生成替換默認讀取閾值的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種方法包括至少部分基于默認讀取閾值和更新的讀取閾值生成替換默認讀取閾值。所述方法還包括向存儲器傳送所述替換默認讀取閾值。
【專利說明】生成替換默認讀取閾值的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種在存儲器系統(tǒng)中更新默認(default)讀取閾值。
【背景技術】
[0002]諸如通用串行總線(USB)閃存設備或可移除存儲卡的非易失性存儲器設備已允許數(shù)據(jù)和軟件應用的增加的便攜性。閃存設備可以通過在每一個閃存單元中存儲多個比特來增加數(shù)據(jù)存儲密度。例如，多級單元(MLC)閃存設備通過在每單元存儲3比特、在每單元存儲4比特或更多而提供增加的存儲密度。
[0003]在單個閃存單元中存儲多個比特的信息通常包括將比特序列映射為閃存單元的狀態(tài)。例如，第一比特序列“110”可以與閃存單元的第一狀態(tài)對應，并且第二比特序列“010”可以與閃存單元的第二狀態(tài)對應。在確定將在特定閃存單元中存儲比特序列時，可以將閃存單元編程為與所述比特序列對應的狀態(tài)。
[0004]一旦存儲器設備中的存儲器單元已編程，就可以通過比較單元閾值電壓和一個或多個讀取閾值而感測存儲器單元的編程狀態(tài)來從存儲器單元讀取數(shù)據(jù)。然而，由于諸如數(shù)據(jù)保留和編程干擾情況的一個或多個因素，感測到的編程狀態(tài)有時可能與寫入的編程狀態(tài)不同?？梢愿伦x取閾值以減少由與寫入的編程狀態(tài)不匹配的感測到的編程狀態(tài)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)錯誤數(shù)量。然而，在存儲器的一部分中選擇以減少錯誤的讀取閾值可能引起當從存儲器的另一部分讀取數(shù)據(jù)時錯誤增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]至少部分基于默認讀取閾值和更新的讀取閾值的替換默認讀取閾值的生成可以提高多級單元(MLC)NAND閃存系統(tǒng)中的錯誤校正能力。例如，與僅使用更新的讀取閾值相比較，可以通過基于默認讀取閾值和更新的讀取閾值的加權平均值生成替換默認讀取閾值來實現(xiàn)改進的錯誤校正能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是生成存儲器的替換默認讀取閾值的系統(tǒng)的第一示意性實施例的框圖；
[0007]圖2是示出可以由圖1的存儲器表現(xiàn)的讀取閾值和讀取電壓分布的示例的圖；
[0008]圖3是生成替換默認讀取閾值的系統(tǒng)的第二示意性實施例的框圖；
[0009]圖4是示出使用默認讀取閾值從存儲器讀取數(shù)據(jù)，以及響應于遇到與使用默認讀取閾值從存儲器讀取的數(shù)據(jù)相關聯(lián)的錯誤校正編碼操作故障，在使用更新的讀取閾值從存儲器讀取數(shù)據(jù)之后，執(zhí)行使用替換讀取閾值的隨后的存儲器讀取的示例的框圖；
[0010]圖5是示出生成替換默認讀取閾值的方法的具體實施例的流程圖；以及
[0011]圖6是示出使用默認讀取閾值、更新的讀取閾值和替換默認讀取閾值從存儲器讀取數(shù)據(jù)的方法的具體實施例的流程圖?！揪唧w實施方式】
[0012]提供更新的讀取閾值以減少隨著存儲器老化在整個存儲器上存儲的數(shù)據(jù)的總體訪問錯誤的解碼技術可以在數(shù)據(jù)存儲設備尺寸減小和存儲密度增加時提供改進的性能。與僅使用更新的讀取閾值相比較，至少部分基于默認讀取閾值和更新的讀取閾值的替換默認讀取閾值的生成能夠提高多級單元(MLC)NAND閃存系統(tǒng)中的錯誤校正能力。
[0013]生成替換默認讀取閾值的系統(tǒng)和方法使用默認讀取閾值從數(shù)據(jù)存儲設備中的存儲器讀取數(shù)據(jù)。響應于遇到與使用默認讀取閾值從存儲器讀取的數(shù)據(jù)相關聯(lián)的錯誤校正編碼操作故障，使用更新的讀取閾值從存儲器讀取數(shù)據(jù)。至少部分基于默認讀取閾值和更新的讀取閾值生成替換默認讀取閾值。向存儲器發(fā)送替換默認讀取閾值以在隨后的讀取操作中使用。
[0014]參考圖1，生成替換默認讀取閾值的系統(tǒng)的具體示意性實施例被描繪并總體表示為100。系統(tǒng)100包括與主機設備130耦接的數(shù)據(jù)存儲設備102。數(shù)據(jù)存儲設備102包括經(jīng)由總線150與存儲器104耦接的控制器106。例如，總線150可以是安全數(shù)字(SD)總線。
[0015]數(shù)據(jù)存儲設備102可以是存儲卡，諸如安全數(shù)字SD?卡、微型SD?卡、迷你SD.TM卡(特拉華州、威爾明頓、SD-3C LLC的商標)、多媒體卡.TM(MMC.TM)卡(佛吉尼亞州、阿靈頓、JEDEC固態(tài)技術協(xié)會的商標)或壓縮閃存? (CF)卡(加利福尼亞州、米爾皮塔斯、SanDisk公司的商標)。作為另一示例，數(shù)據(jù)存儲設備102可以是在主機設備130中嵌入的存儲器，作為示意性示例，諸如eMMC? (佛吉尼亞州、阿靈頓、JEDEC固態(tài)技術協(xié)會的商標)和eSD存儲器。
[0016]控制器106被配置為使用默認讀取閾值116從存儲器104的存儲元件組110讀取數(shù)據(jù)。在確定從存儲元件組Iio讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤數(shù)量超過閾值時，控制器106被配置為至少部分基于默認讀取閾值116和更新讀取閾值118生成替換默認讀取閾值120。通過基于默認讀取閾值116和更新的讀取閾值118生成替換默認讀取閾值120，可以根據(jù)可以收斂到減少從存儲器104讀取的數(shù)據(jù)中的總體錯誤數(shù)量的值的閾值電壓來執(zhí)行隨后的從存儲器104讀取數(shù)據(jù)，諸如關于圖2所述。
[0017]控制器106包括讀取閾值生成器112和讀取閾值更新器114。讀取閾值生成器112被配置為響應于在與代表性存儲元件組110對應的讀取的數(shù)據(jù)中檢測到太多錯誤，諸如在解碼讀取的數(shù)據(jù)時的錯誤校正編碼(ECC)操作故障，而生成更新的讀取閾值118。讀取閾值生成器112可以生成更新讀取閾值118以減少從存儲元件組110讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤。然而，在不考慮存儲器104中其他存儲元件組的特性的情況下，可以生成更新讀取閾值118。作為結(jié)果，更新讀取閾值118可以是減少從示出的存儲元件組110讀取的數(shù)據(jù)的錯誤的最優(yōu)或接近最優(yōu)集合的讀取閾值電壓。然而，更新讀取閾值118可以導致向從存儲器104的其他部分讀取的數(shù)據(jù)引入額外的錯誤。
[0018]讀取閾值更新器114被配置為接收更新讀取閾值118和默認讀取閾值116以及執(zhí)行一個或多個操作以確定替換默認讀取閾值120。例如，讀取閾值更新器114可以根據(jù)更新讀取閾值118和默認讀取閾值116的加權平均值生成替換默認讀取閾值120。如關于圖2進一步詳細解釋的，隨著存儲器104老化，根據(jù)具有單獨的讀取特性的每一個存儲元件組110，可以減少在從存儲器104讀取數(shù)據(jù)期間發(fā)生的總體錯誤數(shù)量的讀取閾值可以收斂到平均電壓。通過使用更新讀取閾值118和默認讀取閾值116的組合生成替換默認讀取閾值120，讀取閾值更新器114可以生成替換默認讀取閾值120以趨近(approach)當用于讀取整個存儲器104時可以引起最少總錯誤的長期平均閾值電壓。
[0019]存儲器104可以是諸如NAND閃存設備、NOR閃存設備或任何其他類型的閃存設備的閃存設備的非易失性存儲器陣列。例如，存儲元件組110可以是NAND閃存設備的字線。為了示例，存儲元件組110可以包括多個存儲元件，諸如閃存設備的字線的代表性存儲元件142、144和146。每一個存儲元件142-146可以具有與存儲在存儲元件142-146處的數(shù)據(jù)狀態(tài)對應的閾值電壓。例如，每一個存儲元件142-146可以被編程為具有多個預定義狀態(tài)中的一個。預定義狀態(tài)中的每一個可以映射為特定比特值?？梢酝ㄟ^比較閾值電壓和默認讀取閾值116而讀取存儲在存儲元件142-146處的數(shù)據(jù)。從存儲器104讀取的數(shù)據(jù)可以經(jīng)由總線150向控制器106傳遞。
[0020]主機設備130可以被配置為提供要存儲在存儲器104處的數(shù)據(jù)或請求要從存儲器104讀取的數(shù)據(jù)。例如，主機設備130可以包括移動電話、音樂或視頻播放器、游戲控制臺、電子書閱讀器、個人數(shù)字助理(PDA)、諸如膝上型計算機、筆記本計算機或平板計算機的計算機、任何其他電子設備或其任何組合。
[0021]在操作期間，主機設備130可以命令控制器106從存儲器104獲取與諸如存儲元件142-146的存儲元件組110對應的數(shù)據(jù)。控制器106可以向存儲器104指示由存儲器104使用以讀取數(shù)據(jù)的默認讀取閾值116。響應于確定在從存儲元件142-146讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤數(shù)量超過閾值，控制器106可以基于存儲元件組110的特性生成更新讀取閾值118，使得使用更新讀取閾值118讀取存儲元件組110將生成比由使用默認讀取閾值116讀取存儲元件組110產(chǎn)生的更少的錯誤?？刂破?06還可以至少部分基于默認讀取閾值116和更新的讀取閾值118生成替換默認讀取閾值120。例如，讀取閾值生成器112可以生成更新讀取閾值118。讀取閾值更新器114可以接收更新讀取閾值118和默認讀取閾值116，并且執(zhí)行一個或多個操作，諸如更新讀取閾值118和默認讀取閾值116的加權和，以生成替換默認讀取閾值120。
[0022]通過基于默認讀取閾值116和更新的讀取閾值118生成替換默認讀取閾值120，可以根據(jù)可以收斂到減少從存儲器104讀取的數(shù)據(jù)中的總體錯誤數(shù)量的值的閾值電壓執(zhí)行隨后的從存儲器104讀取數(shù)據(jù)，而不會由于更新讀取閾值118的異常值而實質(zhì)地偏離收斂值。
[0023]參考圖2，示出具體由圖1的存儲器104表現(xiàn)的讀取電壓分布的示例的圖被描繪并總體表示為200。如所示，存儲器104可以包括一個或多個晶片(die)，諸如第一晶片210、第二晶片212和第三晶片214。一個或多個晶片210-214中的每一個可以包括多個塊，諸如代表性塊216。例如，每一個塊可以NAND閃存的擦除塊。每一個塊可以包括一個或多個字線，諸如代表性字線218。每一個字線可以包括一個或多個頁，諸如代表性頁220。頁220可以表示至存儲器104的數(shù)據(jù)的最小可寫單元。圖表240示出基于寫入/擦除周期(W/E周期)量或數(shù)量的讀取電壓分布。例如，第一讀取電壓分布252將水平軸(access)上的閾值電壓與在垂直軸上的該閾值電壓對應的字線數(shù)量關聯(lián)。第一讀取電壓分布252可以示出存儲器104的字線218中的每一個的“最優(yōu)”讀取閾值的分布。例如，第一讀取電壓分布252具有在標記為“V0”處的電壓峰值。作為結(jié)果，通過使用電壓VO作為讀取電壓，存儲器104中最大數(shù)量的字線可以以它們的最優(yōu)讀取電壓來讀取。類似地，當電壓從VO增加或從VO減小時，與作為最優(yōu)讀取電壓的該電壓對應的字線的數(shù)量減小。通過使用不同讀取電壓執(zhí)行諸如每一個字線218的存儲器104的每一個段的多次讀取，并且根據(jù)讀取電壓中的每一個確定從存儲器104的每一個段讀取的數(shù)據(jù)中檢測到的錯誤數(shù)量最少，可以將讀取電壓確定為“最優(yōu)”。在讀取單獨的字線時導致檢測到的錯誤最少的電壓具有被認為是對于該字線的“最優(yōu)”讀取電壓。如所示，與第二讀取電壓分布254、第三讀取電壓分布256和第四讀取電壓分布258相比，第一讀取電壓分布252相對窄。讀取電壓分布252-258示出根據(jù)存儲器104的寫入/擦除周期的數(shù)量的存儲器104的代表性老化。例如，對于第一讀取電壓分布252的寫入/擦除周期的數(shù)量N可以是數(shù)量NI，諸如10個寫入/擦除周期，而第二讀取電壓分布254可以與更大數(shù)量(N2)的寫入/擦除周期對應，諸如500個寫入/擦除周期。第三讀取電壓分布256可以與比N2更大的第三數(shù)量的寫入/擦除周期N3對應，并且第四讀取電壓分布258可以與比N3更大的第四數(shù)量的寫入/擦除周期N4對應。當寫入/擦除周期的計數(shù)增加時，分布252-258中的每一個的均值從VO減小，并且趨近被標記為Vmean的值。另外，當N增加時，讀取電壓分布252-258的寬度增加。
[0024]作為圖240中示出的行為的結(jié)果，可以看到對于“最優(yōu)”讀取電壓的分布，當N較小時(例如，N = O)分布的均值以N的較小的增量相對快速減小，并且在諸如500個寫入/擦除周期的相對較小的寫入/擦除周期數(shù)量之后收斂到值Vmean。因此，可以主要由“最優(yōu)”平均電壓從VO向Vmean的偏移引起相對較新的存儲器(即，較低數(shù)量的寫入/擦除周期)的讀取閾值的改變。然而，在寫入/擦除周期的計數(shù)已達到或超過N2之后，從最高值到最低值的分布的擴大可以引起比相對于增加N的“最優(yōu)”均值的相對較小的移動更多的錯誤。
[0025]當需要新的或更新的讀取閾值時(即，響應于在讀取的數(shù)據(jù)中檢測到太多錯誤)，讀取閾值生成器112可以通過對單元電壓分布(CVD)進行建模來基于所建模的CVD定位更新的讀取電壓或通過開始動態(tài)讀取來在不同讀取電壓執(zhí)行多個讀取操作以確定導致最少錯誤的讀取電壓，而生成更新的讀取閾值。為了在預定單元組內(nèi)對于未來的讀取操作重用更新的讀取閾值，存儲更新的讀取閾值。因為讀取閾值生成器112可以響應于在存儲器104的單個字線218內(nèi)檢測到錯誤而生成更新的讀取閾值，所以讀取閾值生成器112可以生成表示讀取電壓分布的異常(outlying)值的值,其可能遠離該分布的均值。例如，更新值可以在分布的“尾部”而非中心，雖然中心表示用于減少在整個存儲器104上的錯誤的最適當值。