储器控制器(例如,nvdimm控制器)及存储协议控制器(例如,pcie控制器、sata控制器)。主机系统120例如使用存储器子系统110将数据写入到存储器子系统110,并且从存储器子系统110读取数据。
40.主机系统120可经由物理主机接口耦合到存储器子系统110。物理主机接口的实例包含但不限于串行先进技术总线附件(sata)接口、快速外围组件互连(pcie)接口、通用串行总线(usb)接口、光纤通道、串行连接scsi(sas)、双倍数据速率(ddr)存储器总线、小计算机系统接口(scsi)、双列直插式存储器模块(dimm)接口(例如,支持双数据速率(ddr)的dimm套接字接口)等。物理主机接口可用于在主机系统120与存储器子系统110之间发射数据。当存储器子系统110通过物理主机接口(例如,pcie总线)与主机系统120耦合时,主机系统120可进一步利用高速nvm(nvme)接口来存取组件(例如,存储器装置130)。物理主机接口可提供用于在存储器子系统110与主机系统120之间传递控制、地址、数据及其它信号的接口。图1说明存储器子系统110作为实例。通常,主机系统120可经由同一通信连接、多个单独通信连接及/或通信连接的组合存取多个存储器子系统。
41.存储器装置130、140可包含不同类型的非易失性存储器装置及/或易失性存储器装置的任何组合。易失性存储器装置(例如,存储器装置140)可为(但不限于)随机存取存储器(ram),例如动态随机存取存储器(dram)及同步动态随机存取存储器(sdram)。
42.非易失性存储器装置的一些实例(例如,存储器装置130)包含“与非”(nand)类型快闪存储器及原地写入存储器,例如三维交叉点(“3d交叉点”)存储器装置,所述存储器装置为非易失性存储器单元的交叉点阵列。非易失性存储器单元的交叉点阵列可结合可堆叠的交叉网格化数据存取阵列基于体电阻的改变执行位存储。此外,与许多基于快闪存储器的存储器相比,交叉点非易失性存储器可执行原地写入操作,其中可在不预先擦除非易失性存储器单元的情况下编程非易失性存储器单元。例如,“与非”型快闪存储器包含二维“与非”(2d“与非”)及三维“与非”(3d“与非”)。
43.存储器装置130中的每一个可包含一或多个存储器单元阵列。一种类型的存储器单元,例如,单层级单元(slc)可每单元存储一个位。其它类型的存储器单元,例如多层级单元(mlc)、三层级单元(tlc)、四层级单元(qlc)及五层级单元(plc)可每单元存储多个位。在一些实施例中,存储器装置130中的每一个可包含一或多个存储器单元阵列,例如slc、mlc、
tlc、qlc、plc或此类的任一组合。在一些实施例中,特定存储器装置可包含存储器单元的slc部分及mlc部分、tlc部分、qlc部分或plc部分。存储器装置130的存储器单元可经分组为页,所述页可指代用于存储数据的存储器装置的逻辑单元。对于一些类型的存储器(例如,“与非”),可将页分组以形成块。
44.尽管描述了非易失性存储器组件,例如非易失性存储器单元的3d交叉点阵列及“与非”类型快闪存储器(例如,2d“与非”、3d“与非”),但存储器装置130可基于任何其它类型的非易失性存储器,例如只读存储器(rom)、相变存储器(pcm)、自选存储器、其它基于硫属化物的存储器、铁电晶体管随机存取存储器(fetram)、铁电随机存取存储器(feram),磁随机存取存储器(mram)、自旋转移力矩(stt)-mram、导电桥接ram(cbram)、电阻随机存取存储器(rram)、氧化物基rram(oxram)、“或非”(nor)快闪存储器、或电可擦除可编程只读存储器(eeprom)。
45.存储器子系统控制器115(或为简单起见,控制器115)可与存储器装置130通信以执行例如在存储器装置130处读取数据、写入数据或擦除数据的操作以及其它此类操作。存储器子系统控制器115可包含例如一或多个集成电路及/或离散组件的硬件、缓冲存储器或其组合。硬件可包含具有专用(即,硬编码)逻辑的数字电路系统,以执行本文中所描述的操作。存储器子系统控制器115可为微控制器、专用逻辑电路系统(例如,现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等),或其它合适处理器。
46.存储器子系统控制器115可包含经配置以执行存储在本地存储器119中的指令的处理装置,例如,所述处理装置包含一或多个处理器(处理器117)。在所说明实例中,存储器子系统控制器115的本地存储器119包含嵌入式存储器,所述嵌入式存储器经配置以存储用于执行控制存储器子系统110的操作(包含处置存储器子系统110与主机系统120之间的通信)的各种过程、操作、逻辑流以及例程的指令。
47.在一些实施例中,本地存储器119可包含存储存储器指针、所提取数据等的存储器寄存器。本地存储器119还可包含用于存储微码的只读存储器(rom)。虽然图1中的实例存储器子系统110已被说明为包含存储器子系统控制器115,但在本公开的另一实施例中,存储器子系统110不包含控制器115,且替代地可依赖于外部控制(例如,由外部主机,或由与存储器子系统分开的处理器或控制器提供)。
