本發(fā)明是有關(guān)于一種存儲(chǔ)器的操作方法及應(yīng)用其存儲(chǔ)器裝置。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，閃存被廣泛地應(yīng)用在智能型手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)以及嵌入式多媒體卡(Embedded Multimedia Card，eMMC)的應(yīng)用當(dāng)中。為使快閃儲(chǔ)存系統(tǒng)具有更高的成本效益，采用多階存儲(chǔ)單元(Multi-Level-Cell，MLC)技術(shù)乃關(guān)鍵的一步，以于低制造成本下使存儲(chǔ)容量加倍。然而，相較于單階存儲(chǔ)單元(Single-Level-Cell)編程技術(shù)，MLC往往需要花費(fèi)較多的時(shí)間來(lái)編程數(shù)據(jù)。

因此，如何提供一種存儲(chǔ)器的操作方法及應(yīng)用其的存儲(chǔ)器裝置以改善對(duì)閃存的編程效率，乃目前業(yè)界所致力的課題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是有關(guān)于一種存儲(chǔ)器的操作方法及應(yīng)用其的存儲(chǔ)器裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種針對(duì)存儲(chǔ)器的操作方法。存儲(chǔ)器包括至少一存儲(chǔ)區(qū)塊，此至少一存儲(chǔ)區(qū)塊包括多個(gè)第一頁(yè)以及對(duì)應(yīng)于此些第一頁(yè)的多個(gè)第二頁(yè)，此操作方法包括以下步驟：依據(jù)此些第一頁(yè)的有效性信息，判斷此些第一頁(yè)中的一目標(biāo)第一頁(yè)是否為有效，其中此目標(biāo)第一頁(yè)是對(duì)應(yīng)此些第二頁(yè)中的一目標(biāo)第二頁(yè)；若目標(biāo)第一頁(yè)為有效，對(duì)目標(biāo)第二頁(yè)進(jìn)行第一類(lèi)型編程操作；若目標(biāo)第一頁(yè)為無(wú)效，對(duì)目標(biāo)第二頁(yè)進(jìn)行第二類(lèi)型編程操作。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種針對(duì)存儲(chǔ)器的操作方法。存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)區(qū)塊，存儲(chǔ)區(qū)塊包括第一子區(qū)塊以及第二子區(qū)塊，第一子區(qū)塊包括多個(gè)第一頁(yè)，第二子區(qū)塊包括分別對(duì)應(yīng)于此些第一頁(yè)的多個(gè)第二頁(yè)，此操作方法包括：依據(jù)此些第一頁(yè)的有效性信息，判斷此些第一頁(yè)中的一目標(biāo) 第一頁(yè)是否為有效，此目標(biāo)第一頁(yè)是對(duì)應(yīng)此些第二頁(yè)中的一目標(biāo)第二頁(yè)；若此目標(biāo)第一頁(yè)為無(wú)效，對(duì)此目標(biāo)第二頁(yè)進(jìn)行一類(lèi)單階存儲(chǔ)單元編程操作(SLC-like programming)。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提出一種存儲(chǔ)器裝置。存儲(chǔ)器裝置包括存儲(chǔ)器、第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊、第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊、有效信息記錄單元以及控制器。存儲(chǔ)器包括多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)塊，各存儲(chǔ)區(qū)塊包括多個(gè)第一頁(yè)以及對(duì)應(yīng)于此些第一頁(yè)的多個(gè)第二頁(yè)。第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊用以對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊進(jìn)行第一類(lèi)型編程操作。第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊用以對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊進(jìn)行第二類(lèi)型編程操作。有效信息記錄單元用以記錄第一頁(yè)的有效性信息?？刂破饔靡砸罁?jù)有效信息記錄單元所記錄的有效性信息，控制第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊以及第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊，以選擇性地對(duì)第二頁(yè)執(zhí)行第一類(lèi)型編程操作或第二類(lèi)型編程操作。

為了對(duì)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(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下：

附圖說(shuō)明

圖1繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的對(duì)多階存儲(chǔ)單元進(jìn)行一例示的第一類(lèi)型編程操作的示意圖。

