数据恢复方法和使用其的存储器系统和RAID存储系统技术方案

一种恢复数据的方法和系统，包括：当针对目标码字的解码器输入的错误校正码(ECC)解码处理已经失败时，从存储器设备读取与目标码字具有码相关的参考码字。基于使用目标码字和参考码字的操作处理来生成校正的目标码字的解码器输入。再次对校正的目标码字的解码器输入执行ECC解码处理。

Data recovery methods and the use of its memory and RAID storage systems

A method and system for recovering data include: when decoding process of error correction code (ECC) input for decoder of target codeword has failed, read code codeword related to target code word from memory device. The decoder input of the corrected target codeword is generated based on the operation processing using the target code word and the reference codeword. The ECC decoding process is executed again for the decoder input of the corrected target codeword.

【技术实现步骤摘要】
数据恢复方法和使用其的存储器系统和RAID存储系统相关申请的交叉引用本申请要求于2016年6月30日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0082977号的韩国专利申请的权益，其公开内容通过引用全文合并于此。
技术介绍
本公开涉及一种处理数据的方法和数据处理设备，更具体地，涉及一种恢复数据的方法和使用该恢复数据的方法的存储系统以及廉价盘冗余阵列(RAID)存储系统。在数据存储
中，需要非常低的误比特率来为信息传输或存储提供可靠性。turbo码或低密度奇偶校验(LDPC)码用于纠错。然而，在存储器密度高的数据存储设备中，尽管使用turbo码或LDPC码，但是难以实现系统所需的非常低的误比特率。因此，需要有效的数据恢复技术。
技术实现思路
本公开描述了一种通过使用具有码相关的码字来有效地恢复目标码字的方法。本公开描述了一种用于通过使用具有码相关的码字来有效地恢复目标码字的存储器系统。本公开还描述了一种用于通过使用具有码相关的码字来有效地恢复目标码字的廉价盘冗余阵列(RAID)存储系统。根据本公开的一方面，提供了一种恢复数据的方法，所述方法包括：当针对目标码字的解码器输入的错误校正码(ECC)解码处理已经失败时，从存储器设备读取与目标码字具有码相关的参考码字；基于使用所述目标码字和所述参考码字的操作处理来生成校正的目标码字的解码器输入；以及对校正的目标码字的解码器输入再次执行ECC解码处理。根据本公开的另一方面，提供了一种存储器系统，包括被配置为存储数据的存储器设备和被配置为基于从存储器设备读取的数据来恢复目标码字的存储器控制器。所述存储器控制器：(1)当针对目标码字的输入的ECC解码处理失败时，从存储器设备读取与目标码字具有码相关的参考码字，(2)基于使用目标码字和参考码字的操作处理，生成校正的目标码字的解码器输入；以及(3)对校正的目标码字的解码器输入再次执行ECC解码处理。根据本公开的另一方面，提供了一种包括多个存储设备和廉价盘冗余阵列(RAID)控制器的RAID存储系统。所述RAID控制器：(1)通过使用从在ECC解码处理中已经失败的存储设备接收的软输入，基于根据码相关的操作处理，校正在ECC解码处理中已经失败的码字的软输入；以及(2)当针对从所述多个存储设备之中的形成相同条带的两个或更多个存储设备读取的码字的ECC解码处理失败时，对从在ECC解码处理中已经成功的存储设备接收的结果进行解码。另外，RAID控制器对码字的校正的软输入执行ECC解码处理。根据本公开的另一方面，提供了一种具有非易失性存储器系统和存储器控制器的存储器系统。