48.通常,存储器子系统控制器115可从主机系统120接收命令或操作,且可将命令或操作转换为指令或适当的命令,以实现对存储器装置130的所要存取。存储器子系统控制器115可负责其它操作,例如损耗均衡操作、无用信息收集操作、错误检测与纠错码(ecc)操作、加密操作、高速缓存操作,以及与存储器装置130相关联的逻辑地址(例如,逻辑块地址(lba)、命名空间)与物理地址(例如,物理块地址)之间的地址转换。存储器子系统控制器115可进一步包含主机接口电路系统,以经由物理主机接口与主机系统120通信。主机接口电路系统可将从主机系统接收的命令转换为命令指令以存取存储器装置130,以及将与存储器装置130相关联的响应转换为用于主机系统120的信息。
49.存储器子系统110还可包含未说明的额外电路系统或组件。在一些实施例中,存储器子系统110可包含高速缓存或缓冲器(例如,dram)及地址电路系统(例如,行解码器及列解码器),其可从存储器子系统控制器115接收地址并解码所述地址以存取存储器装置130。
50.在一些实施例中,存储器装置130包含本地媒体控制器135,所述本地媒体控制器
结合存储器子系统控制器115操作以对存储器装置130的一或多个存储器单元执行操作。外部控制器(例如,存储器子系统控制器115)可外部管理存储器装置130(例如,对存储器装置130执行媒体管理操作)。在一些实施例中,存储器子系统110为受管理存储器装置,其为原始存储器装置130,所述原始存储器装置在相同存储器装置封装内具有在裸片上的控制逻辑(例如,本地控制器132)以及用于媒体管理的控制器(例如,存储器子系统控制器115)。受管理存储器装置的实例为受管理“与非”(mnand)装置。
51.存储器子系统110包含块族管理器组件113,其可选择阈值电压偏移分档(其被称为电压分档或分档)以与存储器装置处的块族相关联。在一些实施例中,存储器子系统控制器115包含块族管理器组件113的至少一部分。例如,存储器子系统控制器115可包含处理器117(处理装置),所述处理器经配置以执行存储在本地存储器119中的指令以执行本文中所描述的操作。在一些实施例中,块族管理器组件113为主机系统110、应用程序或操作系统的部分。下文描述关于块族及块族管理器组件113的进一步细节。
52.图2根据本公开的一些实施例示意性地说明由三级存储器单元展现的缓慢电荷损失引起的时间电压移位。虽然图2的说明性实例使用三层级单元,但可进行相同的观察,且因此,相同的补救措施适用于单层级单元多层级单元,以及任何其它分数或整数位/单元(例如,3.5个位/单元等),以便补偿缓慢电荷损失。
53.如上文所述,可通过向存储器单元施加特定电压来对存储器单元进行编程(写入),这导致存储器单元保持电荷,从而允许调制由存储器单元产生的电压分布。精确控制由存储器单元存储的电荷量允许建立对应于不同逻辑电平的多个阈值电压电平,因此有效地允许单个存储器单元存储多个信息位:以2n不同阈值电压电平操作的存储器单元能够存储n个信息位。
54.在图2中,每一曲线图220a到220n展示由存储器单元产生的电压分布,所述存储器单元由相应写入电平(其可假设位于分布的中点处)编程,以编码对应逻辑电平(例如,在tlc的状况下,“000”到“111”)。为了区分相邻分布(对应于两个不同的逻辑电平),定义读取阈值电压电平(由垂直虚线展示),使得任何下降低于阈值电平的测量电压与所述对相邻分布中的一个分布相关联,而大于或等于阈值电平的任何测量电压与所述对相邻分布的另一分布相关联。
55.如从比较实例图表210及230(其分别反映紧在编程之后的时间段及在编程之后的相应小时数目)看出,电压分布由于缓慢电荷损失而随时间改变,此导致读取阈值电压电平(其由垂直虚线所展示)的漂移值所致。在本公开的各种实施例中,针对按块族分组的经编程页或块选择性地跟踪时间电压移位,并且其基于与某个块族的页或块从属关系的适当电压偏移被施加于基本读取电平以执行读取操作。
56.图3根据本公开的一些实施例描绘了说明阈值电压偏移对编程之后的时间(即,自页已被编程之后过去的时间段)的依赖性的实例曲线图。如图3示意性说明,存储器装置的块族被分组成分档330a到330n,使得每一块族包含已在所规定时间窗及所规定温度窗内编程的一或多个页或块。如本文中上文所述,自在编程之后过去的时间及温度是影响时间电压移位的主要因素,因此假定单个块族310内的所有页、块及/或分区在存储器单元中展现相似的阈值电压分布,且因此将需要读取操作的相同电压改变。
57.块族可是相对于页编程事件异步创建。在说明性实例中,每当自创建最后块族起
已过去所规定时间段(例如,预定分钟数)时或每当以规定时间间隔更新的存储器单元的参考温度自创建当前块族起已改变多于所规定阈值时,图1的存储器子系统控制器115可创建新块族。
58.新创建的块族可与特定分档(例如分档0、分档1等)相关联。然后,存储器子系统控制器可周期性地执行校准过程,以便将每个块族的每一裸片与预定义电压分档(图3的说明性实例中的分档0到7)中的一个相关联,所述预定义电压分档又与待施加于读取操作的电压偏移相关联。块与块族以及块族及裸片与电压分档的关联可存储在由存储器子系统控制器维护的相应元数据表中。
59.图4根据本公开的实施例示意性地说明一组预定义阈值电压偏移分档(在本文中称为电压分档或分档)。如图4示意性地说明,阈值电压偏移曲线图可被细分为多个电压分档,使得每一电压分档对应于阈值电压偏移的预定范围。虽然图4的说明性实例针对单个谷值定义十个电压分档,但在其它实施方案中,可采用各种其它数目的电压分档。
60.基于周期性执行的校准过程,存储器子系统控制器可将每个块族的每一裸片与电压分档相关联。校准过程定义了一组阈值电压偏移,阈值电压偏移将施加于基本电压读取电平以便执行读取操作。在一些实施例中,校准过程涉及相对于正被校准的块族内的所规定数目的随机选择的页或块,执行利用不同阈值电压偏移的读取操作,以及选择最小化读取操作的误码率(例如,误比特率)的阈值电压偏移。在其它或类似实施例中,校准过程涉及对块族的存储器页进行采样(即,测量存储器页的存储器单元的存取电压分布)并且在编程之后立即或不久确定从块族的存取电压分布移位的电压分布量。关于图7及10提供关于校准过程的进一步细节。
61.图5根据本公开的实施例示意性地说明由存储器子系统控制器115的块族管理器组件113实施的块族管理操作。如图5示意性说明,块族管理器组件113可在存储器变量中维持有效块族的标识符520,所述有效块族在光标530a到530k被编程时与所述光标的一或多个页或的块相关联。“光标”本文中应广泛是指存储器装置上正在写入数据的位置。
62.存储器子系统控制器可利用通电分钟(pom)时钟来跟踪块族的创建时间。在一些实施方案中,除了pom时钟之外,可使用在控制器处于各种低功耗状态时继续运行的不太准确的时钟,使得在控制器从低功耗状态唤醒时基于不太准确的时钟更新pom时钟。
63.因此,在初始化每一块族时,块族管理器组件113将当前时间540存储在存储器变量中作为块族开始时间550。当页或块被编程时,块族管理器组件113将当前时间540与块族开始时间550进行比较。响应于检测到当前时间540与块族开始时间550之差大于或等于所规定时间段(例如,预定分钟数),块族管理器组件113更新存储有效存储器变量块族标识符520以存储下一块族编号(例如,下一连续整数),并且存储块族开始时间550的存储器变量被更新以存储当前时间540。
64.块族管理器组件113还维持两个存储器变量,用于存储每一存储器装置的选定裸片的高及低参考温度。在初始化每一块族时,高温变量560及低温变量570存储存储器装置的选定裸片的当前温度值。在操作中,虽然有效块族标识符520保持不变,但周期性获得温度测量值并且将其与所存储高温值560及低温值570进行比较,所述高温及低温值会相应被更新:如果发现温度测量值大于或等于由高温变量560所存储的值,那么后者被更新以存储所述温度测量值;相反,如果发现温度测量值下降低于由低温变量570存储的值,那么后者
被更新以存储所述温度测量值。
65.块族管理器组件113可进一步周期性地计算高温560与低温570之间的差。响应于确定高温560与低温570之间的差大于或等于所规定温度阈值,块族管理器组件113可关闭现有块族并且可创建新的有效块族:存储有效块族标识符520的存储器变量被更新以存储下一块族编号(例如,下一连续整数),存储块族开始时间550的存储器变量被更新以存储当前时间540,以及高温变量560及低温变量570被更新以存储存储器装置的选定裸片的当前温度的值。在对块进行编程时,块族管理器组件113将块与当前有效块族相关联。每一块与对应块族的关联由块族元数据580反映。
66.如先前所述,基于周期性执行的校准过程(例如,校准扫描),块族管理器组件113将每一块族的每一裸片与电压分档相关联,所述电压分档定义了一组阈值电压偏移,以施加于基准电压读取电平,以便执行读取操作。在一些实施例中,校准过程涉及对块族的存储器页的存储器单元进行采样以测量存储器页的当前存储器存取电压分布(在本文中被称为当前电压分布)。在一些实施例中,当前电压分布可对应于一组采样存储器单元的平均分布。在其它或类似的实施例中,当前电压分布可为不同的聚合度量。块族管理器组件113可基于当前电压分布确定参考电压的当前值,并且将参考电压的当前值与参考电压的先前值进行比较。参考电压的先前值与在测量存储器页的当前存储器存取电压分布之前的时间实例(例如,当在存储器装置处对存储器页的数据进行编程时)相关联于块族的先前存储器存取电压分布(被称为先前电压分布)相关联。块族管理器组件113使用参考电压的当前值及先前值来确定块族自与先前参考值相关联的时间实例以来的电压移位量。所确定电压移位量可对应于先前确定的阈值电压偏移(例如,基于实验数据等)以最小化例如针对块族执行的读取操作的操作的误码率。块族管理器113可确定对应于阈值电压偏移的特定电压分档并且更新块族的元数据以对应于所确定的电压分档。
67.在一些实施例中,存储器子系统控制器对每一电压分档执行校准过程的频率可基于与电压分档相关联的块族的年限。如先前关于图3所描述,新创建的块族可与电压分档0相关联,并且存储器装置上较旧的块族可与随后编号的电压分档相关联。较新电压分档中的块族的时间电压移位比与较旧电压分档相关联的块族的时间电压偏移更快。此在图4中说明,因为分档0的电压偏移以比较旧电压分档(例如,电压分档9、8、7等)的电压偏移更快的速率移位。因此,存储器子系统控制器可以比与电压分档9相关联的块族更高的频率执行与电压分档0相关联的块族的校准过程,以将每一块族与适当的电压分档相关联。
68.图6根据本公开的实施例示意性地说明选择块族以进行校准。由于缓慢电荷损失,电压分档中最旧的块族将在当前分档的任何其它块族之前迁移到下一电压分档。如此,存储器子系统控制器可将校准操作限制到分档中最旧的块族(例如,分档0中的块族610及分档1中的块族620)。在一些实施例中,存储器子系统控制器可基于分档的分档边界来识别电压分档中最旧的块族。分档边界可表示两个邻近块族之间的边界,所述块族各自与不同的分档相关联。存储器子系统控制器可使用块族元数据表来识别特定电压分档的分档边界。
69.返回参考图1,考虑到时间电压移位量,块族管理器组件113可经配置以周期性地校准存储器装置130、140以将块族与适当的电压分档相关联。块族可在第一时间段(例如,在数据被编程或写入到块族的存储器页之后立即或不久)与第一电压分布相关联。根据本公开的一些实施例,第一电压分布被称为先前存储器存取电压分布。在一些实施例中,块族
