專利名稱：混合非易失性固態(tài)存儲器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及固態(tài)存儲器，更具體而言，涉及混合非易失性固態(tài)存儲器。
背景技術(shù)：
這里給出的背景技術(shù)描述是為了總地給出本公開的上下文。對于在該 背景部分中描述的當前署名的發(fā)明人的工作和在提交時可能沒有另行作為 現(xiàn)有技術(shù)的所描述的各個方面，并不明示或者隱含地承認是本公開的現(xiàn)有 技術(shù)。
閃存芯片使用電荷存儲器件，已成為基于半導(dǎo)體的大容量存儲設(shè)備的 主流芯片類型。電荷存儲器件尤其適于將存儲包括音樂文件和圖像文件在 內(nèi)的數(shù)據(jù)文件的應(yīng)用。但是，電荷存儲器件只可以維持有限個寫周期，此 后電荷存儲器件可能不再能可靠地存儲數(shù)據(jù)。
對于許多應(yīng)用，例如，可移動USB (通用串行總線)驅(qū)動器、MP3 (MPEG Layer 3)播放機和數(shù)字相機存儲器卡，有限個寫周期可能是可接 受的。但是，在用作對計算機系統(tǒng)中的內(nèi)置主數(shù)據(jù)驅(qū)動器的一般替換時， 有限個寫周期可能是不能被接受的。
較低密度的閃存器件(每個存儲單元中存儲一位) 一般具有100,000 個寫周期數(shù)量級的可用壽命。為了降低成本，閃存器件可以每個存儲單元 存儲2位。但10,000個寫周期數(shù)量級的水平。
閃存器件可能不具有足夠長的壽命來用作主存，尤其是在部分主存被 用作虛擬存儲器分頁空間時。虛擬存儲器分頁空間由操作系統(tǒng)用來在
RAM (隨機存取存儲器)中的可用空間較少時存儲來自RAM的數(shù)據(jù)。僅 為了說明目的，閃存芯片可能具有2GB (千兆字節(jié))的容量，可以每單元 存儲2位，并且可以具有約4MB/s (兆字節(jié)每秒)的寫吞吐量。在這種閃 存芯片中，理論上可以每500秒將該芯片中的所有位寫一次(即，2E9字 節(jié)/4E6字節(jié))。
理論上，在少于兩個月的5E6秒(即，1E4字節(jié)X5E2秒)中可以對 每個位寫10,000次。實際上，但是，大多驅(qū)動存儲設(shè)備將不會以100%的 占空比被執(zhí)行寫。更現(xiàn)實的是，寫占空比可能為10%，這在計算機處于連 續(xù)活動并且執(zhí)行虛擬存儲器分頁操作時可能發(fā)生。按照10%的寫占空比， 在約20個月內(nèi)閃存器件的可用壽命將耗盡。相反，對于磁硬盤存儲設(shè) 備，壽命期望一般超過10年。
現(xiàn)在參考圖1，該圖示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的固態(tài)盤的功能框圖。固態(tài) 盤100包括控制器102和閃存104。控制器102接收來自主機(未示出) 的指令和數(shù)據(jù)。當請求了存儲器訪問時，控制器102從閃存104讀數(shù)據(jù)或 者將數(shù)據(jù)寫到閃存104，并且將該信息傳輸?shù)街鳈C。
在閃存104的某區(qū)域已被寫入或者擦除預(yù)定次后，該區(qū)域?qū)τ诖鎯?能變?yōu)椴豢煽?。這種預(yù)定次數(shù)被稱作閃存104的寫周期壽命。 一旦超過了 閃存104的寫周期壽命，控制器102就不再能在閃存104中可靠地存儲數(shù) 據(jù)，因此固態(tài)盤100將不再可用。

發(fā)明內(nèi)容
一種固態(tài)存儲器系統(tǒng)，包括具有第一寫周期壽命的第一非易失性半導(dǎo) 體(NVS)存儲器，具有與第一寫周期壽命不同的第二寫周期壽命的第二 非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器，以及損耗水平測量模塊。該損耗水平測 量模塊基于第一和第二寫周期壽命生成第一和第二 NVS存儲器的第一和 第二損耗水平，并且基于第一和第二損耗水平將邏輯地址映射到第一和第
14二 NVS存儲器之一的物理地址。
在其他特征中，第一損耗級別是基于對第一 NVS存儲器執(zhí)行的寫操 作的第一數(shù)目與第一寫周期壽命的比例的。第二損耗級別是基于對第二
NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第二數(shù)目與第二寫周期壽命的比例的。損耗水
平測量模塊在第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址映射到第二
NVS存儲器的物理地址。第一 NVS存儲器具有比第二 NVS存儲器的第二 存儲容量大的第一存儲容量。
在其他特征中，該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括映射模塊，其接收將數(shù)據(jù)寫 到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率。損耗水平測量模 塊在第一頻率大于第二頻率并且第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏 輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，損耗水平測量模塊將邏輯地址中的第二邏輯地址的映 射偏移到第一 NVS存儲器的物理地址。該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括寫監(jiān)控 模塊，其對將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率進行 監(jiān)控，并且基于后續(xù)頻率更新第一和第二頻率。
在其他特征中，該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括寫監(jiān)控模塊，其測量將數(shù)據(jù) 寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率。損耗水平測量 模塊在第一頻率大于第二頻率并且第二損耗水平小于第一損耗水平時，將 邏輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物理地址。 損耗水平測量模塊將邏輯地址中的第二邏輯地址的映射偏移到第一 NVS 存儲器的物理地址。
在其他特征中，該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括劣化測試模塊，其在第一預(yù) 定時間將數(shù)據(jù)寫到物理地址中的一個物理地址；通過從物理地址中的該一 個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理 地址中的該一個物理地址；通過從物理地址中的該一個物理地址讀取數(shù)據(jù) 生成第二存儲數(shù)據(jù)；以及基于第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成物理地址中的該一 個物理地址的劣化值。
在其他特征中，損耗水平測量模塊基于劣化值，將邏輯地址之一映射 到物理地址中的所述一個物理地址。損耗水平測量模塊在第二損耗水平大于等于第一預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第一 NVS存儲器的所述物理地 址；并且損耗水平測量模塊在第一損耗水平大于等于第二預(yù)定閾值時將邏
輯地址映射到第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，當在預(yù)定時間段中對第一 NVS存儲器的物理地址的 第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于預(yù)定閾值時，損耗水平測量模塊將邏輯地址 中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊偏移到第二 NVS存儲器的物理地址的 第二塊。損耗水平測量模塊將第二 NVS存儲器的物理地址的第一塊標識 為最少使用塊(LUB)。
在其他特征中，損耗水平測量模塊在第二 NVS存儲器中的可用存儲 器小于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊偏 移到第一 NVS存儲器的物理地址的第二塊。第一 NVS存儲器包括閃存器 件，并且第二 NVS存儲器包括相變存儲器件。第一 NVS存儲器包括氮化 物只讀存儲器(NROM)閃存器件。第一寫周期壽命比第二寫周期壽命 短。
一種方法，包括基于第一和第二寫周期壽命生成第一和第二非易失性 半導(dǎo)體(NVS)存儲器的第一和第二損耗水平。該第一和第二寫周期壽命 分別對應(yīng)于第一和第二 NVS存儲器；基于第一和第二損耗水平將邏輯地 址映射到第一和第二 NVS存儲器之一的物理地址。
在其他特征中，第一損耗級別是基于對第一 NVS存儲器執(zhí)行的寫操 作的第一數(shù)目與第一寫周期壽命的比例的。第二損耗級別是基于對第二 NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第二數(shù)目與第二寫周期壽命的比例的。該方法 還包括在第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址映射到第二 NVS 存儲器的物理地址。
在其他特征中，第一 NVS存儲器具有比第二 NVS存儲器的第二存儲 容量大的第一存儲容量。第一寫周期壽命比第二寫周期壽命短。該方法還 包括接收將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻 率；以及在第一頻率大于第二頻率并且第二損耗水平小于第一損耗水平 時，將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物理 地址。
16在其他特征中，該方法還包括將邏輯地址中的第二邏輯地址的映射偏 移到第一 NVS存儲器的物理地址。該方法還包括對將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址 中的第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率進行監(jiān)控；以及基于后續(xù)頻率更新第 一和第二頻率。
在其他特征中，該方法還包括測量將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第 二邏輯地址的第一和第二頻率；以及在第一頻率大于第二頻率并且第二損 耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到 第二 NVS存儲器的物理地址。該方法還包括將邏輯地址中的第二邏輯地
址的映射偏移到第一 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，該方法還包括在第一預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理地址中 的一個物理地址；通過從物理地址中的該一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第一
存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理地址中的該一個物理地址；通 過從物理地址中的該一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第二存儲數(shù)據(jù)；以及基于 第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成物理地址中的該一個物理地址的劣化值。
在其他特征中，該方法還包括基于劣化值，將邏輯地址之一映射到物 理地址中的所述一個物理地址。該方法還包括在第二損耗水平大于等于第 一預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第一 NVS存儲器的所述物理地址；并且 在第一損耗水平大于等于第二預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第二 NVS存 儲器的物理地址。
在其他特征中，當在預(yù)定時間段中對第一 NVS存儲器的物理地址的 第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址 的映射從第一塊偏移到第二 NVS存儲器的物理地址的第二塊。該方法還 包括將第二 NVS存儲器的物理地址的第一塊標識為最少使用塊 (LUB)。
在其他特征中，該方法還包括在第二 NVS存儲器中的可用存儲器小 于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊偏移到 第一 NVS存儲器的物理地址的第二塊。第一 NVS存儲器包括閃存器件， 并且第二 NVS存儲器包括相變存儲器件。第一 NVS存儲器包括氮化物只 讀存儲器(NROM)閃存器件。一種存儲來由處理器用來操作固態(tài)存儲器系統(tǒng)的計算機程序，包括基 于第一和第二寫周期壽命生成第一和第二非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器 的第一和第二損耗水平。該第一和第二寫周期壽命分別對應(yīng)于第一和第二 NVS存儲器；基于第一和第二損耗水平將邏輯地址映射到第一和第二 NVS存儲器之一的物理地址。
在其他特征中，第一損耗級別是基于對第一 NVS存儲器執(zhí)行的寫操
作的第一數(shù)目與第一寫周期壽命的比例的。第二損耗級別是基于對第二
NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第二數(shù)目與第二寫周期壽命的比例的。該計算 機程序還包括在第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址映射到第 二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，第一 NVS存儲器具有比第二 NVS存儲器的第二存儲 容量大的第一存儲容量。第一寫周期壽命比第二寫周期壽命短。該計算機 程序還包括接收將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第 二頻率；以及在第一頻率大于第二頻率并且第二損耗水平小于第一損耗水 平時，將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物 理地址。
