固态储存装置及其读取重试方法制造方法及图纸

本发明专利技术为一种固态储存装置，包括：一控制电路与一非挥发性记忆体。控制电路中包括一重试表，该重试表中记录多笔重试电压组，且该重试表更包括多个子重试表。该些重试电压组被区分为多个群组，并且对应地记录于多个子重试表。于一读取周期的一读取重试流程时，该控制电路由该些子重试表中选择其中之一个子重试表来进行一硬解码，且于该子重试表中部分或全部的重试电压组均使硬解码失败时，该控制电路由该些子重试表中选择其中之另一个子重试表来进行一软解码。

Solid state storage device and its read retry method

【技术实现步骤摘要】
固态储存装置及其读取重试方法
本专利技术是有关于一种固态储存装置及其相关控制方法，且特别是有关于一种固态储存装置及其读取重试方法。
技术介绍
众所周知，固态储存装置(SolidStateStorageDevice，简称SSD)已经非常广泛的应用于各种电子产品，例如SD卡、固态硬盘等等。一般来说，固态储存装置中包括一非挥发性记忆体(non-volatilememory)。当数据写入非挥发性记忆体后，一旦固态储存装置的电源被关闭，数据仍可保存在非挥发性记忆体中。请参照图1，其所绘示为现有固态储存装置示意图。固态储存装置10包括：控制电路101以及非挥发性记忆体107。控制电路101中更包括一错误校正码电路(简称ECC电路)104与一重试表(retrytable)105。其中，重试表105可储存于或暂存于控制电路101内的一记忆体中，重试表105中记录多笔重试电压组(retryvoltageset)。再者，非挥发性记忆体107中更包含记忆胞阵列(memorycellarray)109。记忆胞阵列109由多个记忆胞(memorycell)所组成。一般而言，记忆胞阵列被划分成多个区块(block)，每个区块再分成多个页(page)。固态储存装置10经由一外部总线12连接至主机(host)14，其中外部总线12可为USB总线、SATA总线、PCIe总线、M.2总线或者U.2总线等等。再者，控制电路101经由一内部总线113连接至非挥发性记忆体107，用以根据主机14所发出的写入命令进一步将主机14的写入数据存入记忆胞阵列109，以及根据主机14所发出的读取命令由记忆胞阵列109中取得读取数据，经由控制电路101传递至主机14。基本上，控制电路101中记录一预设电压组(defaultvoltageset)。当控制电路101接收到读取命令时将启动一读取周期(readcycle)。于读取周期时，控制电路101经由内部总线113，传送操作指令到非挥发性记忆体107令其利用预设电压组来读取非挥发性记忆体107中记忆胞阵列109之前所存入的数据。再者，控制电路101中的错误校正码电路(简称ECC电路)104用来更正读取数据中的错误位(errorbits)，并且于更正完成后将正确的读取数据传递至主机14。另外，当ECC电路104无法成功地校正读取数据中所有的错误位时，控制电路101会由重试表105中依序取得其他组重试电压组(retryvoltageset)，使控制电路101采用重试电压组来对非挥发性记忆体107进行读取重试(readretry)流程。详细说明如下：根据每个记忆胞所储存的数据量，可进一步区分为每个记忆胞储存一位的单层记忆胞(Single-LevelCell，简称SLC记忆胞)、每个记忆胞储存二位的多层记忆胞(Multi-LevelCell，简称MLC记忆胞)、每个记忆胞储存三位的三层记忆胞(Triple-LevelCell，简称TLC记忆胞)以及每个记忆胞储存四位的四层记忆胞(Quad-LevelCell，简称QLC记忆胞)。因此，记忆胞阵列109可为SLC记忆胞阵列、MLC记忆胞阵列、TLC记忆胞阵列或者QLC记忆胞阵列。在记忆胞阵列109里，每个记忆胞内皆包括一浮动栅极晶体管(floatinggatetransistor)，而控制热载子(hotcarrier)注入浮动栅极(floatinggate)的数量，即可控制浮动栅极晶体管的储存状态。换言之，一个记忆胞内的浮动栅极晶体管可记录二种储存状态即为SLC记忆胞；一个记忆胞内的浮动栅极晶体管可记录四种储存状态即为MLC记忆胞；一个记忆胞内的浮动栅极晶体管可记录八种储存状态即为TLC记忆胞；一个记忆胞内的浮动栅极晶体管可记录十六种储存状态即为QLC记忆胞。请参照图2A，其所绘示为TLC记忆胞的储存状态示意图。TLC记忆胞的一个记忆胞可以根据热载子的注入量而呈现八个储存状态“Erase”、“A”～“G”。在未注入热载子时，记忆胞可视为储存状态“Erase”，而随着热载子注入的量的增加，可再区分为其他七种储存状态“A”～“G”。举例来说，储存状态“G”的记忆胞具有最高的临限电压准位，储存状态“Erase”的记忆胞具有最低的临限电压准位。再者，当记忆胞经过抹除动作(eraseaction)之后，会回复至未注入热载子的储存状态“Erase”。一般而言，于编程周期(programcycle)时，若将多个记忆胞编程为相同的储存状态时，并非每个记忆胞的临限电压都会相同，而是会呈现一分布曲线(distributioncurve)，且其分布曲线可对应至一中位临限电压。由图2A可知，储存状态“Erase”的中位临限电压为Ver，储存状态“A”的中位临限电压为Va、储存状态“B”的中位临限电压为Vb、储存状态“C”的中位临限电压为Vc、储存状态“D”的中位临限电压为Vd，储存状态“E”的中位临限电压为Ve、储存状态“F”的中位临限电压为Vf、储存状态“G”的中位临限电压为Vg。举例来说，在统计储存状态“A”的所有记忆胞的临限电压后，中位临限电压Va的记忆胞数目最多。如图2A所示，根据TLC记忆胞中各个储存状态的分布曲线即可据以产生七个读取电压Vra～Vrg作为预设电压组(defaultvoltageset)。于读取周期时，控制电路101即提供预设电压组至非挥发性记忆体107，以检测记忆胞阵列109中TLC记忆胞的储存状态。如图2A所示，预设电压组Vra～Vrg是用来决定TLC记忆胞储存状态的重要依据。举例来说，非挥发性记忆体107提供读取电压Vrg至记忆胞阵列109。临限电压大于读取电压Vrg而无法被开启的记忆胞即可被判定为储存状态“G”，而临限电压小于读取电压Vrg而被开启的记忆胞即被判定为不是储存状态“G”。换言之，运用预设电压组Vra～Vrg的七个读取电压即可判断出TLC记忆胞的八种储存状态。同理，运用预设电压组的十五个读取电压即可判断出QLC记忆胞的十六种储存状态。运用预设电压组的三个读取电压即可判断出MLC记忆胞的四种储存状态。而运用一个预设读取电压即可判断出SLC记忆胞的二种储存状态。如图2B所示，其所绘示为TLC记忆胞的储存状态偏移示意图。固态储存装置10在实际使用的时候会遇到各种不同的失败模式(failuremode)。例如重复抹写(cycling)、高温/常温放置时间长短(high/Roomtemperaturebaking)、重复读取(readdisturb)、跨温读写(cross-temperatureread/write)等失败模式。上述的各种失败模式会造成记忆胞阵列109中的记忆胞的分布曲线偏移(shift)。另外，当TLC记忆胞中的储存数据放置时间过久(例如储存数据放置1个月以上)时，也可能会造成分布曲线偏移。当固态储存装置10遭遇失败模式时，利用预设电压组可能无法获得正确的读取数据。美国专利US9,922,706揭露一种使用状态预测方法的固态储存装置(solid本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态储存装置，其特征在于，包括：/n一控制电路包括一重试表，该重试表中记录多笔重试电压组，且该重试表更包括多个子重试表；其中该些重试电压组被区分为多个群组，并且对应地被记录于多个子重试表中；以及/n一非挥发性记忆体，连接至该控制电路；/n其中，于一读取周期的一读取重试流程时，该控制电路由该些子重试表中选择其中之一个子重试表来进行一硬解码，且于该硬解码失败时，该控制电路由该些子重试表中选择其中之另一个子重试表来进行一软解码。/n

