本發(fā)明是有關(guān)于一種存儲器管理技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種存儲器管理方法、存儲器儲存裝置及存儲器控制電路單元。

背景技術(shù)：

數(shù)字相機(jī)、移動(dòng)電話與MP3播放器在這幾年來的成長十分迅速，使得消費(fèi)者對儲存媒體的需求也急速增加。由于快閃存儲器(例如，快閃存儲器)具有數(shù)據(jù)非易失性、省電、體積小等特性，所以非常適合內(nèi)建于上述所舉例的各種可攜式多媒體裝置中。

一般來說，在混合模式(hybrid mode)的快閃存儲器中，某些存儲單元被定義為以一個(gè)存儲單元為單位來儲存兩或三個(gè)比特(也可稱為位(digit))，并且其中的某些存儲單元?jiǎng)t被定義為以一個(gè)存儲單元為單位來儲存一個(gè)比特。例如，某些實(shí)體區(qū)塊會(huì)被設(shè)計(jì)成用于在其中的每一個(gè)存儲單元儲存兩或三個(gè)比特，以及另一些實(shí)體區(qū)塊則被設(shè)計(jì)成用于在其中的每一個(gè)存儲單元儲存單一比特。在一般情況下，若某一個(gè)實(shí)體區(qū)塊內(nèi)的某些存儲單元具有較差的可靠度而在同一實(shí)體區(qū)塊內(nèi)的另一些存儲單元仍具有很好的可靠度，則此實(shí)體區(qū)塊內(nèi)的所有的存儲單元往往會(huì)被統(tǒng)一配置為僅在每一個(gè)存儲單元中儲存單一個(gè)比特，從而增強(qiáng)此實(shí)體區(qū)塊的可靠度。但是，這樣的做法可能會(huì)造成數(shù)據(jù)容量的浪費(fèi)，因?yàn)槟承┚哂羞€不錯(cuò)的可靠度的存儲單元仍然可以分別用來儲存多個(gè)比特。因此，如何設(shè)計(jì)一個(gè)方式來克服上述物理限制并可同時(shí)改善存儲單元的可靠度是在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的一個(gè)重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種存儲器管理方法、存儲器儲存裝置及存儲器控制電路單元，可在不大幅犧牲可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊的容量下改善存儲單元的可靠度。

本發(fā)明的一范例實(shí)施例提供一種存儲器管理方法，其用于可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊，所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊包括多個(gè)存儲單元，所述存儲器管理方法包括：獲得所述存儲單元的第一臨界電壓分布；將所述存儲單元的所述第一臨界電壓分布分組成多個(gè)第一臨界電壓群組；獲得所述存儲單元的第二臨界電壓分布；將所述存儲單元的所述第二臨界電壓分布分組成多個(gè)第二臨界電壓群組，其中所述第一臨界電壓群組的端點(diǎn)臨界電壓低于所述第二臨界電壓群組的端點(diǎn)臨界電壓；若所述存儲單元中的第一存儲單元的第一臨界電壓對(pair)屬于所述第一臨界電壓群組中的第一群組和所述第二臨界電壓群組中的第一群組，將所述第一存儲單元分配到第一虛擬區(qū)塊，使得所述第一存儲單元操作在M階存儲單元模式；以及若所述存儲單元中的第二存儲單元的第二臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第二群組和所述第二臨界電壓群組中的第二群組，將所述第二存儲單元分配到第二虛擬區(qū)塊，使得所述第二存儲單元操作在N階存儲單元模式；其中所述第一臨界電壓群組中的所述第二群組的端點(diǎn)臨界電壓低于所述第一臨界電壓群組的所述第一群組的端點(diǎn)臨界電壓，其中所述第二臨界電壓群組中的所述第二群組的端點(diǎn)臨界電壓高于所述第二臨界電壓群組中的所述第一群組的端點(diǎn)臨界電壓，其中M和N皆為大于1的正整數(shù)，并且N大于M。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，獲得所述存儲單元的所述第一臨界電壓分布的步驟包括：抹除所述存儲單元并且記錄每一個(gè)被抹除的存儲單元的最抹除臨界電壓，其中獲得所述存儲單元的所述第二臨界電壓分布的步驟包括：程序化所述存儲單元并且記錄每一個(gè)被程序化的存儲單元的最程序化臨界電壓。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲單元是位于所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊中的至少一第一實(shí)體單元，其中所述存儲器管理方法還包括：將對應(yīng)于所述存儲單元的至少一地址的分組信息儲存在所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊中的至少一第二實(shí)體單元，其中所述第二實(shí)體單元的可靠度高于所述第一實(shí)體單元的可靠度。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲器管理方法還包括：若所述存儲單元中的第三存儲單元的第三臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第三群組和所述第二臨界電壓群組中的第三群組，則將所述第三存儲單元分配 到第三虛擬區(qū)塊，使得所述第三存儲單元操作在Q階存儲單元模式，其中所述第一臨界電壓群組中的所述第三群組的端點(diǎn)臨界電壓低于所述第一臨界電壓群組中的所述第一群組的端點(diǎn)臨界電壓，其中所述第二臨界電壓群組中的所述第三群組的端點(diǎn)臨界電壓高于或等于所述第二臨界電壓群組中的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓，其中Q是小于N并且大于M的正整數(shù)。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲器管理方法還包括：若所述存儲單元中的第四存儲單元的第四臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第四群組和所述第二臨界電壓群組中的第四群組，則將所述第四存儲單元分配到所述第三虛擬區(qū)塊，使得所述第四存儲單元操作在所述Q階存儲單元模式，其中所述第一臨界電壓群組中的所述第四群組的端點(diǎn)臨界電壓低于或等于所述第一臨界電壓群組中的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓，其中所述第二臨界電壓群組中的所述第四群組的端點(diǎn)臨界電壓高于所述第二臨界電壓群組中的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲器管理方法還包括：分析所述存儲單元的所述第一臨界電壓分布以及所述存儲單元的所述第二臨界電壓分布；以及根據(jù)分析結(jié)果來決定所述第一臨界電壓群組的第一數(shù)量以及所述第二臨界電壓群組的第二數(shù)量。

