存储器控制器及其操作方法和存储器系统技术方案

一种包括存储器设备和存储器控制器在内的存储器系统，该存储器设备包括多个存储器单元，以及存储器控制器被配置为控制该存储器设备。该存储器控制器包括：随机数生成器，其被配置为基于来自存储器设备的读取数据来生成随机数；以及地址转换模块，其被配置为基于随机数来生成密钥并且通过对第一地址和密钥执行计算将第一地址转换为第二地址。

Memory controller and its operation method and memory system

【技术实现步骤摘要】
存储器控制器及其操作方法和存储器系统相关申请的交叉引用本申请要求于2018年11月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0145647号的优先权，该申请的公开内容通过引用全部并入本文中。
本专利技术构思涉及一种存储器控制器，且更具体地涉及一种包括随机数生成器在内的存储器控制器、包括该存储器控制器在内的存储器系统、以及该存储器控制器的操作方法。
技术介绍
作为非易失性存储器设备，除闪存外，还已知诸如相变随机存取存储器(PRAM)、纳米浮栅存储器(NFGM)、聚合物RAM(PoRAM)、磁RAM(MRAM)、铁电RAM(FeRAM)和电阻RAM(RRAM)之类的电阻性存储器。电阻性存储器具有动态RAM(DRAM)的高速特性和存储器非易失性特征。在这种情况下，电阻性存储器可能具有相对高的阈值电压波动。
技术实现思路
本专利技术构思提供了一种能够提高存储器系统的耐久性并增强存储器系统的安全性的存储器控制器、包括该存储器控制器在内的存储器系统、以及该存储器控制器的操作方法。根据本专利技术构思的一个方面，提供了一种存储器系统，包括：存储器设备，包括具有多个第一存储器单元的存储器单元阵列；以及存储器控制器，被配置为控制所述存储器设备，其中，存储器控制器包括：随机数生成器，被配置为基于来自存储器设备的读取数据来生成随机数；以及地址转换模块，被配置为基于随机数来生成密钥并通过对第一地址和密钥执行计算将第一地址转换为第二地址。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种存储器控制器的操作方法，该操作方法包括：对存储器设备执行读取操作以从存储器设备接收读取数据；由存储器控制器中包括的随机数生成器基于读取数据来生成随机数；以及通过使用随机数来随机生成用于访问存储器设备的第一物理地址或要被写入存储器设备的写入数据。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种存储器控制器，包括：随机数生成器，被配置为基于来自存储器设备的读取数据来生成随机数；地址转换模块，被配置为通过使用随机数将从主机接收的逻辑地址转换为存储器设备的第一物理地址，并将第一物理地址转换为存储器设备的第二物理地址；以及随机化器，被配置为通过使用所述随机数将从所述主机接收的输入数据转换为随机数据。附图说明根据以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的实施例，在附图中：图1是根据本专利技术构思的实施例的存储器系统的框图；图2示出了根据本专利技术构思的实施例的电阻性存储器单元与读取次数有关的阈值电压；图3A示出了图1所示的存储器单元阵列，且图3B示出了图3A所示的存储器单元；图4是示出了根据本专利技术构思的实施例的存储器单元的电阻分布的曲线图；图5是根据本专利技术构思的实施例的地址转换模块的框图；图6是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器和存储器设备的操作的信令图；图7A是示出了根据图6的实施例的读取操作的示例的曲线图，且图7B示出了根据图6的实施例的随机数生成操作的示例；图8是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器和存储器设备的操作的信令图；图9A是示出了根据图8的实施例的读取操作的示例的曲线图，且图9B示出了根据图8的实施例的随机数生成操作的示例；图10是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器和存储器设备的操作的信令图；图11是示出了根据图10的实施例的读取操作的示例的曲线图；图12是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器和存储器设备的操作的信令图；图13是示出了根据图12的实施例的读取操作的示例的曲线图；图14是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器和存储器设备的操作的信令图；图15A是根据本专利技术构思的实施例的地址转换模块的框图，且图15B示出了根据图15A的地址转换模块的操作所生成的映射表；图16是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器的操作方法的流程图；图17A是根据本专利技术构思的实施例的地址转换模块的框图，且图17B示出了根据图17A的地址转换模块的操作所生成的映射表；图18是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器的操作方法的流程图；图19是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器的操作方法的流程图；图20是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器的操作方法的流程图；图21示出了根据图20的地址转换模块的操作所生成的映射表的示例；图22是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器的框图；图23是根据本专利技术构思的实施例的随机化器的框图；图24是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器的框图；图25是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器的框图；图26是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器的操作方法的流程图；图27是根据本专利技术构思的实施例的存储器控制器的框图；以及图28是根据本专利技术构思的实施例的存储器系统的框图。具体实施方式在下文中，将参考附图来详细描述本专利技术构思的实施例。图1是根据本专利技术构思的实施例的存储器系统10的框图。参考图1，存储器系统10可以包括存储器控制器100和存储器设备200。存储器控制器100可以响应于来自主机的写/读请求来控制存储器设备200，以在存储器设备200中写入数据或者读取存储器设备200中存储的数据。例如，存储器控制器100可以通过向存储器设备200提供命令CMD、地址ADDR和控制信号CTRL来控制存储器设备200的写入和读取操作。另外，可以在存储器控制器100和存储器设备200之间发送和接收数据DT。存储器设备200可以包括存储器单元阵列210。根据实施例，存储器单元阵列210可以包括电阻性存储器单元，并且存储器设备200可以被命名为“电阻性存储器设备”。在下文中，假设存储器设备200是电阻性存储器设备。然而，本专利技术构思不限于此，并且本专利技术构思的实施例可以应用于各种类型的存储器设备，包括诸如闪存设备或易失性存储器设备之类的非易失性存储器设备。存储器单元阵列210中包括的电阻性存储器单元可具有相对高的阈值电压波动。例如，电阻性存储器单元可以包括开关元件和可变电阻元件，并且根据开关元件的噪声等引起的开关元件的变化或者可变电阻元件的变化，电阻性存储器单元可以具有相对高的阈值电压波动。将参照图2详细描述这一点。图2示出了根据本专利技术构思的实施例的电阻性存储器单元与读取次数有关的阈值电压。参考图2，当在第一编程状态下对电阻性存储器单元进行编程时，电阻性存储器单元的阈值电压可能波动。因此，当重复执行对电阻性存储器单元的读取操作时，读取结果可以根据读取次数而变化。另外，当在第一编程状态下对多个电阻性存储器单元进行编程时，多个电阻性存储器单元的阈值电压可以波动。因此，当对多个电阻性存储器单元执行读取操作时，读取结果可能改变。再次参考图1，存储器控制器100可以包括随机数生成器110和地址转换模块120。随机数生成器110可以基于从存储器设备200接收的读取数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器系统，包括：/n存储器设备，包括具有多个第一存储器单元的存储器单元阵列；以及/n存储器控制器，被配置为控制所述存储器设备，/n其中，所述存储器控制器包括：/n随机数生成器，被配置为基于来自所述存储器设备的读取数据来生成随机数；以及/n地址转换模块，被配置为基于所述随机数来生成密钥，并通过对第一地址和所述密钥执行计算将所述第一地址转换为第二地址。/n