在其他特征中，該計算機程序還包括將邏輯地址中的第二邏輯地址的 映射偏移到第一 NVS存儲器的物理地址。該計算機程序還包括對將數(shù)據(jù) 寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率進行監(jiān)控；以及基于后 續(xù)頻率更新第一和第二頻率。
在其他特征中，該計算機程序還包括測量將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第 一和第二邏輯地址的第一和第二頻率；以及在第一頻率大于第二頻率并且 第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射 偏移到第二 NVS存儲器的物理地址。該計算機程序還包括將邏輯地址中 的第二邏輯地址的映射偏移到第一 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，該計算機程序還包括在第一預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理 地址中的一個物理地址；通過從物理地址中的該一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生 成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理地址中的該一個物理地 址；通過從物理地址中的該一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第二存儲數(shù)據(jù)；以及基于第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成物理地址中的該一個物理地址的劣化值。
在其他特征中，該計算機程序還包括基于劣化值，將邏輯地址之一映 射到物理地址中的所述一個物理地址。該計算機程序還包括在第二損耗水 平大于等于第一預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第一 NVS存儲器的所述物 理地址；并且在第一損耗水平大于等于第二預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到 第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，當在預(yù)定時間段中對第一 NVS存儲器的物理地址的 第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址
的映射從第一塊偏移到第二 NVS存儲器的物理地址的第二塊。該計算機 程序還包括將第二 NVS存儲器的物理地址的第一塊標識為最少使用塊 CLUB)。
在其他特征中，該計算機程序還包括在第二 NVS存儲器中的可用存 儲器小于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊 偏移到第一 NVS存儲器的物理地址的第二塊。第一 NVS存儲器包括閃存 器件，并且第二 NVS存儲器包括相變存儲器件。第一 NVS存儲器包括氮 化物只讀存儲器(NROM)閃存器件。
一種固態(tài)存儲器系統(tǒng)，包括具有第一寫周期壽命的第一非易失性半導(dǎo) 體(NVS)存儲器；具有與第一寫周期壽命不同的第二寫周期壽命的第二 非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器；以及損耗水平測量裝置，用于基于第一 和第二寫周期壽命生成第一和第二 NVS存儲器的第一和第二損耗水平， 并且用于基于第一和第二損耗水平將邏輯地址映射到第一和第二 NVS存 儲器之一的物理地址。
在其他特征中，第一損耗級別是基于對第一 NVS存儲器執(zhí)行的寫操 作的第一數(shù)目與第一寫周期壽命的比例的。第二損耗級別是基于對第二 NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第二數(shù)目與第二寫周期壽命的比例的。損耗水 平測量裝置在第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址映射到第二 NVS存儲器的物理地址。第一 NVS存儲器具有比第二 NVS存儲器的第二 存儲容量大的第一存儲容量。
在其他特征中，第一寫周期壽命小于第二寫周期壽命。該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括映射裝置，用于接收將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯 地址的第一和第二頻率。損耗水平測量裝置在第一頻率大于第二頻率并且 第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射 偏移到第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，損耗水平測量裝置將邏輯地址中的第二邏輯地址的映 射偏移到第一 NVS存儲器的物理地址。該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括寫監(jiān)控 裝置，用于對將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率進 行監(jiān)控，并且基于后續(xù)頻率更新第一和第二頻率。
在其他特征中，該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括寫監(jiān)控裝置，用于測量將數(shù) 據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率。損耗水平測 量裝置在第一頻率大于第二頻率并且第二損耗水平小于第一損耗水平時，
將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物理地
址。損耗水平測量裝置將邏輯地址中的第二邏輯地址的映射偏移到第一
NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括劣化測試裝置，用于在第一
預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理地址中的一個物理地址；通過從物理地址中的該 一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物 理地址中的該一個物理地址；通過從物理地址中的該一個物理地址讀取數(shù) 據(jù)生成第二存儲數(shù)據(jù)；以及基于第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成物理地址中的該 一個物理地址的劣化值。
在其他特征中，損耗水平測量裝置基于劣化值，將邏輯地址之一映射 到物理地址中的所述一個物理地址。損耗水平測量裝置在第二損耗水平大
于等于第一預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第一 NVS存儲器的所述物理地
址；并且損耗水平測量裝置在第一損耗水平大于等于第二預(yù)定閾值時將邏
輯地址映射到第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，當在預(yù)定時間段中對第一 NVS存儲器的物理地址的 第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于預(yù)定閾值時，損耗水平測量裝置將邏輯地址 中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊偏移到第二 NVS存儲器的物理地址的 第二塊。損耗水平測量裝置將第二 NVS存儲器的物理地址的第一塊標識為最少使用塊(LUB)。
在其他特征中，損耗水平測量裝置在第二 NVS存儲器中的可用存儲
器小于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊偏
移到第一 NVS存儲器的物理地址的第二塊。第一 NVS存儲器包括閃存器 件，并且第二 NVS存儲器包括相變存儲器件。第一 NVS存儲器包括氮化 物只讀存儲器(NROM)閃存器件。
一種固態(tài)存儲器系統(tǒng)，包括具有第一訪問時間和第一容量的第一非 易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器；具有比第一訪問時間小的第二訪問時間和
與第一容量不同的第二容量的第二非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器；以及
映射模塊，其基于第一訪問時間、第二訪問時間、第一容量和第二容量中
的至少一個，將邏輯地址映射到第一和第二 NVS存儲器之一的物理地 址。
在其他特征中，映射模塊將數(shù)據(jù)緩存到第二 NVS存儲器。該固態(tài)存 儲器系統(tǒng)還包括損耗水平測量模塊，其分別對第一和第二 NVS存儲器的 第一和第二損耗水平進行監(jiān)控。第一和第二 NVS存儲器分別具有第一和 第二寫周期壽命。
在其他特征中，第一損耗級別是基本上基于對第一 NVS存儲器執(zhí)行 的寫操作的第一數(shù)目與第一寫周期壽命的比例的。第二損耗級別是基本上 基于對第二 NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第二數(shù)目與第二寫周期壽命的比 例的。損耗水平測量模塊在第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地 址映射到第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，映射模塊接收將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏 輯地址的第一和第二頻率。損耗水平測量模塊在第一頻率大于第二頻率并 且第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址中的第一邏輯地址的映 射偏移到第二 NVS存儲器的物理地址。損耗水平測量模塊將邏輯地址中 的第二邏輯地址的映射偏移到第一NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括寫監(jiān)控模塊，其對將數(shù)據(jù)寫 到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率進行監(jiān)控，并且基于后續(xù) 頻率更新第一和第二頻率。該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括寫監(jiān)控模塊，其測量將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率。損耗水 平測量模塊在第一頻率大于第二頻率并且第二損耗水平小于第一損耗水平 時，將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物理 地址。
在其他特征中，損耗水平測量模塊將邏輯地址中的第二邏輯地址的映 射偏移到第一 NVS存儲器的物理地址。該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括劣化測 試模塊，其在第一預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理地址中的一個物理地址；通 過從物理地址中的一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定 時間將數(shù)據(jù)寫到物理地址中的一個物理地址；通過從物理地址中的一個物 理地址讀取數(shù)據(jù)生成第二存儲數(shù)據(jù)；以及基于第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成物 理地址中的一個物理地址的劣化值。
在其他特征中，損耗水平測量模塊基于劣化值，將邏輯地址之一映射 到物理地址中的一個物理地址。損耗水平測量模塊在第二損耗水平大于等 于預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第一 NVS存儲器的物理地址；并且損耗 水平測量模塊在第一損耗水平大于等于預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，當在預(yù)定時間段中對第一 NVS存儲器的物理地址的
第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于預(yù)定閾值時，損耗水平測量模塊將邏輯地址
中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊偏移到第二 NVS存儲器的物理地址的 第二塊。損耗水平測量模塊將第二 NVS存儲器的物理地址的第一塊標識 為最少使用塊(LUB)。
在其他特征中，損耗水平測量模塊在第二 NVS存儲器中的可用存儲 器小于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊偏 移到第一 NVS存儲器的物理地址的第二塊。第一 NVS存儲器包括閃存器 件，并且第二 NVS存儲器包括相變存儲器件。第一 NVS存儲器包括氮化 物只讀存儲器(NROM)閃存器件。
一種方法，包括接收包括邏輯地址的訪問命令；以及基于第一訪問時 間、第二訪問時間、第一容量和第二容量中的至少一個，將邏輯地址映射 到第一和第二 NVS存儲器之一的物理地址。第一 NVS存儲器具有第一訪問時間和第一容量；并且第二 NVS存儲器具有比第一訪問時間小的第二 訪問時間和比第一容量小的第二容量。
