專利名稱：存儲系統(tǒng)及其編程方法和包括存儲系統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里所公開的本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體存儲器件，更具體地，涉及一 種包括閃速存儲器件的存儲系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，諸如易失性存儲器和非易失性存儲器之類的存儲器件很快 應(yīng)用于諸如MP3播放器、PMP、移動電話、筆記本計(jì)算機(jī)、PDA等之 類的移動設(shè)備中。這種移動設(shè)備逐漸需要大容量存儲能力，以便提供各 種功能，例如移動圖片再現(xiàn)功能。已經(jīng)進(jìn)行了多種努力來滿足這種需要。 作為一種努力，己經(jīng)提出了一種多比特存儲器件，所述多比特存儲器件 在一個(gè)存儲單元中存儲兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)比特。在題為"NON-VOLATILE MEMORY DEVICE HAVmG MULTI-BIT CELL STRUCTURE AND A METHOD OF PROGRAMMING SAME"的美國專利No.6，122,188、題為 "INTEGRATED CIRCUIT MEMORY DEVICE FOR STORING A MULTI-BIT DATA AND A METHOD FOR READING STORED IN THE SAME"的美國專利No. 6,075,734、以及題為"MULTI-BIT MEMORY CELL ARRAY OF A NON-VOLATILE SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME"的美國專利No. 5,923,587中公開了用于在一個(gè)存儲單元中存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的示例性多 比特存儲器件，通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合在本文中。在存儲單元存儲1比特?cái)?shù)據(jù)的情況下，所述存儲單元具有在兩個(gè)閾 值電壓分布的任一個(gè)中的閾值電壓。即，存儲單元具有分別表示數(shù)據(jù)"l" 和"0"的兩種狀態(tài)的任一個(gè)。另一方面，在存儲2比特?cái)?shù)據(jù)的存儲單元的 情況下，所述存儲單元具有四種閾值電壓分布之一中的閾值電壓。艮P，
存儲單元具有分別表示數(shù)據(jù)"ll"、數(shù)據(jù)"10"、數(shù)據(jù)"01"和數(shù)據(jù)"00"的四種
狀態(tài)之一。
可以按照各種方式實(shí)現(xiàn)在存儲單元中對多比特?cái)?shù)據(jù)編程的方法。例 如，在每一個(gè)存儲單元中存儲的兩個(gè)數(shù)據(jù)比特分別由頁數(shù)據(jù)(在下文中 稱作LSB數(shù)據(jù)(或低位數(shù)據(jù))和MSB (或者高位數(shù)據(jù))組成。在這種 情況下，首先，對存儲單元中的LSB數(shù)據(jù)比特編程，然后對所述存儲單 元中的MSB數(shù)據(jù)比特編程。在下文中，將對存儲器中的多個(gè)數(shù)據(jù)編程 的方式稱為頁單位編程，下面將對其進(jìn)行更加全面地描述。
可以將一個(gè)存儲單元編程為具有"ll"、 "10"、 "00"和"01"狀態(tài)之一。
為了方便起見，假設(shè)"ir，、 "io"、 "oo"和"or狀態(tài)分別與sto、 sti、 st2
和ST3相對應(yīng)。具有"ll"狀態(tài)的存儲單元是已擦除的存儲單元，以及具
有"io"狀態(tài)的存儲單元的閾值電壓比具有"ir狀態(tài)的存儲單元的閾值電
壓更高。具有"00"狀態(tài)的存儲單元的閾值電壓比具有"10"狀態(tài)的存儲單
元的閾值電壓更高，以及具有"or狀態(tài)的存儲單元的閾值電壓比具有
"00"狀態(tài)的存儲單元的閾值電壓更高。如果在這種假設(shè)下進(jìn)行LSB程序 操作，如圖1A所示，存儲單元具有已擦除狀態(tài)或"10"狀態(tài)(ST1)。如 果在所述LSB程序操作之后執(zhí)行MSB程序操作，如圖1B所示，具有"l 1" 狀態(tài)的存儲單元具有已擦除狀態(tài)或"01"狀態(tài)(ST3)，而具有"10"狀態(tài) (ST1)的存儲單元具有"10"狀態(tài)(ST1)或"00"狀態(tài)(ST2)。即，當(dāng)
lsb數(shù)據(jù)為"r時(shí)將存儲單元編程為"or狀態(tài)，而當(dāng)lsb數(shù)據(jù)為"0"時(shí)將 存儲單元編程為"oo"狀態(tài)。
當(dāng)存儲多比特?cái)?shù)據(jù)時(shí)將出現(xiàn)問題，下面將更加全面地描述。
為了便于描述，將描述在一個(gè)存儲單元中存儲2比特?cái)?shù)據(jù)的操作。 如上所述，首先，可以將低位數(shù)據(jù)比特存儲在存儲單元中。然后，可以 將高位數(shù)據(jù)比特存儲在存儲單元中。在將高位數(shù)據(jù)比特編程到存儲單元 中的同時(shí)斷開電源的情況下，取消了加電時(shí)最后編程的頁的程序操作。另一方面，假設(shè)在將高位數(shù)據(jù)比特編程到存儲單元中的同時(shí)斷開電源的 情況下，先前存儲的低位數(shù)據(jù)比特可能丟失。這是因?yàn)樵诟呶粩?shù)據(jù)比特 的程序操作時(shí)，與低位數(shù)據(jù)比特相對應(yīng)的閾值電壓改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種存儲系統(tǒng)和編程方法，能夠防止低位數(shù)據(jù)由于高位 數(shù)據(jù)的程序故障導(dǎo)致丟失。
本發(fā)明還涉及提供一種存儲系統(tǒng)和數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，能夠恢復(fù)由于加 電故障導(dǎo)致丟失的低位數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種對多比特閃速存儲器件編程的方法， 所述多比特閃速存儲器件包括存儲單元，每一個(gè)存儲單元均配置成存儲 多比特?cái)?shù)據(jù)。所述方法包括確定待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)是否
是LSB數(shù)據(jù)；以及如果待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)不是LSB數(shù)據(jù)，
將所述選定存儲單元中存儲的低位數(shù)據(jù)備份到所述多比特閃速存儲器件 的備份存儲塊中。
所述方法還可以包括在將所述低位數(shù)據(jù)備份到所述備份存儲塊中 之后，對待存儲到所述選定存儲塊的數(shù)據(jù)編程。
所述方法還可以包括如果將待存儲到選定存儲單元的數(shù)據(jù)確定是 LSB數(shù)據(jù)，對待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)編程，而不進(jìn)行備份操作。
