具有提高的耐久性的存储装置制造方法及图纸

技术编号:33883198 阅读:4 留言:0更新日期:2022-06-22 17:15
本发明专利技术公开了一种用于车辆的黑匣子装置,该黑匣子装置包括用于记录从各种车辆传感器馈送到该黑匣子的事件数据的数据存储系统。该数据存储系统包括具有存储器单元的存储器和与该存储器通信的控制器。该控制器被配置为接收数据并且确定一个或多个存储器单元作为该数据待写入的目的地。该控制器被配置为确定这些存储器单元的损耗水平并且基于该损耗水平选择这些存储器单元的编程状态的子集;以及使用针对每个相应存储器单元的相应编程状态的子集来对这些存储器单元进行编程。子集来对这些存储器单元进行编程。子集来对这些存储器单元进行编程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有提高的耐久性的存储装置


[0001]本公开涉及存储器系统,并且具体地,涉及提高存储装置中的耐久性。

技术介绍

[0002]最近的法规要求配备有自动驾驶功能的车辆的制造商安装黑匣子以帮助确定事故发生时的责任。黑匣子的使用可帮助确保自动驾驶技术能够安全地部署。可能需要黑匣子在自动驾驶系统处于活动状态的情况下,在驾驶员驾驶车辆的情况下以及在系统要求驾驶员接管车辆的驾驶的情况下进行记录。此外,可能需要黑匣子在很多年内保持可操作并且可靠地保留所需的数据。因此,在黑匣子中可能需要具有高耐久性的存储装置。