在其他特征中，該方法還包括將數(shù)據(jù)緩存到第二 NVS存儲器。該方 法還包括分別對第一和第二 NVS存儲器的第一和第二損耗水平進行監(jiān) 控。第一和第二 NVS存儲器分別具有第一和第二寫周期壽命。第一損耗 級別是基本上基于對第一 NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第一數(shù)目與第一寫 周期壽命的比例的。第二損耗級別是基本上基于對第二 NVS存儲器執(zhí)行 的寫操作的第二數(shù)目與第二寫周期壽命的比例的。
在其他特征中，該方法還包括在第二損耗水平小于第一損耗水平時， 將邏輯地址映射到第二 NVS存儲器的物理地址。該方法還包括接收將數(shù) 據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率；以及在第一 頻率大于第二頻率并且第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址中 的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，該方法還包括將邏輯地址中的第二邏輯地址的映射偏 移到第一 NVS存儲器的物理地址。該方法還包括對將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址 中的第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率進行監(jiān)控；并且基于后續(xù)頻率更新第 一和第二頻率。該方法還包括測量將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏 輯地址的第一和第二頻率；以及在第一頻率大于第二頻率并且第二損耗水 平小于第一損耗水平時，將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，該方法還包括將邏輯地址中的第二邏輯地址的映射偏 移到第一 NVS存儲器的物理地址。該方法還包括在第一預(yù)定時間將數(shù) 據(jù)寫到物理地址中的一個物理地址；通過從物理地址中的一個物理地址讀
取數(shù)據(jù)生成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理地址中的一個 物理地址；通過從物理地址中的一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第二存儲數(shù) 據(jù)；以及基于第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成物理地址中的一個物理地址的劣化 值。
在其他特征中，該方法還包括基于劣化值，將邏輯地址之一映射到物 理地址中的一個物理地址。該方法還包括在第二損耗水平大于等于預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第一 NVS存儲器的物理地址；并且損耗水平測量 模塊在第一損耗水平大于等于預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第二 NVS存 儲器的物理地址。
在其他特征中，當在預(yù)定時間段中對第一 NVS存儲器的物理地址的 第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址
的映射從第一塊偏移到第二 NVS存儲器的物理地址的第二塊。該方法還 包括將第二 NVS存儲器的物理地址的第一塊標識為最少使用塊 (LUB)。
在其他特征中，該方法還包括在第二 NVS存儲器中的可用存儲器小 于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊偏移到 第一 NVS存儲器的物理地址的第二塊。第一 NVS存儲器包括閃存器件， 并且第二 NVS存儲器包括相變存儲器件。第一 NVS存儲器包括氮化物只 讀存儲器(NROM)閃存器件。
一種存儲來由處理器用來操作固態(tài)存儲器系統(tǒng)的計算機程序，包括接 收包括邏輯地址的訪問命令；以及基于第一訪問時間、第二訪問時間、第 一容量和第二容量中的至少一個，將邏輯地址映射到第一和第二非易失性 半導(dǎo)體(NVS)存儲器之一的物理地址。第一 NVS存儲器具有第一訪問 時間和第一容量；并且第二 NVS存儲器具有比第一訪問時間小的第二訪 問時間和比第一容量小的第二容量。
在其他特征中，該計算機程序還包括將數(shù)據(jù)緩存到第二 NVS存儲 器。該計算機程序還包括分別對第一和第二 NVS存儲器的第一和第二損 耗水平進行監(jiān)控。第一和第二 NVS存儲器分別具有第一和第二寫周期壽 命。第一損耗級別是基本上基于對第一 NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第一 數(shù)目與第一寫周期壽命的比例的。第二損耗級別是基本上基于對第二 NVS 存儲器執(zhí)行的寫操作的第二數(shù)目與第二寫周期壽命的比例的。
在其他特征中，該計算機程序還包括在第二損耗水平小于第一損耗水 平時，將邏輯地址映射到第二 NVS存儲器的物理地址。該計算機程序還 包括接收將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻 率；以及在第一頻率大于第二頻率并且第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物理 地址。
在其他特征中，該計算機程序還包括將邏輯地址中的第二邏輯地址的 映射偏移到第一 NVS存儲器的物理地址。該計算機程序還包括對將數(shù)據(jù)
寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率進行監(jiān)控；并且基于后
續(xù)頻率更新第一和第二頻率。
在其他特征中，該計算機程序還包括測量將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第
一和第二邏輯地址的第一和第二頻率；以及在第一頻率大于第二頻率并且 第二損耗水平小于第一損耗水平時，將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射 偏移到第二 NVS存儲器的物理地址。該計算機程序還包括將邏輯地址中 的第二邏輯地址的映射偏移到第一 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，該計算機程序還包括在第一預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物 理地址中的一個物理地址；通過從物理地址中的一個物理她址讀取數(shù)據(jù)生 成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理地址中的一個物理地 址；通過從物理地址中的一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第二存儲數(shù)據(jù)；以及 基于第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成物理地址中的一個物理地址的劣化值。
在其他特征中，該計算機程序還包括基于劣化值，將邏輯地址之一映 射到物理地址中的一個物理地址。該計算機程序還包括在第二損耗水平大 于等于預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第一 NVS存儲器的物理地址；并且 損耗水平測量模塊在第一損耗水平大于等于預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到 第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，當在預(yù)定時間段中對第一 NVS存儲器的物理地址的 第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址 的映射從第一塊偏移到第二 NVS存儲器的物理地址的第二塊。該計算機 程序還包括將第二 NVS存儲器的物理地址的第一塊標識為最少使用塊 (LUB) c
在其他特征中，該計算機程序還包括在第二 NVS存儲器中的可用存 儲器小于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊 偏移到第一 NVS存儲器的物理地址的第二塊。第一 NVS存儲器包括閃存器件，并且第二 NVS存儲器包括相變存儲器件。第一 NVS存儲器包括氮
化物只讀存儲器(NROM)閃存器件。
一種固態(tài)存儲器系統(tǒng)，包括具有第一訪問時間和第一容量的第一非 易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器；具有比第一訪問時間小的第二訪問時間和 與第一容量不同的第二容量的第二非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器；以及 映射裝置，其基于第一訪問時間、第二訪問時間、第一容量和第二容量中
的至少一個，將邏輯地址映射到第一和第二 NVS存儲器之一的物理地址。
在其他特征中，映射裝置將數(shù)據(jù)緩存到第二 NVS存儲器。該固態(tài)存 儲器系統(tǒng)還包括損耗水平測量裝置，其分別對第一和第二 NVS存儲器的 第一和第二損耗水平進行監(jiān)控。第一和第二 NVS存儲器分別具有第一和 第二寫周期壽命。第一損耗級別是基本上基于對第一 NVS存儲器執(zhí)行的 寫操作的第一數(shù)目與第一寫周期壽命的比例的。第二損耗級別是基本上基 于對第二 NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第二數(shù)目與第二寫周期壽命的比例 的。
在其他特征中，損耗水平測量裝置在第二損耗水平小于第一損耗水平 時，將邏輯地址映射到第二 NVS存儲器的物理地址。映射裝置接收將數(shù) 據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率。損耗水平測 量裝置在第一頻率大于第二頻率并且第二損耗水平小于第一損耗水平時， 將邏輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物理地 址。
在其他特征中，損耗水平測量裝置將邏輯地址中的第二邏輯地址的映 射偏移到第一 NVS存儲器的物理地址。該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括寫監(jiān)控 裝置，其對將數(shù)據(jù)寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率進行 監(jiān)控，并且基于后續(xù)頻率更新第一和第二頻率。
在其他特征中，該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括寫監(jiān)控裝置，其測量將數(shù)據(jù) 寫到邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率。損耗水平測量 裝置在第一頻率大于第二頻率并且第二損耗水平小于第一損耗水平時，將 邏輯地址中的第一邏輯地址的映射偏移到第二 NVS存儲器的物理地址。損耗水平測量裝置將邏輯地址中的第二邏輯地址的映射偏移到第一 NVS 存儲器的物理地址。
在其他特征中，該固態(tài)存儲器系統(tǒng)還包括劣化測試裝置，其在第一 預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理地址中的一個物理地址；通過從物理地址中的一 個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到物理 地址中的一個物理地址；通過從物理地址中的一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成 第二存儲數(shù)據(jù)；以及基于第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成物理地址中的一個物理 地址的劣化值。
在其他特征中，損耗水平測量裝置基于劣化值，將邏輯地址之一映射 到物理地址中的一個物理地址。損耗水平測量裝置在第二損耗水平大于等 于預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第一 NVS存儲器的物理地址；并且損耗 水平測量裝置在第一損耗水平大于等于預(yù)定閾值時將邏輯地址映射到第二 NVS存儲器的物理地址。
在其他特征中，當在預(yù)定時間段中對第一 NVS存儲器的物理地址的 第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于預(yù)定閾值時，損耗水平測量裝置將邏輯地址 中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊偏移到第二 NVS存儲器的物理地址的 第二塊。損耗水平測量裝置將第二 NVS存儲器的物理地址的第一塊標識 為最少使用塊(LUB)。
在其他特征中，損耗水平測量裝置在第二 NVS存儲器中的可用存儲 器小于等于預(yù)定閾值時，將邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從第一塊偏 移到第一 NVS存儲器的物理地址的第二塊。第一 NVS存儲器包括閃存器 件，并且第二 NVS存儲器包括相變存儲器件。第一NVS存儲器包括氮化 物只讀存儲器(NROM)閃存器件。
在其他特征中，上述系統(tǒng)和方法是利用由一個或多個處理器執(zhí)行的計 算機程序?qū)崿F(xiàn)的。在計算機程序可以存儲在計算機可讀介質(zhì)中，例如但不 限于存儲器、非易失性存儲設(shè)備和/或其他適當?shù)挠行未鎯橘|(zhì)。
從下面的詳細描述中，將清楚本公開的其他應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)當理解，盡 管下面的詳細描述和特定示例說明了本公開的優(yōu)選實施例，但是僅用于說 明目的，而不是要限制本公開的范圍。


從詳細描述和附圖中，將更全面地理解本發(fā)明，附圖中
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的固態(tài)盤驅(qū)動器的功能框圖2是根據(jù)本公開的固態(tài)盤驅(qū)動器的功能框圖3是包括損耗水平測量模塊的固態(tài)盤驅(qū)動器的功能框圖4A是包括圖的損耗水平測量模塊和寫監(jiān)控模塊的固態(tài)盤驅(qū)動器的