所述閃速存儲器件可以包括從以下組中選擇的存儲器件，所述組包
括NAND閃速存儲器件、NOR閃速存儲器件、CTF存儲器件和相變 存儲器件。
所述存儲單元的每一個(gè)均可以配置成存儲2比特?cái)?shù)據(jù)。 備份到所述備份存儲塊中的低位數(shù)據(jù)可以是LSB數(shù)據(jù)。 所述存儲單元的每一個(gè)均可以配置成存儲M比特?cái)?shù)據(jù)，其中M是
大于或等于3的整數(shù)。
備份到所述備份存儲器的低位數(shù)據(jù)可以包括來自以下組的全部或至
少一個(gè)數(shù)據(jù)比特，該組包括第一數(shù)據(jù)比特至第(M-l)數(shù)據(jù)比特。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種對多比特閃速存儲器件編程的方
法，所述多比特閃速存儲器件包括存儲單元，每一個(gè)存儲單元均配置成存儲多比特?cái)?shù)據(jù)。所述方法包括對待存儲到選定存儲單元的數(shù)據(jù)編程; 確定待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)是否是LSB數(shù)據(jù)；以及如果確定待
存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)是LSB數(shù)據(jù)，將所述選定存儲單元中存儲
的低位數(shù)據(jù)備份到所述多比特閃速存儲器件的備份存儲塊中。
所述存儲單元的每一個(gè)均可以配置成存儲2比特?cái)?shù)據(jù)。 備份到所述備份存儲塊中的低位數(shù)據(jù)可以是LSB數(shù)據(jù)。 所述存儲單元的每一個(gè)均可以配置成存儲M比特?cái)?shù)據(jù)，其中M是
大于或等于3的整數(shù)。
備份到所述備份存儲器的低位數(shù)據(jù)可以包括來自以下組的全部或至
少一個(gè)數(shù)據(jù)比特，該組包括第一數(shù)據(jù)比特至第(M-l)數(shù)據(jù)比特。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種對多比特閃速存儲器件編程的方
法，所述多比特閃速存儲器件包括存儲單元，每一個(gè)存儲單元均配置成
存儲多比特?cái)?shù)據(jù)。所述方法包括基于頁偏移值，確定待存儲到選定存 儲單元的數(shù)據(jù)是否是待備份的數(shù)據(jù)；以及如果確定待存儲到選定存儲單 元中的數(shù)據(jù)是待備份的數(shù)據(jù)，將基于待存儲到所述選定存儲塊中的數(shù)據(jù) 的起始頁屬于頁偏移值的所述選定存儲塊的低位頁數(shù)據(jù)備份到備份存儲 塊中。
如果確定待存儲到所述選定存儲塊中的數(shù)據(jù)是待備份的數(shù)據(jù)，可以 將屬于所述頁偏移值的所述選定存儲塊的低位頁數(shù)據(jù)備份到所述備份存 儲塊中。
如果待存儲到所述選定存儲塊中的數(shù)據(jù)不是待備份的數(shù)據(jù)，可以將 待存儲的數(shù)據(jù)編程在所述選定存儲塊中。
所述閃速存儲器件可以是NAND閃速存儲器件。 所述多比特?cái)?shù)據(jù)可以是M比特?cái)?shù)據(jù)，其中M是大于或等于2的整數(shù)。
在一些情況下，每一個(gè)所述存儲塊均可以具有一個(gè)頁偏移值。 在一些情況下，每一個(gè)所述存儲器均可以具有至少兩個(gè)不同的頁偏 移值。
如果在加電時(shí)對于所述選定存儲塊檢測到電源故障，可以將待備份 到所述備份存儲塊的數(shù)據(jù)和所述選定存儲塊的有效數(shù)據(jù)復(fù)制到自由的存儲塊。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種存儲系統(tǒng)，所述存儲系統(tǒng)包括多 比特閃速存儲器件，所述多比特閃速存儲器件包括多個(gè)存儲塊；以及存 儲器控制器，配置成控制所述多比特閃速存儲器件。所述存儲器控制器 配置成確定是否存在基于待編程到所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)的 起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)。并且當(dāng)確定存在基于待編程到所述 多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)， 所述存儲器控制器配置成控制所述多比特閃速存儲器將屬于頁偏移值的 低位數(shù)據(jù)從所述存儲塊備份到自由存儲塊中。
所述存儲器控制器可以配置成控制所述多比特閃速存儲器件，使得 當(dāng)不存在基于待編程數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，將待 編程數(shù)據(jù)在所述選定存儲塊中編程。
所述存儲單元的每一個(gè)均可以配置成存儲2比特?cái)?shù)據(jù)。
待備份到所述備份存儲塊中的低位數(shù)據(jù)可以是LSB數(shù)據(jù)。
所述存儲單元的每一個(gè)均可以配置成存儲M比特?cái)?shù)據(jù)，其中M是 大于或等于3的整數(shù)。
待備份到所述備份存儲器的低位數(shù)據(jù)可以是從以下組中選擇的數(shù)據(jù) 比特，所述組包括第一數(shù)據(jù)比特至第(M-l)數(shù)據(jù)比特。
所述存儲系統(tǒng)可以配置成檢測對于所述選定的存儲塊是否發(fā)生電源 故障。
所述存儲器控制器可以配置成控制所述多比特閃速存儲器件，使得 當(dāng)檢測到所述選定存儲塊的電源故障時(shí)，將備份到所述備份存儲塊的數(shù) 據(jù)和所述選定存儲塊的有效數(shù)據(jù)復(fù)制到自由存儲塊中。
所述多比特閃速存儲器件可以是NAND閃速存儲器件。
所述多比特閃速存儲器件和所述存儲器控制器可以組成 OneNAND 閃速存儲器件。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種存儲系統(tǒng)，包括多比特閃速存儲 器件，所述多比特閃速存儲器件包括多個(gè)存儲塊；以及存儲器控制器， 配置成控制所述多比特閃速存儲器件。所述存儲器控制器配置成將通過 對待編程數(shù)據(jù)的地址與頁偏移值相加獲得的地址確定為待編程數(shù)據(jù)的起始地址。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種存儲系統(tǒng)，包括多比特閃速存儲 器件，所述多比特閃速存儲器件包括多個(gè)存儲塊；以及存儲器控制器， 配置成控制所述多比特閃速存儲器。所述存儲器控制器配置成分配至少 一個(gè)頁給自由頁，其中待編程到所述至少一個(gè)頁中的數(shù)據(jù)是影響低位數(shù) 據(jù)的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種存儲系統(tǒng)，包括多比特閃速存儲 器件，所述多比特閃速存儲器件包括多個(gè)存儲塊；以及存儲器控制器， 配置成控制所述多比特閃速存儲器。所述存儲器控制器配置成確定待存