圖2繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的第二類(lèi)型編程操作的示意圖。

圖3繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的執(zhí)行靜態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器裝置。

圖4(a)至圖4(c)繪示對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊以靜態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)進(jìn)行編程的例子。

圖5繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的執(zhí)行動(dòng)態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器裝置。

圖6(a)至圖6(c)繪示對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊以動(dòng)態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)進(jìn)行編程的例子。

【符號(hào)說(shuō)明】

300、500：存儲(chǔ)器裝置

302：存儲(chǔ)器

304：第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊

306：第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊

308：有效信息記錄單元

310：控制器

312：最后寫(xiě)入頁(yè)記錄表

514：低位數(shù)據(jù)頁(yè)分配表

BLC1～BLC100、BLCX：存儲(chǔ)區(qū)塊

P1～P8：頁(yè)

WL1～WL4：字線(xiàn)

BL1～BLM：位線(xiàn)

具體實(shí)施方式

以下是提出實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，實(shí)施例僅用以作為范例說(shuō)明，并不會(huì)限縮本發(fā)明欲保護(hù)的范圍。此外，實(shí)施例中的圖式是省略不必要的元件，以清楚顯示本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種存儲(chǔ)器的操作方法及相關(guān)的存儲(chǔ)器裝置，其涉及了兩種不同類(lèi)型的編程操作：第一類(lèi)型編程操作以及第二類(lèi)型編程操作。當(dāng)存儲(chǔ)區(qū)塊中的一頁(yè)(page)為有效時(shí)，其對(duì)應(yīng)的配對(duì)頁(yè)(paired page)是以被第一類(lèi)型的編程操作進(jìn)行編程；當(dāng)該頁(yè)為無(wú)效時(shí)，其對(duì)應(yīng)的配對(duì)頁(yè)是以第二類(lèi)型的編程操作進(jìn)行編程。由于第二類(lèi)型編程操作可提升編程速度并增加存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)可靠度，故可提升整體的編程效率。

圖1繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的對(duì)多階存儲(chǔ)單元(Multi-Level-Cell，MLC)進(jìn)行一例示的第一類(lèi)型編程操作的示意圖。第一類(lèi)型編程操作例如是典型針對(duì)MLC的編程操作。此編程操作分為兩階段以將數(shù)據(jù)寫(xiě)入一字線(xiàn)中的兩不同頁(yè)。在此例子中，第一被寫(xiě)入的頁(yè)稱(chēng)為“高位數(shù)據(jù)頁(yè)”，第二被寫(xiě)入相同字線(xiàn)的頁(yè)稱(chēng)為“低位數(shù)據(jù)頁(yè)”。在第一階段，高位數(shù)據(jù)頁(yè)的數(shù)據(jù)先被寫(xiě)入一字線(xiàn)。在第二階段，低位數(shù)據(jù)頁(yè)的數(shù)據(jù)被寫(xiě)入相同字線(xiàn)。因此，在圖1的例子中，高位數(shù)據(jù)頁(yè)需儲(chǔ)存數(shù)據(jù)“1”的存儲(chǔ)單元將維持原本的邏輯狀態(tài)(閾值電壓(Vt)狀態(tài))，而高位數(shù)據(jù)頁(yè)需儲(chǔ)存數(shù)據(jù)“0”的存儲(chǔ)單元將被編程至較高的閾值電壓。需注意的是，由于第一階段的最終閾值電壓分布是類(lèi)似于對(duì)一單階存儲(chǔ)單元(Single-Level-Cell，SLC)頁(yè)進(jìn)行編程后的分布，故此階段的編程速度相當(dāng)接近對(duì)SLC頁(yè)編程的速度。

在第二階段，為了將低位數(shù)據(jù)頁(yè)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入同字線(xiàn)中，MLC需以四個(gè)邏輯狀態(tài)來(lái)呈現(xiàn)2位的數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，目前處于邏輯狀態(tài)“1”且需另 儲(chǔ)存位數(shù)據(jù)“0”的存儲(chǔ)單元將會(huì)被編程至邏輯狀態(tài)“10”；而目前處于邏輯狀態(tài)“0”且需另儲(chǔ)存位數(shù)據(jù)“1”的存儲(chǔ)單元將會(huì)被編程至邏輯狀態(tài)“01”，以此類(lèi)推。

在圖1中，電壓Vpass為施加于非選字線(xiàn)上的柵極導(dǎo)通電壓。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)存儲(chǔ)區(qū)塊中的一頁(yè)要被編程或被讀取，其對(duì)應(yīng)的字線(xiàn)將被施加編程電壓或讀取(感測(cè))電壓。此時(shí)，在同一存儲(chǔ)區(qū)塊中的其他字線(xiàn)將被施加電壓Vpass以使電流通過(guò)同一存儲(chǔ)單元串(例如NAND存儲(chǔ)單元串)中的通道。由于閾值電壓被過(guò)度編程(over-programmed)而超過(guò)電壓Vpass的存儲(chǔ)單元將會(huì)阻斷對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元串的通道，進(jìn)而失能對(duì)存儲(chǔ)單元的編程及讀取操作，故電壓Vpass可決定各存儲(chǔ)單元閾值電壓的最大值。

假設(shè)在高位數(shù)據(jù)頁(yè)的數(shù)據(jù)仍為有效時(shí)，另一筆數(shù)據(jù)亦準(zhǔn)備好被編程至相同的實(shí)體位置，如前所述，此時(shí)需要四個(gè)邏輯狀態(tài)，也就是“11”、“10”、“00”及“01”，以供各存儲(chǔ)單元呈現(xiàn)2位的數(shù)據(jù)。因此，原本的兩個(gè)邏輯存儲(chǔ)單元分布“1”和“0”將進(jìn)一步地被編程至四個(gè)分布。在此例子中，編程驗(yàn)證電壓PV1用以決定邏輯狀態(tài)“10”的存儲(chǔ)單元分布的下限(low bound)。進(jìn)一步說(shuō)，原本在邏輯狀態(tài)“1”的存儲(chǔ)單元可例如透過(guò)增量步階脈沖編程(Incremental Step Pulse Programming，ISPP)程序以通過(guò)編程驗(yàn)證電壓PV1，進(jìn)而被編程至邏輯狀態(tài)“10”。同樣地，編程驗(yàn)證電壓PV2及PV3可用以決定邏輯狀態(tài)“00”及“01”的存儲(chǔ)單元分布下限。

需注意的是，由于閾值電壓的剩余窗空間(window)只有從邏輯狀態(tài)“0”的上限(high bound)至電壓Vpass，故編程時(shí)需采用具有小增量步階的ISPP程序，以降低鄰近存儲(chǔ)單元間不同邏輯狀態(tài)分布的重疊，并使所有的存儲(chǔ)單元可被編程至四種分布。一般而言，具有小增量步階的ISPP程序需要多次的編程擊發(fā)(shot)，以致于編程效率降低。因此，上述第一類(lèi)型編程操作在第二階段所花費(fèi)的時(shí)間通常較第一階段來(lái)得長(zhǎng)。

圖2繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的第二類(lèi)型編程操作的示意圖。首先，如同圖1所示，存儲(chǔ)單元的高位數(shù)據(jù)頁(yè)在第一階段是被編程至邏輯狀態(tài)“1”以及“0”。接著，當(dāng)系統(tǒng)信息傳遞至存儲(chǔ)器內(nèi)部，此高位數(shù)據(jù)頁(yè)中的數(shù)據(jù)可能會(huì)變成無(wú)效(例如原數(shù)據(jù)已被覆寫(xiě))。也就是說(shuō)，此高位數(shù)據(jù)頁(yè)將被虛擬地舍棄或篩除。此時(shí)，處在邏輯狀態(tài)“1”或“0”的存儲(chǔ)單元并無(wú)差別。接 著，在第二階段，低位數(shù)據(jù)頁(yè)數(shù)據(jù)是被編程至包含無(wú)效高位數(shù)據(jù)頁(yè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元。此時(shí)，由于原本處于邏輯狀態(tài)“1”或“0”的存儲(chǔ)單元是等同于處在相同的邏輯狀態(tài)，故接下來(lái)低位數(shù)據(jù)頁(yè)中應(yīng)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)”1”的存儲(chǔ)單元將維持原本的閾值電壓狀態(tài)，而低位數(shù)據(jù)頁(yè)應(yīng)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)”0”的存儲(chǔ)單元將被編程至新的邏輯狀態(tài)“1”的上限以及電壓Vpass間的剩余窗空間。如圖2所示，欲儲(chǔ)存低數(shù)據(jù)位頁(yè)數(shù)據(jù)“0”的存儲(chǔ)單元(原本在邏輯狀態(tài)“1”或“0”)是被編程，直到對(duì)應(yīng)的閾值電壓超過(guò)編程驗(yàn)證電壓PV4。透過(guò)上述機(jī)制，第二類(lèi)型編程操作如同進(jìn)行SLC編程操作，其可達(dá)到比MLC編程操作更快的編程速度。因此，就一方面而言，第二類(lèi)型編程可被視為一種類(lèi)SLC編程操作。需注意的是，本發(fā)明并不限在第一階段中對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊中的高位數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行編程，并在第二階段中對(duì)相應(yīng)的低位數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行編程。更通常地說(shuō)，本發(fā)明所提出的編程操作亦可應(yīng)用在第一階段中對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊中的一頁(yè)寫(xiě)入一數(shù)據(jù)，并在第二階段中對(duì)其相應(yīng)的配對(duì)頁(yè)寫(xiě)入另一數(shù)據(jù)。上述的頁(yè)可包含于存儲(chǔ)區(qū)塊中第一子區(qū)塊(例如上半子區(qū)塊)，對(duì)應(yīng)于該頁(yè)的配對(duì)頁(yè)可包含于該存儲(chǔ)區(qū)塊中第二子區(qū)塊(例如下半子區(qū)塊)。頁(yè)的數(shù)據(jù)與配對(duì)頁(yè)的數(shù)據(jù)例如皆被編程至同一條字線(xiàn)。

本發(fā)明所提供的存儲(chǔ)器的操作方法及相關(guān)的存儲(chǔ)器裝置可在一字線(xiàn)的高位數(shù)據(jù)頁(yè)的數(shù)據(jù)為無(wú)效時(shí)，以第二類(lèi)型編程操作對(duì)相同字線(xiàn)上的低位數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行編程，藉此提升整體的編程速度及效率。以下，是提出兩種不同的編程設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步闡明第二類(lèi)型編程操作的應(yīng)用。

一、靜態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)

在靜態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)中，存儲(chǔ)區(qū)塊中的高位數(shù)據(jù)頁(yè)會(huì)先依照一第一預(yù)定順序被編程，在完成對(duì)此些高位數(shù)據(jù)頁(yè)的編程后，對(duì)應(yīng)于此些高位數(shù)據(jù)頁(yè)的低位數(shù)據(jù)頁(yè)將依照一第二預(yù)定順序被編程。第一預(yù)定順序與第二預(yù)定順序可以相同或不相同。

圖3繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的執(zhí)行靜態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器裝置300。存儲(chǔ)器裝置300包括存儲(chǔ)器302、第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊304、第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306、有效信息記錄單元308以及控制器310。

存儲(chǔ)器302例如是NAND閃存或任一形式的儲(chǔ)存裝置。存儲(chǔ)器302可包括多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)塊BLC1～BLCX，各存儲(chǔ)區(qū)塊包括N條字線(xiàn)(如圖3中 N＝4)。各條字線(xiàn)包括M個(gè)存儲(chǔ)單元(連接M條位線(xiàn))。假設(shè)一頁(yè)包括M個(gè)存儲(chǔ)單元，此頁(yè)是作為讀/寫(xiě)操作的基本單元。在一條字線(xiàn)中儲(chǔ)存兩頁(yè)的數(shù)據(jù)相當(dāng)于在相同的字線(xiàn)上的各存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存2位的數(shù)據(jù)。如前所述，第一寫(xiě)入頁(yè)是一高位數(shù)據(jù)頁(yè)，第二寫(xiě)入頁(yè)是一低位數(shù)據(jù)頁(yè)。

