專利名稱：：具有編碼和信號處理的閃存的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般地涉及集成電路。更具體地說，本發(fā)明涉及用于在多級固態(tài)非易失性存儲器中執(zhí)行糾錯的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：諸如閃速EEPROM之類的固態(tài)非易失性存儲器用于各種電子應(yīng)用。閃存用于多種存儲卡格式，例如緊湊式閃存(CF)、多媒體卡(MMC)和安全數(shù)字(SD)。這些卡片所用于的電子系統(tǒng)包括個人和筆記本計算機、手持計算設(shè)備、相機、MP3音頻播放機，等等。閃速EEPROM存儲器還用作許多主機系統(tǒng)中的海量存儲裝置。傳統(tǒng)的固態(tài)存儲器將信息存儲為可具有兩種不同值之一(0或1)的一系列的二進制數(shù)字或者說"位"。位被集合在一起，以表示更大的數(shù)字。與多數(shù)固態(tài)非易失性存儲設(shè)備一樣，閃速EEPROM易受缺陷和故障的影響。差錯由多種因素造成，這些因素包括由周圍條件造成的存儲狀態(tài)的閾值電平的逐漸偏移以及來自存儲設(shè)備的正常操作的壓力，這些操作包括編程、擦除和讀取操作。為了防止操作期間的差錯，在閃存設(shè)備中利用了糾錯碼(ECC)技術(shù)。通常，控制器生成在編程操作期間被附加于數(shù)據(jù)扇區(qū)末端的冗余位(奇偶位)。例如，512字節(jié)的數(shù)據(jù)扇區(qū)可附加有16字節(jié)的ECC數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生528字節(jié)的頁面。在讀取操作期間，16字節(jié)ECC數(shù)據(jù)中所包括的冗余數(shù)據(jù)用于檢測和校正從閃存讀出的數(shù)據(jù)中的差錯。對于傳統(tǒng)的存儲器，最大存儲密度是由個體存儲部件的大小以及可以集成在單個集成電路芯片上的存儲部件的數(shù)目而決定的。通常，存儲密度的增大是通過縮小用于制造存儲單元的工藝幾何的線寬來提供的。另一種用于增大固態(tài)非易失性存儲器密度的技術(shù)是針對每個存儲單元存儲多于一位，亦稱為多級存儲單元。多級存儲器利用對存儲在電容性存儲單元中的電荷量進行感測的讀出放大器，而非感測電荷是否存儲在給定存儲單元(即二進制單元)中。通過將信息量化為大于二進制的單位(例如，4級(2位/單元)、8級(3位/單元)、16級(4位/單元)的單位等)并存儲這些多級單位，可以增大存儲密度。例如，單元可被編程為產(chǎn)生四種不同的閾值電平，這導(dǎo)致四種不同的讀回電平。在每個單元有四級信號可用的情況下，兩個數(shù)據(jù)位可被編碼到每個固態(tài)非易失性存儲單元中。因為每個存儲單元可以存儲多于單個位，因此多級存儲器使得可以在不增加存儲單元數(shù)目的情況下制造更高密度的存儲器。僅僅作為示例，對于能夠存儲2位/單元的存儲單元，可以存在三種編程狀態(tài)和一種擦除狀態(tài)。圖l是針對具有4級量化的固態(tài)非易失性存儲單元的、作為電壓函數(shù)的簡化概率分布函數(shù)(PDF)。在圖1所示的存儲單元中，利用了四種編程狀態(tài)。如圖所示，在某些固態(tài)非易失性存儲器中，編程特性的PDF在較低電壓電平處具有更寬的分布。然而，增加單元中的量化電平的數(shù)目會引起相鄰電平之間的電壓差的減小。在多級編碼系統(tǒng)中，該減小有時被稱為減小的信號間距(減小的Dmin)。減小的信號間距可在寫(編程)以及讀操作方面影響非易失性存儲器的性能。在編程期間，與簡單地對單元完全充電或完全放電相比，將多種離散單位的電荷轉(zhuǎn)移到電容性單元要更加困難。因此，轉(zhuǎn)移到給定單元的電荷量的不確定性可引起電平偏移，從而引起"編程干擾"，其中錯誤的電平被存儲在單元中。在讀取期間，當一種信號電平的分布與一種相鄰信號電平的分布相重疊時會發(fā)生"讀取干擾"。因為信號間距被減小，因此與二進制存儲單元相比，存儲在單元中的離散值的數(shù)目增加減小了單元的噪聲容限，從而使得存儲部件更易于出現(xiàn)錯誤讀出。如圖1所示，讀取干擾對特征在于更大噪聲分布的低電平信號而言更加常見。多級固態(tài)非易失性存儲器中的相鄰電平之間的電壓分離的減小與傳統(tǒng)的固態(tài)非易失性存儲單元相比可導(dǎo)致差錯數(shù)目的增加。因此，希望具有用于操作具有多級別單元的固態(tài)非易失性存儲器的改進方法和技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種固態(tài)非易失性存儲元件部分地包括編碼器、適應(yīng)于存儲由編碼器編碼的數(shù)據(jù)的多級固態(tài)非易失性存儲陣列，以及適應(yīng)于對從存儲陣列取回的數(shù)據(jù)進行解碼的解碼器。在一個實施例中，存儲元件布置在集成電路中。存儲陣列可以是閃速EEPROM陣列。在一種實施例中，存儲元件可以還包括第二編碼器，適應(yīng)于向第一編碼器提供經(jīng)編碼數(shù)據(jù)；以及第二解碼器，適應(yīng)于解碼由第一解碼器提供的數(shù)據(jù)。第一編碼器可以執(zhí)行第一ECC，該第一ECC與第二編碼器所適合執(zhí)行的第二ECC不同。在一些實施例中，第二編碼器包括Reed-Solomon編碼器。在一些實施例中，存儲元件還部分地包括調(diào)制器和解調(diào)器。由調(diào)制器調(diào)制的數(shù)據(jù)隨后存儲在存儲陣列中。解調(diào)器解調(diào)從存儲陣列取回的經(jīng)調(diào)制數(shù)據(jù)。在一些實施例中，所述第一編碼器是二進制編碼器，其根據(jù)例如Hamming碼、BCH碼、Reed-Muller碼和陣列碼對數(shù)據(jù)進行編碼。在其他實施例中，第一編碼器是非二進制編碼器，其根據(jù)例如Reed-Solomon(RS)碼對數(shù)據(jù)進行編碼。在一些實施例中，第一編碼器是巻積編碼器。在其他實施例中，第一編碼器和調(diào)制器形成網(wǎng)格編碼的調(diào)制器。第一編碼器可以是迭代編碼器，其根據(jù)例如低密度奇偶校驗碼和Turbo碼對數(shù)據(jù)進行編碼。第一編碼器還可以是基于碼元的迭代編碼器。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種操作固態(tài)非易失性存儲元件的方法包括對第一數(shù)據(jù)進行編碼，將經(jīng)編碼的第一數(shù)據(jù)存儲在多級固態(tài)非易失性存儲陣列中；以及對從存儲陣列取回的第一數(shù)據(jù)進行解碼。存儲陣列可以是閃速EEPROM陣列。在一個實施例中，方法還包括對第二數(shù)據(jù)進行編碼以生成第一數(shù)據(jù)，以及對經(jīng)解碼的第一數(shù)據(jù)進行解碼以生成第二數(shù)據(jù)?？梢愿鶕?jù)第一ECC來執(zhí)行對第一數(shù)據(jù)的編碼，第一ECC不同于第二ECC，根據(jù)第二ECC來對第二數(shù)據(jù)進行編碼?？梢愿鶕?jù)Reed-Solomon碼對第二數(shù)據(jù)進行編碼。在一些實施例中，方法還部分地包括對經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)進行調(diào)制；將經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)存儲在存儲陣列中；以及對從存儲陣列取回的數(shù)據(jù)進行解調(diào)。在一些實施例中，可以根據(jù)二進制碼(例如Hamming碼、BCH碼、Reed-Muller碼或陣列碼)對數(shù)據(jù)進行編碼。在其他實施例中，可以根據(jù)非二進制碼(例如Reed-Solomon碼)對數(shù)據(jù)進行編碼。在一些實施例中，可以根據(jù)巻積碼對數(shù)據(jù)進行編碼。在其他實施例中，可以根據(jù)網(wǎng)格編碼調(diào)制來執(zhí)行對數(shù)據(jù)的編碼和調(diào)制。在一些實施例中，可以根據(jù)迭代碼(例如低密度奇偶校驗碼或Turbo碼)對數(shù)據(jù)進行編碼。迭代碼可以是基于碼元的迭代碼。根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，一種固態(tài)非易失性存儲元件部分地包括用于對第一數(shù)據(jù)進行編碼的裝置；用于將經(jīng)編碼的第一數(shù)據(jù)存儲在多級固態(tài)非易失性存儲陣列中的裝置；以及用于對從存儲陣列取回的第一數(shù)據(jù)進行解碼的裝置。存儲陣列可以是閃速EEPROM陣列。在一種實施例中，存儲元件還包括用于對第二數(shù)據(jù)進行編碼以生成第一數(shù)據(jù)的裝置，以及用于對經(jīng)解碼的第一數(shù)據(jù)進行解碼以生成第二數(shù)據(jù)的裝置。