儲到所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)是否是元數(shù)據(jù)(metadata);以及 其中當(dāng)待存儲到所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)確定為元數(shù)據(jù)時(shí)，所 述存儲器控制器配置成將通過所述元數(shù)據(jù)的地址和頁偏移值的相加獲得 的地址確定為所述元數(shù)據(jù)的起始地址。
可以將所述存儲器控制器配置成當(dāng)將待存儲到所述多比特存儲器件 中的數(shù)據(jù)確定為不是元數(shù)據(jù)時(shí)，確定是否存在基于待編程到所述多比特 閃速存儲器件的數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)。
可以將所述存儲器控制器配置成控制所述多比特閃速存儲器件，使 得當(dāng)存在基于待編程到所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)的起始地址屬 于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，將基于待編程數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值 的低位數(shù)據(jù)備份到所述存儲塊的自由存儲塊中。
可以將所述存儲器控制器配置成控制所述多比特閃速存儲器件，使 得當(dāng)不存在基于待編程數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，將 待編程數(shù)據(jù)編程到所述選定的存儲塊中。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種存儲系統(tǒng)，包括多比特閃速存儲 器件，所述多比特閃速存儲器件包括多個(gè)存儲塊；以及存儲器控制器， 配置成控制所述多比特閃速存儲器。所述存儲器控制器配置成確定待存 儲到所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)是否是元數(shù)據(jù)；以及當(dāng)待存儲到 所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)確定為元數(shù)據(jù)時(shí)，所述存儲器控制器 配置成分配至少一個(gè)頁給自由頁，其中待編程到所述至少一個(gè)頁中的數(shù) 據(jù)是影響低位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)?？梢詫⑺龃鎯ζ骺刂破髋渲贸僧?dāng)將待存儲到所述多比特存儲器件 中的數(shù)據(jù)確定為不是元數(shù)據(jù)時(shí)，確定是否存在基于待編程到所述多比特 閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)。
可以將所述存儲器控制器配置成控制所述多比特閃速存儲器件，使 得當(dāng)存在基于待編程的數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，將 基于待編程數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)從所述存儲塊備份 到自由存儲塊中。
可以將所述存儲器控制器配置成控制所述多比特閃速存儲器件，使 得當(dāng)不存在基于待編程數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，將 待編程數(shù)據(jù)編程到所述選定的存儲塊中。


將參考以下附圖描述根據(jù)本發(fā)明的非限制性和非完全性實(shí)施例，其 中貫穿全圖相似的參考數(shù)字表示相似的部分，除非另有說明。在附圖中 圖1是用于描述根據(jù)傳統(tǒng)的頁單位程序操作的編程方法的圖。 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明方面的存儲系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖。 圖3至5是用于描述對多比特閃速存儲器件的頁單位編程的各種方 法的實(shí)施例的圖。
圖6是用于描述根據(jù)本發(fā)明方面的存儲系統(tǒng)的程序操作實(shí)施例的流 程圖。
圖7和8是用于描述根據(jù)本發(fā)明方面的存儲系統(tǒng)的程序操作的實(shí)施 例的圖。
圖9是用于描述根據(jù)本發(fā)明方面的存儲系統(tǒng)的程序操作時(shí)的數(shù)據(jù)備 份操作的實(shí)施例的圖。
圖10是用于描述在頁偏移值彼此不同的情況下、根據(jù)本發(fā)明方面的 存儲系統(tǒng)的程序操作時(shí)的數(shù)據(jù)備份操作的實(shí)施例的圖。
圖11是用于描述根據(jù)本發(fā)明其他方面的存儲系統(tǒng)的程序操作的實(shí) 施例的圖。
圖12是用于描述對在高位數(shù)據(jù)程序操作時(shí)引起的電源故障導(dǎo)致丟 失的低位數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)操作的實(shí)施例的流程圖。圖13是示出了根據(jù)數(shù)據(jù)恢復(fù)操作的實(shí)施例的數(shù)據(jù)流程的圖。 圖14是用于描述在根據(jù)本發(fā)明方面的存儲系統(tǒng)中的程序操作時(shí)、基 于程序數(shù)據(jù)類型防止低位數(shù)據(jù)丟失的操作的實(shí)施例的流程圖。
圖15是用于描述每個(gè)單元存儲3比特?cái)?shù)據(jù)的閃速存儲器件的數(shù)據(jù)備
份操作的實(shí)施例的圖。
圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖。
圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的閃速存儲器件的實(shí)施例的
方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖更加詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明方面的系統(tǒng)和方法的優(yōu) 選實(shí)施例，其中示出了閃速存儲器件作為示例，用于說明根據(jù)本發(fā)明的 結(jié)構(gòu)和操作特征。然而，本發(fā)明可以按照不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng) 該設(shè)想為局限于這里闡述的實(shí)施例。貫穿附圖，相似的參考數(shù)字表示相 似的元件。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明方面的存儲系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖。 參考圖2，存儲系統(tǒng)包括閃速存儲器件100和存儲器控制器200。例 如，閃速存儲器件100和存儲器控制器200可以組成存儲卡。在這種情 況下，存儲器控制器200可以配置成按照各種接口方式與外部裝置連接。 替代地，閃速存儲器件100和存儲器控制器200可以組成由單個(gè)芯片構(gòu) 成的OneNANDW閃速存儲器件。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解， 根據(jù)本發(fā)明的存儲系統(tǒng)不局限于在該公開中所提供的特定實(shí)施例。
