用于存儲(chǔ)有效性掩碼及操作設(shè)備的設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明描述用于存儲(chǔ)有效性掩碼及操作設(shè)備的設(shè)備及方法。用于操作設(shè)備的若干種方法包含存儲(chǔ)與頁群組中的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁相關(guān)聯(lián)且提供用于所述頁群組中的所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息的有效性掩碼。
【專利說明】用于存儲(chǔ)有效性掩碼及操作設(shè)備的設(shè)備及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般來說涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)備及方法，且更明確地說涉及用于存儲(chǔ)有效 性掩碼及操作設(shè)備的設(shè)備及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 存儲(chǔ)器裝置通常經(jīng)提供作為計(jì)算機(jī)或其它電子裝置中的內(nèi)部半導(dǎo)體集成電路。存 在包含易失性及非易失性存儲(chǔ)器的許多不同類型的存儲(chǔ)器。易失性存儲(chǔ)器可需要電力來維 持其信息（例如，數(shù)據(jù)）且包含隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM)、同步 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（SDRAM)及靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（SRAM)以及其它存儲(chǔ)器。非易失性存 儲(chǔ)器可通過在不供電時(shí)保持所存儲(chǔ)信息來提供持久性信息且可包含NAND快閃存儲(chǔ)器、N0R 快閃存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器（ROM)、電可擦除可編程ROM (EEPR0M)、可擦除可編程ROM (EPROM) 及相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（PCRAM)以及其它存儲(chǔ)器。
[0003] 可將存儲(chǔ)器裝置組合在一起以形成固態(tài)驅(qū)動(dòng)器（SSD)。固態(tài)驅(qū)動(dòng)器可包含非易失 性存儲(chǔ)器，例如，NAND快閃存儲(chǔ)器及N0R快閃存儲(chǔ)器，及/或可包含易失性存儲(chǔ)器，例如， DRAM及SRAM，以及各種其它類型的非易失性及易失性存儲(chǔ)器。可將包含浮動(dòng)?xùn)艠O快閃裝 置以及使用半導(dǎo)體-氧化物-氮化物-氧化物-半導(dǎo)體及金屬-氧化物-氮化物-氧化 物-半導(dǎo)體電容器結(jié)構(gòu)的電荷陷阱快閃（CTF)裝置（其將信息存儲(chǔ)于氮化物層中的電荷陷 阱中）的快閃存儲(chǔ)器裝置用作各種各樣的電子應(yīng)用程序的非易失性存儲(chǔ)器。快閃存儲(chǔ)器裝 置通常使用允許高存儲(chǔ)器密度、高可靠性及低電力消耗的單晶體管存儲(chǔ)器單元。
[0004] SSD可用于替換硬盤驅(qū)動(dòng)器作為計(jì)算系統(tǒng)的主存儲(chǔ)裝置，這是因?yàn)楣虘B(tài)驅(qū)動(dòng)器就 性能、大小、重量、耐用性、操作溫度范圍及電力消耗來說可能具有優(yōu)于硬驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)勢(shì)。舉 例來說，在與磁盤驅(qū)動(dòng)器相比時(shí)，SSD可由于其缺乏移動(dòng)部件（此可避免搜尋時(shí)間、延時(shí)及 與磁盤驅(qū)動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的其它電子機(jī)械延遲）而具有優(yōu)越性能。SSD制造商可使用非易失性 快閃存儲(chǔ)器來形成可不使用內(nèi)部電池供電的快閃SSD，因此允許驅(qū)動(dòng)器更通用及緊湊。
[0005] SSD可包含若干個(gè)存儲(chǔ)器裝置，例如若干個(gè)存儲(chǔ)器芯片（如本文中所使用，"若干 個(gè)"某物可指此些事物中的一或多者，例如，若干個(gè)存儲(chǔ)器裝置可指一或多個(gè)存儲(chǔ)器裝置）。 如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，存儲(chǔ)器芯片可包含若干個(gè)裸片及/或邏輯單元（LUN)。每一 裸片可包含若干個(gè)存儲(chǔ)器陣列及其上的外圍電路。所述存儲(chǔ)器陣列可包含組織成若干個(gè)物 理頁的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元，且所述物理頁可組織成若干個(gè)塊。
[0006] 獨(dú)立裝置冗余陣列（RAID)是用于在多個(gè)存儲(chǔ)器裝置當(dāng)中劃分及/或復(fù)制數(shù)據(jù)的 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案的涵蓋性術(shù)語。RAID陣列中的多個(gè)存儲(chǔ)器裝置在用戶及計(jì)算機(jī)的操作 系統(tǒng)看來似乎是單個(gè)存儲(chǔ)器裝置，例如，磁盤。
[0007] 存儲(chǔ)器裝置的部分（例如塊的若干個(gè)頁）可能是損壞的且可能無法使數(shù)據(jù)寫入到 其及/或從其讀取數(shù)據(jù)。主記錄中可指示存儲(chǔ)器裝置的損壞的部分。主記錄的部分也可能 變?yōu)閾p壞的，因此失去定位存儲(chǔ)器裝置的損壞部分的能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的若干個(gè)實(shí)施例的呈計(jì)算系統(tǒng)的形式的設(shè)備的功能框圖。