為了說明，在讀取閾值生成器112的操作期間，可以確定更新的讀取閾值朝向第四讀取電壓分布258的右邊緣(例如，大于VO的電壓)。然而,如果這種讀取閾值電壓被用作整個存儲器104的默認讀取閾值電壓，則其將導致大部分存儲器104的次優(yōu)性能，并且表示與在第四讀取電壓分布258中的左邊緣對應的字線(即，具有小于V2的最優(yōu)電壓的字線)的最優(yōu)讀取電壓的嚴重偏離。在該情況下，在以大于VO的電壓更新存儲器的默認讀取電壓時，表示在第四讀取電壓分布258的最左的位置的字線可能經(jīng)受大量錯誤(由于具有離更新的讀取電壓最遠的最優(yōu)讀取電壓)，并且可能是被檢測為具有超過閾值的數(shù)量的錯誤的下一字線。讀取閾值生成器112可以基于與第四讀取電壓分布258的最左電壓對應的字線生成下一更新的讀取閾值。因此，由讀取閾值生成器112生成的更新的讀取閾值可能經(jīng)受“乒乓(ping-pong) ”行為，因為基于給定分布的最左(或最右)字線的最優(yōu)電壓生成讀取閾值電壓，導致分布的最右(或最左)字線的錯誤增加。
[0026]為了消除讀取閾值生成器112的這種“乒乓”效應，讀取閾值更新器114可以應用使得整個存儲器104的默認讀取閾值收斂到電壓Vmean的過濾機制。例如，讀取閾值更新器114可以應用默認讀取閾值與由讀取閾值生成器112生成的最近更新的讀取閾值的加權和。當讀取閾值生成器112生成示出為VO的第一順序更新的讀取閾值、示出為Vl的第二順序更新讀取閾值和示出為V2的第三順序更新讀取閾值時，讀取閾值更新器114可以隨著更新的讀取閾值從VO增加到V2來減少向更新讀取閾值給出的權重以使得向Vmean收斂。因此，可以根據(jù)可以收斂到減少從存儲器104讀取的數(shù)據(jù)中的總體錯誤數(shù)量的值的閾值電壓來執(zhí)行隨后的從存儲器104讀取數(shù)據(jù)，而不會由于更新讀取閾值118的異常值而實質(zhì)地偏離收斂值。
[0027]例如，讀取閾值更新器114可以應用加權和以根據(jù)下列等式計算替換默認讀取閾值:
[0028](T* 新閾值)+N* (1-T)* 默認閾值 / (N+1)
[0029]或(T*新閾值)+ (1-T) *默認閾值
[0030]其中:
[0031]默認閾值=“默認讀取閾值”(例如，116)
[0032]新閾值=“更新讀取閾值”(例如，118)
[0033]N =默認讀取閾值的先前的更新的計數(shù)
[0034]T =縮放系數(shù)；其中OSTSl
[0035]加權和可以至少部分基于默認讀取閾值116的先前的更新的計數(shù)。例如，加權和可以至少部分基于默認讀取閾值116的先前的更新的計數(shù)N。作為另一示例，加權和可以至少部分基于移動平均值，其中移動平均值基于默認讀取閾值116的先前的更新。例如，默認讀取閾值的歷史可以用于確定移動平均值。作為另一示例，加權和可以至少部分基于由第一縮放系數(shù)縮放的更新的讀取閾值118和由第二縮放系數(shù)縮放的默認讀取閾值116。例如，第一縮放系數(shù)可以是縮放系數(shù)“T”和并且第二縮放系數(shù)可以是(1-T)。第一縮放系數(shù)和第二縮放系數(shù)的總和可以等于I?？s放系數(shù)T可以基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)或測量、存儲器的周期信息、晶片的不同、邏輯組(即，頁；字線等)的不同或其他因素。
[0036]在其他實施例中，讀取閾值更新器114可以根據(jù)默認讀取閾值116和更新讀取閾值118的其他組合，基于默認讀取閾值116和更新的讀取閾值118生成替換默認讀取閾值120。例如，可以基于默認讀取閾值116和更新的讀取閾值118的幾何均值、加權均值或一個或多個其他組合來生成替換默認讀取閾值120。
[0037]參考圖3，生成替換默認讀取閾值的系統(tǒng)的第二說明性實施例被描繪和總體表示為300。系統(tǒng)300包括耦接到主機設備130的數(shù)據(jù)存儲設備102。數(shù)據(jù)存儲設備102包括經(jīng)由總線150耦接到存儲器104的控制器106?？梢韵蛑鳈C設備130提供數(shù)據(jù)存儲設備102的輸出，同時數(shù)據(jù)存儲設備102可操作地耦接到主機設備130。
[0038]控制器106被配置為使用默認讀取閾值116從存儲器的存儲元件組110讀取數(shù)據(jù)。在確定從存儲元件組Iio讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤數(shù)量超過閾值時，控制器106被配置為至少部分基于默認讀取閾值116和更新的讀取閾值118生成替換默認讀取閾值120。