第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊304用以對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊BLC1～BLCX執(zhí)行典型/默認(rèn)的存儲(chǔ)器讀取、編程以及擦除功能。舉例來(lái)說(shuō)，第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊304可對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊中的目標(biāo)高/低位數(shù)據(jù)頁(yè)執(zhí)行如圖1所示的第一類(lèi)型的存儲(chǔ)器功能。

第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306用以對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊BLC1～BLCX進(jìn)行第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能，像是類(lèi)SLC讀取功能、類(lèi)SLC編程功能以及修整(trim)功能。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)臀粩?shù)據(jù)頁(yè)在相同存儲(chǔ)單元中所對(duì)應(yīng)的高位數(shù)據(jù)頁(yè)的數(shù)據(jù)為無(wú)效時(shí)，第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306可利用如圖2所示的第二類(lèi)型編程操作對(duì)此些低位數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行編程。修整功能用以使像是快閃轉(zhuǎn)換層(flash translation layer)或快閃文件系統(tǒng)(flash file system)等較上層的虛擬層提供第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306關(guān)于頁(yè)數(shù)據(jù)的映像信息，讓有效信息記錄單元308可維持各頁(yè)的有效性信息。

有效信息記錄單元308用以記錄高位數(shù)據(jù)頁(yè)的有效性信息。有效信息記錄單元308可透過(guò)查閱表、列表或其它儲(chǔ)存媒體的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。有效性信息是可指示哪些高位數(shù)據(jù)頁(yè)是無(wú)效的。在一實(shí)施例中，若一高位數(shù)據(jù)頁(yè)并未被編程入數(shù)據(jù)(閑置)，在編程對(duì)應(yīng)該高位數(shù)據(jù)頁(yè)的低位數(shù)據(jù)頁(yè)時(shí)，控制器310會(huì)將該高位數(shù)據(jù)頁(yè)設(shè)定為無(wú)效頁(yè)。一般而言，有效信息記錄單元308只需記錄高位數(shù)據(jù)頁(yè)的有效性信息，但本發(fā)明并不限于此。

控制器310可依據(jù)有效信息記錄單元308所記錄的有效性信息，控制第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊304以及第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306，以選擇性地執(zhí)行第一類(lèi)型編程操作或第二類(lèi)型編程操作。在一實(shí)施例中，控制器310可依據(jù)高位數(shù)據(jù)頁(yè)的有效性信息，判斷一高位數(shù)據(jù)頁(yè)是否為有效。若此高位數(shù)據(jù)頁(yè)為有效，控制器310會(huì)將此高位數(shù)據(jù)頁(yè)所對(duì)應(yīng)的低位數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行第一類(lèi)型編程操作(例如典型的MLC編程)。反之，若此高位數(shù)據(jù)頁(yè)為無(wú)效，控制器310將對(duì)此高位數(shù)據(jù)頁(yè)所對(duì)應(yīng)的低位數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行第二類(lèi)型編程操作(例如類(lèi)SLC編程)。

舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)一低位數(shù)據(jù)頁(yè)所對(duì)應(yīng)的高位數(shù)據(jù)頁(yè)為無(wú)效，控制器310可控制第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306執(zhí)行類(lèi)SLC編程功能以對(duì)此低位數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行編程。對(duì)于被執(zhí)行SLC編程功能的低位數(shù)據(jù)頁(yè)，控制器310可控制第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306執(zhí)行對(duì)應(yīng)的類(lèi)SLC讀取功能以對(duì)其進(jìn)行讀取。

在一實(shí)施例中，存儲(chǔ)器裝置300更包括一最后寫(xiě)入頁(yè)記錄表(Last Written Page Table，LWPT)312，用以記錄存儲(chǔ)區(qū)塊BLC1～BLCX中的最后寫(xiě)入頁(yè)的編號(hào)。

可以理解的是，存儲(chǔ)器裝置300的上述元件，像是第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊304、第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306、有效信息記錄單元308、控制器310以及最后寫(xiě)入頁(yè)記錄表312可以軟件、固件或硬件(例如處理器、微處理器、邏輯電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一實(shí)施例中，第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊304、第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306、有效信息記錄單元308、控制器310以及最后寫(xiě)入頁(yè)記錄表312可實(shí)現(xiàn)在一存儲(chǔ)器技術(shù)裝置層(Memory Technology Device Layer)當(dāng)中，但本發(fā)明并不以此為限，此些元件亦可實(shí)現(xiàn)于存儲(chǔ)器302內(nèi)，或是存儲(chǔ)器裝置300的其他任一虛擬層當(dāng)中。

在靜態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)中，各個(gè)頁(yè)會(huì)被靜態(tài)地編程至一固定位置。如圖3所示，存儲(chǔ)區(qū)塊BLC100包括4條字線(xiàn)WL1～WL4，各條字線(xiàn)包括一頁(yè)的存儲(chǔ)單元。其中，此些存儲(chǔ)單元可被編程入兩頁(yè)的數(shù)據(jù)。在此例子中，高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)1～P4是分別被配至字線(xiàn)WL1～WL4，而相應(yīng)的低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)5～P6亦分別被配至字線(xiàn)WL1～WL4。就邏輯的角度來(lái)看，存儲(chǔ)區(qū)塊BLC100中的頁(yè)P(yáng)1、P2、P4及P5已經(jīng)被編程入用戶(hù)數(shù)據(jù)；對(duì)應(yīng)地，從實(shí)體的角度來(lái)看，存儲(chǔ)區(qū)塊BLC100中這四頁(yè)的數(shù)據(jù)是分別被編程至字線(xiàn)WL1、WL2及WL4的高位數(shù)據(jù)頁(yè)位置、以及字線(xiàn)WL1的低位數(shù)據(jù)位置。高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)1～P4的有效性信息被記錄在有效信息記錄單元308當(dāng)中。在此例子中，包含無(wú)效數(shù)據(jù)(例如過(guò)期數(shù)據(jù))的高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)1及P4會(huì)被標(biāo)記為無(wú)效，而未被寫(xiě)入用戶(hù)數(shù)據(jù)的高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)3在對(duì)其它頁(yè)(例如具有較高頁(yè)編號(hào)的頁(yè)P(yáng)4)的編程之后同樣會(huì)被視為無(wú)效。這是因?yàn)樵诖蠖嗟腗LC閃存規(guī)格中，存儲(chǔ)區(qū)塊中的頁(yè)是以頁(yè)編號(hào)順序依序地被編程。此外，由于目前在存儲(chǔ)區(qū)塊BLC100中最后被寫(xiě)入的頁(yè)是P5，故頁(yè)P(yáng)5的編號(hào)(例如“5”)將對(duì)應(yīng)地保存在最后寫(xiě)入頁(yè)記錄表312當(dāng)中。

為讓低位數(shù)據(jù)頁(yè)可采用類(lèi)SLC編程功能進(jìn)行編程以加快整體編程速度，存儲(chǔ)區(qū)塊(如BLC100)中上半?yún)^(qū)塊中的頁(yè)(如頁(yè)P(yáng)1～P4)是先分別被編程至不同的字線(xiàn)WL1～WL4。之后，再依據(jù)頁(yè)P(yáng)1～P4的有效性信息，適應(yīng)性地對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊中下半?yún)^(qū)塊中的頁(yè)(如圖3中的頁(yè)P(yáng)5～P8)采用類(lèi)SLC編程操作。

請(qǐng)參考圖4(a)至圖4(c)，其繪示對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊以靜態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)進(jìn)行編程的例子。如圖4(a)所示，高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)1、P2、P4是先依序地被編程至位線(xiàn)WL1、WL2及WL4。由于高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)1是被修整功能標(biāo)記為無(wú)效，其對(duì)應(yīng)的低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)5是透過(guò)類(lèi)SLC編程功能而被編程至相同的位線(xiàn)WL1。之后，任何對(duì)低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)5的讀取要求是由第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306中的類(lèi)SLC讀取功能來(lái)負(fù)責(zé)，以提供相應(yīng)的讀取電壓。

接著，如圖4(b)所示，若寫(xiě)入要求被派送至存儲(chǔ)區(qū)塊BLC100的低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)6，由于低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)6所對(duì)應(yīng)的高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)2目前包含有效數(shù)據(jù)，故第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊304將服務(wù)此要求以對(duì)低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)6執(zhí)行第一類(lèi)型的編程操作(如典型的編程功能)。然后，如圖4(b)和4(c)圖所示，若接著有其他的寫(xiě)入要求被派送至低數(shù)據(jù)位頁(yè)P(yáng)7及P8，第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306將分別對(duì)頁(yè)P(yáng)7、P8執(zhí)行類(lèi)SLC編程操作以將頁(yè)P(yáng)7編程至字線(xiàn)WL3并將頁(yè)P(yáng)8編程至字線(xiàn)WL4。這是因?yàn)樽志€(xiàn)WL3及WL4上的相關(guān)高位數(shù)據(jù)頁(yè)(頁(yè)P(yáng)3及P4)為無(wú)效頁(yè)。

二、動(dòng)態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)

由于有效的高位數(shù)據(jù)頁(yè)在其對(duì)應(yīng)的低位數(shù)據(jù)頁(yè)需要被編程時(shí)有可能會(huì)變成無(wú)效頁(yè)，在動(dòng)態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)中，控制器310會(huì)先將低位數(shù)據(jù)頁(yè)編程至具有無(wú)效高位數(shù)據(jù)頁(yè)的字線(xiàn)，以進(jìn)一步增加對(duì)低位數(shù)據(jù)頁(yè)使用第二類(lèi)型編程操作(例如類(lèi)SLC編程操作)的機(jī)會(huì)。舉例來(lái)說(shuō)，若存儲(chǔ)區(qū)塊中的高位數(shù)據(jù)頁(yè)包括一無(wú)效的高位數(shù)據(jù)頁(yè)以及一有效的高位數(shù)據(jù)頁(yè)，在對(duì)其它對(duì)應(yīng)有效高位數(shù)據(jù)頁(yè)的低位數(shù)據(jù)頁(yè)編程之前，控制器310將優(yōu)先對(duì)相應(yīng)于無(wú)效高位數(shù)據(jù)頁(yè)的低位數(shù)據(jù)頁(yè)執(zhí)行第二類(lèi)型編程操作(例如類(lèi)SLC編程操作)。

圖5繪示繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的執(zhí)行動(dòng)態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器裝置500。存儲(chǔ)器裝置500與存儲(chǔ)器裝置300的主要差別在于，存儲(chǔ)器裝置500更包括一低位數(shù)據(jù)頁(yè)分配表(Low Page Allocation Table，LPAT)514。 低數(shù)據(jù)位頁(yè)分配表514用以?xún)?chǔ)存存儲(chǔ)區(qū)塊中各低位數(shù)據(jù)頁(yè)所對(duì)應(yīng)的字線(xiàn)編號(hào)，以支持將低位數(shù)據(jù)頁(yè)動(dòng)態(tài)地編程至任意的字線(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)邏輯上存儲(chǔ)區(qū)塊BLC100的低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)5的數(shù)據(jù)是被編程至實(shí)體上的字線(xiàn)WL1，此時(shí)低位數(shù)據(jù)頁(yè)分配表514會(huì)將對(duì)應(yīng)的字線(xiàn)位置(例如存儲(chǔ)區(qū)塊BLC的字線(xiàn)WL1)填入頁(yè)P(yáng)5的字段當(dāng)中。