閃速存儲器件100可以是存儲多比特?cái)?shù)據(jù)的多比特閃速存儲器件。 閃速存儲器件100可以配置成在存儲器控制器200的控制下，執(zhí)行編程、 擦除和讀取操作。例如，閃速存儲器件100可以是諸如NAND閃速存儲 器件、CFT存儲器件、NOR閃速存儲器件、相變存儲器件等之類的非易 失性存儲器件。存儲器控制器200可以配置成響應(yīng)于來自外部器件(例 如主機(jī))的命令來控制所述閃速存儲器件。存儲器控制器200可以包括 中央處理單元(CPU)210、用于存儲在固件中實(shí)現(xiàn)的一組指令的存儲器220、緩沖存儲器230和閃存接口 240。盡管圖中未示出，在圖2中的存 儲系統(tǒng)組成存儲卡的情況下，存儲器控制器200還可以包括諸如安全塊、 加密/解密塊等之類的功能塊，這些功能是執(zhí)行所述存儲卡的功能所需 的。
當(dāng)從外部裝置接收命令時(shí)，CPU 210可以基于在存儲器220中存儲 的固件，控制與所述輸入命令相對應(yīng)的操作程序。在存儲器220中存儲 的固件可以包括本領(lǐng)域公知的閃存翻譯層(FTL， flash translation layer)。 FTL可以包括地址映射功能、壞塊管理功能、電源故障恢復(fù)功能、根據(jù) 本發(fā)明的數(shù)據(jù)備份功能(用于防止低位數(shù)據(jù)丟失)等。存儲器220可以 是易失性存儲器或非易失性存儲器。可以將在存儲器220中存儲的固件 存儲在閃速存儲器件100中。在這種情況下，在加電時(shí)可以將所述固件 從閃速存儲器件100加載到存儲器220上。緩沖存儲器230可以用于對 待存儲到閃速存儲器件100中的數(shù)據(jù)或從閃速存儲器件IOO讀取的數(shù)據(jù) 進(jìn)行緩沖。閃存接口 240可以基于CPU 210的控制，利用讀取/編程/擦 除命令向閃速存儲器件100傳輸?shù)刂泛?或數(shù)據(jù)。
當(dāng)要求程序操作時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，存儲器控制器200可 以確定待存儲到與所要求的程序操作相對應(yīng)的頁中的數(shù)據(jù)是否是多比特 數(shù)據(jù)的LSB數(shù)據(jù)。如果確定待存儲的數(shù)據(jù)為LSB數(shù)據(jù)比特，那么根據(jù) 傳統(tǒng)的編程程序，存儲器控制器200可以向閃速存儲器件100傳輸命令、 地址和數(shù)據(jù)。如果待存儲的數(shù)據(jù)不是LSB數(shù)據(jù)比特，那么存儲器控制器 200可以控制閃速存儲器件IOO，使得將與待存儲數(shù)據(jù)有關(guān)的存儲單元的 數(shù)據(jù)備份到閃速存儲器件100的自由存儲塊中。可以在程序操作之前或 對LSB數(shù)據(jù)比特編程之后執(zhí)行數(shù)據(jù)備份操作，這將隨后更加全面地描 述。利用這種數(shù)據(jù)備份操作，可以防止低位數(shù)據(jù)比特由于高位數(shù)據(jù)比特 的程序操作時(shí)引起的電源故障導(dǎo)致丟失。另外，可以對由于高位數(shù)據(jù)比 特的程序操作時(shí)引起的電源故障導(dǎo)致丟失的低位數(shù)據(jù)比特進(jìn)行恢復(fù)。這 將隨后更加全面地描述。
圖3至5是用于描述對多比特閃速存儲器件的頁單位編程的各種方 法的實(shí)施例的圖。為了便于描述，假設(shè)將2比特?cái)?shù)據(jù)存儲在存儲單元中。 在下文中，在存儲單元中存儲的兩個(gè)數(shù)據(jù)比特中， 一個(gè)稱作低位數(shù)據(jù)比特(或者LSB數(shù)據(jù)比特)，另一個(gè)稱作高位數(shù)據(jù)比特(或者M(jìn)SB數(shù)據(jù)比 特)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以將這些方法擴(kuò)展到具有多于2 比特的數(shù)據(jù)。
多個(gè)存儲單元可以與每一條字線相連。在圖3中，示出了與三條字 線WLO至WL2和一條位線BL相連的三個(gè)存儲單元。但是，本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員應(yīng)該明白更多個(gè)數(shù)的存儲單元與每一條字線相連。在與每一 條字線相連的各個(gè)存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)比特可以組成兩個(gè)頁數(shù)據(jù)。例 如，在與字線WLO相連的各個(gè)存儲單元中存儲的LSB/低位數(shù)據(jù)比特可 以組成LSB/低位頁數(shù)據(jù)，而在與所述字線WLO柑連的各個(gè)存儲單元中 存儲的MSB/高位數(shù)據(jù)比特可以組成MSB/高位頁數(shù)據(jù)。
如圖3所示，可以將第一頁數(shù)據(jù)比特0P (作為LSB頁數(shù)據(jù))和第 二頁數(shù)據(jù)比特1P (作為MSB頁數(shù)據(jù))可以連續(xù)地存儲在與字線WLO 相連的存儲單元中。在字線WL1的情況下，第三頁數(shù)據(jù)比特2P (作為 LSB頁數(shù)據(jù))和第四頁數(shù)據(jù)比特3P (作為MSB頁數(shù)據(jù))可以連續(xù)地存 儲在與所述字線WL1相連的存儲單元中。同樣地，在字線WL2中，第 五頁數(shù)據(jù)4P (作為LSB頁數(shù)據(jù))和第六頁數(shù)據(jù)比特5P (作為MSB數(shù) 據(jù))可以連續(xù)地存儲在與字線WL2相連的存儲單元中。如從圖3的表 中所理解的，確定字線編號WN、頁編號PN和表示LSB數(shù)據(jù)和MSB 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型DT之間的關(guān)系，將LSB頁數(shù)據(jù)和MSB頁數(shù)據(jù)存儲在 相同行/字線的存儲單元中。換句話說，在相同存儲單元中存儲的LSB 頁和MSB頁之間的距離(在下文中稱作"頁偏移值")是"1"。在所述頁 偏移值是"l"的情況下，可以將LSB頁數(shù)據(jù)和MSB頁數(shù)據(jù)連續(xù)地編程在 存儲單元中。
參考圖4的頁單位編程方法，可以將第一頁數(shù)據(jù)0P、第二頁數(shù)據(jù) 1P和第三頁數(shù)據(jù)2P連續(xù)地編程在分別與字線WLO、 WL1和WL2相連 的存儲單元中。然后，可以將第四頁數(shù)據(jù)3P、第五頁數(shù)據(jù)4P和第六頁 數(shù)據(jù)5P連續(xù)地編程在分別與字線WLO、 WL1和WL2相連的存儲單元 中。在這種情況下，在相同存儲單元中存儲的LSB頁和MSB頁之間的 距離(即頁偏移值)是"3"。在頁偏移值是"3"的情況下，可能沒有將LSB 頁數(shù)據(jù)和MSB頁數(shù)據(jù)連續(xù)地編程在存儲單元中。參考圖5的頁單位編程方法，不會恒定地保持頁偏移值，而是將其
劃分為不同的值。例如，如圖5所示，頁偏移值包括"2"和"4"。如從圖5 所理解的，可以將第一頁數(shù)據(jù)0P和第二頁數(shù)據(jù)1P編程在分別與字線 WL0和WL1相連的存儲單元中。然后，可以將第三頁數(shù)據(jù)2P和第四頁 數(shù)據(jù)3P編程在分別與字線WL0和WL1相連的存儲單元中。在這種情 況下，將LSB頁和MSB頁之間的頁偏移值存儲在相同的單元中，即頁 偏移值是"2"。另一方面，可以將第五頁數(shù)據(jù)4P至第八頁數(shù)據(jù)7P連續(xù)地 編程在分別與字線WL2至WL5相連的存儲單元中。然后，可以將第九 頁數(shù)據(jù)8P至第十二頁數(shù)據(jù)IIP連續(xù)地編程在分別與字線WL2至WL5 相連的存儲單元中。在這種情況下，在相同存儲單元中存儲的LSB頁和 MSB頁之間的距離(即頁偏移值)是"4"。
圖6是用于描述根據(jù)本發(fā)明方面的存儲系統(tǒng)的程序操作實(shí)施例的流 程圖，圖7和8是用于描述根據(jù)本發(fā)明方面的存儲系統(tǒng)的程序操作的實(shí) 施例的圖，以及圖9是用于描述根據(jù)本發(fā)明方面的在存儲系統(tǒng)的程序操 作時(shí)的數(shù)據(jù)備份操作的實(shí)施例的圖。在下文中將參考附圖更加全面地描 述根據(jù)本發(fā)明方面的存儲系統(tǒng)的程序操作。在這些實(shí)施例中，假設(shè)在相 同存儲單元中存儲的LSB頁和MSB頁之間的距離(即頁偏移值)是"4"。
將在這種假設(shè)下描述根據(jù)本發(fā)明的存儲系統(tǒng)的程序操作。
參考圖6，當(dāng)要求程序操作時(shí)，可以將命令、地址和數(shù)據(jù)從外部裝 置(例如主機(jī))提供給存儲器控制器200 (B310)。此時(shí)，輸入數(shù)據(jù)可以 存儲在緩沖存儲器230中。為了便于描述，如圖7所示，假設(shè)將用"A" 標(biāo)記的數(shù)據(jù)OP至4P存儲在閃速存儲器件100的選定存儲塊中。存儲器 控制器200可以確定是否將數(shù)據(jù)預(yù)先存儲在待存儲輸入數(shù)據(jù)的存儲單元 中。此外，根據(jù)本發(fā)明方面的存儲器控制器200可以確定待存儲在與所 要求的程序操作相對應(yīng)的頁中的數(shù)據(jù)是否是2比特?cái)?shù)據(jù)的LSB比特 (B320)。如果待存儲的數(shù)據(jù)是LSB數(shù)據(jù)，存儲器控制器200可以將程 序命令與地址和數(shù)據(jù)一起發(fā)送給閃速存儲器件100 (B340)。閃速存儲器 件100可以響應(yīng)與地址和數(shù)據(jù)一起發(fā)送的程序命令而執(zhí)行程序操作。
另一方面，如果待存儲的數(shù)據(jù)不是LSB數(shù)據(jù)比特，可以基于當(dāng)前存 儲的數(shù)據(jù)的起始頁對于屬于頁偏移值的LSB頁執(zhí)行數(shù)據(jù)備份操作。例如，在圖7和8的CASE1，可以基于由"B"標(biāo)記的數(shù)據(jù)的起始頁5P，將 屬于頁偏移值(OFFSET=4)的LSB頁數(shù)據(jù)IP至3P備份到自由存儲塊 的相應(yīng)頁IP至3P。這是為了防止先前存儲的LSB數(shù)據(jù)由于在由"B"標(biāo) 記的數(shù)據(jù)的程序操作時(shí)的電源故障導(dǎo)致丟失?？梢园凑崭鞣N方式進(jìn)行數(shù) 據(jù)備份操作。例如，可以經(jīng)由眾所周知的回寫(copy-back)程序操作將 數(shù)據(jù)備份到閃速存儲器件100的自由存儲塊。替代地，可以將待備份數(shù) 據(jù)經(jīng)由存儲器控制器200存儲在自由存儲塊的相應(yīng)頁中。這可能需要一 組讀取和程序操作。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以經(jīng)由存儲器控 制器200的錯(cuò)誤檢測和校正單元(未示出)進(jìn)行對于經(jīng)由讀取操作讀出 的備份數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤檢測和校正操作。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還應(yīng)該明白， 數(shù)據(jù)備份操作不局限于該公開中所述的。在圖7和8的CASE2中，可 以基于由"D"標(biāo)記的數(shù)據(jù)的起始頁6P，將屬于頁偏移值(OFFSET=4) 的LSB頁數(shù)據(jù)2P和3P備份到自由存儲塊的相應(yīng)頁2P和3P。另一方面， 在圖7和8的CASE3中，因?yàn)榇鎯Φ臄?shù)據(jù)F是LSB數(shù)據(jù)比特，存儲 器控制器200可以將程序命令與地址和數(shù)據(jù)一起發(fā)送到閃速存儲器件 100，而不會進(jìn)行數(shù)據(jù)備份操作(B340)。閃速存儲器件100可以響應(yīng)與 地址和數(shù)據(jù)一起發(fā)送的程序命令而執(zhí)行程序操作。
如從以上描述所理解的，可以防止低位/LSB數(shù)據(jù)比特由于在高位 /MSB數(shù)據(jù)比特的程序操作時(shí)引起的電源故障導(dǎo)致丟失。
如上所述的數(shù)據(jù)備份操作可以在程序操作之前執(zhí)行。另一方面，可 以在對頁數(shù)據(jù)編程之后連續(xù)地進(jìn)行數(shù)據(jù)備份操作。例如，參考圖9，可 以經(jīng)由步驟B410和B420將頁數(shù)據(jù)編程到閃速存儲器件100中。然后， 存儲器控制器200可以通過使用頁偏移值來確定LSB數(shù)據(jù)是否包括在存 儲的數(shù)據(jù)內(nèi)(B430)。如果是，可以根據(jù)上述方式將己存儲數(shù)據(jù)的LSB 數(shù)據(jù)備份到自由存儲塊中。隨后，可以終止程序操作。
如圖10所示，圖IO是用于描述在頁偏移值彼此不同的情況下、根 據(jù)本發(fā)明方面的存儲系統(tǒng)的程序操作時(shí)的數(shù)據(jù)備份操作的實(shí)施例的圖， 可以將多個(gè)(例如兩個(gè))頁偏移值應(yīng)用于存儲塊。也可以使用上述方法 執(zhí)行這種情況下的數(shù)據(jù)備份操作。例如，在CASE4，因?yàn)榇鎯?shù)據(jù)是 LSB數(shù)據(jù)，不會執(zhí)行數(shù)據(jù)備份操作。然而在CASE5中，因?yàn)榇鎯?shù)據(jù)不是LSB數(shù)據(jù)，執(zhí)行對于屬于頁偏移值的LSB頁的數(shù)據(jù)備份操作， 基于待存儲數(shù)據(jù)的起始頁來執(zhí)行所述備份操作。即，可以基于由"D"標(biāo) 記的數(shù)據(jù)的起始頁IIP將屬于頁偏移值(OFFSET=2)的LSB頁數(shù)據(jù)9P 備份到自由存儲塊的相應(yīng)頁9P。
圖11是用于描述根據(jù)本發(fā)明其他方面的存儲系統(tǒng)的程序操作的實(shí) 施例的圖。
