降低稳定阈值电压（VT）读取干扰降级的系统方法技术方案

一种非易失性（NV）存储器装置包括NV存储介质和用于控制对NV存储介质的访问的存储控制器。响应于主机读取请求，存储控制器能确定NV存储介质是否处于稳定Vt（阈值电压）状态。如果NV存储介质处于稳定Vt状态，则存储控制器能在服务主机读取请求之前执行重置读取操作。重置读取是不产生要发送回到主机的数据的读取操作。重置读取操作是一种虚拟读取，其使NV存储介质进入瞬变Vt状态，这具有较低的读取干扰风险。

【技术实现步骤摘要】
降低稳定阈值电压（VT）读取干扰降级的系统方法
描述一般涉及非易失性存储器系统，并且更特别地，描述涉及降低非易失性存储器系统中的读取干扰。
技术介绍
某些非易失性存储器装置容易受到热电子读取干扰的影响。热电子读取干扰指的是存储器的块或字线的一部分中的数据值的意外改变，这部分不是读取命令的目标，但是被充电以服务读取请求。特别容易受到这样的读取干扰影响的非易失性存储器装置的示例是三维（3D）NAND（与非）装置。在一些装置中，当在NAND通道（channel）处于稳定Vt（电压阈值）状态时执行读取时，由于读取干扰引起的降级（degradation）更严重。如果当通道处于稳定Vt状态时执行读取，则错误的数量可能增加，导致不可纠正的错误。稳定Vt状态指的是在通道处于热平衡时的状况。当处于热平衡时，对于电荷载流子迁移（chargecarriermobility）要求更多的能量输入，这增加了在所选择的字线上对未选择的位单元造成不希望的效应的可能性。稳定Vt读取干扰通常会影响随机读取而不是顺序读取的存储装置。读取场景可能是要读取页，然后延迟，并且然后访问同一页。对页的引用可以是由选择栅极控制的字线的一部分，其中页可以是子块。从而，大约10K或20K访问的特定字线的读取访问重复可能引起块的另一子块上的读取干扰。有某些硬件解决方案来减轻来自稳定Vt读取的干扰降级。硬件解决方案能包括：将余量（margin）构建到装置的读取操作中，应用硬件控制来降低稳定Vt操作的效应，或者提供装置的其它硬件修改来控制存储器装置的稳定Vt特性。将理解，这样的硬件控制不倾向于很好地缩放。硬件实现倾向于增加装置的成本，并增大控制电路的占地面积。附图说明以下描述包括对图的讨论，这些图具有通过实现示例的方式给出的图示。应该通过示例而非限制的方式来理解附图。如本文中所使用的，对一个或多个示例的引用要被理解为描述包括在本专利技术的至少一个实现中的特定特征、结构或特性。本文中出现的诸如“在一个示例中”或“在备选示例中”的短语提供了本专利技术的实现的示例，并且不一定全都指同一实现。然而，它们也不一定相互排斥。图1是系统的示例的框图，该系统服务从瞬变阈值电压状态的读取。图2是过渡（transition）到瞬变阈值电压状态以服务主机读取请求的示例的状态图。图3是用于过渡到瞬变阈值电压状态以服务主机读取命令的过程的示例的流程图。图4是用于在电力循环（powercycle）之后过渡到瞬变阈值电压状态的过程的示例的流程图。图5是用于在运行时间（runtime）期间过渡到瞬变阈值电压状态的过程的示例的流程图。图6是用于在低电力状态之后过渡到瞬变阈值电压状态的过程的示例的流程图。图7是服务从瞬变阈值电压状态的读取的三维（3D）存储器的示例的框图。图8A是具有固态驱动器（SSD）的硬件视图的系统的示例的框图，该固态驱动器带有具有虚拟连接器（dummyconnector）的非易失性阵列。图8B是具有固态驱动器（SSD）的系统的逻辑视图的示例的框图，该固态驱动器带有具有虚拟连接器的非易失性阵列。图9是计算系统的示例的框图，其中能实现在半隔离的区域（semi-isolatedregion）中具有虚拟连接器的非易失性介质。图10是移动装置的示例的框图，其中能实现在半隔离的区域中具有虚拟连接器的非易失性介质。下面是对某些细节和实现的描述，所述描述包括对图的非限制性描述，它们可描绘一些或所有示例，以及其它潜在的实现。具体实施方式如本文中所述，一种非易失性（NV）存储器装置包括NV存储介质和控制对NV存储介质的访问的存储控制器。如果NV存储介质处于非激发状态（热平衡或稳定Vt（电压阈值）），则存储控制器能使NV存储介质在服务读取请求之前进入激发状态。在一个示例中，存储控制器执行虚拟读取或重置读取来将NV存储介质从热平衡改变到热非平衡状态，以在激发状态下服务下一个主机读取。确保从瞬变Vt状态而不是稳定Vt状态服务读取能降低读取压力。可能有多种因素将会使NV介质进入稳定Vt状态，所述因素包括后续读取到一个块或多个块擦除操作之间的时间延迟。时间延迟指的是NV介质通道进入稳定Vt状态的后续读取之间足够长的时间延迟。对于不同的NV介质并且对于不同的过程，时间延迟将会有所不同。多块擦除操作指的是对NV介质块的擦除操作；一旦已经出现阈值数量的擦除操作，NV介质通道就将进入稳定Vt状态。对于不同的NV介质和不同的过程，阈值数量会有所不同。在一个示例中，响应于主机读取请求，存储控制器能确定NV存储介质是否处于稳定Vt（阈值电压）状态。如果NV存储介质处于稳定Vt状态，则存储控制器能在服务主机读取请求之前执行重置读取操作。重置读取是不产生要发送回到主机的数据的读取操作。重置读取操作是一种虚拟读取，其使NV存储介质进入瞬变Vt状态，以便服务读取请求。在一个示例中，由存储控制器管理从瞬变Vt状态的读取的操作能由存储控制器的固件控制。固件方法提供了一种系统解决方案，其能随NV介质缩放，并能适应不同的过程和介质。在一个示例中，存储控制器包括管理瞬变Vt状态的阈值信息。在一个示例中，阈值信息是可编程的，以允许可编程固件使存储控制器适应不同的介质。存储控制器中的控件（control）能通过避免在处于稳定Vt状态时读取NV介质来减少或消除热电子读取干扰机制。这样的操作不仅能消除热电子读取干扰，而且能减少或消除由稳定Vt读取产生的二阶效应（secondordereffect），这为诸如固态驱动器（SSD）的NV介质装置提供更好的质量和可靠性。传统的读取干扰管理涉及将数据重新定位到新位置。然而，当移动大量数据（例如，对于一个QLC（四级单元（quadlevelcell））块大约1GB）时，重新定位数据涉及性能成本。由于冷数据的重写，重新定位数据也能造成写入放大。写入放大指的是除了实际服务从主机接收的访问请求而执行的操作之外，还执行后台写入操作以擦除或传输数据的操作的增加。相比于数据重新定位的传统方法，在服务读取之前Vt状态到瞬变状态的过渡不涉及数据重新定位。图1是系统的示例的框图，所述系统服务从瞬变阈值电压状态的读取。系统100包括耦合到NV装置120的主机110。主机110表示计算装置。主机110包括I/O（输入/输出）112，该I/O表示与NV装置120互连的硬件。NV装置120包括与I/O112对应的I/O122。I/O122表示与主机110互连的硬件。主机110提供操作NV装置120的硬件平台。主机110包括用于执行主机110的操作的一个或多个处理器114。处理器114执行主机操作系统（OS），该OS为NV装置120的操作提供软件平台。硬件平台提供硬件资源来与包括收发器硬件的NV装置120通过接口连接，以执行对装置的访问。软件平台包括执行其它软件元素的控制软件，诸如在OS下执行并创建访问NV装置120的请求的应用或其它代理。I/O112和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器装置，包括：/n非易失性（NV）存储介质；以及/n存储控制器，所述存储控制器用于控制对所述NV存储介质的访问，所述存储控制器用于响应于主机读取请求而确定所述NV存储介质是否处于稳定Vt（阈值电压）状态，并且用于在服务所述主机读取请求之前响应于所述NV存储介质处于所述稳定Vt状态的确定而执行重置读取操作，所述重置读取操作用于执行其中数据将不被返回到发送所述主机读取请求的主机的读取操作。/n

【技术特征摘要】
20191210 US 16/7097491.一种存储器装置，包括：
非易失性（NV）存储介质；以及
存储控制器，所述存储控制器用于控制对所述NV存储介质的访问，所述存储控制器用于响应于主机读取请求而确定所述NV存储介质是否处于稳定Vt（阈值电压）状态，并且用于在服务所述主机读取请求之前响应于所述NV存储介质处于所述稳定Vt状态的确定而执行重置读取操作，所述重置读取操作用于执行其中数据将不被返回到发送所述主机读取请求的主机的读取操作。


2.如权利要求1所述的存储器装置，其中确定所述NV存储介质是否处于所述稳定Vt状态包括所述存储控制器要确定所述存储器装置是否正在从电力循环启动。


3.如权利要求1所述的存储器装置，其中确定所述NV存储介质是否处于所述稳定Vt状态包括所述存储控制器要确定处于低电力状态的时间是否已经达到阈值时间。


4.如权利要求1所述的存储器装置，其中确定所述NV存储介质是否处于所述稳定Vt状态包括所述存储控制器要确定自上次读取以来的时间是否已经达到阈值时间。


5.如权利要求1所述的存储器装置，其中确定所述NV存储介质是否处于所述稳定Vt状态包括所述存储控制器要确定擦除操作的数量是否已经达到擦除操作的阈值数量。


6.如权利要求1所述的存储器装置，其中所述NV存储介质被组织为存储器的块，并且其中执行所述重置读取操作包括所述存储控制器要仅针对所选块执行所述重置读取操作。


7.如权利要求1所述的存储器装置，其中所述NV存储介质被组织为存储器的块，并且其中执行所述重置读取操作包括所述存储控制器要针对所有块执行所述重置读取操作。


8.如权利要求1所述的存储器装置，其中所述NV存储介质包括三维（3D）NAND存储器。


9.如权利要求8所述的存储器装置，其中所述3DNAND存储器包括四级单元（QLC）NAND存储器。


10.一种计算系统，包括：
主机处理器，所述主机处理器用于发送主机读取请求；以及
存储器装置，所述存储器装置包括：
非易失性（NV）存储介质；以及
存储控制器，所述存储控制器用于控制对所述NV存储介质的访问，所述存储控制器用于响应于所述主机读取请求而确定所述NV存储介质是否处于稳定Vt（阈值电压）状态，并且用于在服务所述主机读取请求之前响应于所述NV存储介质处于所述稳定Vt状态的确定而执行重置读取操作，所述重置读取操作用于执行其中数据将不被返回到所述主机处理器的读取操作。


11.如权利要求10所述的系统，其中确定所述NV存储介质是否处于所述稳定Vt状态包括所述存储控制器要确定所述存储器装置是否正在从电力循环启动，或者处于低电力状态的时间是否已经达到阈值时间，或者自上次读取以来的时间是否已经达到阈值时间，或者擦除操作的数量是否已经达到擦除操作的阈值数量。


12.如权利要求10所述的系统，其中所述NV存储介质被组织为存储器的块，并且其中执行所述重置读取操作包括所述存储控制器要仅针对所选块执行所述重置读取操作。

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【专利技术属性】
技术研发人员：斯里兰·纳塔拉詹，香卡·纳塔拉詹，张屹华，H·K·沙，R·S·舍诺伊，A·S·阿特雷亚，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US