【技术特征摘要】
1.一种固态储存装置，其特征在于，包括：
一控制电路包括一重试表，该重试表中记录多笔重试电压组，且该重试表更包括多个子重试表；其中该些重试电压组被区分为多个群组，并且对应地被记录于多个子重试表中；以及
一非挥发性记忆体，连接至该控制电路；
其中，于一读取周期的一读取重试流程时，该控制电路由该些子重试表中选择其中之一个子重试表来进行一硬解码，且于该硬解码失败时，该控制电路由该些子重试表中选择其中之另一个子重试表来进行一软解码。


2.如权利要求1所述的固态储存装置，其特征在于，根据该硬解码以及该软解码，该些重试电压组被区分为一第一群组记录于一第一子重试表以及一第二群组记录于一第二子重试表；该控制电路根据该第一子重试表来进行该硬解码，且该控制电路根据该第二子重试表来进行该软解码。


3.如权利要求1所述的固态储存装置，其特征在于，根据多个失败模式、该硬解码与该软解码，该些重试电压组被区分为该些群组，并且对应地被记录于该些子重试表中。


4.如权利要求1所述的固态储存装置，其特征在于，根据一解码成功率、该硬解码以及该软解码，该些重试电压组被区分为运用于该硬解码的一第一群组记录于一第一子重试表、一第二群组记录于一第二子重试表、一第三群组记录于一第三子重试表与一第四群组记录于一第四子重试表；该控制电路根据该第一子重试表或者该第二子重试表来进行该硬解码，且该控制电路根据该第三子重试表或者该第四子重试表来进行该软解码。


5.一种如权利要求1所述的固态储存装置的记忆胞阵列的读取重试方法，其特征在于，包括下列步骤：
于该读取重试流程时，由该重试表中选择一第一子重试表进行该硬解码；以及
于该硬解码失败时，由该重试表中选择一第二子重试表进行该软解码。


6.一种如权利要求1所述的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾士家，傅仁傑，吕祖汉，颜孝昌，
申请(专利权)人：建兴储存科技广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44