Nvm數(shù)據(jù)處理方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種NVM數(shù)據(jù)處理方法和裝置。所述NVM數(shù)據(jù)處理方法包括：根據(jù)所述NVM中存儲(chǔ)的映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用情況統(tǒng)計(jì)信息，建立從所述映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合到映射后的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的映射表，N為大于1的自然數(shù)；在向所述NVM中寫入源數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述映射表對(duì)所述源數(shù)據(jù)進(jìn)行第一編碼，將編碼后的數(shù)據(jù)寫入所述NVM存儲(chǔ)單元中，寫入所述NVM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量小于所述源數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量；在從所述NVM中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述映射表對(duì)從NVM存儲(chǔ)單元中讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行與所述第一編碼對(duì)應(yīng)的第一解碼。本發(fā)明可以滿足對(duì)寫入NVM的數(shù)據(jù)的選擇性的要求。
【專利說明】NVM數(shù)據(jù)處理方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器領(lǐng)域，尤其涉及一種NVM數(shù)據(jù)處理方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 非易失性存儲(chǔ)器（Non-volatile memory,簡稱：NVM)作為計(jì)算機(jī)必不可少的存儲(chǔ) 設(shè)備，對(duì)所處理信息起著重要的存儲(chǔ)功能。長期以來，由于其較小的單元尺寸和良好的工 作性能。常見的NVM有電擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，簡稱：EEPR0M)和閃存（Flash Memory，簡稱：Flash)。
[0003] 在某些情況下，出于多方面的考慮，對(duì)寫入NVM的數(shù)據(jù)具有選擇性，要求在NVM中 寫入盡可能多的"〇"或"1"。下面通過一個(gè)實(shí)例說明一種情況。
[0004] 如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中EEPR0M的存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)示意圖，EEPR0M的存儲(chǔ)單元 (bit well)包括：襯底11、源區(qū)12、漏區(qū)13、浮柵14、控制柵15和絕緣介質(zhì)16,電子e通 過隧穿原理穿入或穿出浮柵14,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入或擦除，具體地，執(zhí)行擦除操作時(shí)，漏 區(qū)13的電子通過隧道到達(dá)浮柵，執(zhí)行寫操作時(shí)，浮柵存儲(chǔ)的電子通過隧道放電。如圖2所 示，為現(xiàn)有技術(shù)中閃存的存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)示意圖，閃存的存儲(chǔ)單元也包括襯底11、源區(qū)12、 漏區(qū)13、浮柵14、控制柵15和絕緣介質(zhì)16,閃存采用雪崩熱電子注入的方法寫入數(shù)據(jù)，擦除 則和EEPR0M-樣采用隧穿效應(yīng)，在執(zhí)行擦除操作時(shí)，浮柵14上的電子被拉入到源區(qū)12,在 執(zhí)行寫操作時(shí)，漏區(qū)13產(chǎn)生熱電子并將其注入到浮柵14上。EEPR0M和閃存擦除后存儲(chǔ)的 狀態(tài)為二進(jìn)制數(shù)據(jù)" 1"，寫入后存儲(chǔ)的狀態(tài)為二進(jìn)制數(shù)據(jù)"0"。數(shù)據(jù)保持時(shí)間是衡量NVM性 能的一個(gè)重要因素，而影響數(shù)據(jù)保持時(shí)間的主要因素是浮柵上的電荷流失。當(dāng)一個(gè)NVM存 儲(chǔ)單元無法保持浮柵中的電荷量時(shí)，該NVM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)保持能力也隨之喪失。例如：高 溫會(huì)加速浮柵上電荷的放電過程，從而降低NVM的數(shù)據(jù)保持時(shí)間；采用高能X射線和Ga_a 射線等高能輻射照射NVM時(shí)，可能會(huì)有如下兩種結(jié)果：一種是電離產(chǎn)生的空穴可能在浮柵 的電子的作用下，被浮柵俘獲，中和掉浮柵上的負(fù)電荷，使得浮柵上的電子被中和掉；另一 種是，浮柵上的電子獲得能量，進(jìn)入控制柵或襯底；上述兩種結(jié)果都會(huì)導(dǎo)致浮柵上的電荷流 失，從而降低了 NVM的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。如果能夠減少浮柵上有電荷的NVM存儲(chǔ)單元的數(shù)量， 則可以降低浮柵上電荷流失的可能性，從而提高數(shù)據(jù)保持時(shí)間，這樣就需要在EEPR0M中寫 入盡可能多的"〇"，在閃存中寫入盡可能多的"1"。
[0005] 如何滿足對(duì)寫入NVM的數(shù)據(jù)的選擇性的要求，成為需要解決的一個(gè)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種NVM數(shù)據(jù)處理方法和裝置，用以實(shí)現(xiàn)滿足對(duì)寫入NVM的數(shù)據(jù)的選 擇性的要求。
[0007] 本發(fā)明提供一種NVM數(shù)據(jù)處理方法，包括：
[0008] 根據(jù)所述NVM中存儲(chǔ)的映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用情況統(tǒng)計(jì)信息，建立 從所述映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合到映射后的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的映射表，N為大于1 的自然數(shù)；
[0009] 在向所述NVM中寫入源數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述映射表對(duì)所述源數(shù)據(jù)進(jìn)行第一編碼，將 編碼后的數(shù)據(jù)寫入所述NVM存儲(chǔ)單元中，寫入所述NVM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù) 據(jù)的數(shù)量小于所述源數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量；
