数据存储装置及其操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数据存储装置，该数据存储装置包括非易失性存储器装置和控制非易失性存储器装置的控制器。当数据存储装置在突然断电(SPO)之后被供电时，控制器通过扫描而不解码非易失性存储器装置的第一系统数据块来检测擦除页面，对擦除页面之前的第一系统页面的第一系统数据执行简单解码，并且如果简单解码失败，则通过从第二系统数据块的对应的第二系统页面读出第二系统数据来恢复简单解码失败的第一系统数据，第二系统数据块是第一系统数据块的副本块。

Data storage device and its operation method

【技术实现步骤摘要】
数据存储装置及其操作方法相关申请的交叉参考本申请要求于2018年4月6日提交到韩国知识产权局的申请号为10-2018-0040226的韩国申请的优先权，其全部内容通过引用而并入本文。
各个实施例总体涉及一种半导体装置，更具体地，涉及一种数据存储装置及其操作方法。
技术介绍
近来，计算机环境的范例可以转变至能够随时随地利用计算机系统的普适计算环境。由于该事实，诸如移动电话、数码相机和笔记本计算机的便携式电子装置的使用快速增长。通常，这种便携式电子装置使用利用存储器装置的数据存储装置。数据存储装置被用于存储在便携式电子装置中使用的数据。由于不存在机械驱动件，因此利用存储器装置的数据存储装置提供以下优点：稳定性和耐久性极好，信息访问速度较高且功耗较少。具有这种优点的数据存储装置包括通用串行总线(USB)存储器装置、具有各种接口的存储卡、通用闪速存储(UFS)装置、固态硬盘(SSD)。
技术实现思路
各个实施例针对数据存储装置及其操作方法，该数据存储装置能够缩短突然断电(SPO)之后执行的恢复的时间，并且将读取干扰最小化。在实施例中，数据存储装置包括非易失性存储器装置和控制非易失性存储器装置的控制器。当数据存储装置在突然断电(SPO)之后被供电时，控制器通过扫描而不解码非易失性存储器装置的第一系统数据块来检测擦除页面，对擦除页面之前的第一系统页面的第一系统数据执行简单解码，如果简单解码失败，则通过从第二系统数据块中的对应的第二系统页面读出第二系统数据来恢复第一系统数据，第二系统数据块是第一系统数据块的副本块。在实施例中，用于操作数据存储装置的方法可以包括：当突然断电(SPO)之后通电数据存储装置时，通过扫描而不解码非易失性存储器装置的第一系统数据块来检测第一擦除页面；对第一擦除页面之前的第一系统页面中存储的第一系统数据执行简单解码；确定简单解码是否失败；并且如果确定简单解码失败，则通过从第二系统数据块中的对应的第二系统页面读出第二系统数据来恢复简单解码失败所针对的第一系统数据，其中该第二系统数据块是该第一系统数据块的副本块。在实施例中，一种数据存储装置包括存储器装置和控制器，该存储器装置包括第一系统数据块和第二系统数据块，该控制器适用于：控制存储器装置将原始的系统数据存储在第一系统数据块中，并在第二系统数据块中复制系统数据；通过扫描而不解码第一系统数据块来检测擦除页面；读取并执行第一系统数据的简单解码，该第一系统数据存储在第一系统数据块中的擦除页面之前的至少一个第一数据页面中；如果第一系统数据的简单解码失败，则从第二系统数据块中的第二数据页面读取第二系统数据，该第二系统数据是第一系统数据的副本数据；以及使用第二系统数据恢复第一系统数据。根据实施例，在SPO之后执行的恢复操作中，跳过对为查找第一擦除页面的读取操作而读出的读取数据的解码，而对存在副本数据的系统数据或者由SPO中断编程的数据执行解码，直到仅进行至硬判决解码。因而，由于不执行不必要的解码，可以缩短恢复操作所需的时间。此外，由于不执行不必要的解码，因此可以防止恢复目标存储块的读取计数显著增加，由此可以防止大量数据受到读取干扰的损坏。附图说明图1是示出根据实施例的数据存储装置的示图。图2A是示出包括在非易失性存储器装置的系统区域中的系统数据块的示例的示图。