功能框圖4B是包括圖3的損耗水平測量模塊和寫映射模塊的固態(tài)盤驅(qū)動器 的功能框圖5是包括劣化測試模塊和圖3的損耗水平測量模塊的固態(tài)盤驅(qū)動器 的功能框圖，該固態(tài)盤驅(qū)動器還包括寫監(jiān)控模塊和寫映射模塊；
圖6是包括映射模塊和圖3的損耗水平測量模塊的固態(tài)盤驅(qū)動器的功 能框圖，該固態(tài)盤驅(qū)動器還包括寫監(jiān)控模塊和寫映射模塊；
圖7A-7E是用于操作圖2-5示出的固態(tài)盤驅(qū)動器的方法的示例性流程
圖8是用于操作圖6示出的固態(tài)盤驅(qū)動器的方法的示例性流程圖； 圖9A是高清晰電視的功能框圖； 圖9B是車輛控制系統(tǒng)的功能框圖9C是蜂窩電話的功能框圖； 圖9D是機頂盒的功能框圖9E是移動設(shè)備的功能框圖。
具體實施例方式
下面的描述本質(zhì)上僅是示例性的，而絕不是要限制本公開、其應(yīng)用或 使用。為了清楚起見，在附圖中將使用相同的標號來指示類似的元素。如 這里所使用的，短語"A、 B和C中至少一個"應(yīng)當被解釋為利用非排他 邏輯or的邏輯(AorBorC)。應(yīng)當理解，方法中的步驟可以按照不同的 順序執(zhí)行，而不改變本公開的原理。如這里所使用的，術(shù)語"基于"或者
28"基本上基于"指一個這樣的值作為另一個值的函數(shù)、與另一值成正 比、隨另一個值而變、以及/或者與另一個值有一定的關(guān)系。該值也可以是 一個或多個其他值的函數(shù)、與一個或多個其他值成正比、隨一個或多個其 他值而變、以及/或者與一個或多個其他值具有一定的關(guān)系。
如這里所使用的，術(shù)語模塊指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí) 行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的或者群組的)和 存儲器，組合邏輯電路和/或提供功能的其他的組件。
近年來來，基于電荷存儲的閃存器件(例如，氮化物只讀存儲器
(NROM)和NAND閃存)的成本一直在降低。同時，新的高密度存儲器 技術(shù)不斷被開發(fā)出來。這些存儲技術(shù)中諸如相變存儲器(PCM)之類的一 些可以提供遠超過基于電荷存儲的閃存器件的耐久能力。但是，作為較新 的存儲技術(shù)，這些存儲器的存儲容量、訪問時間和/或成本與閃存器件的存 儲容量、訪問時間和/或成本相比，可能不具有吸引力。
為了將較長寫周期壽命的新存儲器技術(shù)與較低成本的傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié) 合，可以利用兩種類型的存儲器來構(gòu)造固態(tài)存儲器系統(tǒng)。可以將大量的低 成本存儲器與少量具有較高寫周期壽命的存儲器組合。具有較高寫周期壽 命的存儲器可以用于存儲頻繁改變的數(shù)據(jù)，例如，操作系統(tǒng)分頁數(shù)據(jù)。
圖2示出了示例性的固態(tài)存儲器系統(tǒng)。該固態(tài)存儲器系統(tǒng)可以用作計 算機系統(tǒng)中的固態(tài)盤。例如，僅例如2GB PCM芯片之類的PCM芯片可以 與NAND閃存器件或NROM閃存器件組合。PCM存儲器的寫周期壽命最 近可以達到1E13個寫周期的數(shù)量級。寫周期壽命超過1E7個寫周期的 PCM芯片也可以獲得。在1E7個寫周期處，PCM芯片的寫周期壽命比可 以持久1E4個寫周期的2位/單元的閃存器件長1000倍。
PCM芯片可以提供比閃存器件更快的吞吐量。例如，PCM芯片可以 提供比閃存器件快100倍的數(shù)據(jù)吞吐量。即使PCM芯片提供了比閃存器 件快100的數(shù)據(jù)吞吐量，長1000倍的寫周期壽命產(chǎn)生了比閃存器件長10 倍的有效寫周期壽命。例如，在10%寫占空比的情況下，即使PCM芯片 提供比閃存器件快100倍的數(shù)據(jù)吞吐量，也要花15.9年才能耗盡PCM芯 片的壽命。在圖2中，示出了根據(jù)本公開的示例性固態(tài)盤200的功能框圖。固態(tài)
盤200包括控制器202和第一和第二固態(tài)非易失性存儲器204和206。在 本公開的其他部分中，固態(tài)非易失性存儲器可以實現(xiàn)為集成電路(IC)。
控制器202接收來自主機220的訪問請求。控制器202將訪問請求導(dǎo) 向第一固態(tài)非易失性存儲器204或者第二固態(tài)非易失性存儲器206，下面 將描述。
例如，僅第一固態(tài)非易失性存儲器204可以包括相對便宜的非易失性 存儲器陣列，并且具有較大的容量。第二固態(tài)非易失性存儲器206可以具 有較大的寫周期壽命，但是更昂貴，并且具有比第一固態(tài)非易失性存儲器 204小的容量。在各種實現(xiàn)方式中，主機220可以向控制器202指定與將 相對頻繁地改變的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的邏輯地址和與相對不頻繁地改變的數(shù)據(jù)相 對應(yīng)的邏輯地址。
控制器202可以將與將相對頻繁地改變的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的邏輯地址映射 到第二固態(tài)非易失性存儲器206中的物理地址。控制器202可以將與相對 不頻繁地改變的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的邏輯地址映射到第一固態(tài)非易失性存儲器 204中的物理地址。
第一固態(tài)非易失性存儲器204可以包括單級單元(SLC)閃存或多級 單元(MLC)閃存。第二固態(tài)非易失性存儲器206可以包括單級單元 (SLC)閃存或多級單元(MLC)閃存。
在詳細討論之前，給出對附圖的簡單描述。圖3示出了包括損耗水平 測量模塊的示例性固態(tài)盤。損耗水平測量模塊控制來自主機220的邏輯地 址到第一和第二固態(tài)非易失性存儲器204和206中的物理地址的映射。損 耗水平測量模塊可以基于來自主機的信息執(zhí)行這種映射。
作為替換或者另外，損耗水平測量模塊可以測量或者估計整個固態(tài)非 易失性存儲器的損耗，并且改變映射來均衡整個固態(tài)非易失性存儲器的損 耗。損耗水平測量模塊的目的可以是測量固態(tài)非易失性存儲器的所有區(qū)域 的損耗水平，以使得不存在固態(tài)非易失性存儲器的一個區(qū)域在其他區(qū)域之 前損耗掉。
對于各種非易失性存儲器，將數(shù)據(jù)寫到塊可能要求對整個塊進行擦除或者寫。在這種以塊為中心的存儲器中，損耗水平測量模塊可以跟蹤每個 塊已被擦除或者寫入的次數(shù)。在寫請求從主機到達時，損耗水平測量模塊 可以從存儲器的可用塊中選擇已寫入最少的塊。損耗水平測量模塊然后將 到來的邏輯地址映射到該塊的物理地址。隨著時間流逝，這可以在所有存 儲器塊之間產(chǎn)生接近一致的寫操作分布。
圖4A和圖4B包括有助于控制損耗水平測量的額外模塊。在圖4A
中，損耗水平測量模塊確定數(shù)據(jù)被寫到每個邏輯地址的頻繁程度。相對頻 繁的寫或擦除的目標的邏輯地址應(yīng)當被映射到損耗較少的物理地址。
在圖4B中，寫映射模塊接收來自主機220的寫頻率信息。寫頻率信 息指示與預(yù)期改變相對頻繁的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的邏輯地址和/或與預(yù)期改變相對 不頻繁的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的邏輯地址。另外，寫映射模塊可以確定數(shù)據(jù)實際被 寫到邏輯地址的頻繁程度，如圖4A。圖5示出了其中作為除了基于寫或 者擦除的次數(shù)估計剩余壽命之外、或者作為對其的替換的基于經(jīng)驗確定存 儲器的劣化和得到的剩余壽命的固態(tài)盤。
圖6示出了其中第一和第二固態(tài)非易失性存儲器的組合被用于緩存數(shù)
據(jù)的固態(tài)盤。第一固態(tài)非易失性存儲器可以是便宜的，因此可以具有較大
的容量。第二固態(tài)非易失性存儲器的訪問時間比第一存儲器塊，但是可能
更昂貴，因此可能容量較小。第一和第二存儲器可以都具有較高的寫周期 豐入
秀叩o
映射模塊可以被用來基于訪問時間考慮，將來自主機的邏輯地址映射 到第一和第二存儲器。映射模塊可以從主機接收訪問時間信息，例如，期 望快速訪問時間或者不期望快速訪問時間的地址列表。作為替換或者另 外，映射模塊可以監(jiān)控對邏輯地址的訪問，并且確定對于哪些邏輯地址減 少訪問時間將更有益。較低的訪問時間對其較重要的邏輯地址可以被映射 到具有減少了的訪問時間的第二存儲器。
如這里所使用的，訪問時間可以包括例如讀時間、寫時間、擦除時間 和/或結(jié)合了讀、寫或擦除中的一個或多個的組合訪問時間。例如，組合訪 問時間可以是讀、寫和擦除時間的平均值。通過將將被映射的某些邏輯地 址導(dǎo)向第二存儲器，主機可以對諸如快速引導(dǎo)時或者應(yīng)用成像啟動之類的
31操作的存儲進行優(yōu)化。映射模塊還可以與損耗水平測量模塊通信，損耗水 平測量模塊對映射進行改變，以防止第一或第二存儲器中的任一個區(qū)域永 久性地損耗掉。
圖7A-7E示出了由圖4A-5中示出的控制器執(zhí)行的示例性步驟。圖8 示出了由圖6中示出的控制器執(zhí)行的示例性步驟。現(xiàn)在詳細討論圖2-8中 示出的系統(tǒng)和方法。
現(xiàn)在參考圖3，固態(tài)盤250包括控制器252和第一和第二固態(tài)非易失 性存儲器204和206。控制器252與主機220通信。控制器252包括損耗 水平測量模塊260和第一和第二存儲器接口 262和264。損耗水平測量模 塊260經(jīng)由第一和第二存儲器接口 262和264與第一和第二固態(tài)非易失性 存儲器204和206通信。
損耗水平測量模塊260從主機220接收邏輯地址。邏輯地址被轉(zhuǎn)換成 與第一存儲器接口 262和/或第二存儲器接口 264相關(guān)聯(lián)的物理地址。在寫 操作期間，來自主機220的數(shù)據(jù)經(jīng)由第一存儲器接口 262被寫入到第一固 態(tài)非易失性存儲器204或者經(jīng)由第二存儲器接口 264被寫入到第二固態(tài)非 易失性存儲器206。在讀操作期間，分別經(jīng)由第一和第二存儲器接口 262 和264來自第一和第二固態(tài)非易失性存儲器204和206的數(shù)據(jù)被提供給主 機220。
例如，僅第一固態(tài)非易失性存儲器204可以每兆字節(jié)容量相對較便 宜，并且因此具有較大的容量。第二固態(tài)非易失性存儲器206可以具有較 長的寫周期壽命，但是可能比第一固態(tài)非易失性存儲器204更昂貴，因此 可能具有較小的容量。
第一和第二固態(tài)非易失性存儲器204和206可以以塊的方式被寫入和/ 或擦除。例如，為了擦除一個塊中的一個字節(jié)，整個該塊可能都被擦除。 另外，為了寫一個塊中的一個字節(jié)，該塊的所有字節(jié)可能都被寫。損耗水 平測量模塊260可以跟蹤并存儲對第一和第二固態(tài)非易失性存儲器204和 206的塊執(zhí)行的寫和/或擦除操作的數(shù)目。
損耗水平測量模塊260可以使用寫和/或擦除周期計數(shù)的歸一化版本。 例如，對第一固態(tài)非易失性存儲器204中的一個塊執(zhí)行的寫周期數(shù)可以被除以第一固態(tài)非易失性存儲器204中的塊可以承受的寫周期的總數(shù)。對于 第二固態(tài)非易失性存儲器206中的塊的歸一化寫周期計數(shù)，可以通過將已 對該塊執(zhí)行的寫周期數(shù)除以該塊可以承受的寫周期數(shù)。
損耗水平測量模塊260可以將新數(shù)據(jù)寫到具有最低歸一化寫周期計數(shù)
的塊。為了避免寫周期計數(shù)為分數(shù)，可以通過將寫周期計數(shù)乘以基于各個
存儲器204和206的寫周期壽命的常數(shù)來使寫周期計數(shù)歸一化。例如，可 以將對第一固態(tài)非易失性存儲器204的一個塊執(zhí)行的寫周期的數(shù)目乘以一 個比率。該比率可以是第二固態(tài)非易失性存儲器206的寫周期壽命除以第 一固態(tài)非易失性存儲器204的寫周期壽命。
在各種實現(xiàn)方式中，寫周期計數(shù)可以僅部分被歸一化。例如，第二固 態(tài)非易失性存儲器206的寫周期壽命可以遠高于第一固態(tài)非易失性存儲器 204的寫周期壽命。在這種情形中，第一固態(tài)非易失性存儲器204的寫周 期計數(shù)可以利用小于實際寫周期壽命的寫周期壽命而被歸一化。這可以防 止損耗水平測量模塊260過分偏向?qū)⒌刂分概山o第二固態(tài)非易失性存儲器 206。
可以利用預(yù)定的因子執(zhí)行歸一化。例如，如果第一固態(tài)非易失性存儲 器204的寫周期壽命是1E6，并且對于給定的固態(tài)盤250應(yīng)用，第二固態(tài) 非易失性存儲器206的必需的寫周期壽命是1E9，則可以利用因子1,000 執(zhí)行歸一化。該因子可以是取整估計，而不是準確的計算。例如，因子 1000可以在各個寫周期壽命分別是4.5E6和6.3E9時使用。
損耗水平測量模塊260可以包括數(shù)據(jù)移位模塊261，數(shù)據(jù)移位模塊 261標識出所存儲的數(shù)據(jù)在預(yù)定時間段期間未改變的第一塊。這種數(shù)據(jù)可 以被稱作靜態(tài)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)可以被移動到存儲器的經(jīng)歷了比第一塊更頻 繁的寫周期的第二塊。損耗水平測量模塊260可以將原來被映射到第一塊 的物理地址的邏輯地址映射到第二塊的物理地址。由于靜態(tài)數(shù)據(jù)現(xiàn)在被存 儲在第二塊中，所以第二塊可以經(jīng)歷較少的寫周期。
另外，靜態(tài)數(shù)據(jù)可以被從第二固態(tài)非易失性存儲器206移動到第一固 態(tài)非易失性存儲器204。例如，數(shù)據(jù)移位模塊261可以標識出第二固態(tài)非 易失性存儲器206的最少使用塊(LUB)。如果在預(yù)定期間對一個塊執(zhí)行的寫操作的數(shù)目小于或者等于預(yù)定的閾值，則該塊被稱作LUB。當?shù)诙?態(tài)非易失性存儲器206中的可用或者可獲得的存儲器的量下降到預(yù)定閾
