關(guān)于申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2016年4月21日向韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2016-0048800的韓國申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部闡述內(nèi)容通過引用并入本文。

本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例涉及半導(dǎo)體設(shè)備，并且更特別地，涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置及其操作方法。

背景技術(shù)：

近年來，計(jì)算機(jī)環(huán)境范例已經(jīng)轉(zhuǎn)變至可隨時(shí)隨地使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的普適計(jì)算。所以，諸如移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)和筆記本電腦的便攜式電子設(shè)備的使用已經(jīng)快速增長。通常，便攜式電子設(shè)備使用采用一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置(簡稱為存儲(chǔ)器裝置)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可以用作為便攜式電子設(shè)備的輔助存儲(chǔ)器裝置。

使用存儲(chǔ)器裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置沒有機(jī)械驅(qū)動(dòng)單元并且表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和耐用性、快速的信息訪問速度和低功耗。這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可包括通用串行總線(usb)存儲(chǔ)器裝置、具有各種接口的存儲(chǔ)卡、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(ssd)等。

存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置的存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)可由于存儲(chǔ)器單元之間的干擾或擾動(dòng)而改變或被錯(cuò)誤地感測。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)也可因?yàn)橛煞磸?fù)擦除/編程操作引起的磨損而改變。由于各種原因被感測為改變的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包括誤差。當(dāng)數(shù)據(jù)誤差不能被校正時(shí)，讀取操作被認(rèn)為是失敗操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)施例提供能夠改善讀取操作的成功率的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置及其操作方法。

在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備可包括：非易失性存儲(chǔ)器裝置；以及控制器，其適于控制非易失性存儲(chǔ)器裝置的操作。控制器可包括：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)，其包括定義關(guān)于邏輯塊地址(lba)的類別的類別表和設(shè)置關(guān)于類別的讀取電壓的讀取電壓表；以及控制單元，其配置為，當(dāng)待讀取的讀取請(qǐng)求和lba被接收時(shí)，參照類別表確定對(duì)應(yīng)于lba的類別并通過參照讀取電壓表應(yīng)用對(duì)應(yīng)于確定類別的讀取電壓于存儲(chǔ)器單元對(duì)非易失性存儲(chǔ)器裝置的請(qǐng)求讀取的(read-requested)存儲(chǔ)器單元執(zhí)行讀取操作。

在一個(gè)實(shí)施例中，包括非易失性存儲(chǔ)器裝置和適于控制非易失性存儲(chǔ)器裝置的操作的控制器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的操作方法可包括：接收包括邏輯塊地址(lba)的讀取請(qǐng)求；以及參照定義關(guān)于邏輯塊地址的類別的類別表確定對(duì)應(yīng)于接收的lba的類別；以及通過應(yīng)用對(duì)應(yīng)于確定類別的讀取電壓于存儲(chǔ)器單元對(duì)易失性存儲(chǔ)器裝置的請(qǐng)求讀取的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行讀取操作。

在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備可包括：非易失性存儲(chǔ)器裝置，其包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)塊區(qū)域；以及控制器，其適于響應(yīng)于讀取請(qǐng)求，基于請(qǐng)求讀取的數(shù)據(jù)的特征在對(duì)應(yīng)于多個(gè)存儲(chǔ)塊區(qū)域的多個(gè)讀取電壓中確定讀取電壓，并且基于讀取電壓，對(duì)非易失性存儲(chǔ)器裝置的請(qǐng)求讀取的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行讀取操作。

根據(jù)實(shí)施例，在來自主機(jī)裝置的讀取請(qǐng)求中，由于合適的讀取電壓和合適的讀取電壓調(diào)整電平可根據(jù)請(qǐng)求讀取的lba容易地確定，因此讀取操作的成功率可提高并且讀取操作的性能可改善。

這些和其它特征、方面和實(shí)施例被描述在下面標(biāo)題為“具體實(shí)施方式”的部分中。

附圖說明

本公開的主題的以上和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)從以下結(jié)合附圖的具體說明中被更清晰地理解，其中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括控制器和非易失性存儲(chǔ)器裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的框圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的類別表的示例的圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的讀取電壓表的示例的圖；

圖4a和圖4b是示出圖1的非易失性存儲(chǔ)器裝置的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布的示例的圖；

圖5a-5c是示出圖1的非易失性存儲(chǔ)器裝置的存儲(chǔ)器單元的改變的閾值電壓分布的示例的圖；

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的操作方法的流程圖；

圖7是圖6的操作方法的一個(gè)操作步驟的具體流程圖；

圖8是圖6的操作的一個(gè)操作步驟的具體流程圖；

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括聯(lián)接到主機(jī)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖；

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(ssd)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖；以及

圖11是示出圖10的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(ssd)控制器的框圖。

具體實(shí)施方式

將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。附圖是各個(gè)實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖。因此，例如，因制造技術(shù)和/或公差而產(chǎn)生的圖示的結(jié)構(gòu)和形狀的變化是被預(yù)期的。所以，所述實(shí)施例不應(yīng)被理解為限于本文描述的特定結(jié)構(gòu)和形狀而可包括不背離如權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍的結(jié)構(gòu)和形狀的偏差。

進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)注意的是，在附圖中，各種元件的長度和大小不一定按比例繪制。一些元件或區(qū)域可能為清楚而放大。

還應(yīng)當(dāng)注意的是，在本說明書中，“連接/聯(lián)接”不僅指某一部件與另一部件直接聯(lián)接而且也指某一部件通過中間部件與另一部件間接聯(lián)接。此外，單數(shù)形式可包括復(fù)數(shù)形式，并且反之亦然，只要未特別提及。

參照本發(fā)明的理想化實(shí)施例的橫截面圖和/或平面圖在此對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。但是，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明。雖然本發(fā)明僅有幾個(gè)實(shí)施例將被示出和描述，但是不背離本發(fā)明的原則和精神的情況下在各個(gè)實(shí)施例中可以做出改變，這將會(huì)被本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解。

本文使用的術(shù)語僅是用于描述特定實(shí)施例而不旨在限制本發(fā)明。如本文使用的，單數(shù)形式也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有清楚地說明。將進(jìn)一步理解的是，當(dāng)在該說明書中使用術(shù)語“包括”、“包括有”、“包含”和“包含有”時(shí)，它們指定闡述的元件的存在而不排除一個(gè)或多個(gè)其它元件的存在或增加。如本文使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)關(guān)于的所列項(xiàng)目的任何和所有組合。

除非另有限定，否則本文所使用的包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語的所有術(shù)語具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員考慮到本公開所通常理解的含義相同的含義。將進(jìn)一步理解的是，諸如在常用詞典中限定的那些術(shù)語的術(shù)語應(yīng)被理解為具有與它們?cè)诒竟_的上下文和關(guān)于領(lǐng)域中的含義一致的含義并且將不以理想化或過于正式的意義來解釋，除非本文如此明確地限定。

在下列描述中，為了提供本發(fā)明的徹底理解，闡述了許多具體細(xì)節(jié)。本發(fā)明可在沒有一些或全部這些具體細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)踐。在其它情況下，為了不使本發(fā)明不必要地模糊，未詳細(xì)地描述公知的進(jìn)程結(jié)構(gòu)和/或進(jìn)程。

也注意的是，在一些實(shí)例中，如對(duì)關(guān)于領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，結(jié)合一個(gè)實(shí)施例描述的元件(也指特征)可單獨(dú)使用或與另一實(shí)施例的其它元件結(jié)合使用，除非另有明確說明。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，提供根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10可以存儲(chǔ)待由主機(jī)裝置(未示出)例如移動(dòng)電話、mp3播放器、筆記本電腦、臺(tái)式電腦、游戲機(jī)、電視(tv)或者車載信息娛樂系統(tǒng)等訪問的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10也可在以下被稱為存儲(chǔ)器系統(tǒng)10。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10可以被制造為根據(jù)聯(lián)接到主機(jī)裝置的接口的協(xié)議的各種存儲(chǔ)設(shè)備中的任何一個(gè)。例如，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10可以配置為諸如以下的各種存儲(chǔ)裝置中的任何一個(gè)：固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(ssd)，mmc、emmc、rs-mmc和微型-mmc形式的多媒體卡，sd、迷你-sd和微型-sd形式的安全數(shù)字卡，通用串行總線(usb)存儲(chǔ)裝置，通用閃速存儲(chǔ)(ufs)裝置，個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì)(pcmcia)卡式存儲(chǔ)裝置，外圍部件互聯(lián)(pci)卡式存儲(chǔ)裝置，高速pci(pci-e)卡式存儲(chǔ)裝置，標(biāo)準(zhǔn)閃存(cf)卡，智能媒體卡和記憶棒等。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10可被制造為各種封裝中的任一種。例如，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10可被制造為諸如以下的各種封裝中的任一種：堆疊封裝(pop)、系統(tǒng)級(jí)封裝(sip)、片上系統(tǒng)(sop)、多芯片封裝(mcp)、板上芯片(cob)、晶片級(jí)制造封裝(wfp)和晶片級(jí)堆疊封裝(wsp)。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10可包括聯(lián)接至控制器200的非易失性存儲(chǔ)器裝置100。

非易失性存儲(chǔ)器裝置100可作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10的存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行操作。非易失性存儲(chǔ)器裝置100可以是或包括任何適合的非易失性存儲(chǔ)器裝置，諸如nand閃速存儲(chǔ)器裝置、nor閃速存儲(chǔ)器裝置、使用鐵電電容器的鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(fram)、使用隧道磁阻(tmr)層的磁隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(mram)、使用硫系合金的相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(pram)以及使用過渡金屬化合物的電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(reram)。

非易失性存儲(chǔ)器裝置100可包括存儲(chǔ)器單元150。存儲(chǔ)器單元150可包括多個(gè)存儲(chǔ)塊區(qū)域。例如，多個(gè)存儲(chǔ)塊區(qū)域可包括第一存儲(chǔ)塊區(qū)域blka1、第二存儲(chǔ)塊區(qū)域blka2和第三存儲(chǔ)塊區(qū)域blka3。第一存儲(chǔ)塊區(qū)域blka1、第二存儲(chǔ)塊區(qū)域blka2和第三存儲(chǔ)塊區(qū)域blka3中的每個(gè)可包括多個(gè)存儲(chǔ)塊。系統(tǒng)數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)塊區(qū)域blka1中。固件數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)塊區(qū)域blka2中。用戶數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在第三存儲(chǔ)塊區(qū)域blka3中。

固件數(shù)據(jù)可以是被驅(qū)動(dòng)以控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10的一般操作的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以是驅(qū)動(dòng)固件數(shù)據(jù)所需要的數(shù)據(jù)，并且可包括各種數(shù)據(jù)，諸如非易失性存儲(chǔ)器裝置100的映射表和初始化信息、操作偏壓信息、操作時(shí)序信息、壞塊信息和維修信息。固件數(shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)可在非易失性存儲(chǔ)器裝置100被制造后以測試水平被存儲(chǔ)在預(yù)定存儲(chǔ)塊中。當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10通電時(shí)，固件數(shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)可被載入隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)230中用于快速存取。