請(qǐng)參考圖6(a)至圖6(c)，其繪示對(duì)存儲(chǔ)區(qū)塊執(zhí)行動(dòng)態(tài)類(lèi)SLC設(shè)計(jì)的例子。如圖6(a)所示，若寫(xiě)入要求被派送至低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)6，此低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)6的數(shù)據(jù)將會(huì)被編程至字線(xiàn)WL3而非字線(xiàn)WL2。這是因?yàn)樽志€(xiàn)WL3的高位數(shù)據(jù)頁(yè)尚未被寫(xiě)入數(shù)據(jù)(即閑置頁(yè))，故被視為無(wú)效頁(yè)，且字線(xiàn)WL2的高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)2目前包含有效的數(shù)據(jù)。此時(shí)，低位數(shù)據(jù)頁(yè)分配表514會(huì)把被編程的字線(xiàn)的對(duì)應(yīng)編號(hào)“3”儲(chǔ)存于低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)6的字段中。

之后，如圖6(b)所示，若下一個(gè)寫(xiě)入要求數(shù)據(jù)被派送至低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)7，控制器310將持續(xù)搜索包含無(wú)效高位數(shù)據(jù)頁(yè)的字線(xiàn)。在此例子中，由于字線(xiàn)WL2的高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)2仍然是有效的，且字線(xiàn)WL4的高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)4是無(wú)效的，故控制器310將選擇字線(xiàn)WL4寫(xiě)入低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)7的數(shù)據(jù)。

最后，若寫(xiě)入要求數(shù)據(jù)被派送至存儲(chǔ)區(qū)塊BLC100的低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)8，且字線(xiàn)WL2的高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)2已經(jīng)變成無(wú)效，控制器310可控制第二類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊306以類(lèi)SLC編程功能對(duì)低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)8進(jìn)行編程；反之，若字線(xiàn)WL2的高位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)2仍為有效，控制器310可控制第一類(lèi)型存儲(chǔ)器功能模塊304以典型或默認(rèn)的編程功能對(duì)低位數(shù)據(jù)頁(yè)P(yáng)8進(jìn)行編程。

在一實(shí)施例中，控制器310可通過(guò)安排對(duì)高位數(shù)據(jù)頁(yè)寫(xiě)入的內(nèi)容，以增加高位數(shù)據(jù)頁(yè)變?yōu)闊o(wú)效頁(yè)的可能性，藉此提升對(duì)低位數(shù)據(jù)頁(yè)使用類(lèi)SLC功能(例如類(lèi)SLC編程)的機(jī)會(huì)。舉例來(lái)說(shuō)，在對(duì)高位數(shù)據(jù)頁(yè)寫(xiě)入其他數(shù)據(jù)(例如更新頻率較低的冷數(shù)據(jù)(Cold Data))前，控制器310可優(yōu)先將熱數(shù)據(jù)(即具有較高更新頻率的數(shù)據(jù))寫(xiě)入高位數(shù)據(jù)頁(yè)，使得編程后的高位數(shù)據(jù)頁(yè)容易成為無(wú)效頁(yè)，藉此提升對(duì)低位數(shù)據(jù)頁(yè)使用類(lèi)SLC功能的機(jī)會(huì)。

綜上所述，本發(fā)明所提供的存儲(chǔ)器的操作方法及相關(guān)的存儲(chǔ)器裝置可在字線(xiàn)上的高位數(shù)據(jù)頁(yè)數(shù)據(jù)為無(wú)效時(shí)，以第二類(lèi)型編程操作對(duì)相同字線(xiàn)上的低位數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行編程，藉此提升整體的編程速度及效率。此外，本發(fā)明更可透過(guò)優(yōu)先將低位數(shù)據(jù)頁(yè)編程至包含無(wú)效高位頁(yè)數(shù)據(jù)或尚未寫(xiě)入用戶(hù) 數(shù)據(jù)的字線(xiàn)，或是優(yōu)先將熱數(shù)據(jù)編程至高位數(shù)據(jù)頁(yè)，藉此提高使用第二類(lèi)型編程操作的機(jī)會(huì)。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，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(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。