[0039]控制器106包括讀取閾值生成器112和讀取閾值更新器114。讀取閾值生成器112被配置為響應于在與代表性存儲元件組110對應的讀取的數(shù)據(jù)中檢測到太多錯誤，諸如在解碼讀取的數(shù)據(jù)時的錯誤校正編碼(ECC)操作故障，而生成更新讀取閾值118。例如，ECC引擎330可以被配置為檢測在與代表性存儲元件組110對應的讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤?？刂破?06可以被配置為向ECC引擎330提供讀取的數(shù)據(jù)。ECC引擎330可以基于由在ECC引擎330處的ECC處理產(chǎn)生的解碼后的數(shù)據(jù)向讀取閾值生成器112提供錯誤指示332。讀取閾值生成器112可以生成更新讀取閾值118以提供讀取閾值電壓的改進以減少在從存儲元件組110讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤。
[0040]讀取閾值更新器114可以接收更新讀取閾值118和默認讀取閾值116并進行一個或多個操作，諸如更新讀取閾值118和默認讀取閾值116的加權和，以生成替換默認讀取閾值 120。
[0041]控制器106可以包括隨機存取存儲器(RAM) 340。RAM340被配置為存儲默認讀取閾值116、更新讀取閾值118、替換默認讀取閾值120或其任何組合。可替換地，或此外，存儲器104可以存儲默認讀取閾值116、更新讀取閾值118、替換默認讀取閾值120或其任何組合。
[0042]存儲器104可以包括存儲元件組110、先前的更新的計數(shù)310和歷史默認讀取閾值320。先前的更新的計數(shù)310可以包括已應用于默認讀取閾值116的先前的更新的計數(shù)。歷史默認讀取閾值320可以包括默認讀取閾值116的以前的值?？梢酝ㄟ^讀取默認讀取閾值116的先前的更新的數(shù)量和默認讀取閾值116的以前的值來確定默認讀取閾值116的移動平均值。
[0043]在操作期間，主機設備130可以命令控制器106獲取與存儲元件組110對應的數(shù)據(jù)?？刂破?06可以向存儲器104指示由存儲器104使用以讀取數(shù)據(jù)的默認讀取閾值116。ECC引擎330可以檢測在與代表性存儲元件組110對應的讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤。ECC引擎330可以基于由在ECC引擎330處的ECC處理產(chǎn)生的解碼后的數(shù)據(jù)向讀取閾值生成器112提供錯誤指示332。讀取閾值生成器112可以生成更新讀取閾值118以提供讀取閾值電壓的改進以減少在從存儲元件組110讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤。響應于確定在從存儲元件組142-146讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤數(shù)量超過閾值，控制器106可以至少部分基于默認讀取閾值116和更新的讀取閾值118生成替換默認讀取閾值120。
[0044]例如，讀取閾值生成器112可以生成更新讀取閾值118。讀取閾值更新器114可以接收更新讀取閾值118和默認讀取閾值116并執(zhí)行一個或多個操作，諸如更新讀取閾值118和默認讀取閾值116的加權和，以生成替換默認讀取閾值120。作為示例，加權和可以至少部分基于默認讀取閾值的先前的更新的計數(shù)310。作為另一示例，加權和可以至少部分基于移動平均值，其中移動平均值基于默認讀取閾值的先前的更新。例如，可以從歷史默認讀取閾值模塊320獲取默認讀取閾值的先前的更新?？梢愿鶕?jù)可以收斂到減少從存儲器104讀取的數(shù)據(jù)中的總體錯誤數(shù)量的值的閾值電壓執(zhí)行隨后的從存儲器104讀取數(shù)據(jù)。
[0045]參考圖4，示出使用默認讀取閾值從存儲器讀取數(shù)據(jù)，以及響應于遇到與使用默認讀取閾值從存儲器讀取的數(shù)據(jù)相關聯(lián)的錯誤校正編碼操作故障，在使用更新的讀取閾值從存儲器讀取數(shù)據(jù)之后，執(zhí)行使用替換讀取閾值的隨后的存儲器讀取的示例的圖被描繪并總體表示為400。如所示，可以使用不同的讀取閾值403、405、407和409讀取來自諸如存儲器104的存儲器的代表性字線402、404、406和408的數(shù)據(jù)。例如，可以使用默認讀取閾值403讀取第一字線402，并且可以使用默認讀取閾值403讀取第二字線404。為了說明，控制器106可以向存儲器104指示由存儲器104使用以讀取第一字線402和第二字線404中的數(shù)據(jù)的默認讀取閾值403。
[0046]響應于遇到與第二字線404對應的錯誤校正編碼(ECC)操作故障，其中ECC操作故障與使用默認讀取閾值403從第二字線404讀取的數(shù)據(jù)相關聯(lián)(即，在讀取的數(shù)據(jù)中錯誤太多)，可以使用更新的讀取閾值405讀取第二字線404。例如，讀取閾值生成器112可以生成用于讀取第二字線404的更新的讀取閾值405。