值，第二固態(tài)非易失性存儲器206則可以將LUB映射到第一固態(tài)非易失 性存儲器204中的塊。
偶然地，對第一固態(tài)非易失性存儲器204的第一塊執(zhí)行的寫操作的數(shù) 目可能超過預(yù)定閾值。損耗水平測量模塊260可以將原來映射到第一塊的 邏輯地址的映射偏移到第二固態(tài)非易失性存儲器206的第二塊，從而可以 減輕對第一固態(tài)非易失性存儲器204的損耗。
現(xiàn)在參考圖4A，固態(tài)盤300包括控制器302，控制器302與220以接 口連接?？刂破?02包括損耗水平測量模塊260、寫監(jiān)控模塊306、第一 和第二存儲器接口 262和264，寫監(jiān)控模塊306對從主機220接收到的邏 輯地址進行監(jiān)控。寫監(jiān)控模塊306也接收指示正發(fā)生的是讀操作還是寫操 作的控制信號。另外，寫監(jiān)控模塊306通過測量數(shù)據(jù)被寫入到邏輯地址的 頻率，從而對數(shù)據(jù)頻繁被寫入的邏輯地址進行跟蹤。該信息被提供給損耗 水平測量模塊260，損耗水平測量模塊260將該邏輯地址偏移到第二固態(tài) 非易失性存儲器206。
現(xiàn)在參考圖4B，固態(tài)盤350包括控制器352，控制器352以接口與主 機220連接?？刂破?52包括損耗水平測量模塊260、寫映射模塊356、 第一和第二存儲器接口 262和264。寫映射模塊356從主機220接收指示 將被更頻繁地寫入的邏輯地址的地址信息。該信息被提供給損耗水平測量 模塊260，損耗水平測量模塊260將邏輯地址偏移到第二固態(tài)非易失性存 儲器206。
寫映射模塊356也可以包括與圖4A中的寫監(jiān)控模塊306類似的模 塊。寫映射模塊356從而可以基于測量出的寫頻率數(shù)據(jù)更新所存儲的寫頻 率數(shù)據(jù)。另外，寫映射模塊356可以確定主機220未提供的邏輯地址的寫 頻率。換言之，即使對于持續(xù)預(yù)定時間未被訪問的邏輯地址，也可以調(diào)節(jié) 寫頻率。損耗水平測量模塊260可以將與被標記為頻繁寫入的邏輯地址相 對應(yīng)的所有數(shù)據(jù)擦除到第二固態(tài)非易失性存儲器206中。
如果第二固態(tài)非易失性存儲器206已滿，則寫操作可以被指派給第一
34固態(tài)非易失性存儲器204，反之亦然。也可以將數(shù)據(jù)從第二固態(tài)非易失性
存儲器206重映射或者移動到第一固態(tài)非易失性存儲器204來在第二固態(tài) 非易失性存儲器206中產(chǎn)生空間，反之亦然?；蛘?，可以在第二或第一固 態(tài)非易失性存儲器206、 204的損耗水平大于或者等于預(yù)定閾值時，將數(shù) 據(jù)僅映射到第一或第二固態(tài)非易失性存儲器204、 206。應(yīng)當注意，第一和 第二固態(tài)非易失性存儲器204和206的損耗水平的預(yù)定閾值可以相同也可 以不同。此外，該預(yù)定閾值在不同時刻可以不同。例如， 一旦已對第一固 態(tài)非易失性存儲器204執(zhí)行了某一數(shù)目的寫操作，則可以調(diào)節(jié)該預(yù)定閾值 以考慮到已執(zhí)行的寫操作。
損耗水平測量模塊260也可以實現(xiàn)寫監(jiān)控模塊306和寫映射模塊 356。下文中，損耗水平測量模塊260也可以包括寫監(jiān)控模塊306和寫映 射模塊356。
現(xiàn)在參考圖5，固態(tài)盤400包括控制器402，控制器402通過接口與 主機220連接?？刂破?02包括損耗水平測量模塊260、劣化測試模塊 406、第一和第二存儲器接口 262和264。劣化測試模塊406對第一和第二 固態(tài)非易失性存儲器204和206進行測試來確定它們的存儲能力是否已劣
在各種實現(xiàn)方式中，劣化測試模塊406可以僅測試第一固態(tài)非易失性 存儲器204，因為第一固態(tài)非易失性存儲器204的寫周期壽命小于第二固 態(tài)非易失性存儲器206的寫周期壽命。劣化測試模塊406可以周期性地測 試劣化。劣化測試模塊406可以等待不活動期間，在其中的時刻劣化測試 模塊406可以將地址和數(shù)據(jù)提供給第一和/或第二存儲器接口 262和264。
劣化測試模塊406可以將數(shù)據(jù)寫入第一和/或第二固態(tài)非易失性存儲器 204和206的選擇區(qū)域并且然后讀出。劣化測試模塊406然后可以將讀出 的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)相比較。另外，劣化測試模塊406可以讀取在先前的 劣化測試循環(huán)中寫入的數(shù)據(jù)。
或者，劣化測試模塊406可以在第一次和第二次都將相同的數(shù)據(jù)寫到 相同的物理地址。在這兩次中的每次中，劣化測試模塊406可以讀回寫入 的數(shù)據(jù)。劣化測試模塊406可以通過對兩次中讀回的數(shù)據(jù)進行比較，或者通過將在第二次讀回的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)相比較，從而確定物理地址的劣 化值。
損耗水平測量模塊260可以基于劣化測試模塊406測量出的劣化值，
改變其映射。例如，劣化測試模塊406可以基于劣化量估計一個塊的最大 寫周期計數(shù)。損耗水平測量模塊260然后可以使用該最大寫周期計數(shù)來歸 一化。
或者，損耗水平測量模塊260可以使用對于一個塊剩余的寫周期的數(shù) 目來執(zhí)行指派判決。如果固態(tài)非易失性存儲器204和206之一接近其可用 壽命的結(jié)束(例如，預(yù)定的閾值)，則損耗水平測量模塊260可以將所有 新的寫都指派給存儲器204和206中的另一個。
損耗水平測量模塊260也可以實現(xiàn)劣化測試模塊406。在下文中，損 耗水平測量模塊260包括劣化測試模塊406。
現(xiàn)在參考圖6，較小但是具有較快的訪問時間的固態(tài)非易失性存儲器 可以與較大但是具有較慢的訪問時間的固態(tài)非易失性存儲器組合使用。固 態(tài)盤450可以包括控制器460、第一固態(tài)非易失性存儲器462和第二固態(tài) 非易失性存儲器464。第一固態(tài)非易失性存儲器462可以比較便宜，存儲 容量較大并且寫周期壽命較長，但是讀/寫速度(即，訪問時間)較慢。第 二固態(tài)非易失性存儲器464存儲容量較小，可能更昂貴，并且與第一固態(tài) 非易失性存儲器462相比寫周期壽命較長并且訪問時間較快。
第二固態(tài)非易失性存儲器464可以具有比第一固態(tài)非易失性存儲器 462短的寫訪問時間、讀訪問時間、擦除時間、程序時間或累積訪問時 間。因此，第二固態(tài)非易失性存儲器464可以用于緩存數(shù)據(jù)?？刂破?60 可以包括損耗水平測量模塊260和映射模塊465。損耗水平測量模塊260 也可以實現(xiàn)映射模塊。映射模塊465可以基于第一和第二固態(tài)非易失性存 儲器462、 464的訪問時間和/或存儲容量，將邏輯地址映射到第一和第二 固態(tài)非易失性存儲器462， 464之一的物理地址。
具體而言，映射模塊可以從主機220接收與可以將數(shù)據(jù)寫入邏輯地址 的頻率和訪問時間相關(guān)的數(shù)據(jù)。映射模塊465可以將與其他相比將被更頻 繁和域更快寫入的邏輯地址映射到第二固態(tài)非易失性存儲器464的物理地址。所有其他邏輯地址可以被映射到第一固態(tài)非易失性存儲器462的物理 地址。通過測量數(shù)據(jù)被寫入時的寫頻率和/或訪問時間，可以更新實際的寫
頻率和訪問時間。在這樣做時，映射模塊465可以使在讀/寫/擦除操作期 間對固態(tài)盤450執(zhí)行的所有訪問的總體訪問時間最小化。
取決于主機220執(zhí)行的應(yīng)用，映射模塊465在將邏輯地址映射到第一 和第二固態(tài)非易失性存儲器462、 464之一時可以考慮額外因素。這些因 素可以包括但不限于正被寫入的塊的長度，該塊需要被寫入的訪問時間。
現(xiàn)在參考圖7A-7E，示出了用于利用具有不同的寫周期壽命和存儲容 量的第一和第二 NVS存儲器，提供混合非易失性固態(tài)(NVS)存儲器系 統(tǒng)的方法500。
在圖7A中，方法500開始于步驟502。在步驟504中，控制從主機接 收到數(shù)據(jù)將被寫入的邏輯地址的寫頻率。在步驟506中，控制將具有較低 寫頻率(例如，具有低于預(yù)定閾值的寫頻率)的邏輯地址映射到第一 NVS 存儲器。在步驟508中，控制將具有較高寫頻率(例如，具有大于預(yù)定閾 值的寫頻率)的邏輯地址映射到第二NVS存儲器。
在步驟510中，控制根據(jù)在步驟506和508中生成的映射，將數(shù)據(jù)寫 入第一和/或第二 NVS存儲器。在步驟512中，控制測量數(shù)據(jù)實際被寫入 到邏輯地址的實際寫頻率，并且更新映射。
在圖7B中，在歩驟514中，控制確定是否已到執(zhí)行數(shù)據(jù)移位分析的 時間。如果步驟514的結(jié)果為否，則在步驟516中控制確定是否已到執(zhí)行 劣化分析的時間。如果步驟516中的結(jié)果為否，則在步驟518中控制確定 是否已到執(zhí)行損耗水平分析的時間。如果步驟514中的結(jié)果為否，則控制 返回到步驟510。
在圖7C中，當步驟514中的結(jié)果為是時，控制在步驟520中確定在 預(yù)定時間中對第一 NVS存儲器的第一塊的寫操作的次數(shù)大于或等于預(yù)定 閾值。如果步驟520中的結(jié)果為否，在控制返回到步驟516。如果步驟 520的結(jié)果為是，則在步驟522中，控制將與第一塊相對應(yīng)的邏輯地址映 射到第二NVS的第二塊。
在步驟524中，控制確定第二 NVS存儲器中的可用存儲器是否小于預(yù)定閾值。如果步驟524中的結(jié)果為否，則控制返回到步驟516。如果步
驟524中的結(jié)果為是，則在步驟526中控制標識出第二 NVS存儲器中作為 LUB的塊。在步驟528中，控制將與該LUB相對應(yīng)的邏輯地址映射到第 一NVS存儲器中的塊，然后控制返回到步驟516。
在圖7D中，當步驟516中的結(jié)果為真時，在步驟530中控制第一次 將數(shù)據(jù)寫入物理地址。在步驟532中，控制從物理地址讀回數(shù)據(jù)。在步驟 534中，控制第二次將數(shù)據(jù)寫入物理地址(即，在第一次之后預(yù)定時間之 后)。在步驟536中，控制從物理地址讀回數(shù)據(jù)。在步驟538中，控制將 在步驟532中讀回的數(shù)據(jù)與在步驟536中讀回的數(shù)據(jù)相比較，并且生成物 理地址的劣化值。在步驟540中控制對映射進行更新，然后控制返回到步 驟518。
在圖7E中，當步驟518中的結(jié)果為真時，控制分別基于對第一和第 二存儲器執(zhí)行的寫操作的數(shù)目以及第一和第二存儲器的寫周期壽命等級， 在步驟542中生成第一和第二 NVS存儲器的損耗水平?？刂圃诓襟E544中 確定第二 NVS存儲器的損耗級別是否大于預(yù)定閾值。如果步驟544的結(jié) 果為真，則在步驟546中控制將所有的邏輯塊映射到第一 NVS存儲器的 物理塊，然后控制返回步驟510。
如果步驟544的結(jié)果為否，則在步驟548中控制確定第一 NVS存儲器 的損耗水平是否大于預(yù)定閾值。如果步驟548的結(jié)果為真，則在步驟550 中控制將所有邏輯塊映射到第二 NVS存儲器的物理塊，然后控制返回到 步驟510。如果步驟548的結(jié)果為否，則控制返回到步驟510。
現(xiàn)在參考圖8，示出了用于利用具有不同訪問時間和存儲容量的第一 和第二 NVS存儲器提供用于緩存數(shù)據(jù)的混合非易失性固態(tài)(NVS)存儲 器系統(tǒng)的方法600。第一 NVS存儲器具有比第二 NVS存儲器高的訪問時 間和容量。第一和第二 NVS存儲器都具有較高的寫周期壽命。
方法600開始于步驟602。在步驟604中，控制從主機接收與將數(shù)據(jù) 寫到邏輯地址所需的寫頻率和訪問時間相關(guān)的數(shù)據(jù)。在步驟606中，控制 將具有較低寫頻率(例如，具有低于預(yù)定閾值的寫頻率)和/或要求較慢訪 問時間的邏輯地址映射到第一 NVS存儲器。在步驟608中，控制將具有較高寫頻率(例如，具有大于預(yù)定閾值的寫頻率)和/或要求較快訪問時間 的邏輯地址映射到第二 NVS存儲器。在步驟608中，控制將具有較低寫 頻率(例如，具有小于預(yù)定閾值的寫頻率)和/或要求較慢訪問時間的邏輯
地址映射到第一 NVS存儲器。
在步驟610中，控制根據(jù)在步驟606和608中生成的映射，將數(shù)據(jù)寫 到第一和/或第二 NVS存儲器。在步驟612中，控制測量數(shù)據(jù)實際被寫到 邏輯地址的實際寫頻率和/或?qū)嶋H訪問地址，并對映射進行更新。在步驟 614中，控制執(zhí)行方法500的開始于步驟514的步驟，如果圖7A-7E所 示。
根據(jù)本公開原理的損耗水平測量模塊可以確定第一和第二非易失性半 導(dǎo)體存儲器(稱作第一和第二存儲器)的每個塊的損耗水平。術(shù)語"塊" 可以指必需一起被寫和/或擦除的存儲器單元的組。僅為了討論目的，術(shù)語 "塊"將被用于被一起擦除的存儲器單元的組，并且存儲器單元的損耗水 平將是基于已持續(xù)的擦除周期的數(shù)目的。
一個塊中的存儲器單元將經(jīng)歷相同次數(shù)的擦除，盡管各個存儲器單元 在發(fā)起擦除時可能還未被編程，并且因此可能經(jīng)歷不同的損耗。但是，損 耗水平測量模塊可以假設(shè)， 一個塊的存儲器單元的損耗水平可由該塊已經(jīng) 歷的擦除周期的數(shù)目估計出。
損耗水平測量模塊可以跟蹤第一和第二存儲器的每個塊所經(jīng)歷的擦除 的數(shù)目。例如，這些數(shù)目可以被存儲在第一和第二存儲器的某一范圍中、 在損耗水平測量模塊的分離的工作存儲器中、或者利用它們各自的塊被存 儲。例如，僅塊的不用于用戶數(shù)據(jù)的預(yù)定區(qū)域可以用來存儲該塊已被擦除 的總次數(shù)。當一個塊將被擦除時，損耗水平測量模塊可以讀出該值，將該 值遞增，在該塊已被擦除之后將遞增后的值寫到該塊中。