控制器200可包括經(jīng)內(nèi)部總線可操作地聯(lián)接的控制單元210、數(shù)據(jù)特征檢測單元220和ram230。

控制單元210可控制控制器200的一般操作。例如，控制單元210可分析和處理接收于主機(jī)裝置的信號(hào)、指令或請(qǐng)求。例如，當(dāng)包括待讀取的邏輯塊地址(lba)(在下文中，稱為邏輯地址)的讀取請(qǐng)求從主機(jī)裝置被接收時(shí)，控制單元210可基于接收的邏輯地址從非易失性存儲(chǔ)器裝置100的存儲(chǔ)器區(qū)域讀取數(shù)據(jù)。同樣地，當(dāng)編程請(qǐng)求、待編程的邏輯地址和待編程的數(shù)據(jù)(用戶數(shù)據(jù))從主機(jī)裝置被接收時(shí)，控制單元210可基于接收的邏輯地址將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器裝置100中。為此目的，控制單元210可解碼和驅(qū)動(dòng)加載到ram230中的固件數(shù)據(jù)?？刂茊卧?10可以硬件形式或以硬件和軟件的組合形式實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)編程請(qǐng)求、待編程的邏輯地址和待編程的數(shù)據(jù)從主機(jī)裝置被接收時(shí)，數(shù)據(jù)特征檢測單元220可檢測接收數(shù)據(jù)的特征。例如，數(shù)據(jù)特征檢測單元220可檢測接收數(shù)據(jù)的大小。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)編程請(qǐng)求從主機(jī)裝置被接收時(shí)，待編程的邏輯地址和待編程的數(shù)據(jù)的長度信息也可被接收。數(shù)據(jù)特征檢測單元220可基于從主機(jī)裝置接收的數(shù)據(jù)的長度信息檢測數(shù)據(jù)的大小。數(shù)據(jù)的檢測特征是數(shù)據(jù)的大小的示例已經(jīng)被描述，但是，本發(fā)明并不限于此方式并且數(shù)據(jù)的一些其它特征也可被數(shù)據(jù)特征檢測單元220檢測。

ram230可存儲(chǔ)由控制單元210所驅(qū)動(dòng)的固件數(shù)據(jù)。ram230可存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)固件數(shù)據(jù)所需要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。即，ram230可作為控制單元210的工作存儲(chǔ)器來操作。

ram230可臨時(shí)存儲(chǔ)待從主機(jī)裝置傳輸?shù)椒且资源鎯?chǔ)器裝置100的數(shù)據(jù)或待從非易失性存儲(chǔ)器裝置100傳輸?shù)街鳈C(jī)裝置的數(shù)據(jù)。即，ram230可作為緩沖存儲(chǔ)器來操作。

控制器200可進(jìn)一步包括類別表ct和讀取電壓表rvt。例如，ram230可包括如圖1的實(shí)施例中所示的類別表ct和讀取電壓表rvt。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的類別表ct的示例的圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的讀取電壓表rvt的示例的圖。

參照?qǐng)D2，類別表ct可由邏輯地址lba和關(guān)于邏輯地址lba定義的類別配置。類別表ct可通過控制單元210產(chǎn)生和控制。

類別可指在對(duì)應(yīng)于邏輯地址的非易失性存儲(chǔ)器裝置100的物理塊地址(pba)(在下文中，被稱為物理地址)中編程的數(shù)據(jù)。

類別表ct的類別可例如包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)類別、固件(fw)數(shù)據(jù)類別、熱數(shù)據(jù)類別、冷數(shù)據(jù)類別等。類別不限于僅圖2所示的類別。系統(tǒng)數(shù)據(jù)和fw數(shù)據(jù)可分別為存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器裝置100的存儲(chǔ)器單元150的第一存儲(chǔ)塊區(qū)域blka1和第二存儲(chǔ)塊區(qū)域blka2中的數(shù)據(jù)。熱數(shù)據(jù)和冷數(shù)據(jù)可為存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器裝置100的存儲(chǔ)器單元150的第三存儲(chǔ)塊區(qū)域blka3中的用戶數(shù)據(jù)。

當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10通電時(shí)，控制單元210可將存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器裝置100的存儲(chǔ)器單元150的第一存儲(chǔ)塊區(qū)域blka1和第二存儲(chǔ)塊區(qū)域blka2中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和固件數(shù)據(jù)加載至ram230中?？刂茊卧?10可通過定義對(duì)應(yīng)于與其中參照映射表存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和固件數(shù)據(jù)的第一存儲(chǔ)塊區(qū)域blka1和第二存儲(chǔ)塊區(qū)域blka2的物理地址相映射的邏輯地址的類別(即，系統(tǒng)數(shù)據(jù)和固件數(shù)據(jù))生成類別表ct?？刂茊卧?10可將生成的類別表ct存儲(chǔ)在ram230中。

例如，如圖2所示，當(dāng)非易失性存儲(chǔ)器裝置100的存儲(chǔ)器單元150的第一存儲(chǔ)塊區(qū)域blka1與邏輯地址lba0到lba1000映射，并且第二存儲(chǔ)塊區(qū)域blka2與邏輯地址lba1001到lba1200映射時(shí)，控制單元210可生成類別表ct，其中關(guān)于邏輯地址lba0到lba1000的類別信息被定義為系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并且關(guān)于邏輯地址lba1001到lba1200的類別信息被定義為fw數(shù)據(jù)。

控制單元210可基于通過數(shù)據(jù)特征檢測單元220檢測的數(shù)據(jù)的特征(例如，數(shù)據(jù)的大小)而預(yù)估待編程的數(shù)據(jù)的類別。例如，控制單元210可通過比較通過數(shù)據(jù)特征檢測單元220檢測的數(shù)據(jù)的大小和預(yù)定閾值預(yù)估對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的類別。在此示例中，當(dāng)通過數(shù)據(jù)特征檢測單元220檢測的數(shù)據(jù)的大小小于或等于預(yù)定閾值時(shí)，控制單元220可預(yù)估對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的類別為熱數(shù)據(jù)類別。當(dāng)通過數(shù)據(jù)特征檢測單元220檢測的數(shù)據(jù)的大小超過預(yù)定閾值時(shí)，控制單元220可預(yù)估對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的類別為冷數(shù)據(jù)類別。熱數(shù)據(jù)可指主機(jī)裝置頻繁存取(即，以擦除/編程操作存取)的數(shù)據(jù)，例如在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)超過預(yù)定次數(shù)。冷數(shù)據(jù)可指在編程后主機(jī)裝置不頻繁存取的數(shù)據(jù)，例如，在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)少于或等于預(yù)定次數(shù)。