管理器组件113可通过在第一时段期间测量块族的一或多个存储器页来获得第一电压分布。在其它或类似的实施例中,块族管理器组件113可基于(例如,在存储器子系统处安装及/或初始化存储器装置之前或期间)针对存储器装置所获得的实验或制造数据来确定第一电压分布。可基于第一电压分布来确定参考电压的第一值(在本文中也被称为先前值)。参考电压是指电压分布的特定点(例如,尾端)或特定分位数(例如,50%分位数、25%分位数等)处的电压。在一些实施例中,可选择与最高量的缓慢电荷损失相关联的分位数处的电压作为参考电压。
70.在第一时间段之后的第二时间段,块族管理器组件113可通过测量一或多个存储器页以获得第二电压分布来对块族执行校准扫描。根据本公开的一些实施例,第二电压分布被称为当前电压分布。块族管理器组件113可将参考电压的第二值(在本文中也被称为当前值)与参考电压的第一值进行比较以确定块族自第一时间段以来的时间电压移位量。块族管理器组件113可将块族与相关联于时间电压偏移的适当电压分档相关联,所述时间电压偏移对应于所确定的时间电压移位量。本文中关于图7到11提供关于校准过程的进一步细节。
71.图7为根据本公开的一些实施例的基于电压分布参考电压的电压分档校准的实例方法700的流程图。方法700可由处理逻辑执行,所述处理逻辑可包含硬件(例如,处理装置、电路系统、专用逻辑、可编程逻辑,微码,装置的硬件,集成电路等),软件(例如,在处理装置上运行或执行的指令)或其组合。在一些实施例中,方法700由图1的块族管理器组件113执行。在其它或类似实施例中,方法700的一或多个操作由存储器子系统控制器的另一组件(例如块族管理器)执行。尽管以特定的顺序或次序展示,但除非另有规定,否则可修改过程的次序。因此,所说明的实施例应仅理解为实例,且所说明的过程可以不同次序执行,且一些过程可并行执行。另外,在各种实施例中可省略一或多个过程。因此,并非在每一实施例中需要所有过程。其它过程流程是可能的。
72.在块710,处理逻辑测量块族的存储器页的当前电压分布。在一些实施例中,块族与第一电压分档相关联,所述第一电压分档与存储器装置处的第一电压偏移相关联。根据一些实施例,处理逻辑可响应于确定待校准块族来测量存储器页的当前电压分布。例如,处理逻辑可响应于确定已满足对应的阈值准则来确定校准块族。在一个实施例中,当已为块族及/或存储器装置执行阈值数目个编程及擦除操作(即,已发生阈值数目个编程/擦除(p/e)循环)时,处理逻辑确定满足阈值准则。在一些实施例中,处理逻辑可根据与存储器装置相关联的校准策略来选择块族的存储器页以进行测量。在其它或类似的实施例中,处理逻辑可由于校准过程期间所执行的随机存储器页选择操作而选择块族的存储器页以进行测量。
73.处理逻辑可通过对存储器页进行采样以确定与存储器页的一或多个单元相关联的存储器存取电压来测量存储器页的当前电压分布。在一些实施例中,处理逻辑可通过对存储器页的每一存储器单元进行采样来测量电压分布。在其它或类似实施例中,处理逻辑可通过对存储器页的一子组存储器单元(即,少于存储器页的所有存储器单元)进行采样来测量电压分布。当前电压分布可表示在获得块族的测量值的时间段存储器页的单元的存储器存取电压之间的差。
74.图8a及9a根据本公开的实施例说明针对存储器页测量的当前电压分布810、820。
如关于图2所描述的,存储器单元可通过相应的写入电平来编程以编码对应的逻辑电平。在一个实例中,可在对存储器页的tlc存储器单元执行的采样操作期间测量电压分布810及820。在此类实例中,电压分布820可对应于与tlc存储器单元相关联的最高逻辑电平(例如,“111”)的电压分布,并且电压分布810可对应于与tlc存储器单元相关联的第二最高逻辑电平(例如,“110”)的电压分布。
75.返回参考图7,在块720处,处理逻辑基于针对存储器页测量的当前电压分布来确定参考电压的当前值。如上文所描述,参考电压是指电压分布的特定点(例如,分布的尾端)或特定分位数(例如,50%分位数、25%分位数等)处的电压。在一些实施例中,可在存储器装置的初始化之前或期间(例如,由存储器装置的操作员或程序员)为存储器装置定义参考电压。在其它或类似的实施例中,可考虑到与块族及/或存储器装置相关联的性能度量(例如,误比特率)来选择参考电压,如下文进一步详细所描述。
76.如上文所描述,在一些实施例中,参考电压可对应于电压分布的特定点处的电压。例如,参考电压可对应于电压分布的尾端。如在图8a中所说明,电压812可对应于在电压分布810的尾端处测量的电压,并且电压822可对应于在电压分布822的尾端处测量的电压。如此,电压822的当前值可为与存储器页的tlc存储器单元的最高逻辑电平相关联的参考电压的当前值。类似地,电压812的当前值可为与存储器页的tlc存储器单元的第二最高逻辑电平相关联的参考电压的当前值。
77.在其它或类似实施例中,参考电压可对应于电压分布的特定分位数处的电压。例如,参考电压可对应于电压分布的50%分位数。如在图9a中所说明,电压910可对应于在电压分布810的50%分位数处测量的电压,并且电压920可对应于在电压分布820的50%分位数处测量的电压。如此,电压920的当前值可为与存储页的tlc存储器单元的最高逻辑电平相关联的参考电压的当前值。类似地,电压910的当前值可为与存储器页的tlc存储器单元的第二最高逻辑电平相关联的参考电压的当前值。应注意,尽管本公开的一些实施例及实例提及使用电压分布的50%分位数作为参考电压的处理逻辑(例如,块族管理器组件113),但处理逻辑可使用电压分布的任何分位数作为参考电压。例如,处理逻辑可使用电压分布的25%分位数、30%分位数、40%分位数、75%分位数等作为参考电压。