[0009] 圖2圖解說明根據(jù)本發(fā)明的若干個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)于計(jì)算系統(tǒng)中的若干個(gè)有效性 掩碼的表。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 本發(fā)明包含用于存儲(chǔ)有效性掩碼及操作設(shè)備的設(shè)備及方法。用于操作設(shè)備的若干 種方法包含存儲(chǔ)與頁群組中的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁相關(guān)聯(lián)且提供用于所述頁群組中的所 述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息的有效性掩碼。
[0011] 在本發(fā)明的以下詳細(xì)說明中，參考形成本發(fā)明的一部分的附圖，且圖式中以圖解 方式展示可如何實(shí)踐本發(fā)明的若干個(gè)實(shí)施例。充分詳細(xì)地描述這些實(shí)施例以使得所屬領(lǐng)域 的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明的實(shí)施例，且應(yīng)理解，可利用其它實(shí)施例且可在不背離本發(fā)明 的范圍的情況下做出過程、電及/或結(jié)構(gòu)改變。
[0012] 如本文中所使用，標(biāo)號(hào)"N"（尤其關(guān)于圖式中的元件符號(hào)）指示如此標(biāo)示的若干個(gè) 特定特征可與本發(fā)明的若干個(gè)實(shí)施例包含在一起。另外，如本文中所使用，"若干個(gè)"某物可 指一或多個(gè)此類事物。舉例來說，若干個(gè)存儲(chǔ)器裝置可指一或多個(gè)存儲(chǔ)器裝置。
[0013] 本文中的圖遵循其中第一個(gè)數(shù)字或前幾個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)于圖式的圖號(hào)且其余數(shù)字識(shí) 別圖式中的元件或組件的編號(hào)慣例。不同圖之間的類似元件或組件可通過使用類似數(shù)字來 識(shí)別。舉例來說，150可指代圖1中的元件"50"，且類似元件在圖2中可指代為250。如將 了解，可添加、交換及/或消除本文中的各種實(shí)施例中所展示的元件以便提供本發(fā)明的若 干個(gè)額外實(shí)施例。另外，如將了解，圖中所提供的該等元件的比例及相對(duì)標(biāo)度打算圖解說明 本發(fā)明的實(shí)施例且不應(yīng)視為限制性意義。
[0014] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的若干個(gè)實(shí)施例的呈包含至少一個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)104的計(jì)算系統(tǒng) 100的形式的設(shè)備的功能框圖。在圖1中所圖解說明的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器系統(tǒng)1〇4(例如，固 態(tài)驅(qū)動(dòng)器（SSD))可包含物理主機(jī)接口 106、存儲(chǔ)器系統(tǒng)控制器108 (例如，SSD控制器）及 若干個(gè)固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1、...、ll〇_N。固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1、...、110-N可提供用于 存儲(chǔ)器系統(tǒng)的存儲(chǔ)卷。在若干個(gè)實(shí)施例中，固態(tài)存儲(chǔ)器系統(tǒng)控制器108可為特殊應(yīng)用集成 電路（ASIC)，其中控制器108 (例如，呈ASIC的形式）耦合到包含物理接口 106及固態(tài)存儲(chǔ) 器裝置110-1、...、11〇-Ν的印刷電路板。
[0015] 如圖1中所圖解說明，存儲(chǔ)器系統(tǒng)控制器1〇8(例如，固態(tài)存儲(chǔ)器系統(tǒng)控制器）可 耦合到物理主機(jī)接口 106及固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1、. ..、110_N。物理主機(jī)接口 106可用于 在存儲(chǔ)器系統(tǒng)104與另一裝置（例如主機(jī)102)之間傳遞信息。主機(jī)102可包含存儲(chǔ)器存 取裝置，例如，處理器。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，"一處理器"可意指若干個(gè)處理器，例 如，并行處理系統(tǒng)、若干個(gè)協(xié)處理器等。主機(jī)的實(shí)例包含膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相 機(jī)、數(shù)字記錄及回放裝置、移動(dòng)電話、PDA、存儲(chǔ)器讀卡器、接口集線器等等。對(duì)于若干個(gè)實(shí)施 例，物理主機(jī)接口 106可呈標(biāo)準(zhǔn)化物理接口的形式。舉例來說，當(dāng)存儲(chǔ)器系統(tǒng)104用于計(jì)算 系統(tǒng)100中之信息存儲(chǔ)時(shí)，物理主機(jī)接口 106可為串行高級(jí)技術(shù)附件（SATA)物理接口、夕卜 圍組件互連高速（PCIe)物理接口、小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（SCSI)接口、串行附件SCSI (SAS) 接口或通用串行總線（USB)物理接口以及其它接口。然而，一般來說，物理主機(jī)接口 106可 提供用于在存儲(chǔ)器系統(tǒng)104與具有用于物理主機(jī)接口 106的兼容接受器的主機(jī)102之間傳 遞控制、地址、信息（例如，數(shù)據(jù)）及其它信號(hào)的接口。
[0016] 固態(tài)存儲(chǔ)器系統(tǒng)控制器108可與固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1.....110-N通信以讀取、 寫入及擦除信息以及其它操作。固態(tài)存儲(chǔ)器系統(tǒng)控制器108可具有可為若干個(gè)集成電路及 /或離散組件的固件及/或電路。對(duì)于若干個(gè)實(shí)施例，固態(tài)存儲(chǔ)器系統(tǒng)控制器108中的電路 可包含用于控制跨越固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1、...、ll〇_N的存取的控制電路及用于在主機(jī) 102與存儲(chǔ)器系統(tǒng)104之間提供翻譯層的電路。因此，存儲(chǔ)器控制器可選擇性地耦合固態(tài)存 儲(chǔ)器裝置110-1.....110-N的I/O連接（圖1中未展示）以在適當(dāng)時(shí)間在適當(dāng)I/O連接處 接收適當(dāng)信號(hào)。類似地，主機(jī)102與存儲(chǔ)器系統(tǒng)104之間的通信協(xié)議可不同于存取固態(tài)存 儲(chǔ)器裝置110-1.....110-N所需的通信協(xié)議。固態(tài)存儲(chǔ)器系統(tǒng)控制器108可接著將從主機(jī) 102接收的命令翻譯成適當(dāng)命令以實(shí)現(xiàn)對(duì)固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1.....110-N的所要存取。
[0017] 固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1.....110-N可包含可一起相關(guān)聯(lián)的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元。如 本文中所使用，若干個(gè)存儲(chǔ)器單元可一起相關(guān)聯(lián)為頁、塊、平面、裸片、整個(gè)陣列或其它關(guān)聯(lián) 關(guān)系。舉例來說，一些存儲(chǔ)器陣列可包含構(gòu)成存儲(chǔ)器單元塊的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁。存儲(chǔ) 器單元頁是可從單個(gè)操作讀取或?qū)懭氲絾蝹€(gè)操作中的那些存儲(chǔ)器單元。在一些情形中，例 如，在所有位線架構(gòu)中，存儲(chǔ)器單元頁可為通常耦合到特定字線的存儲(chǔ)器單元行。在其它架 構(gòu)中，例如在經(jīng)屏蔽位線架構(gòu)中，存儲(chǔ)器單元頁可為通常耦合到特定字線的存儲(chǔ)器單元行 的每隔一個(gè)存儲(chǔ)器單元（例如，其中通常耦合到特定字線的單個(gè)存儲(chǔ)器單元行可包含兩個(gè) 存儲(chǔ)器單元頁：一 "奇數(shù)"頁及一"偶數(shù)"頁）。在過去、現(xiàn)在或未來可能存在形成存儲(chǔ)器單 元頁的存儲(chǔ)器單元的其它關(guān)聯(lián)關(guān)系。存儲(chǔ)器單元平面中可包含若干個(gè)塊。裸片上可包含若 干個(gè)存儲(chǔ)器單元平面。作為實(shí)例，128GB存儲(chǔ)器裝置可包含多個(gè)存儲(chǔ)器單元頁，所述存儲(chǔ)器 單元頁可包含每存儲(chǔ)器單元頁4320個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)、每塊128個(gè)頁、每平面2048個(gè)塊及每裝 置16個(gè)平面。
[0018] 在若干個(gè)實(shí)施例中，每一固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1、...、110_N可通過單獨(dú)通道耦合 到控制電路108。每一通道可與離散通道控制電路相關(guān)聯(lián)。
[0019] 控制器108可包含耦合到每一通道控制電路的錯(cuò)誤恢復(fù)（例如，檢測(cè)及/或校正） 電路112(例如，錯(cuò)誤校正碼（ECC)電路）及/或可與一個(gè)以上通道一起使用的若干個(gè)錯(cuò)誤 恢復(fù)（例如，檢測(cè)及/或校正）電路。錯(cuò)誤恢復(fù)電路112可經(jīng)配置以檢測(cè)及/或校正與從 固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1.....110-N讀取的信息相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤。錯(cuò)誤恢復(fù)電路112可經(jīng)配置 以為單電平單元（SLC)及/或多電平單元（MLC)操作提供不同錯(cuò)誤恢復(fù)方案。
[0020] 在RAID陣列中，條帶寫入操作可包含多個(gè)頁寫入操作，例如，每與非易失性存儲(chǔ) 器控制電路相關(guān)聯(lián)的每一通道一個(gè)頁寫入操作。在若干個(gè)實(shí)施例中，條帶寫入操作中的多 個(gè)頁寫入操作可跨越多個(gè)通道實(shí)質(zhì)上同時(shí)執(zhí)行。頁寫入操作可允許對(duì)存儲(chǔ)器單元頁進(jìn)行存 取。頁寫入命令可發(fā)送（例如，排隊(duì)）到所要通道存儲(chǔ)器控制器且對(duì)所述若干個(gè)固態(tài)存儲(chǔ)器 裝置110-1.....110-N執(zhí)行。舉例來說，頁寫入操作可取決于固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1..... 110-N中的存儲(chǔ)器單元頁的大小而包含4千字節(jié)（KB)、8KB或另一體積的用戶數(shù)據(jù)加元數(shù) 據(jù)。來自頁寫入操作的數(shù)據(jù)可通過通道存儲(chǔ)器控制器從寫入緩沖器傳送到固態(tài)存儲(chǔ)器裝置 110-1.....110-N?？蓮闹鳈C(jī)（例如，圖1中的主機(jī)102)接收用于條帶寫入操作的寫入數(shù) 據(jù)。
[0021] 寫入數(shù)據(jù)可跨越多個(gè)固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1.....110-N的存儲(chǔ)卷?xiàng)l帶化。舉例 來說，從主機(jī)接收的寫入數(shù)據(jù)的第一部分可寫入到第一存儲(chǔ)器裝置，第二部分寫入到第二 存儲(chǔ)器裝置等。盡管可在基于條帶的操作中寫入數(shù)據(jù)，但仍可在基于頁的操作中讀取數(shù)據(jù)。 包含于用于存儲(chǔ)器單元頁的寫入數(shù)據(jù)（例如，用戶數(shù)據(jù)加元數(shù)據(jù)）中的數(shù)據(jù)可包含有效性 掩碼。有效性掩碼可包含若干個(gè)數(shù)據(jù)單元（例如，位），其中每一數(shù)據(jù)單元提供在條帶寫入 操作期間跨越存儲(chǔ)卷而寫入的相應(yīng)存儲(chǔ)器單元頁的有效性狀態(tài)。由有效性掩碼中的數(shù)據(jù)單 元提供的有效性狀態(tài)可提供用于存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。可在其中恢復(fù)條帶化到RAID 陣列中的若干個(gè)存儲(chǔ)器裝置的數(shù)據(jù)的RAID恢復(fù)操作期間使用有效性掩碼。有效性掩碼可 用于確定：來自數(shù)據(jù)條帶中的存儲(chǔ)器單元頁的數(shù)據(jù)是否有效，及因此RAID恢復(fù)操作是否應(yīng) 試圖恢復(fù)來自存儲(chǔ)器單元頁的數(shù)據(jù)。
[0022] 存儲(chǔ)器系統(tǒng)104可存儲(chǔ)與存儲(chǔ)器單元頁群組相關(guān)聯(lián)的有效性掩碼。有效性掩碼可 包含若干個(gè)數(shù)據(jù)位，其中所述若干個(gè)位的一部分提供用于頁群組中的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁 的有效性信息。有效性掩碼可存儲(chǔ)于頁群組的存儲(chǔ)器單元頁（例如，目標(biāo)頁）中且包含用 于存儲(chǔ)其的存儲(chǔ)器單元頁（例如，目標(biāo)頁）及頁群組的若干個(gè)其它存儲(chǔ)器單元頁的有效性 信息。有效性掩碼可為存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器單元頁中的元數(shù)據(jù)的一部分且與存儲(chǔ)其的存儲(chǔ)器單元 頁相關(guān)聯(lián)。
[0023] 在若干個(gè)實(shí)施例中，有效性掩碼可基于寫入存儲(chǔ)器單元頁的序列而存儲(chǔ)用于頁群 組的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。頁群組的存儲(chǔ)器單元頁以已知序列而寫入，因此 存儲(chǔ)于頁群組的存儲(chǔ)器單元頁中的有效性掩碼包含用于在其中存儲(chǔ)有效性掩碼的存儲(chǔ)器 單元頁之前及/或之后寫入的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。舉例來說，有效性掩碼 可包含用于在其中存儲(chǔ)有效性掩碼的存儲(chǔ)器單元頁之前寫入的一定數(shù)目個(gè)存儲(chǔ)器單元頁 及在其中存儲(chǔ)有效性掩碼的存儲(chǔ)器單元頁之后寫入的一定數(shù)目個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性 信息。
[0024] 在若干個(gè)實(shí)施例中，有效性信息可基于表示存儲(chǔ)為有效性掩碼的二進(jìn)制數(shù)據(jù)值 (例如，" 1"或"〇"）的數(shù)據(jù)位，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)值" 1"指示與所述位相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器單元 頁良好，例如，能夠使數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)器單元頁及/或從存儲(chǔ)器單元頁讀取數(shù)據(jù)；且二進(jìn)制 數(shù)據(jù)值"〇"指示與所述位相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器單元頁是損壞的及/或壞的，例如，無法使數(shù)據(jù) 寫入到存儲(chǔ)器單元頁及/或從存儲(chǔ)器單元頁讀取數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器單元頁可已知為損壞的及/ 或壞的且在寫入操作期間被跳過，及/或存儲(chǔ)器單元頁可在存儲(chǔ)器裝置的操作期間變?yōu)閾p 壞的及/或壞的且在試圖從存儲(chǔ)器單元頁讀取數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生讀取錯(cuò)誤。存儲(chǔ)器系統(tǒng)可在試圖 恢復(fù)不可讀取的頁群組中的數(shù)據(jù)時(shí)使用有效性信息。存儲(chǔ)器系統(tǒng)可使用來自有效性掩碼的 有效性信息以確定來自不可讀取的頁群組的存儲(chǔ)器單元頁是否具有應(yīng)恢復(fù)的數(shù)據(jù)。舉例來 說，如果來自不可讀取的頁群組的存儲(chǔ)器單元頁基于來自有效性掩碼的有效性信息而已知 為損壞的及/或壞的，那么在ECC操作及/或RAID恢復(fù)操作期間不做出恢復(fù)來自所述存儲(chǔ) 器單元頁的數(shù)據(jù)的嘗試，例如，ECC操作及/或RAID恢復(fù)操作可基于有效性掩碼中的有效 性信息而跳過頁群組的損壞及/或壞的存儲(chǔ)器單元頁。