當(dāng)待編程的數(shù)據(jù)的類別被預(yù)估為熱數(shù)據(jù)類別時(shí)，控制單元210可定義熱數(shù)據(jù)類別對(duì)應(yīng)于其中待編程對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的邏輯地址并將定義的類別和對(duì)應(yīng)的邏輯地址lba存儲(chǔ)在類別表ct中。當(dāng)待編程的數(shù)據(jù)的類別被預(yù)估為冷數(shù)據(jù)類別時(shí)，控制單元210可定義冷數(shù)據(jù)類別對(duì)應(yīng)于其中待編程對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的邏輯地址并將定義的類別和對(duì)應(yīng)的邏輯地址lba存儲(chǔ)在類別表ct中。這樣的類別表在圖2中示出。

控制單元210可將生成的類別表ct存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器裝置100中。例如，控制單元210可將生成的類別表(ct)存儲(chǔ)在其中存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器裝置100的第一存儲(chǔ)塊區(qū)域blka1中。當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10通電時(shí)，控制單元210可將存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器裝置100中的類別表ct載入ram230中。而且，每當(dāng)從主機(jī)裝置接收到編程請(qǐng)求時(shí)，控制單元210可更新載入ram230中的類別表ct。

參照?qǐng)D3，讀取電壓表rvt可配置為包括類別表ct的類別、關(guān)于類別的讀取電壓rv和關(guān)于類別的讀取電壓調(diào)整電平rval。在圖3的示例中分配給每個(gè)類別的具體讀取電壓rv和讀取電壓調(diào)整電平rval，將會(huì)參照?qǐng)D4a-4b和圖5a-5c進(jìn)行更具體的描述。

在一個(gè)實(shí)施例中，讀取電壓表rvt可被存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器裝置100中，并且當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備10通電時(shí)，讀取電壓表rvt可被加載到ram230中。

在一個(gè)實(shí)施例中，非易失性存儲(chǔ)器裝置100的每個(gè)存儲(chǔ)器單元可存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)(1-位數(shù)據(jù))。存儲(chǔ)器單元可因此為單級(jí)單元(slc)。在另一個(gè)實(shí)施例中，非易失性存儲(chǔ)器裝置100的每個(gè)存儲(chǔ)器單元可存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)(例如，二位或更多位數(shù)據(jù))。存儲(chǔ)器單元可因此為多級(jí)單元(mlc)。在下文中，存儲(chǔ)器單元是存儲(chǔ)二位數(shù)據(jù)的mlc的示例將會(huì)被描述，但是存儲(chǔ)器單元不限于此。存儲(chǔ)三位數(shù)據(jù)的三級(jí)單元(tlc)或存儲(chǔ)四位數(shù)據(jù)的四級(jí)單元(qlc)也可被采用。

圖4a和圖4b是示出圖1的非易失性存儲(chǔ)器裝置的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布的圖。在圖4a中，存儲(chǔ)器單元是slc存儲(chǔ)器單元。在圖4b中，存儲(chǔ)器單元是存儲(chǔ)了二位數(shù)據(jù)的mlc存儲(chǔ)器單元。

參照?qǐng)D4a，slc可被擦除或編程為具有分別對(duì)應(yīng)于擦除狀態(tài)e和編程狀態(tài)p的閾值電壓分布。在讀取操作中，具有介于擦除狀態(tài)e和編程狀態(tài)p之間的電壓電平的讀取電壓vrd可被應(yīng)用于存儲(chǔ)器單元。當(dāng)應(yīng)用讀取電壓vrd時(shí)，具有擦除狀態(tài)e的閾值電壓分布的存儲(chǔ)器單元可被確定為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“1”的開單元，并且具有編程狀態(tài)p的閾值電壓分布的存儲(chǔ)器單元可被確定為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“0”的關(guān)單元。

參照?qǐng)D4b，二位mlc存儲(chǔ)器單元可被擦除或編程為具有對(duì)應(yīng)于擦除狀態(tài)e和根據(jù)多位數(shù)據(jù)即最低有效位(lsb)數(shù)據(jù)和最高有效位(msb)數(shù)據(jù)的多個(gè)編程狀態(tài)p1、p2和p3的閾值電壓分布。在讀取操作中，具有介于擦除狀態(tài)e和第一編程狀態(tài)p1之間的電壓電平的第一讀取電壓vrd_1、具有介于第一編程狀態(tài)p1和第二編程狀態(tài)p2之間的電壓電平的第二讀取電壓vrd_2以及具有介于第二編程狀態(tài)p2和第三編程狀態(tài)p3之間的電壓電平的第三讀取電壓vrd_3的任何一個(gè)均可應(yīng)用于存儲(chǔ)器單元。

當(dāng)應(yīng)用第二讀取電壓vrd_2時(shí)，具有擦除狀態(tài)e和第一編程狀態(tài)p1的閾值電壓分布的存儲(chǔ)器單元可被確定為存儲(chǔ)lsb數(shù)據(jù)“1”的開單元，并且具有第二編程狀態(tài)p2和第三編程狀態(tài)p3的閾值電壓分布的存儲(chǔ)器單元可被確定為存儲(chǔ)lsb數(shù)據(jù)“0”的關(guān)單元。當(dāng)應(yīng)用第一讀取電壓vrd_1時(shí)，具有擦除狀態(tài)e的閾值電壓分布的存儲(chǔ)器單元可被確定為存儲(chǔ)msb數(shù)據(jù)“1”的開單元，并且具有第一編程狀態(tài)p1的閾值電壓分布的存儲(chǔ)器單元可被確定為存儲(chǔ)msb數(shù)據(jù)“0”的關(guān)單元。當(dāng)應(yīng)用第三讀取電壓vrd_3時(shí)，具有第二編程狀態(tài)p2的閾值電壓分布的存儲(chǔ)器單元可被確定為存儲(chǔ)msb數(shù)據(jù)“1”的開單元，并且具有第三編程狀態(tài)p3的閾值電壓分布的存儲(chǔ)器單元可被確定為存儲(chǔ)msb數(shù)據(jù)“0”的關(guān)單元。

