存储数据的系统和方法技术方案

本公开提供了一种写入数据的方法及数据存储设备，属于计算机技术领域。该数据存储设备包括：存储器，包括第一物理页和第二物理页；控制器，被配置为开始编码数据页的第一编码操作并将第一编码操作产生的第一编码的数据的至少一部分存储到第一物理页，该数据页从主机设备接收；通过从第一物理页读取并解码第一编码的数据的部分以恢复数据页来产生恢复数据页，以及该控制器配置为开始编码该数据页的第二编码操作，其中该第二编码操作产生第二编码的数据，以及将该第二编码的数据存储到第二物理页，该第二编码的数据比该第一编码的数据的该部分横跨遍及更多的页。实现了码字可以可靠地存储在多个物理页中而不影响主机设备可能经历的编程延时。

System and method for storing data

The present invention provides a method for writing data and a data storage device, which belongs to the field of computer technology. The data storage device includes a memory includes a first physical page and second physical page; controller is configured to operate the first encoding data page and will start encoding to the first physical page at least a portion of the stored first encoding the first encoding generated by the operation of the data, the data received from the host device page by reading from the first; the physical page and decoding the first encoding portion of the data in order to restore the data page to generate recovery of data pages, and the controller is configured to start encoding second encoding operation of the data page, wherein the second encoding operation produces second encoding data, and the second encoding data storage to the second physical page, the second encoding data the part of the first encoding data across over more pages. The code delay can be reliably stored in multiple physical pages without affecting the programming delay that may be experienced by the host device.