78.返回参考图7,在块730,处理逻辑基于参考电压的当前值及参考电压的先前值来确定存储器页的电压移位量。参考电压的先前值可与存储器页在块710处处理逻辑测量存储器页的当前存储器存取电压分布之前的时间段的电压分布(即,先前电压分布)相关联。在一些实施例中,先前电压分布可对应于存储器页及/或块族的数据被编程(即,写入)到存储器装置之后立即或不久的存储器页的电压分布。在其它或类似实施例中,在先前电压分布可对应于在处理逻辑测量存储器页的当前电压分布之前的任何时间的电压分布。
79.图8b及9b根据本公开的实施例说明用于存储器页的先前电压分布860、870。在一些实施例中,先前电压分布860、870可特定于存储器装置处的每一块族的每一存储器页。在其它或类似实施例中,先前电压分布860、870可特定于存储器装置处的每一块族。例如,处理逻辑可将先前电压分布860、870与特定块族相关联,且因此,块族的每一存储器页因此与先前电压分布860、870相关联。应注意,尽管本公开的一些实施例及实例参考与在块710处所测量的存储器页相关联的先前电压分布860、870,但先前存储器分布860、870可与任何粒度(例如,块族、电压分档、存储器装置等)的存储器页组相关联。
80.根据先前所描述的实施例及实例,先前电压分布860、870可各自对应于存储器页的存储器单元的不同逻辑电平的电压分布。例如,电压分布870可对应于与存储器单元(例如,tlc存储器单元)相关联的最高逻辑电平的先前电压分布,并且电压分布860可对应于与存储器单元相关联的第二最高逻辑电平的先前电压分布。
81.考虑到与存储器页相关联的在先前电压分布860、870,处理逻辑可确定参考电压的先前值。如上文所描述,参考电压可对应于电压分布的特定点处的电压。例如,参考电压可对应于电压分布的尾端处的电压。在一些实施例中,先前电压分布的尾端处的电压可对应于在由存储器子系统控制器115执行以将数据写入到存储器页的编程操作期间施加到存储器单元的电压(被称为编程电压或写入电压)。如在图8b中所说明,电压872对应于由存储器子系统控制器115用来在存储器页的存储器单元处以最高逻辑电平对数据进行编程的编程电压(也被称为编程检验(pv)电压)(例如,tlc存储器单元的等级7的pv电压)。电压874对应于与在编程存储器页之后立即或不久的时间段的电压分布870的尾端相关联的电压。如在图8b中所见,电压874的值大约对应于电压872的值。由于电压874的值大约对应于电压872的值,处理逻辑可使用存储器页的存储器单元的最高逻辑电平的编程电压作为参考电压。因此,处理逻辑可确定存储器页的存储器单元的最高逻辑电平的参考电压的先前值对应于电压872。
82.电压862对应于由存储器子系统控制器115用来在存储器页的存储器单元处以第二最高逻辑电平对数据进行编程的编程电压(即,pv电压)(例如,tlc存储器单元的等级6的pv电压)。电压864对应于与在编程存储器之后立即或不久的时间段的电压分布860的尾端相关联的电压。由于电压864的值大约对应于电压862的值,因此处理逻辑可类似地使用存储器页的存储器单元的最高逻辑电平的编程电压作为参考电压。因此,处理逻辑可确定存储器页的存储器单元的第二最高逻辑电平的参考电压的先前值对应于电压862。
83.通过使用编程电压作为电压分布860、870的参考电压的先前值,处理逻辑可确定参考电压的先前值,而无需在编程之后立即或不久测量存储器页的电压分布。例如,在编程之后立即或不久,处理逻辑可在存储器子系统控制器115的存储器(例如,本地存储器119)处存储用于对存储器页进行编程的电压的指示。根据本文中所描述的实施例,在校准扫描期间,处理逻辑可存取存储器子系统控制器115的存储器以确定存储器页的编程电压并且使用所述编程电压作为参考电压的先前值。
84.如上文所描述,处理逻辑可基于参考电压的当前值及参考电压的先前值来确定存储器页的电压移位量。参考图8a,处理逻辑可基于电压822(即,与最高逻辑存储器单元电平相关联的参考电压的当前值)及电压872(即,与最高逻辑存储器单元电平相关的参考电压的先前值)之间差来确定电压分布820的电压移位量878。类似地,处理逻辑可基于电压812(即,与第二最高逻辑存储器单元电平相关联的参考电压的当前值)与电压862(即,与第二最高逻辑存储器单元电平相关联的参考电压的先前值)之间的差来确定电压分布810的电压移位量868。
85.在其它或类似实施例中,电压分布的参考电压可对应于电压分布的特定分位数处的电压。例如,参考电压可对应于电压分布的50%分位数处的电压。在此类实例中,处理逻辑可基于偏移来确定参考电压的先前值,所述偏移表示在电压分布的尾端处的电压与在对存储器页进行编程之后立即或不久在电压分布的50%分位数处的电压之间的差。如上文所
描述,电压分布的尾端处的电压可大约对应于与对相应逻辑电平的存储器单元进行编程相关联的编程电压。例如,如在图9b中所说明,电压872可对应于与对最高逻辑电平的存储器单元进行编程相关联的编程电压,并且电压862可对应于与对第二最高逻辑电平的存储器单元进行编程相关联的编程电压。