為了防止低位頁數(shù)據(jù)當(dāng)編程高位頁數(shù)據(jù)時(shí)引起的電源故障導(dǎo)致丟 失，如圖11的CASE6所示，可以將通過將頁偏移值(例如6P)和其中 將存儲由"B"標(biāo)記的數(shù)據(jù)的頁編號(例如，6P)相加獲得的頁編號(例 如10P)確定作為由"B"標(biāo)記的數(shù)據(jù)的起始頁編號。替代地，在圖11的 CASE7中，通過將影響低位頁的頁設(shè)定到自由/空頁，可以防止低位數(shù) 據(jù)的丟失?？梢越?jīng)由頁地址的增加來檢測自由頁。當(dāng)存儲大容量數(shù)據(jù)(例 如移動圖片、MP3文件、圖片等)以及小容量數(shù)據(jù)(例如，元數(shù)據(jù))時(shí)， CASE6和CASE7是可用的。另外，將CASE7應(yīng)用于存儲系統(tǒng)是可用的， 所述存儲系統(tǒng)不會使用自由存儲塊。
圖12是用于描述對于在高位數(shù)據(jù)程序操作時(shí)引起的電源故障導(dǎo)致 丟失的低位數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)操作的實(shí)施例的流程圖，以及圖13是示出了根 據(jù)數(shù)據(jù)恢復(fù)操作的實(shí)施例的數(shù)據(jù)流程的圖。
參考圖12，如果加電，存儲器控制器200可以基于電源故障恢復(fù)功 能確定電源故障是否出現(xiàn)(B150)。如果確定不是電源故障，可以終止 數(shù)據(jù)恢復(fù)操作。隨后，存儲器控制器200可以根據(jù)外部裝置(例如主機(jī)) 的請求控制閃速存儲器件100。如果確定是電源故障，如圖13所示，存 儲器控制器200可以控制閃速存儲器件100，以便將存在電源故障的存 儲塊(即故障存儲塊)中的有效數(shù)據(jù)和備份存儲塊中的備份數(shù)據(jù)兩者都 復(fù)制到自由存儲塊中(B520)?？梢越?jīng)由各種方式進(jìn)行將數(shù)據(jù)復(fù)制到自 由存儲塊的操作，例如回寫程序方式、反復(fù)讀取和程序方式(iterative read and program manner)等?？梢越?jīng)由數(shù)據(jù)備份操作恢復(fù)由于電源故障導(dǎo)致 丟失的低位數(shù)據(jù)。可以經(jīng)由擦除程序(或者不需要擦除程序)向自由存 儲塊分配故障存儲塊和備份存儲塊。
圖14是用于描述在根據(jù)本發(fā)明的存儲系統(tǒng)中的程序操作時(shí)、基于程序數(shù)據(jù)類型、按照不同方式執(zhí)行用于防止低位數(shù)據(jù)丟失的操作的實(shí)施例 的流程圖。
參考圖14，存儲器控制器200可以確定待存儲在閃速存儲器件100 中的數(shù)據(jù)是否是元數(shù)據(jù)(B610)。在待存儲在閃速存儲器件100中的數(shù) 據(jù)是元數(shù)據(jù)的情況下，存儲器控制器200可以根據(jù)圖11中所述的程序跳 轉(zhuǎn)方式執(zhí)行程序操作(B620)。利用這種程序方式，可以防止由于在高 位數(shù)據(jù)的程序操作時(shí)產(chǎn)生的電源故障導(dǎo)致的低位數(shù)據(jù)丟失。另一方面， 在待存儲在閃速存儲器件100中的數(shù)據(jù)不是元數(shù)據(jù)的情況下，存儲器控 制器200可以基于參考圖6和圖9所述的備份方式執(zhí)行程序操作(B630)。 同樣地，通過這種程序方式，'可以防止在高位數(shù)據(jù)的程序操作時(shí)產(chǎn)生的 電源故障導(dǎo)致的低位數(shù)據(jù)丟失。
圖15是用于描述每個(gè)單元存儲3比特?cái)?shù)據(jù)的閃速存儲器件的數(shù)據(jù)備 份操作的實(shí)施例的圖。
在每個(gè)單元存儲3比特?cái)?shù)據(jù)的情況下，當(dāng)存儲第二數(shù)據(jù)比特時(shí)和當(dāng) 存儲第三數(shù)據(jù)比特時(shí)的頁偏移值可以是不同的。如從圖15所理解的，低 位數(shù)據(jù)比特，即LSB數(shù)據(jù)比特0P/1P/2P可能由于當(dāng)將第二數(shù)據(jù)比特 3P/4P/5P存儲為高位數(shù)據(jù)比特時(shí)發(fā)生的電源故障導(dǎo)致丟失。在這種情況 下，頁偏移值可以是"3"。另夕卜，LSB數(shù)據(jù)比特3P/4P/5P可能由于當(dāng)將 第三數(shù)據(jù)比特6P/7P/8P存儲為高位數(shù)據(jù)比特時(shí)發(fā)生的電源故障導(dǎo)致丟 失。在這種情況下，頁偏移值可以是"6"。因此，當(dāng)存儲M比特?cái)?shù)據(jù)(例 如，其中M是大于或等于3的整數(shù))時(shí)可以根據(jù)不同頁偏移值執(zhí)行數(shù)據(jù) 備份操作?？梢园凑丈鲜鱿嗤绞綀?zhí)行數(shù)據(jù)備份操作，因此省略其描述。
圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖。
參考圖16，計(jì)算系統(tǒng)可以包括主機(jī)300、存儲器控制器400和閃速 存儲器件500。存儲器控制器400可以根據(jù)主機(jī)300的請求來控制閃速 存儲器件500。與圖2中所述的存儲器控制器不同，圖16中的存儲器控 制器400可以配置成執(zhí)行傳統(tǒng)的存儲器控制功能。主機(jī)300可以包括器 件驅(qū)動器DD，不只用于執(zhí)行與存儲器控制器400的接口功能，而且根 據(jù)上述數(shù)據(jù)備份方式執(zhí)行防止丟失低位數(shù)據(jù)的功能。這種數(shù)據(jù)備份方式與上述方式相同，因此省略其描述。
圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的閃速存儲器件的實(shí)施例的 方框圖。
參考圖17，閃速存儲器件600可以包括存儲單元陣列610、行選擇器 電路620、讀出放大器和寫入驅(qū)動器電路630、列選擇器電路640和控制邏 輯650。在示例實(shí)施例中，閃速存儲器件600可以是NAND閃速存儲器件。 具體地，控制邏輯650可以包括執(zhí)行上述數(shù)據(jù)備份操作所必須的固件651。 控制邏輯650可以經(jīng)由固件651控制上述數(shù)據(jù)備份操作。
以上公開的主題應(yīng)該認(rèn)為是說明性的而不是限制性的，并且所附權(quán) 利要求意欲覆蓋落在本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的全部這些修改、改進(jìn) 和其他實(shí)施例。因此，在法律所允許的最大范圍，本發(fā)明的范圍由所附 權(quán)利要求及其等價(jià)物的最寬的允許解釋來確定，而不應(yīng)受到前述詳細(xì)描 述的限制或局限。
權(quán)利要求