[0010] 在從所述NVM中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述映射表對(duì)從NVM存儲(chǔ)單元中讀取的數(shù)據(jù)進(jìn) 行與所述第一編碼對(duì)應(yīng)的第一解碼。
[0011] 本發(fā)明還提供一種非易失性存儲(chǔ)器NVM數(shù)據(jù)處理裝置，包括：
[0012] 映射表建立模塊，用于根據(jù)所述NVM中存儲(chǔ)的映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使 用情況統(tǒng)計(jì)信息，建立從所述映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合到映射后的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組 合的映射表，N為大于1的自然數(shù)；
[0013] 第一編碼模塊，用于在向所述NVM中寫入源數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述映射表對(duì)所述源數(shù) 據(jù)進(jìn)行第一編碼，將編碼后的數(shù)據(jù)寫入所述NVM存儲(chǔ)單元中，寫入所述NVM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù) 中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量小于所述源數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量；
[0014] 第一解碼模塊，用于在從所述NVM存儲(chǔ)單元中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述映射表對(duì)讀 取的數(shù)據(jù)進(jìn)行與所述第一編碼對(duì)應(yīng)的第一解碼。
[0015] 在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)映射前的二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用情況統(tǒng)計(jì)信息，建立映 射表，在向NVM中寫數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)映射表對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)行第一編碼，將編碼后的數(shù)據(jù)寫入NVM 存儲(chǔ)單元中，最終寫入NVM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量小于源數(shù)據(jù)中的預(yù) 定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量，從而使得希望盡可能少地寫入NVM中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量變少，滿 足了對(duì)寫入NVM的數(shù)據(jù)的選擇性的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明NVM數(shù)據(jù)處理方法第一實(shí)施例的流程示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明NVM數(shù)據(jù)處理方法第二實(shí)施例的流程示意圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明NVM數(shù)據(jù)處理裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明NVM數(shù)據(jù)處理裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0021] NVM數(shù)據(jù)處理方法第一實(shí)施例
[0022] 如圖1所示，為本發(fā)明NVM數(shù)據(jù)處理方法第一實(shí)施例的流程示意圖，該方法可以包 括如下步驟：
[0023] 步驟11、根據(jù)NVM中存儲(chǔ)的映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用情況統(tǒng)計(jì)信息，建 立從映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合到映射后的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的映射表；
[0024] 其中，N為大于1的自然數(shù)；優(yōu)選地，該步驟在系統(tǒng)上電時(shí)執(zhí)行，使用情況統(tǒng)計(jì)信息 是在產(chǎn)生需要寫入NVM的數(shù)據(jù)時(shí)得到的，由于數(shù)據(jù)寫入NVM后，絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)基本上只會(huì) 修改幾次，所以數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性基本不發(fā)生變化，將使用情況統(tǒng)計(jì)信息存儲(chǔ)在NVM的某個(gè) 特定區(qū)域，在系統(tǒng)上電時(shí)優(yōu)先讀出并建立映射表，之后就可以正常讀寫NVM數(shù)據(jù)了。在大幅 更改NVM數(shù)據(jù)的時(shí)候，需要重新得到新的使用情況統(tǒng)計(jì)信息；可選地，使用情況統(tǒng)計(jì)信息為 使用頻次或使用概率。
[0025] 步驟12、在向NVM中寫入源數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)映射表對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)行第一編碼；
[0026] 步驟13、將編碼后的數(shù)據(jù)寫入NVM存儲(chǔ)單元中，寫入NVM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)中的預(yù)定 二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量小于源數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量；
[0027] 其中，預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)為希望盡可能少地寫入NVM存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)。
[0028] 步驟14、在從NVM中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)映射表對(duì)從NVM存儲(chǔ)單元中讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行 與第一編碼對(duì)應(yīng)的第一解碼。