[0025] 在若干個(gè)實(shí)施例中，有效性掩碼可包含用于頁群組的每一存儲(chǔ)器單元頁的有效性 信息。在若干個(gè)實(shí)施例中，有效性掩碼可包含頁群組的存儲(chǔ)器單元頁的一部分的有效性信 息。頁群組的存儲(chǔ)器單元頁的具有存儲(chǔ)于有效性掩碼中的有效性信息的部分可基于寫入頁 群組的存儲(chǔ)器單元頁的序列及/或ECC操作及/或RAID恢復(fù)操作恢復(fù)變損壞及/或壞的 存儲(chǔ)器單元頁（例如，無法使數(shù)據(jù)寫入到其及/或從其讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器單元頁）上的數(shù) 據(jù)的能力。舉例來說，有效性掩碼可包含用于緊接在其中存儲(chǔ)有效性掩碼的存儲(chǔ)器單元頁 之前寫入的15個(gè)存儲(chǔ)器單元頁及用于緊接在其中存儲(chǔ)有效性掩碼的存儲(chǔ)器單元頁之后寫 入的16個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。有效性掩碼包含用于可（舉例來說）比可經(jīng)由ECC 操作及/或RAID恢復(fù)操作恢復(fù)的頁多至少一個(gè)頁的32個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。
[0026] 圖1中所圖解說明的計(jì)算系統(tǒng)100可包含超過所圖解說明的電路的額外電路。已 減少圖1中所圖解說明的計(jì)算系統(tǒng)1〇〇的細(xì)節(jié)以便不使本發(fā)明的實(shí)施例模糊。舉例來說，存 儲(chǔ)器系統(tǒng)104可包含用以鎖存經(jīng)由I/O電路在I/O連接上提供的地址信號(hào)的地址電路?？?通過行解碼器及列解碼器接收并解碼地址信號(hào)以存取固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1.....110-N。 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，地址輸入連接的數(shù)目可取決于固態(tài)存儲(chǔ)器裝置110-1..... 110-N的密度及架構(gòu)。
[0027] 圖2圖解說明根據(jù)本發(fā)明的若干個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)于計(jì)算系統(tǒng)中的若干個(gè)有效 性掩碼的表。圖2圖解說明存儲(chǔ)于若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁中的若干個(gè)有效性掩碼232-0、 232-12、232-44、232-80、232-100及232-127。所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁為群組（例如塊， 且舉例來說，一塊可包含128個(gè)頁）的一部分。在圖2中，有效性掩碼232-0存儲(chǔ)于群組的 頁〇中，有效性掩碼232-12存儲(chǔ)于群組的頁12中，有效性掩碼232-44存儲(chǔ)于群組的頁44 中，有效性掩碼232-80存儲(chǔ)于群組的頁80中，有效性掩碼232-100存儲(chǔ)于群組的頁100中， 且有效性掩碼232-127存儲(chǔ)于群組的頁127中。
[0028] 有效性掩碼 232-0、232-12、232-44、232-80、232-100 及 232-127 各自包含：計(jì)數(shù) 220,其指示群組中的所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁；偏移222,其指示群組中的與有效性掩碼 相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器單元頁；第一窗224 ;第二窗226 ;第三窗228及第四窗230,其中每一窗包 含提供群組中的存儲(chǔ)器單元頁的有效性狀態(tài)的若干個(gè)位。
[0029] 在若干個(gè)實(shí)施例中，頁群組可進(jìn)一步劃分成8個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的窗，其中與有效 性掩碼相關(guān)聯(lián)的窗可包含與群組中的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁相關(guān)聯(lián)的有效性掩碼中的若干 個(gè)位。舉例來說，每一窗可包含各自與群組中的不同存儲(chǔ)器單元頁相關(guān)聯(lián)的8個(gè)位，且因此 每一窗包含用于群組中的8個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。第一窗224可包含用于包含在 其中存儲(chǔ)有效性掩碼的存儲(chǔ)器單元頁之前寫入8頁的存儲(chǔ)器單元頁的窗中的8個(gè)存儲(chǔ)器單 元頁的有效性信息。第二窗226可包含用于包含其中存儲(chǔ)有效性掩碼的存儲(chǔ)器單元頁的窗 中的8個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。第三窗228可包含用于包含在其中存儲(chǔ)有效性掩碼 的存儲(chǔ)器單元頁之后寫入8頁的存儲(chǔ)器單元頁的窗中的8個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。 第四窗230可包含用于包含在其中存儲(chǔ)有效性掩碼的存儲(chǔ)器單元頁之后寫入16頁的存儲(chǔ) 器單元頁的窗中的8個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。
[0030] 在若干個(gè)實(shí)施例中，有效性掩碼232-0、232-12、232-44、232-80、232-100及 232-128可包含48個(gè)位，8個(gè)位提供計(jì)數(shù)，8個(gè)位提供偏移且8個(gè)位用于提供用于群組的若 干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息的四個(gè)窗中的每一者。在若干個(gè)實(shí)施例中，若干個(gè)位可提 供有效性信息。舉例來說，有效性掩碼可包含提供用于32個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息的 32個(gè)位，且在另一實(shí)例中，有效性掩碼可包含提供用于48個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息的 48個(gè)位。用于提供有效性信息的有效性掩碼中的所述若干個(gè)位可基于可專用于存儲(chǔ)有效性 掩碼的存儲(chǔ)量及具有供在ECC操作及/或RAID恢復(fù)操作期間使用的可存取有效性信息的 期望。