第二讀取電壓vrd_2被用作讀取lsb數(shù)據(jù)的電壓，并且第一讀取電壓vrd_1和第三讀取電壓vrd_3被用作讀取msb數(shù)據(jù)的電壓的示例已經(jīng)在圖4b中被描述。但是，當(dāng)被擦除狀態(tài)e和第一編程狀態(tài)p1到第三編程狀態(tài)p3定義的位數(shù)據(jù)符號(hào)與上述示例中的位數(shù)據(jù)符號(hào)不同設(shè)置時(shí)，讀取lsb數(shù)據(jù)的讀取電壓和讀取msb數(shù)據(jù)的讀取電壓可與位數(shù)據(jù)符號(hào)一致變化。

在所述的實(shí)施例中，作為示例，系統(tǒng)數(shù)據(jù)和固件數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)于slc存儲(chǔ)器單元中以用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10的穩(wěn)定操作，并且作為用戶數(shù)據(jù)的熱數(shù)據(jù)和冷數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)于mlc存儲(chǔ)器單元中以利用mlc存儲(chǔ)器單元的增加的存儲(chǔ)容量。但是，本發(fā)明并不限于此種方式。

再次參照?qǐng)D3，讀取電壓表rvt中的讀取電壓rv可包括關(guān)于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_s，關(guān)于固件數(shù)據(jù)的一個(gè)固件數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_f，關(guān)于熱數(shù)據(jù)的第一到第三熱數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_h1、vrd_h2和vrd_h3，以及關(guān)于冷數(shù)據(jù)的第一到第三冷數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_c1、vrd_c2和vrd_c3。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_s，固件數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_f，第一到第三熱數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_h1、vrd_h2和vrd_h3，以及第一到第三冷數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_c1、vrd_c2和vrd_c3可彼此具有不同的電壓電平。

圖4a和圖4b示出的存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布可因各種因素而無意間發(fā)生變化。例如，隨著重復(fù)存儲(chǔ)器單元的擦除/編程操作，可發(fā)生用于圖1中的非易失性存儲(chǔ)器裝置100的nand閃速存儲(chǔ)器單元的絕緣層的缺陷。絕緣層的缺陷可導(dǎo)致諸如熱離子發(fā)射、電荷擴(kuò)散、程序干擾、高溫應(yīng)力和過度編程的問題，以及存儲(chǔ)器單元的電荷保持特征可因此發(fā)生變化。所以，存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布可發(fā)生變化。存儲(chǔ)器單元的閾值電壓分布的變化可導(dǎo)致讀取余量減少和讀取誤差。

當(dāng)讀取誤差發(fā)生時(shí)，可通過調(diào)整待應(yīng)用于請(qǐng)求讀取的存儲(chǔ)器單元的讀取電壓的電平并應(yīng)用已調(diào)整電平的讀取電壓于請(qǐng)求讀取的存儲(chǔ)器單元而再次對(duì)請(qǐng)求讀取的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行讀取操作。

本實(shí)施例中讀取電壓表rvt的讀取電壓調(diào)整電平rval可包括用于調(diào)整系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_s的電平的第一讀取電壓調(diào)整電平δvs，用于調(diào)整固件數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_f的電平的第二讀取電壓調(diào)整電平δvf，用于調(diào)整第一到第三熱數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_h1、vrd_h2和vrd_h3的電平的第三讀取電壓調(diào)整電平δvh，以及用于調(diào)整第一到第三冷數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_c1、vrd_c2和vrd_c3的電平的第四讀取電壓調(diào)整電平δvc。

第一讀取電壓調(diào)整電平δvs、第二讀取電壓調(diào)整電平δvf、第三讀取電壓調(diào)整電平δvh和第四讀取電壓調(diào)整電平δvc的大小可彼此不相同。

第一讀取電壓調(diào)整電平δvs、第二讀取電壓調(diào)整電平δvf、第三讀取電壓調(diào)整電平δvh和第四讀取電壓調(diào)整電平δvc的調(diào)整方向可彼此不相同。調(diào)整方向可指電壓電平的升高或電壓電平的降低。

由于系統(tǒng)數(shù)據(jù)和固件數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10所需要的數(shù)據(jù)，所以系統(tǒng)數(shù)據(jù)和固件數(shù)據(jù)可被編程一次，且然后只有對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和固件數(shù)據(jù)的讀取操作可被不斷地重復(fù)。所以，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)和固件數(shù)據(jù)中擦除狀態(tài)e的閾值電壓分布和編程狀態(tài)p的閾值電壓分布可如圖5a所示改變。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的閾值電壓分布的示例如圖5a所示。

參照?qǐng)D5a，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中擦除狀態(tài)e的閾值電壓分布可如e＇所示右移，并且在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中編程狀態(tài)p的閾值電壓分布可如p＇所示左移。擦除狀態(tài)e的閾值電壓分布的偏移寬度w1可大于編程狀態(tài)p的閾值電壓分布的偏移寬度w2。所以，由于原系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_s被包括在擦除狀態(tài)e＇的偏移閾值電壓分布中，所以可發(fā)生讀取誤差。為使讀取操作成功，系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_s必須具有介于偏移的擦除狀態(tài)e＇和偏移的編程狀態(tài)p＇之間的電壓電平。由于系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_s如vrd_s＇所示必要地右移，所以系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_s可被調(diào)整為增加第一讀取電壓調(diào)整電平+δvs。

關(guān)于熱數(shù)據(jù)的擦除/編程操作可被持續(xù)地重復(fù)，并且可產(chǎn)生殘留在其中存儲(chǔ)熱數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器單元的絕緣層中的電荷。所以，擦除狀態(tài)e和編程狀態(tài)p1到p3的閾值電壓分布可如圖5b所示改變。

參照?qǐng)D5b，第一到第三編程狀態(tài)p1、p2和p3的閾值電壓分布可如偏移的閾值電壓分布p1＇、p2＇和p3＇所示右移。雖然圖5b中未示出，但是擦除狀態(tài)e的閾值電壓分布也可右移。由于原第二熱數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_h2可包括在第一編程狀態(tài)p1＇的偏移閾值電壓分布中，并且原第三熱數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_h3可包括在第二編程狀態(tài)p2＇的偏移閾值電壓分布中，所以可發(fā)生讀取誤差。