用于對第一數(shù)據(jù)進行編碼的裝置可以執(zhí)行與由第二編碼裝置執(zhí)行的第二ECC技術(shù)不同的ECC。第二編碼裝置可以是Reed-Solomon編碼器。在一些實施例中，存儲元件還部分地包括用于對經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)進行調(diào)制的裝置，以及用于對從存儲陣列取回的數(shù)據(jù)進行解調(diào)的裝置。在一些實施例中，編碼裝置可以利用諸如Hamming碼、BCH碼、Reed-Muller碼和陣列碼之類的碼來執(zhí)行二進制編碼。在其他實施例中，編碼裝置可以利用諸如Reed-Solomon碼之類的碼來執(zhí)行非二進制編碼。在一些實施例中，編碼裝置可以執(zhí)行巻積編碼。在其他實施例中，編碼裝置和調(diào)制裝置可以執(zhí)行網(wǎng)格編碼調(diào)制。在一些實施例中，編碼裝置可以利用諸如低密度奇偶校驗碼或Turbo碼之類的碼來執(zhí)行迭代編碼。迭代碼可以是基于碼元的迭代碼。根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，一種固態(tài)非易失性存儲元件部分地包括用于對第一數(shù)據(jù)進行編碼的代碼；用于將經(jīng)編碼的第一數(shù)據(jù)存儲在多級固態(tài)非易失性存儲陣列中的代碼；以及用于對從存儲陣列取回的第一數(shù)據(jù)進行解碼的代碼。存儲陣列可以是閃速EEPROM陣列。在一種實施例中，存儲元件還包括用于對第二數(shù)據(jù)進行編碼以生成第一數(shù)據(jù)的代碼，以及用于對經(jīng)解碼的第一數(shù)據(jù)進行解碼以生成第二數(shù)據(jù)的代碼。用于對第一數(shù)據(jù)進行編碼的碼可以是與用于對第二數(shù)據(jù)進行編碼的第二ECC碼不同的ECC碼。用于對第二數(shù)據(jù)進行編碼的碼可以是Reed-Solomon石馬。在一些實施例中，存儲元件還部分地包括用于對經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)進行調(diào)制的代碼，以及用于對從存儲陣列取回的數(shù)據(jù)進行解調(diào)的代碼。在一些實施例中，用于對數(shù)據(jù)進行編碼的碼可以是二進制碼，例如Hamming碼、BCH碼、Reed-Muller碼和陣列碼。在其他實施例中，用于對數(shù)據(jù)進行編碼的碼可以是非二進制碼，例如Reed-Solomon碼。在一些實施例中，用于對數(shù)據(jù)進行編碼的碼可以是巻積碼。在其他實施例中，編碼代碼和調(diào)制代碼可以是網(wǎng)格編碼調(diào)制代碼。在一些實施例中，用于對數(shù)據(jù)進行編碼的碼可以是迭代碼，例如低密度奇偶校驗碼或Turbo碼。迭代碼可以是基于碼元的迭代碼。圖1是針對具有4級量化的固態(tài)非易失性存儲單元的、作為電壓函數(shù)的簡化概率分布函數(shù)；圖2A是未編碼一位PAM方案的星座圖；圖2B是使用平均力度(power)為1/2的PAM方案而調(diào)制的二位數(shù)據(jù)的星座圖；圖2C是使用用于固態(tài)非易失性存儲單元的、峰值限制為士1/2的PAM方案而調(diào)制的二位數(shù)據(jù)的星座圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明實施例的具有糾錯碼的示例性固態(tài)非易失性存儲元件的簡化框圖；圖3B是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器的固態(tài)非易失性存儲元件的簡化框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的具有糾錯的固態(tài)非易失性存儲元件的簡化框圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例、與傳統(tǒng)未編碼系統(tǒng)相比的存儲元件的字差錯率(WER);圖6示出根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性1/2巻積編碼器的各個塊；圖7示出根據(jù)本發(fā)明實施例的2-D集分割的示例；圖8是傳統(tǒng)TCM編碼器的簡化框圖；圖9圖示出根據(jù)本發(fā)明實施例的將集分割與迭代編碼相組合的一個示圖10A是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括內(nèi)編碼器和外編碼器的兩級編碼的簡化圖示；圖IOB是根據(jù)本發(fā)明另一示例性實施例的兩級編碼的簡化框圖；圖11A-圖IIC示出根據(jù)本發(fā)明的多個示例性扇區(qū)和碼字大??；圖12圖示出根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性3路交織單元；圖13A是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的交織技術(shù)的簡化示意圖；圖13B是針對如圖13A中所示的交織系統(tǒng)的、作為SNR的函數(shù)的SER曲線圖；以及圖14A-圖14H示出本發(fā)明所可以實現(xiàn)于的各種設(shè)備。具體實施方式圖2A是所根據(jù)用于將信息存儲為0(-1伏)或1(+1伏)的未編碼一位PAM(脈沖幅度調(diào)制)方案的星座圖。圖2B是使用PAM方案調(diào)制的二位數(shù)據(jù)的星座圖。二位所定義的四種狀態(tài)(即狀態(tài)00、01、10和11)被映射到四種可能電平(例如-3/V^伏、-1/^伏、+1/^伏和+3/^伏)之一。在給定這些電壓的情況下，具有1/2編碼率的2點PAM(2-PAM)和4點PAM(4-PAM)都提供1位/單元的頻譜效率并且特征在于相等的力度。對于圖2B所示的調(diào)制方案，具有Gmy映射的4狀態(tài)碼與4狀態(tài)自然映射相比減小了位差錯率。在固態(tài)非易失性存儲設(shè)備中，應(yīng)用于浮動?xùn)艠O處的最大電壓限制了對映射多級碼元可用的最大電壓。該電壓限制引起了對所應(yīng)用的調(diào)制和編碼方案的星座值的峰值約束。因此，對于固態(tài)非易失性存儲設(shè)備，星座點必須說明該限制。固態(tài)非易失性存儲元件的最大電壓約束特性與其中可獲得另外力度增加的其他信道形成對比。因此，本發(fā)明的實施例利用了被設(shè)計為盡管在這種約束下也可以操作的用于多級非易失性固態(tài)存儲器的調(diào)制和編碼方案。圖2C是使用用于固態(tài)非易失性存儲單元的PAM方案而調(diào)制的二位數(shù)據(jù)的星座圖，該PAM方案將峰值限制為士1。將碼元00映射到-1伏的信號幅度并將碼元10映射到+1伏的信號幅度，這些碼元在該示例中對應(yīng)于給定固態(tài)非易失性存儲單元所存儲的最大電壓。應(yīng)用力度縮放以說明非易失性固態(tài)存儲單元兩端的最大容許電壓，可見平方的自由距離減小5/9，與未編碼2-PAM系統(tǒng)相比產(chǎn)生0dB的編碼增益。隨著電平數(shù)目增加，信噪比(SNR)減小。然而，SNR的減小斜率對這兩種系統(tǒng)而言并不相同。參考圖2B和2C，SNR與星座圖中的最近鄰居之間的最小距離有關(guān)。結(jié)果，固態(tài)非易失性存儲設(shè)備中的電壓約束減小了可用的最小距離和SNR。因此，對于給定數(shù)目的電平，存儲系統(tǒng)與其他已知系統(tǒng)相比通常具有更低的SNR。由于這些差異，根據(jù)本發(fā)明各種實施例，編碼和調(diào)制技術(shù)被適應(yīng)于固態(tài)非易失性存儲器的環(huán)境特性。假定能量星座相等，對于未編碼的系統(tǒng)，差錯概率(PunTOded)的上限為-、2W42復(fù)其中4^是最近鄰居的數(shù)目，《n是星座中兩點之間的最小距離平方，Q(X)是互補差錯函數(shù)(余誤差函數(shù))。對于經(jīng)編碼系統(tǒng)4exp伊g:、拼0(2)其中+ee是最小距離。漸近編碼增益由下式定義:(3)對于經(jīng)編碼系統(tǒng)，最小距離4^與未編碼系統(tǒng)相比通常增大，導(dǎo)致漸近編碼增益大于1。然而，最近鄰居的數(shù)目也增加，故實際編碼增益略微降低。圖3A是根據(jù)本發(fā)明實施例的具有ECC的示例性固態(tài)非易失性存儲元件300的簡化框圖。將要寫入多級固態(tài)非易失性存儲器314的多級存儲單元的用戶數(shù)據(jù)被編碼器310進行ECC編碼，以加入冗余碼元。經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)被傳遞給調(diào)制器312以供信道編碼。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以使用多種編碼和調(diào)制技術(shù)中的任一種。