86.在一些实施例中,处理逻辑可基于针对存储器装置所收集的实验数据及/或制造数据来确定电压分布的50%分位数处的电压。例如,可在将存储器装置安装或初始化在存储器子系统处(例如,在存储器装置制造系统、存储器装置测试系统等处)之前针对存储器装置收集实验及/或制造数据。针对存储器装置所收集的实验及/或制造数据可对应于在将数据编程到存储器装置的存储器单元处的每一逻辑电平之后立即或不久的存储页的电压分布。因此,对于每一逻辑电平,实验及/或制造数据可指示在电压分布的尾端处的电压以及在对存储器页进行编程之后立即或不久在电压分布的50%分位数处的电压。在一些实施例中,测试系统及/或制造系统的操作员可将针对存储器装置所收集的实验及/或制造数据存储到与存储器子系统控制器115相关联的存储器(例如,本地存储器119)。在此类实施例中,处理逻辑可针对每一逻辑电平确定电压分布的尾端处的电压与电压分布的50%分位数处的电压之间的差(被称为电压分布偏移)。在其它或类似的实施例中,操作者可将每一逻辑电平的电压分布偏移存储在与存储器子系统控制器115相关联的存储器处。
87.处理逻辑可基于与相应逻辑电平相关联的编程电压及相应逻辑电平的电压分布偏移来确定存储器单元的相应逻辑电平的参考电压的先前值。如在图9b中所说明,电压922可对应于电压分布870的50%分位数处的电压。处理逻辑可基于电压872(即,与存储器页的存储器单元的最高逻辑电平相关联的编程电压)及存储器单元的最高逻辑电平的电压分布偏移来确定电压922的值。电压912可对应于电压分布860的50%分位数处的电压。处理逻辑可基于电压862(即,与存储器页的存储器单元的第二最高逻辑电平相关联的编程电压)及存储器单元的第二最高逻辑电平的电压分布偏移来确定电压912的值。因此,处理逻辑可使用电压912及922的值作为参考电压的先前值,而无需在存储器装置处编程之后立即或不久测量存储器页的电压分布。
88.参考图9a,处理逻辑可基于电压920(即,与最高逻辑存储器单元电平相关联的参考电压的当前值)及电压922(即,与最高逻辑存储器单元电平相关的参考电压的先前值)之间差来确定电压分布820的电压移位量924。类似地,处理逻辑可基于电压910(即,与第二最高逻辑存储器单元电平相关联的参考电压的当前值)与电压912(即,与第二最高逻辑存储器单元电平相关联的参考电压的先前值)之间的差来确定电压分布810的电压移位量914。
89.返回参考图7,在块740,处理逻辑确定存储器页的电压移位量是否满足电压移位准则。在一些实施例中,处理逻辑响应于确定在块730所确定的电压移位量满足或超过阈值电压移位量而确定存储器页满足电压移位准则。类似地,处理逻辑可响应于确定电压移位量不超过阈值电压移位量来确定存储器页不满足电压移位准则。响应于确定电压移位量不满足电压移位准则,方法700继续到块750,其中处理逻辑将块族与存储器装置处的第一电压分档相关联。响应于确定电压移位量满足电压移位准则,方法700继续到框760。在块760,处理逻辑将块族与存储器装置处的与第二电压偏移相关联的第二电压分档相关联。在一些实施例中,处理逻辑可通过更新指向第二电压分档的电压分档边界的指针来将块族与第二电压分档相关联,如先前所描述。例如,处理逻辑可更新包含存储器页的块族的元数据表以
指示用于第二电压分档的指针与块族相对应。
90.在一些实施例中,处理逻辑可在存储器子系统的操作期间将参考电压从第一类型修改为第二类型。例如,处理逻辑可使用与电压分布的尾端相关联的电压作为参考电压。在存储器子系统110的操作期间,处理逻辑可监控存储器装置的每一块族处的操作的执行并且维持每一块族的性能度量(例如,误比特率)。在一些实施例中,处理逻辑可确定块族的性能度量满足性能准则(例如,下降低于性能度量阈值)。在此类实施例中,根据先前所描述的实施例,处理逻辑可使用与电压分布的特定分位数(例如,50%分位数)相关联的电压作为参考电压。
91.图10为根据本公开的一些实施例的用于基于电压分布参考电压的电压分档校准的另一实例方法1000的流程图。方法1000可由处理逻辑执行,所述处理逻辑可包含硬件(例如,处理装置、电路系统、专用逻辑、可编程逻辑,微码,装置的硬件,集成电路等),软件(例如,在处理装置上运行或执行的指令),或其组合。在一些实施例中,方法1000由图1的块族管理器组件113执行。在其它或类似实施例中,方法1000的一或多个操作由存储器子系统控制器的另一组件(例如,块族管理器)执行。尽管以特定的顺序或次序展示,但除非另有规定,否则可修改过程的次序。因此,所说明的实施例应仅理解为实例,且所说明的过程可以不同次序执行,且一些过程可并行执行。另外,在各种实施例中可省略一或多个过程。因此,并非在每一实施例中需要所有过程。其它过程流程是可能的。
92.在块1010,处理逻辑将编程电压施加到存储器装置的第一组存储器单元以对块族的第一存储器页进行编程。处理逻辑响应于确定满足存储器存取电压分布偏移校准准则而将编程电压施加到第一组存储器单元。在一些实施例中,处理逻辑可响应于确定自存储器装置被初始化以来的时间量超过阈值时间量而确定满足电压分布偏移校准准则。在其它或类似实施例中,处理逻辑可通过确定存储器页的当前电压分布的宽度超过阈值宽度来确定满足电压分布偏移校准准则。
93.如关于图7所描述,处理逻辑可使用电压分布的特定分位数(例如,50%分位数)处的电压作为参考电压。参考电压的先前值可基于与存储器页处的存储器单元的相应逻辑电平相关联的编程电压及电压分布偏移来确定。电压分布偏移对应于电压分布的尾端处的电压与在对处于相应逻辑电平的存储器单元进行编程之后立即或不久的电压分布的50%分位数处的电压之间的差。电压分布偏移可基于在编程之后立即或不久的存储器装置的实验及/或制造数据来确定,电压分布偏移对应于在编程之后立即或不久的存储器装置的电压分布的宽度。在一些实施例中,相应逻辑电平的电压分布的宽度在存储器装置的操作期间改变并且电压分布偏移不再对应于分布宽度。