由于第一到第三熱數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_h1、vrd_h2和vrd_h3必須如vrd_h1＇、vrd_h2＇和vrd_h3＇所示右移，所以第一到第三熱數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_h1、vrd_h2和vrd_h3可被調(diào)整為增加第三讀取電壓調(diào)整電平+δvh。

在冷數(shù)據(jù)被編程一次后，冷數(shù)據(jù)可長期不從主機(jī)裝置存取。注入到其中存儲(chǔ)冷數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器單元中的電荷可被泄漏。所以，如圖5c所示，第一到第三編程狀態(tài)p1、p2和p3的閾值電壓分布可如p1＇、p2＇和p3＇左移。

由于原第一冷數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_c1可包括在第一編程狀態(tài)p1＇的偏移閾值電壓分布中，原第二冷數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_c2可包括在第二編程狀態(tài)p2＇的偏移閾值電壓分布中，且原第三冷數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_c3可包括在第三編程狀態(tài)p3＇的偏移閾值電壓分布中，所以可發(fā)生讀取誤差。

由于第一到第三冷數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_c1、vrd_c2和vrd_c3必須如vrd_c1＇、vrd_c2＇和vrd_c3＇所示左移，所以第一到第三冷數(shù)據(jù)讀取電壓vrd_c1、vrd_c2和vrd_c3可被調(diào)整為減少第三讀取電壓調(diào)整電平–δvc。

如上所述，閾值電壓分布的偏移方向可根據(jù)數(shù)據(jù)類型，即，根據(jù)數(shù)據(jù)類別而改變。所以，控制單元210可基于數(shù)據(jù)類別預(yù)估閾值電壓分布的偏移方向。控制單元210可基于閾值電壓分布的預(yù)估偏移方向使讀取電壓提高或降低讀取電壓調(diào)整電平rval。

在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元210可反復(fù)地多次對(duì)讀取電壓rv執(zhí)行電平調(diào)整操作直到達(dá)到等于預(yù)定閾值次數(shù)的最大次數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元210可反復(fù)地對(duì)讀取電壓rv執(zhí)行電平調(diào)整操作直到讀取電壓操作成功。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制單元210可反復(fù)地多次對(duì)讀取電壓rv執(zhí)行電平調(diào)整操作直到讀取操作成功達(dá)到等于預(yù)定閾值次數(shù)的最大次數(shù)。

控制單元210可實(shí)時(shí)調(diào)整讀取電壓調(diào)整電平rval。例如，控制單元210可在必要時(shí)調(diào)整讀取電壓調(diào)整電平rval的大小以進(jìn)一步提高或進(jìn)一步降低。在這個(gè)示例中，當(dāng)關(guān)于熱數(shù)據(jù)的擦除/編程操作的次數(shù)超過預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)應(yīng)的讀取電壓調(diào)整電平的大小，即，第三讀取電壓調(diào)整電平的大小δvh可被調(diào)整以進(jìn)一步降低，并且因此可進(jìn)一步精確控制讀取電壓的調(diào)整寬度。

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)從主機(jī)裝置接收讀取請(qǐng)求時(shí)，控制單元210可確定參照類別表ct而與請(qǐng)求讀取的邏輯地址相匹配的類別。控制單元210可通過參照讀取電壓表rvt將對(duì)應(yīng)于確定類別的讀取電壓應(yīng)用于非易失性存儲(chǔ)器裝置100的請(qǐng)求讀取的存儲(chǔ)器單元從而執(zhí)行讀取操作。當(dāng)用于請(qǐng)求讀取的存儲(chǔ)器單元的讀取操作失敗時(shí)，控制單元210可通過基于對(duì)應(yīng)于參照讀取電壓表rvt的確定類別和調(diào)整方向(電平上升或電平下降)的讀取電壓調(diào)整電平調(diào)整原讀取電壓并且應(yīng)用調(diào)整的讀取電壓于請(qǐng)求讀取的存儲(chǔ)器單元從而在請(qǐng)求讀取的存儲(chǔ)器單元上重復(fù)讀取操作。

所以，在執(zhí)行從主機(jī)裝置接收的讀取請(qǐng)求中，可根據(jù)請(qǐng)求讀取的邏輯地址快速確定合適的讀取電壓。因此，讀取操作的成功率可被提高，并且讀取操作性能可被改善。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的操作方法的流程圖。

在s610中，控制單元(見圖1中的210)可生成類別表(見圖1和圖2中的ct)，其中邏輯地址以類別來分類。類別表的生成s610將會(huì)參照?qǐng)D7進(jìn)一步詳細(xì)描述。

在s620中，控制單元210可通過將對(duì)應(yīng)于與主機(jī)裝置請(qǐng)求讀取的邏輯地址匹配的類別的讀取電壓應(yīng)用至非易失性存儲(chǔ)器裝置(見圖1中的100)的存儲(chǔ)器單元來執(zhí)行讀取操作。操作s620將會(huì)參照?qǐng)D8進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的類別表生成操作s610的詳細(xì)流程圖。

在s611中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置10可被通電。

在s613中，控制單元210可通過定義關(guān)于與其中存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和固件數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器裝置100的第一存儲(chǔ)塊區(qū)域blka1和第二存儲(chǔ)塊區(qū)域blka2的物理地址相映射的邏輯地址的類別從而生成類別表ct?？刂茊卧?10可將存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器裝置100的第一存儲(chǔ)塊區(qū)域blka1和第二存儲(chǔ)塊區(qū)域blka2中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和固件數(shù)據(jù)加載到ram230中。

在s615中，控制單元210可判定編程請(qǐng)求是否從主機(jī)裝置接收。當(dāng)編程請(qǐng)求從主機(jī)裝置接收時(shí)，然后可執(zhí)行操作s617。待編程的邏輯地址和待編程的數(shù)據(jù)可與編程請(qǐng)求一起從主機(jī)裝置接收。

在s617中，數(shù)據(jù)特征檢測單元220可檢測待編程的數(shù)據(jù)的特征。例如，數(shù)據(jù)特征檢測單元220可基于待編程的數(shù)據(jù)的長度信息檢測待編程的數(shù)據(jù)的大小。