利用同質(zhì)的存儲器體系結(jié)構(gòu)，可以將擦除計數(shù)用作塊的損耗水平。但 是，第一和第二存儲器可能具有不同的壽命，這意味著每個存儲器單元可 以承受的擦除次數(shù)是不同的。在各種實現(xiàn)方式中，第二存儲器具有比第一 存儲器長的壽命。因此，在第二存儲器中，每個塊可以承受的擦除次數(shù)比 第一存儲器中的大。因此，對塊執(zhí)行的擦除次數(shù)可能不是第一存儲器的塊和第二存儲器的 塊之間的適當?shù)谋容^。為了實現(xiàn)適當?shù)谋容^，可以使擦除計數(shù)歸一化。一 種歸一化的方法是將擦除計數(shù)除以該存儲器中的塊被期望能夠承受的擦除 計數(shù)的總數(shù)。例如，僅第一存儲器具有寫周期壽命IO，OOO，而第二存儲器
具有寫周期壽命100,000。
第一存儲器中的已被擦除了 1,000次的塊將具有歸一化的損耗水平 1/10，而第二存儲器中的己擦除了 1,000次的塊將具有歸一化的損耗水平 1/100。 一旦損耗水平被歸一化，就可以對第一和第二存儲器的所有塊采用
損耗水平測量算法，如同所有的塊都形成在具有單個寫聲明周期的單個存 儲器上一樣。除非另行說明，這里使用的損耗水平是歸一化的損耗水平。
另一種避免分數(shù)的歸一化方法是將第一存儲器(具有較短的寫周期壽 命)中的塊的擦除計數(shù)乘以寫周期壽命的比例。在當前示例中，該比例是
10 (100，000/10，000)。已擦除了 1,000次的第一存儲器中的塊將具有歸一 化損耗水平IO，OOO,而第二存儲器中的已擦除了 l，OOO次的塊將具有歸一 化損耗水平1,000。
在對邏輯地址的寫請求到達損耗水平測量模塊時，損耗水平測量模塊 可以確定該邏輯地址是否已被映射到物理地址。如果是，則損耗水平測量 模塊可以引導(dǎo)寫到該物理地址。如果寫要求對該塊進行擦除，則損耗水平 測量模塊可以確定是否存在具有較低損耗水平的未被使用的塊。如果是， 則損耗水平測量模塊可以引導(dǎo)寫到具有最低損耗水平的未使用的塊。
對于對尚未被映射的邏輯地址的寫請求，損耗水平測量模塊可以將該 邏輯地址映射到具有最低損耗水平的未被使用的塊。如果損耗水平測量模 塊預(yù)期該邏輯地址將不會被相對頻繁地重寫，則損耗水平測量模塊可以將 該邏輯地址映射到具有最高損耗水平的未被使用的塊。
當損耗水平測量模塊具有用于估計訪問頻率的良好的數(shù)據(jù)時，損耗水 平測量模塊則可以將數(shù)據(jù)從已使用的塊移走來釋放該塊以用于到來的寫。 這樣，到來的對相對頻繁地被訪問的塊的寫可以被寫到具有較低損耗水平 的塊。另外，到來的對相對不頻繁地被訪問的塊的寫可以被寫到具有較高 損耗水平的塊。被移走的數(shù)據(jù)可以被放置到可以基于被移走的數(shù)據(jù)預(yù)期被
40重寫的頻繁程度而挑選的未使用的塊中。
在各種時刻，例如周期性地，損耗水平測量模塊可以分析塊的損耗水 平，將相對頻繁地被重寫的邏輯地址重映射到具有較低損耗水平的塊中。 另外，損耗水平測量模塊可以將相對不頻繁地重寫的邏輯地址重映射到具 有較高損耗水平的塊，這被稱作靜態(tài)數(shù)據(jù)移位。重映射可以涉及在兩個塊 中交換數(shù)據(jù)。在交換期間，來自這兩個塊之一的數(shù)據(jù)可以被存儲到未使用 的塊中，或者擦除到臨時存儲設(shè)備中。
損耗水平測量模塊還可以維護己超過它們的寫周期壽命的塊的列表。 不會有新的數(shù)據(jù)被寫到這些塊中，并且先前存儲在這些塊中的數(shù)據(jù)被寫到 其他塊中。盡管損耗水平測量模塊的目的是使沒有塊在其他塊之前被損耗 掉，但是在現(xiàn)實環(huán)境中可能一些塊被永久損耗掉。標識出并且移除不可靠 的塊允許在固態(tài)盤不再可用之前使用剩余塊的整個聲明周期。
應(yīng)當理解，盡管本公開為了說明目的描述了第一和第二固態(tài)非易失性
存儲器204、 206，但是本公開的教導(dǎo)也可以被應(yīng)用于其他類型的存儲器。 另外，存儲器可以不限于獨立的模塊。例如，本公開的教導(dǎo)可以被應(yīng)用到 單個存儲器芯片中的或者多個存儲器芯片之間的存儲器區(qū)。每個存儲器區(qū) 可以用來根據(jù)本公開的教導(dǎo)存儲數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參考圖9A-9E，示出了采用了本公開的教導(dǎo)的各種示例性實現(xiàn)方 式。在圖9A中，本公開的教導(dǎo)可以被實現(xiàn)在高清晰電視(HDTV) 937的 存儲設(shè)備942中。HDTV 937包括HDTV控制模塊938、顯示器939、電 源940、存儲器941、存儲設(shè)備942、網(wǎng)絡(luò)接口 943和外部接口 945。如果 網(wǎng)絡(luò)接口 943包括無線局域網(wǎng)接口，則可以包括天線(未示出)。
HDTV 937可以接收來自經(jīng)由線纜、寬帶因特網(wǎng)和/或衛(wèi)星發(fā)送和接收 數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口 943和/或外部接口 945的輸入信號。HDTV控制模塊938 可以對輸入信號進行處理，包括編碼、解碼、過濾和/或格式化，并且生成 輸出信號。輸出信號可以被傳輸?shù)斤@示器939、存儲器941、存儲設(shè)備 912、網(wǎng)絡(luò)接口 943和外部接口 945中的一個或多個。
存儲器941可以包括隨機存取存儲器(RAM)和/或非易失性存儲 器。非易失性存儲器可以包括任何合適的類型的半導(dǎo)體或者固態(tài)存儲器，例如閃存(包括NAND和NOR閃存)、相變存儲器、磁RAM和多狀態(tài) 存儲器(其中每個存儲器單元具有多于兩個狀態(tài))。存儲設(shè)備942可以包 括光存儲驅(qū)動器(例如，DVD驅(qū)動器)和/或硬盤驅(qū)動器(HDD)。 HDTV控制模塊938經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 943和/或外部接口 945與外部通信。電 源940向HDTV 937的組件提供電力。
在圖9B中，本公開的教導(dǎo)可以被實現(xiàn)在車輛946的存儲設(shè)備950 中。車輛946可以包括車輛控制系統(tǒng)947、電源948、存儲器949、存儲設(shè) 備950和網(wǎng)絡(luò)接口 952。如果網(wǎng)絡(luò)接口 952包括無線局域網(wǎng)接口，則可以 包括天線(未示出)。車輛控制系統(tǒng)947可以是傳動系控制系統(tǒng)、主體控 制系統(tǒng)、娛樂控制系統(tǒng)、防抱死剎車系統(tǒng)(ABS)、導(dǎo)航系統(tǒng)、遠程信息 處理系統(tǒng)、車道偏離系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)等。
車輛控制系統(tǒng)947可以與一個或多個傳感器954通信，并且生成一個 或多個輸出信號956。傳感器954可以包括溫度傳感器、加速傳感器、壓 力傳感器、轉(zhuǎn)動傳感器、氣流傳感器等。輸出信號956可以控制引擎工作 參數(shù)、傳輸工作參數(shù)、懸掛參數(shù)等。
電源948向車輛946的組件提供電力。車輛控制系統(tǒng)947可以將數(shù)據(jù) 存儲到存儲器949和/或存儲設(shè)備950中。存儲器949可以包括隨機存取存 儲器(RAM)和/或非易失性存儲器。非易失性存儲器可以包括任何合適 的類型的半導(dǎo)體或者固態(tài)存儲器，例如閃存(包括NAND和NOR閃 存)、相變存儲器、磁RAM和多狀態(tài)存儲器(其中每個存儲器單元具有 多于兩個狀態(tài))。存儲設(shè)備950可以包括光存儲驅(qū)動器(例如，DVD驅(qū)動 器)和/或硬盤驅(qū)動器(HDD)。車輛控制系統(tǒng)947可以利用網(wǎng)絡(luò)接口 952 與外部通信。
在圖9C中，本公開的教導(dǎo)可以被實現(xiàn)在蜂窩電話958中的存儲設(shè)備 966中。蜂窩電話958包括電話控制模塊960、電源962、存儲器964、存 儲設(shè)備966，以及蜂窩網(wǎng)絡(luò)接口 967。蜂窩電話958可以包括網(wǎng)絡(luò)接口 968、麥克風(fēng)970、音頻輸出972 (例如，揚聲器和/或輸出插孔)、顯示屏 974，以及用戶輸入設(shè)備976 (例如，鍵盤和/或點選設(shè)備)。如果網(wǎng)絡(luò)接 口 968包括無線局域網(wǎng)接口，則可以包括天線(未示出)。電話控制模塊960可以接收來自蜂窩網(wǎng)絡(luò)接口 967、網(wǎng)絡(luò)接口 968、 麥克風(fēng)970和/或用戶輸入設(shè)備976的輸入信號。電話控制模塊％0可以對 信號進行處理(包括編碼、解碼、過濾和/或格式化)，并且生成輸出信 號。輸出信號可以被傳輸?shù)酱鎯ζ?64、存儲設(shè)備966、蜂窩網(wǎng)絡(luò)接口 967、網(wǎng)絡(luò)接口 968和音頻輸出972中的一個或多個。
存儲器964可以包括隨機存取存儲器(RAM)禾Q/或非易失性存儲 器。非易失性存儲器可以包括任何合適的類型的半導(dǎo)體或者固態(tài)存儲器， 例如閃存(包括NAND和NOR閃存)、相變存儲器、磁RAM和多狀態(tài) 存儲器(其中每個存儲器單元具有多于兩個狀態(tài))。存儲設(shè)備966可以包 括光存儲驅(qū)動器(例如，DVD驅(qū)動器)和/或硬盤驅(qū)動器(HDD)。電源 962向蜂窩電話958的組件提供電力。
在圖9D中，本公開的教導(dǎo)可以被實現(xiàn)在機頂盒978的存儲設(shè)備984 中。機頂盒978包括機頂盒控制模塊980、顯示器981、電源982、存儲器 983、存儲設(shè)備984和網(wǎng)絡(luò)接口 985。
機頂盒控制模塊980可以接收來自可以經(jīng)由線纜、寬帶因特網(wǎng)和/或衛(wèi) 星發(fā)送和接收信號的網(wǎng)絡(luò)接口 985和外部接口 987的輸入信號。機頂盒控 制模塊980可以對信號進行處理(包括編碼、解碼、過濾和/或格式化)， 并且生成輸出信號。輸出信號可以包括標準和/或高清晰格式的音頻和/或 視頻信號。輸出信號可以被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)接口 985和/或顯示器981。顯示器 981可以包括電視、投影儀和/或監(jiān)視器。
電源982向機頂盒978的組件提供電力。存儲器983可以包括隨機存 取存儲器(RAM)和/或非易失性存儲器。非易失性存儲器可以包括任何 合適的類型的半導(dǎo)體或者固態(tài)存儲器，例如閃存(包括NAND和NOR閃 存)、相變存儲器、磁RAM和多狀態(tài)存儲器(其中每個存儲器單元具有 多于兩個狀態(tài))。存儲設(shè)備984可以包括光存儲驅(qū)動器(例如，DVD驅(qū)動 器)和/或硬盤驅(qū)動器(HDD)。
在圖9E中，本公開的教導(dǎo)可以被實現(xiàn)在移動設(shè)備989的存儲設(shè)備993 中。移動設(shè)備989可以包括移動設(shè)備控制模塊990、電源991、存儲器 992、存儲設(shè)備993、網(wǎng)絡(luò)接口 994和外部接口 999。如果網(wǎng)絡(luò)接口 994包括無線局域網(wǎng)接口，則可以包括天線(未示出)。
移動設(shè)備控制模塊990可以接收來自網(wǎng)絡(luò)接口 994和外部接口 999的 輸入信號。外部接口 999可以包括USB、紅外和/或以太網(wǎng)。輸入信號可 以包括經(jīng)壓縮的音頻和/或視頻，并且可以遵循MP3格式。另外，移動設(shè) 備控制模塊990可以接收來自諸如鍵盤、觸摸屏或單個按鈕之類的用戶輸 入996的輸入。移動設(shè)備控制模塊990可以對輸入信號進行處理(包括編 碼、解碼、過濾和/或格式化)，并且生成輸出信號。
移動設(shè)備控制模塊990可以將音頻信號輸出到音頻輸出997，和將視 頻信號輸出到顯示屏998。音頻輸出997可以包括揚聲器和/或輸出插孔。 顯示屏998可以呈現(xiàn)圖形用戶界面，該圖形用戶界面可以包括菜單、圖標 等。電源991向移動設(shè)備989的組件提供電力。存儲器992可以包括隨機 存取存儲器(RAM)和/或非易失性存儲器。
非易失性存儲器可以包括任何合適的類型的半導(dǎo)體或者固態(tài)存儲器， 例如閃存(包括NAND和NOR閃存)、相變存儲器、磁RAM和多狀態(tài) 存儲器(其中每個存儲器單元具有多于兩個狀態(tài))。存儲設(shè)備993可以包 括光存儲驅(qū)動器(例如，DVD驅(qū)動器)和/或硬盤驅(qū)動器(HDD)。移動 設(shè)備可以包括個人數(shù)字助理、媒體播放機、膝上電腦、游戲控制臺或者其 他移動計算設(shè)備。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在可從前述描述中意識到本發(fā)明的寬泛教導(dǎo)可按 多種形式實現(xiàn)。因此，盡管結(jié)合本發(fā)明的特定實施例描述了本發(fā)明，但是 本發(fā)明的真實范圍不應(yīng)受到限制，因為本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研究附圖、說 明書和所附權(quán)利要求書之后將明白其他修改。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)存儲器系統(tǒng)，包括第一非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器，其具有第一寫周期壽命；第二非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器，其具有與所述第一寫周期壽命不同的第二寫周期壽命；以及損耗水平測量模塊，其基于所述第一和第二寫周期壽命生成所述第一和第二NVS存儲器的第一和第二損耗水平，并且基于所述第一和第二損耗水平將邏輯地址映射到所述第一和第二NVS存儲器之一的物理地址。
2. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述第一損耗水平是 基本上基于對所述第一 NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第一數(shù)目與所述第一 寫周期壽命的比例的，所述第二損耗水平是基本上基于對所述第二 NVS 存儲器執(zhí)行的寫操作的第二數(shù)目與所述第二寫周期壽命的比例的。
3. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量模 塊在所述第二損耗水平小于所述第一損耗水平時，將所述邏輯地址映射到 所述第二 NVS存儲器的所述物理地址。
4. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述第一 NVS存儲 器具有比所述第二 NVS存儲器的第二存儲容量大的第一存儲容量。
5. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，還包括映射模塊，其接收將 數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率，其中 所述損耗水平測量模塊在所述第一頻率大于所述第二頻率并且所述第二損 耗水平小于所述第一損耗水平時，將所述邏輯地址中的所述第一邏輯地址 的映射偏移到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址。
6. 如權(quán)利要求5所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量模 塊將所述邏輯地址中的所述第二邏輯地址的映射偏移到所述第一 NVS存 儲器的所述物理地址。
7. 如權(quán)利要求5所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，還包括寫監(jiān)控模塊，其對將 數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的所述第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率進行監(jiān) 控，并且基于所述后續(xù)頻率更新所述第一和第二頻率。
8. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，還包括寫監(jiān)控模塊，其測量 將數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率，其 中所述損耗水平測量模塊在所述第一頻率大于所述第二頻率并且所述第二 損耗水平小于所述第一損耗水平時，將所述邏輯地址中的所述第一邏輯地 址的映射偏移到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址。
9. 如權(quán)利要求8所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量模 塊將所述邏輯地址中的所述第二邏輯地址的映射偏移到所述第一 NVS存儲器的所述物理地址。
10. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，還包括劣化測試模塊，其在第一預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到所述物理地址中的一個物理地址； 通過從所述物理地址中的所述一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到所述物理地址中的所述一個物理地址； 通過從所述物理地址中的所述一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第二存儲數(shù) 據(jù)；以及基于所述第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成所述物理地址中的所述一個物理地 址的劣化值。
11. 如權(quán)利要求10所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量 模塊基于所述劣化值，將所述邏輯地址之一映射到所述物理地址中的所述 一個物理地址。
12. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中所述損耗水平測量模塊在所述第二損耗水平大于等于第一預(yù)定閾值時 將所述邏輯地址映射到所述第一 NVS存儲器的所述物理地址；以及所述損耗水平測量模塊在所述第一損耗水平大于等于第二預(yù)定閾值時 將所述邏輯地址映射到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址。
13. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，當在預(yù)定時間段中 對所述第一 NVS存儲器的所述物理地址的第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于 預(yù)定閾值時，所述損耗水平測量模塊將所述邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從所述第一塊偏移到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址的第二 塊。
14. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量 模塊將所述第二 NVS存儲器的所述物理地址的第一塊標識為最少使用塊CLUB) o
15. 如權(quán)利要求14所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量 模塊在所述第二 NVS存儲器中的可用存儲器小于等于預(yù)定閾值時，將所 述邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從所述第一塊偏移到所述第一 NVS 存儲器的所述物理地址的第二塊。
16. 如權(quán)利要求l所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述第一NVS存儲 器包括閃存器件，并且所述第二 NVS存儲器包括相變存儲器件。
17. 如權(quán)利要求16所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述第一 NVS存 儲器包括氮化物只讀存儲器(NROM)閃存器件。
18. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述第一寫周期壽 命比所述第二寫周期壽命短。
19. 一種方法，包括基于第一和第二寫周期壽命生成第一和第二非易失性半導(dǎo)體(NVS) 存儲器的第一和第二損耗水平，其中，所述第一和第二寫周期壽命分別對 應(yīng)于所述第一和第二NVS存儲器；以及基于所述第一和第二損耗水平將邏輯地址映射到所述第一和第二NVS 存儲器之一的物理地址。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述第一損耗水平是基本上基 于對所述第一 NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第一數(shù)目與所述第一寫周期壽 命的比例的，所述第二損耗水平是基本上基于對所述第二 NVS存儲器執(zhí) 行的寫操作的第二數(shù)目與所述第二寫周期壽命的比例的。
21. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括當所述第二損耗水平小于所 述第一損耗水平時，將所述邏輯地址映射到所述第二存儲器的所述物理地 址。
22. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述第一 NVS存儲器具有比所述第二 NVS存儲器的第二存儲容量大的第一存儲容量。
23. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述第一寫周期壽命比所述第二寫周期壽命短。
24. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括接收用于將數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率；以及在所述第一頻率大于所述第二頻率并且所述第二損耗水平小于所述第 一損耗水平時，將所述邏輯地址中的所述第一邏輯地址的映射偏移到所述 第二 NVS存儲器的所述物理地址。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，還包括將所述邏輯地址中的所述第二 邏輯地址的映射偏移到所述第一 NVS存儲器的所述物理地址。
26. 如權(quán)利要求24所述的方法，還包括對將數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的所述第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率 進行監(jiān)控；以及基于所述后續(xù)頻率更新所述第一和第二頻率。
27. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括測量將數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二 頻率；以及在所述第一頻率大于所述第二頻率并且所述第二損耗水平小于所述第 一損耗水平時，將所述邏輯地址中的所述第一邏輯地址的映射偏移到所述 第二 NVS存儲器的所述物理地址。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，還包括將所述邏輯地址中的所述第二 邏輯地址的映射偏移到所述第一 NVS存儲器的所述物理地址。
29. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括 在第一預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到所述物理地址中的一個物理地址； 通過從所述物理地址中的所述一個物理地址讀取數(shù)據(jù)來生成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到所述物理地址中的所述一個物理地址； 通過從所述物理地址中的所述一個物理地址讀取數(shù)據(jù)來生成第二存儲數(shù)據(jù)；以及基于所述第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成所述物理地址中的所述一個物理地 址的劣化值。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，還包括基于所述劣化值，將所述邏輯地址之一映射到所述物理地址中的所述一個物理地址。
31. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括在所述第二損耗水平大于等于第一預(yù)定閾值時將所述邏輯地址映射到所述第一NVS存儲器的所述物理地址；以及在所述第一損耗水平大于等于第二預(yù)定閾值時將所述邏輯地址映射到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址。
32. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，當在預(yù)定時間段中對所述第一 NVS存儲器的所述物理地址的第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于預(yù)定閾值時， 將所述邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從所述第一塊偏移到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址的第二塊。
33. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括將所述第二 NVS存儲器的所 述物理地址的第一塊標識為最少使用塊(LUB)。
34. 如權(quán)利要求33所述的方法，還包括在所述第二 NVS存儲器中 的可用存儲器小于等于預(yù)定闊值時，將所述邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的 映射從所述第一塊偏移到所述第一 NVS存儲器的所述物理地址的第二 塊。
35. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述第一 NVS存儲器包括閃 存器件，并且所述第二NVS存儲器包括相變存儲器件。
36. 如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一 NVS存儲器包括氮 化物只讀存儲器(NROM)閃存器件。
37. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述第二 NVS存儲 器包括單級單元(SLC)閃存并且所述第一 NVS存儲器包括多級單元(MLC)閃存。
38. 如權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述第一NVS存儲 器具有第一訪問時間并且所述第二 NVS存儲器具有短于所述第一訪問時間的第二訪問時間，其中，所述損耗水平測量模塊將第一邏輯地址映射到 所述第一 NVS存儲器并且將第二邏輯地址映射到所述第二 NVS存儲器， 并且其中，所述第一邏輯地址被訪問的頻率小于所述第二邏輯地址。
39. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述第二 NVS存儲器包括單 級單元(SLC)閃存并且所述第一 NVS存儲器包括多級單元(MLC)閃 存。
40. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述第一 NVS存儲器具有第 一訪問時間并且所述第二 NVS存儲器具有短于所述第一訪問時間的第二 訪問時間，該方法還包括將第一邏輯地址映射到所述第一 NVS存儲器并 且將第二邏輯地址映射到所述第二 NVS存儲器，其中，所述第一邏輯地 址被訪問的頻率小于所述第二邏輯地址。