【技术实现步骤摘要】
存储数据的系统和方法本申请是以下专利技术专利申请的分案申请：申请号：201280045360.2，申请日：20120720，专利技术名称：存储数据的系统和方法
本公开一般涉及在存储器处存储数据。
技术介绍
诸如通用串行总线(USB)闪存器件或者可移除存储卡的非易失性存储器器件已经考虑到数据和软件应用的增长的便携性。闪存器件可以通过在每个闪存单元中存储多位来提高成本效率。例如，多级单元(MLC)闪存器件通过每单元存储3位或更多而提供增加的存储密度。在单个闪存单元中存储多位信息通常包括将位的序列映射到闪存单元的状态。例如，位“110”的第一序列可以对应于闪存单元的第一状态，并且位“010”的第二序列可以对应于闪存单元的第二状态。在确定位的序列将被存储到特定闪存单元中之后，可以将该闪存单元编程到与该位的序列对应的状态。位的序列到由闪存器件使用的状态的特定映射影响存储在闪存单元处的位的相对可靠性。为了例示，如果闪存单元被编程到第一状态(对应于模拟阈值电压V并且与数据“110”相关联)但是被不正确地读取位第二状态(对应于模拟阈值电压V+ΔV并且与数据“010”相关联)，则在最高有效位发生位错误(即“1”变为“0”)，但是在中间位或者最低有效位处没有发生错误。换句话说，存在最高有效位(MSB)在两个状态之间的转变，但是其他位不存在转变。可以基于多个输出单元中的公共位位置存储数据的逻辑页。相邻状态之间的读取错误(即模拟阈值是V的状态被错误地读取为模拟阈值是V+ΔV的状态)可能具有概率p。不相邻的状态(即模拟阈值电压差大于ΔV的状态)之间的读取错误可能具有与p相比非常小的并且可以近似为0的概率。逻辑页中的数据错误的数量因此可以近似为与逻辑页中的对应位在两个状态之间改变的相邻状态对的数量成比例。只要存在在一个状态和相邻状态之间的要号(sign)的转变，这样的对就出现。因此，具有许多这样的对(即具有从1到0以及从0到1的许多转变)的逻辑页将具有比其转变的数量更少的页具有更多的错误。一些逻辑页可能比其他逻辑页更可靠。逻辑页的不相等的可靠性可能影响某些闪存访问方法和性能。
技术实现思路
可以根据其中存储码字的页的可靠性来提供在码字中提供的保护的量。对于具有较低可靠性的页，在码字中提供的另外的冗余信息可能导致码字长度超过单个页。码字可以可靠地存储在多个物理页中而不影响主机设备可能经历的编程延时。例如，编码的数据页可以被分割为两个物理页，其中第二个物理页仅包括奇偶校验位。在完成写入第一物理页之后可以向主机提供数据页的安全存储的知识，尽管还未写入第二物理页。可以提供该知识因为在功率损耗的情况下可以不适用第二物理页的奇偶校验位而重构编码的数据页的数据部分。可以在将数据存储到MLC闪存之前关于该数据的指定部分进行位操纵，以致使该数据的每个逻辑页具有基本相等的可靠性。要存储到MLC闪存的数据可以被写到存储器裸片处的锁存器，并且可以使用锁存器中的位到目的地MLC存储元件的状态的默认映射来存储该数据。在应用默认映射之前，可以操纵锁存器中的数据的指定部分以便当应用默认映射时，根据第二映射存储被操纵的部分。对于数据的部分使用默认映射并且对于其余的数据使用第二映射可以得到基本相等的逻辑页可靠性。可以根据其中存储码字的页的可靠性来提供在码字中提供的保护的量。对于具有较高可靠性的页，被保留用于奇偶校验的页的部分可以用于数据修整(shaping)。例如，可以产生修整奇偶校验以得到在得到的修正的数据中的“1”值和“0”值的不均匀分布。不均匀分布可以通过减少到存储器元件的最高状态和/或最低状态的写操作的数量而降低对存储器的磨损。响应于读取存储器的单个逻辑页的请求，可以提供软位信息。可以分开地读取MLC字线的每个逻辑页以减少在单个逻辑页的读取期间感测操作的数量。软位信息可以指示从每个单元读取的页数据的可靠性而不提供关于单元的阈值电压所存在于的单元的电压窗内的准确电压带的信息。除了感测时间节省之外，可以避免由于想存储器控制器传送一组或多组感测的数据引起的延迟。因此，在随机读取(与顺序的存储器地址的连续读取相对)期间，与交错方案相比可以减少读取延时。第一方面，本专利技术实施例提供了一种写入数据的方法，该方法包括：在具有控制器和存储器裸片的数据存储设备中，该控制器包括错误校正编码(ECC)引擎，以及该存储器裸片包括多个物理页，所述多个物理页包括第一物理页和第二物理页，进行：接收要存储在该数据存储设备中的数据页，所述数据页从主机设备接收；开始在该ECC引擎处的编码操作以编码该数据页，其中该编码操作产生第一编码的数据；将该第一编码的数据的至少一部分存储到该存储器裸片处的第一物理页；通过以下在该存储器裸片处产生第二编码的数据：从该第一物理页读取该第一编码的数据的该部分的表示；以及基于该第一编码的数据的该部分的表示在该存储器裸片处产生冗余数据；以及将该第二编码的数据存储到第二物理页。结合第一方面，本专利技术在第一方面的第一种实现方式中，通过复制该第一编码的数据的该部分的表示的至少一部分在该存储器裸片处产生该冗余数据。结合第一方面的第一种实现方式，本专利技术在第一方面的第二种实现方式中，该第一编码的数据包括第一部分和第二部分，该第一部分存储在第一物理页处，其中该第二部分被丢弃而不被提供给该存储器裸片。结合第一方面，本专利技术在第一方面的第三种实现方式中，该第一编码的数据的该部分存储到快闪单级单元(SLC)页处的该第一物理页，以及该第二编码的数据存储到快闪多级单元(MLC)逻辑页处的第二物理页。第二方面，本专利技术实施例提供了一种写入数据的方法，该方法包括：在具有控制器和存储器裸片的数据存储设备中，其中该存储器裸片包括多个物理页，所述多个物理页包括第一物理页和第二物理页，进行：接收要存储在数据存储设备中的数据页，从该主机设备接收该数据页；开始编码该数据页的第一编码操作，该第一编码操作产生第一编码的数据；将该第一编码的数据的至少一部分存储到第一物理页；通过从该第一物理页读取并解码该第一编码的数据的该部分以恢复该数据页来产生恢复数据页；开始编码该恢复该数据页的第二编码操作，其中该第二编码操作产生第二编码的数据；以及将该第二编码的数据存储到第二物理页，该第二编码的数据比该第一编码的数据的该部分横跨遍及更多的页。结合第二方面，本专利技术在第二方面的第一种实现方式中，所有第一编码的数据被存储到第一物理页。结合第二方面，本专利技术在第二方面的第二种实现方式中，该第一编码的数据包括第一部分和第二部分，该第一部分被存储到第一物理页，并且该第二部分被丢弃。结合第二方面，本专利技术在第二方面的第三种实现方式中，该第一编码操作使用与该用于编码该恢复该数据页的第二编码操作相同的错误校正编码(ECC)方案。结合第二方面，本专利技术在第二方面的第四种实现方式中，该第一编码操作使用第一错误校正编码(ECC)方案，并且该用于编码该恢复该数据页的第二编码操作使用第二ECC方案，该第二ECC方案不同于该第一ECC方案。结合第二方面，本专利技术在第二方面的第五种实现方式中，该第一编码的数据的该部分被存储到在快闪页处的比该第二物理页更可靠的第一物理页。结合第二方面的第五种实现方式，本专利技术在第二方面的第六种实现方式中，该第一编码的数据的该部分被存储到快闪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种写入数据的方法，该方法包括：在具有控制器和存储器裸片的数据存储设备中进行如下步骤，其中该控制器包括错误校正编码(ECC)引擎，以及该存储器裸片包括多个物理页，所述多个物理页包括第一物理页和第二物理页：接收要存储在该数据存储设备中的数据页，所述数据页从主机设备接收；开始在该ECC引擎处的编码操作以编码该数据页，其中该编码操作产生第一编码的数据；将该第一编码的数据的至少一部分存储到该存储器裸片处的第一物理页；通过以下步骤在该存储器裸片处产生第二编码的数据：从该第一物理页读取该第一编码的数据的该部分的表示；以及基于该第一编码的数据的该部分的表示在该存储器裸片处产生冗余数据；以及将该第二编码的数据存储到第二物理页。

【技术特征摘要】
2011.07.22 US 61/510,892;2011.12.19 US 13/329,788;1.一种写入数据的方法，该方法包括：在具有控制器和存储器裸片的数据存储设备中进行如下步骤，其中该控制器包括错误校正编码(ECC)引擎，以及该存储器裸片包括多个物理页，所述多个物理页包括第一物理页和第二物理页：接收要存储在该数据存储设备中的数据页，所述数据页从主机设备接收；开始在该ECC引擎处的编码操作以编码该数据页，其中该编码操作产生第一编码的数据；将该第一编码的数据的至少一部分存储到该存储器裸片处的第一物理页；通过以下步骤在该存储器裸片处产生第二编码的数据：从该第一物理页读取该第一编码的数据的该部分的表示；以及基于该第一编码的数据的该部分的表示在该存储器裸片处产生冗余数据；以及将该第二编码的数据存储到第二物理页。2.如权利要求1的方法，其中通过复制该第一编码的数据的该部分的表示的至少一部分在该存储器裸片处产生该冗余数据。3.如权利要求2的方法，其中该第一编码的数据包括第一部分和第二部分，该第一部分存储在第一物理页处，其中该第二部分被丢弃而不被提供给该存储器裸片。4.如权利要求1的方法，其中该第一编码的数据的该部分存储到快闪单级单元(SLC)页处的该第一物理页，以及该第二编码的数据存储到快闪多级单元(MLC)逻辑页处的第二物理页。5.一种写入数据的方法，该方法包括：在具有控制器和存储器裸片的数据存储设备中进行如下步骤，其中该存储器裸片包括多个物理页，所述多个物理页包括第一物理页和第二物理页：接收要存储在数据存储设备中的数据页，从该主机设备接收该数据页；开始编码该数据页的第一编码操作，该第一编码操作产生第一编码的数据；将该第一编码的数据的至少一部分存储到第一物理页；通过从该第一物理页读取并解码该第一编码的数据的该部分以恢复该数据页来产生恢复数据页；开始编码该恢复该数据页的第二编码操作，其中该第二编码操作产生第二编码的数据；以及将该第二编码的数据存储到第二物理页，该第二编码的数据比该第一编码的数据的该部分横跨遍及更多的页。6.如权利要求5的方法，其中所有第一编码的数据被存储到第一物理页。7.如权利要求5的方法，其中该第一编码的数据包括第一部分和第二部分，该第一部分被存储到第一物理页，并且该第二部分被丢弃。8.如权利要求5的方法，其中该第一编码操作使用与该用于编码该恢复该数据页的第二编码操作相同的错误校正编码(ECC)方案。9.如权利要求5的方法，其中该第一编码操作使用第一错误校正编码(ECC)方案，并且该用于编码该恢复该数据页的第二编码操作使用第二ECC方案，该第二ECC方案不同于该第一ECC方案。10.如权利要求5的方法，其中该第一编码的数据的该部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：E沙伦，I埃尔罗德，S利茨恩，M拉瑟，
申请(专利权)人：桑迪士克科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US