技术实现思路

[0003]本文所述的具体实施描述了具有改进的耐久性的存储装置。在所附权利要求的范围内的系统、方法和装置的各种具体实施各自具有若干方面,其中并无单个一者唯一地负责本文所述的所需属性。在不限制所附权利要求的范围的情况下,描述了一些突出特征。在考虑本讨论之后,并且具体地在阅读标题为“具体实施方式”的部分之后,应当理解如何使用各种具体实施的特征来在第一读取场景中降低位错误率。
附图说明
[0004]为了更详细地理解本公开,可通过参考各种具体实施的特征得到更具体的描述,这些具体实施中的一些具体实施在附图中示出。然而,附图仅示出了更相关的本公开特征,因此不被认为是限制性的,因为描述可承认其他有效特征。
[0005]图1是根据一些实施方案的数据存储系统的框图。
[0006]图2是根据一些实施方案的存储装置的存储介质中的存储器单元阵列的图。
[0007]图3是根据一些实施方案的存储器单元的图。
[0008]图4A至图4C是示出根据一些实施方案的示例性存储器单元的阈值电压分布的曲线图。
[0009]图5A至图5D是示出根据一些实施方案的示例性存储器单元的阈值电压分布的曲线图。
[0010]图6A至图6B是示出根据一些实施方案的示例性存储器单元的阈值电压分布的曲线图。
[0011]图7A至图7C是示出根据一些实施方案的示例性存储器单元的阈值电压分布的曲线图。
[0012]图8是示出根据一些实施方案的用于对存储器单元进行编程的方法的流程图。
[0013]根据共同实践,附图中示出的各种特征部可不按比例绘制。因此,为了清楚起见,可任意地扩展或缩减各种特征部的尺寸。此外,一些附图可不描述给定的系统、方法或设备的所有部件。最后,在通篇说明书和附图中,类似的附图标号可用于表示类似的特征部。
具体实施方式
[0014]本文所述的各种具体实施包括具有提高的耐久性同时最小化由增加的存储器导致的附加成本的系统、方法和/或装置。
[0015]本文描述了许多细节,以便提供对附图中所示的示例性具体实施的深入理解。然而,可在没有许多具体细节的情况下实施本专利技术。并且,并未详尽地描述已知的方法、部件和电路,以免不必要地模糊本文所述的具体实施的更相关方面。虽然本文所述的技术具体地是与车辆黑匣子记录装备相关,但是本领域的技术人员将理解,本技术可应用于其他装备和装置,诸如物联网(IOT)装置。
[0016]图1是数据存储环境(即,数据存储系统100)的具体实施的图。示例性存储系统可以为用于车辆(诸如汽车、卡车、火车、飞机等)的黑匣子事件数据记录器(EDR)。
[0017]然而,本文所述的概念可应用于其他数据存储系统,包括但不限于用于计算装置(诸如计算机、膝上型计算机、平板装置、上网本、互联网信息亭、个人数字助理、移动电话、智能电话、游戏装置、计算机服务器、物联网(IOT)装置、智能家居装置或任何其他计算装置)的存储系统。虽然示出了某些特定特征,但本领域技术人员从本公开将了解,为了简洁起见并未示出各种其他特征,以免模糊本文所公开的示例性具体实施的更相关方面。为此,作为非限制性示例,数据存储系统100包括数据处理系统(另选地在本文称为计算机系统或主机)110和存储装置120。
[0018]主机110通过数据连接件101耦接到存储装置120。在各种具体实施中,主机110包括存储装置120作为部件。在一些具体实施中,主机110包括一个或多个处理器、一种或多种类型的存储器、显示器和/或其他用户界面部件,诸如键盘、触摸屏显示器、鼠标、触控板、数字相机和/或任何数量的添加功能的补充装置。
[0019]存储装置120包括通过数据连接件103耦接到存储控制器124的一个或多个存储介质130(有时称为非易失性存储器或NVM)。在各种具体实施中,存储控制器124和存储介质130包括在与其构成部件相同的装置(例如,存储装置120)中,而在其他实施方案中,存储控制器124和存储介质130是单独装置或在单独装置中。每个数据存储介质130包括任何数量(即,一个或多个)的存储器装置,该存储器装置包括但不限于非易失性半导体存储器装置,诸如闪存存储器。例如,闪存存储器装置可被配置用于适用于应用(诸如云计算)的企业存储。附加地和/或另选地,闪存存储器装置也可被配置用于相对较小规模的应用诸如个人闪存驱动器,或用于个人计算机、膝上型计算机和平板计算机的硬盘替换品。在一些具体实施中,存储介质130包括一个或多个闪存存储器装置。在一些具体实施中,存储介质130包括NAND型闪存存储器和/或NOR型闪存存储器中的至少一者。
[0020]存储介质通常被划分为多个可寻址且可单独选择的块,诸如可选择部分131。在一些具体实施中,针对闪存存储器,这些可单独选择的块是闪存存储器装置中的最小可擦除单元。换句话讲,每个块包含可被同时擦除的最小数量的存储器单元。每个块通常被进一步划分为多个页,其中每个页通常是块中最小可单独访问子块的最小单元的实例。然而,在一些具体实施中(例如,在一些类型的闪存存储器中),可单独访问的数据的最小单元是扇区,该扇区是页的子集。即,每个页包含多个扇区,并且每个扇区是用于向闪存存储器装置写入数据或从闪存存储器装置读取数据的可单独访问的数据的最小单元。
[0021]仅出于表示的目的,数据块包括多个页,通常每个块有固定数量的页,并且每个页
包括多个扇区,通常每个页有固定数量的扇区。例如,在一些具体实施中,一个块包括64个页、128个页、256个页或另一个合适数量的页。块、页和扇区的相应大小通常取决于设计选择或最终用户选择,并且通常在企业和消费者装置的宽泛范围上有所不同。然而,仅作为示例而非限制,在一些企业应用中,页包括2K(即,2048)字节到16K字节,并且扇区包括256字节到544字节的任何字节。根据特定的应用,那些范围可向上或向下延伸,和/或缩小或扩大。在一些实施方案中,每个页存储一个或多个码字,其中码字是由特定装置的编码器和解码器机制单独编码和解码的最小数据单元。
[0022]存储介质(NVM)130可包括多个增长的物理坏块(也称为增长的死块)。增长的死块是在存储装置的使用期间变为坏(即,无法满足一个或多个数据寿命规格)的块。增长的死块通常被停用,因为它们不能再可靠地写入。被停用的块变为只读。在一些具体实施中,可容许增长的物理坏块的数量多至并本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种数据存储系统,包括:非易失性存储器(NVM),所述NVM包括多个存储器单元,其中所述NVM具有大于0.02且小于约0.50的定义的导出容量与物理容量的比率;和控制器,所述控制器与所述NVM耦接,其中所述控制器从主机接收数据并将所述数据写入所述NVM中,其中所述控制器被配置为:计算所述接收数据的纠错码(ECC)并且将所述ECC与所述接收数据一起保存,其中ECC码率小于约0.60。2.根据权利要求1所述的数据存储系统,其中所述NVM包括多个块,并且增长的物理坏块的允许数量大于所述多个块的约5%且小于95%。3.根据权利要求1所述的数据存储系统,其中所述系统用作车辆中的黑匣子记录装置,并且来自所述主机的所述数据包括由多个车辆传感器生成的事件数据。4.根据权利要求1所述的数据存储系统,其中所述控制器被进一步配置为:确定所述多个存储器单元中的一个或多个存储器单元作为所述数据待写入的目的地,其中所述一个或多个存储器单元被配置为使用至少三个编程状态来编程;确定所述一个或多个存储器单元的损耗水平;基于所述一个或多个存储器单元的所述损耗水平,针对所述一个或多个存储器单元中的每个存储器单元,选择所述至少三个编程状态的子集以将未包括在所述子集中的至少一个编程状态呈现为不可用于编程,所述子集包括第一编程状态和第二编程状态;以及使用针对所述一个或多个存储器单元中的每个相应存储器单元的所述第一编程状态和所述第二编程状态中的相应一者来对所述一个或多个存储器单元进行编程。5.根据权利要求4所述的数据存储系统,其中选择所述第一编程状态和所述第二编程状态包括:确定所述至少三个编程状态中的哪些编程状态可用于编程;以及选择与最低编程电压相关联的两个可用状态作为所述第一编程状态和所述第二编程状态。6.根据权利要求5所述的数据存储系统,其中确定所述至少三个编程状态中的哪些编程状态可用于编程包括:确定所述至少三个编程状态的分布宽度或错误率;以及基于所述至少三个编程状态中的特定编程状态的所述分布宽度或所述错误率将所述特定编程状态分类为可用于编程。7.根据权利要求4所述的数据存储系统,其中选择所述第一编程状态和所述第二编程状态包括:基于所述一个或多个编程状态的编程状态分布宽度确定所述一个或多个存储器单元相对于一个或多个编程状态的所述损耗水平;基于所述一个或多个存储器单元相对于所述一个或多个编程状态的所确定的损耗水平,将先前选择的第一编程状态或先前选择的第二编程状态中的一者转换到新编程状态。8.根据权利要求7所述的数据存储系统,其中将所述先前选择的第一编程状态或所述先前选择的第二编程状态中的一者转换到所述新编程状态包括选择与比所述先前选择的第一编程状态或所述先前选择的第二编程状态中的所述一者的编程电压更高的编程电压
相对应的编程状态作为所述新编程状态。9.根据权利要求4所述的数据存储系统,其中确定所述一个或多个存储器单元的损耗水平包括:对所述一个或多个存储器单元的编程

擦除周期(PEC)进行计数;以及基于所述一个或多个存储器单元的PEC的数量是否高于阈值来确定所述损耗水平。10.根据权利要求4所述的数据存储系统,其中确定所述一个或多个存储器单元的损耗水平包括:对所述一个或多个存储器单元执行诊断读取操作;以及基于所述诊断读取操作确定错误的量或编程状态分布宽度;以及基于所述错误的量或所述编程状态分布宽度是否高于相应阈值来确定所述损耗水平。11.一种在用于车辆的黑匣子记录器系统中存储数据的方法,所述黑匣子记录器系统包括根据权利要求1所述的数据存储系统,所述数据存储系统包括包含多个存储器单元的存储器和与所述存储器通信的控制器,所述方法包括:确定所述多个存储器单元中的一个或多个存储器单元作为所述数据待写入的目的地,其中所述一个或多个存储器单元被配置为使用至少三个编程状态来编程;确定所述一个或多个存储器单元的损耗水平;基于所述一个或多个存储器单元的所述损耗水平,针对所述一个或多个存储器单元中的每个存储器单元,选择所述至少三个编程状态的子集以将未包括在所述子集中的至少一个编程状态呈现为不可用于编程,所述子集包括第一编程状态和第二编程状态;以及使用针对所述一个或...

【专利技术属性】
技术研发人员:I
申请(专利权)人:西部数据技术公司
类型:发明
国别省市:

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