94.图11根据本公开的实施例说明在存储器装置的操作期间电压分布的宽度的改变。如上文所描述,电压分布820表示与存储器页的存储器单元的最高逻辑电平相关联的当前电压分布,并且电压分布810表示与存储器页的存储器单元的第二最高逻辑电平相关联的当前电压分布。电压922对应于用于电压分布820的参考电压的先前值,并且电压912对应于用于电压分布810的参考电压的先前值。电压1120表示用于电压分布820的参考电压的当前值,并且电压1110对应于用于电压分布810的参考电压的先前值。电压1120及1110由处理逻辑根据先前所描述的实施例测量。
95.如在图11中所见,电压1120并不大约对应于电压920,所述电压表示电压分布820
的参考电压的当前值,如关于图9a所描述的。此指示电压分布820的宽度在存储器装置的操作期间正在改变。类似地,电压1110并不大约对应于电压910,所述电压表示电压分布810的参考电压的当前值,如关于图9所描述,指示电压分布810的宽度也在存储器装置操作期间增加。响应于确定电压910与电压1110之间的差1112及/或电压920与电压1120之间的差1122超过阈值差,处理逻辑可确定满足电压分布偏移校准准则。确定电压910与电压1110之间的差及/或920与1120之间的差指示相应电压分布的宽度超过阈值宽度并且当前电压分布偏移不再适用于电压分布810及820。
96.在一些实施例中,响应于确定满足电压分布偏移校准准则,处理逻辑可在对存储器页及/或块族执行编程操作(例如,写入操作)之后立即或不久测量存储器页及/或块族的电压分布。例如,处理逻辑可向存储器子系统控制器115发射指令,所述指令指示将在从主机系统120接收的数据被调度为经编程到存储器页及/或块族之后立即或不久获得对存储器页及/或块族的量测。所述指令可致使存储器子系统控制器115响应于确定主机数据被编程到存储器页及/或块族来测量存储器页及/或块族。在另一实例中,处理逻辑可检测到存储器子系统控制器115已完成执行用以将主机数据编程到存储器页及/或块族的操作,并且可随后测量存储器页及/或块族的存储器单元的电压分布。
97.在框1020,处理逻辑基于编程电压及与第一组存储器的一或多个第一存储器单元相关联的第一存储器存取电压来确定块族的电压分布偏移(也被称为电压分布偏移)。一或多个第一存储器单元可与存储器页的第一电压分布的特定分位数(例如,50%分位数)相关联。如上文所描述,处理逻辑可基于对存储器页及/或块族执行的测量来确定存储器页的第一电压分布。在一些实施例中,处理逻辑可通过以下步骤来确定电压分布偏移:确定用于将数据编程到存储器页及/或块族的编程电压与处于存储器页的第一电压分布的特定分位数处的与存储器单元相关联的第一存储器存取电压之间的差。在一些实施例中,根据上文所描述实施例,第一存储器存取电压可对应于参考电压的先前值。
98.在块1030,处理逻辑测量块族的第二存储器页的第二电压分布。根据关于图7所描述的实施例,处理逻辑可测量第二存储器页的第二电压分布。例如,处理逻辑可在施加编程电压以对存储器页及/或块族的存储器单元进行编程的时间段之后的时间段测量第二存储器页的第二电压分布。在框1040,处理逻辑确定与第二存储器页的第二组存储器单元中的一或多个第二存储器单元相关联的第二存储器存取电压。第二存储器单元中的每一个与第二电压分布的特定分位数(例如,50%分位数)相关联。在一些实施例中,根据先前所描述的实施例,第二存储器存取电压可对应于参考电压的当前值。
99.在框1050,处理逻辑基于第二电压及电压分布偏移来确定第二存储器页的电压移位量。如关于块1020所描述,电压分布偏移对应于用于将数据编程到存储器页及/或块族的编程电压与特定分位数处与存储器单元相关联的第一存储器存取电压之间的差。根据本文中所描述的实施例,处理逻辑可基于第二电压与电压分布偏移之间的差来确定第二存储器页的电压移位量。
100.在块1060,考虑到第二存储器页的电压移位量,处理逻辑将块族指派给一组电压分档中的相应电压分档。如上文所描述,处理逻辑可通过将块族与对应于第二存储器页的所确定电压移位量的相应电压分档相关联来将块族指派给相应电压分档。例如,处理逻辑可更新用于相应电压分档的电压分档边界的指针以与块族相对应。
101.在一些实施例中,处理逻辑可确定再次对块族执行校准扫描(例如,响应于确定已发生阈值数目个p/e循环)。在此类实施例中,处理逻辑可根据关于图7所描述的实施例执行校准扫描。根据一些实施例,在校准扫描期间,处理逻辑可使用在块1020所确定的电压分布偏移作为电压分布偏移,而不是基于实验及/或制造数据所确定的电压分布偏移。
102.图12说明计算机系统1200的实例机器,在所述计算机系统内可执行用于致使机器执行本文中所论述的方法中的任何一或多个的指令集。在一些实施例中,计算机系统1200可对应于主机系统(例如,图1的主机系统120),其包含,耦合到,或利用存储器子系统(例如,图1的存储器子系统110)或可用于执行控制器的操作(例如,执行操作系统以执行对应于图1的块族管理器组件113的操作)。在替代实施例中,机器可连接(例如,联网)到lan、内联网、外联网及/或因特网中的其它机器。机器可在客户端-服务器网络环境中以服务器或客户端机器的身份运行,作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器运行,或作为云计算基础设施或环境中的服务器或客户端机器运行。