[0031] 在若干個(gè)實(shí)施例中，來自若干個(gè)有效性掩碼的有效性信息可以組合方式使用以獲 得用于若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁（例如頁群組中的每一存儲(chǔ)器單元頁或計(jì)算系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器 單元頁中的每一者）的有效性信息。包含用于頁群組中的存儲(chǔ)器單元頁的一部分的有效性 信息的有效性掩碼可經(jīng)組合以獲得用于頁群組中的每一存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息，因此 減少對(duì)將用于整個(gè)頁群組的有效性信息存儲(chǔ)于頁群組的特定存儲(chǔ)器單元頁中所存儲(chǔ)的有 效性掩碼中的需要。有效性掩碼可包含用于比可在ECC操作及/或RAID恢復(fù)操作期間恢 復(fù)的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁多至少一個(gè)頁的有效性信息。因此，用于頁群組的每一存儲(chǔ)器單 元頁的有效性信息可經(jīng)由存儲(chǔ)于頁群組的存儲(chǔ)器單元頁中的有效性掩碼及/或經(jīng)由在ECC 操作及/或RAID恢復(fù)操作中恢復(fù)的數(shù)據(jù)而已知。
[0032] 在若干個(gè)實(shí)施例中，指示有效性狀態(tài)以及用于計(jì)算系統(tǒng)中的每一存儲(chǔ)器單元頁的 其它信息的主記錄可存儲(chǔ)于計(jì)算系統(tǒng)的若干個(gè)存儲(chǔ)器裝置中。在主記錄變?yōu)閾p壞的情況 中，存儲(chǔ)于計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)器單元頁中的有效性掩碼可用于恢復(fù)主記錄。存儲(chǔ)于計(jì)算系統(tǒng) 的存儲(chǔ)器單元頁中的有效性掩碼還可在確定存儲(chǔ)器單元頁的有效性狀態(tài)時(shí)用作對(duì)主記錄 的替代方案。
[0033] 結(jié)論
[0034] 本發(fā)明包含用于存儲(chǔ)有效性掩碼及操作設(shè)備的設(shè)備及方法。用于操作設(shè)備的若干 種方法包含存儲(chǔ)與頁群組中的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁相關(guān)聯(lián)且提供用于所述頁群組中的所 述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息的有效性掩碼。
[0035] 盡管本文中已圖解說明及描述了具體實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，旨 在實(shí)現(xiàn)相同結(jié)果的布置可替代所展示的具體實(shí)施例。本發(fā)明打算涵蓋本發(fā)明的若干個(gè)實(shí)施 例的改動(dòng)或變化。應(yīng)理解，已以說明性方式而非限定性方式做出以上說明。在審閱以上說明 后，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了以上實(shí)施例的組合及本文中未具體描述的其它實(shí)施例。本 發(fā)明的若干個(gè)實(shí)施例的范圍包含其中使用以上結(jié)構(gòu)及方法的其它應(yīng)用。因此，本發(fā)明的若 干個(gè)實(shí)施例的范圍應(yīng)參考所附權(quán)利要求書連同此權(quán)利要求書授權(quán)的等效物的全部范圍來 確定。
[0036] 在前述【具體實(shí)施方式】中，出于簡(jiǎn)化本發(fā)明的目的，將一些特征一起聚集于單個(gè)實(shí) 施例中。本發(fā)明的此方法不應(yīng)解釋為反映本發(fā)明的所揭示實(shí)施例必須使用比明確陳述于每 一權(quán)利要求中的特征多的特征的意圖。而是，如所附權(quán)利要求書反映：發(fā)明性標(biāo)的物在于少 于單個(gè)所揭示實(shí)施例的所有特征。因此，將所附權(quán)利要求書借此并入到【具體實(shí)施方式】中，其 中每一權(quán)利要求獨(dú)立地作為單獨(dú)實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于操作設(shè)備的方法，其包括： 存儲(chǔ)與頁群組中的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁相關(guān)聯(lián)且提供用于所述頁群組中的所述若干 個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息的有效性掩碼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中存儲(chǔ)所述有效性掩碼包含將所述有效性掩碼存儲(chǔ) 于目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述頁群組包含在所述目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁之前寫 入的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述頁群組包含在所述目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁之后寫 入的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中存儲(chǔ)所述有效性掩碼包含將 