數(shù)據(jù)存儲裝置及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)存儲裝置，尤其涉及一種編碼輸入數(shù)據(jù)并儲存該編碼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體存儲器裝置儲存數(shù)據(jù)，且一般分類為非易失性和易失性存儲器裝置。
[0003]非易失性存儲器裝置即使無恒定電源仍會留存所儲存的數(shù)據(jù)。非易失性存儲器裝置包括閃存裝置，如NAND閃存或反或N0R閃存、鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)、相變隨機存取存儲器(PCRAM)、磁阻隨機存取存儲器(MRAM)或電阻隨機存取存儲器(ReRAM)。
[0004]易失性存儲裝置無恒定電源即無法保存數(shù)據(jù)。易失性存儲裝置包括靜態(tài)隨機存取內(nèi)存(SRAM)、動態(tài)隨機存取內(nèi)存(DRAM)或其類似物。易失性存儲裝置在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中可用作緩沖存儲器裝置、高速存儲器裝置或工作存儲器裝置，因為其數(shù)據(jù)處理速度相對較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在本發(fā)明所公開內(nèi)容的具體實施例中，數(shù)據(jù)編碼方法可包括接收N位的第一數(shù)據(jù)，以及將該第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Μ位的第二數(shù)據(jù)，其中在該第二數(shù)據(jù)中的第一值的比例高于第二值的比例。
[0006]在本發(fā)明所公開內(nèi)容的具體實施例中，操作數(shù)據(jù)存儲裝置的方法可包括將Ν位的第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Μ位的第二數(shù)據(jù)，以及將該第二數(shù)據(jù)寫入到存儲器單元，其中儲存該第二數(shù)據(jù)的所述存儲器單元形成偏置閾值電壓分布。
[0007]在一個實施例中，所述值的產(chǎn)生包含:以出現(xiàn)概率的次序排列所述符號；在所排列符號的兩個相鄰符號之間的邊界將所述符號劃分成兩個組，其中包括于一個組中的符號的出現(xiàn)概率的和與包括于另一組中的符號的出現(xiàn)概率的和有最小間隙；將第一值分配給具有所述出現(xiàn)概率總和高于另一組的一個組，并將第二值分配給所述另一組；重復(fù)所述符號的劃分及所述第一值和第二值的分配，直到每個所劃分的組均包括一個符號；以及基于重復(fù)分配給所述所劃分組的所述第一值和第二值產(chǎn)生對應(yīng)于所述符號的所述值。
[0008]在一個實施例中，所述值的產(chǎn)生進一步包含:基于所述符號在所述所劃分的第一數(shù)據(jù)的匹配中與所述所劃分的第一數(shù)據(jù)匹配多少次計算所述出現(xiàn)概率。
[0009]在一個實施例中，進一步包含:將由所述第一值所構(gòu)成的(Ν-M)位的第三數(shù)據(jù)寫入到所述存儲器單元；其中，所述Μ小于所述Ν。
[0010]在本發(fā)明所公開內(nèi)容的具體實施例中，數(shù)據(jù)存儲裝置可包括編碼器，其適于壓縮Ν位的第一數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生Μ位的第二數(shù)據(jù)，以及非易失性存儲裝置，其包括多個存儲器單元，并適于將該第二數(shù)據(jù)儲存于所述存儲器單元中，其中該第二數(shù)據(jù)產(chǎn)生以偏置向二進制數(shù)的第一值。
[0011 ] 在一個實施例中，在所述第二數(shù)據(jù)中的所述第一值的比例高于所述二進制數(shù)的第二值的比例。
[0012]在一個實施例中，所述編碼器以K位為基礎(chǔ)劃分所述第一數(shù)據(jù)，基于K位的初始值將所劃分的第一數(shù)據(jù)與2K個符號匹配，產(chǎn)生分別對應(yīng)于所述符號的值，并基于與所述所劃分的第一數(shù)據(jù)匹配的所述符號，將所述所劃分的第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述值，其中所述Κ為自然數(shù)。
[0013]在一個實施例中，所述編碼器在所述符號的兩個相鄰符號之間的邊界將以出現(xiàn)概率的次序所排列所述符號劃分成兩個組，將所述第一值分配給具有所述出現(xiàn)概率的和高于所述另一組的一個組，并將第二值分配給所述另一組，并基于分配給所劃分組的所述第一值和第二值產(chǎn)生對應(yīng)于所述符號的所述值。
[0014]在一個實施例中，包括于一個組中的符號的出現(xiàn)概率的和與包括于所述另一組中的符號的出現(xiàn)概率的和有最小間隙。
[0015]在一個實施例中，所述編碼器重復(fù)所述符號的所述劃分及所述第一值和第二值的分配，直到每個所述所劃分組都包括一個符號。
[0016]在一個實施例中，所述編碼器基于所述符號與所述所劃分的第一數(shù)據(jù)匹配多少次計算所述出現(xiàn)概率。
[0017]在一個實施例中，所述非易失性存儲器裝置將由所述第一值所構(gòu)成的(Ν-M)位的第三數(shù)據(jù)的額外地儲存于所述存儲器單元。
【附圖說明】
[0018]結(jié)合所附【附圖說明】特征、方面及實施例，其中:
