存储器的高可靠性错误检测方法、读取控制方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了存储器的高可靠性错误检测方法、读取控制方法及装置。该方法包括：在所述存储器的存储单元上施加预定的检测电压，所述检测电压为默认电压与偏置电压之和；获得所述存储单元的电压电平；将所述存储单元的电压电平与参考电压相比较以获得存储数据；以及采用第一LLR，对所述存储数据进行LDPC的第一软判决译码，其中，所述方法还包括采用LDPC的硬判决译码进行高可靠性错误检测，以及在判定发生高可靠性错误时，采用第二LLR，对所述存储数据进行LDPC的第二软判决译码。该方法提供新的高可靠性错误检测方法，并且在发生高可靠性错误时采用LLR的重新分配降低对软判决纠错能力造成的伤害。

【技术实现步骤摘要】
存储器的高可靠性错误检测方法、读取控制方法及装置
本申请涉及存储器领域，并且更具体地涉及存储器的高可靠性错误检测方法、读取控制方法及读取控制装置。
技术介绍
在诸如闪存的闪存系统中，在进行读取操作时通常需要采用译码器对读取数据进行译码才能获得数据内容。在译码器中执行迭代软译码算法，使用纠错码(ECC)纠正一定数量的错误数据比特。在现有的ECC纠错码技术中，可以采用BCH码(即，博斯-查德胡里-霍昆格母码)或LDPC码(即，低密度奇偶校验码)实现ECC纠错。LDPC码的纠错能力优于BCH码。在应用于闪存系统时，闪存随着编程-删除(P/E)周期而逐渐损耗，与BCH相比，LDPC码可以在每页中纠正更多个数据位的错误，从而延长闪存的使用寿命。因此，LDPC码已经成为主流的纠错技术。LDPC码的译码算法包括以下三类：硬判决译码、软判决译码和混合译码。硬判决是指解调器根据其判决门限对接收到的信号波形直接进行判决后输出0或1。即，解调器供给译码器作为译码用的每个码元只取0或1两个值，以序列之间的汉明距离作为度量进行译码，适用于二进制对称信道(BSC)。软判决的解调器不进行判决，直接输出模拟量，或是将解调器输出波形进行多电平量化，然后送往译码器，即，译码信道的输出是没有经过判决的“软信息”。在硬判决译码的基础上，利用部分信道信息进行可靠度的计算。对于相同的LDPC码来说，采用不同的译码算法可以获得不同的纠错性能。软判决译码的信道信息利用率和译码复杂度是三大类译码中最高的。LDPC码的软判决译码基于对数似然比(LLR)，存储单元的LLR与存储单元中的数据比特等于1或0的概率相关联。然而，在闪存系统中可能产生硬错误和软错误，从而导致LLR的误差。存储单元中的硬错误产生的LLR误差比软错误产生的LLR误差高很多。由于与硬错误相关联的LLR的估计的显著误差，软译码算法(例如，LDPC码)的性能在出现硬错误时显著地恶化，即便是数据中仅存在有限数量的硬错误时也是如此。存储单元中的硬错误导致LDPC码的软判决译码的可靠性恶化，甚至导致无法发挥纠错能力，因此也称为高可靠性错误(HRE,高可靠性错误)。中国专利CN102820064B公开了一种操作存储器的方法，其中使用一组LLR值执行ECC译码，并且在译码失败时根据第一组LLR值生成第二组LLR值执行ECC译码，从而减轻高可靠性错误导致译码失败的可能性。该方法既没有进行高可靠性错误检测也没有优化检测电压，在第一次ECC译码时失败时总是尝试进行第二次ECC译码，从而导致译码效率低，该方法仅能有限程度地提高纠错能力。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种简单可实现的机制来做为HRE的检测方法，并且采用LLR的重新分配降低对软判决纠错能力造成的伤害。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于存储器的高可靠性错误检测方法，包括：在多个偏置电压下进行LDPC的硬判决译码以获得多个差异值，所述差异值表示多次重试读取时相邻两次读取到的数据差异量；根据所述多个偏置电压与所述多个差异值之间的关系建立硬判决译码的实际模型；以及将硬判决译码的预估模型与所述实际模型相比较，以获得所述多个差异值发生异常的异常电压，其中，所述高可靠性错误检测方法判定在所述异常电压执行读取操作时发生高可靠性错误。根据本专利技术的第二方面，提供一种用于存储器的读取控制方法，包括：在所述存储器的存储单元上施加预定的检测电压，所述检测电压为默认电压与偏置电压之和；获得所述存储单元的电压电平；将所述存储单元的电压电平与参考电压相比较以获得存储数据；以及采用第一LLR，对所述存储数据进行LDPC的第一软判决译码，其中，所述方法还包括采用LDPC的硬判决译码进行高可靠性错误检测，以及在判定发生高可靠性错误时，采用第二LLR，对所述存储数据进行LDPC的第二软判决译码。优选地，所述第二LLR小于所述第一LLR。优选地，所述高可靠性错误检测包括：在多个偏置电压下进行LDPC的硬判决译码以获得多个差异值，所述多次重试读取时相邻两次读取到的数据差异量；根据所述多个偏置电压与所述多个差异值之间的关系建立硬判决译码的实际模型；以及将硬判决译码的预估模型与所述实际模型相比较，以获得所述多个差异值发生异常的异常电压。优选地，判定发生高可靠性错误包括：在所述异常电压执行读取操作时，判定发生高可靠性错误。优选地，还包括：将所述异常电压建立高可靠性错误表，保存在存储器或存储器控制器中。优选地，在采用第二LLR进行译码失败的情形下，还包括：重复进行高可靠性错误检测；更新所述高可靠性错误表；根据更新后的高可靠性错误表，重新分配LLR为第三LLR；以及采用第三LLR，对所述存储数据进行LDPC的第三软判决译码。优选地，所述第三LLR设置为所述第一LLR和所述第二LLR之一。根据本专利技术的第三方面，提供一种用于存储器的读取控制装置，包括：读取模块，从所述存储器读取所述存储器的存储数据；LLR计算模块，提供第一LLR和所述第二LLR之一，用于表示所述存储数据中每个数据比特为0或1的置信度，作为软判决参数；以及LDPC译码器模块，基于所述第一LLR和所述第二LLR之一对存储数据进行LDPC的软判决译码，以获得输出数据，其中，所述读取控制装置还包括硬判决模块，采用LDPC的硬判决译码进行高可靠性错误检测，用于判定是否发生高可靠性错误，所述LDPC译码器模块，在未发生高可靠性错误时使用所述第一LLR，在发生高可靠性错误时使用第二LLR。优选地，所述第二LLR小于所述第一LLR。优选地，还包括：硬判决模块，在多个偏置电压下进行LDPC的硬判决译码以获得多个差异值；高可靠性错误构建模块，用于构建高可靠性错误表，所述高可靠性错误表是所述多个偏置电压中发生差异值异常的异常电压表；高可靠性错误表存储模块，用于存储所述高可靠性错误表；以及高可靠性错误分配模块，用于根据所述高可靠性错误表调节LLR的数值以获得所述第一LLR和所述第二LLR。优选地，在采用第二LLR进行译码失败的情形下，所述高可靠性错误构建模块重复进行高可靠性错误检测以及更新所述高可靠性错误表，所述高可靠性错误表存储模块存储更新后的高可靠性错误表，所述高可靠性错误分配模块根据更新后的高可靠性错误表，重新分配LLR为第三LLR。优选地，所述第三LLR设置为所述第一LLR和所述第二LLR之一。优选地，所述存储器为闪存。根据本专利技术实施例的读取控制方法提供新的高可靠性错误检测方法，并且在发生高可靠性错误时采用LLR的重新分配降低对软判决纠错能力造成的伤害，从而可以明显提高软判决的纠错能力以及提高译码效率。在优选的实施例中，该读取控制方法将硬判决译码的预估模型与所述实际模型相比较，建立高可靠性错误表，保存在存储器或存储器控制器中，以及采用查找高可靠性错误表的方法实现高可靠性错误检测。该方法仅在重新分配LLR失败时才更新高可靠性错误表，因而在正常的读取周期中无需反复进行硬判决译码，提高了读取速度以及降低系统功耗。附图说明通过参照以下附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出闪存系统的示意性框图。图2示出闪存系统中读取控制装置的示意性框图。图3a和3b示出在数据复制过程中针对不同读取错误类型的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于存储器的高可靠性错误检测方法，包括：在多个偏置电压下进行LDPC的硬判决译码以获得多个差异值，所述差异值表示多次重试读取时相邻两次读取到的数据差异量；根据所述多个偏置电压与所述多个差异值之间的关系建立硬判决译码的实际模型；以及将硬判决译码的预估模型与所述实际模型相比较，以获得所述多个差异值发生异常的异常电压，其中，所述高可靠性错误检测方法判定在所述异常电压执行读取操作时发生高可靠性错误。

【技术特征摘要】
1.一种用于存储器的高可靠性错误检测方法，包括：在多个偏置电压下进行LDPC的硬判决译码以获得多个差异值，所述差异值表示多次重试读取时相邻两次读取到的数据差异量；根据所述多个偏置电压与所述多个差异值之间的关系建立硬判决译码的实际模型；以及将硬判决译码的预估模型与所述实际模型相比较，以获得所述多个差异值发生异常的异常电压，其中，所述高可靠性错误检测方法判定在所述异常电压执行读取操作时发生高可靠性错误。2.一种用于存储器的读取控制方法，包括：在所述存储器的存储单元上施加预定的检测电压，所述检测电压为默认电压与偏置电压之和；获得所述存储单元的电压电平；将所述存储单元的电压电平与参考电压相比较以获得存储数据；以及采用第一LLR，对所述存储数据进行LDPC的第一软判决译码，其中，所述方法还包括采用LDPC的硬判决译码进行高可靠性错误检测，以及在判定发生高可靠性错误时，采用第二LLR，对所述存储数据进行LDPC的第二软判决译码。3.根据权利要求2所述的读取控制方法，其中，所述第二LLR小于所述第一LLR。4.根据权利要求3所述的读取控制方法，其中，所述高可靠性错误检测包括：在多个偏置电压下进行LDPC的硬判决译码以获得多个差异值，所述差异值表示多次重试读取时相邻两次读取到的数据差异量；根据所述多个偏置电压与所述多个差异值之间的关系建立硬判决译码的实际模型；以及将硬判决译码的预估模型与所述实际模型相比较，以获得所述多个差异值发生异常的异常电压。5.根据权利要求4所述的读取控制方法，其中，判定发生高可靠性错误包括：在所述异常电压执行读取操作时，判定发生高可靠性错误。6.根据权利要求4所述的读取控制方法，还包括：将所述异常电压建立高可靠性错误表，保存在存储器或存储器控制器中。7.根据权利要求6所述的读取控制方法，在采用第二LLR进行译码失败的情形下，还包括：重复进行高可靠性错误检测；更新所述高可靠性错误表；根据更新后的高可靠性错误表，重新分配L...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昭逸，乔斌，贲伟建，张志，张明，金烨，邱禹，肖自铧，
申请(专利权)人：联芸科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33