1. 一種對多比特閃速存儲器件編程的方法，所述多比特閃速存儲器件包括存儲單元，每一個(gè)存儲單元均配置成存儲多比特?cái)?shù)據(jù)，所述方法包括確定待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)是否是LSB數(shù)據(jù)；以及如果待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)不是LSB數(shù)據(jù)，將所述選定存儲單元中存儲的低位數(shù)據(jù)備份到所述多比特閃速存儲器件的備份存儲塊中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在將所述低位數(shù)據(jù)備份到所述備份存儲塊中之后，對待存儲到所述 選定存儲塊的數(shù)據(jù)編程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括如果確定待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)是LSB數(shù)據(jù)，對待存儲到所述選定存儲單元中的數(shù)據(jù)編程，而不進(jìn)行備份操作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述閃速存儲器件包括從以下 組中選擇的存儲器件，所述組包括NAND閃速存儲器件、N0R閃速存儲 器件、CTF存儲器件和相變存儲器件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述存儲單元的每一個(gè)均配置 成存儲2比特?cái)?shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中備份到所述備份存儲塊中的低 位數(shù)據(jù)是LSB數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述存儲單元的每一個(gè)均配置 成存儲M比特?cái)?shù)據(jù)，其中M是大于或等于3的整數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中備份到所述備份存儲器的低位 數(shù)據(jù)包括來自以下組的全部或至少一個(gè)數(shù)據(jù)比特，所述組包括第一數(shù) 據(jù)比特至第(M-1)數(shù)據(jù)比特。
9. 一種對多比特閃速存儲器件編程的方法，所述多比特閃速存儲器 件包括存儲單元，每一個(gè)存儲單元均配置成存儲多比特?cái)?shù)據(jù)，所述方法包括對待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)編程；確定待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)是否是LSB數(shù)據(jù)；以及如果確定待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)是LSB數(shù)據(jù)，將所述選定存儲單元中存儲的低位數(shù)據(jù)備份到所述多比特閃速存儲器件的備份存儲 塊中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述存儲單元的每一個(gè)均配 置成存儲2比特?cái)?shù)據(jù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中備份到所述備份存儲塊中的 低位數(shù)據(jù)是LSB數(shù)據(jù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述存儲單元的每一個(gè)均配 置成存儲M比特?cái)?shù)據(jù)，其中M是大于或等于3的整數(shù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中備份到所述備份存儲器的低 位數(shù)據(jù)包括來自以下組的全部或至少一個(gè)數(shù)據(jù)比特，所述組包括第一 數(shù)據(jù)比特至第(M-l)數(shù)據(jù)比特。
14. 一種對多比特閃速存儲器件編程的方法，所述多比特閃速存儲 器件包括存儲單元，每一個(gè)存儲單元均配置成存儲多比特?cái)?shù)據(jù)，所述方 法包括基于頁偏移值，確定待存儲到選定存儲塊中的數(shù)據(jù)是否是待備份的 數(shù)據(jù)；以及如果確定待存儲到選定存儲塊中的數(shù)據(jù)是待備份的數(shù)據(jù)，將基于待 存儲到所述選定存儲塊中的數(shù)據(jù)的起始頁屬于頁偏移值的所述選定存儲 塊的低位頁數(shù)據(jù)備份到備份存儲塊中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中如果確定待存儲到所述選定 存儲塊中的數(shù)據(jù)是待備份的數(shù)據(jù)，將屬于所述頁偏移值的所述選定存儲 塊的低位頁數(shù)據(jù)備份到所述備份存儲塊中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中如果待存儲到所述選定存儲 塊中的數(shù)據(jù)不是待備份的數(shù)據(jù)，將待存儲的數(shù)據(jù)編程在所述選定存儲塊 中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述閃速存儲器件是NAND閃速存儲器件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述多比特?cái)?shù)據(jù)是M比特?cái)?shù)據(jù)，其中M是大于或等于2的整數(shù)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中每一個(gè)所述存儲塊均具有一 個(gè)頁偏移值。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中每一個(gè)所述存儲塊均具有至 少兩個(gè)不同的頁偏移值。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中如果在加電時(shí)對于所述選定 存儲塊檢測到電源故障，將待備份到所述備份存儲塊的數(shù)據(jù)和所述選定 存儲塊的有效數(shù)據(jù)復(fù)制到自由存儲塊。
22. —種存儲系統(tǒng)，包括多比特閃速存儲器件，所述多比特閃速存儲器件包括多個(gè)存儲塊；以及存儲器控制器，配置成控制所述多比特閃速存儲器件， 其中所述存儲器控制器配置成確定是否存在基于待編程到所述多 比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)；并且 當(dāng)確定存在基于待編程到所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)的起始地址 屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，所述存儲器控制器配置成控制所述多比特 閃速存儲器而將屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)從所述存儲塊備份到自由存儲 塊中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲器控制器配置 成控制所述多比特閃速存儲器件，使得當(dāng)不存在基于待編程數(shù)據(jù)的起始 地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，將待編程數(shù)據(jù)編程到所述選定存儲塊 中。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲單元的每一個(gè) 均配置成存儲2比特?cái)?shù)據(jù)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的存儲系統(tǒng)，其中待備份到所述備份存儲 塊中的低位數(shù)據(jù)是LSB數(shù)據(jù)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲單元的每一個(gè) 均配置成存儲M比特?cái)?shù)據(jù)，其中M是大于或等于3的整數(shù)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的存儲系統(tǒng)，其中待備份到所述備份存儲 塊的低位數(shù)據(jù)是從以下組中選擇的數(shù)據(jù)比特，所述組包括第一數(shù)據(jù)比特 至第(M-l)數(shù)據(jù)比特。
28. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲系統(tǒng)配置成檢 測對于所述選定存儲塊是否發(fā)生電源故障。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲器控制器配置 成控制所述多比特閃速存儲器件，使得當(dāng)檢測到所述選定存儲塊的電源 故障時(shí)，將備份到所述備份存儲塊的數(shù)據(jù)和所述選定存儲塊的有效數(shù)據(jù) 復(fù)制到自由存儲塊中。
30. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲系統(tǒng)，其中所述多比特閃速存儲器 件是NAND閃速存儲器件。
31. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲系統(tǒng)，其中所述多比特閃速存儲器 件和所述存儲器控制器組成OneNMD 閃速存儲器件。
32. —種存儲系統(tǒng)，包括多比特閃速存儲器件，所述多比特閃速存儲器件包括多個(gè)存儲塊；以及存儲器控制器，配置成控制所述多比特閃速存儲器件， 其中所述存儲器控制器配置成將通過待編程數(shù)據(jù)的地址與頁偏移 值相加獲得的地址確定為待編程數(shù)據(jù)的起始地址。
33. —種存儲系統(tǒng)，包括多比特閃速存儲器件，所述多比特閃速存儲器件包括多個(gè)存儲塊；以及存儲器控制器，配置成控制所述多比特閃速存儲器件， 其中所述存儲器控制器配置成分配至少一個(gè)頁給自由頁，其中待編 程到所述至少一個(gè)頁中的數(shù)據(jù)是影響低位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。
34. —種存儲系統(tǒng)，包括多比特閃速存儲器件，所述多比特閃速存儲器件包括多個(gè)存儲塊；以及存儲器控制器，配置成控制所述多比特閃速存儲器件， 其中所述存儲器控制器配置成確定待存儲到所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)是否是元數(shù)據(jù)；以及其中當(dāng)待存儲到所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)被判斷為元數(shù)據(jù)時(shí)，所述存儲器控制器配置成將通過所述 元數(shù)據(jù)的地址和頁偏移值相加獲得的地址確定為所述元數(shù)據(jù)的起始地 址。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲器控制器配置 成當(dāng)將待存儲到所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)確定為不是元數(shù)據(jù) 時(shí)，確定是否存在基于待編程到所述多比特閃速存儲器件的數(shù)據(jù)的起始 地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲器控制器配置 成控制所述多比特閃速存儲器件，使得當(dāng)存在基于待編程到所述多比特 閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，將基于 待編程數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)備份到所述存儲塊的自 由存儲塊中。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲器控制器配置 成控制所述多比特閃速存儲器件，使得當(dāng)不存在基于待編程數(shù)據(jù)的起始 地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，將待編程數(shù)據(jù)編程到所述選定存儲塊 中。
38. —種存儲系統(tǒng)，包括多比特閃速存儲器件，所述多比特閃速存儲器件包括多個(gè)存儲塊；以及存儲器控制器，配置成控制所述多比特閃速存儲器件， 其中所述存儲器控制器配置成確定待存儲到所述多比特閃速存儲 器件中的數(shù)據(jù)是否是元數(shù)據(jù)；以及當(dāng)待存儲到所述多比特閃速存儲器件 中的數(shù)據(jù)確定為元數(shù)據(jù)時(shí)，所述存儲器控制器配置成分配至少一個(gè)頁給 自由頁，其中待編程到所述至少一個(gè)頁中的數(shù)據(jù)是影響低位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲器控制器配置 成當(dāng)將待存儲到所述多比特閃速存儲器件中的數(shù)據(jù)確定為不是元數(shù)據(jù) 時(shí)，確定是否存在基于待編程到所述多比特閃速存儲器件的數(shù)據(jù)的起始 地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲器控制器配置成控制所述多比特閃速存儲器件，使得當(dāng)存在基于待編程數(shù)據(jù)的起始地 址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，將基于待編程數(shù)據(jù)的起始地址屬于頁偏 移值的低位數(shù)據(jù)從所述存儲塊備份到自由存儲塊中。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲器控制器配置 成控制所述多比特閃速存儲器件，使得當(dāng)不存在基于待編程數(shù)據(jù)的起始 地址屬于頁偏移值的低位數(shù)據(jù)時(shí)，將待編程數(shù)據(jù)編程到選定存儲塊中。
全文摘要
公開了一種對多比特閃速存儲器件編程的存儲系統(tǒng)和方法，所述多比特閃速存儲器件包括存儲單元，每一個(gè)存儲單元均配置成存儲多比特?cái)?shù)據(jù)，所述方法包括并且所述存儲系統(tǒng)配置成確定待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)是否是LSB數(shù)據(jù)；以及如果待存儲到選定存儲單元中的數(shù)據(jù)不是LSB數(shù)據(jù)，將所述選定存儲單元中存儲的低位數(shù)據(jù)備份到所述多比特閃速存儲器件的備份存儲塊中。
文檔編號G11C11/56GK101303891SQ20081009561
公開日2008年11月12日 申請日期2008年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者尹松虎, 崔仁奐, 張俊鎬, 芮敬旭, 鄭云在 申請人:三星電子株式會社