多級固態(tài)非易失性存儲器314從調(diào)制器312接收經(jīng)編碼并經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)。多級固態(tài)非易失性存儲器314可以是閃速EEPROM等。一般而言，多級閃存包括一個或多個閃存單元陣列以及讀寫(編程)電路。除了多級閃存之外，還有其他類型的固態(tài)非易失性存儲技術(shù)也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。諸如閃存之類的浮動?xùn)艠O存儲單元在此僅作為示例討論。利用適當修改，整個本說明書中描述的本發(fā)明的實施例也適用于除浮動?xùn)艠O技術(shù)之外的其他存儲技術(shù)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到許多變更、修改和替代。數(shù)據(jù)被從多級固態(tài)非易失性存儲器314讀出并且傳遞到解調(diào)器316和解碼器318。本發(fā)明實施例中的解調(diào)器包括信號處理邏輯，該邏輯適用于提取與存儲在多級固態(tài)非易失性存儲器314中的數(shù)據(jù)有關(guān)的軟信息。在傳統(tǒng)的二進制非易失性存儲元件中，利用閾值檢測器來判定與特定單元相關(guān)聯(lián)的電壓值是小于還是大于給定閾值。在多級存儲元件中也利用這種基于閾值的方法，其中閾值檢測電路僅利用更多的閾值。雖然某些多級存儲元件包括跟蹤處理或其他變更并相應(yīng)調(diào)節(jié)閾值的電路，這些元件從等于多級元件中的電平數(shù)目的多個可能值中輸出一值。因此，例如對傳統(tǒng)的四電平非易失性存儲器而言，讀出放大器將產(chǎn)生表示四種電平之一的數(shù)據(jù)信號。與傳統(tǒng)的多級存儲元件相比，本發(fā)明的實施例利用產(chǎn)生輸出的解調(diào)器，該輸出具有比多級固態(tài)非易失性存儲器314所提供的電平數(shù)目更大的多個可能值。該信息有時被稱為軟信息，這是因為輸出包括除存儲在多級存儲器中的值之外的信息。僅僅作為示例，作為解調(diào)器316的一部分而提供的或者與解調(diào)器316協(xié)同工作的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器或檢測器響應(yīng)于由例如與四級存儲器相通信地布置的讀出放大器所檢測的值而提供例如具有32種可能值的輸出信號。本發(fā)明的實施例不限于使用具有32級的輸出信號，因為例如具有8、16或更多級的其他輸出信號也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在某些應(yīng)用中，軟信息被傳遞到軟輸入解碼器(未示出)以進行處理。根據(jù)本發(fā)明，在信號處理操作期間利用由解調(diào)器316提供的軟信息，以提高從固態(tài)非易失性存儲器314讀取數(shù)據(jù)的可靠性。在本發(fā)明的實施例中，編碼器310、調(diào)制器312、解調(diào)器316和解碼器318是與多級固態(tài)非易失性存儲器314相通信的控制器的組件。存儲設(shè)備通常包括安裝在卡片上的一個或多個存儲芯片。每個存儲芯片可以包括存儲單元陣列以及執(zhí)行諸如編程、讀取和擦除之類操作的集成電路。根據(jù)本發(fā)明的實施例，執(zhí)行這些操作的控制器電路可以也可以不布置在亦布置有一個或多個存儲芯片的集成電路(IC)中。這里所提供的控制器不限于執(zhí)行編碼/解碼和調(diào)制/解調(diào)處理，而是也可以提供諸如平均讀寫(wear-leveling)和接口連接處理之類的其他功能。本發(fā)明的實施例使得設(shè)計者可以增大現(xiàn)有固態(tài)非易失性存儲器的存儲密度。如在整個本說明書中更充分描述的，與傳統(tǒng)的元件相比，利用這里所提供的技術(shù)和方法校正了增大水平的讀寫差錯。因此，雖然通過引入另外的級別來為例如八級應(yīng)用利用四級存儲系統(tǒng)的嘗試可能在讀操作期間產(chǎn)生在給定性能指標下不可接受的大量差錯，但是這里描述的技術(shù)可被用于在解調(diào)處理期間校正這種差錯并且使得例如可以在八級應(yīng)用中使用四級存儲系統(tǒng)。因此，根據(jù)本發(fā)明，在仍然使用某些相同組件(包括存儲陣列、讀出放大器等)的同時，可以增大現(xiàn)有固態(tài)非易失性存儲系統(tǒng)的存儲密度。圖3B是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括A/D轉(zhuǎn)換器的固態(tài)非易失性存儲元件350的簡化框圖。如圖3B所示，編碼器360和調(diào)制器362向多級非易失性固態(tài)存儲器364提供經(jīng)編碼并經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)。A/D轉(zhuǎn)換器366接收來自多級非易失性固態(tài)存儲器364的信號。A/D轉(zhuǎn)換器366所輸出的數(shù)字信號具有比與多級非易失性固態(tài)存儲器364相關(guān)聯(lián)的電平數(shù)目更高的分辨率(特征在于更多級)。僅作為示例，在特定實施例中，多級非易失性固態(tài)存儲器364例如是在每個單元中提供2位存儲的四級存儲器。在讀操作期間，A/D轉(zhuǎn)換器366根據(jù)具體應(yīng)用而把與存儲器364的一個或多個單元相關(guān)聯(lián)的模擬信號轉(zhuǎn)換為例如8、16、32或64級之一。在其他實施例中使用比四電平更多的其他數(shù)目的電平。駐留在解調(diào)器368中的信號處理算法利用A/D轉(zhuǎn)換器366的輸出來判定單元包含與存儲在單元中的四種電平之一相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的可能性。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到許多變更、修改和替代。在傳統(tǒng)的固態(tài)存儲器中，利用ECC技術(shù)來檢測和校正當從存儲器中讀出數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)中的差錯。這種ECC技術(shù)僅對由讀出放大器產(chǎn)生的二進制或多級數(shù)字數(shù)據(jù)進行操作。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，解調(diào)器316所產(chǎn)生和利用的軟信息不僅包括二進制或多級數(shù)字數(shù)據(jù)，而且包括附加信息。軟信息通常由在執(zhí)行如下信號處理技術(shù)時有用的分布來表示一旦數(shù)據(jù)已被減小至在數(shù)目上等于多級系統(tǒng)中的級別數(shù)目的基于閾值的數(shù)字值，則所述信號處理技術(shù)并未一般地適用。通過利用本發(fā)明的實施例，與未編碼系統(tǒng)相比，針對多級固態(tài)非易失性存儲系統(tǒng)實現(xiàn)了正的編碼增益。表1圖示出作為編碼狀態(tài)數(shù)目的函數(shù)的、巻積編碼的2位/單元多級非易失性存儲器較之未編碼的1位/單元非易失性存儲器的示例性編碼增益。如第一行條目所示，對于4態(tài)系統(tǒng)(圖2A-2C所示)，與未編碼系統(tǒng)相比的編碼增益是OdB。然而，隨著狀態(tài)數(shù)目增加，與未編碼系統(tǒng)相比的編碼增益是正的。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表2圖示出作為編碼狀態(tài)數(shù)目的函數(shù)的、巻積編碼的3位/單元多級非易失性存儲器較之未編碼的2位/單元多級非易失性存儲器的編碼增益。如針對具有四個或更多狀態(tài)的1位/單元多級非易失性存儲器所示，對于具有四種或更多狀態(tài)的系統(tǒng)，與未編碼系統(tǒng)相比的編碼增益是正的。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的具有糾錯的固態(tài)非易失性存儲元件的簡化框圖。如圖4所示，外編碼器410向內(nèi)編碼器412提供經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)。作為示例，外編碼器410可以是Reed-Solomon編碼器，內(nèi)編碼器可以是LDPC編碼器。這些編碼技術(shù)僅僅用作示例并且不是意圖限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到許多變更、修改和替代。調(diào)制器414接收來自內(nèi)編碼器412的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)并且在編程操作期間將數(shù)據(jù)存儲在多級固態(tài)非易失性存儲器416中之前對數(shù)據(jù)進行調(diào)制。