41. 一種固態(tài)存儲器系統(tǒng)，包括第一非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器，其具有第一訪問時間和第一容第二非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器，其具有比所述第一訪問時間小 的第二訪伺時間和與所述第一容量不同的第二容量；以及映射模塊，其基于所述第一訪問時間、所述第二訪問時間、所述第一 容量和所述第二容量中的至少一個，將邏輯地址映射到所述第一和第二 NVS存儲器之一的物理地址。
42. 如權(quán)利要求41所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述映射模塊將數(shù) 據(jù)緩存到所述第二 NVS存儲器。
43. 如權(quán)利要求41所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，還包括損耗水平測量模 塊，其分別對所述第一和第二 NVS存儲器的第一和第二損耗水平進行監(jiān) 控，其中所述第一和第二NVS存儲器分別具有第一和第二寫周期壽命。
44. 如權(quán)利要求43所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述第一損耗水平 是基本上基于對所述第一 NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第一數(shù)目與所述第 一寫周期壽命的比例的，所述第二損耗水平是基本上基于對所述第二 NVS 存儲器執(zhí)行的寫操作的第二數(shù)目與所述第二寫周期壽命的比例的。
45. 如權(quán)利要求43所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量模塊在所述第二損耗水平小于所述第一損耗水平時，將所述邏輯地址映射 到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址。
46. 如權(quán)利要求43所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述映射模塊接收將數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率，其 中所述損耗水平測量模塊在所述第一頻率大于所述第二頻率并且所述第二 損耗水平小于所述第一損耗水平時，將所述邏輯地址中的所述第一邏輯地址的映射偏移到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址。
47. 如權(quán)利要求46所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量 模塊將所述邏輯地址中的所述第二邏輯地址的映射偏移到所述第一 NVS 存儲器的所述物理地址。
48. 如權(quán)利要求46所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，還包括寫監(jiān)控模塊，其對 將數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的所述第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率進行監(jiān) 控，并且基于所述后續(xù)頻率更新所述第一和第二頻率。
49. 如權(quán)利要求43所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，還包括寫監(jiān)控模塊，其測 量將數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二頻率， 其中所述損耗水平測量模塊在所述第一頻率大于所述第二頻率并且所述第 二損耗水平小于所述第一損耗水平時，將所述邏輯地址中的所述第一邏輯 地址的映射偏移到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址。
50. 如權(quán)利要求49所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量 模塊將所述邏輯地址中的所述第二邏輯地址的映射偏移到所述第一 NVS 存儲器的所述物理地址。
51. 如權(quán)利要求43所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，還包括劣化測試模塊，其在第一預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到所述物理地址中的一個物理地址； 通過從所述物理地址中的所述一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到所述物理地址中的所述一個物理地址； 通過從所述物理地址中的所述一個物理地址讀取數(shù)據(jù)生成第二存儲數(shù) 據(jù)；以及基于所述第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成所述物理地址中的所述一個物理地 址的劣化值。
52. 如權(quán)利要求51所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量 模塊基于所述劣化值，將所述邏輯地址之一映射到所述物理地址中的所述 一個物理地址。
53. 如權(quán)利要求41所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中所述損耗水平測量模塊在所述第二損耗水平大于等于預(yù)定閾值時將所述邏輯地址映射到所述第一 NVS存儲器的所述物理地址；以及所述損耗水平測量模塊在所述第一損耗水平大于等于預(yù)定閾值時將所述邏輯地址映射到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址。
54. 如權(quán)利要求41所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，當在預(yù)定時間段中 對所述第一 NVS存儲器的所述物理地址的第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于 預(yù)定閾值時，所述損耗水平測量模塊將所述邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的 映射從所述第一塊偏移到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址的第二 塊。
55. 如權(quán)利要求41所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量 模塊將所述第二 NVS存儲器的所述物理地址的第一塊標識為最少使用塊CLUB) c
56. 如權(quán)利要求55所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述損耗水平測量 模塊在所述第二 NVS存儲器中的可用存儲器小于等于預(yù)定閾值時，將所 述邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從所述第一塊偏移到所述第一 NVS 存儲器的所述物理地址的第二塊。
57. 如權(quán)利要求41所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述第一 NVS存 儲器包括閃存器件，并且所述第二 NVS存儲器包括相變存儲器件。
58. 如權(quán)利要求57所述的固態(tài)存儲器系統(tǒng)，其中，所述第一 NVS存 儲器包括氮化物只讀存儲器(NROM)閃存器件。
59. —種方法，包括接收包括邏輯地址在內(nèi)的訪問命令；以及基于第一訪問時間、第二訪問時間、第一容量和第二容量中的至少一個將所述邏輯地址映射到第一和第二非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器之一 的物理地址，其中，所述第一 NVS存儲器具有所述第一訪問時間和所述第一容量并且所述第二 NVS存儲器具有短于所述第一訪問時間的所述第二訪問時間和小于所述第一容量的所述第二容量。
60. 如權(quán)利要求59所述的方法，還包括將數(shù)據(jù)緩存到所述第二 NVS 存儲器。
61. 如權(quán)利要求59所述的方法，還包括分別對所述第一和第二 NVS 存儲器的第一和第二損耗水平進行監(jiān)控，其中所述第一和第二 NVS存儲 器分別具有第一和第二寫周期壽命。
62. 如權(quán)利要求61所述的方法，其中，所述第一損耗水平是基本上基 于對所述第一 NVS存儲器執(zhí)行的寫操作的第一數(shù)目與所述第一寫周期壽 命的比例的，所述第二損耗水平是基本上基于對所述第二 NVS存儲器執(zhí) 行的寫操作的第二數(shù)目與所述第二寫周期壽命的比例的。
63. 如權(quán)利要求61所述的方法，還包括在所述第二損耗水平小于所 述第一損耗水平時，將所述邏輯地址映射到所述第二 NVS存儲器的所述 物理地址。
64. 如權(quán)利要求61所述的方法，還包括接收用于將數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和 第二頻率；以及在所述第一頻率大于所述第二頻率并且所述第二損耗水平小于所述第 一損耗水平時，將所述邏輯地址中的所述第一邏輯地址的映射偏移到所述 第二 NVS存儲器的所述物理地址。
65. 如權(quán)利要求64所述的方法，還包括將所述邏輯地址中的所述第 二邏輯地址的映射偏移到所述第一 NVS存儲器的所述物理地址。
66. 如權(quán)利要求64所述的方法，還包括對將數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的所述第一和第二邏輯地址的后續(xù)頻率 進行監(jiān)控；以及基于所述后續(xù)頻率更新所述第一和第二頻率。
67. 如權(quán)利要求61所述的方法，還包括測量將數(shù)據(jù)寫到所述邏輯地址中的第一和第二邏輯地址的第一和第二 頻率；以及在所述第一頻率大于所述第二頻率并且所述第二損耗水平小于所述第 一損耗水平時，將所述邏輯地址中的所述第一邏輯地址的映射偏移到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址。
68. 如權(quán)利要求67所述的方法，還包括將所述邏輯地址中的所述第 二邏輯地址的映射偏移到所述第一 NVS存儲器的所述物理地址。
69. 如權(quán)利要求61所述的方法，還包括 在第一預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到所述物理地址中的一個物理地址； 通過從所述物理地址中的所述一個物理地址讀取數(shù)據(jù)來生成第一存儲數(shù)據(jù)；在第二預(yù)定時間將數(shù)據(jù)寫到所述物理地址中的所述一個物理地址； 通過從所述物理地址中的所述一個物理地址讀取數(shù)據(jù)來生成第二存儲 數(shù)據(jù)；以及 基于所述第一和第二存儲數(shù)據(jù)生成所述物理地址中的所述一個物理地 址的劣化值。
70. 如權(quán)利要求69所述的方法，還包括基于所述劣化值，將所述邏 輯地址之一映射到所述物理地址中的所述一個物理地址。
71. 如權(quán)利要求59所述的方法，還包括在所述第二損耗水平大于等于預(yù)定閾值時將所述邏輯地址映射到所述 第一NVS存儲器的所述物理地址；以及在所述第一損耗水平大于等于預(yù)定閾值時將所述邏輯地址映射到所述 第二 NVS存儲器的所述物理地址。
72. 如權(quán)利要求59所述的方法，其中，當在預(yù)定時間段中對所述第一 NVS存儲器的所述物理地址的第一塊執(zhí)行的寫操作大于等于預(yù)定閾值時， 所述損耗水平測量模塊將所述邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從所述第 一塊偏移到所述第二 NVS存儲器的所述物理地址的第二塊。
73. 如權(quán)利要求59所述的方法，還包括將所述第二 NVS存儲器的 所述物理地址的第一塊標識為最少使用塊(LUB)。
74. 如權(quán)利要求73所述的方法，還包括在所述第二 NVS存儲器中的可用存儲器小于等于預(yù)定閾值時，將所述邏輯地址中的相應(yīng)邏輯地址的映射從所述第一塊偏移到所述第一 NVS存儲器的所述物理地址的第二塊。
75. 如權(quán)利要求59所述的方法，其中，所述第一 NVS存儲器包括閃 存器件，并且所述第二NVS存儲器包括相變存儲器件。
76. 如權(quán)利要求75所述的方法，其中，所述第一 NVS存儲器包括氮 化物只讀存儲器(NROM)閃存器件。
77. 如權(quán)利要求41所述的方法，其中，所述第二 NVS存儲器包括單 級單元(SLC)閃存并且所述第一 NVS存儲器包括多級單元(MLC)閃 存。
78. 如權(quán)利要求59所述的方法，其中，所述第二 NVS存儲器包括單 級單元(SLC)閃存并且所述第一 NVS存儲器包括多級單元(MLC)閃 存。
全文摘要
一種固態(tài)存儲器系統(tǒng)，包括具有第一寫周期壽命的第一非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器，具有與第一寫周期壽命不同的第二寫周期壽命的第二非易失性半導(dǎo)體(NVS)存儲器，以及損耗水平測量模塊。該損耗水平測量模塊基于第一和第二寫周期壽命生成第一和第二NVS存儲器的第一和第二損耗水平，并且基于第一和第二損耗水平將邏輯地址映射到第一和第二NVS存儲器之一的物理地址。
文檔編號G06F12/12GK101558392SQ200780045873
公開日2009年10月14日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者潘塔斯·蘇塔迪嘉 申請人:馬維爾國際貿(mào)易有限公司