103.所述机器可为个人计算机(pc)、平板pc、机顶盒(stb)、个人数字助理(pda)、移动电话、网络器具、服务器、网络路由器、交换机或网桥,或能够执行规定由所述机器进行的动作的指令集(顺序或其它方式)的任何机器。此外,虽然说明单个机器,但术语“机器”还应被视为包含单独或联合执行一(或多个)指令集以执行本文所论述的方法中的任何一或多个的任何机器集合。
104.实例计算机系统1200包含经由总线1230彼此通信的处理装置1202、主存储器1204(例如,只读存储器(rom)、快闪存储器、例如同步dram(sdram)或rdram等的动态随机存取存储器(dram))、静态存储器1206(例如,快闪存储器、静态随机存取存储器(sram)等)以及数据存储系统1218。
105.处理装置1202表示一或多个通用处理装置,例如微处理器、中央处理单元,等等。更特定地,处理装置可为复杂指令集计算(cisc)微处理器、精简指令集计算(risc)微处理器、超长指令字(vliw)微处理器,或实施其它指令集的处理器,或实施指令集组合的处理器。处理装置1202还可为一或多个专用处理装置,例如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、网络处理器,等等。处理装置1202经配置以执行用于执行本文中所论述的操作及步骤的指令1226。计算机系统1200可进一步包含网络接口装置1208以通过网络1220进行通信。
106.数据存储系统1218可包含机器可读存储媒体1224(也被称作为计算机可读媒体),其上存储体现本文中所描述的方法或功能中的任何一或多个的一或多个集合的指令1226或软件。指令1226还可在计算机系统1200执行所述指令期间完全或至少部分地驻留在主存储器1204内及/或处理装置1202内,主存储器1204及处理装置1202也构成机器可读存储媒体。机器可读存储媒体1224、数据存储系统1218及/或主存储器1204可对应于图1的存储器子系统110。
107.在一个实施例中,指令1226包含用以实施对应于电压分档边界组件(例如,图1的块族管理器组件113)的功能性的指令。虽然机器可读存储媒体1224在实例实施例中被展示为单个媒体,但术语“机器可读存储媒体”应被视为包含存储一或多个指令集的单个媒体或多个媒体。术语“机器可读存储媒体”还应被视为包含能够存储或编码指令集以供机器执行且使机器执行本公开的方法中的任何一或多个的任何媒体。因此,术语“机器可读存储媒
体”应被视为包含(但不限于)固态存储器、光学媒体及磁媒体。
108.已在计算机存储器内的算法及数据位的操作的符号表示方面来呈现前面的详细描述的一些部分。这些算法描述及表示为由所属数据处理领域的技术人员用于以向所属领域的其它技术人员传达其工作的本质的方式。算法此处且通常被认为导致所要结果的自洽操作序列。操作为需要物理操纵物理量的操作。通常,但非必需地,这些量可采取能够存储、组合、比较或以其它方式操纵的电或磁信号的形式。将这些信号称作位、值、元素、符号、字符、项、数字等等有时已证明是便利的(主要出于共用的原因)。
109.然而,应记住,所有这些术语及类似术语均与适当的物理量相关联,且仅作为应用于这些量的方便标签。本公开可是指计算机系统或类似电子计算装置的动作及过程,其将表示为计算机系统的寄存器及存储器内的物理(电子)量的数据操纵及变换为类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它此类信息存储器系统内的物理量的其它数据。
110.本公开还涉及用于执行本文中操作的设备。此设备可为特定目的而专门构造,或其可包含由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。此计算机程序可存储在计算机可读存储媒体中,例如但不限于任何类型的磁盘,包含软盘、光盘、cd-rom及磁光盘,只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、eprom、eeprom、磁或光卡,或适用于存储电子指令的任何类型的媒体,每一者都耦合到计算机系统总线。
111.本文中所呈现的算法及显示并不与任何特定计算机或其它设备内在地相关。根据本文中的教示,各种通用系统可与程序一起使用,或可证明构造更专用的设备以执行所述方法为方便的。各种这些系统的结构将如下文描述中所述。另外,不参考任何特定编程语言描述本公开。应理解,可使用各种编程语言来实施如本文中所描述的本公开的教示。
112.本公开可经提供作为计算机程序产品或软件,其可包含机器可读媒体,具有存储于其上的指令,所述指令可用于对计算机系统(或其它电子装置)进行编程以根据本公开执行处理。机器可读媒体包含用于以机器(例如,计算机)可读的形式存储信息的任何机制。在一些实施例中,机器可读(例如,计算机可读)媒体包含机器(例如,计算机)可读存储媒体,例如只读存储器(“rom”)、随机存取存储器(“ram”)、磁性磁盘存储媒体、光存储媒体、快闪存储器组件等。
113.在上述说明书中,本公开的实施例已参考其特定实例实施例进行描述。显而易见的是,在不脱离所附权利要求书中所阐明的本公开的实施例的更广泛的精神及范围的情况下,可对其进行各种修改。因此,说明书及图式应考虑说明性而非限制性。
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