【技术特征摘要】
20181122 KR 10-2018-01456471.一种存储器系统，包括：
存储器设备，包括具有多个第一存储器单元的存储器单元阵列；以及
存储器控制器，被配置为控制所述存储器设备，
其中，所述存储器控制器包括：
随机数生成器，被配置为基于来自所述存储器设备的读取数据来生成随机数；以及
地址转换模块，被配置为基于所述随机数来生成密钥，并通过对第一地址和所述密钥执行计算将所述第一地址转换为第二地址。


2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中，所述第一地址与从主机接收的逻辑地址相对应，以及
其中，所述第二地址与所述存储器设备的物理地址相对应。


3.根据权利要求1所述的存储器系统，其中，所述第一地址与所述存储器设备的第一物理地址相对应；以及
其中，所述第二地址与所述存储器设备的第二物理地址相对应。


4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中，所述地址转换模块还被配置为：当所述存储器设备的写入计数超过阈值时，将所述第一物理地址转换为所述第二物理地址，以及
其中，所述存储器设备的写入计数包括针对所述存储器单元阵列的每个块和每个页面中的一项的写入计数。


5.根据权利要求1所述的存储器系统，其中，所述存储器控制器还包括随机化器，所述随机化器被配置为：
通过使用所述随机数作为种子来生成伪随机数序列，以及
通过对从主机接收的输入数据和所述伪随机数序列执行计算，将所述输入数据转换成随机数据。


6.根据权利要求1所述的存储器系统，其中，所述存储器控制器还包括读/写控制模块，所述读/写控制模块被配置为将所述多个第一存储器单元的读取电压确定为第一电压电平，并且通过使用所述第一电压电平对所述多个第一存储器单元执行读取操作，以及
其中，所述随机数生成器被配置为通过使用所述第一电压电平基于来自所述多个第一存储器单元的读取数据来生成随机数。


7.根据权利要求1所述的存储器系统，其中，所述存储器控制器还包括读/写控制模块，所述读/写控制模块被配置为控制对所述存储器设备的第一读取操作以从所述存储器设备接收第一读取数据，并且控制对所述存储器设备的第二读取操作以从所述存储器设备接收第二读取数据，以及
其中，所述随机数生成器还被配置为将所述第一读取数据与所述第二读取数据进行比较以确定是否出现翻转比特或者翻转比特的数量，并且基于是否出现翻转比特或者翻转比特的数量来生成随机数。


8.根据权利要求1所述的存储器系统，其中，所述存储器控制器还包括读/写控制模块，所述读/写控制模块被配置为控制对所述多个第一存储器单元或布置在所述多个第一存储器单元周围的多个第二存储器单元的写入操作，使得改变所述多个第一存储器单元的阈值电压，并且在完成对所述多个第二存储器单元的写入操作之后，对所述多个第一存储器单元执行读取操作。


9.根据权利要求1所述的存储器系统，其中，所述存储器设备包括相变随机存取存储器(PRAM)。


10.一种包括随机数生成器在内的存储器控制器的操作方法，所述操作方法包括：
对存储器设备执行读取操作以从所述存储器设备接收读取数据；
基于所述读取数据由所述随机数生成器来生成随机数；以及
通过使用所述随机数来随机生成用于访问所述存储器设备的第一物理地址或要被写入所述存储器设备的写入数据。


11.根据权利要求10所述的操作方法，在执行所述读取操作之前还包括：
将所述存储器设备中包括的多个存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴银珠，
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