一种闪存写入方法、闪存芯片及非易失性的存储设备技术

本发明专利技术实施例涉及存储设备应用领域，公开了一种闪存写入方法、闪存芯片及非易失性的存储设备，闪存写入方法包括为每一位线设置对应的状态标志位，获取至少一个字线中的全部存储单元的目标比特值；进行电压脉冲，读取至少一个字线中的全部存储单元的当前比特值；确定当前比特值与目标比特值相同的存储单元，将当前比特值与目标比特值相同的存储单元对应的状态标志位设置为断开标志；重复对至少一个字线中的全部存储单元进行电压脉冲，直至至少一个字线中的每一存储单元的当前比特值与目标比特值相同，并将至少一个字线中的全部存储单元的状态标志位设置为导通标志。通过上述方式，本发明专利技术实施例能够降低闪存芯片在写入时的功耗。

A flash write method, flash chip and non-volatile memory device

【技术实现步骤摘要】
一种闪存写入方法、闪存芯片及非易失性的存储设备
本专利技术涉及存储设备应用领域，特别是涉及一种闪存写入方法、闪存芯片及非易失性的存储设备。
技术介绍
固态硬盘(SolidStateDrives，SSD)，是采用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，固态硬盘包括控制单元和存储单元(FLASH存储芯片以及DRAM存储芯片)，而运用NAND闪存介质存储数据的固态硬盘在服务器和数据中心业务中占据的地位越来越高，固态硬盘与主机交互的接口速度越来越快，从SATA接口的600MB/s的理论速度渐渐升级到当前主流PCIe第三代接口的4GB/s，然而闪存芯片单通道的性能没有本质的提高，为了匹配闪存与接口的速度，一般的固态硬盘主控设计都是多通道设计，即令多个闪存芯片并行工作，用数量的优势弥补单通道性能的劣势，N个通道并行工作能将性能提升到单通道的N倍，所以理论上只需要叠加通道的数量就能解决闪存性能问题。然而实际情况下，多通道一起工作，其功耗必然会线性增加，当通道数量N变大后，整个SSD的工作功耗也会线性增加，特别是在数据中心应用场景中，用户会持续向SSD写入数据，导致功耗很高，造成非常大的耗电量。基于此，现有技术亟待改进。
技术实现思路
本专利技术实施例旨在提供一种闪存写入方法、闪存芯片及非易失性的存储设备，其能够减少闪存写入的功耗。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种闪存写入方法，应用于非易失性的存储设备，所述非易失性的存储设备包括多个字线和多个位线，每一所述字线由多个存储单元组成，每一所述位线对应所述字线中唯一的存储单元，所述方法包括：为每一位线设置对应的状态标志位，所述状态标志位包括导通标志和断开标志；获取所述至少一个字线中的全部存储单元的目标比特值；对所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元进行电压脉冲，读取所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元的当前比特值；确定所述当前比特值与所述目标比特值相同的存储单元，将所述当前比特值与所述目标比特值相同的存储单元对应的状态标志位设置为断开标志；重复对所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元进行电压脉冲，直至至少一个字线中的每一存储单元的当前比特值与所述目标比特值相同；将所述至少一个字线中的全部存储单元的状态标志位设置为导通标志。在一些实施例中，所述为每一位线设置对应的状态标志位，包括：为每一所述位线设置对应的状态标志元器件，所述状态标志元器件包括导通状态和断开状态，所述导通状态对应所述状态标志位的导通标志，所述断开状态对应所述状态标志位的断开标志。在一些实施例中，所述对所述至少一个字线中的全部存储单元进行电压脉冲，读取所述至少一个字线中的全部存储单元的当前比特值，包括：获取所述至少一个字线中的任一存储单元的当前电压值；根据所述当前电压值，确定所述存储单元的电压状态；根据所述存储单元的电压状态，确定所述存储单元的当前比特值。在一些实施例中，在对所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元进行电压脉冲，读取所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元的当前比特值的步骤之前，所述方法还包括：预先将所述至少一个字线中的全部存储单元设置为初始状态。在一些实施例中，所述方法还包括：缓存所述非易失性的存储设备的至少一个字线中的全部存储单元的目标比特值。第二方面，本专利技术实施例提供一种闪存写入装置，应用于非易失性的存储设备，所述非易失性的存储设备包括多个字线和多个位线，每一所述字线由多个存储单元组成，每一所述位线对应所述字线中唯一的存储单元，所述装置包括：状态标志位设置单元，用于为每一位线设置对应的状态标志位，所述状态标志位包括导通标志和断开标志；目标比特值获取单元，用于获取所述至少一个字线中的全部存储单元的目标比特值；当前比特值获取单元，用于对所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元进行电压脉冲，读取所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元的当前比特值；状态标志位变更单元，用于确定所述当前比特值与所述目标比特值相同的存储单元，将所述当前比特值与所述目标比特值相同的存储单元对应的状态标志位设置为断开标志；比特值判断单元，用于重复对所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元进行电压脉冲，直至至少一个字线中的每一存储单元的当前比特值与所述目标比特值相同；状态标志位重置单元，用于将所述至少一个字线中的全部存储单元的状态标志位设置为导通标志。在一些实施例中，所述状态标志位设置单元，具体用于：为每一所述位线设置对应的状态标志元器件，所述状态标志元器件包括导通状态和断开状态，所述导通状态对应所述状态标志位的导通标志，所述断开状态对应所述状态标志位的断开标志。在一些实施例中，所述当前比特值获取单元，具体用于：获取所述至少一个字线中的任一存储单元的当前电压值；根据所述当前电压值，确定所述存储单元的电压状态；根据所述存储单元的电压状态，确定所述存储单元的当前比特值。在一些实施例中，所述装置还包括：预设单元，用于预先将所述至少一个字线中的全部存储单元的当前比特值设置为高电平信号。在一些实施例中，所述装置还包括：缓存单元，用于缓存所述非易失性的存储设备的至少一个字线中的全部存储单元的目标比特值。第三方面，本专利技术实施例提供一种闪存芯片，包括：多个晶圆，每一所述晶圆包括多个分组，每一所述分组包括多个物理块，每一所述物理块包括多个物理页；其中，所述物理页包括多个存储单元，所述多个存储单元的控制栅连接形成字线，所述多个存储单元的源极和漏极连接形成位线，每一所述位线设置有状态标志元器件。在一些实施例中，所述闪存芯片还包括：缓冲器，用于缓存至少一个字线中的全部存储单元的目标比特值。在一些实施例中，所述状态标志元器件可以为：半导体二极管和/或半导体三极管和/或MOS管和/或晶体管。在一些实施例中，所述闪存芯片可以为SLC闪存芯片或者MLC闪存芯片或者TLC闪存芯片或者QLC闪存芯片。第四方面，本专利技术实施例提供一种非易失性的存储设备，包括：上述的闪存芯片；闪存控制器，所述闪存控制器包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的闪存写入方法。第五方面，本专利技术实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使非易失性的存储设备能够执行如上所述的闪存写入方法。本专利技术实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况下，本专利技术实施例提供的一种闪存写入方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闪存写入方法，应用于非易失性的存储设备，所述非易失性的存储设备包括多个字线和多个位线，每一所述字线由多个存储单元组成，每一所述位线对应所述字线中唯一的存储单元，其特征在于，所述方法包括：/n为每一位线设置对应的状态标志位，所述状态标志位包括导通标志和断开标志；/n获取所述至少一个字线中的全部存储单元的目标比特值；/n对所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元进行电压脉冲，读取所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元的当前比特值；/n确定所述当前比特值与所述目标比特值相同的存储单元，将所述当前比特值与所述目标比特值相同的存储单元对应的状态标志位设置为断开标志；/n重复对所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元进行电压脉冲，直至至少一个字线中的每一存储单元的当前比特值与所述目标比特值相同；/n将所述至少一个字线中的全部存储单元的状态标志位设置为导通标志。/n

【技术特征摘要】
1.一种闪存写入方法，应用于非易失性的存储设备，所述非易失性的存储设备包括多个字线和多个位线，每一所述字线由多个存储单元组成，每一所述位线对应所述字线中唯一的存储单元，其特征在于，所述方法包括：
为每一位线设置对应的状态标志位，所述状态标志位包括导通标志和断开标志；
获取所述至少一个字线中的全部存储单元的目标比特值；
对所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元进行电压脉冲，读取所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元的当前比特值；
确定所述当前比特值与所述目标比特值相同的存储单元，将所述当前比特值与所述目标比特值相同的存储单元对应的状态标志位设置为断开标志；
重复对所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元进行电压脉冲，直至至少一个字线中的每一存储单元的当前比特值与所述目标比特值相同；
将所述至少一个字线中的全部存储单元的状态标志位设置为导通标志。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为每一位线设置对应的状态标志位，包括：
为每一所述位线设置对应的状态标志元器件，所述状态标志元器件包括导通状态和断开状态，所述导通状态对应所述状态标志位的导通标志，所述断开状态对应所述状态标志位的断开标志。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元进行电压脉冲，读取所述至少一个字线中的状态标志位为导通标志的存储单元的当前比特值，包括：
获取所述至少一个字线中的任一存储单元的当前电压值；
根据所述当前电压值，确定所述存储单元的电压状态；
根据所述存储单元的电压状态，确定所述存储单元的当前比特值。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉兴，武艺，李东起，杨亚飞，李卫军，
申请(专利权)人：深圳大普微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44