存储器阵列中故障地址的数据结构及故障地址的编码方法技术

一种存储器阵列中故障地址的数据结构及故障地址的编码方法。该存储器阵列中的故障地址的编码方法，该存储器阵列中一个页的容量以2m位为一个区段被区分为多个区段，该故障地址的编码方法包括：获得这些区段中的一第一区段内的N1个失效位的位置；产生(N1+1)位的一第一区段起始码；以及产生N1个m位的故障码接续于该第一区段起始码之后，用以指示该第一区段中N1个失效位的位置；其中，N1为大于或等于零的整数，且m为大于0的整数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种存储器阵列中地址数据的编码方法，且特别是有关于一种存储器阵列中故障地址的数据结构及故障地址的编码方法。
技术介绍
众所周知，现今的固态储存装置(Solid State Drive，SSD)一般使用与非门闪存(NAND flash memory)为主要存储组件，而此类的闪存为一种非易失性(non-volatile)的存储器组件。也就是说，当数据写入闪存后，一旦系统电源关闭，数据仍保存在闪存中。在固态储存装置中，一般会将闪存的存储器阵列(memory array)区分为多个区块(block)作为擦除单元，而每个区块又被区分为多个页(page)作为读写单元。一般来说，在闪存制作的过程，不可避免地会有一些故障存储单元(defective cell)而无法运行。于闪存制作完成后，需要先验证存储器阵列(memory array)中的所有存储单元，并确定所有无法运行的故障存储单元的地址(address)，并储存于损坏区地址表(address list of defective region)。当闪存运行时，损坏区地址表中所有地址所对应的故障存储单元即可被略过而不会被使用。再者，故障存储单元又可称为失效位(fail bit)。在与非门闪存的存储器阵列(memory array)中，一个17,664字节(Byte)容量的页(page)，共计有141,312(17,664×8)个位(bit)，其中，141,312大于217且小于218。因此，利用18个位长度的地址即可寻址(address)至一个页里面的任一个位置。换句话说，需要利用18位长度的地址来记录一个失效位的位置。一般来说，与非门闪存制造完成后会有约1％的损坏率。因此，在一个页的容量中约有1,414(14,132×1％)个失效位。为了表示出一个页中的所有失效位，因此损坏区地址表中至少需要25,452(1,414×18)位的容量来记录一个页里面的所有失效位的位置。由于损坏区地址表会占去数据的储存空间，为维持使用者的数据储存空
间，固态储存装置需额外增加闪存来储存损坏区地址表，如此将造成固态储存装置的成本提高。因此，如何减少损坏区地址表的大小是目前欲解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种存储器阵列中的故障地址编码方法。利用霍夫曼码(Huffman code)来完成故障地址的编码，达成利用更少的数据量来记录相同数目的故障位。本专利技术有关于一种存储器阵列中的故障地址的数据结构，该存储器阵列中一个页的容量以2m位为一个区段被区分为多个区段，且该故障地址用以指出该页中的多个失效位的位置，该故障地址的数据结构包括：多个区段码对应至这些区段，其中，这些区段码中的一第一区段码对应至一第一区段，且该第一区段内具有N个失效位，该第一区段码包括：一第一区段起始码，具有(N+1)位；以及N个m位的故障码，接续于该第一区段起始码之后，用以指示该第一区段中N个失效位的位置；其中，N为大于或等于零的整数，且m为大于0的整数。本专利技术有关于一种存储器阵列中的故障地址的编码方法，该存储器阵列中一个页的容量以2m位为一个区段被区分为多个区段，该故障地址的编码方法包括：获得这些区段中的一第一区段内的N1个失效位的位置；产生(N1+1)位的一第一区段起始码；以及产生N1个m位的故障码接续于该第一区段起始码之后，用以指示该第一区段中N1个失效位的位置；其中，N1为大于或等于零的整数，且m为大于0的整数。本专利技术有关于一种存储器阵列中的故障地址的数据结构，该存储器阵列中一个页的容量以2m位为一个区段被区分为多个区段，且每一该区段还被区分为二个子区段，且该故障地址用以指出该页中的多个失效位的位置，该故障地址的数据结构包括：多个区段码对应至这些区段，其中，这些区段码中的一第一区段码对应至一第一区段，且该第一区段内具有(Na+Nb)个失效位的位置，其中，Na个失效位位于对应的该第一区段内的一第一子区段，Nb个失效位位于该第一区段内的一第二子区段，该第一区段码包括：一第一区段起始码，具有(Na+Nb+1)位；一第一第一子区段失效位码，其为Na的二进制代码，接续于该第一区段起始码之后；以及Na个(m-1)位的故障码
以及Nb个(m-1)位的故障码，接续于该第一第一子区段失效位码之后，用以指示该第一区段中该第一子区段内的Na个失效位的位置以及该第二子区段内的Nb个失效位的位置；其中，Na与Nb为大于或等于零的整数，且m为大于0的整数。本专利技术有关于一种存储器阵列中的故障地址的编码方法，该存储器阵列中一个页的容量以2m位为一个区段被区分为多个区段，且每一该区段还被区分为二个子区段，该故障地址的编码方法包括：获得这些区段中的一第一区段内的(Na1+Nb1)个失效位的位置，其中Na1个失效位位于该第一区段内的一第一子区段，Nb1个失效位位于该第一区段内的一第二子区段；产生(Na1+Nb1+1)位的一第一区段起始码；产生一第一第一子区段失效位码，其为Na1的二进制代码，接续于该第一区段起始码之后；以及产生Na1个(m-1)位的故障码以及Nb1个(m-1)位的故障码，接续于该第一第一子区段失效位码之后，用以指示该第一区段中该第一子区段内的Na1个失效位的位置以及该第二子区段内的Nb1个失效位的位置；其中，Na1与Nb1为大于或等于零的整数，且m为大于0的整数。