所述有效性掩碼存儲(chǔ)于所述設(shè)備中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述設(shè)備是存儲(chǔ)器系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中存儲(chǔ)所述有效性掩碼包含將所述有效性掩碼存儲(chǔ) 于所述設(shè)備的若干個(gè)存儲(chǔ)器裝置中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中存儲(chǔ)所述有效性掩碼包含存 儲(chǔ)指示所述頁群組中的與所述有效性掩碼相關(guān)聯(lián)的所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的計(jì)數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中存儲(chǔ)所述有效性掩碼包含存 儲(chǔ)指示所述頁群組中的與所述有效性掩碼相關(guān)聯(lián)的所述目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁的位置的偏移。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中存儲(chǔ)所述有效性掩碼包含將 計(jì)數(shù)、偏移及有效性信息存儲(chǔ)于所述有效性掩碼的若干個(gè)數(shù)據(jù)單元中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中存儲(chǔ)所述有效性掩碼包含存 儲(chǔ)所述有效性掩碼的若干個(gè)數(shù)據(jù)單元，其中所述若干個(gè)單元的一部分指示所述頁群組中的 特定存儲(chǔ)器單元頁的有效性狀態(tài)。
12. -種用于操作設(shè)備的方法，其包括： 將有效性掩碼的若干個(gè)數(shù)據(jù)單元存儲(chǔ)于頁群組中的特定存儲(chǔ)器單元頁中，其中所述若 干個(gè)數(shù)據(jù)單元提供用于所述頁群組中的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中存儲(chǔ)所述有效性掩碼的所述若干個(gè)數(shù)據(jù)單元包 含將所述若干個(gè)數(shù)據(jù)單元存儲(chǔ)于所述設(shè)備中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中存儲(chǔ)所述有效性掩碼的所述若干個(gè)數(shù)據(jù)單元包 含將所述若干個(gè)數(shù)據(jù)單元存儲(chǔ)于所述設(shè)備的若干個(gè)存儲(chǔ)器裝置中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述有效性信息包含提供用于比可使用ECC操 作恢復(fù)的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁多至少一個(gè)頁的有效性信息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述有效性信息包含用于在所述特定頁之前寫 入的存儲(chǔ)器單元頁及用于在所述特定頁之后寫入的存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12到16中任一權(quán)利要求所述的方法，其包含將所述特定存儲(chǔ)器單元 頁的所述有效性掩碼與關(guān)聯(lián)于所述群組中的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的其它有效性掩碼進(jìn)行 組合以形成用于所述頁群組的有效性掩碼。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12到16中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述有效性信息包含用于 將在寫入操作期間跳過的存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12到16中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述有效性信息包含用于 被確定為由于與存儲(chǔ)器單元頁相關(guān)聯(lián)的讀取錯(cuò)誤而無法使數(shù)據(jù)從所述存儲(chǔ)器單元頁讀取 的所述頁的有效性信息。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12到16中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述若干個(gè)單元的一部分 提供用于以一序列寫入的相應(yīng)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息。
21. -種用于操作設(shè)備的方法，其包括： 以一序列將數(shù)據(jù)寫入到若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁；及 存儲(chǔ)與所述序列中的所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的至少一部分相關(guān)聯(lián)的有效性掩碼。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中存儲(chǔ)所述有效性掩碼包含將所述有效性掩碼存 儲(chǔ)于所述設(shè)備的若干個(gè)存儲(chǔ)器裝置中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述有效性掩碼包含用于所述序列中的所述若 干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息，所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁包含所述序列中的在目標(biāo)存儲(chǔ) 器單元頁之前寫入的存儲(chǔ)器單元頁、所述目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁及在所述目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁之 后寫入的存儲(chǔ)器單元頁。