本發(fā)明的另一范例實(shí)施例提供一種存儲器儲存裝置，其包括連接接口單元、可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊及存儲器控制電路單元。所述連接接口單元用以電性連接至主機(jī)系統(tǒng)。所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊包括多個(gè)存儲單元。所述存儲器控制電路單元電性連接至所述連接接口單元以及所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊，其中所述存儲器控制電路單元用以獲得所述存儲單元的第一臨界電壓分布，其中所述存儲器控制電路單元還用以將所述存儲單元的第一臨界電壓分布分組成多個(gè)第一臨界電壓群組，其中所述存儲器控制電路單元還用以獲得所述存儲單元的第二臨界電壓分布，其中所述存儲器控制電路單元還用以將所述存儲單元的第二臨界電壓分布分組成多個(gè)第二臨界電壓群組，其中所述第一臨界電壓群組的端點(diǎn)臨界電壓低于所述第二臨界電壓群組的端點(diǎn)臨界電壓，其中若所述存儲單元中的第一存儲單元的第一臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第一群組以及所述第二臨界電壓群組中的第一群組，所述存儲器控制電路單元還用以將所述第一存儲單元分 配到第一虛擬區(qū)塊，使得所述第一存儲單元操作在M階存儲單元模式，其中若所述存儲單元中的第二存儲單元的第二臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第二群組以及所述第二臨界電壓群組中的第二群組，所述存儲器控制電路單元還用以將所述第二存儲單元分配到第二虛擬區(qū)塊，使得所述第二存儲單元操作在N階存儲單元模式，其中所述第一臨界電壓群組中的所述第二群組的端點(diǎn)臨界電壓低于所述第一臨界電壓群組中的所述第一群組的端點(diǎn)臨界電壓，其中所述第二臨界電壓群組中的所述第二群組的端點(diǎn)臨界電壓高于所述第二臨界電壓群組中的所述第一群組的端點(diǎn)臨界電壓，其中M和N皆為大于1的正整數(shù)，并且N大于M。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲器控制電路單元獲得所述存儲單元的所述第一臨界電壓分布的操作包括：抹除所述存儲單元并且記錄每一個(gè)被抹除的存儲單元的最抹除臨界電壓，其中所述存儲器控制電路單元獲得所述存儲單元的所述第二臨界電壓分布的操作包括：程序化所述存儲單元并且記錄每一個(gè)被程序化的存儲單元的最程序化臨界電壓。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲單元是位于所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊中的至少一第一實(shí)體單元，其中所述存儲器控制電路單元還用以將對應(yīng)于所述存儲單元的至少一地址的分組信息儲存在所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊中的至少一第二實(shí)體單元，其中所述第二實(shí)體單元的可靠度高于所述第一實(shí)體單元的可靠度。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，若所述存儲單元中的第三存儲單元的第三臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第三群組和所述第二臨界電壓群組中的第三群組，所述存儲器控制電路單元還用以將所述第三存儲單元分配到第三虛擬區(qū)塊，使得所述第三存儲單元操作在Q階存儲單元模式，其中所述第一臨界電壓群組中的所述第三群組的端點(diǎn)臨界電壓低于所述第一臨界電壓群組中的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓，其中所述第二臨界電壓群組中的所述第三群組的端點(diǎn)臨界電壓高于或等于所述第二臨界電壓群組中的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓，其中Q是小于N并且大于M的正整數(shù)。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，若所述存儲單元中的第四存儲單元的第四臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第四群組和所述第二臨界電壓群組中的第四群組，所述存儲器控制電路單元還用以將所述第四存儲單元分配 到所述第三虛擬區(qū)塊，使得所述第四存儲單元操作在所述Q階存儲單元模式，其中所述第一臨界電壓群組中的所述第四群組的端點(diǎn)臨界電壓低于或等于所述第一臨界電壓群組中的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓，其中該些第二臨界電壓群組中的所述第四群組的端點(diǎn)臨界電壓高于所述第二臨界電壓群組中的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲器控制電路單元還用以分析所述存儲單元的所述第一臨界電壓分布以及所述存儲單元的所述第二臨界電壓分布，其中所述存儲器控制電路單元還用以根據(jù)分析結(jié)果來決定所述第一臨界電壓群組的第一數(shù)量以及所述第二臨界電壓群組的第二數(shù)量。

本發(fā)明的另一范例實(shí)施例提供一種存儲器控制電路單元，其用以控制可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊，所述存儲器控制電路單元包括主機(jī)接口、存儲器接口及存儲器管理電路。所述主機(jī)接口用以電性連接至主機(jī)系統(tǒng)。所述存儲器接口用以電性連接至所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊，其中所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊包括多個(gè)存儲單元。所述存儲器管理電路電性連接至所述主機(jī)接口以及所述存儲器接口，其中所述存儲器管理電路用以獲得所述存儲單元的第一臨界電壓分布，其中所述存儲器管理電路還用以將所述存儲單元的所述第一臨界電壓分布分組成多個(gè)第一臨界電壓群組，其中所述存儲器管理電路還用以獲得所述存儲單元的第二臨界電壓分布，其中所述存儲器管理電路還用以將所述存儲單元的所述第二臨界電壓分布分組成多個(gè)第二臨界電壓群組，其中所述第一臨界電壓群組的端點(diǎn)臨界電壓低于所述第二臨界電壓群組的端點(diǎn)臨界電壓，其中若所述存儲單元中的第一存儲單元的第一臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第一群組以及所述第二臨界電壓群組中的第一群組，所述存儲器管理電路還用以將所述第一存儲單元分配到第一虛擬區(qū)塊，使得所述第一存儲單元操作在M階存儲單元模式，其中若所述存儲單元中的第二存儲單元的第二臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第二群組以及所述第二臨界電壓群組中的第二群組，所述存儲器管理電路還用以將所述第二存儲單元分配到第二虛擬區(qū)塊，使得所述第二存儲單元操作在N階存儲單元模式，其中所述第一臨界電壓群組中的所述第二群組的端點(diǎn)臨界電壓低于所述第一臨界電壓群組中的所述第一群組的端點(diǎn)臨界電壓，其中所述第二臨界電壓群組中的所述第二群組的端點(diǎn)臨界電壓高于所述 第二臨界電壓群組中的所述第一群組的端點(diǎn)臨界電壓，其中M和N皆為大于1的正整數(shù)，并且N大于M。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲單元的所述第一臨界電壓分布是所述存儲單元的最抹除(most-erased)臨界電壓分布，所述存儲單元的所述第二臨界電壓分布是所述存儲單元的最程序化(most-programmed)臨界電壓分布。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲器管理電路獲得所述存儲單元的所述第一臨界電壓分布的操作包括：抹除所述存儲單元并且記錄每一個(gè)被抹除的存儲單元的最抹除臨界電壓，所述存儲器控制電路單元獲得所述存儲單元的所述第二臨界電壓分布的操作包括：程序化所述存儲單元并且記錄每一個(gè)被程序化的存儲單元的最程序化臨界電壓。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲單元位于所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊中的至少一第一實(shí)體單元，其中所述存儲器管理電路還用以將對應(yīng)于所述存儲單元的至少一地址的分組信息儲存在所述可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊中的至少一第二實(shí)體單元，其中所述第二實(shí)體單元的可靠度高于所述第一實(shí)體單元的可靠度。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，若所述存儲單元中的第三存儲單元的第三臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第三群組和所述第二臨界電壓群組中的第三群組，所述存儲器管理電路還用以將所述第三存儲單元分配到第三虛擬區(qū)塊，使得所述第三存儲單元操作在Q階存儲單元模式，其中所述第一臨界電壓群組中的所述第三群組的端點(diǎn)臨界電壓低于所述第一臨界電壓群組中的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓，其中所述第二臨界電壓群組中的所述第三群組的端點(diǎn)臨界電壓高于或等于所述第二臨界電壓群組中的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓，其中Q是小于N并且大于M的正整數(shù)。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，若所述存儲單元中的第四存儲單元的第四臨界電壓對屬于所述第一臨界電壓群組中的第四群組和所述第二臨界電壓群組中的第四群組，所述存儲器管理電路還用以將所述第四存儲單元分配到所述第三虛擬區(qū)塊，使得所述第四存儲單元操作在所述Q階存儲單元模式，其中所述第一臨界電壓群組中的所述第四群組的端點(diǎn)臨界電壓低于或等于所述第一臨界電壓群組中的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓，其中所述第二臨界電壓群組中的所述第四群組的端點(diǎn)臨界電壓高于所述第二臨界電壓群組中 的所述第一群組的所述端點(diǎn)臨界電壓。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述存儲器管理電路還用以分析所述存儲單元的所述第一臨界電壓分布以及所述存儲單元的所述第二臨界電壓分布，其中所述存儲器管理電路還用以根據(jù)分析結(jié)果來決定所述第一臨界電壓群組的第一數(shù)量以及所述第二臨界電壓群組的第二數(shù)量。