[0029] 在本實(shí)施例中，根據(jù)映射前的二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用情況統(tǒng)計(jì)信息，建立映射表， 在向NVM中寫數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)映射表對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)行第一編碼，將編碼后的數(shù)據(jù)寫入NVM存儲(chǔ)單 元中，最終寫入NVM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量小于源數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn) 制數(shù)據(jù)的數(shù)量，從而使得希望盡可能少地寫入NVM中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量變少，滿足了對(duì) 寫入NVM的數(shù)據(jù)的選擇性的要求。
[0030] 進(jìn)一步地，在本實(shí)施中，映射表中映射后的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合中預(yù)定二進(jìn)制數(shù) 據(jù)的數(shù)量與對(duì)應(yīng)的映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用情況統(tǒng)計(jì)信息相關(guān)?？蛇x地，映射 后的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合中預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量越少，對(duì)應(yīng)的映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù) 組合的使用頻次越高。
[0031] 下面以一個(gè)具體實(shí)例為例介紹本步驟。假設(shè)：使用情況統(tǒng)計(jì)信息具體為使用頻次， N = 8，N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合采用16進(jìn)制數(shù)表示，NVM具體為閃存。為了提高閃存的數(shù)據(jù)保 持時(shí)間，希望在閃存中寫入盡可能少的數(shù)據(jù)"0"，換句話說，希望在閃存中寫入盡可能少的 數(shù)據(jù)"0"。如表1所示，為映射前的二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用頻次統(tǒng)計(jì)表，第1行的第2-17列 依次為8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合OxOO-OxOF的使用頻次，第2行的第2-17列依次為8位二進(jìn)制 數(shù)據(jù)組合OxlO-OxlF的使用頻次，以此類推，第16行的第2-17列依次為8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組 合0xR)-0xFF的使用頻次。
[0032] 表1映射前的二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用頻次統(tǒng)計(jì)表
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種非易失性存儲(chǔ)器NVM數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括： 根據(jù)所述NVM中存儲(chǔ)的映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用情況統(tǒng)計(jì)信息，建立從所 述映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合到映射后的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的映射表，N為大于1的 自然數(shù)； 在向所述NVM中寫入源數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述映射表對(duì)所述源數(shù)據(jù)進(jìn)行第一編碼，將編碼 后的數(shù)據(jù)寫入所述NVM存儲(chǔ)單元中，寫入所述NVM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的 數(shù)量小于所述源數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量； 在從所述NVM中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述映射表對(duì)從NVM存儲(chǔ)單元中讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行與 所述第一編碼對(duì)應(yīng)的第一解碼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述映射表對(duì)所述源數(shù)據(jù)進(jìn)行 第一編碼之后還包括： 對(duì)第一編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二編碼，將第一編碼后的數(shù)據(jù)中的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合編 碼為Μ位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合，所述第二編碼后的數(shù)據(jù)中所述預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量小于所述 第一編碼后的數(shù)據(jù)中所述預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量，其中，Μ為大于Ν的自然數(shù)； 所述根據(jù)所述映射表對(duì)讀取的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行第一解碼之前還包括：對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn) 行與所述第二編碼對(duì)應(yīng)的第二解碼； 所述根據(jù)所述映射表對(duì)讀取的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行與所述第一編碼對(duì)應(yīng)的第一解碼具體 為：根據(jù)所述映射表對(duì)第二解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行與所述第一編碼對(duì)應(yīng)的第一解碼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)第一編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二編碼 具體為；根據(jù)所述第一編碼后的數(shù)據(jù)中的Ν位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合中所述預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù) 