存储器管理方法、存储器控制器与存储器储存装置制造方法及图纸

一种存储器管理方法以及使用此方法的存储器控制器与存储器储存装置。本存储器管理方法包括施予不同的检测偏压来读取储存在可复写式非易失性存储器模块的物理页面中的数据并且根据所读取的数据来计算对应的错误位数。本存储器管理方法还包括根据所计算的错误位数来估计每一物理页面的磨损程度值并且根据此些物理页面的磨损程度值来操作可复写式非易失性存储器模块。基此，本存储器管理方法可有效地识别可复写式非易失性存储器模块的磨损程度并且使用对应的机制来操作可复写式非易失性存储器模块，由此避免数据错误。

Memory management method, memory controller, and memory storage device

Memory management method and memory controller and memory storage device using the same. The memory management method includes giving different detection bias to read the data stored in the rewritable non physical page memory module in error and to calculate the corresponding digits according to the read data. This also includes a memory management method according to the calculated error number to estimate the degree of wear of each physical page value and according to the degree of wear the physical page value to manipulate a rewritable nonvolatile memory module. Based on this, the mechanism of the memory management method can effectively identify the rewritable non-volatile memory module and use the corresponding degree of wear to operate the rewritable non-volatile memory module, thereby avoiding data error.

【技术实现步骤摘要】
存储器管理方法、存储器控制器与存储器储存装置
本专利技术是有关于一种用于管理可复写式非易失性存储器模块的存储器管理方法及使用此方法的存储器控制器与存储器储存装置。
技术介绍
数字相机、手机与MP3在这几年来的成长十分迅速，使得消费者对储存媒体的需求也急速增加。由于可复写式非易失性存储器(rewritablenon-volatilememory)具有数据非易失性、省电、体积小、无机械结构、读写速度快等特性，最适于可携式电子产品，例如笔记本型计算机。固态硬盘就是一种以闪存作为储存媒体的储存装置。因此，近年闪存产业成为电子产业中相当热门的一环。在与非(NAND)型闪存中，存储单元会由位线(BitLine)与字线(WordLine)来串起而形成一存储单元阵列(memorycellarray)。目前NAND型闪存可根据每一存储单元可储存的数据位数而区分为多阶存储单元(Multi-LevelCell，MLC)闪存及单阶存储单元(Single-LevelCell，SLC)闪存。SLC闪存的每个存储单元仅能储存1个位数据，而MLC闪存的每个存储单元可储存至少2个以上的位数据。例如，以4层存储单元闪存为例，每一存储单元可储存2个位数据(即，“11”、“10”、“00”与“01”)。图1是根据已知技术所绘示的闪存元件的示意图。请参照图1，闪存元件1包含用于储存电子的电荷捕捉层(chargetrapinglayer)2、用于施加偏压的控制栅极(ControlGate)3、穿遂氧化层(TunnelOxide)4与多晶硅间介电层(InterpolyDielectric)5。当欲写入数据至闪存元件1时，可通过将电子注入电荷捕捉层2以改变闪存元件1的临界电压，由此定义闪存元件1的数字高低态，而实现储存数据的功能。在此，注入电子至电荷捕捉层2的过程称为编程。反之，当欲将所储存的数据移除时，通过将所注入的电子从电荷捕捉层2中移除，则可使闪存元件1回复为未被编程前的状态。在写入与抹除过程中，闪存元件1会随着电子的多次的注入与移除而造成老化，导致电子写入速度增加并造成临界电压分布变宽。因此，在闪存元件1被编程后无法被正确地识别其储存状态，而产生错误位。如何有效地识别闪存元件的老化程度，并且对应的调整操作闪存元件的机制是本领域技术人员所致力的目标。
技术实现思路
本专利技术提供一种存储器管理方法，其能够有效地识别可复写式非易失性存储器模块的磨损程度并且对应地调整操作可复写式非易失性存储器模块的机制。本专利技术提供一种存储器控制器，其能够有效地识别可复写式非易失性存储器模块的磨损程度并且对应地调整操作可复写式非易失性存储器模块的机制。本专利技术提供一种存储器储存装置，其能够有效地识别可复写式非易失性存储器模块的磨损程度并且对应地调整操作可复写式非易失性存储器模块的机制。本专利技术范例实施例提出一种存储器管理方法，用于一可复写式非易失性存储器模块，此可复写式非易失性存储器模块具有多个存储单元，此些存储单元组成多个物理页面，此些物理页面构成多个物理区块，每一存储单元包括多个储存状态，此些储存状态包括第一储存状态与第二储存状态。本存储器管理方法包括：记录每一物理页面的磨损程度值；以及根据此些物理页面的磨损程度值来操作此可复写式非易失性存储器模块。在此，记录每一物理页面的磨损程度值的步骤包括：编程此些物理页面之中的第一物理页面，以写入数据至此第一物理页面；施予第一检测偏压至此第一物理页面以从该第一物理页面中读取该数据并且计算在使用该第一检测偏压所读取的数据中的一第一错误位数；施予第二检测偏压至此第一物理页面以从此第一物理页面中读取数据并且计算在使用第二检测偏压所读取的数据中的第二错误位数；以及依据第一错误位数与第二错误位数产生对应第一物理页面的磨损程度值，其中第一检测偏压大于第二检测偏压，第一检测偏压小于对应第二储存状态的验证偏压，并且第二检测偏压大于第一储存状态的验证偏压。在本专利技术的一实施例中，上述的存储器管理方法还包括：根据此些物理页面的磨损程度值计算每一物理区块的磨损程度值。在本专利技术的一实施例中，上述的根据此些物理页面的磨损程度值来操作可复写式非易失性存储器模块的步骤包括：加总此些物理页面的磨损程度值，以获得对应此可复写式非易失性存储器模块的目前磨损程度值；判断此可复写式非易失性存储器模块的目前磨损程度值与此可复写式非易失性存储器模块的先前磨损程度值之间的差值是否大于一磨损门坎值；以及倘若此可复写式非易失性存储器模块的目前磨损程度值与此可复写式非易失性存储器模块的先前磨损程度值之间的差值大于此磨损门坎值时，从此些物理区块之中选择一第一物理区块，从此些物理区块之中选择一第二物理区块，将储存在第一物理区块中的数据搬移至第二物理区块，并且将原先映射至第一物理区块的物理页面的逻辑地址重新映射至第二物理区块的物理页面，其中第一物理区块为此些物理区块之中已储存数据的物理区块之中具有最小磨损程度值的物理区块并且第二物理区块为此些物理区块之中未储存数据的物理区块之中具有最大磨损程度值的物理区块。在本专利技术的一实施例中，上述的根据此些物理页面的磨损程度值来操作可复写式非易失性存储器模块的步骤包括：根据第一物理页面的磨损程度值，调整对应第一物理页面的初始写入偏压与写入偏压脉冲时间的至少其中之一；以及使用对应此第一物理页面的初始写入偏压与写入偏压脉冲时间编程属于第一物理页面的存储单元，以将数据写入至第一物理页面。在本专利技术的一实施例中，上述的根据此第一物理页面的磨损程度值调整对应第一物理页面的初始写入偏压与写入偏压脉冲时间的至少其中之一的步骤包括：随着第一物理页面的磨损程度值增加，降低对应此第一物理页面的初始写入偏压。在本专利技术的一实施例中，上述的根据第一物理页面的磨损程度值调整对应第一物理页面的初始写入偏压与写入偏压脉冲时间的至少其中之一的步骤包括：随着第一物理页面的磨损程度值增加，减少对应第一物理页面的写入偏压脉冲时间。在本专利技术的一实施例中，上述的根据此些物理页面的磨损程度值来操作可复写式非易失性存储器模块的步骤包括：随着第一物理页面的磨损程度值增加，增加对应属于第一物理页面的存储单元的储存状态的验证偏压。本专利技术一范例实施例提出一种存储器控制器，用于控制可复写式非易失性存储器模块，可复写式非易失性存储器模块具有多个存储单元，此些存储单元组成多个物理页面，此些物理页面构成多个物理区块，每一存储单元包括多个储存状态，此些储存状态包括第一储存状态与第二储存状态。本存储器控制器包括主机接口、存储器接口与存储器管理电路。主机接口用以电性连接至主机系统。存储器接口用以电性连接至可复写式非易失性存储器模块。存储器管理电路电性连接至主机接口与存储器接口。存储器管理电路用以记录每一物理页面的磨损程度值，并且根据此些物理页面的磨损程度值来操作可复写式非易失性存储器模块。其中，在记录每一物理页面的磨损程度值的运作中，存储器管理电路编程此些物理页面之中的第一物理页面以写入数据至第一物理页面，施予第一检测偏压至第一物理页面以从第一物理页面中读取数据并且计算在使用第一检测偏压所读取的数据中的第一错误位数，施予第二检测偏压至第一物理页面以从第一物理页面中读取数据并且计算在使用第二检测偏压所读取的数据中的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器管理方法，用于一可复写式非易失性存储器模块，该可复写式非易失性存储器模块具有多个存储单元，该多个存储单元组成多个物理页面，该多个物理页面构成多个物理区块，每一该多个存储单元包括多个储存状态，该多个储存状态至少包括一第一储存状态与一第二储存状态，该存储器管理方法包括：记录每一该多个物理页面的一磨损程度值；以及根据该多个物理页面的磨损程度值来操作该可复写式非易失性存储器模块，其中记录每一该多个物理页面的磨损程度值的步骤包括：编程该些物理页面之中的一第一物理页面，以写入一数据至该第一物理页面；施予一第一检测偏压至该第一物理页面以从该第一物理页面中读取该数据并且计算在使用该第一检测偏压所读取的数据中的一第一错误位数；施予一第二检测偏压至该第一物理页面以从该第一物理页面中读取该数据并且计算在使用该第二检测偏压所读取的数据中的一第二错误位数；以及依据该第一错误位数与该第二错误位数产生对应该第一物理页面的磨损程度值，其中该第一检测偏压大于该第二检测偏压，该第一检测偏压小于对应该第二储存状态的一验证偏压，并且该第二检测偏压大于该第一储存状态的一验证偏压。

【技术特征摘要】
1.一种存储器管理方法，用于一可复写式非易失性存储器模块，该可复写式非易失性存储器模块具有多个存储单元，该多个存储单元组成多个物理页面，该多个物理页面构成多个物理区块，每一该多个存储单元包括多个储存状态，该多个储存状态至少包括一第一储存状态与一第二储存状态，该存储器管理方法包括：记录每一该多个物理页面的一磨损程度值；以及根据该多个物理页面的磨损程度值来操作该可复写式非易失性存储器模块，其中记录每一该多个物理页面的磨损程度值的步骤包括：编程该些物理页面之中的一第一物理页面，以写入一数据至该第一物理页面；施予一第一检测偏压至该第一物理页面以从该第一物理页面中读取该数据并且计算在使用该第一检测偏压所读取的数据中的一第一错误位数；施予一第二检测偏压至该第一物理页面以从该第一物理页面中读取该数据并且计算在使用该第二检测偏压所读取的数据中的一第二错误位数；以及依据该第一错误位数与该第二错误位数产生对应该第一物理页面的磨损程度值，其中该第一检测偏压大于该第二检测偏压，该第一检测偏压小于对应该第二储存状态的一验证偏压，并且该第二检测偏压大于该第一储存状态的一验证偏压。2.根据权利要求1所述的存储器管理方法，还包括：根据该多个物理页面的磨损程度值计算每一该多个物理区块的磨损程度值。3.根据权利要求2所述的存储器管理方法，其中上述根据该多个物理页面的磨损程度值来操作该可复写式非易失性存储器模块的步骤包括：加总该多个物理页面的磨损程度值，以获得对应该可复写式非易失性存储器模块的一目前磨损程度值；判断该可复写式非易失性存储器模块的目前磨损程度值与该可复写式非易失性存储器模块的一先前磨损程度值之间的差值是否大于一磨损门坎值；以及倘若该可复写式非易失性存储器模块的目前磨损程度值与该可复写式非易失性存储器模块的先前磨损程度值之间的差值大于该磨损门坎值时，从该多个物理区块之中选择一第一物理区块，从该多个物理区块之中选择一第二物理区块，将储存在该第一物理区块中的数据搬移至该第二物理区块，并且将原先映射至该第一物理区块的该多个物理页面的逻辑地址重新映射至该第二物理区块的该多个物理页面，其中该第一物理区块为该多个物理区块之中已储存数据的物理区块之中具有最小磨损程度值的物理区块并且该第二物理区块为该多个物理区块之中未储存数据的物理区块之中具有最大磨损程度值的物理区块。4.根据权利要求1所述的存储器管理方法，其中上述根据该多个物理页面的磨损程度值来操作该可复写式非易失性存储器模块的步骤包括：根据该第一物理页面的磨损程度值，调整对应该第一物理页面的一初始写入偏压与一写入偏压脉冲时间的至少其中之一；以及使用对应该第一物理页面的所述初始写入偏压与所述写入偏压脉冲时间编程属于该第一物理页面的存储单元，以将数据写入至该第一物理页面。5.根据权利要求4所述的存储器管理方法，其中上述根据该第一物理页面的磨损程度值调整对应该第一物理页面的所述初始写入偏压与所述写入偏压脉冲时间的至少其中之一的步骤包括：随着该第一物理页面的磨损程度值增加，降低对应该第一物理页面的所述初始写入偏压。6.根据权利要求4所述的存储器管理方法，其中上述根据该第一物理页面的磨损程度值调整对应该第一物理页面的所述初始写入偏压与所述写入偏压脉冲时间的至少其中之一的步骤包括：随着该第一物理页面的磨损程度值增加，减少对应该第一物理页面的所述写入偏压脉冲时间。7.根据权利要求1所述的存储器管理方法，其中上述根据该多个物理页面的磨损程度值来操作该可复写式非易失性存储器模块的步骤包括：随着该第一物理页面的磨损程度值增加，增加对应属于该第一物理页面的存储单元的该多个储存状态的验证偏压。8.一种存储器控制器，用于控制一可复写式非易失性存储器模块，该可复写式非易失性存储器模块具有多个存储单元，该多个存储单元组成多个物理页面，该多个物理页面构成多个物理区块，每一该多个存储单元包括多个储存状态，该多个储存状态至少包括一第一储存状态与一第二储存状态，该存储器控制器包括：一主机接口，用以电性连接至一主机系统；一存储器接口，用以电性连接至所述可复写式非易失性存储器模块；以及一存储器管理电路，电性连接至所述主机接口与所述存储器接口，其中所述存储器管理电路用以记录每一该多个物理页面的一磨损程度值，并且根据该多个物理页面的磨损程度值来操作该可复写式非易失性存储器模块，其中在记录每一该多个物理页面的磨损程度值的运作中，所述存储器管理电路编程该多个物理页面之中的一第一物理页面以写入一数据至该第一物理页面，施予一第一检测偏压至该第一物理页面以从该第一物理页面中读取该数据并且计算在使用该第一检测偏压所读取的数据中的一第一错误位数，施予一第二检测偏压至该第一物理页面以从该第一物理页面中读取该数据并且计算在使用该第二检测偏压所读取的数据中的一第二错误位数，并且依据该第一错误位数与该第二错误位数产生对应该第一物理页面的磨损程度值，其中该第一检测偏压大于该第二检测偏压，该第一检测偏压小于对应该第二储存状态的一验证偏压，并且该第二检测偏压大于该第一储存状态的一验证偏压。9.根据权利要求8所述的存储器控制器，其中所述存储器管理电路还用以根据该多个物理页面的磨损程度值计算每一该多个物理区块的磨损程度值。10.根据权利要求9所述的存储器控制器，其中在根据该多个物理页面的磨损程度值来操作该可复写式非易失性存储器模块的运作中，所述存储器管理电路会加总该多个物理页面的磨损程度值，以获得对应该可复写式非易失性存储器模块的一目前磨损程度值，其中在根据该多个物理页面的磨损程度值来操作该可复写式非易失性存储器模块的运作中，所述存储器管理电路会判断该可复写式非易失性存储器模块的目前磨损程度值与该可复写式非易失性存储器模块的一先前磨损程度值之间的差值是否大于一磨损门坎值，其中在根据该多个物理页面的磨损程度值来操作该可复写式非易失性存储器模块的运作中，倘若该可复写式非易失性存储器模块的目前磨损程度值与该可复写式非易失性存储器模块的先前磨损程度值之间的差值大于该磨损门坎值时，所述存储器管理电路会从该多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：林纬，
申请(专利权)人：群联电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71