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21到23中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述有效性掩碼包含指示 用于所述序列中的存儲(chǔ)器單元頁的至少所述部分中的每一存儲(chǔ)器單元頁的有效性狀態(tài)的 有效性信息。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21到23中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述有效性掩碼包含用于 比可使用ECC操作恢復(fù)的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁多至少一個(gè)頁的有效性信息。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21到23中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述有效性掩碼包含指示 所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁中的哪些存儲(chǔ)器單元頁試圖使用ECC操作恢復(fù)的有效性信息。
27. -種設(shè)備，其包括： 若干個(gè)存儲(chǔ)器單元陣列；及 控制器，其可操作地耦合到所述若干個(gè)陣列且經(jīng)配置以： 將數(shù)據(jù)條帶化到存儲(chǔ)器單元頁群組，其中所述頁群組包含所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元陣列 的存儲(chǔ)器單元頁；及 存儲(chǔ)提供用于所述頁群組中的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的有效性信息的有效性掩碼。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中所述有效性掩碼的若干個(gè)數(shù)據(jù)單元是基于將數(shù) 據(jù)寫入到所述存儲(chǔ)器單元頁群組的序列。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中所述有效性掩碼的數(shù)據(jù)單元提供所述頁群組的 所述若干個(gè)頁中的特定頁的有效性狀態(tài)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27到29中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述有效性掩碼包含指示 所述頁群組中的與所述有效性掩碼相關(guān)聯(lián)的所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的計(jì)數(shù)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27到29中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述有效性掩碼包含指示 所述頁群組中的與所述有效性掩碼相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁的位置的偏移，且其中所述 有效性掩碼存儲(chǔ)于所述目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁中。
32. -種設(shè)備，其包括： 若干個(gè)存儲(chǔ)器單元陣列；及 控制器，其可操作地耦合到所述若干個(gè)陣列且經(jīng)配置以： 存儲(chǔ)與存儲(chǔ)器單元陣列中的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁相關(guān)聯(lián)的有效性掩碼，其中所述若干 個(gè)存儲(chǔ)器單元頁包含在寫入序列中在目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁之前的第一若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁 及在所述寫入序列中在所述目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁之后的第二若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁包含比可使用ECC操 作校正的若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁多至少一個(gè)頁。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32到33中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述有效性掩碼包含若干 個(gè)數(shù)據(jù)位，其中所述位的一部分提供所述若干個(gè)存儲(chǔ)器單元頁的一相應(yīng)頁的有效性信息。
35. 根據(jù)權(quán)利要求32到33中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述有效性掩碼被存儲(chǔ)為 與所述目標(biāo)存儲(chǔ)器單元頁相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G06F12/00GK104094238SQ201280056819
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月18日
【發(fā)明者】史蒂文·R·納倫姆 申請(qǐng)人:美光科技公司