[0019]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明所公開內(nèi)容的實施例的數(shù)據(jù)存儲裝置的框圖；
[0020]圖2為示出存儲器單元的閾值電壓分布的示意圖；
[0021]圖3Α和圖3Β為不出存儲器單兀的偏置閾值電壓分布的不意圖；
[0022]圖4為用于說明在圖1所示出編碼器轉(zhuǎn)換所輸入的第一數(shù)據(jù)并產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)的方法的流程圖；
[0023]圖5為示出于其中第一數(shù)據(jù)根據(jù)圖4所示出程序轉(zhuǎn)換成第二數(shù)據(jù)的程序的示意圖；
[0024]圖6為說明于其中圖1所示出的編碼器產(chǎn)生對應(yīng)于符號的轉(zhuǎn)換值的方法的流程圖；
[0025]圖7Α至圖7D為示出根據(jù)參照圖6所說明的流程產(chǎn)生對應(yīng)于所述符號的所述轉(zhuǎn)換值的程序的示意圖；
[0026]圖7Ε為示出所產(chǎn)生結(jié)果的示意圖；
[0027]圖8為用于根據(jù)參照圖4至圖7Ε所說明的程序，以數(shù)字說明轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的作用的示意圖；以及
[0028]圖9為用于說明在圖1所示的數(shù)據(jù)存儲裝置中附加儲存虛擬數(shù)據(jù)的操作方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]以下將通過示例性具體實施例并參照所附【附圖說明】根據(jù)本發(fā)明所公開內(nèi)容的數(shù)據(jù)存儲裝置及其操作方法。然而，本發(fā)明可以不同形式體現(xiàn)，且不應(yīng)被理解為限于文中所闡述的具體實施例。而是，這些具體實施例提供以詳細說明本發(fā)明，達到本發(fā)明相關(guān)技術(shù)人員可很容易執(zhí)行本發(fā)明的技術(shù)概念的程度。
[0030]應(yīng)可理解本發(fā)明的具體實施例不限于所附附圖所示細節(jié)，且所附附圖不必按比例繪制，且在某些實例中比例可能被放大以更清楚描繪本發(fā)明的某些特征。雖然于文中使用特定術(shù)語，但應(yīng)可了解文中所使用該術(shù)語僅為了說明特定具體實施例的目的，且不限制本發(fā)明的范圍。
[0031]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明所公開內(nèi)容的具體實施例的數(shù)據(jù)存儲裝置10的框圖。
[0032]數(shù)據(jù)存儲裝置10可配置成儲存從外部裝置(未示出)所提供的數(shù)據(jù)，以響應(yīng)該外部裝置的寫入請求。再者，數(shù)據(jù)存儲裝置10可配置成將該所儲存數(shù)據(jù)提供給該外部裝置以響應(yīng)該外部裝置的讀取請求。數(shù)據(jù)存儲裝置10可包括個人計算機內(nèi)存卡國際協(xié)會(Personal Computer Memory Card Internat1nal Associat1n，PCMCIA)卡、微型快擦寫閃存(Compact Flash，CF)卡、智能媒體卡、記憶棒、多媒體卡(MMC、eMMC、RS-MMC及MMC-micro)、安全數(shù)位(Secure Digital, SD)卡(SD、Mini_SD 及 Micro-SD)、通用閃存儲存體(Universal Flash Storage, UFS)或固態(tài)硬盤(Solid state drive, SSD)。
[0033]數(shù)據(jù)存儲裝置10可包括控制器100和非易失性存儲器裝置200。
[0034]控制器100可包括處理器110、存儲器120、編碼器130及解碼器140。
[0035]處理器110可控制數(shù)據(jù)存儲裝置10的整體操作。處理器110可控制非易失性存儲器裝置200的寫入操作或讀取操作，以分別響應(yīng)該外部裝置的寫入請求或讀取請求。處理器110可在存儲器120上運行軟件程序，以控制數(shù)據(jù)存儲裝置10的操作。
[0036]存儲器120可為處理器110執(zhí)行工作內(nèi)存、緩沖內(nèi)存或緩存存儲器的功能。存儲器120可儲存各種程序數(shù)據(jù)和由處理器110所運行的軟件程序、傳輸于該外部裝置與該非易失性存儲器裝置200之間的緩沖數(shù)據(jù)，或暫時儲存緩存數(shù)據(jù)。
[0037]編碼器130可接收待寫入到非易失性存儲器裝置200的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換該所接收的數(shù)據(jù)。在此情況中，編碼器130可壓縮該所接收數(shù)據(jù)以使該所壓縮數(shù)據(jù)被偏置向二進制數(shù)的第一值。具體而言，編碼器130可將第一 N位輸入數(shù)據(jù)壓縮為第二 Μ位數(shù)據(jù)并輸出該所壓縮數(shù)據(jù)，其中Μ小于Ν。該第二數(shù)據(jù)可被產(chǎn)生以被偏置向該二進制數(shù)的第一值。換言之，在該第二數(shù)據(jù)中的第一值的比例可高于在該第二數(shù)據(jù)中的第二值的比例。
[0038]解碼器140可接收讀取自非易失性存儲器裝置200的數(shù)據(jù)，并解碼該所接收數(shù)據(jù)。解碼器140可恢復(fù)由編碼器130所壓縮并儲存于非易失性存儲器裝置200中