在讀操作期間，存儲在多級固態(tài)非易失性存儲器416中的數(shù)據(jù)被取回并被提供給解調(diào)器418、內(nèi)解碼器420和外解碼器422。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以使用包括前向糾錯(FEC)碼在內(nèi)的任何數(shù)目的糾錯碼(ECC)通過向所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加入結(jié)構(gòu)化冗余來改善力度有限和/或帶寬有限信道的誤碼率(BER)性能。例如，塊碼(blockcode)可以用于對具有附加突發(fā)噪聲(隨機多位差錯)的信道的數(shù)據(jù)塊進行編碼?？梢悦靼?，本發(fā)明既可應(yīng)用于在編碼和存儲之前不操作用戶數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化編碼器，也可應(yīng)用于非系統(tǒng)化編碼器。可以使用例如包括諸如Hamming碼、BCH碼、Reed-Muller碼和陣列碼之類的二進制碼和諸如Reed-Solomon(RS)碼之類的非二進制碼在內(nèi)的多種不同線性塊碼中的任何一種。塊大小之選擇取決于SNR和所使用的碼。例如，假定電壓級別從每單元4種增加到每單元8種，并假定每三個單元集合在一起以形成一個9位碼元。應(yīng)用(511、451)Reed-Solomon碼，基于GF(29)，碼字長度是511*9=4599位，并且編碼率是451/511=0.883。因此，經(jīng)編碼系統(tǒng)的存儲容量是3*451/511=2.6位/單元，這表示較之4級未編碼系統(tǒng)的32%容量增長。在圖5中，這一編碼系統(tǒng)的字差錯率被與未編碼4級系統(tǒng)相比較。可見當WER〈10—s時，經(jīng)RS編碼的系統(tǒng)表現(xiàn)勝過未編碼系統(tǒng)。因此，利用上面的RS編碼，實現(xiàn)了更佳的可靠性和更高的容量。根據(jù)本發(fā)明的其他示例性實施例，例如當噪聲獨立于碼元時，巻積碼被用于對數(shù)據(jù)進行編碼。巻積碼將相關(guān)性引入經(jīng)編碼數(shù)據(jù)，并因而增加了解碼器處的最小距離。巻積碼應(yīng)用于在固態(tài)非易失性存儲器中存儲的或者從固態(tài)非易失性存儲器中讀取的串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)受到高斯噪聲。巻積碼是漸進碼。在任一時間點處，巻積編碼器的輸出可取決于過去和當前的輸入值兩者。因此，巻積碼通常針對校正跨越數(shù)據(jù)值的有序進展的差錯。因此，這種碼可以用于以有序、漸進流(即，數(shù)據(jù)流)的形式存儲和讀出數(shù)據(jù)的多級固態(tài)非易失性存儲器。解碼器接收硬判決輸入或多級量化輸入。已知軟輸入在檢測器處造成更少的差錯。圖6示出示例性的編碼率為1/2的巻積編碼器600的各個塊。由模2(modulo-2)加法器610生成的輸出C2是由移位寄存器602、606和輸入U限定的。例如，如果電壓級別從四個增加到八個，應(yīng)用編碼率為3/4的巻積碼以獲得3*3/4=2.25位/單元，從而導(dǎo)致10%的存儲容量增加。為了實現(xiàn)與未編碼4級系統(tǒng)相同的差錯率，巻積碼的自由距離必須大于(7/3)2=5.44。具有六個存儲元件的3/4巻積編碼器將需要具有26=64種狀態(tài)的維特比(Viterbi)解碼器。網(wǎng)格編碼調(diào)制(TCM)將巻積碼與集分割相結(jié)合以實現(xiàn)高編碼率、高編碼增益和低編碼復(fù)雜度。星座點的集合可被分割為更小的子集，其中每個子集中的點較之在原始星座中被更加分開。圖7示出2-D集分割的一個示例，其中點""表示一個子集，交叉"x"表示另一子集。如果原始星座點之間的最小距離是d，那么每個子集中的點之間的最小距離是V^d。在具有高斯加性白噪聲(AWGN)信道(例如閃存系統(tǒng)讀路徑信道)的系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)性能的參數(shù)不是巻積碼的自由Hamming距離，而是所傳輸?shù)男盘栃蛄兄g的自由歐幾里德距離。因此，TCM設(shè)計的優(yōu)化是基于歐幾里德距離而非Hamming距離。圖8中示出了TCM800的示例。輸入位被分為兩組——第一組具有^位，通過編碼率為k"(k一l)的編碼器802以選擇子集；第二組具有k-ki位，其使用星座映射器804在每個子集中選擇星座點。下面是對從2位/單元到2.5位/單元的示例性容量增加的描述。假定存在8種電壓級別并且每兩個相鄰單元被組合以形成64QAM星座。64QAM被分割為4個陪集(coset)。每個陪集中的任意兩點之間的距離是8*d0。假定使用編碼率為3/4的巻積碼來選擇陪集，并使用兩個未編碼的位來選擇任何給定陪集中的點?？偟木幋a率將因而變?yōu)?/6，從而導(dǎo)致2.5位/單元?？偟木幋a增益是0.43dB。因此，這種TCM經(jīng)編碼系統(tǒng)具有比未編碼4級系統(tǒng)更好的性能，同時使存儲容量增加25%。某些基于隨機構(gòu)造的碼可以通過迭代檢測方法來有效解碼。這些碼包括Turbo碼(即串行級聯(lián)的巻積碼或者并行級聯(lián)的巻積碼)、低密度奇偶校驗(LDPC)碼、Turbo乘積碼，以及它們的變體。TCM的編碼增益來自兩個領(lǐng)域——用于增加每個子集內(nèi)的星座點之間的距離的集分割，以及用于實現(xiàn)不同子集之間的高歐幾里德距離的巻積碼，如果用其他高增益編碼替代巻積碼也可以實現(xiàn)后者。圖9中示出了將集分割與迭代碼相組合的一個示例。假定16-PAM系統(tǒng)被分割為4個子集。那么每個子集中各點之間的最小距離是4dQ，從而提供較之未編碼系統(tǒng)的12dB增益。然而，在不同子集之間，最小距離仍是dc。因為子集的選擇取決于由LDPC編碼器902提供的LDPC編碼位，因此如果使用了具有12dB增益的LDPC碼，那么整個系統(tǒng)具有大約12dB的增益。一般而言，整個系統(tǒng)的增益是集分割增益和迭代編碼增益中的最小者。圖9中示出的LDPC編碼器902需要在由迭代編碼塊大小所定義的整個碼字上操作。除了迭代碼之外，包括RS碼和BCH碼在內(nèi)的其他高增益碼可用于對輸入的一部分進行編碼以進行子集選擇。根據(jù)某些實施例，為了進一步提高編碼增益，多級編碼可被使用。圖10A中示出包括內(nèi)編碼器和外編碼器的兩級編碼。在一種示例性實施例中，外碼編碼器1002可以是RS編碼器，內(nèi)碼編碼器1004可以是TCM編碼器。通過RS解碼器1008來校正由TCM解碼器1006造成的突發(fā)差錯。在另一示例性實施例中，內(nèi)編碼器1004適用于執(zhí)行諸如LDPC碼或Turbo碼之類的迭代碼，外編碼器1002適合于執(zhí)行RS碼。迭代碼可以是二進制碼或是基于碼元的碼。每個碼元可以包括多個位?？梢允褂密涊斎胲涊敵?SISO)解碼器來解碼迭代碼，而可以使用SISO解碼器或硬判決解碼器來解碼RS碼。外部RS解碼器1008可以與內(nèi)解碼器1006迭代以交換軟信息。這種迭代將提高軟信息的質(zhì)量并從而在每次迭代后減少位差錯的數(shù)目。這里提供的對各實施例的描述僅是作為示例而提供，并非意圖限制本發(fā)明的范圍。各種其他編碼技術(shù)、交織技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、解調(diào)技術(shù)、解碼技術(shù)、映射技術(shù)等包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖10B是根據(jù)本發(fā)明另一示例性實施例的二級編碼1020的簡化框圖。外編碼器1022是校正力度為,的Reed-Solomon編碼器。內(nèi)編碼器1030包括編碼率為3/4的TCM1024和使任意兩點之間的間隔為2/15的16-PAM星座映射器1026。對于為圖IOB所示的編碼信道執(zhí)行的計算，具有3階、4階和5階多項式的巻積編碼器被利用?？梢悦靼祝m然圖10B所示的示例性實施例包括Reed-Solomon編碼器1022、TCM1024禾B16-PAM星座映射器1026，本發(fā)明的其他實施例也可以包括其他編碼器、調(diào)制器和映射器。另外，對于這里描述和在附圖中示出的所有示例性實施例，可以使用包括多維調(diào)制器(例如由Wei在IEEETransactionsonInformationTheory第IT-33巻第四期(1987年7月)第483-501頁上發(fā)表的"Trellis-CodedModulationwithMultidimensionalConstellations"所提出的那些)的調(diào)制器、多級編碼(例如由Imai和Hirakawa在IEEETransactionsonInformationTheory第IT-23巻第3期(1977年5月)第371-377頁上發(fā)表的"ANewMultilevelCodingMethodUsingError-CorrectingCodes"所提出的那些)、及其任何組合等。參考圖10B，由228個9位碼元來表示大約2k位(2048位)。僅作為示例，9位碼元是通過組合三個相鄰8級單元而形成的。Reed-Solomon編碼器1022向228個9位碼元補充2"馬元，以便提供被輸入到內(nèi)編碼器1030的230個碼元。在示例性實施例中，由228個9位碼元表示的用戶數(shù)據(jù)被寫入存儲陣列的一部分，該存儲陣列的特征在于寬度等于三十個3位單元。在將用戶數(shù)據(jù)以串行方式寫入存儲陣列之后，集合三個相鄰的3位單元以形成9位碼元。然后向十列這種9位碼元附加以例如由RS編碼器1022提供的列奇偶值。所附加的奇偶值的數(shù)目將部分地取決于為RS編碼器1022選擇的校正力度。對每個3位單元執(zhí)行TCM編碼以提供經(jīng)編碼的4位碼元，這些經(jīng)編碼的4位碼元隨后被提供給16-PAM星座映射器1026，然后被寫入固態(tài)非易失性存儲器。將認識到，還可以例如通過提供多個并行工作的TCM1024來并行執(zhí)行編碼，從而增加處理速度。通過使聯(lián)系圖IOB討論的操作反向來執(zhí)行對用戶數(shù)據(jù)的解碼。取決于所選擇的編碼技術(shù)，可以使用多種生成多項式之一。僅作為示例，如表3中圖示的生成多項式與編碼率為1/2的系統(tǒng)化編碼器一起被用于某些應(yīng)用。每種狀態(tài)的分支數(shù)目等于二。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>第一級的集分割如下Q(O)-{-15,-11，-7，-3,+1,+5,+9，+13}Q(l)_{-13,-9，-5,-1，+3，+7，+11，+15}第二級的集分割如下Q(00)-{-15，-7,+1，+9},Q(10)-{-ll，-3,+5,+13}Q(01)-{-13,-5,+3，+ll}Q(ll)-{-9,-1,+7,+15}如圖IOB所示，本發(fā)明的一些實施例利用RS編碼器作為外編碼器1022。RS編碼器所提供的功能很好地適合于存在差錯突發(fā)的應(yīng)用。對于固態(tài)非易失性存儲器應(yīng)用，差錯可能因多種原因而以突發(fā)的方式出現(xiàn)。首先，存儲陣列介質(zhì)的一部分中的缺陷可以影響由布置在這種部分中的單元造成的差錯。另外，差錯突發(fā)可以由內(nèi)編碼器1024的操作引起。因為任何給定時刻的輸出部分地取決于先前的輸出，因此巻積解碼器可能產(chǎn)生差錯突發(fā)。因此，本發(fā)明的某些實施例利用適合于處理差錯突發(fā)的RS編碼器和解碼器。如由圖1可見，經(jīng)編程單元的PDF取決于單元的閾值電壓而不同。如果四種級別被相等地間隔，那么對應(yīng)于如下單元的級別由于其更寬的分布而比其他級別更容易受到差錯，所述單元具有由范圍在2和4伏之間的閾值電壓定義的PDF。因此，在某些實施例中，使用約束編碼來抑制某些模式或減小它們的頻率。例如降低對應(yīng)于如下單元的數(shù)據(jù)的頻率降低了總的差錯概率，所述單元具有由范圍在2和4伏之間的閾值電壓定義的PDF。在某些實施例中，使碼字大小與扇區(qū)大小一致。例如，如果扇區(qū)大小例如是256k位，那么可以配置內(nèi)碼和外碼，使得一個外碼字是256k位。也可以使用比扇區(qū)大小更小或更大的碼字大小。在圖IIA中，扇區(qū)大小被示出為等于碼字大小。在更小碼字大小的情況下，每個扇區(qū)包括多個碼字，如圖IIB所示。在更大碼字的情況下，每個碼字包括多個扇區(qū)，如圖IIC所示。一般而言，碼字大小越大，編碼增益越大，解碼延遲越長，并且解碼器復(fù)雜度越高。碼字在存儲前可被交織。圖12示出示例性的3路交織單元，其中單元1202形成碼字1、單元1204形成碼字2、并且單元1206形成碼字3。如果缺陷跨越僅僅三個單元，那么其僅導(dǎo)致每個碼字中的一個碼元差錯，這比三個碼元差錯的突發(fā)更容易校正。根據(jù)本發(fā)明的其他示例性實施例，如上所述的數(shù)據(jù)編碼可以跨多個非易失性固態(tài)半導(dǎo)體存儲器得到應(yīng)用，這多個非易失性固態(tài)半導(dǎo)體存儲器在某些實施例中在物理上層層堆疊。例如，如果8個這種非易失性固態(tài)半導(dǎo)體存儲器堆疊在一起，那么可以跨這些存儲器而應(yīng)用基于GF(28)的RS碼，其中RS碼碼元的每個位來自這些存儲器之一。如果這些存儲器之一具有大的缺陷，那么跨這些存儲器進行編碼會改善差錯恢復(fù)。圖13A是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例提供的交織技術(shù)的簡化示意圖。如圖13A所示，對數(shù)據(jù)的行利用內(nèi)編碼器(例如TCM編碼器)，對數(shù)據(jù)的塊列利用外編碼器(例如RS編碼器)。該示例性實施例例如可用于固態(tài)非易失性存儲器，其中數(shù)據(jù)以矩形格式(即，塊)被寫入存儲單元。在相當長的多位差錯存在于內(nèi)TCM碼上的情況下，本發(fā)明的實施例提供了多個獨立外部RS碼來處理由多位差錯損壞的數(shù)據(jù)。因此，影響個體RS碼的差錯數(shù)目是有限的。參考圖13A，特定實現(xiàn)方式中的列的數(shù)目部分地由最大差錯突發(fā)長度決定。行的數(shù)目部分地由每個塊碼字的扇區(qū)數(shù)目決定。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，列的數(shù)目是根據(jù)特定應(yīng)用預(yù)先確定的。例如，如果列的數(shù)目(與交織深度有關(guān))大于最大差錯突發(fā)長度，那么對列進行操作的外編碼器類似于特征在于特定碼元差錯率的無記憶信道。因此，所發(fā)生的差錯突發(fā)影響不同的外編碼器碼。通常通過獨立使用TCM仿真來確定碼元差錯率，并可以通過獨立建模來估計差錯概率?？梢酝ㄟ^增大塊碼字的行尺寸來減小外編碼器(例如RS編碼器)的開銷的百分比?？商娲?，可以增大RS碼的行尺寸同時使開銷百分比保持恒定，從而允許每列有更高的校正力度。圖13B是針對如圖13A中圖示的交織系統(tǒng)的、作為SNR的函數(shù)的SER的曲線圖。為了計算在圖13B中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)，針對每個塊碼字使用10歹i」。其他實施例將根據(jù)具體應(yīng)用針對每個塊碼字使用不同數(shù)目的列和扇區(qū)。為了比較目的而圖示出未編碼的2位/單元4-PAM系統(tǒng)的SER。示出多種實現(xiàn)方式的SER值，在這些實現(xiàn)方式中，外編碼器(在該示例中為RS編碼器)的強度在校正力度的范圍內(nèi)變化(tRs分別為12、14和16)。隨著外編碼的校正力度或強度增大，經(jīng)編碼系統(tǒng)下降到與未編碼系統(tǒng)相等的水平時的SNR減小。參考圖13B，對于TVs分別為12、14和16而言，該交叉點大約位于22.4dB、22.2dB和22.0dB。在特定示例性實施例中，多級固態(tài)非易失性存儲器例如包括2.5位/單元。在這種實施例中，兩個相鄰的8級單元(3位/單元)形成64-QAM調(diào)制碼元。在64-QAM調(diào)制碼元中的六位中，五個位用于數(shù)據(jù)，一個位用于編碼。因此，在這種示例性實施例中，編碼率是5/6，每種狀態(tài)的分支數(shù)目等于四。這種系統(tǒng)提供2.5位/單元，因為5個數(shù)據(jù)位存儲在兩個相鄰單元之間。在這種示例性實施例中，與未編碼4-PAM系統(tǒng)相比的編碼增益例如可以是針對16狀態(tài)的0.423dB。應(yīng)當注意到，當重復(fù)(multiplicity)被包括在這種計算中時，計算結(jié)果將被修改。例如，在重復(fù)加倍的情況下，預(yù)期會損失大約0.2dB。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到許多變體、修改和替代。在本發(fā)明的另一特定示例性實施例中，例如提供了3.5位/單元的多級固態(tài)非易失性存儲器。在這種實施例中，兩個相鄰的16級單元(4位/單元)形成256-QAM調(diào)制碼元。在256-QAM調(diào)制碼元中的八位中，七個位用于數(shù)據(jù)，一個位用于編碼。因此，在這種示例性實施例中，編碼率是7/8，每種狀態(tài)的分支數(shù)目等于四。這種系統(tǒng)提供3.5位/單元，因為7個數(shù)據(jù)位存儲在兩個相鄰單元之間。與未編碼8-PAM系統(tǒng)相比的編碼增益例如可以是針對8狀態(tài)的0.527dB和針對16狀態(tài)的1.317dB。應(yīng)當注意到，當重復(fù)被包括在這種計算中時，計算結(jié)果將被修改。例如，在重復(fù)加倍的情況下，預(yù)期會損失大約0.2dB。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到許多變體、修改和替代?，F(xiàn)在參考圖14A—圖14H，本發(fā)明的各種示例性實現(xiàn)方式被示出。參考圖14A，本發(fā)明可以實現(xiàn)在硬盤驅(qū)動器1400中。本發(fā)明可以實現(xiàn)在圖14A中1402處總地標識出的信號處理和/或控制電路。在某些實現(xiàn)方式中，HDD1400中的信號處理和/或控制電路1402和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行編碼和/或加密，執(zhí)行計算，并且/或者格式化被輸出到和/或接收自磁性存儲介質(zhì)1406的數(shù)據(jù)。HDD1400可以經(jīng)由一個或多個有線或無線通信鏈路1408與諸如計算機之類的主機設(shè)備(未示出)、諸如個人數(shù)字助理、蜂窩電話、媒體或MP3播放器等之類的移動計算設(shè)備、和/或其他設(shè)備進行通信。HDD1400可以連接到存儲器1409，存儲器1409例如是隨機存取存儲器(RAM)、諸如閃存之類的低等待時間非易失性存儲器、只讀存儲器(ROM)和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲裝置。參考圖14B，本發(fā)明可以實現(xiàn)在數(shù)字通用光盤(DVD)驅(qū)動器1410中。本發(fā)明可以實現(xiàn)DVD驅(qū)動器1410的信號處理和/或控制電路(在圖14B中1412處總地標識出)和/或海量數(shù)據(jù)存儲裝置1418。DVD1410中的信號處理和/或控制電路1412和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行編碼和/或加密，執(zhí)行計算，并且/或者格式化讀取自和/或被寫入光學(xué)存儲介質(zhì)1416的數(shù)據(jù)。在某些實現(xiàn)方式中，DVD1410中的信號處理和/或控制電路1412和/或其他電路(未示出)還可以執(zhí)行其他功能，例如編碼和/或解碼和/或與DVD驅(qū)動器相關(guān)聯(lián)的任何其他信號處理功能。DVD驅(qū)動器1410可以經(jīng)由一個或多個有線或無線通信鏈路1417與諸如計算機之類的輸出設(shè)備(未示出)、電視機或其他設(shè)備進行通信。DVD1410可以與以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲裝置1418進行通信。海量數(shù)據(jù)存儲裝置1418可以包括諸如圖14A所示的硬盤驅(qū)動器(HDD)。HDD可以是包括一個或多個直徑小于大約1.8"的盤片的迷你HDD。DVD1410可以連接到存儲器1419，存儲器1419例如是RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失性存儲器和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲裝置。參考圖14C，本發(fā)明可以實現(xiàn)在高清晰度電視(HDTV)1420中。本發(fā)明可以實現(xiàn)HDTV1420的信號處理禾D/或控制電路(在圖14C中1422處總地標識出)、WLAN接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲裝置。HDTV1420接收有線或無線格式的HDTV輸入信號并且針對顯示裝置1426生成HDTV輸出信號。在某些實現(xiàn)方式中，HDTV1420的信號處理禾口/或控制電路1422禾口/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)并且/或者執(zhí)行可能需要的任何其他類型的HDTV處理。HDTV1420可以與諸如光學(xué)和/或磁性存儲設(shè)備之類的以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲裝置1427進行通信。至少一個HDD可以具有圖14A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可以具有圖14B所示的配置。HDD可以是包括一個或多個直徑小于大約1.8"的盤片的迷你HDD。HDTV1420可以連接到存儲器1428，存儲器1428例如是RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失性存儲器和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲裝置。HDTV1420還可以支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口1429與WLAN相連接?，F(xiàn)在參考圖14D，本發(fā)明實現(xiàn)了車輛1430的控制系統(tǒng)、車輛控制系統(tǒng)的WLAN接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲裝置。在一些實現(xiàn)方式中，本發(fā)明實現(xiàn)了動力系控制系統(tǒng)1432，它從一個或多個傳感器(諸如溫度傳感器、壓力傳感器、旋轉(zhuǎn)傳感器、氣流傳感器和/或任意其他適用的傳感器)接收輸入，并且/或者生成一個或多個輸出控制信號，諸如引擎操作參數(shù)、傳送操作參數(shù)和/或其他控制信號。本發(fā)明還可被實現(xiàn)于車輛1430的其他控制系統(tǒng)1440中?？刂葡到y(tǒng)1440同樣可以從輸入傳感器1442接收信號和/或向一個或多個輸出設(shè)備1444輸出控制信號。在一些實現(xiàn)方式中，控制系統(tǒng)1440可以是防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、導(dǎo)航系統(tǒng)、遠程通信系統(tǒng)、車輛遠程通信系統(tǒng)、車道偏離系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、車輛娛樂系統(tǒng)(諸如立體聲、DVD、光盤等)等的一部分。還可以預(yù)期其他的實現(xiàn)方式。動力系控制系統(tǒng)1432可以與海量數(shù)據(jù)存儲裝置1446通信，該存儲裝置以非易失方式存儲數(shù)據(jù)。海量數(shù)據(jù)存儲裝置1446可以包括光和/或磁存儲設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD。至少一個HDD可以具有圖14A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可以具有圖14B所示的配置。HDD可以是迷你HDD,它包括一個或多個直徑小于大約1.8"的盤片。動力系控制系統(tǒng)1432可以連接到存儲器1447，存儲器1447例如是RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失性存儲器和/或其他適合的電子數(shù)據(jù)存儲裝置。動力系控制系統(tǒng)1432還可以支持通過WLAN網(wǎng)絡(luò)接口1448與WLAN相連接?？刂葡到y(tǒng)1440還可以包括海量數(shù)據(jù)存儲裝置、存儲器和/或WLAN接口(全部未示出)?，F(xiàn)在參考圖14E,本發(fā)明可以實現(xiàn)于蜂窩電話1450中，該蜂窩電話可以包括蜂窩天線1451。本發(fā)明可以實現(xiàn)蜂窩電話1450的信號處理和/或控制電路(在圖14E中1452處總地標識出)、WLAN接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲裝置。在一些實現(xiàn)方式中，蜂窩電話1450包括麥克風(fēng)1456、音頻輸出1458(例如揚聲器和/或音頻輸出插孔)、顯示裝置1460和/或輸入設(shè)備1462(例如小鍵盤、點選設(shè)備、聲音致動和/或其他輸入設(shè)備)。蜂窩電話1450中的信號處理和/或控制電路1452和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行其他的蜂窩電話功能。蜂窩電話1450可以與諸如光學(xué)和/或磁性存儲設(shè)備(例如硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD)之類的以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲裝置1464通信。至少一個HDD可以具有圖14A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可以具有圖14B所示的配置。HDD可以是迷你HDD,它包括一個或多個直徑小于大約1.8"的盤片。蜂窩電話1450可以連接到存儲器1466，存儲器1466例如是RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失性存儲器和/或其他適用的電子數(shù)據(jù)存儲裝置。蜂窩電話1450還可以支持通過WLAN網(wǎng)絡(luò)接口1468與WLAN相連接?，F(xiàn)在參見圖14F，本發(fā)明可以實現(xiàn)于機頂盒1480中。本發(fā)明可以實現(xiàn)機頂盒1480的信號處理和/或控制電路(在圖14F中1484處總地標識出)、WLAN接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲裝置。機頂盒1480從諸如寬帶源之類的源接收信號并輸出標準的和/或高清晰度的音頻/視頻信號，這些信號適用于顯示裝置1488(例如電視和/或監(jiān)視器)和/或其他視頻和/或音頻輸出設(shè)備。機頂盒1480中的信號處理和/或控制電路1484和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行任何其他的機頂盒功能。機頂盒1480可以與海量數(shù)據(jù)存儲裝置1490通信，該存儲裝置以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)。海量數(shù)據(jù)存儲裝置1490可以包括光學(xué)和/或磁性存儲設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD。至少一個HDD可以具有圖14A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可以具有圖14B所示的配置。HDD可以是迷你HDD，它包括一個或多個直徑小于大約1.8"的盤片。機頂盒1480可以連接到存儲器1494，存儲器1494例如是RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失存儲器和/或其他適用的電子數(shù)據(jù)存儲裝置。機頂盒1480還可以支持經(jīng)由WLAN網(wǎng)絡(luò)接口1496與WLAN相連接?，F(xiàn)在參考圖14G，本發(fā)明可以實現(xiàn)于媒體播放器1472中。本發(fā)明可以實現(xiàn)媒體播放器1472的信號處理和/或控制電路(在圖14G中1471處總地標識出)、WLAN接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲裝置。在一些實現(xiàn)方式中，媒體播放器1472包括顯示裝置1476和/或用戶輸入1477，例如小鍵盤、觸摸板等。在一些實現(xiàn)方式中，媒體播放器1472可以采用圖形用戶界面(GUI)，它通常經(jīng)由顯示裝置1476和/或用戶輸入1477而采用菜單、下拉菜單、圖標和/或點擊界面。媒體播放器1472還包括音頻輸出1475，例如揚聲器和/或音頻輸出插孔。媒體播放器1472的信號處理和/或控制電路1471和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行任何其他的媒體播放器功能。媒體播放器1472可以與海量數(shù)據(jù)存儲裝置1470通信，該存儲裝置以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)，例如壓縮的音頻和/或視頻內(nèi)容。在一些實現(xiàn)方式中，壓縮音頻文件包括符合MP3格式或其他適用的壓縮音頻和/或視頻格式的文件。海量數(shù)據(jù)存儲裝置可以包括光學(xué)和/或磁性存儲設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動器HDD禾Q/或DVD。至少一個HDD可以具有圖14A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可以具有圖14B所示的配置。HDD可以是迷你HDD，它包括一個或多個直徑小于大約1.8"的盤片。媒體播放器1472可以連接到存儲器1473，存儲器1473例如事RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失存儲器和/或其他適用的電子數(shù)據(jù)存儲裝置。媒體播放器1472還可以支持通過WLAN網(wǎng)絡(luò)接口1474與WLAN相連接。參考圖14H，本發(fā)明可以實現(xiàn)于因特網(wǎng)協(xié)議語音(VoIP)電話1483中，該電話可以包括天線1439。本發(fā)明可以實現(xiàn)VoIP電話1483的信號處理和/或控制電路(在圖14H中1482處總地標識出)、無線接口和/或海量數(shù)據(jù)存儲裝置。在一些實現(xiàn)方式中，VoIP電話1483部分地包括麥克風(fēng)1487、音頻輸出1489(例如揚聲器和/或音頻輸出插孔)、顯示監(jiān)視器1491、輸入設(shè)備1492(例如小鍵盤、點選設(shè)備、聲音致動和/或其他輸入設(shè)備)，以及無線保真(Wi-Fi)通信模塊1486。VoIP電話1483中的信號處理和/或控制電路1482和/或其他電路(未示出)可以處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行其他的VoIP電話功能。VoIP電話1483可以與諸如光學(xué)和/或磁性存儲設(shè)備(例如硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD)之類的以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲裝置1402通信。至少一個HDD可以具有圖14A所示的配置，并且/或者至少一個DVD可以具有圖14B所示的配置。HDD可以是迷你HDD，它包括一個或多個直徑小于大約1.8"的盤片。VoIP電話1483可以連接到存儲器1485，存儲器1485可以是RAM、ROM、諸如閃存之類的低等待時間非易失性存儲器和/或其他適用的電子數(shù)據(jù)存儲裝置。VoIP電話1483被配置為經(jīng)由Wi-Fi通信模塊1486與VoIP網(wǎng)絡(luò)(未示出)建立通信鏈路。還可以預(yù)期除上述那些實現(xiàn)方式以外的實現(xiàn)方式。本發(fā)明的上述實施例是說明性而非限制性的。各種替代和等同物是可能的。本發(fā)明不受所使用的比較器、計數(shù)器、脈寬調(diào)制器、驅(qū)動器或濾波器的類型限制。本發(fā)明不受用于建立基準充電和放電電流的放大器的類型限制。本發(fā)明不受振蕩器的類型限制。本發(fā)明不受本發(fā)明可布置于的集成電路類型的限制。本發(fā)明也不限于可用于制造本發(fā)明的任何特定類型的處理工藝，例如CMOS、雙極或BICMOS?？紤]到本文，其他增加、刪減或修改是顯然的并且意圖落入所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種固態(tài)非易失性存儲元件，包括第一編碼器；多級固態(tài)非易失性存儲陣列，適應(yīng)于存儲由所述第一編碼器編碼的數(shù)據(jù)；以及第一解碼器，適應(yīng)于解碼從所述存儲陣列取回的數(shù)據(jù)。2.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述存儲陣列是閃速EEPROM陣列。3.如權(quán)利要求l所述的固態(tài)非易失性存儲元件，還包括第二編碼器，其與所述第一編碼器相通信；以及第二解碼器，其與所述第一解碼器相通信。4.如權(quán)利要求3所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述第一編碼器適應(yīng)于執(zhí)行第一ECC，該第一ECC與由所述第二編碼器執(zhí)行的第二ECC不同。5.如權(quán)利要求3所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述第二編碼器包括Reed-Solomon編碼器。6.如權(quán)利要求l所述的固態(tài)非易失性存儲元件，還包括調(diào)制器，適應(yīng)于調(diào)制經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)；以及解調(diào)器，適應(yīng)于解調(diào)從所述存儲陣列取回的經(jīng)調(diào)制數(shù)據(jù)。7.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述第一編碼器是二進制編碼器。8.如權(quán)利要求7所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述二進制編碼器根據(jù)從由Hamming碼、BCH碼、Reed-Muller碼和陣列碼組成的組中選擇的二進制碼來進行編碼。9.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述第一編碼器是從由非二進制編碼器和巻積編碼器組成的組中選擇的。10.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述第一編碼器布置在網(wǎng)格編碼的調(diào)制器中。11.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述第一編碼器是迭代編碼器。12.如權(quán)利要求11所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述迭代編碼器根據(jù)從由低密度奇偶校驗碼和Turbo碼組成的組中選擇的碼來進行編碼。13.如權(quán)利要求11所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述迭代編碼器是基于碼元的迭代編碼器。14.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述固態(tài)非易失性存儲元件布置在集成電路中。15.—種操作固態(tài)非易失性存儲元件的方法，該方法包括對第一數(shù)據(jù)進行編碼；將經(jīng)編碼的第一數(shù)據(jù)存儲在多級固態(tài)非易失性存儲陣列中；從所述存儲陣列取回所述經(jīng)編碼的第一數(shù)據(jù)；以及對從所述存儲陣列取回的所述第一數(shù)據(jù)進行解碼。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述存儲陣列是閃速EEPROM陣列。17.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括對第二數(shù)據(jù)進行編碼，以生成所述第一數(shù)據(jù)；以及對經(jīng)解碼的第一數(shù)據(jù)進行解碼，以生成所述第二數(shù)據(jù)。18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，根據(jù)第一ECC來執(zhí)行對所述第一數(shù)據(jù)的編碼，根據(jù)第二ECC來執(zhí)行對所述第二數(shù)據(jù)的編碼，并且所述第一ECC不同于所述第二ECC。19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述第二ECC是Reed-Solomon石馬o20.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括對經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)進行調(diào)制；將經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)存儲在所述存儲陣列中；從所述存儲陣列取回所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)；以及對從所述存儲陣列取回的所述數(shù)據(jù)進行解調(diào)。21.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括根據(jù)二進制碼對所述第一數(shù)據(jù)進行編碼。22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述二進制碼是從由Hamming碼、BCH碼、Reed-Muller碼和陣列碼組成的組中選擇的。23.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括根據(jù)非二進制碼和巻積碼之一對所述第一數(shù)據(jù)進行編碼。24.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述編碼包括網(wǎng)格編碼調(diào)制。25.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述編碼是迭代編碼。26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，根據(jù)從由低密度奇偶校驗碼和Turbo碼組成的組中選擇的碼來執(zhí)行所述迭代編碼。27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述迭代編碼是基于碼元的迭代編碼。28.—種固態(tài)非易失性存儲元件，包括用于對第一數(shù)據(jù)進行編碼的裝置；用于將經(jīng)編碼的第一數(shù)據(jù)存儲在多級固態(tài)非易失性存儲陣列中的裝置；用于從所述存儲陣列取回所述經(jīng)編碼的第一數(shù)據(jù)的裝置；以及用于對從所述存儲陣列取回的所述第一數(shù)據(jù)進行解碼的裝置。29.如權(quán)利要求28所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述存儲陣列是閃速EEPROM陣列。30.如權(quán)利要求28所述的固態(tài)非易失性存儲元件，還包括用于對第二數(shù)據(jù)進行編碼以生成所述第一數(shù)據(jù)的裝置；以及用于對經(jīng)解碼的第一數(shù)據(jù)進行解碼以生成所述第二數(shù)據(jù)的裝置。31.如權(quán)利要求30所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述用于對所述第一數(shù)據(jù)進行編碼的裝置適應(yīng)于執(zhí)行第一ECC，所述第一ECC不同于用于對所述第二數(shù)據(jù)進行編碼的裝置所執(zhí)行的第二ECC。32.如權(quán)利要求31所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述第二ECC是Reed-Solomon碼。33.如權(quán)利要求28所述的固態(tài)非易失性存儲元件，還包括用于對經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)進行調(diào)制的裝置；用于將經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)存儲在所述存儲陣列中的裝置；用于從所述存儲陣列取回所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)的裝置；以及用于對從所述存儲陣列取回的所述數(shù)據(jù)進行解調(diào)的裝置。34.如權(quán)利要求28所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述用于對所述第一數(shù)據(jù)進行編碼的裝置根據(jù)二進制碼對所述第一數(shù)據(jù)進行編碼。35.如權(quán)利要求34所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述用于對所述第一數(shù)據(jù)進行編碼的裝置根據(jù)從由Hamming碼、BCH碼、Reed-Muller碼和陣列碼組成的組中選擇的二進制碼來進行編碼。36.如權(quán)利要求28所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述用于對所述第一數(shù)據(jù)進行編碼的裝置是從由非二進制編碼器和巻積編碼器組成的組中選擇的。37.如權(quán)利要求33所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述用于對所述第一數(shù)據(jù)進行編碼的裝置布置在網(wǎng)格編碼的調(diào)制器中。38.如權(quán)利要求28所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述用于對所述第一數(shù)據(jù)進行編碼的裝置是迭代編碼器。39.如權(quán)利要求38所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述迭代編碼器根據(jù)從由低密度奇偶校驗碼和Turbo碼組成的組中選擇的碼來進行編碼。40.如權(quán)利要求38所述的固態(tài)非易失性存儲元件，其中，所述迭代編碼器是基于碼元的迭代編碼器。全文摘要一種固態(tài)非易失性存儲元件部分地包括編碼器、適應(yīng)于存儲由編碼器編碼的數(shù)據(jù)的多級固態(tài)非易失性存儲陣列，以及適應(yīng)于對從存儲陣列取回的數(shù)據(jù)進行解碼的解碼器。存儲陣列可以是閃速EEPROM陣列。存儲元件可選地包括調(diào)制器和解調(diào)器。由調(diào)制器調(diào)制的數(shù)據(jù)存儲在存儲陣列中。解調(diào)器對從存儲陣列取回的經(jīng)調(diào)制數(shù)據(jù)進行解調(diào)。文檔編號G11C11/34GK101405811SQ200780010188公開日2009年4月8日申請日期2007年1月19日優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日發(fā)明者吳子寧,帕恩塔斯·蘇塔迪嘉申請人:馬維爾國際貿(mào)易有限公司