存储器装置机器操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种存储器装置机器操作方法，针对一阵列的存储单元的阵列，包括在此阵列中的存储单元的可擦除区块，提供一种区块擦除操作的方法。此方法包括维持此阵列的可擦除区块的多个子区块的状态数据。状态数据表示子区块目前是否可存取的以及子区块是否失效。此方法包括，回应于一项擦除一特定可擦除区块的一选定子区块的请求，如果特定可擦除区块的其他子区块是失效的，则发布一擦除命令以擦除特定区块，否则更新状态数据以表示选定子区块是失效的。

【技术实现步骤摘要】
存储器装置机器操作方法
本专利技术是关于存储器装置机器操作方法。
技术介绍
闪存为一种普遍使用的高容量、非易失性存储器(non-volatilememory)。闪存可用以进行包括区块擦除、字或字节编程、分页编程、字或字节读取及分页读取的操作。为了一区块擦除的目的，存储器的一区块的大小可以由存储器阵列的组态所决定，且譬如可能大于一分页(page)。很多闪存技术具有有限的持久性(endurance)。亦即，可靠地储存数据的能力随着编程及擦除周期(cycle)数增加超过安全极限而降低。提供可增加区块的利用，并减少这种型式的存储器的区块擦除次数(block-erasecount)的区块擦除管理方法是有需要的。
技术实现思路
一种针对包括有于一阵列中的存储单元(memorycell)的可擦除区块的存储单元阵列的区块擦除操作的方法是被描述。如以下所提出的，可维持此阵列的对应的可擦除区块的多个子区块的状态数据。状态数据表示子区块目前是否可存取(例如，可利用来编程或读取)以及子区块是否失效(例如，不可利用来编程或读取)。回应于一擦除一特定可擦除区块的一选定子区块的请求，此方法包括基于特定可擦除区块的另一子区块或其他子区块的状态数据，来更新选定子区块的状态数据。又，回应于一擦除一特定可擦除区块的一选定子区块中的数据的请求，如果特定可擦除区块的其他子区块是失效的，则可发出一擦除命令以擦除特定区块，否则更新状态数据以表示选定子区块是失效的。本专利技术的其他实施样态及优点可在检阅图式、详细说明以及随附的权利要求范围时获得了解。附图说明图1为结合一闪存的一储存系统的方块图。图2为一种用于区块擦除管理的方法的流程图。图3A-图3F显示譬如用于一区块擦除管理系统的子区块操作的状态改变。图4为一种包括区块擦除管理资源的计算机系统的方块图。【符号说明】100：数据处理系统110：应用程序120：磁盘文件系统125：快闪转换层130：原生性文件系统140：存储器技术装置档案150：存储器／存储器装置210、220、230、235、240：步骤310、315、320、325、330、335：可擦除区块410：计算机系统412：总线次系统414：处理器次系统416：网络接口次系统418：通讯网络／计算机网络420：用户接口输出装置422：用户接口输入设备424：储存次系统426：主机存储器次系统428：档案储存次系统430：主要随机存取存储器(RAM)431：闪存432：只读存储器(ROM)具体实施方式以下将参考附图提供本专利技术的多个实施例的详细说明。图1为结合一存储器(例如一高容量3DNAND闪存150)的一数据处理系统100的功能层的方块图。存储器可以是其他种类的NAND闪存、NOR闪存，且在所显示的例子中，或者是具有可擦除区块的任何适当的存储器装置。存储器实体上可被设计成为多个区段(sector)，以使每个实体区段成为一个用于被存储器所支持的区块擦除操作的最小单元。存储器的一可擦除区块可譬如对应至一个或多个实体区段。举例而言，存储器的每个实体区段的大小可以是16KB。存储器150的一可擦除区块可包括一个实体区段并具有与实体区段相同的16KB大小。存储器的一可擦除区块可包括4个实体区段并具有64KB的大小。存储器的一可擦除区块可包括8个实体区段并具有128KB的大小。在用于分页(page)模式操作的存储器中，存储器的每个可擦除区块可包括多个分页，且每个分页可通过被存储器所支持的分页编程及分页读取操作而被编程或读取。举例而言，1-Gbit单层单元(single-level-cell，SLC)NAND闪存装置可包括每个大小128KB的1K可擦除区块。每个可擦除区块可包括每个大小2KB的64个分页。每个分页可包括供错误校正码(errorcorrectioncode，ECC)或其他功能用的额外储存空间(例如64字节)。每个可擦除区块可用对应的额外储存空间来记录坏损分页、擦除次数或其他数据(例如4KB)。一种闪存可用以使存储器的一分页可通过提供一分页编程或分页读取命令，以及对应于此分页的一地址给存储器，而被编程或读取。又，闪存可用以使存储器的每个区块可通过提供一区块擦除命令以及对应于此区块的一地址给存储器而被擦除。举例而言，上述例子1-GbitSLCNAND闪存装置的每个特定分页可以是可利用一16位地址来进行编址，而16位地址的10个最高有效位为包括特定分页的区块的地址。在这个1-GbitSLCNAND例子中，一分页可通过提供一分页读取或页面编程命令以及对应于此页面的一16位地址给1-GbitSLCNAND闪存装置而被编程或读取。在这个1-GbitSLCNAND例子中，一可擦除区块可通过提供一区块擦除命令与对应于可擦除区块的10个最高有效位(在16位地址格式中)给1-GbitSLCNAND闪存装置而被擦除。系统100包括一个或多个文件系统，其基于来自一应用程序110的多个请求来储存、撷取并更新储存于存储器150中的数据。于此实施例中的文件系统包括磁盘文件系统120，例如文件分配表(FileAllocationTable，FAT)文件系统、第三延伸文件系统(ThirdExtendedFileSystem，EXT3)或新技术文件系统(NewTechnologyFileSystem，NTFS)。