量，對(duì)所述第一編碼后的數(shù)據(jù)中的Ν位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合進(jìn)行取反操作并增加標(biāo)志位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，在所述映射表中，所述映射后的Ν 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合中所述預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量與對(duì)應(yīng)的映射前的Ν位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合 的使用情況統(tǒng)計(jì)信息相關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述映射表中，所述映射后的Ν位 二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合對(duì)應(yīng)的Μ位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合中所述預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量與對(duì)應(yīng)的映射 前的Ν位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用情況統(tǒng)計(jì)信息相關(guān)。
6. -種非易失性存儲(chǔ)器NVM數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，包括： 映射表建立模塊，用于根據(jù)所述NVM中存儲(chǔ)的映射前的Ν位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用情 況統(tǒng)計(jì)信息，建立從所述映射前的Ν位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合到映射后的Ν位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的 映射表，Ν為大于1的自然數(shù)； 第一編碼模塊，用于在向所述NVM中寫入源數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述映射表對(duì)所述源數(shù)據(jù)進(jìn) 行第一編碼，將編碼后的數(shù)據(jù)寫入所述NVM存儲(chǔ)單元中，寫入所述NVM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)中的 預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量小于所述源數(shù)據(jù)中的預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量； 第一解碼模塊，用于在從所述NVM存儲(chǔ)單元中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述映射表對(duì)讀取的 數(shù)據(jù)進(jìn)行與所述第一編碼對(duì)應(yīng)的第一解碼。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括： 第二編碼模塊，用于對(duì)第一編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二編碼，將第一編碼后的數(shù)據(jù)中的Ν 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合編碼為Μ位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合，所述第二編碼后的數(shù)據(jù)中所述預(yù)定二進(jìn)制 數(shù)據(jù)的數(shù)量小于所述第一編碼后的數(shù)據(jù)中所述預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量，其中，Μ為大于N的 自然數(shù)； 第二解碼模塊，用于對(duì)從所述NVM存儲(chǔ)單元中讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行與所述第二編碼對(duì)應(yīng)的 第二解碼； 所述第一解碼器用于根據(jù)所述映射表對(duì)第二解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行與所述第一編碼對(duì)應(yīng) 的第一解碼。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第二編碼模塊包括： 擴(kuò)充單元，用于在第一編碼后的數(shù)據(jù)中的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合中增加標(biāo)志位； 取反單元，用于根據(jù)所述第一編碼后的數(shù)據(jù)中的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合中所述預(yù)定二進(jìn) 制數(shù)據(jù)的數(shù)量，對(duì)所述第一編碼后的數(shù)據(jù)中的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合進(jìn)行取反操作，并設(shè)置 所述標(biāo)志位的狀態(tài)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6-8任一所述的裝置，其特征在于，在所述映射表中，所述映射后的 N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合中所述預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量與對(duì)應(yīng)的映射前的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合 的使用情況統(tǒng)計(jì)信息相關(guān)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，在所述映射表中，所述映射后的N位 二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合對(duì)應(yīng)的Μ位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合中所述預(yù)定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)量與對(duì)應(yīng)的映射 前的Ν位二進(jìn)制數(shù)據(jù)組合的使用情況統(tǒng)計(jì)信息相關(guān)。
【文檔編號(hào)】G06F12/02GK104102587SQ201410325900
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】劉忠志 申請(qǐng)人:昆騰微電子股份有限公司