在本發(fā)明的一范例實(shí)施例中，所述第一數(shù)量為J，所述第二數(shù)量為K，J和K皆為大于1的整數(shù)，N等于M+J+K-2。

基于上述，多個(gè)存儲單元的臨界電壓分布會(huì)被分組成多個(gè)第一臨界電壓群組以及多個(gè)第二臨界電壓群組。藉此，此些存儲單元會(huì)被劃分至不同的虛擬區(qū)塊而被操作在適當(dāng)?shù)某绦蚧Ｊ?。因此，可在不大幅犧牲可?fù)寫式非易失性存儲器模塊的容量下改善存儲單元的可靠度。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的主機(jī)系統(tǒng)與存儲器儲存裝置的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的電腦、輸入/輸出裝置與存儲器儲存裝置的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的主機(jī)系統(tǒng)與存儲器儲存裝置的示意圖；

圖4是示出圖1的存儲器儲存裝置的概要方塊圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的存儲器控制電路單元的方塊圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的存儲單元的臨界電壓分布的示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一范例實(shí)施例所示出的存儲單元的臨界電壓分布的示意圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明的又一范例實(shí)施例所示出的存儲單元的臨界電壓分布的示意圖；

圖9A與9B是分別根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的正常的臨界電壓分布以及退化的臨界電壓分布的示意圖；

圖10A與10B是分別根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的最抹除臨界電壓分布以及最程序化臨界電壓分布的示意圖；

圖11A至11E是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的分組程序的示意圖；

圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一范例實(shí)施例所示出的分組程序的示意圖；

圖13是根據(jù)本發(fā)明的又一范例實(shí)施例所示出的分組程序的示意圖；

圖14是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的存儲器管理方法的流程圖。

附圖標(biāo)記說明：

10：存儲器儲存裝置；

11：主機(jī)系統(tǒng)；

12：電腦；

13：輸入/輸出裝置；

122：微處理器；

124：隨機(jī)存取存儲器(RAM)；

126：系統(tǒng)總線；

128：數(shù)據(jù)傳輸接口

21：鼠標(biāo)；

22：鍵盤；

23：顯示器；

24：打印機(jī)；

25：快閃存儲器；

26：存儲卡；

27：固態(tài)硬盤；

31：數(shù)字相機(jī)(攝影機(jī))；

32：安全數(shù)字卡；

33：多媒體存儲卡；

34：記憶棒；

35：小型快閃存儲器；

36：嵌入式儲存裝置；

402：連接接口單元；

404：存儲器控制電路單元；

406：可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊；

502：存儲器管理電路；

504：主機(jī)接口；

506：存儲器接口；

508：錯(cuò)誤檢查與校正電路；

510：緩沖存儲器；

512：電源管理電路；

610、620、710、720、730、740、810、820、830、840、850、860、870、880、910、920、912、922、1121～1122、1131～1136、1141～1145、1151～1155：狀態(tài)；

1010、1020、1011、1012、1021、1022、1210、1220、1211～1214、1221～1223、1310、1320：臨界電壓分布；

1110_1、1110_2、1120_1、1120_2、1210_1～1210_4、1220_1～1220_3、1310_1～1310_J、1320_1～1320_K：群組；

S1401：步驟(獲得可復(fù)寫非易失性存儲器模塊中的存儲單元的第一臨界電壓分布)；

S1402：步驟(將第一臨界電壓分布分組成多個(gè)第一臨界電壓群組)；

S1403：步驟(獲得所述存儲單元的第二臨界電壓分布)；

S1404：步驟(將第二臨界電壓分布分組成多個(gè)第二臨界電壓群組)；

S1405：步驟(從所述存儲單元中選擇一個(gè)存儲單元)；

S1406：步驟(若所選擇的存儲單元的一臨界電壓對屬于第一臨界電壓群組中的一特定群組以及第二臨界電壓群組中的一特定群組，將此存儲單元分配至一虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元操作在一個(gè)特定階存儲單元模式)；

S1407：步驟(確認(rèn)是否有任何存儲單元還未被分組)。

具體實(shí)施方式

一般來說，存儲器儲存裝置(也稱存儲器儲存系統(tǒng))包括可復(fù)寫式非易 失性存儲器模塊和控制器(也稱控制電路)。存儲器儲存裝置通常與主機(jī)系統(tǒng)一起使用，使得主機(jī)系統(tǒng)可以從存儲器儲存裝置中讀寫數(shù)據(jù)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的主機(jī)系統(tǒng)與存儲器儲存裝置的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的電腦、輸入/輸出裝置與存儲器儲存裝置的示意圖。

請參照圖1，主機(jī)系統(tǒng)11包括電腦12和輸入/輸出裝置13。電腦12包括微處理器122、隨機(jī)存取存儲器(random access memory，簡稱為：RAM)124、系統(tǒng)總線126以及數(shù)據(jù)傳輸接口128。舉例來說，輸入/輸出裝置13包括鼠標(biāo)21、鍵盤22、顯示器23與打印機(jī)24，如圖2所示。必須了解的是，在圖2中所示出的裝置并非用以限定輸入/輸出裝置13，輸入/輸出裝置13可還包括其他裝置。

在一范例實(shí)施例中，存儲器儲存裝置10是通過數(shù)據(jù)傳輸接口128電性連接至主機(jī)系統(tǒng)11的其他裝置。通過使用微處理器122、隨機(jī)存取存儲器124與輸入/輸出裝置13，可將數(shù)據(jù)寫入至存儲器儲存裝置10中，或從存儲器儲存裝置10中讀取數(shù)據(jù)。舉例來說，存儲器儲存裝置10可以是諸如快閃存儲器25、存儲卡26或固態(tài)硬盤27等的可復(fù)寫非易失性存儲器儲存裝置，如圖2所示。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的主機(jī)系統(tǒng)與存儲器儲存裝置的示意圖。

一般來說，主機(jī)系統(tǒng)11為可實(shí)質(zhì)地與存儲器儲存裝置10配合以儲存數(shù)據(jù)的任意系統(tǒng)。在本范例實(shí)施例中，主機(jī)系統(tǒng)11是以電腦系統(tǒng)為例。然而，在另一范例實(shí)施例中，主機(jī)系統(tǒng)11可以是數(shù)字相機(jī)、攝影機(jī)、通信裝置、音訊播放器或視訊播放器等系統(tǒng)。例如，當(dāng)主機(jī)系統(tǒng)為數(shù)字相機(jī)(攝影機(jī))31時(shí)，可復(fù)寫式非易失性存儲器儲存裝置則為安全數(shù)字(Secure Digital，簡稱為：SD)卡32、多媒體存儲卡(Multi Media Card，簡稱為：MMC)33、記憶棒(Memory Stick)34、小型快閃存儲器(Compact Flash，簡稱為：CF)35或嵌入式儲存裝置36(如圖3所示)。嵌入式儲存裝置36包括嵌入式多媒體卡(Embedded MMC，簡稱為：eMMC)。值得一提的是，嵌入式多媒體卡是直接電性連接在主機(jī)系統(tǒng)的基板上。

圖4是示出圖1的存儲器儲存裝置的概要方塊圖。

請參照圖4，存儲器儲存裝置10包括連接接口單元402、存儲器控制電路單元404與可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406。

在本范例實(shí)施例中，連接接口單元402是兼容于串行高級技術(shù)附件(Serial Advanced Technology Attachment，簡稱為：SATA)標(biāo)準(zhǔn)。然而，本發(fā)明不限于此，連接接口單元402也可以是兼容于并行高級技術(shù)附件(Parallel Advanced Technology Attachment，簡稱為：PATA)標(biāo)準(zhǔn)、電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(Institute of Electrical and Electronic Engineers，簡稱為：IEEE)1394標(biāo)準(zhǔn)、外部設(shè)備互連(Peripheral Component Interconnect Express，簡稱為：PCI Express)標(biāo)準(zhǔn)、通用串行總線(Universal Serial Bus，簡稱為：USB)、安全數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)、超高速一代(Ultra High Speed-I，簡稱為：UHS-I)接口標(biāo)準(zhǔn)、超高速二代(Ultra High Speed-II，簡稱為：UHS-II)接口標(biāo)準(zhǔn)、記憶棒接口標(biāo)準(zhǔn)、多媒體儲存卡接口標(biāo)準(zhǔn)、嵌入式多媒體卡接口標(biāo)準(zhǔn)、通用快閃存儲器(Universal Flash Storage，簡稱為：UFS)接口標(biāo)準(zhǔn)、小型快閃接口標(biāo)準(zhǔn)、集成設(shè)備電路(Integrated Device Electronics，簡稱為：IDE)標(biāo)準(zhǔn)或其他適合的標(biāo)準(zhǔn)。連接接口單元402與存儲器控制電路單元404是被封裝至一個(gè)芯片當(dāng)中，或者連接接口單元402也可以是布設(shè)在包含有存儲器控制電路單元404的芯片之外。

存儲器控制電路單元404用以執(zhí)行多個(gè)邏輯門或多個(gè)以硬件形式或固件形式實(shí)現(xiàn)的控制指令，以根據(jù)主機(jī)系統(tǒng)11的指令在可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入、讀取與抹除等操作。

可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406被電性連接至存儲器控制電路單元404并且用以儲存從主機(jī)系統(tǒng)11寫入的數(shù)據(jù)?？蓮?fù)寫式非易失性存儲器模塊406可以是與非門(NAND)快閃存儲器模塊、或非門(NOR)快閃存儲器模塊或是其他形式的快閃存儲器模塊。

在可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中的每一個(gè)存儲單元可通過改變存儲單元的臨界電壓來儲存一個(gè)或更多的比特(或，位(digit))。特別是，在每一個(gè)存儲單元中，控制閘與通道之間提供了一個(gè)電荷儲存層。通過施加一個(gè)寫入電壓到控制閘來改變電荷存儲層中的電子數(shù)量，可進(jìn)一步改變存儲單元的電壓。這個(gè)改變電壓的過程也被稱為“將數(shù)據(jù)寫入存儲單元”或是“程序化存儲單元”。根據(jù)臨界電壓的改變，可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中的每一個(gè)存儲單元可具有多種儲存樣態(tài)(以下也稱為狀態(tài))。此外，通過施加讀取電壓可 讀取出存儲單元所屬的儲存狀態(tài)，進(jìn)而獲得儲存在此存儲單元中的數(shù)據(jù)。在本范例實(shí)施例中，存儲單元的電荷儲存層也可以是指浮動(dòng)?xùn)?floating gate)或電荷捕獲層(charge trapping layer)。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的存儲器控制電路單元的方塊圖。

請參照圖5，存儲器控制電路單元404包括存儲器管理電路502、主機(jī)接口504以及存儲器接口506。

該存儲器管理電路502用來控制存儲器控制電路單元404的整體運(yùn)作。具體來說，存儲器管理電路502有多個(gè)控制指令。在存儲器儲存裝置10的操作過程中，此些控制指令會(huì)被執(zhí)行以進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入、讀取與抹除等操作。存儲器管理電路502的操作是類似于存儲器控制電路單元404的操作，故以下省略相關(guān)的描述。

在本范例實(shí)施例中，存儲器管理電路502的控制指令是以固件形式來實(shí)現(xiàn)。例如，存儲器管理電路502具有微處理器單元(未示出)與只讀存儲器(未示出)，并且此些控制指令是被燒錄至此只讀存儲器中。當(dāng)存儲器儲存裝置10運(yùn)作時(shí)，此些控制指令會(huì)被微處理器單元運(yùn)行以執(zhí)行數(shù)據(jù)的寫入、讀取與抹除等運(yùn)作。

在另一范例實(shí)施例中，存儲器管理電路502的控制指令也可以是以程式碼的形式儲存在可復(fù)寫非易失性存儲器的一特定區(qū)域(例如，存儲器中專門用來儲存系統(tǒng)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)區(qū))。此外，存儲器管理電路502具有微處理器單元(未示出)、只讀存儲器(未示出)以及隨機(jī)存取存儲器(未示出)。更具體來說，此只讀存儲器具有開機(jī)碼，并且當(dāng)存儲器控制電路單元404被操作時(shí)，微處理器單元會(huì)先執(zhí)行此開機(jī)碼來將儲存于可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中的控制指令載入至存儲器管理電路502的隨機(jī)存取存儲器中。之后，微處理器單元會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)此些控制指令以進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入、讀取與抹除等運(yùn)作。

此外，在另一范例實(shí)施例中，存儲器管理電路502的控制指令也可以一硬件形式來實(shí)現(xiàn)。例如，存儲器管理電路502包括微控制器、存儲器寫入電路、存儲器讀取電路、存儲器抹除電路與數(shù)據(jù)處理電路。存儲器寫入電路、存儲器讀取電路、存儲器抹除電路與數(shù)據(jù)處理電路是電性連接至微控制器。其中，存儲器寫入電路用以對可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406下達(dá)寫入指 令以將數(shù)據(jù)寫入至可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中；存儲器讀取電路用以對可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406下達(dá)讀取指令以從可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中讀取數(shù)據(jù)；存儲器抹除電路用以對可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406下達(dá)抹除指令以將數(shù)據(jù)從可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中抹除；而數(shù)據(jù)處理電路用以處理欲寫入至可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406的數(shù)據(jù)以及從可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中讀取的數(shù)據(jù)。

主機(jī)接口504是電性連接至存儲器管理電路502并且用以接收與識別主機(jī)系統(tǒng)11所傳送的指令與數(shù)據(jù)。換言之，主機(jī)系統(tǒng)11所傳送的指令與數(shù)據(jù)會(huì)通過主機(jī)接口504傳送至存儲器管理電路502。在本范例實(shí)施例中，主機(jī)接口504是兼容于SATA標(biāo)準(zhǔn)。然而，必須了解的是，本發(fā)明不限于此。主機(jī)接口504也可以是兼容于PATA標(biāo)準(zhǔn)、IEEE1394標(biāo)準(zhǔn)、PCI Express標(biāo)準(zhǔn)、USB標(biāo)準(zhǔn)、SD標(biāo)準(zhǔn)、UHS-I標(biāo)準(zhǔn)、UHS-II標(biāo)準(zhǔn)、MS標(biāo)準(zhǔn)、MMC標(biāo)準(zhǔn)、eMMC標(biāo)準(zhǔn)、UFS標(biāo)準(zhǔn)、CF標(biāo)準(zhǔn)、IDE標(biāo)準(zhǔn)或其他適合的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。

存儲器接口506是電性連接至存儲器管理電路502并且用以存取可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406。也就是說，欲寫入至可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406的數(shù)據(jù)會(huì)經(jīng)由存儲器接口506轉(zhuǎn)換為可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406所能接受的格式。特別是，若存儲器管理電路502欲存取可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406，存儲器接口506會(huì)發(fā)送相對應(yīng)的指令序列。此指令序列可以包含一個(gè)或多個(gè)信號、或來自總線的數(shù)據(jù)。舉例來說，識別碼和存儲器地址等信息可能會(huì)包含在一個(gè)讀取指令序列中。

在一范例實(shí)施例中，存儲器控制電路單元404還包括錯(cuò)誤檢查與校正電路508，緩沖存儲器510以及電源管理電路512。

錯(cuò)誤檢查與校正電路508電性連接至存儲器管理電路502并且用以執(zhí)行錯(cuò)誤檢查與校正程序以確保數(shù)據(jù)的正確性。具體來說，當(dāng)存儲器管理電路502從主機(jī)系統(tǒng)11接收到寫入指令時(shí)，錯(cuò)誤檢查與校正電路508會(huì)為對應(yīng)此寫入指令的數(shù)據(jù)產(chǎn)生對應(yīng)的錯(cuò)誤檢查與校正碼(Error Checking and Correcting Code，簡稱為：ECC Code)和/或錯(cuò)誤檢測碼(Error detecting code，簡稱為：EDC)，并且存儲器管理電路502會(huì)將此數(shù)據(jù)與對應(yīng)的錯(cuò)誤檢查與校正碼和/或錯(cuò)誤檢測碼寫入至可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中。之后，當(dāng)從可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，存儲器管理電路502會(huì)一并讀 取此數(shù)據(jù)對應(yīng)的錯(cuò)誤檢查與校正碼和/或錯(cuò)誤檢測碼，并且錯(cuò)誤檢查與校正電路508會(huì)根據(jù)此錯(cuò)誤檢查與校正碼和/或錯(cuò)誤檢測碼對所讀取的數(shù)據(jù)執(zhí)行錯(cuò)誤檢查與校正程序。

緩沖存儲器510是電性連接至存儲器管理電路502并且用以暫存來自于主機(jī)系統(tǒng)11的數(shù)據(jù)與指令或來自于可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406的數(shù)據(jù)。電源管理電路512是電性連接至存儲器管理電路502并且用以控制存儲器儲存裝置10的電源。

在本范例實(shí)施例中，可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406中的存儲單元會(huì)構(gòu)成多個(gè)實(shí)體程序化單元，并且此些實(shí)體程序化單元會(huì)構(gòu)成多個(gè)實(shí)體抹除單元。特別是，在同一條字線上的存儲單元會(huì)構(gòu)成一或多個(gè)實(shí)體程序化單元。所述實(shí)體程序化單元是程序化的最小單位。也就是說，實(shí)體程序化單元是用于寫入數(shù)據(jù)的最小單位。舉例來說，實(shí)體程序化單元可以是實(shí)體頁或?qū)嶓w扇。實(shí)體抹除單元是用于抹除的最小單位。也就是說，一個(gè)實(shí)體抹除單元會(huì)包含一起被抹除的最少數(shù)量的存儲單元。例如，實(shí)體抹除單元可以是實(shí)體區(qū)塊。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的存儲單元的臨界電壓分布的示意圖。

請參照圖6，在將數(shù)據(jù)寫入至多個(gè)存儲單元后，此些存儲單元的臨界電壓分布包括兩個(gè)狀態(tài)610和620。舉例來說，具有較低的臨界電壓峰值的狀態(tài)610用以表示數(shù)據(jù)“1”，而具有較高的臨界電壓峰值的狀態(tài)620用以表示數(shù)據(jù)“0”。通過施加介于狀態(tài)610和620之間的讀取電壓至此些存儲單元，可獲得儲存在此些存儲單元的數(shù)據(jù)。例如，反應(yīng)于所施加的讀取電壓，臨界電壓低于所施加的讀取電壓的存儲單元可被識別為儲存數(shù)據(jù)“1”，而臨界電壓高于所施加的讀取電壓的另一存儲單元可被識別為儲存數(shù)據(jù)“0”。然而，在另一范例實(shí)施例中，狀態(tài)610也可用以表示數(shù)據(jù)“0”，并且狀態(tài)620也可用以表示數(shù)據(jù)“1”。

在本范例實(shí)施例中，包括兩個(gè)狀態(tài)(例如，狀態(tài)610和狀態(tài)620)的存儲單元也可視為是被操作在2階存儲單元(two-level cell，簡稱為：2LC)模式(或稱為2LC程序化模式)。操作在2階存儲單元模式的一個(gè)存儲單元用以儲存一個(gè)比特的數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)“1”或數(shù)據(jù)“0”)。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一范例實(shí)施例所示出的存儲單元的臨界電壓分布 的示意圖。

請參照圖7，在將數(shù)據(jù)寫入至多個(gè)存儲單元，此些存儲單元的臨界電壓分布包括四個(gè)狀態(tài)710至740。狀態(tài)710至740分別用以表示數(shù)據(jù)“11”、“10”、“00”以及“01”。通過施加不同的讀取電壓至此些存儲單元，可獲得儲存在此些存儲單元中的數(shù)據(jù)。

在本范例實(shí)施例中，包括四種狀態(tài)的存儲單元也可視為是被操作在4階存儲單元(four-level cell，簡稱為：4LC)模式(或稱為4LC程序化模式)。操作在4階單元模式的一個(gè)存儲單元用以儲存兩個(gè)比特的數(shù)據(jù)。然而，狀態(tài)710至740中的每一者所代表的數(shù)據(jù)可能取決于不同的設(shè)計(jì)而有所不同。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的又一范例實(shí)施例所示出的存儲單元的臨界電壓分布的示意圖。

請參照圖8，數(shù)據(jù)寫入多個(gè)存儲單元后，此些存儲單元的臨界電壓分布包括八個(gè)狀態(tài)810至880。狀態(tài)810至880分別表示數(shù)據(jù)“111”、“110”、“100”、“101”、“001”、“000”、“010”以及“011”。通過施加不同的讀取電壓至此些存儲單元，可獲得儲存在此些存儲單元中的數(shù)據(jù)。然而，狀態(tài)810至880中的每一者所代表的數(shù)據(jù)可能取決于不同的設(shè)計(jì)而有所不同。

在本范例實(shí)施例中，包括八個(gè)狀態(tài)的存儲單元也可視為是被操作在8階存儲單元(eight-level cell，簡稱為：8LC)模式(或稱為8LC程序化模式)。操作在8階存儲單元模式的一個(gè)存儲單元用以儲存三個(gè)比特的數(shù)據(jù)。

值得注意的是，在另一范例實(shí)施例中，每一個(gè)存儲單元的狀態(tài)的數(shù)量也可以是三、五、六、七或者更多，本發(fā)明不加以限制。換言之，每一個(gè)存儲單元皆可被操作在一個(gè)特定階(specific-level)存儲單元模式。其中，此特定階存儲單元模式可以是指2階存儲單元模式、3階存儲單元模式、4階存儲單元模式、5階存儲單元模式、6階存儲單元模式等等。在本范例實(shí)施例中，若某一個(gè)存儲單元操作在M階存儲單元(M-level cell，簡稱為：MLC)模式，則表示此存儲單元包括M個(gè)狀態(tài)(或，M個(gè)峰)。例如，M是大于1的正整數(shù)。

然而，在反復(fù)地程序化和抹除此些存儲單元(例如，經(jīng)過多個(gè)程序化/抹除循環(huán)(P/E cycle))之后，此些存儲單元的臨界電壓分布的每一個(gè)峰值皆可能發(fā)生退化(例如，扁平化并變寬)，并且儲存在此些存儲單元的數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤可能會(huì)增加。

圖9A與9B是分別根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的正常的臨界電壓分布以及退化的臨界電壓分布的示意圖。

請參照圖9A，其是以操作在2階存儲單元模式的存儲單元的正常臨界電壓分布作為范例。在本范例實(shí)施例中，在狀態(tài)910(表示數(shù)據(jù)“1”)的右端點(diǎn)至狀態(tài)920(表示數(shù)據(jù)“0”)的左端點(diǎn)之間存在一個(gè)很寬的間隙ΔV₁。舉例來說，間隙ΔV₁可能寬到足以允許存儲單元進(jìn)一步操作在3階存儲單元模式、4階存儲單元模式或5階存儲單元等等。

請參照圖9B，在此些存儲單元經(jīng)過反復(fù)地程序化及抹除或者承受其他影響(例如，高溫下的熱效應(yīng))之后，此些存儲單元的退化的臨界電壓分布可被獲得。退化的臨界電壓分布包括狀態(tài)912及922。舉例來說，狀態(tài)912表示數(shù)據(jù)“1”，以及狀態(tài)922表示數(shù)據(jù)“0”。位于狀態(tài)912的右端點(diǎn)與狀態(tài)922的左端點(diǎn)之間的間隙ΔV₂窄于圖9A所示的間隙ΔV₁。若臨界電壓分布發(fā)生退化，如圖9B所示，則此些存儲單元可能不適于被操作在具有兩個(gè)以上的狀態(tài)的程序化模式。

在上述范例實(shí)施例中，狀態(tài)910或912是存儲單元的最抹除(most-erased)狀態(tài)，而狀態(tài)920或922則是存儲單元的最程序化(most-programmed)狀態(tài)。更進(jìn)一步，最抹除狀態(tài)的最抹除臨界電壓分布以及最程序化狀態(tài)的最程序化臨界電壓分布可被用來決定存儲單元的程序化模式。

圖10A與10B是分別根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的最抹除臨界電壓分布以及最程序化臨界電壓分布的示意圖。

請參照圖10A，存儲器管理電路502會(huì)指示可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406抹除多個(gè)存儲單元并且記錄每一個(gè)被抹除的存儲單元的臨界電壓，藉以獲得此些被抹除的存儲單元的臨界電壓分布1010(以下也稱為第一臨界電壓分布)。在本范例實(shí)施例中，臨界電壓分布1010也可被視為此些存儲單元的最抹除臨界電壓分布。

請參照圖10B，存儲器管理電路502還會(huì)指示可復(fù)寫式非易失性存儲器模塊406程序化此些存儲單元并且記錄每一個(gè)被程序化的存儲單元的臨界電壓，藉以獲得此些被程序化的存儲單元的臨界電壓分布1020(以下也稱為第二臨界電壓分布)。在本范例實(shí)施例中，臨界電壓分布1020也可被視為此些存儲單元的最程序化臨界電壓分布。

圖11A至11E是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的分組程序的示意圖。

請參照圖11A，存儲器管理電路502會(huì)將臨界電壓分布1010分組為群組1110_1及1110_2，并且存儲器管理電路502會(huì)將臨界電壓分布1020分組成群組1120_1及1120_2。在本范例實(shí)施例中，群組1110_1及1110_2也被視為第一臨界電壓群組，而群組1120_1及1120_2也被視為第二臨界電壓群組。

具體而言，臨界電壓分布1011(即，臨界電壓分布1010的右邊部分)是被劃分至群組1110_1，而臨界電壓分布1012(即，臨界電壓分布1010的左邊部分)則是被劃分至群組1110_2；臨界電壓分布1021(即，臨界電壓分布1020的左邊部分)是被劃分至群組1120_1，而臨界電壓分布1022(即，臨界電壓分布1020的右邊部分)則是被劃分至群組1120_2。

群組1110_1及1110_2的端點(diǎn)臨界電壓會(huì)小于群組1120_1及1120_2的端點(diǎn)臨界電壓。舉例來說，群組1110_1及1110_2的端點(diǎn)臨界電壓可以是指臨界電壓分布1010的左端點(diǎn)所對應(yīng)的臨界電壓，或者臨界電壓分布1010的右端點(diǎn)所對應(yīng)的臨界電壓；群組1120_1及1120_2的端點(diǎn)臨界電壓可以是指臨界電壓分布1020的左端點(diǎn)所對應(yīng)的臨界電壓，或者臨界電壓分布1020的右端點(diǎn)所對應(yīng)的臨界電壓?；蛘?，在另一范例實(shí)施例中，群組1110_1及1110_2的端點(diǎn)臨界電壓也可以是指臨界電壓分布1010上的任意點(diǎn)所對應(yīng)的臨界電壓，而群組1120_1及1120_2的端點(diǎn)臨界電壓也可以是指臨界電壓分布1020上的任意點(diǎn)所對應(yīng)的臨界電壓。此外，群組1110_1的端點(diǎn)臨界電壓會(huì)高于群組1110_2的端點(diǎn)臨界電壓，并且群組1120_2的端點(diǎn)臨界電壓會(huì)高于群組1120_1的端點(diǎn)臨界電壓。

請參照圖11B，存儲器管理電路502會(huì)將臨界電壓對(pair)落于群組1110_1及1120_1的存儲單元分組到至少一個(gè)虛擬區(qū)塊(以下也稱為第一虛擬區(qū)塊)。在本范例實(shí)施例中，每一個(gè)在第一虛擬區(qū)塊內(nèi)的存儲單元會(huì)被配置為操作在M階(M-level)存儲單元模式。其中，M是大于1的正整數(shù)。

具體而言，存儲器管理電路502從構(gòu)成臨界電壓分布1010和1020的多個(gè)存儲單元中選擇一個(gè)存儲單元。然后，若所選擇的存儲單元的最抹除臨界電壓屬于群組1110_1并且此存儲單元的最程序化臨界電壓屬于群組1120_1，則存儲器管理電路502會(huì)將此存儲單元分組至第一虛擬區(qū)塊，使得此存儲單 元操作在MLC模式。在本范例實(shí)施例中，M為4。舉例來說，在程序化第一虛擬區(qū)塊內(nèi)的存儲單元之后，此些被程序化的存儲單元的臨界電壓分布會(huì)包括四個(gè)狀態(tài)1121至1124，如圖11B所示。

然而，在另一范例實(shí)施例中，M也可以是2、3、5或其他更大的數(shù)值，視群組1110_1的位置(例如，其右端點(diǎn))和群組1120_1的位置(例如，其左端點(diǎn))之間的間隙而定。例如，M的值可以正相關(guān)于群組1110_1的右端點(diǎn)和群組1120_1的左端點(diǎn)之間的間隙之寬度；若群組1110_1的右端點(diǎn)和群組1120_1的左端點(diǎn)之間的間隙很寬，則M可被設(shè)為較大的值；若群組1110_1的右端點(diǎn)和群組1120_1的左端點(diǎn)之間的間隙較窄，則M可被設(shè)為較小的值。

請參照圖11C，存儲器管理電路502還會(huì)將臨界電壓對落于群組1110_2及1120_2內(nèi)的存儲單元分組成另外的至少一虛擬區(qū)塊(以下也稱為第二虛擬區(qū)塊)。在本范例實(shí)施例中，每一個(gè)在第二虛擬區(qū)塊內(nèi)的存儲單元會(huì)被配置為操作在N階(N-level)存儲單元模式。其中，N是大于M的正整數(shù)。

具體來說，在存儲器管理電路502從構(gòu)成臨界電壓分布1010和1020的存儲單元中選擇一個(gè)存儲單元之后，若所選擇的存儲單元的最抹除臨界電壓屬于群組1110_2并且此存儲單元的最程序化臨界電壓屬于群組1120_2，則存儲器管理電路502會(huì)將此存儲單元分組至第二虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元操作在N階存儲單元模式。在本范例實(shí)施例中，N為6，從而第二虛擬區(qū)塊中的每一個(gè)存儲單元皆操作在6階存儲單元模式。舉例來說，在程序化第二虛擬區(qū)塊內(nèi)的存儲單元之后，此些存儲單元的臨界電壓分布會(huì)包括六個(gè)狀態(tài)1131至1136，如圖11C所示。

請參照圖11D，存儲器管理電路502還會(huì)將臨界電壓對落于群組1110_2及1120_1內(nèi)的存儲單元分組至另外的至少一虛擬區(qū)塊(以下也稱為第三虛擬區(qū)塊)。在本范例實(shí)施例中，每一個(gè)在第三虛擬區(qū)塊內(nèi)的存儲單元會(huì)被配置為操作在Q階(Q-level)存儲單元模式。其中，Q是小于N的正整數(shù)。

具體來說，在存儲器管理電路502從構(gòu)成臨界電壓分布1010和1020的存儲單元中選擇一個(gè)存儲單元之后，若所選擇的存儲單元的最抹除臨界電壓屬于群組1110_2并且此存儲單元的最程序化臨界電壓屬于群組1120_1，則存儲器管理電路502會(huì)將此存儲單元分組至第三虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元被配置為操作在Q階存儲單元模式。在本范例實(shí)施例中，Q為5，使得第三 虛擬區(qū)塊內(nèi)的每一個(gè)存儲單元皆操作在5階存儲單元模式。舉例來說，在程序化第三虛擬區(qū)塊內(nèi)的存儲單元之后，此些存儲單元的臨界電壓分布會(huì)包括五個(gè)狀態(tài)1141至1145，如圖11D所示。

請參照圖11E，存儲器管理電路502還會(huì)將臨界電壓對落于群組1110_1及1120_2內(nèi)的存儲單元分組至另外的至少一虛擬區(qū)塊(以下也稱為第四虛擬區(qū)塊)。在本范例實(shí)施例中，每一個(gè)在第四虛擬區(qū)塊內(nèi)的存儲單元皆被配置為操作在Q’階存儲單元模式。

具體來說，在存儲器管理電路502從構(gòu)成臨界電壓分布1010和1020的存儲單元中選擇一個(gè)存儲單元之后，若所選擇的存儲單元的最抹除臨界電壓屬于群組1110_1并且此存儲單元的最程序化臨界電壓屬于群組1120_2，則存儲器管理電路502會(huì)將此存儲單元分組至第四虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元會(huì)被配置為操作在Q’階存儲單元模式。舉例來說，在程序化第四虛擬區(qū)塊中的存儲單元之后，此些存儲單元的臨界電壓分布會(huì)包括五個(gè)狀態(tài)1151至1155，如圖11E所示。舉例來說，包含狀態(tài)1151至1155的臨界電壓分布類似于包含狀態(tài)1141至1145的臨界電壓分布。在此范例實(shí)施例中，Q和Q’是相同的整數(shù)。但是，在另一范例實(shí)施例中，Q和Q’不必是相同的整數(shù)。

在另一范例實(shí)施例中，第一臨界電壓分布(即，最抹除臨界電壓分布)及第二臨界電壓分布(即，最程序化臨界電壓分布)被分別分組成兩個(gè)以上的群組。舉例來說，存儲器管理電路502會(huì)分析第一臨界電壓分布和第二臨界電壓分布并且根據(jù)分析結(jié)果來決定第一臨界電壓群組的第一數(shù)量和第二臨界電壓群組的第二數(shù)量。

圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一范例實(shí)施例所示出的分組程序的示意圖。

請參照圖12，存儲器管理電路502會(huì)將臨界電壓分布1210(即，最抹除臨界電壓分布)分組成四個(gè)群組1210_1至1210_4并且將臨界電壓分布1220(即，最程序化臨界電壓分布)分組成三個(gè)群組1220_1至1220_3。舉例來說，群組1210_1涵蓋電壓分布1211、群組1210_2涵蓋電壓分布1212、群組1210_3涵蓋電壓分布1213、并且群組1210_4涵蓋電壓分布1214；群組1220_1涵蓋電壓分布1221、群組1220_2涵蓋電壓分布1222、并且群組1220_3涵蓋電壓分布1223。

在本范例實(shí)施例中，臨界電壓對落于群組1210_1及1220_1內(nèi)的存儲單 元會(huì)被分組到某一虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元被配置為操作在MLC模式。臨界電壓對落在群組1210_2及1220_1(或者，群組1210_1及1220_2)內(nèi)的存儲單元會(huì)被分組到另一虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元會(huì)被配置為操作在(M+1)LC模式。臨界電壓對落在群組1210_3及1220_1(或者群組1210_1及1220_3、或者群組1210_2及1220_2)內(nèi)的存儲單元會(huì)被分組到另一虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元被配置為操作在(M+2)LC模式。臨界電壓對落在群組1210_4及1220_1(或者群組1210_1及1220_4、或者群組1210_2及1220_3、或者群組1210_3及1220_2)內(nèi)的存儲單元會(huì)被分組到另一虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元被配置為操作在(M+3)LC模式。臨界電壓對落在群組1210_4及1220_2(或者群組1210_2及1220_4)內(nèi)的存儲單元會(huì)被分組到另一虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元被配置為操作在(M+4)LC模式。臨界電壓對落在群組1210_4及1220_3內(nèi)的存儲單元會(huì)被分組到另一虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元被配置為操作在(M+5)LC模式。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的又一范例實(shí)施例所示出的分組程序的示意圖。

請參照圖13，存儲器管理電路502會(huì)將臨界電壓分布1310(即，最抹除臨界電壓分布)分組成J個(gè)群組1310_1至1310_J并且將臨界電壓分布1320(即，最程序化臨界電壓分布)分組成K個(gè)群組1320_1至1320_K。也就是說，在本范例實(shí)施例中，第一數(shù)量是J，第二數(shù)量是K，其中J和K皆為大于1的整數(shù)。例如，臨界電壓對落在群組1210_j(0<j<J+1)和群組1220_k(0<k<K+1)之內(nèi)的存儲單元會(huì)被分組到某一個(gè)虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元被配置為操作在(M+j+k-2)LC模式。

在一范例實(shí)施例中，上述被分組的存儲單元是位于可復(fù)寫非易失性存儲器模塊406的至少一實(shí)體單元(也稱為第一實(shí)體單元)中。其中，每一個(gè)實(shí)體單元可以是一個(gè)實(shí)體地址、一個(gè)實(shí)體程序化單元或一個(gè)實(shí)體抹除單元。存儲器管理電路502會(huì)儲存對應(yīng)于已分組的存儲單元的地址的分組信息至可復(fù)寫非易失性存儲器模塊406中另外的至少一個(gè)實(shí)體單元(也稱為第二實(shí)體單元)。其中，第二實(shí)體單元的可靠度會(huì)高于第一實(shí)體單元的可靠度。舉例來說，第一實(shí)體單元是包括于可復(fù)寫非易失性存儲器模塊406中的一使用者數(shù)據(jù)區(qū)，而第二實(shí)體單元?jiǎng)t是包含于可復(fù)寫非易失性存儲器模塊406中的一系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)。使用者數(shù)據(jù)區(qū)是用于儲存來自主機(jī)系統(tǒng)11的使用者數(shù)據(jù)(例如，寫入數(shù) 據(jù))，而系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)則是用于儲存系統(tǒng)數(shù)據(jù)(例如，各式管理表格)。

在一范例實(shí)施例中，第二實(shí)體單元中的每一個(gè)存儲單元皆僅操作在2LC模式。此外，在一范例實(shí)施例中，存儲器管理電路502僅針對第一實(shí)體單元中的存儲單元來執(zhí)行上述提及的分組程序。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的一范例實(shí)施例所示出的存儲器管理方法的流程圖。

請參照圖14，在步驟S1401中，獲得可復(fù)寫非易失性存儲器模塊中的存儲單元的第一臨界電壓分布。在步驟S1402中，將第一臨界電壓分布分組成多個(gè)第一臨界電壓群組。在步驟S1403中，獲得所述存儲單元的第二臨界電壓分布。在步驟S1404中，將第二臨界電壓分布分組成多個(gè)第二臨界電壓群組。其中，第一臨界電壓群組的端點(diǎn)臨界電壓小于第二臨界電壓群組的端點(diǎn)臨界電壓。在步驟S1405中，從所述存儲單元中選擇一個(gè)存儲單元。在步驟S1406中，若所選擇的存儲單元的一臨界電壓對屬于第一臨界電壓群組中的一特定群組以及第二臨界電壓群組中的一特定群組，將此存儲單元分配至一虛擬區(qū)塊，使得此存儲單元操作在一個(gè)特定階存儲單元模式。在步驟S1407中，確認(rèn)是否有任何存儲單元還未被分組。若仍有至少一個(gè)存儲單元還未被分組，重復(fù)執(zhí)行步驟S1405；若否，則結(jié)束分組程序。

然而，圖14中的每一個(gè)步驟已詳述于上，故在此便不重復(fù)贅述。其中值得注意的是，圖14中的每一個(gè)步驟可用程序碼或電路來實(shí)現(xiàn)。此外，圖14中所示的方法可與上述范例實(shí)施例一起實(shí)現(xiàn)或單獨(dú)執(zhí)行，本發(fā)明不加以限制。

綜上所述，存儲單元的臨界電壓分布會(huì)被分組為多個(gè)第一臨界電壓群組和多個(gè)第二臨界電壓群組。藉此，每一個(gè)存儲單元會(huì)屬于一個(gè)特定的虛擬區(qū)塊以操作在適當(dāng)?shù)某绦蚧Ｊ?。此外，每存儲單元的可靠度可在不顯著犧牲可復(fù)寫非易失性存儲器模塊的容量下得到改善。在一范例實(shí)施例中，通過使用虛擬區(qū)塊，多個(gè)存儲單元的實(shí)體位置所對應(yīng)的實(shí)體邊界可被打破或跨越。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。