[0047]在使用更新的讀取閾值405讀取第二字線404之后，可以根據(jù)可以收斂到減少從存儲器104讀取的數(shù)據(jù)中的總體錯誤數(shù)量的值的閾值電壓執(zhí)行隨后的從存儲器104讀取數(shù)據(jù)。為了說明，可以通過替換默認讀取閾值407讀取第三字線406。可以由讀取閾值更新器114生成替換默認讀取閾值407，所述讀取閾值更新器114可以接收更新的讀取閾值405和默認讀取閾值403并可以執(zhí)行一個或多個操作，諸如更新的讀取閾值405和默認讀取閾值403的加權平均值，以生成替換默認讀取閾值407?？梢允褂锰鎿Q默認讀取閾值407執(zhí)行隨后的從存儲器104讀取數(shù)據(jù)，直到出現(xiàn)第二 ECC操作故障為止。
[0048]例如，可以使用替換默認讀取閾值407讀取第四字線408。響應于遇到第二 ECC操作故障，其中第二 ECC操作故障與使用替換默認讀取閾值407從第四字線408讀取的數(shù)據(jù)相關聯(lián)，可以使用另一更新的讀取閾值409讀取第四字線408?？梢允褂帽簧蔀橄蛑T如圖2的Vmean的均值收斂的替換默認讀取閾值執(zhí)行隨后的從存儲器讀取數(shù)據(jù)。
[0049]參考圖5，示出生成替換默認讀取閾值的方法的實施例的流程圖被描繪并總體表示為500?？梢栽跀?shù)據(jù)存儲設備的控制器中執(zhí)行方法500。數(shù)據(jù)存儲設備可以包括存儲器。例如，可以在圖1和圖3的數(shù)據(jù)存儲設備102中執(zhí)行所述方法。
[0050]在502，使用默認讀取閾值從數(shù)據(jù)存儲設備中的存儲器讀取數(shù)據(jù)。例如，控制器106可以被配置為使用默認讀取閾值116從存儲器104的存儲元件組110讀取數(shù)據(jù)。
[0051]在504，響應于遇到與使用默認讀取閾值從存儲器讀取的數(shù)據(jù)相關聯(lián)的錯誤校正編碼操作故障，使用更新的讀取閾值從存儲器讀取數(shù)據(jù)。例如，響應于在與代表性存儲元件組110對應的讀取的數(shù)據(jù)中檢測到太多錯誤，諸如在解碼讀取的數(shù)據(jù)時的ECC操作故障，讀取閾值生成器112可以生成更新讀取閾值118。
[0052]在506，替換默認讀取閾值至少部分基于默認讀取閾值和生成的更新的讀取閾值。例如，讀取閾值更新器114可以接收更新讀取閾值118和默認讀取閾值116并執(zhí)行一個或多個操作以確定替換默認讀取閾值120。例如，讀取閾值更新器114可以根據(jù)更新讀取閾值118和默認讀取閾值116的加權平均值生成替換默認讀取閾值120。
[0053]在508，向存儲器發(fā)送替換默認讀取閾值。在510，在使用更新的讀取閾值從存儲器讀取數(shù)據(jù)之后，使用替換默認讀取閾值執(zhí)行隨后的存儲器讀取。可以使用被生成為向諸如圖2的Vmean的均值收斂的替換默認讀取閾值120執(zhí)行隨后的從存儲器104讀取數(shù)據(jù)。
[0054]參考圖6，示出使用默認讀取閾值、更新的讀取閾值和替換默認讀取閾值從存儲器讀取數(shù)據(jù)的方法的實施例的流程圖被描繪并總體表示為600?？梢栽跀?shù)據(jù)存儲設備的控制器中執(zhí)行所述方法600。數(shù)據(jù)存儲設備可以包括存儲器。例如，可以在圖1和圖3的數(shù)據(jù)存儲設備102中執(zhí)行所述方法。
[0055]在602，可以向數(shù)據(jù)存儲設備中的存儲器發(fā)送第一命令，以使用默認讀取閾值讀取存儲器中的數(shù)據(jù)。例如，控制器106可以向存儲器104發(fā)送第一命令，以使用默認讀取閾值116從存儲器104的存儲元件組110中的特定字線讀取數(shù)據(jù)。
[0056]在604，可以遇到與存儲器的特定字線對應的錯誤校正編碼(ECC)操作故障，其中ECC操作故障與使用默認讀取閾值從存儲器讀取的數(shù)據(jù)相關聯(lián)。例如，ECC引擎330可以檢測與使用默認讀取閾值116讀取的存儲元件組110中的特定字線對應的讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤。ECC引擎330可以基于由在ECC引擎330處的ECC處理產(chǎn)生的解碼后的數(shù)據(jù)向讀取閾值生成器112提供錯誤指示332。
[0057]在606，可以向存儲器發(fā)送第二命令，以使用更新的讀取閾值讀取存儲器的特定字線。例如，控制器106可以向存儲器104發(fā)送第二命令，以使用由讀取閾值生成器112生成的更新讀取閾值118從存儲元件組110中的特定字線讀取數(shù)據(jù)。
[0058]在608，可以向存儲器發(fā)送第三命令，以使用替換默認讀取閾值讀取存儲器的另一字線，其中替換默認讀取閾值具有在默認讀取閾值和更新的讀取閾值之間的值。例如，在使用更新讀取閾值118讀取存儲元件組110中的特定字線之后，可以根據(jù)可以收斂到減少從存儲器104讀取的數(shù)據(jù)中的總體錯誤數(shù)量的值的閾值電壓執(zhí)行隨后的從存儲器104讀取數(shù)據(jù)。為了說明，可以通過替換默認讀取閾值120讀取存儲元件組110中的另一字線?？梢杂勺x取閾值更新器114生成替換默認讀取閾值120，所述讀取閾值更新器114可以接收更新讀取閾值118和默認讀取閾值116并執(zhí)行一個或多個操作，諸如更新讀取閾值118和默認讀取閾值116的加權平均值，以生成替換默認讀取閾值120。替換默認讀取閾值120可以具有在默認讀取閾值116和更新的讀取閾值118之間的值?？梢愿鶕?jù)可以收斂到減少從存儲器104讀取的數(shù)據(jù)中的總體錯誤數(shù)量的值的閾值電壓執(zhí)行隨后的從存儲器104讀取數(shù)據(jù)。
[0059]雖然這里描繪的各種組件被示出為塊組件并且以一般術語描述，但是這種組件可以包括被配置為使得諸如圖1和圖3的數(shù)據(jù)存儲設備102的數(shù)據(jù)存儲設備能夠執(zhí)行向這種組件賦予的特定功能的一個或多個微處理器、狀態(tài)機、或其他電路或者其任何組合。例如，圖1和圖3的讀取閾值更新器114可以表示生成替換讀取閾值120的諸如控制器、存儲器、狀態(tài)機、邏輯電路或其他結(jié)構(gòu)的物理組件。
[0060]可以使用被編程為使用例如默認讀取閾值116和更新的讀取閾值118的加權和生成替換讀取閾值120的微處理器或微控制器實現(xiàn)讀取閾值更新器114。在具體實施例中，控制器106包括執(zhí)行存儲在存儲器104的指令的處理器。可替換地，或此外，可以在諸如只讀存儲器(ROM)(未示出)的未作為存儲器104的部分的分開的存儲器位置處存儲由處理器執(zhí)行的可執(zhí)行指令。
[0061]在具體實施例中，數(shù)據(jù)存儲設備102可以是被配置為選擇性地耦接到一個或多個外部設備的便攜式設備。然而，在其他實施例中，數(shù)據(jù)存儲設備102可以附接或嵌入在一個或多個主機設備內(nèi)，諸如在便攜式通信設備的外殼內(nèi)。例如，數(shù)據(jù)存儲設備102可以在諸如無線電話、個人數(shù)字助理(PDA)、游戲設備或控制臺、便攜式導航設備、計算機或使用內(nèi)部非易失性存儲器的其他設備的封裝裝置內(nèi)。在具體實施例中，數(shù)據(jù)存儲設備102包括非易失性存儲器，諸如閃存(例如，NAND、N0R、多級單元(MLC)、分級位線NOR(DINOR)、AND、高電容耦合比(HiCR)、非對稱非接觸式晶體管(ACT)或其他閃存)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、只讀存儲器(ROM)、一次性可編程存儲器(OTP)或任何其他類型的存儲器。[0062]這里描述的實施例的說明意圖提供各種實施例的一般理解。本公開可以利用和推導出其他實施例，使得可以在不背離本公開的范圍的情況下進行結(jié)構(gòu)和邏輯代替和改變。本公開意圖覆蓋各種實施例的任何以及全部隨后的適應和變化。
[0063]上面公開的主題被認為是說明性的，而非限制性的，并且所附權利要求意圖覆蓋落在本公開的范圍內(nèi)的全部這種修改、增強和其他實施例。因此，在法律允許的最大程度內(nèi)，通過下列權利要求及其等效物的最寬泛的可允許的解釋來確定本發(fā)明的范圍，并且不應受限或限制于上述詳細描述。
【權利要求】
1.一種方法，包括: 在數(shù)據(jù)存儲設備的控制器中，其中所述數(shù)據(jù)存儲設備包括存儲器，執(zhí)行: 至少部分基于默認讀取閾值和更新的讀取閾值生成替換默認讀取閾值；以及 向所述存儲器發(fā)送所述替換默認讀取閾值。
2.如權利要求1所述的方法，其中生成替換默認讀取閾值包括執(zhí)行所述更新的讀取閾值和所述默認讀取閾值的加權和。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述加權和至少部分基于所述默認讀取閾值的先前的更新的計數(shù)。
4.如權利要求2所述的方法，其中所述加權和至少部分基于移動平均值，其中所述移動平均值基于所述默認讀取閾值的先前的更新。
5.如權利要求2所述的方法，其中所述加權和至少部分基于通過第一縮放系數(shù)縮放的所述更新的讀取閾值和通過第二縮放系數(shù)縮放的所述默認讀取閾值。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述第一縮放系數(shù)和所述第二縮放系數(shù)的總和等于1
7.如權利要求1所述的方法，其中響應于使用所述默認讀取閾值從所述存儲器讀取的數(shù)據(jù)的錯誤校正編碼故障生成所述更新的讀取閾值。
8.如權利要求1所述的方法，還包括: 使用所述默認讀取閾值從所述存儲器讀取數(shù)據(jù)； 響應于遇到與使用所述默認讀取閾值從所述存儲器讀取的數(shù)據(jù)相關聯(lián)的錯誤校正編碼操作故障，使用所述更新的讀取閾值從所述存儲器讀取所述數(shù)據(jù)；以及 在使用所述更新的讀取閾值從所述存儲器讀取所述數(shù)據(jù)之后，使用所述替換默認讀取閾值執(zhí)行隨后的存儲器讀取。
9.如權利要求1所述的方法，其中所述存儲器包括閃存。
10.一種方法，包括: 在數(shù)據(jù)存儲設備的控制器中，其中所述數(shù)據(jù)存儲設備包括存儲器，執(zhí)行: 向所述存儲器發(fā)送第一命令，以使用默認讀取閾值讀取數(shù)據(jù)； 遇到與所述存儲器的特定字線對應的錯誤校正編碼(ECC)操作故障，其中所述ECC操作故障與使用所述默認讀取閾值從所述存儲器讀取的數(shù)據(jù)相關聯(lián)； 向所述存儲器發(fā)送第二命令，以使用更新的讀取閾值讀取所述存儲器的特定字線；以及 向所述存儲器發(fā)送第三命令，以使用替換默認讀取閾值讀取所述存儲器的另一字線，其中所述替換默認讀取閾值具有在所述默認讀取閾值和所述更新的讀取閾值之間的值。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述替換默認讀取閾值與所述更新的讀取閾值和所述默認讀取閾值的加權和對應。
12.如權利要求11所述的方法，其中所述加權和至少部分基于所述默認讀取閾值的先前的更新的計數(shù)。
13.如權利要求11所述的方法，其中所述加權和至少部分基于移動平均值，其中所述移動平均值基于所述默認讀取閾值的先前的更新。
14.如權利要求11所述的方法，其中所述加權和至少部分基于通過第一縮放系數(shù)縮放的所述更新的讀取閾值和通過第二縮放系數(shù)縮放的所述默認讀取閾值。
15.一種數(shù)據(jù)存儲設備，包括: 存儲器；以及 控制器，其被配置為: 至少部分基于默認讀取閾值和更新的讀取閾值生成替換默認讀取閾值；以及 向所述存儲器發(fā)送所述替換默認讀取閾值。
16.如權利要求15所述的數(shù)據(jù)存儲設備，其中所述控制器被配置為執(zhí)行所述更新的讀取閾值和所述默認讀取閾值的加權和以生成所述替換默認讀取閾值。
17.如權利要求16所述的數(shù)據(jù)存儲設備，其中所述加權和至少部分基于所述默認讀取閾值的先前的更新的計數(shù)。
18.如權利要求16所述的數(shù)據(jù)存儲設備，其中所述加權和至少部分基于移動平均值，其中所述移動平均值基于所述默認讀取閾值的先前的更新。
19.如權利要求16所述的數(shù)據(jù)存儲設備，其中所述加權和至少部分基于通過第一縮放系數(shù)縮放的所述更新的讀取閾值和通過第二縮放系數(shù)縮放的所述默認讀取閾值。
20.如權利要求15所述的數(shù)據(jù)存儲設備，還包括錯誤校正編碼(ECC)引擎，其中所述控制器被配置為向所述ECC引擎提供從所述存儲器讀取的數(shù)據(jù)。
21.如權利要求20所述的數(shù)據(jù)存儲設備，還包括讀取閾值生成器，其被配置為響應于在解碼所述數(shù)據(jù)時的ECC操作故障，生成所述更新的讀取閾值。
22.—種數(shù)據(jù)存儲設備，包括: 存儲器，其具有多個字線；以及 控制器，其被配置為: 使得所述存儲器使用默認讀取閾值讀取數(shù)據(jù)； 響應于與所述存儲器的特定字線對應的錯誤校正編碼(ECC)操作故障，使得所述存儲器使用更新的讀取閾值讀取所述存儲器的特定字線，其中所述ECC操作故障與使用所述默認讀取閾值從所述存儲器讀取的數(shù)據(jù)相關聯(lián)； 使得所述存儲器使用替換默認讀取閾值讀取所述存儲器的另一字線，其中所述替換默認讀取閾值具有在所述默認讀取閾值和所述更新的讀取閾值之間的值。
23.如權利要求22所述的數(shù)據(jù)存儲設備，其中所述替換默認讀取閾值與所述更新的讀取閾值和所述默認讀取閾值的加權和對應。
24.如權利要求23所述的數(shù)據(jù)存儲設備，其中所述加權和至少部分基于所述默認讀取閾值的先前的更新的計數(shù)。
25.如權利要求23所述的數(shù)據(jù)存儲設備，其中所述加權和至少部分基于移動平均值，其中所述移動平均值基于所述默認讀取閾值的先前的更新。
26.如權利要求23所述的數(shù)據(jù)存儲設備，其中所述加權和至少部分基于通過第一縮放系數(shù)縮放的所述更新的讀取閾值和通過第二縮放系數(shù)縮放的所述默認讀取閾值。
【文檔編號】G11C16/26GK103975391SQ201280053546
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權日:2011年11月2日
【發(fā)明者】S.貞, S.程 申請人:桑迪士克科技股份有限公司