于此实施例中的文件系统亦包括一种为闪存而设计的原生性(native)文件系统130，例如日志式快闪文件系统版本2(JournalingFlashFileSystemVersion2，JFFS2)、无排序区块图像文件系统(UnsortedBlockImageFileSystem，UBIFS)或又另一种快闪文件系统(YetAnotherFlashFileSystem，YAFFS)。文件系统120或130经由例如一读取驱动器(用于分页读取操作)、一程序驱动器(用于分页编程操作)以及一擦除驱动器(用于区块擦除操作)的装置驱动器来存取存储器150。例如一存储器技术装置档案(MemoryTechnologyDevicefile)140的软件层可提供一个在装置驱动器与文件系统120或130之间的接口。所述的系统100亦包括一个作为在磁盘文件系统120与装置驱动器(或存储器技术装置档案140)之间的接口的快闪转换层(FlashTranslationLayer)125。快闪转换层125可执行在磁盘文件系统120的逻辑地址与存储器150的实体地址之间的地址转换。快闪转换层125包括一分配器模块，其定位存储器150中的物理存储器空间。快闪转换层125包括一清洁器模块，其回收(reclaims)存储器150中的未被使用的实体空间。快闪转换层125包括一磨损平均器(wear-leveler)模块，其在存储器150上执行磨损平均(wearleveling)程序。系统100的多个元件可做出擦除存储器150的一可擦除区块的多个请求。举例而言，磨损平均器模块(或原生性文件系统130)可执行一磨损平均程序，其将储存于存储器150的一第一可擦除区块的分页中的数据传输至存储器150的一第二可擦除区块(例如，通过存取存储器技术装置档案140中的读取及程序驱动器)。在传输数据之后，磨损平均器模块将此数据的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器的操作方法，包括：针对一存储单元的阵列，维持多个可擦除区块的多个子区块的状态数据，该存储单元的阵列包括在该阵列中的存储单元的这些可擦除区块，该状态数据指示这些子区块目前是否可存取以及这些子区块是否失效；及回应于擦除一特定可擦除区块的一选定子区块的一请求，基于该特定可擦除区块的另一子区块或其他子区块的该状态数据来更新该选定子区块的该状态数据。

【技术特征摘要】
2013.04.15 US 61/811,821;2013.09.04 US 14/018,1491.一种存储器的操作方法，包括：针对一存储单元的阵列，维持多个可擦除区块的多个子区块的状态数据，该存储单元的阵列包括在该阵列中的存储单元的这些可擦除区块，该状态数据指示这些子区块目前是否可存取以及这些子区块是否失效；及回应于擦除一特定可擦除区块的一选定子区块的一请求：确定该特定可擦除区块的另一子区块或其他子区块的状态数据，以及如果该特定可擦除区块中少于一预先确定数目的另一子区块或其他子区块的该状态数据表示与一已变化状态是同样的状态，则更新该选定子区块的该状态数据以表示该已变化状态。2.根据权利要求1所述的方法，更包括：如果该状态数据表示这些特定可擦除区块的预先确定数目的另一子区块或其他子区块是失效的，则发布一擦除命令以擦除该特定可擦除区块，否则该选定子区块中该已变化的状态数据是失效的。3.根据权利要求2所述的方法，其中在发布该擦除命令给该阵列之后，将该特定可擦除区块的这些子区块标记为闲置(free)。4.根据权利要求1所述的方法，更包括：如果该预先确定数目大于一个且如果该状态数据表示该特定可擦除区块的至少该预先确定数目的其他子区块是失效的，则将来自该特定可擦除区块中的任何在使用中的子区块的数据复制至一不同的可擦除区块，并发布一擦除命令以擦除该特定可擦除区块，否则该选定子区块中该已变化的状态数据是失效的。5.根据权利要求1所述的方法，其中该特定可擦除区块的该多个子区块包括一第一子区块及一第二子区块，而该请求的该子区块对象为该第一子区块，然后如果该特定可擦除区块的该第二子区块目前是可存取的，则将该特定可擦除区块的该第一子区块标记为失效；及如果该特定可擦除区块的该第二子区块目前被标记为失效，则发布一擦除命令以擦除该特定可擦除区块的该第一子区块与第二子区块。6.根据权利要求1所述的方法，其中该状态数据表示当该特定可擦除区块的其他子区块维持使用中时，如果该特定可擦除区块的一子区块已成为一擦除请求的目标，则该特定可擦除区块的该子区块是失效的。7.根据权利要求1所述的方法，其中如果一子区块是可存取的且不包括储存数据，则该子区块被标记为闲置。8.根据权利要求1所述的方法，其中该阵列包括NAND闪存。9.根据权利要求1所述的方法，包括产生擦除多个选定子区块的多个请求的地址转换层及磨损平均器(wear-leveler)模块。10.一种存储器装置，包括：一计算机可读取的非暂时性存储器储存软件，可执行：针对一存储单元的阵列维持多个可擦除区块的多个子区块的状态数据，该存储单元的阵列包括在该阵列中的存储单元的这些可擦除区块，这些状态数据指示这些子区块目前是否可存取以及这些子区块是否失效；及回应于擦除一特定可擦除区块的一选定子区块的一请求：确定该特定可擦除区块的另一子区块或其他子区块的状态数据，以及如果该特定可擦除区块中少于一预先确定数目的另一子区块或其他子区块的该状态数据表示与一已变化状态是同样的状态，则更新该选定子区块的该状态数据以表示该已变化状态。11.根据权利要求10所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张育铭，李永骏，卢星辰，李祥邦，王成渊，张原豪，郭大维，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71