在s619中，控制單元210可基于通過數(shù)據(jù)特征檢測單元220檢測的數(shù)據(jù)的特征(例如，數(shù)據(jù)的大小)預(yù)估待編程的邏輯地址的類別，并且通過將預(yù)估類別與對(duì)應(yīng)的邏輯地址相匹配將預(yù)估類別存儲(chǔ)在類別表ct中。

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖6中的讀取操作s620的詳細(xì)流程圖。

在s621中，控制單元(見圖1中的210)可判定讀取操作是否從主機(jī)裝置接收。例如，控制單元210可判定讀取請(qǐng)求和待請(qǐng)求讀取的邏輯地址是否從主機(jī)裝置接收。當(dāng)讀取請(qǐng)求和待請(qǐng)求讀取的邏輯地址從主機(jī)裝置接收時(shí)，可執(zhí)行操作s622。

在s622中，控制單元210可參照ram(見圖1中的230)的類別表ct確定關(guān)于從主機(jī)裝置請(qǐng)求讀取的邏輯地址的類別。

在s623中，控制單元210可通過參照ram230的讀取電壓表rvt應(yīng)用對(duì)應(yīng)于確定類別的讀取電壓于對(duì)應(yīng)于請(qǐng)求讀取的邏輯地址的非易失性存儲(chǔ)器裝置100的存儲(chǔ)器單元來執(zhí)行讀取操作。

在s624中，控制單元210可判定關(guān)于對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元的讀取操作是否成功。當(dāng)關(guān)于存儲(chǔ)器單元的讀取操作成功時(shí)(s624，是)，可終止對(duì)應(yīng)的讀取操作。當(dāng)關(guān)于存儲(chǔ)器單元的讀取操作失敗時(shí)(s624，否)，可執(zhí)行操作s625。

在s625中，控制單元210可判定讀取電壓調(diào)整的數(shù)量是否超過預(yù)定閾值。當(dāng)作為判定結(jié)果，調(diào)整次數(shù)超過預(yù)定閾值時(shí)，在對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)器單元的讀取操作失敗的情況下可終止對(duì)應(yīng)的讀取操作。當(dāng)調(diào)整次數(shù)等于或小于預(yù)定閾值時(shí)，可執(zhí)行操作s626。

在s626中，控制單元210可通過參照ram230的讀取電壓表rvt調(diào)整讀取電壓對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)類別的讀取電壓調(diào)整電平并且將調(diào)整的讀取電壓應(yīng)用于存儲(chǔ)器單元來再次對(duì)存儲(chǔ)器單元執(zhí)行讀取操作。在執(zhí)行s626后，可重復(fù)步驟s624。

圖9是示出根據(jù)本技術(shù)精神的各個(gè)實(shí)施例的包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000的框圖。

參照?qǐng)D9，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000可包括聯(lián)接至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1200的主機(jī)裝置1100。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1200可包括控制器1210和非易失性存儲(chǔ)器裝置1220。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1200可通過聯(lián)接至主機(jī)裝置1100而使用。主機(jī)裝置1100可以是，例如，移動(dòng)電話、mp3播放器、筆記本電腦、臺(tái)式電腦、游戲終端、電視(tv)或車載信息娛樂系統(tǒng)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1200也可指存儲(chǔ)器系統(tǒng)。

控制器1210可包括通過內(nèi)部總線互連的主機(jī)接口單元1211、控制單元1212、數(shù)據(jù)特征檢測單元1213、存儲(chǔ)器接口單元1214、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)1215和誤差校正碼(ecc)單元1216。

數(shù)據(jù)特征檢測單元1213可檢測從主機(jī)裝置1100請(qǐng)求編程的數(shù)據(jù)的特征。

ram1215可被用作控制單元1212的工作存儲(chǔ)器。ram1215可被用作暫時(shí)存儲(chǔ)從非易失性存儲(chǔ)器裝置1220讀取的數(shù)據(jù)或從主機(jī)裝置1100提供的數(shù)據(jù)的緩沖存儲(chǔ)器。定義了關(guān)于邏輯地址的類別信息的類別表和設(shè)定了關(guān)于類別的讀取電壓的讀取電壓表被存儲(chǔ)在ram1215中。

控制單元1212可通過基于通過數(shù)據(jù)特征檢測單元1213檢測的數(shù)據(jù)的特征定義對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的類別信息來生成類別表?？刂茊卧?212可參照類別表確定關(guān)于從主機(jī)裝置1100請(qǐng)求讀取的邏輯地址的類別信息，并參照讀取電壓表應(yīng)用對(duì)應(yīng)于確定類別信息的讀取電壓于非易失性存儲(chǔ)器裝置1220的存儲(chǔ)器單元。

主機(jī)接口單元1211可執(zhí)行主機(jī)裝置1100和控制器1210之間的接合。例如，主機(jī)接口1211可通過諸如以下的各種接口協(xié)議中的一種與主機(jī)裝置1100通信：usb協(xié)議、ufs協(xié)議、mmc協(xié)議、pci協(xié)議、pci-e協(xié)議、并行高級(jí)技術(shù)附件(pata)協(xié)議、串行高級(jí)技術(shù)附件(sata)協(xié)議、小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(scsi)協(xié)議和串列scsi(sac)協(xié)議。

存儲(chǔ)器接口單元1214可執(zhí)行控制器1210和非易失性存儲(chǔ)器裝置1220之間的接合。存儲(chǔ)器接口單元1214可向非易失性存儲(chǔ)器裝置1220提供指令和地址。存儲(chǔ)器接口單元1214可與非易失性存儲(chǔ)器裝置1220交換數(shù)據(jù)。

ecc單元1216可對(duì)待存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器裝置1220中的數(shù)據(jù)執(zhí)行ecc編碼。ecc單元1216可對(duì)從非易失性存儲(chǔ)器裝置1220讀取的數(shù)據(jù)執(zhí)行ecc解碼。ecc單元1216可包含于存儲(chǔ)器接口單元1214中。

控制器1210和非易失性存儲(chǔ)器裝置1220可用各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的任何一個(gè)制造。例如，控制器1210和非易失性存儲(chǔ)器裝置1220可用一個(gè)半導(dǎo)體裝置集成并且可用mmc、emmc、rs-mmc、微型-mmcmmcs、sd、迷你-sd、微型-sdsd卡、usb存儲(chǔ)設(shè)備、ufs設(shè)備、pcmcia卡、cf卡、智能媒體卡和記憶棒中的任何一個(gè)來制造。

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的包括固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(ssd)2200的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2000的框圖。

參照?qǐng)D10，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2000可包括主機(jī)裝置2100和ssd2200。

ssd2200可包括ssd控制器2210、緩沖存儲(chǔ)器裝置2220、非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n、電源2240、信號(hào)連接器2250和電源連接器2260。

ssd控制器2210可響應(yīng)于來自主機(jī)裝置2100的請(qǐng)求而訪問非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n。

緩沖存儲(chǔ)器裝置2220可臨時(shí)存儲(chǔ)待存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n中的數(shù)據(jù)。緩沖存儲(chǔ)器裝置2220可臨時(shí)存儲(chǔ)從非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n讀取的數(shù)據(jù)。臨時(shí)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器裝置2220中的數(shù)據(jù)可根據(jù)ssd控制器2210的控制被傳輸?shù)街鳈C(jī)裝置2100或非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n中。

非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n可被用作ssd2200的存儲(chǔ)介質(zhì)。非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n可通過多個(gè)通道ch1到chn被聯(lián)接到ssd控制器2210。一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裝置可被聯(lián)接到一個(gè)通道。聯(lián)接到一個(gè)通道的非易失性存儲(chǔ)器裝置可被聯(lián)接到相同的信號(hào)總線和相同的數(shù)據(jù)總線。

電源2240可將通過電源連接器2260輸入的電源pwr提供到ssd2200的內(nèi)部。電源2240可包括輔助電源2241。輔助電源2241可提供電源以便在發(fā)生突然斷電時(shí)ssd2200正常終止。輔助電源2241可包括能夠?qū)﹄娫磒wr充電的大容量電容器。

ssd控制器2210可通過信號(hào)連接器2250與主機(jī)裝置2100交換信號(hào)sgl。信號(hào)sgl可包括指令、地址、數(shù)據(jù)(例如，用戶數(shù)據(jù))等。信號(hào)連接器2250可配置為諸如本領(lǐng)域內(nèi)已知的pata、sata、scsi、sac、sas、pci和pci-e的連接器。

圖11是示出圖10中的ssd控制器2210的示例性結(jié)構(gòu)的框圖。

參照?qǐng)D11，ssd控制器2210可包括存儲(chǔ)器接口單元2211、主機(jī)接口單元2212、誤差校正碼(ecc)單元2213、控制單元2214、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)2215和數(shù)據(jù)特征檢測單元2216。

存儲(chǔ)器接口單元2211可向非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n提供諸如指令和地址的控制信號(hào)。存儲(chǔ)器接口單元2211可與非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n交換數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器接口單元2211可根據(jù)控制單元2214的控制對(duì)從緩沖存儲(chǔ)器裝置2220傳輸?shù)酵ǖ纁h1到chn的數(shù)據(jù)執(zhí)行分配。存儲(chǔ)器接口單元2211可根據(jù)控制單元2214的控制將從非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n讀取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄彌_存儲(chǔ)器裝置2220。

主機(jī)接口單元2212可根據(jù)主機(jī)裝置2100的協(xié)議執(zhí)行與ssd2200的接合。例如，主機(jī)接口單元2212可通過pata協(xié)議、sata協(xié)議、scsi協(xié)議、sac協(xié)議、sas協(xié)議、pci協(xié)議和pci-e協(xié)議中的任何一個(gè)與主機(jī)裝置2100通信。

主機(jī)接口單元2212可執(zhí)行盤仿真功能以便主機(jī)裝置2100識(shí)別ssd2200為硬盤驅(qū)動(dòng)器hdd。

控制單元2214可分析和處理從主機(jī)裝置2100輸入的信號(hào)sgl?？刂茊卧?214可根據(jù)用于驅(qū)動(dòng)sdd2200的固件和/或軟件來控制緩沖存儲(chǔ)器裝置2220和非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n的操作。

ram2215可作為控制單元2214的工作存儲(chǔ)器來操作。定義包括用于邏輯地址的類別信息的類別表，可將包括針對(duì)各種類別的讀取電壓的讀取電壓表存儲(chǔ)于ram2215中。

數(shù)據(jù)特征檢測單元2216可檢測從主機(jī)裝置2100請(qǐng)求編程的數(shù)據(jù)的特征。

控制單元2214可通過基于通過數(shù)據(jù)特征檢測單元2216檢測的數(shù)據(jù)的特征定義對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的類別信息來生成類別表?？刂茊卧?214可參照類別表確定關(guān)于從主機(jī)裝置2100請(qǐng)求讀取的邏輯地址的類別信息，并參照讀取電壓表應(yīng)用對(duì)應(yīng)于確定類別信息的讀取電壓于非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n的存儲(chǔ)器單元。

ecc單元2213可在存儲(chǔ)于緩沖存儲(chǔ)器裝置2220中的多條數(shù)據(jù)中為待傳輸?shù)椒且资源鎯?chǔ)器裝置2231到223n的數(shù)據(jù)生成校驗(yàn)數(shù)據(jù)。生成的校驗(yàn)數(shù)據(jù)可與數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n中。ecc單元2213可檢測從非易失性存儲(chǔ)器裝置2231到223n中讀取的數(shù)據(jù)的誤差。當(dāng)檢測誤差在可校正的范圍內(nèi)時(shí)，ecc單元2213可校正檢測誤差。

本發(fā)明的上述實(shí)施例旨在描述但不限定本發(fā)明。各種替代方案和等同方案是可能的。本發(fā)明并不限于本文描述的實(shí)施例。本發(fā)明也不限于半導(dǎo)體裝置的任何具體類型。其它添加、刪減或修改鑒于本公開是顯而易見的并且旨在落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。