为了对本专利技术的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。附图说明图1A与图1B示出了区段中出现失效位数目与机率的关系图。图2示出了为本专利技术中区段起始码的编码实施例示意图。图3示出了本专利技术故障地址的编码方法第一实施例。图4示出了利用本专利技术第一实施例所完成的故障地址示意图。图5示出了本专利技术故障地址的编码方法第二实施例。图6示出了利用本专利技术第二实施例所完成的故障地址示意图。图7示出了第二实施例中区段内的失效位数目与子区段失效位码的位长度及区段码所节省的位数目的示意图。具体实施方式在本专利技术实施例提出的故障地址的数据结构中，存储器阵列中一个页的容量被区分为多个区段(segment)，并以区段为单位来记录各个区段中的失效
位的地址。换句话说，每一个区段具有一个对应的区段码用以指示该区段中的失效位的地址。在本专利技术实施例中，每一个区段码包含区段起始码用以指示对应区段中的失效位数目。在本专利技术一实施例中，区段起始码可对应于失效位数目的发生机率。请参照图1A与图1B，其示出了区段中出现失效位数目与机率的关系图。以下是以64位为一个区段，并将一个页区分为多个区段(segment)为例来进行说明。如图1A与图1B所示，经由统计可知，在每个区段中随着失效位数目的增加而呈现机率下降的趋势。亦即，一个区段中出现零个失效位的机率最高(约为52.26％)、一个区段中出现一个失效位的机率次之(约为33.98％)、一个区段中出现二个失效位的机率再次之(约为10.81％)、一个区段中出现三个失效位的机率再次之(约为2.65％)。再者，一个区段中出现三十二个失效位的机率已经降低至10-44。以霍夫曼编码理论为例，霍夫曼编码理论是利用机率大小来作为编码的依据。机率越高的事件(event)，其编码的位长度越少；机率越低的事件，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器阵列中的故障地址的数据结构，该存储器阵列中一个页的容量以2m位为一个区段被区分为多个区段，且该故障地址用以指出该页中的多个失效位的位置，该故障地址的数据结构包括：多个区段码对应至这些区段，其中，这些区段码中的一第一区段码对应至一第一区段，且该第一区段内具有N个失效位，该第一区段码包括：一第一区段起始码，具有(N+1)位，用以指示该第一区段中的失效位数目；以及N个m位的故障码，接续于该第一区段起始码之后，用以指示该第一区段中N个失效位的位置；其中，N为大于或等于零的整数，且m为大于0的整数。

【技术特征摘要】
2014.10.08 US 62/061,1841.一种存储器阵列中的故障地址的数据结构，该存储器阵列中一个页的容量以2m位为一个区段被区分为多个区段，且该故障地址用以指出该页中的多个失效位的位置，该故障地址的数据结构包括：多个区段码对应至这些区段，其中，这些区段码中的一第一区段码对应至一第一区段，且该第一区段内具有N个失效位，该第一区段码包括：一第一区段起始码，具有(N+1)位，用以指示该第一区段中的失效位数目；以及N个m位的故障码，接续于该第一区段起始码之后，用以指示该第一区段中N个失效位的位置；其中，N为大于或等于零的整数，且m为大于0的整数。2.如权利要求1所述的故障地址的数据结构，其中该第一区段起始码是根据失效位数目的发生机率所决定。3.如权利要求1所述的故障地址的数据结构，其中该第一区段起始码包括N个第一数字接续一个第二数字，且该第一数字不同于该第二数字。4.一种存储器阵列中的故障地址的编码方法，该存储器阵列中一个页的容量以2m位为一个区段被区分为多个区段，该故障地址的编码方法包括：获得这些区段中的一第一区段内的N1个失效位的位置；产生(N1+1)位的一第一区段起始码；以及产生N1个m位的故障码接续于该第一区段起始码之后，用以指示该第一区段中N1个失效位的位置；其中，N1为大于或等于零的整数，且m为大于0的整数。5.如权利要求4所述的故障地址的编码方法，还包括：获得这些区段中的一第二区段内的N2个失效位的位置；产生(N2+1)位的一第二区段起始码；以及产生N2个m位的故障码接续于该第二区段起始码之后，用以指示该第二区段中N2个失效位的位置；其中，N2为大于或等于零的整数。6.如权利要求5所述的故障地址的编码方法，其中该第一区段起始码
\t与该第二区段起始码是根据失效位数目的发生机率所决定。7.如权利要求5所述的故障地址的编码方法，其中该第一区段起始码包括N1个第一数字接续一个第二数字，且该第二区段起始码包括N2个第一数字接续一个第二数字，且该第一数字不同于该第二数字。8.一种存储器阵列中的故障地址的数据结构，该存储器阵列中一个页的容量以2m位为一个区段被区分为多个区段，且每一该区段还被区分为二个子区段，且该故障地址用以指出该页中的多个失效位的位置，该故障地址的数据结构包括：多个区段码对应至这些区段，其中，这些区段码中的一第一区段码对应至一第一区段，且该第一区段内具有(Na+Nb)个失效位，其中，Na个失效位位于该第一区段内的一第一子区段，Nb个失效位位于该第一区段内的一第二子区段，该第一区段码包括：一第一区段起始码，具有(...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾士家，傅仁杰，
申请(专利权)人：光宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71