图2B是示出包括在非易失性存储器装置的用户区域中的开放块的示例的示图。图3是示出根据实施例的错误校正码(ECC)电路的示图。图4是示出根据实施例的数据存储装置的操作方法的流程图。图5是示出根据实施例的数据存储装置的操作方法的流程图。图6A是示出根据实施例的搜索擦除页面的进程的示图。图6B是示出根据实施例的解码系统数据的示图。图6C是示出根据实施例的解码用户数据的示图。图7是示出根据本公开的实施例的包括固态硬盘(SSD)的数据处理系统的示图。图8是示出根据本公开的实施例的控制器的示图。图9是示出根据本公开的实施例的包括数据存储装置的数据处理系统的示图。图10是示出根据本公开的实施例的包括数据存储装置的数据处理系统的示图。图11是示出根据本公开的实施例的包括数据存储装置的网络系统的示图。图12是示出根据本公开的实施例的数据存储装置中包括的非易失性存储装置的框图。具体实施方式以下将通过各个实施例并参考附图来描述数据存储装置及其操作方法。应该注意，在说明书中，参考“实施例”等并不是必然仅参考一个实施例，不同地参考任意这种用语并不必然参考相同的实施例。图1是示出根据实施例的数据存储装置10的示图。参考图1，数据存储装置10可以存储由诸如移动电话、MP3播放器、膝上型计算机、台式计算机、游戏机、电视(TV)或车载信息娱乐系统的主机装置(未示出)访问的数据。数据存储装置10可以被称为存储器系统。根据限定与主机装置的通信的接口的协议，数据存储装置10可以被制造成或者配置成各种类型的存储装置中的任何一种。例如，数据存储装置10可以被配置为固态硬盘、多媒体卡(例如MMC、eMMC、RS-MMC和微型MMC)、安全数字卡(例如SD、迷你SD和微型SD)、通用串行总线(USB)存储装置、通用闪存(UFS)装置、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡式存储装置、外围组件互连(PCI)卡式存储装置、高速PCI(PCI-e或者PCIe)卡式存储装置、紧凑型闪存(CF)卡、智能媒体卡和记忆棒中的任何一种。数据存储装置10可以被制造为各种类型的封装中的任何一种。例如，数据存储装置10可以被制造成封装叠层(POP)、系统封装(SIP)，片上系统(SOC)、多芯片封装(MCP)、板上芯片(COB)、晶圆级制造封装(WFP)和晶圆级堆叠封装(WSP)。数据存储装置10可以包括非易失性存储器装置100和控制器200。非易失性存储器装置100可以作为数据存储装置10的存储介质操作。根据存储器单元，非易失性存储器装置100可以由诸如NAND闪存装置、NOR闪存装置、使用铁电电容器的铁电随机存取存储器(FRAM)、使用隧道磁阻(TMR)膜的磁性随机存取存储器(MRAM)、使用硫属化物合金的相变随机存取存储器(PRAM)、和使用过渡金属化合物的电阻随机存取存储器(ReRAM或者RRAM)的各种类型的非易失性存储器装置中的任何一种来实现。图1示出数据存储装置10包括一个非易失性存储器装置100，这仅仅是示例，数据存储装置10可以包括多个非易失性存储器装置。另外，本专利技术的方面可以相同的方式应用到包括多个非易失性存储器装置的数据存储装置。非易失性存储装置100可以包括存储器单元阵列(未示出)，该存储器单元阵列具有布置在多个位线(未示出)和多个字线(未示出)相互交叉的区域上的多个存储器单元。存储器单元阵列可以多个存储块，并且多个存储块中的每一个可以包括多个页面。例如，存储器单元阵列的每个存储器单元可以是能够存储一位的单层单元(SLC)、能够存储2位数据的多层单元(MLC)、能够存储3位数据的三层单元(TLC)、或能够存储4位数据的四层单元(QLC)。存储器单元阵列可以包括单层单元、多层单元、三层单元和/或四层单元。例如，存储器单元阵列可以包括二维水平结构的存储器单元或三维垂直结构的存储器单元。图2A是示出系统区域例如图1的非易失性存储器装置100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据存储装置，包括：非易失性存储器装置，包括第一系统数据块和作为所述第一系统数据块的副本的第二系统数据块；和控制器，控制所述非易失性存储器装置，其中，当所述数据存储装置在突然断电即SPO之后被供电时，所述控制器通过扫描而不解码来检测擦除页面，对所述擦除页面之前的第一系统页面的第一系统数据执行简单解码，并且如果所述简单解码失败，则通过从所述第二系统数据块中的对应于所述第一系统页面的第二系统页面读出第二系统数据来恢复所述第一系统数据。

【技术特征摘要】
2018.04.06 KR 10-2018-00402261.一种数据存储装置，包括：非易失性存储器装置，包括第一系统数据块和作为所述第一系统数据块的副本的第二系统数据块；和控制器，控制所述非易失性存储器装置，其中，当所述数据存储装置在突然断电即SPO之后被供电时，所述控制器通过扫描而不解码来检测擦除页面，对所述擦除页面之前的第一系统页面的第一系统数据执行简单解码，并且如果所述简单解码失败，则通过从所述第二系统数据块中的对应于所述第一系统页面的第二系统页面读出第二系统数据来恢复所述第一系统数据。2.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中，所述控制器通过控制所述非易失性存储器装置对所述第一系统数据块的一个或多个页面执行读取操作、跳过对通过所述读取操作从所述第一系统数据块读出的数据的解码、并且从而确定所述擦除页面，来检测所述擦除页面。3.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中，所述简单解码包括正常解码和硬判决解码。4.根据权利要求3所述的数据存储装置，其中，所述控制器控制所述非易失性存储器装置执行对各个所述第一系统页面的读取操作，以从中读出所述第一系统数据，对所读出的第一系统数据执行正常解码，如果所述正常解码失败，则控制所述非易失性存储器装置再次执行所述第一系统页面的读取操作，并对通过再次执行所述读取操作而从所述第一系统页面读取的所述第一系统数据执行所述硬判决解码。5.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中，当完成所述第一系统数据的加载时，所述控制器基于所述第一系统数据检测所述非易失性存储器装置中的开放块，通过扫描而不解码所述开放块而检测擦除页面，对紧邻所述擦除页面的先前的第一用户页面中存储的第一用户数据执行简单解码，并且如果对所述第一用户数据的简单解码失败，则中断解码并将所述第一用户页面处理为无效页面。6.根据权利要求5所述的数据存储装置，其中，所述控制器对存储在除所述第一用户页面之外的所述擦除页面之前的第二用户页面中的第二用户数据执行完全解码。7.根据权利要求6所述的数据存储装置，其中，所述完全解码包括正常解码、硬判决解码和软判决解码。8.根据权利要求7所述的数据存储装置，其中，所述控制器控制所述非易失性存储器装置执行对各个第二用户页面的读取操作，以从中读出第二用户数据，对读出的第二用户数据执行正常解码，如果所述正常解码失败，则控制所述非易失性存储器装置再次执行所述第二用户页面的读取操作，对通过再次执行所述读取操作读出的所述第二用户数据执行所述硬判决解码，如果所述硬判决解码失败，则控制所述非易失性存储器装置再次执行所述第二用户页面的读取操作，并对通过再次执行所述读取操作而从所述第二用户页面读出的第二用户数据执行所述软判决解码。9.一种操作数据存储装置的方法，包括：当所述数据存储装置在突然断电即SPO之后通电时，通过扫描而不解码非易失性存储器装置的第一系统数据块来检测擦除页面；对所述擦除页面之前的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田长桓，金永东，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR