操作存儲器的方法及存儲器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種存儲器裝置與系統(tǒng)，且特別是有關(guān)于一種包括錯誤更正碼(error correct1n code, ECC)邏輯的存儲器裝置及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路的存儲器所使用的工藝尺寸逐漸減小，且在單一集成電路中配置存儲器陣列越來越大。隨著存儲器科技的演進，感測存儲器數(shù)據(jù)的邊界(margin)變得更小。此外，導因于高速以及大量的存取存儲單元(memory cell)以及鄰近存儲單元，當存在存儲單元狀態(tài)的干擾(disturbance)時,存儲單元維持數(shù)據(jù)值的能力也會受限于變小的邊界。
[0003]因應(yīng)存儲器科技尺寸以及密度持續(xù)演進，為克服變小的感測邊界以及存儲單元干擾所引起的問題，已發(fā)展使用錯誤更正碼(ECC)于集成電路存儲器中。然而，存儲器中僅有有限的資源儲存錯誤更正碼。
[0004]因此，提出一種有效利用存儲器中有限資源以作為ECC之用的方法，乃目前業(yè)界所致力的課題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是有關(guān)于一種操作存儲器的方法，此方法包括接收輸入數(shù)據(jù)組、儲存用于輸入數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的第一階層ECC、儲存用于輸入數(shù)據(jù)組的多個第二階層群組數(shù)據(jù)的多個第二階層ECC、儲存數(shù)據(jù)組于存儲器、以及測試數(shù)據(jù)組以決定使用第一階層ECC或多個第二階層ECC。因此，針對給定的數(shù)據(jù)組，所需使用的ECC資源可根據(jù)數(shù)據(jù)組儲存后的測試而動態(tài)決定。在第一階層ECC以及第二階層ECC被儲存于存儲器之前，第一階層ECC以及第二階層ECC可由耦接至存儲器的處理器計算得到。
[0006]第一階層ECC及多個第二階層ECC的大小是決定于ECC的位數(shù)，因此多個第二階層ECC的組合可以較單獨的第一階層ECC有較佳的偵測錯誤以及更正錯誤的能力。舉例而言，第一階層ECC及第二階層ECC可以有相同大小。
[0007]若使用第一階層ECC，儲存使用第一階層ECC的標識。若使用多個第二階層ECC，儲存使用多個第二階層ECC的標識。可儲存多個第二階層ECC于替換ECC存儲器，并可儲存指針以指示多個第二階層ECC于替換ECC存儲器的多個位置。其中替換ECC存儲器儲存多個存儲器所儲存其他數(shù)據(jù)組的第二階層ECC。
[0008]測試數(shù)據(jù)組的步驟可包括若輸入數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的失敗位數(shù)量小于第一臨界值，則決定使用第一階層ECC。
[0009]可使用多于兩個階層的ECC。舉例而言，此方法可包括儲存用于數(shù)據(jù)組的多個第三階層群組數(shù)據(jù)的多個第三階層ECC，其中第三階層群組較第二階層群組具有較少的位數(shù)。在使用三個階層的例子中，此方法包括若輸入數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的失敗位數(shù)量小于第一臨界值，則使用第一階層ECC。若輸入數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的失敗位數(shù)量大于等于第一臨界值且小于第二臨界值，則使用多個第二階層ECC。以及若輸入數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的失敗位數(shù)量大于等于第二臨界值且小于第三臨界值，則使用多個第三階層ECC。在第三階層ECC被儲存于存儲器之前，第三階層ECC可由耦接至存儲器的處理器計算得到。
[0010]本發(fā)明并提出一種存儲器裝置以及用以執(zhí)行如上述方法的處理器。
[0011]為了對本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下:
【附圖說明】
[0012]圖1繪示依照本發(fā)明一實施例包括存儲器的裝置的方塊圖。
[0013]圖2繪示存儲器以及替換ECC存儲器的詳細圖。
[0014]圖3繪示標識如何指示使用第一階層ECC于一數(shù)據(jù)組或是多個ECC分別對應(yīng)于此數(shù)據(jù)組中多個群組的數(shù)據(jù)。
[0015]圖4繪示儲存數(shù)據(jù)及ECC替換標識的流程圖。
[0016]圖5繪示讀取儲存有ECC替換標識的數(shù)據(jù)的流程圖。
[0017]圖6繪示位數(shù)與臨界電壓的關(guān)系圖。
[0018]圖7繪示目標頁面中存儲單元的兩個數(shù)據(jù)值的臨界電壓范圍之間的感測窗。
[0019]圖8繪示依照本發(fā)明一實施例處理器耦接至包括有存儲器裝置的方塊圖。
[0020]【符號說明】
[0021]100、820:裝置
[0022]105:數(shù)據(jù)總線
[0023]110:控制器
[0024]120:電壓供應(yīng)源
[0025]130、175:總線
[0026]140:列譯碼器
[0027]145:字線
[0028]150:ECC 邏輯
[0029]155:信號線
[0030]160、160a、822:存儲器
[0031]165:字線
[0032]170:頁面緩沖區(qū)
[0033]180:替換ECC存儲器
[0034]190:輸入/輸出電路
[0035]210、220、230、240:地址
[0036]211、221、231、241:數(shù)據(jù)組
[0037]213、223、233、243:第一階層 ECC
[0038]215、225、235、245:標識
[0039]217、227、237、247:指標
[0040]219、229、239、249:位置
[0041]410、420、430、440、445、450、455、465、510、515、520、530、540、550:步驟
[0042]610、620、630、640:VT 分布
[0043]615、625、635、645:感測窗
[0044]617、627、637:重疊處
[0045]710、720:臨界電壓范圍
[0046]713、723、717、727:臨界電壓
[0047]715:低邊界
[0048]725:高邊界
[0049]730:感測窗
[0050]810:處理器
[0051]812、814:邏輯電路
[0052]830:信號
【具體實施方式】
[0053]請參照圖示，底下詳細說明本發(fā)明的實施例。雖然本發(fā)明以如下較佳實施例揭露，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視隨附的權(quán)利要求范圍所界定的為準。在說明書與圖式中，即使是不同實施例中，相同的元件符號是用以指示相同或相似的元件。
[0054]圖1繪示依照本發(fā)明一實施例包括存儲器的裝置的簡化芯片方塊圖。于圖1所繪示的例子中，裝置100包括存儲器160，存儲器160儲存多個數(shù)據(jù)組(data set)。多個數(shù)據(jù)組中包括至少一個數(shù)據(jù)組使用一個第一階層(Ievel)ECC,以及至少另一個數(shù)據(jù)組使用多個ECC，多個ECC分別對應(yīng)到在此數(shù)據(jù)組內(nèi)的多個群組(group)的數(shù)據(jù)上。各個數(shù)據(jù)組可以有相同的大小。存儲器160于存儲器160a中儲存第一階層ECC，是邏輯關(guān)聯(lián)于第一階層ECC所對應(yīng)的數(shù)據(jù)組的地址。
[0055]包括有存儲器(例如存儲器160)的裝置(例如裝置100)可以使用一個地址轉(zhuǎn)換表，以將主機(例如是處理器，如圖8的處理器810)使用的邏輯地址(logical address),轉(zhuǎn)換成存儲器使用的實體地址(physical address)。舉例而言,邏輯地址0x0010,0x0011,0x0012及0x0013可以分別轉(zhuǎn)換為實體地址OxOAAA，0x0123，0x0456及0x1000，其中“Ox”代表十六進制值。因此存儲器中一個數(shù)據(jù)組的實體地址，是根據(jù)地址轉(zhuǎn)換表從邏輯地址轉(zhuǎn)換而來。此外，主機可以決定改變地址轉(zhuǎn)換表中邏輯地址到實體地址的對映關(guān)系，以執(zhí)行存儲器管理功能，包括有壞區(qū)塊管理(bad block management)、重新對映(re-mapping)、復新(refreshing)、以及平均擦除(wear leveling)。
[0056]第一階層ECC可儲存于存儲器160a中邏輯關(guān)聯(lián)于第一階層ECC所對應(yīng)的數(shù)據(jù)組的地址，第一階層ECC與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)組有相同的邏輯地址。當數(shù)據(jù)組的邏輯地址與實體地址對映關(guān)系改變時，此數(shù)據(jù)組的第一階層ECC也會有相同的改變。舉例而言，邏輯地址0x0010的數(shù)據(jù)組原先被轉(zhuǎn)換至實體地址OxOAAA，之后因執(zhí)行存儲器管理功能而改變?yōu)檗D(zhuǎn)換至實體地址OxOBBB，然而在改變前與改變后，數(shù)據(jù)組與第一階層ECC皆可以透過邏輯地址0x0010存取。
[0057]如之后所述的圖2中的ECC替換標識215，225