所述存储器控制器：(1)执行由非易失性存储器系统存储的、通过应用错误校正码(ECC)解码不能正确解码的目标码字的软读取；(2)执行由非易失性存储器系统存储的、通过应用ECC解码不能正确解码的第一参考码字的软读取；(3)识别不满足码约束的候选码字，所述候选码字包括来自目标码字的软读取、第一参考码字的软读取以及通过应用ECC解码能正确解码的第二参考码字中的每一个的数据；(4)改变归于目标码字的软读取内的数据单元的数据值，使得候选码字满足码约束，从而创建目标码字的修改的软读取；以及(5)将ECC解码应用于目标码字的修改的软读取。附图说明从结合附图的以下详细描述中将更清楚地理解本公开的实施例，附图中：图1是根据实施例的存储器系统的框图；图2是示出根据实施例的多维码的码矩阵结构的图；图3A是示出在图1的存储器系统中配置条带(strip)的示例的图；图3B是示出在图1的存储器系统中配置条带的另一示例的图；图3C是示出在图1的存储器系统中配置条带的另一示例的图；图3D是示出在图1的存储器系统中配置条带的另一示例的图；图3E是示出在图1的存储器系统中配置条带的另一示例的图；图3F是示出在图1的存储器系统中配置条带的另一示例的图；图4是图1所示的存储器设备的框图；图5是示出图4所示的存储单元阵列的示例的图；图6是示出包括在图5所示的存储器单元阵列中的存储器块的示例的电路图；图7是示出包括在图5所示的存储器单元阵列中的存储器块的另一示例的电路图；图8是示出包括在图6或图7所示的存储器块中的存储器单元的示例的截面图；图9是示出在图1的存储器系统中根据硬判定读取操作生成硬数据的方法的示例的图；图10是示出在图1的存储器系统中根据软判定读取操作生成软数据的方法的示例的图；图11是示出在图1的存储器系统中根据附加软判定读取操作生成软数据的方法的示例的图；图12是作为图1所示的存储器控制器的示例的存储器控制器的框图；图13是作为图1所示的存储器控制器的另一示例的存储器控制器的框图；图14是示出在图1的存储器系统中执行数据恢复处理的操作的图；图15是示出在图1的存储器系统中执行数据恢复处理的示例的图；图16是示出在图1的存储器系统中执行数据恢复处理的另一示例的图；图17是示出在图1的存储器系统中执行数据恢复处理的另一示例的图；图18是示出在图1的存储器系统中执行数据恢复处理的另一示例的图；图19是示出在图1的存储器系统中执行数据恢复处理的另一示例的图；图20是示出在图1的存储器系统中执行数据恢复处理的另一示例的图；图21是示出在图1的存储器系统中执行数据恢复处理的另一示例的图；图22A和图22B是示出在图1的存储器系统中执行数据恢复处理的其他示例的图；图23是根据实施例的廉价盘冗余阵列(RAID)存储系统的框图；图24是作为图23所示的RAID控制器的示例的RAID控制器的框图；图25是作为图23所示的RAID控制器的另一示例的RAID控制器的框图；图26是示出图23所示的存储设备的配置的图；图27是根据实施例的恢复数据的方法的流程图；图28是图27所示的校正目标码字的操作的流程图；图29是图28所示的生成所校正的目标码字的解码器输入的操作的流程图；图30是图29所示的校正所校正的目标码字的软输入的操作的流程图；图31是示出可以添加到图27的流程图的操作的流程图；图32是示出可以添加到图31的流程图的操作的流程图；图33是示出可以添加到图28的流程图的操作的流程图；图34是示出可以添加到图27的流程图的操作的流程图；以及图35是示出可以添加到图33或图34的流程图的操作的流程图。具体实施方式在下文中，将参考附图描述本公开的实施例。附图中相同的附图标记表示相同的元件。图1是根据实施例的存储器系统100的框图。参考图1，存储器系统100包括存储器设备10和存储器控制器20。存储器设备10可以用非易失性存储器设备来实现。例如，存储器设备10可以包括闪速存储器设备、相变随机存取存储器(PRAM)设备、铁电RAM(FRAM)设备和/或磁RAM(MRAM)设备。存储器设备10可以具有至少一个非易失性存储设备和至少一个易失性存储设备组合在一起的形式，并且可以具有至少两种类型的非易失性存储设备组合在一起的形式。例如，存储器设备10可以包括单个存储器芯片。作为另一示例，存储器设备10可以包括多个存储器芯片。单个存储器芯片可以包括单个裸片或多个裸片。单个裸片可以包括单个平面或多个平面。单个平面可以包括多个存储器块，每个存储器块可以包括多个页，并且每个页可以包括多个扇区。存储器控制器20控制存储器设备10。例如，存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恢复数据的方法，所述方法包括：当针对目标码字的解码器输入的错误校正码(ECC)解码处理已经失败时，从存储器设备读取与目标码字具有码相关的参考码字；基于使用目标码字和参考码字的操作处理，生成校正的目标码字的解码器输入；以及对校正的目标码字的解码器输入再次执行ECC解码处理。

【技术特征摘要】
2016.06.30 KR 10-2016-00829771.一种恢复数据的方法，所述方法包括：当针对目标码字的解码器输入的错误校正码(ECC)解码处理已经失败时，从存储器设备读取与目标码字具有码相关的参考码字；基于使用目标码字和参考码字的操作处理，生成校正的目标码字的解码器输入；以及对校正的目标码字的解码器输入再次执行ECC解码处理。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考码字包括从与所述目标码字形成相同条带的存储区域读取的码字。3.根据权利要求1所述的方法，其中，生成校正的目标码字的解码器输入包括：对参考码字中的每一个执行ECC解码处理；以及通过使用在ECC解码处理中已经成功的参考码字的解码结果、在ECC解码处理中已经失败的参考码字的软输入、以及在ECC解码处理中已经失败的目标码字的软输入，基于根据所述码相关的操作处理，校正目标码字的解码器输入。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：当针对参考码字中的至少一个的ECC解码处理已经失败时，校正所述目标码字的解码器输入，并且当针对所有参考码字的ECC解码处理成功时，通过使用参考码字的解码结果恢复目标码字。5.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述ECC解码处理中已经失败的参考码字和目标码字中的每一个的软输入包括码比特，所述码比特包含以存储器单元为单位的符号比特和可靠性比特，其中，根据软判定读取操作从存储器设备读取符号比特和可靠性比特。6.根据权利要求3所述的方法，其中，校正所述目标码字的解码器输入包括：从包括在ECC解码处理中已经成功的参考码字的解码结果、在ECC解码处理中已经失败的参考码字的软输入、以及在ECC解码处理中已经失败的目标码字的软输入的码矩阵中，检测不满足码约束条件的候选码字；以及基于包括在候选码字中的码比特的可靠性来校正目标码字的软输入。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：基于所述码矩阵中满足所述码约束条件的码字的可靠性来改变目标码字的软输入的可靠性。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述码矩阵是基于多维码来配置的。9.根据权利要求6所述的方法，其中，检测所述候选码字包括：将在ECC解码处理中已经成功的参考码字的解码结果、在ECC解码处理中已经失败的参考码字的软输入、以及在ECC解码处理中已经失败的目标码字的软输入，排列为在所述码矩阵的第一方向上的码字；以及将所述码矩阵的第二方向上的、由于针对所述码矩阵的第二方向的奇偶校验而发生错误的码字确定为候选码字。10.根据权利要求6所述的方法，其中，校正所述目标码字的软输入还包括：比较候选码字单元中码比特的可靠性的项；基于所述比较的结果，检测所述候选码字单元中具有最低可靠性的错误候选码比特；以及校正包括在所述目标码字的软输入中的错误候选码比特。11.根据权利要求10所述的方法，其中，校正错误候选码比特包括：使包括在所述目标码字中的错误候选码比特的符号比特反转。12.根据权利要求10所述的方法，其中：校正目标码字的软输入包括：执行检测在所述码矩阵的第二方向上的候选码字单元中具有最低可靠性的错误候选码比特、并且使在所述码矩阵的第一方向上的目标码字的软输入中包括的错误候选码比特的符号比特反转的操作；以及将在ECC解码处理中已经成功的参考码字的解码结果、在ECC解码处理中已经失败的参考码字的软输入、以及在ECC解码处理中已经失败的目标码字的软输入排列为所述码矩阵的第一方向上的码字，并且候选码字被确定为在所述码矩阵的第二方向上的、由于针对所述码矩阵的第二方向的奇偶校验而发生错误的码字。13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述候选码字没有多个具有最低可靠性的码比特。14.根据权利要求3所述的方法，还包括：通过使用在ECC解码处理中已经成功的参考码字...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明奎，柳根荣，申东旻，金钟河，孔骏镇，慎钒揆，金志烨，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR