包括非易失性存儲器設(shè)備的存儲器系統(tǒng)及其動態(tài)存取方法
【專利摘要】一種操作存儲器設(shè)備的方法包括：基于在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期的數(shù)量和用于執(zhí)行每個擦除周期的擦除電壓來確定擦除模式；以及基于所確定的擦除模式來設(shè)置用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除操作的擦除電壓電平。
【專利說明】包括非易失性存儲器設(shè)備的存儲器系統(tǒng)及其動態(tài)存取方法
[0001]對相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年6月12日提交的韓國專利申請N0.10-2013-0067231、以及于2014年I月21日提交的韓國專利申請N0.10-2014-0007350的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全部內(nèi)容合并于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]這里描述的本發(fā)明概念的示例實施例涉及半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，例如，包括非易失性存儲器設(shè)備的存儲器系統(tǒng)和/或其動態(tài)存取方法。

【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體存儲器可以是易失性的或非易失性的。易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備以相對高的速度執(zhí)行讀和寫操作，而其中存儲的內(nèi)容在斷電時丟失。非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備通常具有較慢的讀和寫速度，但是即使在斷電時仍然保持其中存儲的內(nèi)容。
[0005]閃速存儲器設(shè)備是典型非易失性半導(dǎo)體存儲器設(shè)備的示例。閃速存儲器設(shè)備可以用作諸如計算機(jī)、蜂窩電話機(jī)、PDA、數(shù)字相機(jī)、攝像機(jī)、錄音機(jī)、MP3播放器、手持PC、游戲機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀、打印機(jī)等的信息設(shè)備的語音和/或圖像數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]至少一個示例實施例提供一種操作存儲器設(shè)備的方法，該方法包括:基于在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期的數(shù)量和用于執(zhí)行每個擦除周期的擦除電壓來確定擦除模式；以及基于所確定的擦除模式來設(shè)置用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除操作的擦除電壓電平。
[0007]至少一個其他的示例實施例提供一種存儲器系統(tǒng)，其包括:非易失性存儲器，其包括存儲器塊；以及存儲控制器。存儲控制器被配置為:基于在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期的數(shù)量和用于執(zhí)行每個擦除周期的擦除電壓來確定擦除模式；以及基于所確定的擦除模式來設(shè)置用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除操作的擦除電壓電平。
[0008]至少一個其他的示例實施例提供一種操作存儲器設(shè)備的方法，該方法包括:基于與存儲器塊相關(guān)聯(lián)的累積實際磨損等級來從多個擦除模式當(dāng)中選擇擦除模式，所述累積實際磨損等級是與在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期相關(guān)聯(lián)的實際磨損等級的總和(aggregatesum)，所述實際磨損等級中的每一個表示用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除周期的擦除電壓；以及基于所選擇的擦除模式來設(shè)置用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除操作的擦除電壓電平。
[0009]至少一個其他的示例實施例提供一種存儲器系統(tǒng)，其包括:非易失性存儲器，其包括存儲器塊；以及存儲控制器，其包括動態(tài)存取管理器。動態(tài)存取管理器被配置為:基于與存儲器塊相關(guān)聯(lián)的累積實際磨損等級來從多個擦除模式當(dāng)中選擇擦除模式，累積實際磨損等級是與在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期相關(guān)聯(lián)的實際磨損等級的總和，所述實際磨損等級中的每一個表示用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除周期的擦除電壓；以及基于所選擇的擦除模式來設(shè)置用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除操作的擦除電壓電平。
[0010]至少一個其他的示例實施例提供一種從存儲器設(shè)備的存儲器塊中讀取數(shù)據(jù)的方法，該方法包括:響應(yīng)于從存儲器塊讀數(shù)據(jù)的請求而檢測存儲器塊的寫模式；根據(jù)存儲器塊的所檢測的寫模式來設(shè)置讀電壓；以及使用所設(shè)置的讀電壓來從存儲器塊中讀取數(shù)據(jù)。
[0011]至少一個其他的示例實施例提供一種存儲器系統(tǒng)，其包括:非易失性存儲器，其包括存儲器塊；以及存儲控制器。存儲控制器被配置為:響應(yīng)于從存儲器塊讀數(shù)據(jù)的請求而檢測存儲器塊的寫模式；根據(jù)存儲器塊的所檢測的寫模式來設(shè)置讀電壓；以及使用所設(shè)置的讀電壓來從存儲器塊中讀取數(shù)據(jù)。
[0012]至少一個其他的示例實施例提供一種用于將數(shù)據(jù)寫入到包括多個存儲器塊的存儲器設(shè)備中的方法，該方法包括:響應(yīng)于所接收的寫命令，基于與所接收的寫命令相關(guān)聯(lián)的寫操作參數(shù)來選擇多個存儲器塊當(dāng)中的第一存儲器塊；基于與第一存儲器塊相關(guān)聯(lián)的擦除模式來設(shè)置用于向第一存儲器塊寫數(shù)據(jù)的寫電壓；以及使用所設(shè)置的寫電壓來將數(shù)據(jù)寫入到第一存儲器塊。寫操作參數(shù)可以包括(i)用于將數(shù)據(jù)寫入到第一存儲器塊的寫速度、
(ii)寫請求間隔、(iii)數(shù)據(jù)的尺寸、(iv)與數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的寫模式、以及(V)關(guān)于寫命令是否請求背景寫操作的指示中的至少一個。
[0013]至少一個其他的示例實施例提供一種存儲器系統(tǒng)，包括:非易失性存儲器設(shè)備，其包括多個存儲器塊；以及存儲控制器。存儲控制器被配置為:響應(yīng)于所接收的寫命令，基于與所接收的寫命令相關(guān)聯(lián)的寫操作參數(shù)來選擇多個存儲器塊當(dāng)中的第一存儲器塊；基于與第一存儲器塊相關(guān)聯(lián)的擦除模式來設(shè)置用于向第一存儲器塊寫數(shù)據(jù)的寫電壓；以及使用所設(shè)置的寫電壓來將數(shù)據(jù)寫入到第一存儲器塊。
[0014]至少一個其他的示例實施例提供一種用于將數(shù)據(jù)寫入包括多個存儲器塊的存儲器設(shè)備的方法，該方法包括:響應(yīng)于所接收的寫命令，基于與多個存儲器塊相關(guān)聯(lián)的累積實際磨損等級來選擇多個存儲器塊的子集；基于與所接收的寫命令相關(guān)聯(lián)的寫操作參數(shù)來從存儲器塊的子集當(dāng)中選擇第一存儲器塊；基于與第一存儲器塊相關(guān)聯(lián)的擦除模式來設(shè)置用于將數(shù)據(jù)寫入到第一存儲器塊中的寫電壓；以及使用所設(shè)置的寫電壓將數(shù)據(jù)寫入第一存儲器塊。
[0015]至少一個其他的示例實施例提供一種存儲器系統(tǒng)，包括:非易失性存儲器，其包括多個存儲器塊；以及存儲控制器。該存儲控制器被配置為:響應(yīng)于所接收的寫命令，基于與多個存儲器塊相關(guān)聯(lián)的累積實際磨損等級來選擇多個存儲器塊的子集；基于與接收的寫命令相關(guān)聯(lián)的寫操作參數(shù)來從存儲器塊的子集當(dāng)中選擇第一存儲器塊；基于與第一存儲器塊相關(guān)聯(lián)的擦除模式來設(shè)置用于將數(shù)據(jù)寫入到第一存儲器塊中的寫入電壓；以及使用所設(shè)置的寫電壓將數(shù)據(jù)寫入第一存儲器塊。
[0016]至少一個其他的示例實施例提供一種用于將數(shù)據(jù)寫入包括存儲器塊的存儲器設(shè)備的方法，該方法包括:檢查用于存儲器設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值，所述設(shè)備狀態(tài)參數(shù)指示存儲器設(shè)備處的空閑塊的數(shù)量和存儲器設(shè)備處的寫緩存器的空比率中的一個；基于設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值和至少一個設(shè)備狀態(tài)參數(shù)閾值來設(shè)置用于向存儲器塊寫入數(shù)據(jù)的寫電壓；以及使用所設(shè)置的寫電壓來將數(shù)據(jù)寫入到存儲器塊。
[0017]至少一個其他的示例實施例提供一種存儲器系統(tǒng)，包括:非易失性存儲器和存儲控制器。存儲控制器被配置為:檢查用于非易失性存儲器的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值，所述設(shè)備狀態(tài)參數(shù)指示非易失性存儲器處的空閑塊的數(shù)量和非易失性存儲器處的寫緩存器的空比率中的一個；基于設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值和至少一個設(shè)備狀態(tài)參數(shù)閾值來設(shè)置用于向非易失性存儲器的塊寫入數(shù)據(jù)的寫電壓；以及使用所設(shè)置的寫電壓來將數(shù)據(jù)寫入到非易失性存儲器的塊。
[0018]至少一個其他的示例實施例提供一種用于將數(shù)據(jù)寫入到存儲器設(shè)備的方法，該方法包括:檢查用于存儲器設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值，所述設(shè)備狀態(tài)參數(shù)指示存儲器設(shè)備處的空閑塊的數(shù)量和存儲器設(shè)備處的寫緩存器的空比率中的一個；將設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值與至少一個設(shè)備狀態(tài)參數(shù)閾值進(jìn)行比較；基于設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值與至少一個設(shè)備狀態(tài)參數(shù)閾值之間的比較，從多個寫模式當(dāng)中選擇寫模式用于將數(shù)據(jù)寫入到存儲器塊中；根據(jù)所選擇的寫模式來設(shè)置寫電壓；以及使用所設(shè)置的寫電壓來將數(shù)據(jù)寫入到存儲器塊。
[0019]至少一個其他的示例實施例提供一種存儲器系統(tǒng)，其包括:非易失性存儲器和存儲控制器。存儲控制器被配置為:檢查用于非易失性存儲器的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值，所述設(shè)備狀態(tài)參數(shù)指示非易失性存儲器處的空閑塊的數(shù)量和非易失性存儲器處的寫緩存器的空比率中的一個；將設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值與至少一個設(shè)備狀態(tài)參數(shù)閾值進(jìn)行比較；基于設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值與至少一個設(shè)備狀態(tài)參數(shù)閾值之間的比較，從多個寫模式中選擇寫模式用于將數(shù)據(jù)寫入到非易失性存儲器的塊中；設(shè)置與所選擇的寫模式對應(yīng)的寫電壓；以及使用所設(shè)置的寫電壓來將數(shù)據(jù)寫入到非易失性存儲器的塊。
[0020]至少一個其他的示例實施例提供一種用戶設(shè)備，包括:主機(jī)；以及存儲器系統(tǒng)，被配置為與主機(jī)接口連接。該存儲器系統(tǒng)包括:非易失性存儲器，其包括存儲器塊；以及存儲控制器。存儲控制器被配置為:基于在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期的數(shù)量和用于執(zhí)行每個擦除周期的擦除電壓來確定擦除模式；以及基于所確定的擦除模式來設(shè)置用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除操作的擦除電壓電平。
[0021]至少一個其他的示例實施例提供一種存儲器系統(tǒng)，包括:閃速存儲器，其包括存儲器塊；以及存儲器控制器。該存儲器控制器包括:動態(tài)存取管理器，其被配置為基于在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期的數(shù)量和用于執(zhí)行每個擦除周期的擦除電壓來確定用于存儲器塊的擦除模式，該動態(tài)存取管理器進(jìn)一步被配置為基于所確定的擦除模式來設(shè)置用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除操作的擦除電壓電平；以及閃存接口，其被配置為在存儲器塊上執(zhí)行擦除操作。
[0022]至少一個其他的示例實施例提供一種用于存儲器系統(tǒng)的恢復(fù)方法，該方法包括:存儲與非易失性存儲器的塊中的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的存取模式信息，所述存取模式信息指示(i)用于將數(shù)據(jù)寫入到非易失性存儲器的塊中的寫模式，以及(ii)用于擦除非易失性存儲器的塊的擦除模式中的至少一個；響應(yīng)于來自主機(jī)的突然斷電恢復(fù)請求，從非易失性存儲器獲得已存儲的存取模式信息；以及在存儲器控制器處的每塊(per-block)模式表中存儲所獲得的存取模式信息。
[0023]至少一個其他的示例實施例提供一種存儲器系統(tǒng)，包括:非易失性存儲器，其包括多個非易失性存儲器芯片，所述多個非易失性存儲器芯片的每一個與用于將數(shù)據(jù)寫入到非易失性存儲器的多個寫模式當(dāng)中的寫模式相關(guān)聯(lián)；以及存儲器控制器。存儲器控制器被配置為:響應(yīng)于將數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲器的請求，確定用于將數(shù)據(jù)寫入到非易失性存儲器的寫模式；從多個非易失性存儲器芯片當(dāng)中選擇與所確定的寫模式相關(guān)聯(lián)的第一非易失性存儲器芯片；以及使用所確定的寫模式，將數(shù)據(jù)寫入所選擇的非易失性存儲器芯片。
[0024]至少一個其他的示例實施例提供一種固態(tài)驅(qū)動器，包括:閃速存儲器和固態(tài)驅(qū)動器控制器。該固態(tài)驅(qū)動器控制器被配置為:基于在閃速存儲器的塊上執(zhí)行的擦除周期的數(shù)量和用于執(zhí)行每個擦除周期的擦除電壓來確定擦除模式；以及基于所確定的擦除模式來設(shè)置用于在閃速存儲器的塊上執(zhí)行擦除操作的擦除電壓電平。
[0025]至少一個其他的示例實施例提供一種用于包括多個存儲器塊的存儲器設(shè)備的磨損均衡方法，該方法包括:響應(yīng)于所接收的寫命令，基于在第一存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期的數(shù)量和用于在第一存儲器塊上執(zhí)行擦除周期的擦除電壓來選擇多個存儲器塊中的第一存儲器塊，其中擦除電壓中的至少兩個是不同的；以及將數(shù)據(jù)寫入到所選擇的第一存儲器塊。
[0026]本發(fā)明概念的實施例的另一方面在于提供一種存取具有多個擦除狀態(tài)的非易失性存儲器設(shè)備的方法，其中所述多個擦除狀態(tài)具有不同的閾值電壓分布。該方法包括:接收寫請求數(shù)據(jù)；決定定義用于寫入寫請求數(shù)據(jù)的偏置電壓的寫模式；根據(jù)所決定的寫模式來從空閑塊池中選擇寫請求的數(shù)據(jù)要被寫入的存儲器塊，所選擇的存儲器塊具有第一擦除狀態(tài)；如果空閑塊池不包括具有第一擦除狀態(tài)的存儲器塊，則將具有第二擦除狀態(tài)的存儲器塊擦除為第一擦除狀態(tài)，其中第二擦除狀態(tài)的閾值電壓分布比第一擦除狀態(tài)的高；以及在具有第一擦除狀態(tài)的已擦除存儲器塊處寫入寫請求數(shù)據(jù)。
[0027]本發(fā)明概念的實施例的另一方面在于提供一種存儲器系統(tǒng)，包括:非易失性存儲器設(shè)備，其被配置為將存儲器塊擦除為與不同閾值電壓分布對應(yīng)的多個擦除狀態(tài)中的一個，并且根據(jù)擦除模式來將所選擇的存儲器塊編程為不同閾值電壓分布的編程狀態(tài)；以及存儲器控制器，其中，在根據(jù)所選擇的寫模式對數(shù)據(jù)進(jìn)行編程之后，如果未提供具有第一擦除狀態(tài)并且將要向其應(yīng)用寫模式的空閑塊，則存儲器控制器控制非易失性存儲器設(shè)備執(zhí)行懶惰(lazy)擦除操作，其中將具有第二擦除狀態(tài)的空閑塊擦除到第一擦除狀態(tài)的。
[0028]利用本發(fā)明概念的實施例，可以不同地調(diào)整在非易失性存儲器設(shè)備的擦除操作中提供的擦除電壓的電平。可以通過根據(jù)擦除電壓的電平或根據(jù)操作條件來選擇各種寫模式來延長根據(jù)擦除計數(shù)而受限的非易失性存儲器設(shè)備的壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]通過參照下面的附圖的以下描述，示例實施例將變得更加顯而易見，其中，除非另有指定，全部附圖中相同的參考標(biāo)號指代相同的部件，其中:
[0030]圖1A和IB是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的用于驅(qū)動非易失性存儲器設(shè)備的軟件分層結(jié)構(gòu)的框圖；
[0031]圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的用戶設(shè)備的框圖；
[0032]圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖2的存儲控制器的硬件組件的框圖；
[0033]圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的存儲控制器的硬件組件的框圖；
[0034]圖5是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的非易失性存儲器設(shè)備的框圖；
[0035]圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的實際(effective)磨損EW的曲線圖；
[0036]圖7是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的擦除模式EMi的圖；
[0037]圖8是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的每塊模式表的圖；
[0038]圖9是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的寫模式的圖；
[0039]圖10是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的讀增強(qiáng)寫模式的圖；
[0040]圖11是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的磨損均衡方法的流程圖；
[0041]圖12是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的動態(tài)存取管理器的存取控制方法的流程圖；
[0042]圖13是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的擦除模式?jīng)Q定方法的流程圖；
[0043]圖14A是示出圖12的步驟S260的示例實施例的詳細(xì)流程圖；
[0044]圖14B是示出圖12的步驟S270的示例實施例的詳細(xì)流程圖；
[0045]圖15是示出圖12的步驟S280的示例實施例的詳細(xì)流程圖；
[0046]圖16是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的寫模式?jīng)Q定方法的流程圖；
[0047]圖17是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的寫模式?jīng)Q定方法的流程圖；
[0048]圖18是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的寫模式?jīng)Q定方法的流程圖；
[0049]圖19是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的寫模式?jīng)Q定方法的流程圖；
[0050]圖20是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的寫模式?jīng)Q定方法的流程圖；
[0051]圖21是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的寫模式?jīng)Q定方法的流程圖；
[0052]圖22是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的存儲器系統(tǒng)的框圖；
[0053]圖23是示意性地示出圖22的非易失性存儲器設(shè)備的存儲器塊的示例實施例的框圖；
[0054]圖24是示意性地示出基于嵌入存取模式信息來控制非易失性存儲器設(shè)備的方法的示例實施例的流程圖；
[0055]圖25A和25B是示意性地示出用于應(yīng)用本發(fā)明概念的示例實施例的軟件層處的接口方法的圖；
[0056]圖26是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的存儲器系統(tǒng)的框圖；
[0057]圖27是示意性地示出當(dāng)發(fā)生突然斷電時圖26的存儲器系統(tǒng)的恢復(fù)方法的示例實施例的流程圖；
[0058]圖28是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的存儲器系統(tǒng)的框圖；
[0059]圖29是示意性地示出與圖28中所示的存儲器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)寫入方法的示例實施例的流程圖；
[0060]圖30是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一實施例的存儲器系統(tǒng)的框圖；
[0061]圖31是用于描述根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的空閑塊管理方法的圖；
[0062]圖32是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的擦除空閑塊的擦除狀態(tài)的圖；
[0063]圖33是示意性地示出無法使用具有特定擦除狀態(tài)的擦除空閑塊的寫模式的圖；
[0064]圖34A至34C是用于描述根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的懶惰擦除方法的圖；
[0065]圖35是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的空閑塊表的表格；
[0066]圖36是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的數(shù)據(jù)寫方法的流程圖；
[0067]圖37是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一實施例的空閑塊表的表格；
[0068]圖38是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的空閑塊管理方法的流程圖；
[0069]圖39是示出包括固態(tài)驅(qū)動器的用戶設(shè)備的示例實施例的框圖；
[0070]圖40是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的計算系統(tǒng)的框圖；以及
[0071]圖41是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的手持終端的框圖。

【具體實施方式】
[0072]將參照附圖詳細(xì)說明示例實施例。然而，本發(fā)明的概念也可以實現(xiàn)為各種不同的形式，并且不應(yīng)當(dāng)被解讀為限于所示的實施例。相反，提供這些實施例來作為示例，使得本公開將是徹底和完整的，并且將本發(fā)明的概念充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。因此，相對于本發(fā)明概念的一些實施例將不描述已知的過程、元件、和技術(shù)。除非另有說明，在整個附圖和書面描述中，相同的參考標(biāo)號表示相同的元件，因此描述將不再重復(fù)。附圖中，為了清楚可以夸大層和區(qū)域的尺寸和相對尺寸。
[0073]不難理解，雖然這里可以使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等來描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用來將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與其他區(qū)域、層、或部分進(jìn)行區(qū)分。因此，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層、或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層、或部分而不偏尚本發(fā)明的概念的教導(dǎo)。
[0074]為了便于描述，這里可以使用諸如“在...之下”、“下方”、“下面”、“之下”、“上方”、
“上面”等的空間相對術(shù)語來描述如附圖中所示的一個元件或特征與其他元件或特征的關(guān)系。不難理解，空間相對術(shù)語旨在涵蓋除了附圖中描述的定向之外的在使用或操作中設(shè)備的不同定向。例如，如果設(shè)備在圖中被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其他元件或者特征的“下方”或“之下”或“下面”的元件將被定向為在其他元件或特征“上方”。因此，示范性術(shù)語“之下”和“下面”可以包括上方和下方兩種定向。設(shè)備可以被另外定向(旋轉(zhuǎn)90度或者在其他定向)，并且相應(yīng)地理解這里使用的空間相對描述符。另外，也不難理解，當(dāng)層被稱為在兩個層“之間”時，其可以是兩個層中間的唯一的層，或者也可以存在一個或多個中間層。
[0075]這里使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例，并不旨在限制本發(fā)明概念的目的。如這里所使用的，除非上下文另有明確說明，否則單數(shù)形式“一”、“一個”、和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式。進(jìn)一步不難理解，在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”和/或“包含”指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。如這里所用，術(shù)語“和/或”包括與一個或者多個相關(guān)的列表項目的任何或者全部的組合。此外，術(shù)語“示范性”旨在表示示例或說明。
[0076]不難理解，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀薄ⅰ斑B接到”另一元件或?qū)?、“耦合到”另一元件或?qū)印⒒蚺c另一元件或?qū)印跋噜彙睍r，其可以直接在其他元件或?qū)由?，直接連接到其他元件或?qū)?、直接耦合到其他元件或?qū)?、或者直接與其他元件或?qū)酉噜?，或者可以存在中間元件或?qū)?。與此相反，當(dāng)元件被稱作“直接在”另一元件或?qū)由稀ⅰ爸苯舆B接到”另一元件或?qū)?、“直接耦合到”另一元件或?qū)?、或“直接”與另一元件或?qū)印跋噜彙睍r，不存在中間元件或中間層。
[0077]除非另有定義，否則本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與由本發(fā)明概念所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員之一通常理解的相同的含義。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，例如那些在常用字典中定義的術(shù)語應(yīng)該被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)和/或本說明書的上下文中的意思相一致的意思，并且除非這里明確地如此定義術(shù)語，否則不應(yīng)該被解釋為理想化的或過于正式的意義。
[0078]這里討論的閃速存儲器設(shè)備的電路組件以及讀取方法僅是示例?？梢詫ζ溥M(jìn)行各種修改和改變而不脫離本發(fā)明概念的范圍、精神、和其他方面。
[0079]下面，將使用NAND閃速存儲器設(shè)備作為非易失性存儲介質(zhì)來示范性地描述本發(fā)明概念的特征和功能。然而，本發(fā)明概念不限于此。另外，存儲介質(zhì)也可以由其他的非易失性存儲器件形成。例如，存儲介質(zhì)可以利用相變隨機(jī)存取存儲器(PRAM)、磁RAM(MRAM)、電阻RAM(ReRAM)、鐵電RAM(FRAM)、NOR閃速存儲器等形成。
[0080]本發(fā)明的概念可以通過不同的實施例來實現(xiàn)，或者可以應(yīng)用于不同的實施例。另夕卜，可以根據(jù)觀點(diǎn)和應(yīng)用來修改或改變詳細(xì)的描述而不脫離本發(fā)明概念的范圍、精神、或者其他方面。下面，參考附圖描述本發(fā)明概念的示例實施例。
[0081]圖1A和IB是示意性地示出用于驅(qū)動非易失性存儲器設(shè)備的軟件分層結(jié)構(gòu)的示例實施例的框圖。圖1A示出其中動態(tài)存取管理器35和閃存轉(zhuǎn)換層(FTL) 30被包括在相同的層中的軟件分層結(jié)構(gòu)的示例實施例。圖1B示出其中動態(tài)存取管理器35被分層為比閃存轉(zhuǎn)換層30更高的軟件分層結(jié)構(gòu)的示例實施例。
[0082]參考圖1A，閃存轉(zhuǎn)換層30將從應(yīng)用軟件10和文件系統(tǒng)20提供的邏輯地址(例如，扇區(qū)地址和扇區(qū)數(shù))轉(zhuǎn)換為物理地址PA。
[0083]閃存轉(zhuǎn)換層30還在文件系統(tǒng)20與非易失性存儲器設(shè)備40之間提供用于隱藏非易失性存儲器設(shè)備40的擦除操作的接口。閃存轉(zhuǎn)換層30還用來補(bǔ)償諸如先擦后寫操作、擦除單元與寫單元之間的失配等缺點(diǎn)。在非易失性存儲器設(shè)備40的寫入操作期間，閃存轉(zhuǎn)換層30將通過文件系統(tǒng)20產(chǎn)生的邏輯地址LA映射到非易失性存儲器設(shè)備40的物理地址PA上。
[0084]閃存轉(zhuǎn)換層30形成用于將邏輯地址映射到非易失性存儲器設(shè)備40的物理地址的地址映射表。這里，閃存轉(zhuǎn)換層30可以被包括在存儲器控制器(未示出)內(nèi)。閃存轉(zhuǎn)換層30可以根據(jù)映射單位而利用各種地址映射方法。例如，閃存轉(zhuǎn)換層30的地址映射方法可以包括:頁映射方法；塊映射方法；混合映射方法等。
[0085]動態(tài)存取管理器35根據(jù)與常規(guī)擦除和寫模式不同的擦除和寫模式來控制非易失性存儲器設(shè)備40。例如，動態(tài)存取管理器35根據(jù)各種擦除條件當(dāng)中的擦除條件來擦除所選擇的存儲器塊。該示例中，在擦除操作期間使用的擦除電壓的電平可以改變。通常，常規(guī)地在相同或基本相同的條件下擦除存儲器塊。根據(jù)示例常規(guī)技術(shù)，將基于擦除計數(shù)的磨損均衡應(yīng)用于非易失性存儲器設(shè)備40以延長非易失性存儲器設(shè)備40的壽命。擦除計數(shù)是與在給定的存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期的數(shù)量對應(yīng)的數(shù)量。
[0086]根據(jù)本發(fā)明概念的至少一些示例實施例的動態(tài)存取管理器35將具有相對低的值的實際磨損(以下有時簡稱為EW)應(yīng)用于由相對低的擦除電壓管理的存儲器塊。因此，根據(jù)本發(fā)明概念的至少一些示例實施例的磨損均衡可以基于實際壓力(stress)等級而不是僅僅基于擦除計數(shù)來執(zhí)行。動態(tài)存取管理器35可以基于應(yīng)用于相應(yīng)存儲器塊的擦除模式來管理寫和讀模式。即，例如，動態(tài)存取管理器35可以發(fā)出命令或模式設(shè)置信號Mode」，用于根據(jù)決定的存取模式來設(shè)置所選擇的存儲器塊的偏置(bias)。
[0087]非易失性存儲器設(shè)備40可以根據(jù)動態(tài)存取管理器35決定的存取模式來改變驅(qū)動條件，在一個示例中，非易失性存儲器設(shè)備40選擇性地產(chǎn)生讀電壓、擦除電壓、編程電壓等，用于執(zhí)行動態(tài)存取管理器35選擇的模式。因此，非易失性存儲器設(shè)備40可以進(jìn)一步包括用于接收用于設(shè)置這樣的模式的單獨(dú)的命令和/或控制信號的接口。非易失性存儲器設(shè)備40可以包括用于響應(yīng)于模式設(shè)置命令和/或控制信號來調(diào)整DC電壓的組件。
[0088]參考圖1B，在該示例實施例中，動態(tài)存取管理器35位于比閃存轉(zhuǎn)換層30更高的等級中。在一個示例中，動態(tài)存取管理器35可以被包括在存儲器存儲系統(tǒng)的主機(jī)中。在另一個示例中，動態(tài)存取管理器35可以被包括在設(shè)備驅(qū)動器中。
[0089]根據(jù)至少該示例實施例，動態(tài)存取管理器35提供閃存轉(zhuǎn)換層30，其具有存取模式AM(例如，寫模式(WM)、讀模式(RM)、擦除模式(EM)等)以用于根據(jù)從應(yīng)用軟件10和/或文件系統(tǒng)20提供的信息而選擇的存儲器塊。閃存轉(zhuǎn)換層30根據(jù)來自動態(tài)存取管理器35的存取模式PM發(fā)出命令CMD和/或模式設(shè)置信號Mode_i，用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的偏置。
[0090]以上描述了其中動態(tài)存取管理器35擔(dān)當(dāng)存儲器管理模塊的示例實施例。然而，實施例并不限于該示例。
[0091]仍參考圖1B，根據(jù)本發(fā)明概念的至少一些示例實施例的非易失性存儲器設(shè)備40響應(yīng)于命令和/或控制信號而擦除所選擇的存儲器塊。根據(jù)至少一個示例實施例，可以使用各種級別的擦除電壓來擦除所選擇的存儲器塊。
[0092]在至少一些示例實施例中，動態(tài)存取管理器35通過基于擦除電壓的電平設(shè)置實際磨損EW來執(zhí)行耗損均衡操作。此外，響應(yīng)于來自主機(jī)的請求和/或當(dāng)動態(tài)存取管理器35本身確定需要在所選擇的存儲器塊上的存取操作時，動態(tài)存取管理器35根據(jù)與各種存取偏置對應(yīng)的存取模式AM來在所選擇的存儲器塊上執(zhí)行存取操作。
[0093]圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的用戶設(shè)備的框圖。
[0094]參考圖2，用戶設(shè)備包括主機(jī)100和存儲器系統(tǒng)200。存儲器系統(tǒng)200包括存儲控制器210和非易失性存儲器設(shè)備230。在一個示例中，主機(jī)100可以是手持電子設(shè)備，諸如個人/手持計算機(jī)、PDA、PMP、MP3播放器等。
[0095]當(dāng)產(chǎn)生存取請求AR時，主機(jī)100向存儲器系統(tǒng)200提供存取請求數(shù)據(jù)AR數(shù)據(jù)。存儲控制器210提供主機(jī)100與非易失性存儲器設(shè)備230之間的接口。
[0096]在一個示例中，存取請求數(shù)據(jù)AR數(shù)據(jù)包括寫數(shù)據(jù)和邏輯地址LA。在該示例中，存儲控制器210響應(yīng)于來自主機(jī)100的存取請求(例如，寫命令)，將從主機(jī)100提供的數(shù)據(jù)寫入到非易失性存儲器設(shè)備230中。
[0097]存儲控制器210還響應(yīng)于來自主機(jī)100的存取請求(例如，讀命令)而控制非易失性存儲器設(shè)備230的讀操作。
[0098]根據(jù)至少一些示例實施例，存儲控制器210可以響應(yīng)于來自主機(jī)100的一個或多個存取請求AR而提供多種存取模式AMi，用于選定的存儲區(qū)域。存取模式Ami可以用于設(shè)置非易失性存儲器設(shè)備230的操作偏置，并且存儲控制器210可以通過命令和/或控制信號來提供存取模式AMi。
[0099]存儲控制器210保持與非易失性存儲器設(shè)備230的各個存儲器塊相關(guān)聯(lián)的擦除模式信息。響應(yīng)于從主機(jī)100接收存取請求AR，存儲控制器210基于與存取請求AR所關(guān)聯(lián)的邏輯地址相對應(yīng)的存儲器塊的擦除模式EM來確定存取模式AMi。在一個示例中，使用相對低的擦除電壓和相對高的擦除驗證電壓的存儲器塊可以被設(shè)置為低速寫模式。在另一示例中，使用相對高的擦除電壓和相對低的擦除驗證電壓的存儲器塊可以被設(shè)置為高速寫模式。
[0100]存儲控制器210基于相應(yīng)的存儲器塊的實際磨損來確定和/或調(diào)節(jié)讀/寫模式。此外，存儲控制器210基于實際磨損的累積值來執(zhí)行磨損均衡和/或垃圾收集。描述了其中選擇存取模式Ami用于存儲器塊的示例實施例。然而，發(fā)明性概念不限于此。例如，在一些情況下，存儲控制器210可以選擇根據(jù)存取模式AMi存取的存儲器塊的物理地址。當(dāng)需要高速數(shù)據(jù)寫操作時，存儲控制器210可以將輸入邏輯地址映射至具有能夠以高速進(jìn)行編程的擦除狀態(tài)的存儲器塊的物理地址。
[0101]根據(jù)至少一些示例實施例，存儲控制器210可以確定基于主機(jī)100的指令的存取模式、空閑塊的數(shù)量、寫請求數(shù)據(jù)的尺寸、請求之間的時間間隔等。這將在下面更充分地說明。
[0102]非易失性存儲器設(shè)備230可以被用來作為存儲器系統(tǒng)200的存儲介質(zhì)。例如，非易失性存儲器設(shè)備230可以由具有大容量存儲容量的NAND閃存形成。替換地，非易失性存儲器設(shè)備230可以由諸如PRAM、MRAM、ReRAM、FRAM、NOR閃速存儲器等的下一代非易失性存儲器形成。非易失性存儲器設(shè)備230可以響應(yīng)于來自存儲控制器210的與存取模式AMi對應(yīng)的命令和/或控制信號來調(diào)節(jié)偏置電平(例如，DC電壓)。
[0103]按照以上描述，根據(jù)本發(fā)明概念的至少一些示例實施例的存儲器系統(tǒng)200可以包括非易失性存儲器設(shè)備230，其中可以不同地設(shè)置擦除電壓和擦除狀態(tài)的閾值電壓的電平。存儲控制器210可以根據(jù)施加到每個存儲器塊的擦除電壓的電平和/或者在擦除狀態(tài)期間產(chǎn)生的壓力的等級來分配不同的實際磨損。存儲控制器210可以基于每個存儲器塊的累積實際磨損CEW執(zhí)行存儲器管理。如這里討論的，累積實際磨損CEW也可以被稱為累積實際磨損等級，并且可以指示在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期的數(shù)量和用于執(zhí)行每個擦除周期的擦除電壓。此外，存儲器塊的累積實際磨損等級是與在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期相關(guān)聯(lián)的實際磨損(也稱為實際磨損等級)的總和。并且，實際磨損等級的每一個指示用于執(zhí)行相應(yīng)的擦除周期的擦除電壓。
[0104]根據(jù)至少一些示例實施例，可以根據(jù)存儲器塊的整體擦除操作而減少產(chǎn)生的壓力的絕對值，這可以延長存儲器系統(tǒng)200的使用壽命。
[0105]圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的圖2的存儲控制器的硬件組件的框圖。
[0106]參照圖3，存儲控制器210a包括:處理電路211 ;工作存儲器212 ;主機(jī)接口 213 ；糾錯電路214;和存儲器接口 215。然而，發(fā)明概念不限于此。例如，存儲控制器210A還可以包括存儲用于初始啟動操作的代碼數(shù)據(jù)的只讀存儲器(ROM)。
[0107]處理電路211可以包括中央處理單元(CPU)或微處理器。處理電路211控制存儲控制器210a的整體操作。處理電路211還驅(qū)動用于控制存儲控制器210a的固件。固件可以被加載到工作存儲器212中。
[0108]用于控制存儲控制器210a的數(shù)據(jù)和軟件(和/或固件)可以被加載到工作存儲器212。存儲的數(shù)據(jù)和軟件可以由處理電路211來處理和驅(qū)動。工作存儲器212可以包括高速緩沖存儲器、動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)RAM(SRAM)、相變RAM(PRAM)、閃速存儲器設(shè)備等中的至少一個。根據(jù)本發(fā)明概念的至少一些示例實施例，動態(tài)存取管理器DA管理器和閃存轉(zhuǎn)換層FTL可以被加載到工作存儲器212中。
[0109]仍參看圖3，主機(jī)接口 213提供主機(jī)100與存儲控制器210a之間的接口。主機(jī)100和存儲控制器210a可以通過不同的標(biāo)準(zhǔn)化的接口中的一個或多個來連接。示例標(biāo)準(zhǔn)化接口包括:ATA(高級技術(shù)附件)；SATA(串行ATA) ;e_SATA(外部SATA) ；SCSI (小型計算機(jī)小型接口);SAS(串行連接SCSI) ;PCI (外設(shè)組件互連)；PC1-E(PCI Express) ;USB(通用串行總線)；IEEE1394 ;卡接口等。
[0110]糾錯電路214校正由各種原因損壞的數(shù)據(jù)的錯誤。在一個示例中，糾錯單元214檢測并校正從非易失性存儲器設(shè)備230讀取的數(shù)據(jù)的錯誤。
[0111]存儲器接口 215提供存儲控制器210a與非易失性存儲器設(shè)備230之間的接口。在一個示例中，通過存儲器接口 215將處理電路211處理的數(shù)據(jù)存儲在非易失性存儲器設(shè)備230中。還通過存儲器接口 215將從非易失性存儲器設(shè)備230讀取的數(shù)據(jù)提供給處理電路211。存儲器接口 215可以在非易失性存儲器設(shè)備230上執(zhí)行設(shè)置操作，用于設(shè)置由動態(tài)存取管理器決定的存取模式AMi。
[0112]圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的存儲控制器的硬件組件的框圖。
[0113]參照圖4，存儲控制器210的軟件210b包括:垃圾收集器310 ;磨損均衡器320 ;動態(tài)存取管理器330 ;和擴(kuò)展映射表340。這里，垃圾收集器310、磨損均衡器320、和擴(kuò)展映射表340被包含在閃存轉(zhuǎn)換層FTL中。擴(kuò)展映射表340包括地址映射表342和每塊模式表344。
[0114]垃圾收集器310執(zhí)行收集存儲在不支持重寫操作的非易失性存儲器設(shè)備230的存儲器塊中的數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)的垃圾收集操作，并將所收集的有效數(shù)據(jù)存儲在存儲器塊中。通過垃圾收集操作而將無效數(shù)據(jù)存儲到其中的存儲器塊可以被恢復(fù)為空閑塊。垃圾收集器310基于存儲在擴(kuò)展映射表340的每塊模式表344中的用于每個存儲器塊的實際磨損EW來執(zhí)行垃圾收集操作。
[0115]基于垃圾收集操作的結(jié)果，垃圾收集器310可確定其中將要存儲有效數(shù)據(jù)的存儲器塊的寫模式。例如，在存儲器系統(tǒng)200的空閑模式期間執(zhí)行的垃圾收集操作可以不需要高速寫操作。該情況下，垃圾收集器310將模式設(shè)置信號Set_M0del提供到動態(tài)存取管理器330，以使得以低速寫數(shù)據(jù)。當(dāng)空閑塊的數(shù)量不足時要執(zhí)行的更迫切的垃圾收集操作可能需要高速寫操作。該情況下，垃圾收集器310向動態(tài)存取管理器330提供模式設(shè)置信號Set_M0del，以使得將數(shù)據(jù)高速寫入選定的存儲器塊。
[0116]仍參看圖3，磨損均衡器320基于存儲在每塊模式表344中的用于每個存儲器塊的實際磨損EW和/或累積實際磨損CEW來執(zhí)行磨損均衡操作。根據(jù)常規(guī)磨損均衡操作，僅僅基于每個存儲器塊的擦除計數(shù)來選擇其中將要存儲數(shù)據(jù)的存儲器塊。如果存儲器塊的擦除計數(shù)的偏差相對較大，則非易失性存儲器設(shè)備230的壽命可能縮短?？梢酝ㄟ^使用將具有相對較小的擦除計數(shù)的存儲器塊選擇為數(shù)據(jù)首先寫入的存儲器塊的磨損均衡方法來降低存儲器塊的擦除計數(shù)的偏差。根據(jù)本發(fā)明概念的至少該示例實施例的磨損均衡器320基于存儲在每塊模式表344中的用于每個存儲器塊的累積實際磨損CEW來執(zhí)行磨損均衡操作。該示例中，基于實際磨損EW的累積值根據(jù)實際應(yīng)用于每個存儲器塊的擦除壓力的等級來執(zhí)行磨損均衡操作。
[0117]例如，磨損均衡器320可以被設(shè)置為使得在選擇寫入塊時，具有相對較小的累積實際磨損CEW的存儲器塊具有更高的優(yōu)先級。根據(jù)至少一些示例實施例，可以一起使用基于擦除計數(shù)EC的磨損均衡和使用累積實際磨損CEW的磨損均衡。進(jìn)一步，可以使用累積實際磨損CEW作為用于補(bǔ)償使用擦除計數(shù)EC的磨損均衡方法的數(shù)據(jù)。磨損均衡器320提供模式設(shè)置信號Set_M0de2到動態(tài)存取管理器330，以根據(jù)擦除計數(shù)EC和/或累積實際磨損CEff來執(zhí)行存取操作。
[0118]動態(tài)存取管理器330基于來自每塊模式表344的實際磨損EW來處理從主機(jī)100或上層提供的存取請求。根據(jù)至少一個示例實施例，當(dāng)從主機(jī)100提供存取請求時，動態(tài)存取管理器330從每塊模式表344讀取與選擇的存儲器塊對應(yīng)的實際磨損EW。動態(tài)存取管理器330根據(jù)所選擇的存儲器塊的實際磨損EW來選擇存取模式AMi。例如，當(dāng)動態(tài)存取管理器330接收到來自主機(jī)的寫請求時，動態(tài)存取管理器330基于所選擇的存儲器塊的實際磨損EW來確定寫模式WM。該情況下，動態(tài)存取管理器330可以決定存取模式Ami，以選擇用于寫操作所需的各種寫入偏置中的一個。動態(tài)存取管理器330還可以選擇存取模式Ami，用于響應(yīng)于其他存取請求(例如，包括讀請求等)以及寫請求來調(diào)整非易失性存儲器設(shè)備230的DC電壓電平。
[0119]仍參看圖4，如上所述，擴(kuò)展映射表340包括地址映射表342和每塊模式表344。地址映射表342存儲用于將邏輯地址轉(zhuǎn)換為非易失性存儲器設(shè)備230的物理地址的映射信息。在一個示例中，地址映射表342以查找表的形式包括邏輯地址與物理地址之間的映射信息。查找表可以根據(jù)存儲器狀態(tài)而周期性地更新。
[0120]根據(jù)至少一些示例實施例的每塊模式表344存儲用于每個存儲器塊的實際磨損信息。在一個示例中，每塊模式表344存儲與非易失性存儲器設(shè)備230中的每個存儲器塊的最近的擦除模式相關(guān)聯(lián)的信息。可以根據(jù)在所選擇的存儲器塊的擦除操作期間提供給基板的擦除電壓Vers_i以及擦除驗證電壓Vevf_i來確定擦除模式EM。根據(jù)至少一些示例實施例，可以將相對較高的實際磨損EW分配給通過相對較高的擦除電壓Vers_i擦除的存儲器塊。在一個示例中，可以將具有O和I之間的值的實際磨損EW分配給用于擦除操作的特定存儲器塊。將參考圖6更充分地說明實際磨損EW。
[0121]根據(jù)至少一些示例實施例，可以實現(xiàn)能夠響應(yīng)于存取請求來改善存取模式的分配的存儲器系統(tǒng)200。
[0122]圖5是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的非易失性存儲器設(shè)備的框圖。
[0123]參照圖5，非易失性存儲器設(shè)備230包括:單元陣列231 ;解碼器232 ;頁緩沖器233 ;控制邏輯234 ;以及電壓產(chǎn)生器235。
[0124]單元陣列231通過字線和選擇線而連接到解碼器232。單元陣列231還通過位線BL連接到頁緩沖器233。單元陣列231包括多個存儲器塊BLKl到BLKi，每個存儲器塊包括多個NAND單元串。可以以存儲器塊為單位執(zhí)行擦除操作。在擦除操作期間，電壓產(chǎn)生器235施加擦除電壓Vers」(其中，i指示擦除模式)到單元陣列231的所選擇的存儲器塊。在提供擦除電壓Vers」之后，電壓產(chǎn)生器235接著將擦除驗證電壓Vevf_i施加到所選擇的存儲器塊的字線。
[0125]根據(jù)至少該示例實施例，擦除電壓Vers_i根據(jù)擦除模式EMi而變化。例如,對于其中與擦除狀態(tài)對應(yīng)的存儲單元的閾值電壓相對較高的擦除模式，擦除電壓Vers」的電平可以降低。另外，當(dāng)擦除電壓Vers」以增量步進(jìn)脈沖形狀提供時，起始擦除電壓可以降低?？梢愿鶕?jù)擦除模式EMi來確定擦除驗證電壓Vevf_i的電平。
[0126]解碼器232響應(yīng)于地址PA來選擇單元陣列231的存儲器塊BLKl到BLKi中的一個。解碼器232向選中的存儲器塊的字線提供與操作模式相對應(yīng)的字線電壓Vp例如，在編程操作期間，解碼器232向所選擇的字線傳送編程電壓Vpgm_i和驗證電壓Vvf_i，同時將通過電壓Vpass施加到未選擇的字線。解碼器232提供選擇信號給選擇線以選擇存儲器塊、子塊等。在讀操作期間，解碼器232施加讀電壓Vrd_i到存儲器塊的所選擇的字線，并施加通過讀電壓Vread_i到存儲器塊的未選擇的字線。
[0127]仍參看圖5，頁緩沖器233根據(jù)操作模式而作為寫驅(qū)動器和/或讀出放大器工作。在編程操作期間，頁緩沖器233將與編程數(shù)據(jù)相對應(yīng)的位線電壓傳送到單元陣列231的位線。在讀操作期間，頁緩沖器通過位線來感測存儲在所選擇的存儲單元中的數(shù)據(jù)。頁緩沖器233鎖存所感測到的數(shù)據(jù)，然后將鎖存的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備。
[0128]控制邏輯234響應(yīng)于從外部設(shè)備傳送的命令來控制頁緩沖器233和解碼器232。在一個實施例中，控制邏輯234控制頁緩沖器233和解碼器232，以根據(jù)從外部設(shè)備提供的存取模式AMi來存取所選擇的存儲器塊?？刂七壿?34還控制電壓產(chǎn)生器235，以根據(jù)寫模式WMi來產(chǎn)生提供給所選擇的存儲器塊的編程和驗證電壓?？刂七壿?34控制電壓產(chǎn)生器235產(chǎn)生根據(jù)讀模式的各種讀電壓和通過讀電壓集合。
[0129]電壓產(chǎn)生器235產(chǎn)生將要提供給字線的各種字線電壓、以及將要提供給其中形成存儲單元的本體(bulk)(例如，阱區(qū))的電壓。將要提供給字線的各種字線電壓可以包括:編程電壓Vpgm_i ;通過電壓Vpass ;讀電壓Vrd_i ;通過讀電壓Vreadi等。電壓產(chǎn)生器235可以在讀取/編程操作期間產(chǎn)生將要提供到選擇線SSL和GSL的選擇線電壓Vsa和Vea。
[0130]電壓產(chǎn)生器235還產(chǎn)生不同電平的擦除電壓Vers」。電壓產(chǎn)生器235可以根據(jù)擦除模式EMi來調(diào)整將要提供給所選擇的存儲器塊的本體區(qū)域的擦除電壓Vers_i的開始脈沖電平。電壓產(chǎn)生器235也可以產(chǎn)生擦除驗證電壓Vevf_i，其具有對應(yīng)于擦除電壓Vers」的電平。電壓產(chǎn)生器235可以產(chǎn)生對應(yīng)于存取模式AMi的所有DD電壓。
[0131]根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的非易失性存儲器設(shè)備230可以通過響應(yīng)于從存儲控制器210提供的存取模式AMi來改變所選擇的存儲器塊的擦除、寫和/或讀偏置，來減少和/或最小化應(yīng)用于存儲器塊的擦除電壓壓力。在一個示例中，可以通過降低擦除電壓壓力來延長非易失性存儲器設(shè)備230的壽命。此外，非易失性存儲器設(shè)備230可以設(shè)定各種讀和寫模式，以應(yīng)付根據(jù)擦除電壓Vers」的變化而改變的條件。
[0132]圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的實際磨損EW的曲線圖。圖6中，根據(jù)擦除電壓Vers_i的實際磨損EW的等級被示為線性函數(shù)。
[0133]參照圖6，當(dāng)使用最大擦除電壓Vers_Max來擦除存儲器塊時，實際磨損EW具有“I”的等級。當(dāng)使用最小擦除電壓Versjii來擦除存儲器塊時，實際磨損EW具有“0.4”的等級。通過擦除電壓Vers_l擦除的存儲器塊的實際磨損EW為“0.9”的等級。圖6中所示的實際磨損EW的等級僅僅為示例。必要時根據(jù)測試值和/或其他經(jīng)驗結(jié)果來確定擦除電壓Vers_i與對應(yīng)于擦除電壓Vers_i的實際磨損EW之間的對應(yīng)關(guān)系。
[0134]擦除電壓Vers_i和對應(yīng)于擦除電壓Vers_i的實際磨損EW之間的對應(yīng)關(guān)系可以被設(shè)置為拋物線函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等。擦除電壓Vers」可以是在擦除操作過程中施加到存儲器塊的本體區(qū)域的起始擦除電壓。擦除電壓Vers」不應(yīng)當(dāng)限于這里討論的示例。
[0135]圖7是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的擦除模式EMi的圖。將參考以上出于示例的目的而相對于圖2描述的存儲控制器210來描述圖7中所示的示例。
[0136]參照圖7，存儲控制器210根據(jù)擦除電壓Vers」的電平和/或擦除驗證電壓Vevf_i的電平確定擦除模式EMi。
[0137]參照默認(rèn)擦除模式ΕΜ0，當(dāng)存儲控制器210不指定擦除模式時，根據(jù)默認(rèn)擦除模式EMO來擦除所選擇的存儲器塊。當(dāng)存儲控制器210設(shè)置根據(jù)默認(rèn)擦除模式EMO來擦除所選擇的存儲器塊時，存儲控制器210使用起始擦除電壓Vers_Max和擦除驗證電壓Vevf_0來擦除所選擇的存儲器塊。
[0138]圖7所示的示例實施例中，當(dāng)存儲控制器210使用增量步進(jìn)脈沖方法來執(zhí)行擦除操作時，向所選擇的存儲器塊提供起始擦除電壓Vers_MaX。然后，將擦除驗證電壓Vevf_0提供給所選擇的存儲器塊的字線。如果擦除驗證操作的結(jié)果表明每個存儲單元具有大于擦除驗證電壓Vevf_0的閾值電壓，則存儲控制器210使用擦除電壓(Vers_Max+AV)和擦除驗證電壓Vevf_0來執(zhí)行擦除操作。當(dāng)所有存儲單元的閾值電壓低于擦除驗證電壓Vevf_0時，使用增量步進(jìn)脈沖方式執(zhí)行的擦除操作通過。
[0139]通過與默認(rèn)擦除模式EMO對應(yīng)擦除操作，可以將所選擇的存儲器塊的存儲單元的閾值電壓降低到對應(yīng)于擦除狀態(tài)E0。通過與默認(rèn)擦除模式EMO對應(yīng)的擦除操作，具有擦除狀態(tài)EO和編程狀態(tài)P1、P2、和P3的存儲單元的閾值電壓可以低于擦除驗證電壓Vevf_0。
[0140]參見第一擦除模式EMl，當(dāng)存儲控制器210決定將使用第一擦除模式EMl來擦除所選擇的存儲器塊時，存儲控制器210使用起始擦除電壓Vers_l和擦除驗證電壓Vevf_l來擦除所選擇的存儲器塊。該情況下，將起始擦除電壓Vers_l提供給所選擇的存儲器塊的本體區(qū)。然后，將擦除驗證電壓Vevf_l施加到所選擇的存儲器塊的字線。如果擦除驗證操作的結(jié)果表明每一個存儲單元均具有大于擦除驗證電壓Vevf_l的閾值電壓，則存儲控制器210使用擦除電壓(Vers_l+AV)和擦除驗證電壓Vevf_l來執(zhí)行擦除操作。
[0141]當(dāng)所有的存儲單元的閾值電壓低于擦除驗證電壓Vevf_l時，利用增量步進(jìn)脈沖方法執(zhí)行的擦除操作通過。通過對應(yīng)于第一擦除模式EMl的擦除操作，可以將所選擇的存儲器塊的存儲單元的閾值電壓降低到對應(yīng)于擦除狀態(tài)El。在執(zhí)行第一擦除模式EMl后，存儲單元的閾值電壓可以低于擦除驗證電壓Vevf_l。
[0142]在第二擦除模式EM2中，存儲控制器210使用起始擦除電壓Vers_2和擦除驗證電壓Vevf_2來擦除所選擇的存儲器塊。該示例中，將起始擦除電壓Vers_2提供給所選擇的存儲器塊，然后將擦除驗證電壓Vevf_2施加到所選擇的存儲器塊的字線。當(dāng)擦除驗證操作的結(jié)果表示擦除失敗時，存儲控制器210使用擦除電壓(Vers_2+AV)和擦除驗證電壓Vevf_2來執(zhí)行擦除操作。該示例中，當(dāng)所有的存儲單元的閾值電壓低于擦除驗證電壓Vevf_2時，使用增量步進(jìn)脈沖方法執(zhí)行的擦除操作通過。
[0143]通過對應(yīng)于第三擦除模式EM3的擦除操作，可以將所選擇的存儲器塊的存儲單元的閾值電壓降低到對應(yīng)于擦除狀態(tài)E3。在執(zhí)行第三擦除模式EM3后，所選擇的存儲器塊中的存儲單元的閾值電壓可以低于擦除驗證電壓Vevf_3。
[0144]圖7中示出與擦除模式相對應(yīng)的擦除操作相關(guān)的示例性電壓波形和閾值電壓分布。這里，擦除模式的數(shù)量為4。然而，擦除模式的數(shù)量可以改變?yōu)樾∮诨虼笥?。當(dāng)產(chǎn)生擦除請求時，存儲控制器210 (例如，圖4所示的動態(tài)存取管理器330)可以根據(jù)累積實際磨損CEW的等級來選擇擦除模式EMO到EM3中的一個。例如，存儲控制器210對于具有指示存儲單元的氧化物膜的惡化相對較低或輕微的累積實際磨損CEW的存儲器塊可以選擇默認(rèn)擦除模式ΕΜ0，但是對于指示存儲單元的氧化物膜的惡化相對較高或嚴(yán)重的累積實際磨損CEW的存儲器塊可以選擇造成相對低等級的壓力的第三擦除模式EM3。對應(yīng)于擦除模式的閾值電壓分布不應(yīng)當(dāng)限于這里所討論的。擦除狀態(tài)EO到E3的每個的電壓寬度可以被改變?yōu)榫哂懈鞣N寬度。例如，對應(yīng)于擦除狀態(tài)E3閾值電壓分布的寬度可以比對應(yīng)于擦除狀態(tài)E2的更寬。
[0145]此外，增量Λ V可以根據(jù)擦除模式EMO到ΕΜ3而變化。例如，在默認(rèn)擦除模式EMO期間應(yīng)用的增量Λ V可以相對于其他擦除模式EMl到ΕΜ3更大。
[0146]圖8是示意性地示出圖4中所示的每塊模式表344的示例實施例的圖。
[0147]參照圖8，每塊模式表344包括:平均擦除計數(shù)344a ;平均累積實際磨損344b ;以及每塊狀態(tài)表344c。
[0148]平均擦除計數(shù)344a提供用于磨損均衡操作的參考值。磨損均衡器320可以根據(jù)平均擦除計數(shù)344a減少具有相對較大的擦除計數(shù)的存儲器塊的使用頻率。磨損均衡器320也可以根據(jù)平均擦除計數(shù)344a增加具有相對較小的擦除計數(shù)的存儲器塊的使用頻率。
[0149]平均累積實際磨損344b是根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的提供用于磨損均衡的參考。平均累積實際磨損344b對應(yīng)于各個存儲器塊的累積實際磨損CEW的平均值。磨損均衡器320可以根據(jù)平均累積實際磨損344b來執(zhí)行磨損均衡操作。在一個示例中，磨損均衡器320可以基于累積實際磨損來設(shè)置存儲器塊的優(yōu)先級。例如，磨損均衡器320可以將具有比平均累積實際磨損344b更大的累積實際磨損CEW的存儲器塊設(shè)置為低優(yōu)先級。在另一個示例中，磨損均衡器320可以將具有比平均累積實際磨損344b更小的累積實際磨損CEW的存儲器塊設(shè)置為高優(yōu)先級。通過磨損均衡器320的上述操作可以減少各個存儲器塊的累積實際磨損344b的偏差。
[0150]每塊狀態(tài)表344c存儲非易失性存儲器的存儲器塊的擦除狀態(tài)。圖8所示的示例實施例中，每塊狀態(tài)表344c存儲用于每個存儲器塊的擦除計數(shù)EC ;實際磨損EW ;和累積實際磨損CEW。每塊狀態(tài)表344c還存儲寫模式麗和/或讀增強(qiáng)寫模式REWM。存儲控制器210可以根據(jù)實際磨損EW來確定寫模式麗。另外，可以不管實際磨損EW而強(qiáng)制設(shè)置寫模式麗。
[0151]每塊狀態(tài)表344c可以存儲和更新上述信息。每塊狀態(tài)表344c可以響應(yīng)于來自動態(tài)存取管理器330的請求而提供所選擇的存儲器塊的狀態(tài)信息。
[0152]圖9是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的寫模式的圖。
[0153]圖9示出根據(jù)四個寫模式WMO到麗3而形成的存儲單元的示例閾值電壓分布。然而，寫模式的數(shù)量不限于4個，而是可以改變?yōu)樾∮诨虼笥?。該示例中，寫模式WM基于擦除狀態(tài)EO至E3。然而，寫模式WM可以不管或獨(dú)立于存儲器塊的擦除狀態(tài)由主機(jī)100來選擇(例如，在緊急情況下)。
[0154]參照圖9，可以將默認(rèn)寫模式WMO應(yīng)用于其中通過擦除操作擦除的存儲單元的閾值電壓對應(yīng)于擦除狀態(tài)EO的存儲器塊。例如，可以將默認(rèn)寫模式WMO應(yīng)用于由默認(rèn)寫模式WMO準(zhǔn)備的空閑塊。可以將驗證電壓集合VvfO_l、VvfO_2、和Vvf0_3提供到所選存儲單元，以用于對應(yīng)于默認(rèn)寫模式WMO的編程操作。此外，增量步進(jìn)脈沖編程(ISPP)的編程電壓Vpgm的電平可以根據(jù)寫模式而變化。例如，在默認(rèn)寫模式WMO期間施加的編程電壓Vpgm的增量可以比其他寫模式WMl到WM3相對較大。在應(yīng)用默認(rèn)寫模式WMO時的寫速度可以比在應(yīng)用其他寫模式WMl到WM3時的更快。
[0155]當(dāng)應(yīng)用第一寫模式麗I時，存儲單元的閾值電壓形成擦除狀態(tài)El和編程狀態(tài)Pl至P3?？梢詫⒕幊屉妷篤pgm以及驗證電壓集合Vvfl_l、Vvfl_2、和Vvfl_3施加到所選的存儲單兀的字線，以用于對應(yīng)于第一寫模式麗I的編程操作。對應(yīng)于第一寫模式麗I的編程速度可以比對應(yīng)于默認(rèn)寫模式WMO的寫速度更慢?？赡芷谕x擇根據(jù)第一擦除模式EMl來擦除的存儲器塊，以執(zhí)行第一寫模式WMl。
[0156]當(dāng)應(yīng)用第二寫模式麗2時，存儲單元的閾值電壓形成擦除狀態(tài)E2和編程狀態(tài)Pl至P3。可以將編程電壓Vpgm以及驗證電壓集合Vvf2_l、Vvf2_2、和Vvf2_3施加到所選存儲單元的字線，以用于對應(yīng)于第二寫模式WM2的編程操作。對應(yīng)于第二寫模式WM2的編程速度可以比對應(yīng)于第一寫模式WMl的寫速度更慢?？赡芷谕x擇根據(jù)第二擦除模式EM2來擦除的存儲器塊，以執(zhí)行第二寫模式WM2，因為當(dāng)將存儲單元從擦除狀態(tài)E2編程到編程狀態(tài)Pl至P3時可以提高速度。
[0157]當(dāng)應(yīng)用第三寫模式麗3時，存儲單元的閾值電壓形成擦除狀態(tài)E3和編程狀態(tài)Pl到P3?？梢詫⒕幊屉妷篤pgm以及驗證電壓集合Vvf3_l、Vvf3_2、和Vvf3_3施加到所選的存儲單元的字線，以用于對應(yīng)于第三寫模式WM3的編程操作。對應(yīng)于第三寫模式WM3的編程速度可以比對應(yīng)于第二寫模式WM2的編程速度更慢?？赡芷谕x擇根據(jù)第三擦除模式EM3來擦除的存儲器塊，以執(zhí)行第三寫模式WM3。
[0158]參考圖9描述了示例性寫模式WMO到麗3。并且，可以根據(jù)擦除模式EMO到EM3來確定寫模式WMO到麗3。然而，可以使用不管或獨(dú)立于擦除模式EMO至EM3來確定的寫模式來執(zhí)行編程操作。此外，對應(yīng)于寫模式WMO到WM3的驗證電壓集合的電平僅僅是示例，并且可以相應(yīng)改變。
[0159]圖10是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的讀增強(qiáng)寫模式的圖。
[0160]圖10示出根據(jù)默認(rèn)寫模式WMO和讀增強(qiáng)寫模式REWMl到REWM3而形成的所選擇的存儲單元的閾值電壓分布。然而，寫模式的數(shù)量可以不同地改變。
[0161]參照圖10，默認(rèn)寫模式WMO與圖9中所示的默認(rèn)寫模式WMO相同。因此，可以將默認(rèn)通過讀電壓VreadO施加到在默認(rèn)寫模式WMO下編程的存儲單元。通過讀電壓VreadO可以具有通過讀電壓VreadO到Vread3的電平當(dāng)中最高的電平。
[0162]當(dāng)應(yīng)用第一讀增強(qiáng)寫模式REWMl時，存儲單元的閾值電壓形成擦除狀態(tài)EO和編程狀態(tài)Pl至P3。可以將編程電壓Vpgm和驗證電壓集合Vvfl_l’、Vvfl_2’、和Vvfl_3’應(yīng)用于所選的存儲單元的字線，以用于對應(yīng)于第一讀增強(qiáng)寫模式REWMl的編程操作。相比于默認(rèn)寫模式WMO中的編程狀態(tài)Pl至P3，編程狀態(tài)Pl到P3的位置朝向擦除狀態(tài)EO移動。當(dāng)應(yīng)用第一讀增強(qiáng)寫模式REWMl時，在隨后的讀操作期間可以將低于默認(rèn)通過讀電壓VreadO的第一通過讀電壓Vreadl施加到存儲單元上。該情況下，可以減少讀干擾。
[0163]可以將編程電壓Vpgm以及驗證電壓集合Vvf2_l’、Vvf2_2’、和Vvf2_3’施加到所選擇的存儲單元的字線上，以用于對應(yīng)于第二讀增強(qiáng)寫模式REWM2的編程操作。該情況下，與第一讀增強(qiáng)寫模式REWMl中的相比，編程狀態(tài)Pl到P3的位置朝向擦除狀態(tài)EO移動。隨著應(yīng)用第二讀增強(qiáng)寫模式REWM2，在隨后的讀操作期間，可以將低于第一通過讀電壓Vreadl的第二通過讀電壓Vread2施加到存儲單元。
[0164]可以將編程電壓Vpgm以及驗證電壓集合Vvf3_l’、Vvf3_2’、和Vvf3_3’施加到所選的存儲單元的字線，以用于對應(yīng)于第三讀增強(qiáng)寫模式REWM3的編程操作。該情況下，與第二讀增強(qiáng)寫模式REWM2中的相比，編程狀態(tài)Pl到P3的位置朝向擦除狀態(tài)EO移動。隨著應(yīng)用第三讀增強(qiáng)寫模式REWM3，在隨后的讀操作期間，可以將低于第二通過讀電壓Vread2的第三通過讀電壓Vread3施加到存儲單元。
[0165]這里，對應(yīng)于圖10中所示的寫模式WMO和REWMl到REWM3的驗證電壓集合的電平僅為示例?？梢宰鞒鰧?yīng)于寫模式WMO和REWMl到REWM3驗證電壓集合的電平的各種變化或修改。
[0166]圖11是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的磨損均衡方法的流程圖。將參照圖11說明響應(yīng)于寫請求執(zhí)行的耗損均衡操作。而且，出于示例的目的，將相對于圖2中所示的用戶設(shè)備以及圖4中所示的存儲控制器來說明圖11中所示的示例實施例。
[0167]參照圖11，在步驟SllO中，存儲器系統(tǒng)200接收來自主機(jī)100的寫請求。存儲器系統(tǒng)200的閃存轉(zhuǎn)換層FTL處理寫請求，并且動態(tài)存取管理器330向磨損均衡器320通知與請求狀態(tài)。
[0168]在步驟S120中，磨損均衡器320檢查其中將要寫入數(shù)據(jù)的空閑塊的狀態(tài)。更詳細(xì)地，例如，磨損均衡器320搜索并檢測存儲在每塊模式表344中的空閑塊的累積實際磨損CEW。
[0169]在步驟S130中，磨損均衡器320從空閑塊當(dāng)中選擇具有最低累積實際磨損CEW的空閑塊作為用于寫入寫請求數(shù)據(jù)的空閑塊。在地址映射表342中更新所選的日志(log)塊的地址。之后，在通過磨損均衡器320選擇的日志塊中編程數(shù)據(jù)。
[0170]關(guān)于圖11，出于示例的目的來描述根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的磨損均衡方法。然而，在操作的多種模式中可以跳過磨損均衡操作。然而，可以以相同或基本相同的方式，基于用于各種磨損均衡操作的累積實際磨損CEW來決定用于存儲數(shù)據(jù)的存儲器塊的優(yōu)先級。例如，可以首先選擇具有相對較小的累積實際磨損CEW的數(shù)據(jù)塊，以寫入有效數(shù)據(jù)用于合并操作。
[0171]根據(jù)至少一個示例實施例，動態(tài)存取管理器可以控制對非易失性存儲器的存取。在一個示例中，動態(tài)存取管理器基于每塊模式表的參數(shù)或者基于存取請求(例如，讀請求、寫請求、或擦除請求)來確定存取模式AMi。如上所述，可以在每塊模式表中存儲用于每個存儲器塊的擦除模式EM、實際磨損EW、和累積實際磨損CEW的至少一個。如果產(chǎn)生存取請求，則動態(tài)存取管理器可以發(fā)起根據(jù)至少一個本發(fā)明概念的示例實施例的存取控制操作。
[0172]圖12是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的動態(tài)存取管理器的存取控制方法的流程圖。出于示例的目的，將參考圖4中所示的存儲控制器來描述圖12。
[0173]參照圖12，在步驟S210中，存儲控制器210b接收由主機(jī)100或內(nèi)部產(chǎn)生的存取請求。
[0174]在步驟S220中，動態(tài)存取管理器330確定輸入存取請求的類型。如果存取請求是對應(yīng)于擦除操作的擦除請求，則方法前進(jìn)到步驟S230。
[0175]在步驟S230中，動態(tài)存取管理器330基于用于所選擇的存儲器塊的累積實際磨損CEff的等級來決定所選的存儲器塊的擦除模式EMi。如果累積實際磨損CEW的等級相對較小，則氧化物膜的惡化可以被認(rèn)為是輕微的。該情況下，動態(tài)存取管理器330可以選擇默認(rèn)擦除模式ΕΜ0，其中使用相對較高電平的擦除電壓來執(zhí)行擦除操作。另一方面，如果累積實際磨損CEW的等級大于參考值，則氧化物膜的惡化可以被認(rèn)為是相對較高的或嚴(yán)重的。如果累積實際磨損CEW大于參考值，則動態(tài)存取管理器330可以選擇擦除模式EM3，其中使用相對較低電平的擦除電壓來執(zhí)行擦除操作。以下將參照圖13來更詳細(xì)地描述決定擦除模式EMi的方法。
[0176]在步驟S236中，動態(tài)存取管理器330確定與用于選定的存儲器塊的擦除模式EMi相對應(yīng)的擦除偏置(例如，擦除電壓Vers」和擦除驗證電壓Vevf_i)。在一個示例中，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于調(diào)節(jié)擦除偏置的設(shè)置命令。在另一示例中，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于調(diào)節(jié)擦除偏置的設(shè)置控制信號。在設(shè)置用于所選擇的存儲器塊的擦除偏置(Vers_1、Vevf_i)之后，動態(tài)存取管理器330發(fā)出用于所選擇的存儲器塊的擦除命令。這里，擦除命令的發(fā)出和擦除偏置的調(diào)整可以在相同或基本相同的時間(例如，同時和/或并發(fā))執(zhí)行。
[0177]返回步驟S220，如果存取請求是對應(yīng)于讀出操作的讀請求，則方法前進(jìn)到步驟S240。
[0178]在步驟S240中，動態(tài)存取管理器330檢測與利用讀請求提供的邏輯地址對應(yīng)的存儲器塊的寫模式WMi。在一個示例中，動態(tài)存取管理器330通過訪問擴(kuò)展映射表340的每塊模式表344來檢測所選擇的存儲器塊的寫模式WMi。所檢測的寫模式可以是寫模式WMi或讀增強(qiáng)寫模式REWM。
[0179]在步驟S250中，動態(tài)存取管理器330確定與邏輯地址對應(yīng)的存儲器塊的寫模式是否是讀增強(qiáng)寫模式REWM。如果存儲器塊的寫模式是讀增強(qiáng)寫模式REWM，則方法前進(jìn)到步驟S260。
[0180]在步驟S260中，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230提供用于所選的存儲器塊的已調(diào)整的讀偏置和讀命令。由于根據(jù)讀增強(qiáng)寫模式REWMi來編程存儲器塊，所以可以根據(jù)讀增強(qiáng)的寫模式REWMi設(shè)置讀偏置。因此，該示例中，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置通過讀電壓Vreadi和讀電壓集合Vrd_i的命令和/或控制信號。非易失性存儲器設(shè)備230可以設(shè)置用于圖10中所示的通過讀電壓Vreadi和讀電壓集合Vrd_i的DC電平。以下將參考參照圖14A更加詳細(xì)地描述步驟S260。
[0181]返回步驟S250，如果存儲器塊的寫操作模式對應(yīng)于正常寫模式WMi而不是讀增強(qiáng)寫模式REWM，則該方法前進(jìn)到步驟S270。
[0182]在步驟S270中，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于調(diào)節(jié)所選擇的存儲器塊的讀偏置的命令和/或控制信號。因為根據(jù)寫模式WMi來編程所選擇的存儲器塊，所以將讀偏置設(shè)置為對應(yīng)于寫模式WMi。因此，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置與寫模式WMi對應(yīng)的讀電壓集合Vrd_i的命令和/或控制信號。非易失性存儲器設(shè)備230可以將DC電平設(shè)置為如圖9中所示的讀電壓集合Vrd_i。然后，動態(tài)存取管理器330發(fā)出用于存儲器塊的讀命令。以下將參考圖14B更加詳細(xì)地描述步驟S270。
[0183]再回到圖12的步驟S220，如果存取請求是對應(yīng)于寫操作的寫請求，則方法前進(jìn)到步驟S280。
[0184]在步驟S280中，動態(tài)存取管理器330基于擦除模式EM、擦除計數(shù)EC、實際磨損EW、寫請求之間的間隔、超時、空閑塊的數(shù)量、來自主機(jī)或上層的指令等中的至少一個，來決定用于所選擇的存儲器塊的寫模式WM。在一個示例中，可以根據(jù)實際磨損EW來決定用于所選的存儲器塊的寫模式。然而，動態(tài)存取管理器330可以根據(jù)獨(dú)立于和/或不管實際磨損EW的各種操作條件來決定寫模式。以下將參照圖15至19更詳細(xì)地描述步驟S280。
[0185]在步驟S290中，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230提供用于將非易失性存儲器設(shè)備230的DC電平調(diào)節(jié)到與所確定的寫模式WMi對應(yīng)的編程偏置的設(shè)置命令和/或控制信號。在一個示例中，動態(tài)存取管理器330可以向非易失性存儲器設(shè)備230提供用于調(diào)節(jié)與所決定的寫模式對應(yīng)的編程電壓Vpgm和驗證電壓集合Vvf_i的命令集和/或的控制信號集合。然后，非易失性存儲器設(shè)備230可以產(chǎn)生與圖9中所示的寫模式WMi中的一個對應(yīng)的編程電壓和驗證電壓集合。動態(tài)存取管理器330可以然后發(fā)出用于選擇的存儲器區(qū)域的編程命令。
[0186]結(jié)合圖12，已經(jīng)描述了根據(jù)寫、讀和擦除請求的用于動態(tài)存取管理器330的示例操作方法。然而，發(fā)明性概念不限于此。動態(tài)存取管理器330可以基于根據(jù)本發(fā)明性概念的示例實施例的實際磨損EW來執(zhí)行用于主機(jī)100的各種請求的存儲器管理操作。
[0187]圖13是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的擦除模式?jīng)Q定方法的流程圖。更具體地，圖13更詳細(xì)地示出圖12的步驟S230的示例實施例。該示例中，根據(jù)累積實際磨損CEW來選擇擦除模式。
[0188]參照圖13，在步驟S231中，動態(tài)存取管理器330檢查所選擇的存儲器塊的累積實際磨損CEW。動態(tài)存取管理器330可以從每塊模式表344中獲取將要擦除的存儲器塊的累積實際磨損CEW。
[0189]在步驟S232a中，動態(tài)存取管理器330將累積實際磨損CEW與閾值THO進(jìn)行比較。如果累積實際磨損CEW小于或等于閾值ΤΗ0，則方法進(jìn)行到步驟S232b。在步驟S232b中，動態(tài)存取管理器330選擇默認(rèn)擦除模式EMO作為用于選擇的存儲器塊的擦除模式。
[0190]返回步驟S232a，如果累積實際磨損CEW大于閾值ΤΗ0，則方法進(jìn)行到步驟S233a。
[0191]在步驟S233a中，動態(tài)存取管理器330確定累積實際磨損CEW是否大于閾值THO但是小于或等于閾值TH1。如果累積實際磨損CEW大于閾值THO但是小于或等于閾值TH1，則該方法進(jìn)行到步驟S233b。在步驟S233b中，動態(tài)存取管理器330選擇第一擦除模式EMl作為用于選擇的存儲器塊的擦除模式。
[0192]返回步驟S233a，如果累積實際磨損CEW大于閾值THl，則方法進(jìn)行到步驟S234a。
[0193]在步驟S234a中，動態(tài)存取管理器330確定累積實際磨損CEW是否大于閾值THl但是小于或等于閾值TH2。如果累積實際磨損CEW大于閾值THl但是小于或等于該閾值TH2，則方法進(jìn)行到步驟S234b。
[0194]在步驟S234b中，動態(tài)存取管理器330選擇第二擦除模式EM2作為所選擇的存儲器塊的擦除模式。
[0195]返回步驟S234a，如果累積實際磨損CEW大于閾值TH2，則方法前進(jìn)到步驟S235。
[0196]在步驟S235中，動態(tài)存取管理器330選擇第三擦除模式EM3作為所選擇的存儲器塊的擦除模式。
[0197]圖13示出根據(jù)累積實際磨損CEW來決定擦除模式的方法的示例實施例。根據(jù)至少該示例實施例，可以根據(jù)實際施加到選擇用于擦除的存儲器塊的壓力來決定擦除模式EMi。其中，可以使用相對低的擦除電壓來擦除累積擦除壓力相對較大的存儲器塊。
[0198]圖14A是示出圖12中所示的步驟S260的示例實施例的流程圖。更具體地，圖14A示出用于其中根據(jù)讀增強(qiáng)寫模式REWM來寫入數(shù)據(jù)的存儲器塊的讀操作。
[0199]參照圖14A，在步驟S261中，動態(tài)存取管理器330檢測讀增強(qiáng)寫模式REWM的電平。在一個示例中，動態(tài)存取管理器330可以通過訪問每塊模式表344來檢查所選擇的存儲器塊的讀增強(qiáng)寫模式REWM的電平。
[0200]如果存儲在讀請求存儲器塊中的數(shù)據(jù)是使用讀增強(qiáng)寫模式REWMl來編程的，則方法前進(jìn)到步驟S262。
[0201]在步驟S262中，動態(tài)存取管理器330確定用于根據(jù)讀增強(qiáng)寫模式REWMl來編程的存儲器塊的讀偏置。動態(tài)存取管理器330可以選擇與讀增強(qiáng)寫模式REWMl對應(yīng)的通過讀過電壓Vreadl和讀電壓集合(Vrdl’_l、Vrdl’_2、Vrdl’_3)作為讀偏置。圖10中示出通過讀電壓Vreadl和讀電壓集合(Vrdl’_1、Vrdl’_2、Vrdl’_3)的示例。然后，方法前進(jìn)到步驟S265。
[0202]在步驟S265中，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的讀偏置的命令和/或控制信號。然后，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于讀取存儲在所選擇的存儲器塊中的數(shù)據(jù)的讀命令和/或控制信號。
[0203]返回步驟S261，如果讀請求存儲器塊的數(shù)據(jù)是使用讀增強(qiáng)寫模式REWM2編程的，則方法前進(jìn)到步驟S263。
[0204]在步驟S263中，動態(tài)存取管理器330決定根據(jù)讀增強(qiáng)寫模式REWM2編程的存儲器塊的讀偏置。動態(tài)存取管理器330可以選擇與讀增強(qiáng)寫模式REWM2對應(yīng)的通過讀電壓Vread2和讀電壓集合(Vrd2’_l、Vrd2’_2、Vrd2’_3)作為讀偏置。圖10中示出通過讀電壓Vread2和讀電壓集合(Vrd2’_l、Vrd2’_2、Vrd2’_3)的示例。在決定讀偏置之后，方法前進(jìn)到步驟S265，并如上所述地繼續(xù)。
[0205]再次返回步驟S261，如果讀請求存儲器塊的數(shù)據(jù)是使用讀增強(qiáng)寫模式REWM3編程的，則方法前進(jìn)到步驟S264。
[0206]在步驟S264中，動態(tài)存取管理器330決定根據(jù)讀增強(qiáng)寫模式REWM3編程的存儲器塊的讀偏置。動態(tài)存取管理器330可以選擇與讀增強(qiáng)寫模式REWM3對應(yīng)的通過讀電壓Vread3和讀電壓集合(Vrd3’_l、Vrd3’_2、Vrd3’_3)作為讀偏壓。圖10中示出通過讀電壓Vread3和讀電壓集合(Vrd3’_l、Vrd3’_2、Vrd3’_3)的示例。在決定讀偏置之后，方法前進(jìn)到步驟S265，并如上所述地繼續(xù)。
[0207]結(jié)合圖14A，相對于在響應(yīng)于讀請求而選擇的存儲器塊是其中根據(jù)讀增強(qiáng)寫模式REWM寫數(shù)據(jù)的存儲器塊時的讀控制操作來描述示例實施例。該讀模式可以應(yīng)用于作為迭代讀操作的目標(biāo)的存儲器塊。
[0208]圖14B是示出圖12的步驟S270的示例實施例的詳細(xì)流程圖。更具體地，圖14B示出用于其中根據(jù)寫模式WMi寫入數(shù)據(jù)的存儲器塊的讀操作。即，例如，圖14B示出在響應(yīng)于讀請求而選擇的存儲器塊是其中根據(jù)寫模式WMO到WM3寫數(shù)據(jù)的存儲器塊時的讀控制操作的示例實施例。
[0209]參照圖14B，在步驟S271中，動態(tài)存取管理器330檢測寫模式WMi的等級或類型。在一個示例中，動態(tài)存取管理器330可以通過訪問每塊模式表344來檢查所選擇的存儲器塊的寫模式WMi的類型。如果動態(tài)存取管理器330僅基于實際磨損EW來確定寫模式，則可以檢測實際磨損EW代替寫模式WMi。如果讀請求存儲器塊的數(shù)據(jù)對應(yīng)于默認(rèn)寫模式WM0，則方法前進(jìn)到步驟S272。
[0210]在步驟S272中，動態(tài)存取管理器330確定用于根據(jù)默認(rèn)寫模式WMO編程的存儲器塊的讀偏置。動態(tài)存取管理器330可以選擇與默認(rèn)寫模式WMO對應(yīng)的通過讀電壓VreadO和讀電壓集合(VrdO_l、VrdO_2、VrdO_3)作為讀偏置。圖9中示出通過讀電壓VreadO和讀電壓集合(VrdO_l、VrdO_2、VrdO_3)的示例。在決定讀偏置之后，方法前進(jìn)到步驟S276。
[0211]在步驟S276中，動態(tài)存取管理器330產(chǎn)生設(shè)置命令和/或控制信號，用于將非易失性存儲器設(shè)備230設(shè)置為所選擇的讀偏置。然后，動態(tài)存取管理器330向具有設(shè)置讀偏置的非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出讀命令。
[0212]返回步驟S271中，如果讀請求存儲器塊的數(shù)據(jù)是使用第一寫模式WMl寫入的，則方法前進(jìn)到步驟S273。
[0213]在步驟S273中，動態(tài)存取管理器330決定根據(jù)第一寫模式WMl編程的存儲器塊的讀偏置。動態(tài)存取管理器330可以選擇與第一寫模式WMl對應(yīng)的通過讀電壓VreadO和讀電壓集合(Vrdl_l、Vrdl_2、Vrdl_3)作為讀偏壓。圖9中示出通過讀電壓VreadO和讀電壓集合(Vrdl_l、Vrdl_2、Vrdl_3)的示例。在決定讀偏置之后，方法前進(jìn)到步驟S276，并如上所述地繼續(xù)。
[0214]再次返回步驟S271，如果讀請求存儲器塊的數(shù)據(jù)是使用第二寫模式WM2編程的，則方法前進(jìn)到步驟S274。
[0215]在步驟S274中，動態(tài)存取管理器330決定根據(jù)第二寫模式WM2編程的存儲器塊的讀偏置。動態(tài)存取管理器330可以選擇與第二寫模式WM2對應(yīng)的通過讀電壓VreadO和讀電壓集合(Vrd2_l、Vrd2_2、Vrd2_3)作為讀偏壓。圖9中示出通過讀電壓VreadO和讀電壓集合(Vrd2_l、Vrd2_2、Vrd2_3)的示例。在決定讀偏置之后，方法前進(jìn)到步驟S276，并如上所述地繼續(xù)。
[0216]返回步驟S271，如果讀請求存儲器塊的數(shù)據(jù)是使用第三寫模式WM3編程的，則方法前進(jìn)到步驟S275。
[0217]在步驟S275中，動態(tài)存取管理器330決定根據(jù)第三寫模式WM3編程的存儲器塊的讀偏置。動態(tài)存取管理器330可以選擇與第三寫模式WM3對應(yīng)的通過讀電壓VreadO和讀電壓集合(Vrd3_l、Vrd3_2、Vrd3_3)作為讀偏置。圖9中示出通過讀電壓VreadO和讀電壓集合(Vrd3_l、Vrd3_2、Vrd3_3)的示例。在決定讀偏置之后，方法前進(jìn)到步驟S276，并如上所述地繼續(xù)。
[0218]圖15是示出圖12的步驟S280的示例實施例的詳細(xì)流程圖。更具體地，圖12示出用于根據(jù)從主機(jī)100或上部軟件層提供的關(guān)于寫速度的指令來選擇寫模式WMi的方法S280ao
[0219]參照圖15，描述了當(dāng)由主機(jī)100指導(dǎo)寫速度時的寫模式設(shè)置方法的示例實施例。由于通過第三擦除模式EM3擦除的存儲器塊需要更嚴(yán)厲的控制以將存儲單元從擦除狀態(tài)E3編程到編程狀態(tài)，編程速度可能降低。另一方面，通過擦除模式EMO擦除的存儲單元的編程速度可能相對較高。
[0220]參照圖15，在步驟S281中，動態(tài)存取管理器330接收從主機(jī)100或上部軟件層提供的關(guān)于寫速度的指令。在一個示例中，存儲控制器210可從主機(jī)100的設(shè)備驅(qū)動器或應(yīng)用接收寫速度。動態(tài)存取管理器330可以識別寫速度的值。在一個示例中，可以使用“快”、“中等”、“慢”的寫速度。然而，本發(fā)明的概念不限于這些示例。
[0221]在步驟S282中，動態(tài)存取管理器330確定寫速度。
[0222]如果寫請求數(shù)據(jù)的寫速度對應(yīng)于“快”，則該方法進(jìn)行到步驟S283a。
[0223]在步驟S283a中，動態(tài)存取管理器330從存儲器塊當(dāng)中選擇具有小于最小或參考值的累積實際磨損CEW的存儲器塊?？梢栽诿繅K模式表344中存儲用于存儲器塊的累積實際磨損CEW。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起執(zhí)行。
[0224]在步驟S283b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EMO擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S283a和S283b的順序可以改變。
[0225]在步驟S283c中，動態(tài)存取管理器330將默認(rèn)寫模式WMO選擇為用于的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0226]返回步驟S282，如果寫請求數(shù)據(jù)的寫速度對應(yīng)于“中等”，則方法進(jìn)行到步驟S284a。
[0227]在步驟S284a中，動態(tài)存取管理器330根據(jù)存儲在每塊模式表344中的累積實際磨損CEW來從存儲器塊當(dāng)中選擇具有比最小或參考值更小的累積實際磨損CEW的存儲器塊。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起執(zhí)行。
[0228]在步驟S284b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EMl或者EM2擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S284a和S284b的順序可以改變。
[0229]在步驟S284c中，動態(tài)存取管理器330選擇寫模式WMl或WM2作為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0230]再次返回步驟S282，如果寫請求數(shù)據(jù)的寫速度對應(yīng)于“慢”，則方法進(jìn)行到步驟S285a0
[0231]在步驟S285a中，動態(tài)存取管理器330根據(jù)存儲在每塊模式表344中的累積實際磨損CEW來從存儲器塊當(dāng)中選擇具有比最小或參考值更小的累積實際磨損CEW的存儲器塊。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起執(zhí)行。
[0232]在步驟S285b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EM3擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S285a和S285b的順序可以改變。
[0233]在步驟S285c中，動態(tài)存取管理器330選擇寫模式WM3作為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0234]圖16是示意性地示出寫模式?jīng)Q定方法S280b的示例實施例的流程圖。圖16所示的方法中，動態(tài)存取管理器330根據(jù)主機(jī)100的寫請求之間的間隔來決定寫模式WMi。
[0235]參照圖16，描述了根據(jù)從主機(jī)100提供的寫請求之間的時間間隔來選擇寫模式的示例實施例。可以基于當(dāng)前的寫請求與前一寫請求之間的間隔、或當(dāng)前的寫請求與下一寫請求之間的間隔來決定寫請求之間的間隔。
[0236]參照圖16，在步驟S281中，動態(tài)存取管理器330確定從主機(jī)100提供的寫請求之間的時間間隔。例如，動態(tài)存取管理器330可以比較前一寫請求與當(dāng)前寫請求之間的時間間隔和參考間隔。替換地，動態(tài)存取管理器330可以基于從主機(jī)100提供的寫請求的輸入歷史來預(yù)測下一寫請求的輸入時間點(diǎn)。動態(tài)存取管理器330基于預(yù)測的寫請求與當(dāng)前寫請求之間的時間間隔來決定用于當(dāng)前的寫請求的寫模式。這里，使用“短”、“中等”、和“長”的時間間隔。然而，本發(fā)明的概念不限于這些示例。
[0237]在步驟S282中，動態(tài)存取管理器330確定時間間隔。如果時間間隔對應(yīng)于“短”，則方法進(jìn)行到步驟S283a。
[0238]在步驟S283a中，動態(tài)存取管理器330從存儲器塊當(dāng)中選擇具有小于最小或參考值的累積實際磨損CEW的存儲器塊?？梢栽诿繅K模式表344中存儲存儲器塊的累積實際磨損。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起執(zhí)行。
[0239]在步驟S283b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EMO擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S283a和S283b的順序可以改變。
[0240]在步驟S283c中，動態(tài)存取管理器330將默認(rèn)寫模式WMO選擇為用于所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。根據(jù)至少該示例實施例，如果預(yù)測的或檢測到的寫請求之間的時間間隔較短，則可以選擇默認(rèn)寫模式WMO從而以高速寫數(shù)據(jù)。
[0241]返回步驟S282，如果時間間隔對應(yīng)于“中等”，則方法進(jìn)行到步驟S284a。
[0242]在步驟S284a中，動態(tài)存取管理器330根據(jù)存儲在每塊模式表344中的累積實際磨損CEW從存儲器塊當(dāng)中選擇具有小于最小或參考值的累積實際磨損CEW的存儲器塊。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起來執(zhí)行。
[0243]在步驟S284b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EMl或者EM2擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S284a和S284b的順序可以改變。
[0244]在步驟S284c中，動態(tài)存取管理器330選擇寫模式WMl或WM2作為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0245]再次返回步驟S282，如果時間間隔對應(yīng)于“長”，則方法進(jìn)行到步驟S285a。
[0246]在步驟S285a中，動態(tài)存取管理器330根據(jù)存儲在每塊模式表344中的累積實際磨損CEW來從存儲器塊當(dāng)中選擇具有比最小或參考值更小的累積實際磨損CEW的存儲器塊。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起執(zhí)行。
[0247]在步驟S285b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EM3擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S285a和S285b的順序可以改變。
[0248]在步驟S285c中，動態(tài)存取管理器330選擇寫模式WM3作為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0249]根據(jù)至少該示例實施例，如果在預(yù)測的或檢測到的寫請求之間的時間間隔較長，則動態(tài)存取管理器330可以選擇寫模式WM3，其提供相對較慢的速度但是具有相對較高的可靠性。
[0250]圖17是示意性地示出寫模式?jīng)Q定方法S280c的另一示例實施例的流程圖。圖17中，動態(tài)存取管理器330基于由主機(jī)100請求的寫入數(shù)據(jù)的尺寸來決定寫模式WMi。
[0251]參照圖17，描述根據(jù)主機(jī)100請求的數(shù)據(jù)寫入的尺寸來決定寫模式的方法的示例實施例。在至少一些示例實施例中，可以利用數(shù)量為兩個或四個或更多的數(shù)據(jù)的尺寸來決定寫模式，并且寫模式的數(shù)量可以進(jìn)行各種改變。
[0252]在步驟S281中，動態(tài)存取管理器330檢測在主機(jī)100的請求下要寫入的數(shù)據(jù)的尺寸。例如，動態(tài)存取管理器330可以基于寫請求數(shù)據(jù)的邏輯地址來確定數(shù)據(jù)的尺寸。S卩，例如，動態(tài)存取管理器330可以基于數(shù)據(jù)的起始地址的扇區(qū)數(shù)來確定數(shù)據(jù)的尺寸。這里，使用“大”、“中等”、和“小”的數(shù)據(jù)尺寸。然而，本發(fā)明的概念不限于這些示例。
[0253]在步驟S282中，動態(tài)存取管理器確定數(shù)據(jù)的尺寸是否為“大、“中等”、或“小”。
[0254]如果數(shù)據(jù)的尺寸對應(yīng)于“大”，則方法進(jìn)行到步驟S283a。
[0255]在步驟S283a中，動態(tài)存取管理器330從存儲器塊當(dāng)中選擇具有小于最小或參考值的累積實際磨損CEW的存儲器塊。可以在每塊模式表344中存儲存儲器塊的累積實際磨損。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起來執(zhí)行。
[0256]在步驟S283b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EMO擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S283a和S283b的順序可以改變。
[0257]在步驟S283c中，動態(tài)存取管理器330選擇默認(rèn)寫模式WMO作為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0258]根據(jù)至少該示例實施例，如果數(shù)據(jù)的尺寸大于參考值，則動態(tài)存取管理器330可以選擇其中以高速寫數(shù)據(jù)的默認(rèn)寫模式WMO以在超時間隔內(nèi)結(jié)束寫操作。
[0259]返回步驟S282，如果數(shù)據(jù)的尺寸對應(yīng)于“中等”，則方法進(jìn)行到步驟S284a。
[0260]在步驟S284a中，動態(tài)存取管理器330根據(jù)存儲在每塊模式表344中的累積實際磨損CEW從存儲器塊當(dāng)中選擇具有小于最小或參考值的累積實際磨損CEW的存儲器塊。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起來執(zhí)行。
[0261]在步驟S284b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EMl或者EM2擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S284a和S284b的順序可以改變。
[0262]在步驟S284c中，動態(tài)存取管理器330選擇寫模式WMl或WM2作為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0263]返回步驟S282，如果數(shù)據(jù)的尺寸對應(yīng)于“小”，則方法進(jìn)行到步驟S285a。
[0264]在步驟S285a中，動態(tài)存取管理器330根據(jù)存儲在每塊模式表344中的累積實際磨損CEW來從存儲器塊當(dāng)中選擇具有比最小或參考值更小的累積實際磨損CEW的存儲器塊。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起執(zhí)行。
[0265]在步驟S285b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EM3擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S285a和S285b的順序可以改變。
[0266]在步驟S285c中，動態(tài)存取管理器330選擇寫模式WM3作為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0267]根據(jù)至少該示例實施例，如果數(shù)據(jù)的尺寸比參考值小，則動態(tài)存取管理器330可以選擇寫模式WM3，其提供相對較慢的速度，但是具有相對較高的可靠性。
[0268]圖18是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的寫模式?jīng)Q定方法S280d的流程圖。圖18所示的示例實施例中，動態(tài)存取管理器330基于在寫請求中提供的邏輯地址(LBA、nSC)來決定寫請求數(shù)據(jù)的寫模式。
[0269]參照圖18，描述了其中根據(jù)由主機(jī)100請求的數(shù)據(jù)寫入的樣式來選擇寫模式的示例實施例。這里，可以將其中以相對較高的速度寫數(shù)據(jù)的默認(rèn)寫模式WMO分配給具有依次寫樣式的數(shù)據(jù)，并且可以將其中以相對較慢的速度寫數(shù)據(jù)的寫模式WM3分配給具有隨機(jī)寫樣式的數(shù)據(jù)。然而，不難理解，可以將寫模式WM3分配給具有連續(xù)寫樣式的數(shù)據(jù)，并且可以將默認(rèn)寫模式WMO分配給具有隨機(jī)寫樣式的數(shù)據(jù)。描述了其中基于邏輯地址(LBA、nSC)來確定寫樣式的示例實施例。然而，不難理解，可以通過各種算法來確定寫模式。
[0270]參照圖18，在步驟S281中，動態(tài)存取管理器330從主機(jī)100接收對應(yīng)于寫請求的邏輯地址(LBA、nSC)。
[0271]在步驟S282中，動態(tài)存取管理器330檢測用于基于邏輯地址(LBA、nSC)的寫請求數(shù)據(jù)的寫模式。
[0272]在步驟S283中，動態(tài)存取管理器330基于寫請求數(shù)據(jù)的地址來確定寫請求數(shù)據(jù)的所檢測的寫樣式是對應(yīng)于依次寫樣式還是隨機(jī)寫樣式。
[0273]如果寫請求數(shù)據(jù)的所檢測的寫模式對應(yīng)于依次寫樣式，則方法進(jìn)行到步驟S284a。
[0274]在步驟S284a中，動態(tài)存取管理器330從存儲器塊當(dāng)中選擇具有小于最小或參考值的累積實際磨損CEW的存儲器塊?？梢栽诿繅K模式表344中存儲存儲器塊的累積實際磨損CEW。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起執(zhí)行。
[0275]在步驟S284b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EMO擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S283a和S283b的順序可以改變。
[0276]在步驟S284c中，動態(tài)存取管理器330選擇寫模式WMO作為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0277]根據(jù)至少該示例實施例，如果寫請求數(shù)據(jù)的所檢測的寫樣式對應(yīng)于依次寫樣式，則可以選擇默認(rèn)寫模式WM0，其中以相對較高的速度寫數(shù)據(jù)，以在超時間隔內(nèi)結(jié)束寫操作。
[0278]返回步驟S283，如果寫請求數(shù)據(jù)的所檢測的寫樣式對應(yīng)于隨機(jī)寫樣式，則方法進(jìn)行到步驟S285a。
[0279]在步驟S285a中，動態(tài)存取管理器330根據(jù)存儲在每塊模式表344中的累積實際磨損CEW來從存儲器塊當(dāng)中選擇具有比最小或參考值更小的累積實際磨損CEW的存儲器塊。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起執(zhí)行。
[0280]在步驟S285b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EM3擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S285a和S285b的順序可以改變。
[0281]在步驟S285c中，動態(tài)存取管理器330選擇寫模式WM3作為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0282]根據(jù)至少該示例實施例，如果寫請求數(shù)據(jù)的所檢測的寫樣式對應(yīng)于隨機(jī)寫樣式，則動態(tài)存取管理器330可以選擇寫模式WM3，其提供相對較慢的速度但具有相對較高的可靠性。
[0283]圖19是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的寫模式?jīng)Q定方法S280e的流程圖。圖19所示的示例實施例中，動態(tài)存取管理器330基于空閑塊的數(shù)量來決定寫請求數(shù)據(jù)的寫樣式。
[0284]參照圖19，描述基于空閑塊的數(shù)量FBN來決定寫模式的方法。根據(jù)至少該示例實施例，當(dāng)空閑塊的數(shù)量FBN不足時，選擇相對較快的寫模式以引致相對快速的合并操作。在另一個示例中，當(dāng)空閑塊的數(shù)量FBN不足時，可以以后臺方式執(zhí)行合并操作，并且可以選擇相對緩慢的寫模式。
[0285]參照圖19，在步驟S281中，動態(tài)存取管理器330檢查其中將要寫入與來自主機(jī)100的寫請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)的空閑塊的數(shù)量FBN。寫請求數(shù)據(jù)可以被存儲在從空閑塊當(dāng)中選擇的日志塊中。如果空閑塊的數(shù)量FBN足夠，則產(chǎn)生的空閑塊的操作可能是不必要的。另一方面，如果空閑塊的數(shù)量FBN不足，則可以執(zhí)行產(chǎn)生空閑塊的操作。當(dāng)空閑塊的數(shù)量FBN不足時，根據(jù)至少一些示例實施例的動態(tài)存取管理器330可以支持高速寫模式，以使得稍后將要執(zhí)行的合并操作被向前移動。動態(tài)存取管理器330可以通過搜索地址映射表342來檢查空閑塊的數(shù)量FBN。
[0286]在步驟S282a中，動態(tài)存取管理器330確定空閑塊的數(shù)量FBN是否小于或等于第一閾值TH1。如果空閑塊的數(shù)量FBN小于或等于第一閾值TH1，則方法進(jìn)行到步驟S282b。
[0287]在步驟S282b中，動態(tài)存取管理器330選擇默認(rèn)寫模式WMO作為用于所選擇的存儲器塊的寫模式。
[0288]在步驟S286中，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0289]返回步驟S282a，如果空閑塊的數(shù)量FBN大于第一閾值TH1，則方法進(jìn)行到步驟S283a0
[0290]在步驟S283a中，動態(tài)存取管理器330確定空閑塊的數(shù)量FBN是否大于第一閾值THl但是小于或等于第二閾值TH2。如果空閑塊的數(shù)量FBN大于第一閾值THl但是小于或等于第二閾值TH2，則方法進(jìn)行到步驟S283b。
[0291]在步驟S283b中，動態(tài)存取管理器330選擇第一寫模式WMl作為用于所選擇的存儲器塊的寫模式。方法然后前進(jìn)到步驟S286，并如上所述繼續(xù)。
[0292]返回步驟S283a，如果空閑塊的數(shù)量FBN超過第二閾值TH2，則方法進(jìn)行到步驟S284a。
[0293]在步驟S284a中，動態(tài)存取管理器330確定空閑塊的數(shù)量FBN是否大于第二閾值TH2但是小于或等于第三閾值TH3。
[0294]如果空閑塊的數(shù)量FBN大于第二閾值但是小于或等于第三閾值TH3，則方法進(jìn)行到步驟S284b。
[0295]在步驟S284b中，動態(tài)存取管理器330選擇第二寫模式WM2作為用于所選擇的存儲器塊的寫模式。方法然后前進(jìn)到步驟S286，并如上所述繼續(xù)。
[0296]返回步驟S284a，如果空閑塊的數(shù)量FBN大于第三閾值TH3，則方法前進(jìn)到步驟S285。
[0297]在步驟S285中，動態(tài)存取管理器330選擇第三寫模式WM3作為用于所選擇的存儲器塊的寫模式。方法然后前進(jìn)到步驟S286，并如上所述繼續(xù)。
[0298]圖20是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的寫模式?jīng)Q定方法S280F的流程圖。根據(jù)圖20所示的示例實施例，應(yīng)寫請求，動態(tài)存取管理器330基于來自主機(jī)100的操作模式指令來決定寫請求數(shù)據(jù)的寫樣式。
[0299]參照圖20，描述了其中根據(jù)關(guān)于由主機(jī)100請求的數(shù)據(jù)寫入的操作模式是否對應(yīng)于后臺操作來決定寫模式的示例實施例。這里，可以將后臺操作中的寫請求數(shù)據(jù)的寫速度設(shè)置為相對較低的速度。
[0300]參照圖20，在步驟S281中，在從主機(jī)100接收寫請求之后，動態(tài)存取管理器330接收對應(yīng)于寫請求的操作模式指令。
[0301]在步驟S282中，動態(tài)存取管理器330確定操作模式是否對應(yīng)于后臺操作。如果操作模式不對應(yīng)于后臺運(yùn)行，則方法進(jìn)行到步驟S283a。
[0302]在步驟S283a，動態(tài)存取管理器330從存儲器塊當(dāng)中選擇具有小于最小或參考值的累積實際磨損CEW的存儲器塊。可以在每塊模式表344中存儲存儲器塊的累積實際磨損。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —致地執(zhí)行。
[0303]在步驟S283b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EMO擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S283a和S283b的順序可以改變。
[0304]在步驟S283c中，動態(tài)存取管理器330將默認(rèn)寫模式WMO選擇為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0305]根據(jù)至少該示例實施例，當(dāng)操作模式不對應(yīng)于后臺操作時，可以選擇默認(rèn)寫模式WM0，其以相對較高的速度寫數(shù)據(jù)，以在超時間隔內(nèi)結(jié)束寫操作。
[0306]返回步驟S282，如果操作模式對應(yīng)于后臺操作，則方法進(jìn)行到步驟S284a。
[0307]在步驟S284a中，動態(tài)存取管理器330根據(jù)存儲在每塊模式表344中的累積實際磨損CEW從存儲器塊當(dāng)中選擇具有小于最小或參考值的累積實際磨損CEW的存儲器塊。這樣的選擇可以與磨損均衡器320 —起來執(zhí)行。
[0308]在步驟S284b中，動態(tài)存取管理器330從基于累積實際磨損CEW選擇的存儲器塊當(dāng)中選擇根據(jù)擦除模式EM3擦除的存儲器塊。在示例實施例中，步驟S285a和S285b的順序可以改變。
[0309]在步驟S284c中，動態(tài)存取管理器330選擇寫模式WM3作為所選擇的存儲器塊的寫模式。動態(tài)存取管理器330然后向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0310]根據(jù)至少該示例實施例，如果操作模式對應(yīng)于后臺操作，則動態(tài)存取管理器330可以選擇寫模式WM3，其提供相對較慢的速度，但是具有相對較高的可靠性。
[0311]圖21是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的寫模式?jīng)Q定方法S280g的流程圖。圖21所示的示例實施例中，動態(tài)存取管理器330根據(jù)在存儲控制器210的內(nèi)部或外部提供的寫緩沖器的狀態(tài)來決定寫模式。
[0312]如果空比率ER相對較高，則可以選擇支持相對較低速度的寫模式，因為在寫緩沖器中累積的數(shù)據(jù)量相對較小。如果空比率ER低，則可以選擇支持相對較高速度的寫模式，因為在寫緩沖器中累積的數(shù)據(jù)量相對較大。
[0313]參照圖21，在步驟S281中，動態(tài)存取管理器330檢查在其中存儲寫請求數(shù)據(jù)的寫緩沖區(qū)的空比率ER。
[0314]在步驟S282a中，動態(tài)存取管理器330確定空比率ER是否小于或等于第一閾值ΤΗ0。如果空比率ER小于或等于第一閾值ΤΗ0，則方法進(jìn)行到步驟S282b。
[0315]在步驟S282b中，動態(tài)存取管理器330選擇默認(rèn)寫模式WMO作為用于所選擇的存儲器塊的寫模式。
[0316]在步驟S286中，動態(tài)存取管理器330向非易失性存儲器設(shè)備230發(fā)出用于設(shè)置所選擇的存儲器塊的寫偏置的命令和/或控制信號。
[0317]返回步驟S282a，如果空比率ER大于第一閾值ΤΗ0，則方法進(jìn)行到步驟S283a。
[0318]在步驟S283a中，動態(tài)存取管理器330確定空比率ER是否大于第一閾值THO但是小于或等于第二閾值THl。如果空比率ER大于第一閾值THO但是小于或等于第二閾值THl，則方法進(jìn)行到步驟S283b。
[0319]在步驟S283b中，動態(tài)存取管理器330選擇第一寫模式WMl作為用于所選擇的存儲器塊的寫模式。方法然后前進(jìn)到步驟S286，并如上所述繼續(xù)。
[0320]返回步驟S283a，如果空比率ER大于第二閾值THl，則方法進(jìn)行到步驟S284a。
[0321]在步驟S284a中，動態(tài)存取管理器330確定空比率ER是否大于第二閾值THl但是小于或等于第三閾值TH2。如果空比率ER小于或等于第三閾值TH2，則方法進(jìn)行到步驟S284b。
[0322]在步驟S284b中，動態(tài)存取管理器330選擇第二寫模式WM2作為用于選擇的存儲器塊的寫模式。方法然后前進(jìn)到步驟S286，并如上所述地繼續(xù)。
[0323]返回步驟S284a，如果空比率ER大于第三閾值TH2，則方法前進(jìn)到步驟S285。
[0324]在步驟S285中，動態(tài)存取管理器330選擇第三寫模式WM3作為用于選擇的存儲器塊的寫模式。方法然后前進(jìn)到步驟S286，并如上所述地繼續(xù)。
[0325]圖22是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的存儲器系統(tǒng)的框圖。
[0326]參照圖22，存儲器系統(tǒng)400包括存儲器控制器410和非易失性存儲器設(shè)備420。根據(jù)至少該示例實施例，存儲器系統(tǒng)400被配置為使得在非易失性存儲器設(shè)備420的特定區(qū)域中存儲包括寫模式WMi的存取模式信息AMI。
[0327]在示例操作中，存儲器控制器410響應(yīng)于主機(jī)的請求而控制非易失性存儲器設(shè)備420。存儲器控制器410提供主機(jī)與非易失性存儲器設(shè)備420之間的接口。響應(yīng)于主機(jī)請求，存儲器控制器410根據(jù)各種存取模式來存取非易失性存儲器設(shè)備420的所選擇的存儲器塊。
[0328]存儲器控制器410響應(yīng)于來自主機(jī)的存取請求而讀取存儲在所選擇的存儲器塊BLKj的特定區(qū)域中的寫模式WMi。存儲器控制器410可以基于讀取的寫模式WMi來存取所選擇的存儲器塊。用于基于寫模式WMi來控制動態(tài)存取的諸如動態(tài)存取管理器425的軟件模塊可以被包括在存儲器控制器410中。在一個示例中，動態(tài)存取管理器415可以基于寫模式WMi以及存儲器控制器410的閃存轉(zhuǎn)換層FTL來控制存取操作。
[0329]根據(jù)至少圖22所示的示例實施例，存儲器控制器410可以基于寫模式WMi來決定所選擇的存儲器塊的存取偏置。在一個示例中，存儲器控制器410可以基于寫模式WMi來決定所選擇的存儲器塊的擦除電壓、擦除驗證電壓、編程電壓、編程驗證電壓、通過讀電壓、讀電壓等。
[0330]存儲器控制器410控制非易失性存儲器設(shè)備420根據(jù)所決定的存取偏置來調(diào)整DC電平，并執(zhí)行由主機(jī)請求的或在內(nèi)部確定的存取操作。
[0331]非易失性存儲器設(shè)備420根據(jù)存儲器控制器410的控制來執(zhí)行擦除操作、讀操作、和寫操作。
[0332]圖22所示的示例實施例中，非易失性存儲器設(shè)備420包括多個存儲器塊BLKl到BLKi，其中每個存儲器塊具有排列成行和列的多個存儲單元。存儲器塊BLKl到BLKi的每一個可以形成擦除單元。寫模式WMi可以被存儲在存儲器塊BLKl到BLKi的每一個的特定區(qū)域中。在一個示例中，非易失性存儲器設(shè)備420可以是NAND閃速存儲器。然而，本發(fā)明的概念不限于該示例。例如，非易失性存儲器設(shè)備420可以由PRAM、MRAM、ReRAM、FRAM、NOR閃速存儲器等形成。
[0333]如果接收到來自主機(jī)的存取請求，則動態(tài)存取管理器415可以讀取所選擇的存儲器塊的寫模式WMi。然后動態(tài)存取管理器415可以基于所讀取的寫模式WMi來執(zhí)行所選擇的存儲器塊的讀/寫/擦除操作。
[0334]圖23是示意性地示出圖22的非易失性存儲器設(shè)備的存儲器塊的示例實施例的框圖。圖23所示的示例實施例中，存取模式信息AMI被存儲在非易失性存儲器設(shè)備420的存儲器塊BLKl的特定區(qū)域中。
[0335]如圖23所示，存儲器塊BLKl由多個頁區(qū)域形成。每個頁區(qū)域可以是通過編程操作同時和/或并發(fā)地寫入數(shù)據(jù)的單位。存儲器塊BLKl的存取模式信息AMI被存儲在多個頁區(qū)域中的至少一個中。存取模式信息的AMI可以包括寫模式421a、擦除模式421b、和讀增強(qiáng)寫模式421c。
[0336]在示例操作中，當(dāng)存取請求是在內(nèi)部產(chǎn)生或從主機(jī)接收時，存儲器控制器410從與存取請求對應(yīng)的所選擇的存儲器塊讀取存取模式信息AMI。存儲器控制器410基于讀取的存取模式信息AMI，決定用于所選擇的存儲器塊的寫模式、讀模式、和擦除模式中的至少一個。存儲器控制器410隨后控制非易失性存儲器設(shè)備420以調(diào)節(jié)用于執(zhí)行所決定的模式的DC電平。然后，存儲器控制器410可以使用調(diào)節(jié)的DC電平條件來執(zhí)行對于所選擇的存儲器塊的存取操作。該情況下，可以在將數(shù)據(jù)寫入所選擇的存儲器塊中時產(chǎn)生存取模式信息AMI，并且與元數(shù)據(jù)一起編程。
[0337]參照圖22和23，描述了其中將存取模式信息AMI嵌入每個存儲器塊中的示例實施例。然而，可以在特定的存儲器塊中編程和管理各個存儲器塊的存取模式信息AMI。
[0338]圖24是示意性地示出基于嵌入存取模式信息來控制非易失性存儲器設(shè)備的方法的示例實施例的流程圖。將參考圖22和23中所示的存儲器系統(tǒng)來描述圖24所示的示例實施例。
[0339]根據(jù)圖24所示的示例實施例，動態(tài)存取管理器415響應(yīng)于存取請求而讀取非易失性存儲器設(shè)備420的嵌入存取模式信息AMI。動態(tài)存取管理器415基于存取模式信息AMI來確定所選擇的存儲器區(qū)域的存取偏置?？梢皂憫?yīng)于由主機(jī)或在內(nèi)部產(chǎn)生的存取請求而發(fā)起根據(jù)至少一些示例實施例的存取控制操作。
[0340]根據(jù)圖24，描述了基于嵌入在非易失性存儲器設(shè)備420的特定區(qū)域中的存取模式信息AMI的存取方法的示例實施例。雖然執(zhí)行讀操作以讀取存取模式信息AMI，但是可以應(yīng)用能夠通過這樣的設(shè)置來延長存儲器壽命的各種存儲器管理方法。
[0341 ] 參照圖24，在步驟S310中，存儲器控制器410接收存取請求。該示例中，存取請求可以是由主機(jī)或在內(nèi)部產(chǎn)生的存取請求。
[0342]在步驟S320中，動態(tài)存取管理器415響應(yīng)于輸入存取請求而從非易失性存儲器設(shè)備420讀取存取模式信息AMI。根據(jù)存取請求，存儲器控制器410存取所選擇的存儲器塊，以讀取包括存取模式信息AMI的頁區(qū)域。動態(tài)存取管理器415檢測讀取數(shù)據(jù)的存取模式信息 AMI ο
[0343]在步驟S330中，動態(tài)存取管理器415確定輸入存取請求的類型。
[0344]如果輸入存取請求對應(yīng)于讀請求，則方法進(jìn)行到步驟S340。
[0345]在步驟S340中，動態(tài)存取管理器415檢查所選擇的存儲器塊的讀取的存取模式信息AMI。該操作可以是用于確定用于讀取存儲在所選擇的存儲器塊中的數(shù)據(jù)的讀取偏置的操作。
[0346]在步驟S341中，動態(tài)存取管理器415確定讀請求存儲器塊是否包括根據(jù)讀增強(qiáng)寫模式REWM寫入的數(shù)據(jù)。
[0347]如果讀請求存儲器塊包括根據(jù)讀增強(qiáng)寫模式REWM寫入的數(shù)據(jù)，則方法前進(jìn)到步驟 S342。
[0348]在步驟S342中，動態(tài)存取管理器415根據(jù)讀增強(qiáng)模式讀取所選擇的存儲器塊。該情況下，動態(tài)存取管理器415向非易失性存儲器設(shè)備420發(fā)出用于設(shè)置比默認(rèn)讀模式更低的通過讀電壓Vreadi (i>0)和讀電壓集合Vrd_i的命令集合和/或控制信號集合。非易失性存儲器設(shè)備420可以將DC電平設(shè)置為通過讀電壓Vreadi’和讀電壓集合Vrdi’ _j (J =1、2、3)，對應(yīng)于從參考圖10描述的多個讀增強(qiáng)寫模式中選擇的一個。非易失性存儲器設(shè)備420基于所確定的DC電平來感測和輸出所選擇的存儲器區(qū)域的數(shù)據(jù)。
[0349]返回步驟S341，如果讀請求存儲器塊不包括根據(jù)讀增強(qiáng)寫模式REWM寫入的數(shù)據(jù)，則方法前進(jìn)到步驟S343。
[0350]在步驟S343中，動態(tài)存取管理器415向非易失性存儲器設(shè)備420發(fā)出讀命令和/或控制信號。由于所選擇的存儲器塊根據(jù)寫模式WMi編程，所以非易失性存儲器設(shè)備420對應(yīng)于寫模式WMi來設(shè)置讀偏置。因此，動態(tài)存取管理器415向非易失性存儲器設(shè)備420發(fā)出用于設(shè)置讀電壓集合Vrdi_j(j = 1、2、3)的命令集合和/或控制信號集合。非易失性存儲器設(shè)備420可以將DC電平設(shè)置為如上參考圖9所述的通過讀電壓VreadO和讀電壓集合Vrdi_j。非易失性存儲器設(shè)備420根據(jù)所決定的DC電平來感測和輸出所選擇的存儲器區(qū)域的數(shù)據(jù)。
[0351]再次返回步驟S330，如果輸入存取請求對應(yīng)于擦除請求，則方法前進(jìn)到步驟S350。
[0352]在步驟S350中，動態(tài)存取管理器415決定所選擇的存儲器塊的擦除偏置。動態(tài)存取管理器415可以基于讀存取模式信息的AMI的擦除模式EM來決定擦除偏置(Vers、Vevf)。替換地，動態(tài)存取管理器415可以基于讀取的存取模式信息AMI的累積實際磨損CEW來決定擦除偏置。
[0353]在步驟S351中，動態(tài)存取管理器向非易失性存儲器設(shè)備420發(fā)出關(guān)于所選擇的存儲器塊的擦除命令和/或控制。非易失性存儲器設(shè)備420設(shè)置與所決定的擦除模式Emi對應(yīng)的DC電平，以使得根據(jù)所決定的擦除模式EMi來擦除所選擇的存儲器塊。因此，動態(tài)存取管理器415向非易失性存儲器設(shè)備420提供用于調(diào)整與擦除模式Emi對應(yīng)的DC電平的控制信號。非易失性存儲器設(shè)備420可以被設(shè)置為如上參照圖7所述的擦除偏置。非易失性存儲器設(shè)備420基于所設(shè)置的擦除偏置來擦除所選擇的存儲器塊。
[0354]再次返回步驟S330，如果輸入存取請求對應(yīng)于寫請求，則方法前進(jìn)到步驟S360。
[0355]在步驟S360中，動態(tài)存取管理器415決定所選擇的存儲器塊的寫模式WM。動態(tài)存取管理器415可以基于讀存取模式信息AMI的寫模式WM來決定編程電壓Vpgm和驗證電壓集合VvfU。
[0356]在步驟S361中，動態(tài)存取管理器向非易失性存儲器設(shè)備420發(fā)出關(guān)于所選擇的存儲器塊的寫命令和/或控制信號。非易失性存儲器設(shè)備420設(shè)置與所決定的寫模式WMi對應(yīng)的DC電平，以使得根據(jù)所決定的寫模式WMi在所選擇的存儲器塊中編程寫請求數(shù)據(jù)。因此，動態(tài)存取管理器415向非易失性存儲器設(shè)備420提供用于調(diào)節(jié)與寫模式WMi對應(yīng)的DC電平的控制信號。非易失性存儲器設(shè)備420可以被設(shè)置為參考圖9或10所述的寫偏置。非易失性存儲器設(shè)備420基于設(shè)置的寫偏置來編程所選擇的存儲器塊。
[0357]圖25A和25B是示意性地示出用于應(yīng)用本發(fā)明概念的示例實施例的軟件層處的接口方法的圖。
[0358]參照圖25A，存儲器控制器520提供主機(jī)510與非易失性存儲器設(shè)備530之間的接口。為了提供主機(jī)510與非易失性存儲器設(shè)備530之間的接口，存儲器控制器520的軟件層包括:主機(jī)接口層522 ;閃存轉(zhuǎn)換層(FTL)和動態(tài)存取(DA)管理器524 ;以及閃存接口層526。
[0359]主機(jī)接口層522控制存儲器控制器520的內(nèi)部高速緩存功能。主機(jī)接口層522解碼請求，諸如從主機(jī)510提供的讀或?qū)懻埱?。主機(jī)接口層522監(jiān)視和/或預(yù)測從主機(jī)510提供的請求之間的間隔。因此,主機(jī)接口層522確定來自主機(jī)510的請求的屬性，并把所確定的屬性傳送到閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器524中。
[0360]閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器524基于從主機(jī)接口層522提供的請求的屬性來選擇非易失性存儲器設(shè)備530的存取模式AM(例如，寫模式、讀模式、和擦除模式中的一個)。閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器524向閃存接口層526提供所選擇的存取模式AM。閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器524可以支持磨損均衡和垃圾收集。
[0361]閃存接口層526執(zhí)行存儲器控制器520與非易失性存儲器設(shè)備530之間的接口操作的低等級操作。例如，閃存接口層526可以包括:用于控制非易失性存儲器530的硬件的低等級驅(qū)動器；用于校正從非易失性存儲器設(shè)備530讀取的數(shù)據(jù)的錯誤的糾錯代碼；壞塊管理等。閃存接口層526根據(jù)閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器524的控制來控制非易失性存儲器設(shè)備530。
[0362]閃存接口層526根據(jù)閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器524的指令來改變非易失性存儲器設(shè)備530的存取模式AM的設(shè)置，以控制非易失性存儲器設(shè)備530。例如，閃存接口層526可以控制非易失性存儲器設(shè)備530，以使得根據(jù)參考圖7中描述的擦除模式中的一種來執(zhí)行非易失性存儲器設(shè)備530的擦除操作。閃存接口層526可以根據(jù)各種偏置條件來設(shè)置非易失性存儲器設(shè)備530以執(zhí)行寫模式和讀模式?？梢酝ㄟ^控制信號來執(zhí)行偏置設(shè)置。
[0363]參照圖25B，存儲器控制器620提供在主機(jī)610與非易失性存儲器設(shè)備630之間的接口。為了提供主機(jī)610與非易失性存儲器設(shè)備630之間的接口，存儲器控制器620的軟件層包括:主機(jī)接口層622 ;閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器624 ;以及閃存接口層626。
[0364]該示例中，主機(jī)610可以包括諸如應(yīng)用的軟件、文件系統(tǒng)、和設(shè)備驅(qū)動器。主機(jī)610決定非易失性存儲器設(shè)備630的存取模式，并且提供存取模式AM到存儲器控制器620。存取模式AM可以包括寫速度、寫樣式、讀模式、讀增強(qiáng)模式等。
[0365]主機(jī)接口層622解碼來自主機(jī)610的存取模式AM，并且將解碼的結(jié)果傳送到閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器624。閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器624基于從主機(jī)接口層622提供的存取模式AM來選擇非易失性存儲器設(shè)備630的存取模式(例如，寫模式、讀模式、和擦除模式中的一個)。閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器624將存取模式AM傳送到閃存接口層626。
[0366]閃存接口層626執(zhí)行存儲器控制器620與非易失性存儲器設(shè)備630之間的接口操作的低等級操作。例如，閃存接口層626可以包括:用于控制非易失性存儲器630的硬件的低等級驅(qū)動器；用于校正從非易失性存儲器設(shè)備630讀取的數(shù)據(jù)的錯誤的糾錯代碼；壞塊管理等。閃存接口層626根據(jù)閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器624的控制來控制非易失性存儲器設(shè)備630。
[0367]例如，閃存接口層626根據(jù)閃存轉(zhuǎn)換層和動態(tài)存取管理器624的指令來改變非易失性存儲器設(shè)備630的存取模式AM的設(shè)置。例如，閃存接口層626可以控制非易失性存儲器設(shè)備630，以使得根據(jù)參考圖7中描述的擦除模式中的一種來執(zhí)行非易失性存儲器設(shè)備630的擦除操作。在另一示例中，閃存接口層626可以根據(jù)各種偏置條件來設(shè)置非易失性存儲器設(shè)備630以執(zhí)行寫模式和讀模式?？梢酝ㄟ^控制信號來執(zhí)行偏置設(shè)置。
[0368]圖26是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的存儲器系統(tǒng)的框圖。
[0369]參照圖26，存儲器系統(tǒng)700包括存儲器控制器710和非易失性存儲器設(shè)備720。存儲器系統(tǒng)700的存儲器控制器710包括每塊模式表717。存儲器系統(tǒng)700可以在非易失性存儲器設(shè)備720的特定區(qū)域中形成每塊模式表717和包括寫模式WMi的嵌入存取模式信息AM10
[0370]存儲器控制器710響應(yīng)于來自主機(jī)的請求而控制非易失性存儲器設(shè)備720。當(dāng)從主機(jī)提供存取請求時，存儲器控制器710根據(jù)寫模式WMi來存取所選擇的存儲器塊BLKj。這里，包括寫模式WMi的存取模式信息AMI被存儲在每塊模式表717中。動態(tài)存取管理器715與存儲器控制器710的閃存轉(zhuǎn)換層一起來基于寫模式WMi控制存取操作。在突然斷電時，存儲器控制器710讀取存儲在非易失性存儲器設(shè)備720中的存取模式信息AMI，以恢復(fù)每塊模式表717。該情況下，存儲器控制器710可以基于存儲在非易失性存儲器設(shè)備720中的存取模式信息AMI來重建每塊模式表717。
[0371]圖27是示意性地示出當(dāng)發(fā)生突然斷電時圖26的存儲器系統(tǒng)的恢復(fù)方法的示例實施例的流程圖。根據(jù)圖27所示的示例實施例，可以基于嵌入存取模式信息AMI恢復(fù)存儲單元的寫模式、擦除模式、實際磨損、累積實際磨損等。
[0372]參照圖27，在步驟S410中，存儲器系統(tǒng)700從主機(jī)接收突然斷電(SPO)恢復(fù)請求。
[0373]在步驟S420中，動態(tài)存取管理器715從非易失性存儲器設(shè)備720讀取與存取單元(例如，存儲器塊單元、芯片單元、超級塊單元等)對應(yīng)的存取模式信息AMI。
[0374]在步驟S430中，存儲器控制器710使用來自非易失性存儲器設(shè)備720的讀取的存取模式信息AMI來重新組成每塊模式表717。
[0375]圖28是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一示例實施例的存儲器系統(tǒng)的框圖。
[0376]參照圖28，存儲器系統(tǒng)800包括存儲器控制器810和非易失性存儲器設(shè)備820。非易失性存儲器設(shè)備820可以由包括多個芯片的多芯片封裝形成。
[0377]存儲器控制器810包括動態(tài)存取管理器815。動態(tài)存取管理器815不同地設(shè)置芯片的存取偏置。例如，動態(tài)存取管理器815可以將存儲器芯片822設(shè)置為默認(rèn)寫模式WM0，動態(tài)存取管理器815可以將存儲器芯片824設(shè)置為第一寫模式WMl，動態(tài)存取管理器815可以將存儲器芯片826設(shè)置為第二寫模式WM2，并且動態(tài)存取管理器815可以將存儲器芯片828設(shè)置為第三寫模式WM3。
[0378]如果默認(rèn)寫模式WMO被分配給特定數(shù)據(jù)，則動態(tài)存取管理器815可以使用包括在存儲器芯片822中的存儲器塊作為空閑塊。如果數(shù)據(jù)是根據(jù)第二寫模式WM2寫入的，則動態(tài)存取管理器815可以使用包括在存儲器芯片826中的存儲器塊作為空閑塊。
[0379]圖28所示的示例實施例中，動態(tài)存取管理器815可以以芯片為單位執(zhí)行磨損均衡操作。如果施加到特定存儲器芯片的存儲器塊的壓力等級相對較高，則可以將存取偏置切換到第三寫模式WM3，其中壓力等級相對較低。
[0380]圖29是示意性地示出與圖28中所示的存儲器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)寫入方法的示例實施例的流程圖。根據(jù)圖29中所示的示例實施例，可以以存儲器芯片為單位根據(jù)寫請求數(shù)據(jù)的寫模式WMi來執(zhí)行存取操作。
[0381]參照圖29，在步驟S510中，動態(tài)存取管理器815決定寫請求數(shù)據(jù)的寫模式。這里，寫模式WMi以與參考本發(fā)明概念的其他不例實施例來描述的相同或者基本相同的方式來決定，因此，將省略其描述。
[0382]在步驟S520中，動態(tài)存取管理器815檢測寫模式WMi的等級或類型。
[0383]如果寫請求數(shù)據(jù)對應(yīng)于默認(rèn)寫模式WM0，則方法進(jìn)行到步驟S530。
[0384]在步驟S530中，動態(tài)存取管理器815選擇存儲器芯片822中的存儲器塊作為將要在其中對寫請求數(shù)據(jù)進(jìn)行編程的空閑塊。存儲器芯片822可以以這樣的狀態(tài)存在，其中存儲器芯片822的寫偏置被事先設(shè)置為對應(yīng)于默認(rèn)寫模式WMO的值。
[0385]在步驟S570中，存儲器控制器810向所選擇的存儲器芯片提供寫請求數(shù)據(jù)和寫入命令。寫請求數(shù)據(jù)然后被寫入到被選擇為空閑塊的存儲器塊。
[0386]返回步驟S520，如果寫請求數(shù)據(jù)對應(yīng)于第一寫模式WM1，則方法進(jìn)行到步驟S540。
[0387]在步驟S540中，動態(tài)存取管理器815選擇存儲器芯片824中的存儲器塊作為將要在其中對寫請求數(shù)據(jù)進(jìn)行編程的空閑塊。存儲器芯片824可以以這樣的狀態(tài)存在，其中存儲器芯片824的寫偏置被事先設(shè)置為對應(yīng)于第一寫模式WMl的值。方法然后前進(jìn)到步驟S570,并如上所述地繼續(xù)。
[0388]再次返回步驟S520，如果寫請求數(shù)據(jù)對應(yīng)于第二寫模式麗2，則方法前進(jìn)到步驟S550。
[0389]在步驟S550中，動態(tài)存取管理器815選擇存儲器芯片826中的存儲器塊作為將要在其中對寫請求數(shù)據(jù)進(jìn)行編程的空閑塊。存儲器芯片826可以以這樣的狀態(tài)存在，其中存儲器芯片826的寫偏置被事先設(shè)置為對應(yīng)于第二寫模式WM2的值。方法然后前進(jìn)到步驟S570,并如上所述地繼續(xù)。
[0390]再次返回步驟S520，如果寫請求數(shù)據(jù)對應(yīng)于第三寫模式WM3，則方法前進(jìn)到步驟S560。
[0391]在步驟S560中，動態(tài)存取管理器815選擇存儲器芯片828中的存儲器塊作為將要在其中對寫請求數(shù)據(jù)進(jìn)行編程的空閑塊。存儲器芯片828可以以這樣的狀態(tài)存在，其中存儲器芯片828的寫偏置被事先設(shè)置為對應(yīng)于第三寫模式WM3的值。方法然后前進(jìn)到步驟S570,并如上所述地繼續(xù)。
[0392]圖30是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一實施例的存儲器系統(tǒng)的框圖。參照圖30，存儲器系統(tǒng)900可以包括存儲器控制器910和非易失性存儲器設(shè)備920。存儲器控制器910包括動態(tài)存取管理器915和用于管理擦除的存儲器塊的空閑塊表917。存儲器系統(tǒng)900可以基于空閑塊表917向空閑塊提供與寫模式WMi相對應(yīng)的最佳擦除狀態(tài)。
[0393]存儲器控制器910響應(yīng)于來自主機(jī)的請求而控制非易失性存儲器系統(tǒng)920。應(yīng)主機(jī)的寫入請求，存儲器控制器910可以根據(jù)寫模式WMi來存取所選擇的存儲器塊BLKj。這里，可以根據(jù)各種條件來決定寫模式WMi。例如，可以基于寫請求之間的間隔、超時、空閑塊的數(shù)量、來自主機(jī)或上層的指令中的至少一個來決定寫模式WMi?；蛘撸鎯ζ骺刂破?10可以根據(jù)主機(jī)的指令來決定數(shù)據(jù)的寫模式WMi。可以通過動態(tài)存取管理器915進(jìn)行關(guān)于寫模式麗i的決定。
[0394]應(yīng)主機(jī)的寫請求，動態(tài)存取管理器915可以參考空閑塊表917來選擇用于存儲寫請求數(shù)據(jù)的存儲器塊。首先，動態(tài)存取管理器915可以決定寫模式WMi?？梢愿鶕?jù)空閑塊表917來選擇將在其中根據(jù)寫模式WMi來寫入數(shù)據(jù)的最佳存儲器塊。然而，可能會發(fā)生根據(jù)各種擦除模式EMj擦除的存儲器塊不包括向其應(yīng)用所決定的寫模式WMi的空閑塊的情況。例如，使用寫模式WMO的編程操作可能僅僅應(yīng)用于根據(jù)擦除模式EMO或擦除模式EMl擦除的擦除塊上?？赡馨l(fā)生根據(jù)擦除模式EMO或擦除模式EMl來擦除的空閑塊在空閑塊表917中不存在的情況。該情況下，動態(tài)存取管理器915可以選擇根據(jù)擦除模式EM2、EM3、和EM4擦除的塊中的一個，并且以高速擦除所選的空閑塊。該操作可以被稱為懶惰擦除操作。利用懶惰擦除操作，動態(tài)存取管理器915可以獲得具有與通過擦除模式EMO或擦除模式EMl獲取的擦除狀態(tài)相同的狀態(tài)的空閑塊。
[0395]空閑塊表917可以存儲關(guān)于由動態(tài)存取管理器915管理的空閑塊的物理地址信息。例如，可以在空閑塊表917中記錄和更新指定到空閑塊的存儲器塊的塊地址。用來存儲因為垃圾收集或者合并操作而無效的數(shù)據(jù)的一些存儲器塊可以被指定為空閑塊。被指定為空閑塊的存儲器塊可以包含由擦除狀態(tài)管理的存儲器塊、以及由未擦除狀態(tài)管理的存儲器塊。
[0396]本發(fā)明概念的空閑塊表917可以包括由擦除狀態(tài)管理的空閑塊和由未擦除狀態(tài)管理的空閑塊。另外，由擦除狀態(tài)管理的空閑塊可以是根據(jù)上述各種擦除模式擦除的塊。即，可以根據(jù)擦除狀態(tài)在空閑塊表917中分類和管理空閑塊。
[0397]非易失性存儲器系統(tǒng)920可以根據(jù)存儲器控制器901的控制來執(zhí)行擦除操作、讀操作、和寫操作。非易失性存儲器設(shè)備920可以包括多個存儲器塊BLKl到BLKi，其中每個存儲器塊具有排列成行和列的多個存儲單元。存儲器塊BLKl到BLKi的每個可以對應(yīng)于擦除單元。將描述使用NAND閃速存儲器作為非易失性存儲器設(shè)備920的存儲介質(zhì)的示例。然而，本發(fā)明概念不限于此。例如，可以使用PRAM、MRAM、ReRAM、FRAM、NOR閃存存儲器等作為存儲介質(zhì)。
[0398]利用上述存儲器系統(tǒng)900，應(yīng)主機(jī)的寫請求，在存儲器控制器910上驅(qū)動的動態(tài)存取管理器915可以決定寫模式WMi。動態(tài)存取管理器915可以根據(jù)這樣決定的寫模式WMi來選擇將要在其中寫數(shù)據(jù)的空閑塊。在向其應(yīng)用這樣決定的寫模式WMi的空閑塊的擦除狀態(tài)不存在的情況下，可以將懶惰擦除操作應(yīng)用于具有其他擦除狀態(tài)的空閑塊。動態(tài)存取管理器915可以通過將所決定的寫模式WMi應(yīng)用于根據(jù)懶惰擦除操作高速擦除的空閑塊來對寫請求數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
[0399]圖31是用于描述根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的空閑塊管理方法的圖。參照圖31，寫請求數(shù)據(jù)可以在日志塊或者數(shù)據(jù)塊中進(jìn)行編程。在將要向其應(yīng)用寫請求數(shù)據(jù)的寫模式WMi的空閑塊不存在的情況下，可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明概念的懶惰擦除操作。在空閑塊表917處管理的空閑塊可以被分成兩組:作為擦除塊的組的擦除空閑塊921，以及作為未擦除的組的未擦除空閑塊922。另外，可以根據(jù)擦除分布E0、EU E2、E3、和E4將擦除空閑塊921劃分為多個子組。
[0400]假定用于編程寫請求數(shù)據(jù)的寫模式麗i是寫模式WM0，其中形成相對低的閾值電壓分布。另外，假定要應(yīng)用寫模式WMO的擦除空閑塊對應(yīng)于擦除狀態(tài)EO或E1。然而，在擦除空閑塊921中可能不包括具有擦除狀態(tài)EO和El的空閑塊。其原因是，所有空閑塊已經(jīng)被根據(jù)寫模式WMO和WMl的數(shù)據(jù)寫入操作使用。
[0401]該情況下，動態(tài)存取管理器915可以決定執(zhí)行懶惰擦除操作。對于懶惰擦除操作，動態(tài)存取管理器915可以參考空閑塊表917(參見圖30)來選擇包含在擦除空閑塊921中的一個空閑塊(例如，F(xiàn)B130)。動態(tài)存取管理器915將懶惰擦除操作應(yīng)用于空閑塊FB130。空閑塊FB130的擦除狀態(tài)E2可以通過懶惰擦除操作而變成擦除狀態(tài)EO。在動態(tài)存取管理器915的控制下，其擦除狀態(tài)通過懶惰擦除操作而變成擦除狀態(tài)EO的空閑塊FB130的屬性可以改變?yōu)槿罩緣KLB130的屬性。動態(tài)存取管理器915可以使用寫模式WMO在日志塊LB130處對寫請求數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
[0402]已經(jīng)描述這樣的方法，在不存在將要應(yīng)用所決定的寫模式麗i的空閑塊的情況下，使用以高速執(zhí)行的懶惰擦除操作來產(chǎn)生具有所需的擦除狀態(tài)的空閑塊。懶惰擦除操作可以使得可以獲得需要各種編程和擦除模式的存儲器系統(tǒng)的快速的編程速度以及高數(shù)據(jù)可靠性。
[0403]圖32是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的擦除空閑塊的擦除狀態(tài)的圖。參照圖32，包括在擦除空閑塊921中的每個存儲器塊(參見圖2)可以具有對應(yīng)于多個擦除狀態(tài)EO至E5中的一個的閾值電壓分布。即，擦除空閑塊921可以包括根據(jù)多個擦除模式EMO到EM4中的一個擦除的存儲器塊。
[0404]具有擦除狀態(tài)EO的擦除空閑塊可以是根據(jù)擦除偏置來擦除的存儲器塊，其對應(yīng)于擦除模式ΕΜ0，包括擦除驗證電壓Vevf_0。具有擦除狀態(tài)El的擦除空閑塊可以是根據(jù)擦除偏置來擦除的存儲器塊，其對應(yīng)于擦除模式EMl，包括擦除驗證電壓Vevf_l。具有擦除狀態(tài)E2的擦除空閑塊可以是根據(jù)擦除偏置來擦除的存儲器塊，其對應(yīng)于擦除模式EM2，包括擦除驗證電壓Vevf_2。具有擦除狀態(tài)E3的擦除空閑塊可以是根據(jù)擦除偏置來擦除的存儲器塊，其對應(yīng)于擦除模式EM3，包括擦除驗證電壓Vevf_3。具有擦除狀態(tài)E4的擦除空閑塊可以是根據(jù)擦除偏置來擦除的存儲器塊，其對應(yīng)于擦除模式EM4，包括擦除驗證電壓Vevf_4。
[0405]動態(tài)存取管理器915將通過合并或垃圾收集操作獲得的存儲器塊設(shè)置為空閑塊。在擦除之后，被指定為空閑塊的存儲器快可以被管理為空閑塊?；蛘撸恢付榭臻e塊的存儲器塊可以利用不被擦除的存儲器塊來進(jìn)行管理。在擦除之后被管理為空閑塊的擦除空閑塊可以是根據(jù)多個擦除模式EMO到EM4中的一個擦除的塊?？梢愿鶕?jù)存儲器系統(tǒng)的操作狀態(tài)或?qū)懩Ｊ絎Mi的類型來進(jìn)行擦除模式的選擇。
[0406]圖33是示意性地示出無法使用具有特定擦除狀態(tài)的擦除空閑塊的寫模式的圖。參照圖33，下面，將描述為什么具有與擦除狀態(tài)E2對應(yīng)的閾值電壓的空閑塊不能用于寫模式 WMO 和 WMl。
[0407]將描述將寫模式WMO應(yīng)用于具有擦除狀態(tài)E2的擦除空閑塊的情況。如果選擇的存儲器塊的存儲單元是根據(jù)寫模式WMO編程的，則閾值電壓分布E00、P01、P02、和P03可以如圖33形成。在全部存儲單元的閾值電壓處于擦除狀態(tài)E2的空閑塊的情況下，存儲單元的閾值電壓可以在編程電壓被施加到存儲單元的字線的編程操作期間移入到增長的方向。即，在編程操作之后，存儲單元的閾值電壓可以根據(jù)單向特性:增加方向來改變。因此，如果使用寫模式WM0，則無法將具有與擦除狀態(tài)E2對應(yīng)的閾值電壓的存儲單元編程為具有與擦除狀態(tài)EOO對應(yīng)的閾值電壓。當(dāng)將寫模式WMO應(yīng)用于具有擦除狀態(tài)E2的存儲單元時，可能出現(xiàn)讀錯誤。
[0408]將考慮應(yīng)用寫模式WM的情況。如果所選擇的存儲器塊的存儲單元根據(jù)寫模式WMl被編程，則閾值電壓分布E10、P11、P12、和P13可以如圖33形成。然而，無法將具有擦除狀態(tài)E2的存儲單元編程為具有擦除狀態(tài)ElO。如果寫模式WMl被應(yīng)用于具有擦除狀態(tài)E2的存儲單元，則難以確保數(shù)據(jù)的可靠性。
[0409]將考慮應(yīng)用寫模式WM2的情況。如果所選擇的存儲器塊的存儲單元根據(jù)寫模式麗2編程，則閾值電壓分布E20、P21、P22、和P23可以如圖33形成。然而，可以將擦除狀態(tài)E2的存儲單元編程為具有擦除狀態(tài)E20。因此，可以將寫模式WM2應(yīng)用于具有擦除狀態(tài)E2的存儲單元。
[0410]當(dāng)將寫模式麗3應(yīng)用具有擦除狀態(tài)E2的存儲單元之后，閾值電壓分布E30、P31、P32、和P33可以在所選擇的存儲單元被編程時形成。此外，當(dāng)將寫模式WM4應(yīng)用于具有擦除狀態(tài)E2的存儲單元之后，閾值電壓分布E40、P41、P42、和P43可以在所選擇的存儲單元被編程時形成。
[0411]從上述描述中可以理解，不可能將寫模式WMO和麗I應(yīng)用于具有擦除狀態(tài)E2的空閑塊。為了使用寫模式WMO對存儲器塊進(jìn)行編程，可能需要額外的操作，例如，懶惰擦除操作。通過懶惰擦除操作，具有擦除狀態(tài)E2的存儲器塊可以具有較低的閾值電壓。
[0412]圖34A至34C是用于描述根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的懶惰擦除方法的圖。
[0413]參照圖34A，示出執(zhí)行懶惰擦除操作和擦除偏置的方法?？梢詧?zhí)行懶惰擦除操作以將具有擦除狀態(tài)E2的空閑塊擦除為具有擦除狀態(tài)E0。如果具有擦除狀態(tài)E2的空閑塊被選擇用于懶惰擦除操作，則可以使用擦除啟動電壓Vers_LZ和擦除驗證電壓Vevf_0來對其進(jìn)行擦除。在根據(jù)增量步進(jìn)脈沖方式來擦除存儲器塊的情況下，首先，可以將擦除起始電壓Vers_LZ提供給所選擇的空閑塊。接下來，可以將擦除驗證電壓Vevf_0提供給所選擇的存儲器塊的字線。如果擦除驗證結(jié)果表明存儲單元的閾值電壓大于擦除驗證電壓Vevf_0，則可以使用擦除電壓(Vers_LZ+AV)和擦除驗證電壓Vevf_0來執(zhí)行下一個擦除操作。如果根據(jù)擦除電壓中逐漸增加，存儲單元的閾值電壓小于擦除驗證電壓Vevf_0，則可以完成擦除操作。因此，擦除空閑塊可以通過上述懶惰擦除操作而具有擦除狀態(tài)E0。
[0414]參照圖34B，示出執(zhí)行懶惰擦除操作以及擦除偏置的方法?？梢詧?zhí)行懶惰擦除操作以將具有擦除狀態(tài)E4的空閑塊擦除為具有擦除狀態(tài)E0。如果具有擦除狀態(tài)E4的空閑塊被選擇用于懶惰擦除操作，則可以使用擦除起始電壓Vers_LZ和擦除驗證電壓Vevf_0對其進(jìn)行擦除。如果擦除驗證結(jié)果表明存儲單元的閾值電壓大于擦除驗證電壓Vevf_0，則可以使用擦除電壓(Vers_LZ+AV)和擦除驗證電壓Vevf_0來執(zhí)行下一個擦除操作。如果根據(jù)擦除電壓中的逐漸增加，存儲單元的閾值電壓小于擦除驗證電壓Vevf_0，則可以完成擦除操作。因此，擦除空閑塊可以通過上述懶惰擦除操作而具有擦除狀態(tài)E0。
[0415]參照圖34C，示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一實施例的用于執(zhí)行懶惰擦除操作以及擦除偏置的方法。可以執(zhí)行懶惰擦除操作以將具有擦除狀態(tài)E4的空閑塊擦除為具有擦除狀態(tài)E1。如果具有擦除狀態(tài)E4的空閑塊被選擇用于懶惰擦除操作，則可以使用擦除起始電壓Vers_LZ和擦除驗證電壓Vevf_l對其進(jìn)行擦除。如果擦除驗證結(jié)果表明存儲單元的閾值電壓大于擦除驗證電壓Vevf_l，則可以使用擦除電壓(Vers_LZ+AV)和擦除驗證電壓Vevf_l來執(zhí)行下一個擦除操作。如果根據(jù)擦除電壓中的逐漸增加，存儲單元的閾值電壓小于擦除驗證電壓Vevf_l，則可以完成擦除操作。因此，擦除空閑塊可以通過上述懶惰擦除操作而具有擦除狀態(tài)El。
[0416]利用上述的懶惰擦除方法，擦除起始電壓Vers_LZ可以大于在用于擦除具有編程狀態(tài)的存儲器塊的完全擦除操作中使用的擦除起始電壓Vers。圖34A至34C中，示出其中將多個擦除脈沖用于懶惰擦除操作的示例。然而，本發(fā)明的概念不限于此。例如，擦除脈沖可以被用于懶惰擦除操作。在提供多個擦除脈沖的情況下，擦除脈沖的數(shù)量可以比用于完全擦除操作中的少很多。因而，用于執(zhí)行懶惰擦除操作所用的時間可以比執(zhí)行完全擦除操作所用的時間短得多。
[0417]已經(jīng)參考圖34A到34C來描述了許多懶惰擦除方法中的一些。圖34A至34C中，示出其中源擦除狀態(tài)是擦除狀態(tài)E2和E4并且目標(biāo)擦除狀態(tài)是擦除狀態(tài)EO和El的示例。然而，本發(fā)明的概念不限于此。例如，可以理解，懶惰擦除方法可以被應(yīng)用于擦除狀態(tài)E3。
[0418]圖35是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的空閑塊表的表格。參照圖35，空閑塊表917可以被管理為使得根據(jù)擦除狀態(tài)來劃分擦除空閑塊?？臻e塊表917可以由圖4所示的每塊模式表的一部分形成。
[0419]使用空閑塊表917來管理的空閑塊可以被劃分為未擦除塊和擦除塊。未擦除塊可以是通過垃圾收集或合并操作而聚集的存儲器塊。例如，空閑塊FB112、FB113、FB115、FB116...FB919可以是未擦除空閑塊。與此相反，擦除空閑塊可以根據(jù)擦除狀態(tài)來分類。可以通過擦除未擦除空閑塊、或者通過垃圾收集或合并操作而聚集的存儲器塊來獲取擦除空閑塊。
[0420]假定具有擦除狀態(tài)EO和擦除狀態(tài)El的所有空閑塊被使用。該假定可能意味著具有擦除狀態(tài)EO和擦除狀態(tài)El的空閑塊當(dāng)前并不存在。五個空閑塊FB130、FB133...FB137可以具有擦除狀態(tài)E2，七個空閑塊FB140、FB141...FB149可以具有擦除狀態(tài)E3，并且六個空閑塊FB150、FB151...FB147可以具有擦除狀態(tài)E4。
[0421]返回圖32，對應(yīng)于擦除狀態(tài)EO的存儲單元可以形成最低擦除閾值電壓分布。對應(yīng)于擦除狀態(tài)El的閾值電壓分布可以高于對應(yīng)于擦除狀態(tài)EO的閾值電壓分布，并且低于對應(yīng)于擦除狀態(tài)E2、E3、和E4的閾值電壓分布。必須聚集具有擦除空閑塊狀態(tài)EO和El的空閑塊以執(zhí)行寫模式WM2。然而，可能需要相當(dāng)長的時間來通過擦除未擦除空閑塊來獲得具有擦除狀態(tài)EO和El的空閑塊?？梢酝ㄟ^執(zhí)行關(guān)于從屬于擦除狀態(tài)E2、E3、和E4的擦除空閑塊中選擇的一個的懶惰擦除操作來以高速獲取對應(yīng)于最佳擦除狀態(tài)的空閑塊。
[0422]圖36是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的數(shù)據(jù)寫方法的流程圖。參照圖36，將對基于動態(tài)存取管理器915的空閑塊表917 (參見圖30)的懶惰擦除操作進(jìn)行描述。
[0423]在步驟S610中，存儲器控制器910可以接收或檢測寫請求。這里，寫請求可以從主機(jī)提供，或者可以是閃存轉(zhuǎn)換層產(chǎn)生的寫請求。寫請求可以根據(jù)來自主機(jī)或諸如垃圾收集操作或合并操作的后臺操作的命令來發(fā)出。
[0424]在步驟S620中，在存儲器控制器910上驅(qū)動的動態(tài)存取管理器915可以響應(yīng)于這樣檢測或接收的寫請求來決定最佳寫模式WMi。例如，WMi可以基于寫請求數(shù)據(jù)的屬性、寫樣式、狀態(tài)、超時等來決定寫模式。已經(jīng)參考圖12描述用于決定各種寫模式WMi的各種示例，因此將省略其描述。
[0425]在步驟S630中，動態(tài)存取管理器915可以選擇將要應(yīng)用參考空閑塊表917決定的寫模式WMi的空閑塊。例如，如果決定了寫模式WMi，則動態(tài)存取管理器915可以選擇具有擦除狀態(tài)EO的擦除空閑塊。如果決定了寫模式WM3，則動態(tài)存取管理器915可以選擇具有擦除狀態(tài)E3的擦除空閑塊。
[0426]可能會發(fā)生將要應(yīng)用所決定的寫模式WMi的空閑塊不存在的情況。例如，如果決定了寫模式WM0，則數(shù)據(jù)可以被寫入到具有擦除狀態(tài)EO和El的空閑塊；在另一方面，如果決定了寫模式WM4，則數(shù)據(jù)可以被寫入到具有擦除狀態(tài)EO至E4的空閑塊。
[0427]在步驟S640中，可以基于選擇空閑塊的結(jié)果來確定是否需要懶惰擦除操作。在當(dāng)需要根據(jù)寫模式WMO的數(shù)據(jù)編程時不存在對應(yīng)于擦除狀態(tài)EO或El的擦除空閑塊的情況下，在步驟S650中，可以執(zhí)行關(guān)于具有擦除狀態(tài)E2、E3、以及E4中的一個擦除空閑塊中的一個的懶惰擦除操作。如果提供了足夠的將要應(yīng)用所決定的寫模式麗I的擦除空閑塊，則方法前進(jìn)到步驟S660。
[0428]在步驟S650，動態(tài)存取管理器915可以執(zhí)行關(guān)于所選擇的擦除空閑塊的懶惰擦除操作。假定寫模式WMO被應(yīng)用于寫請求數(shù)據(jù)并且空閑塊表917包括各自具有擦除狀態(tài)E2、E3、和E4中的一個的擦除空閑塊。動態(tài)存取管理器915可以從空閑塊池中的擦除空閑塊當(dāng)中選擇在應(yīng)用寫模式WMO的情況下將最快被擦除到擦除狀態(tài)EO的空閑塊。例如，動態(tài)存取管理器915可以從擦除空閑塊當(dāng)中選擇具有擦除狀態(tài)E2的存儲器塊，并且可以執(zhí)行關(guān)于所選擇的存儲器塊的懶惰擦除操作。然而，用于執(zhí)行懶惰擦除操作的選擇擦除空閑塊的方法不限于本公開。例如，可以從各自具有擦除狀態(tài)E2、E3、和E4中的一個的空閑塊當(dāng)中選擇具有相鄰塊地址的空閑塊，然后執(zhí)行關(guān)于所選擇的塊的懶惰擦除操作。如果懶惰擦除操作結(jié)束，則動態(tài)存取管理器915可以將這樣獲得的空閑塊分配給日志塊或數(shù)據(jù)塊。
[0429]在步驟S660中，動態(tài)存取管理器915可以在通過根據(jù)所決定的寫模式WMi執(zhí)行懶惰擦除操作獲得的存儲器塊處對寫請求數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。
[0430]已經(jīng)描述了在存儲器系統(tǒng)900中伴隨懶擦除操作的數(shù)據(jù)寫入操作?？梢酝ㄟ^將本發(fā)明概念的懶惰擦除方法應(yīng)用于其中空閑塊池由具有擦除狀態(tài)的存儲器塊來形成的存儲器系統(tǒng)900，來以高速形成具有特定的擦除狀態(tài)的空閑塊。因此，能夠減少在接收到寫請求之后對于寫模式WMi所需的關(guān)于存儲器塊的完全擦除操作的負(fù)擔(dān)。
[0431]圖37是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的另一實施例的空閑塊表的表格。參照圖37，可以根據(jù)擦除狀態(tài)劃分和管理空閑塊表917’的擦除空閑塊。此外，空閑塊表917’還可以包括擦除空閑塊的數(shù)量和用于確保性能的最小參考值Ref_min。最小參考值Refjnin可以具有與將要保留的擦除狀態(tài)對應(yīng)的空閑塊的數(shù)量的最小值。應(yīng)該理解，空閑塊表917’由圖4所不的每塊模式表的一部分形成。
[0432]空閑塊表917’的未擦除塊的結(jié)構(gòu)可以與參考圖35描述的基本上相同，并且省略其描述。
[0433]可以根據(jù)擦除狀態(tài)來將擦除空閑塊分類，其與參考圖35所描述的基本上相同地執(zhí)行。例如，假定具有擦除狀態(tài)EO所有空閑塊被使用。兩個空閑塊FB122和FB123可能具有擦除狀態(tài)E1，五個空閑塊FB130、FB133...FB137可能具有擦除狀態(tài)E2，七個空閑塊FB140、FB141...FB149可能具有擦除狀態(tài)E3，并且六個空閑塊FB150、FB151...FB147可能具有擦除狀態(tài)E4。
[0434]參照圖37中所示的最小參考值Ref_min，可能需要具有擦除狀態(tài)EO的至少八個空閑塊，并且可能需要具有擦除狀態(tài)El的至少六個空閑塊。然而，目前具有擦除狀態(tài)EO的空閑塊的數(shù)量是0，并且具有擦除狀態(tài)El的空閑塊的數(shù)量是2。相反，各自具有擦除狀態(tài)E2、E3、和E4中的一個的空閑塊可能是足夠的。該情況下，動態(tài)存取管理器915可以根據(jù)最小參考值Ref_min，來執(zhí)行關(guān)于各自具有擦除狀態(tài)E2、E3、和E4中的一個的空閑塊的懶惰擦除操作，以產(chǎn)生各自具有擦除狀態(tài)EO和El中的一個的空閑塊。該操作將在發(fā)出寫請求的時間點(diǎn)處執(zhí)行，或者作為后臺操作執(zhí)行。
[0435]圖38是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的實施例的空閑塊管理方法的流程圖。參照圖38，將描述基于動態(tài)存取管理器915的空閑塊表917’(參見圖30)的懶惰擦除操作。
[0436]在步驟710中，動態(tài)存取管理器915可以監(jiān)視擦除空閑塊的數(shù)量。在步驟S720中，動態(tài)存取管理器915可以基于空閑塊表917’來確定被包括在擦除狀態(tài)EO中的空閑塊的數(shù)量是否小于最小參考值RefJiiin (例如，8)。該監(jiān)視可以分別相對于擦除狀態(tài)EO至E4而執(zhí)行。
[0437]如果被包括在每個擦除狀態(tài)中的空閑塊的數(shù)量小于最小參考值Ref_min，則方法前進(jìn)到步驟S730。相反，如果被包括在擦除狀態(tài)中的空閑塊的數(shù)量大于最小參考值Ref_min，則方法結(jié)束。
[0438]在步驟S730中，動態(tài)存取管理器915可以執(zhí)行懶惰擦除操作，以補(bǔ)充其數(shù)量小于最小參考值Refjnin的擦除空閑塊。即，由于關(guān)于具有相對較高擦除狀態(tài)(例如，E3或E4)的空閑塊執(zhí)行懶惰擦除操作，可以將具有最低擦除狀態(tài)EO的空閑塊的數(shù)量維持在最低參考值RefJiiin之上。這里，可以執(zhí)行懶惰擦除操作，以使得具有擦除狀態(tài)El的空閑塊的數(shù)量可以保持在最小參考值Refjnin (例如，6)之上。然而，當(dāng)具有相對較高的擦除狀態(tài)(例如，E4)的空閑塊的數(shù)量小于最小參考值Ref_min(例如，2)時，可以不執(zhí)行懶惰擦除操作。
[0439]已經(jīng)描述了在存儲器系統(tǒng)900中以高速產(chǎn)生具有特定擦除狀態(tài)的存儲器塊的懶惰擦除方法。在根據(jù)最小參考值Refjnin維持與擦除狀態(tài)相對應(yīng)的空閑塊的數(shù)量的情況下，可以減小在選擇向其應(yīng)用特定寫模式WMi的空閑塊時需要事先執(zhí)行完全擦除操作的負(fù)擔(dān)。
[0440]圖39是示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的包括固態(tài)驅(qū)動器的用戶設(shè)備的框圖。
[0441]參照圖39，用戶設(shè)備1000包括主機(jī)1100和固態(tài)驅(qū)動器(以下，簡稱為SSD) 1200。SSD1200包括:SSD控制器1210 ;緩沖存儲器1220 ;和非易失性存儲器設(shè)備1230。
[0442]SSD控制器1210提供主機(jī)1100與SSD1200之間的物理互連。SSD控制器1210還提供對應(yīng)于主機(jī)1100的總線格式的到SSD1200的接口。主機(jī)1100的總線格式可以包括USB (通用串行總線)、SCSI (小型計算機(jī)系統(tǒng)接口 )、PCI Express、ΑΤΑ、PATA (并行ΑΤΑ)、SATA(串行ΑΤΑ)、SAS (串行連接SCSI)等。SSD控制器1210可以基于從主機(jī)1100提供的各種存取請求來變更到非易失性存儲設(shè)備1230的存取模式。例如，SSD控制器1210可以根據(jù)存取請求的屬性來調(diào)整非易失性存儲器設(shè)備1230的存取偏置。SSD控制器1210可以包括動態(tài)存取管理器，并且不同地設(shè)置擦除電壓的電平。SSD控制器1210可以根據(jù)擦除電壓的電平來執(zhí)行各種存儲器管理操作。
[0443]緩沖存儲器1220臨時存儲從主機(jī)1100提供的寫數(shù)據(jù)、或者從非易失性存儲器設(shè)備1130讀出的數(shù)據(jù)。在非易失性存儲器設(shè)備1230中存在的數(shù)據(jù)被高速緩存的情況下，應(yīng)主機(jī)1100的讀取請求，緩沖存儲器1220可以支持高速緩存功能，以直接向主機(jī)1100提供高速緩存數(shù)據(jù)。典型地，主機(jī)1100的總線格式(例如，SATA或SAS)的數(shù)據(jù)傳輸速度可以比SSD1200的存儲器信道的更高。在主機(jī)1100的接口速度比較快的情況下，可以通過提供具有相對較大的存儲容量的緩沖存儲器1220來降低和/或最小化由于速度差而導(dǎo)致的性能下降。
[0444]非易失性存儲器設(shè)備1230被提供為SSD1200的存儲介質(zhì)。例如，非易失性存儲器設(shè)備1230可以是具有大容量存儲容量的垂直NAND閃速存儲器設(shè)備。非易失性存儲器設(shè)備1230可以由多個存儲器設(shè)備形成。該情況下，存儲設(shè)備通過信道與SSD控制器1210連接。
[0445]參照圖39，描述了其中非易失性存儲器設(shè)備1230由NAND閃速存儲器形成的示例。然而，非易失性存儲器設(shè)備1230不限于NAND閃速存儲器。例如，在SSD1200可以由PRAM、MRAM、ReRAM, FRAM、NOR閃速存儲器等形成。進(jìn)一步地，本發(fā)明的概念可以應(yīng)用于一起使用不同類型的存儲器設(shè)備的存儲器系統(tǒng)中。
[0446]圖40是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的計算系統(tǒng)的框圖。
[0447]參照圖40，計算系統(tǒng)2000包括:網(wǎng)絡(luò)適配器2100 ;中央處理單元(CPU) 2200 ;大容量存儲器設(shè)備2300 ；RAM2400 ;R0M2500 ;以及用戶接口 2600，其與系統(tǒng)總線2700相連接。
[0448]網(wǎng)絡(luò)適配器2100提供計算系統(tǒng)2000與外部網(wǎng)絡(luò)2800之間的接口。CPU2200控制駐留在RAM2400上的用于驅(qū)動操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的整體操作。數(shù)據(jù)存儲器設(shè)備2300存儲計算系統(tǒng)2000所需的數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備2300可以存儲用于驅(qū)動計算系統(tǒng)2000的操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、各種程序模塊、程序數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)等。
[0449]RAM2400被用作計算系統(tǒng)2000的工作存儲器。在啟動時，操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、各種程序模塊，以及用于驅(qū)動程序或者從存儲設(shè)備2300讀出的各種程序模塊所需的程序數(shù)據(jù)可以被加載到RAM2400中。R0M2500存儲基本輸入/輸出系統(tǒng)(B1S)，其在啟動時在驅(qū)動操作系統(tǒng)之前被激活?？梢酝ㄟ^用戶接口 2600進(jìn)行計算系統(tǒng)3000與用戶之間的信息交換。
[0450]此外，計算系統(tǒng)2000還可以包括電池、調(diào)制解調(diào)器等。雖然未示出，計算系統(tǒng)2000可以進(jìn)一步包括應(yīng)用芯片組、相機(jī)圖像處理器(CIS)、移動DRAM等。
[0451]大容量存儲設(shè)備2300可以包括使用根據(jù)這里描述的本發(fā)明概念的一個或多個示例實施例的存儲器管理方法的非易失性存儲設(shè)備。例如，大容量存儲器設(shè)備2300可以根據(jù)實際磨損EW和/或累積實際磨損CEW來執(zhí)行耗損均衡。寫模式或擦除模式可以根據(jù)主機(jī)的請求或根據(jù)操作條件而改變。大容量存儲器設(shè)備2300可以由固態(tài)驅(qū)動器、多媒體卡(MMC)、安全數(shù)字(SD)卡、微型SD卡、記憶棒、ID卡、PCMCIA卡、芯片卡、USB卡、智能卡、緊湊型閃存(CF)卡等來實現(xiàn)。
[0452]圖41是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的手持終端的框圖。
[0453]參照圖41，手持終端3000包括:圖像處理電路3100 ;無線收發(fā)器電路3200 ;音頻處理電路3300 ;圖像文件產(chǎn)生電路3400 ;非易失性存儲器設(shè)備3500 ;用戶接口 3600 ;以及控制器3700。
[0454]圖像處理電路3100包括:鏡頭3110 ;圖像傳感器3120 ;圖像處理器3130 ;以及顯示單元3140。無線收發(fā)器電路3200包括:天線3210 ;收發(fā)器3220 ;以及調(diào)制解調(diào)器3230。音頻處理電路3300包括:音頻處理器3310 ;麥克風(fēng)3320 ;以及揚(yáng)聲器3330。
[0455]該示例實施例中，非易失性存儲器設(shè)備3500可以由存儲器系統(tǒng)、存儲卡、SSD、以及根據(jù)這里描述的本發(fā)明概念的一個或者多個示例實施例來驅(qū)動的eMMC中的至少一個來實現(xiàn)。該情況下，非易失性存儲器設(shè)備3500可以使用擦除電壓的各種電平來擦除。非易失性存儲器設(shè)備3500的存取模式可以根據(jù)擦除電壓的電平而改變。
[0456]根據(jù)本發(fā)明概念的示例實施例的非易失性存儲器設(shè)備和/或存儲器控制器可通過根據(jù)不同類型的封裝來封裝，諸如POP (層疊封裝)、球柵陣列(BGA)、芯片級封裝(CSP)、塑料有引線芯片載體(PLCC)、塑料雙列直插式封裝(ΗΠΡ)、疊片管芯封裝、晶片中管芯形式、板上芯片(C0B)、陶瓷雙列直插式封裝(CERDIP)、塑料公制四方扁平封裝(MQFP)、薄型四方扁平封裝(TQFP)、小外形封裝(SOIC)、緊縮小型封裝(SSOP)、薄小外形封裝(TSOP)、系統(tǒng)級封裝(SiP)、多芯片封裝(MCP)、晶圓級制造封裝(WFP)、晶圓級處理堆棧封裝WSP)等。
[0457]雖然已經(jīng)參照一些示例實施例描述本發(fā)明概念，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，可以進(jìn)行各種變化和修改而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，應(yīng)當(dāng)理解，上面討論的示例實施例并非限制性而是說明性的。
【權(quán)利要求】
1.一種操作存儲器設(shè)備的方法，該方法包括: 基于與存儲器塊相關(guān)聯(lián)的累積實際磨損等級來從多個擦除模式當(dāng)中選擇擦除模式，所述累積實際磨損等級是與在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期相關(guān)聯(lián)的實際磨損等級的總和，所述實際磨損等級中的每一個表示用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除周期的擦除電壓；以及基于所選擇的擦除模式來設(shè)置用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除操作的擦除電壓電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 使用所設(shè)置的擦除電壓電平來擦除存儲器塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 基于所選擇的擦除模式來設(shè)置用于存儲器塊的編程電壓電平和讀電壓電平中的至少一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 將累積實際磨損等級與多個累積實際磨損等級閾值中的至少一個進(jìn)行比較；并且其中 所述選擇步驟基于所述比較來選擇擦除模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，多個累積實際磨損等級閾值中的每一個與多個擦除模式當(dāng)中的相應(yīng)的擦除模式相關(guān)聯(lián)，并且其中，所述比較步驟包括， 首先，將累積實際磨損等級與多個累積實際磨損等級閾值中的第一個累積實際磨損等級閾值進(jìn)行比較，以及 其次，如果累積實際磨損等級大于多個累積實際磨損等級閾值中的第一個累積實際磨損等級閾值，則將累積實際磨損等級與多個累積實際磨損等級閾值中的第二個累積實際磨損等級閾值進(jìn)行比較，其中 多個累積實際磨損等級閾值中的第二個累積實際磨損等級閾值大于多個累積實際磨損等級閾值中的第一個累積實際磨損等級閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用于在存儲器塊上執(zhí)行至少兩個擦除周期的擦除電壓是不同的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 用于在存儲器塊上執(zhí)行每個擦除周期的擦除電壓與實際磨損等級相關(guān)聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述設(shè)置擦除電壓電平包括:根據(jù)多個擦除模式當(dāng)中所選擇的擦除模式來選擇擦除電壓的增量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述設(shè)置擦除電壓電平包括:根據(jù)多個擦除模式當(dāng)中所選擇的擦除模式來選擇擦除驗證電壓。
10.一種存儲器系統(tǒng)，包括: 非易失性存儲器，其包括存儲器塊；以及 存儲控制器，其包括動態(tài)存取管理器，該動態(tài)存取管理器被配置為: 基于與存儲器塊相關(guān)聯(lián)的累積實際磨損等級來從多個擦除模式當(dāng)中選擇擦除模式，所述累積實際磨損等級是與在存儲器塊上執(zhí)行的擦除周期相關(guān)聯(lián)的實際磨損等級的總和，所述實際磨損等級中的每一個表示用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除周期的擦除電壓，以及基于所選擇的擦除模式來設(shè)置用于在存儲器塊上執(zhí)行擦除操作的擦除電壓電平。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器系統(tǒng)，其中，該存儲控制器進(jìn)一步被配置為使用所設(shè)置的擦除電壓電平來擦除存儲器塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器系統(tǒng)，其中，該存儲控制器進(jìn)一步被配置為基于所選擇的擦除模式來設(shè)置用于存儲器塊的編程電壓電平和讀電壓電平中的至少一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器系統(tǒng)，其中，該存儲控制器進(jìn)一步包括: 擴(kuò)展映射表，其被配置為存儲累積實際磨損等級；并且其中 該動態(tài)存取管理器進(jìn)一步被配置為: 從擴(kuò)展映射表中獲取累積實際磨損等級， 將累積實際磨損等級與多個累積實際磨損等級閾值中的至少一個進(jìn)行比較，以及 基于所述比較來選擇擦除模式。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器系統(tǒng)，其中，多個累積實際磨損等級閾值中的每一個與多個擦除模式中的相應(yīng)的擦除模式相關(guān)聯(lián)，并且該動態(tài)存取管理器進(jìn)一步被配置為: 將累積實際磨損等級與多個累積實際磨損等級閾值中的第一個累積實際磨損等級閾值進(jìn)行比較，以及 如果累積實際磨損等級大于多個累積實際磨損等級閾值中的第一個累積實際磨損等級閾值，則將累計實際磨損等級與多個累積實際磨損等級閾值中的第二個累積實際磨損等級閾值進(jìn)行比較，其中 多個累積實際磨損等級閾值中的第二個累積實際磨損等級閾值大于多個累積實際磨損等級閾值中的第一個累積實際磨損等級閾值。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器系統(tǒng)，其中，用于在存儲器塊上執(zhí)行至少兩個擦除周期的擦除電壓是不同的。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器系統(tǒng)，其中，用于在存儲器塊上執(zhí)行每個擦除周期的擦除電壓與實際磨損等級相關(guān)聯(lián)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器系統(tǒng)，其中，該存儲控制器根據(jù)多個擦除模式當(dāng)中所選擇的擦除模式來選擇擦除電壓的增量。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器系統(tǒng)，其中，該存儲控制器根據(jù)多個擦除模式當(dāng)中所選擇的擦除模式來選擇擦除驗證電壓。
19.一種從存儲器設(shè)備的存儲器塊讀取數(shù)據(jù)的方法，該方法包括: 響應(yīng)于從存儲器塊讀數(shù)據(jù)的請求而檢測存儲器塊的寫模式； 基于存儲器塊的所檢測的寫模式來設(shè)置讀電壓；以及 使用所設(shè)置的讀電壓來從存儲器塊讀取數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中: 讀電壓是通過讀電壓； 所檢測的寫模式包括多個寫模式等級，所述多個寫模式等級中的每一個與不同的通過讀電壓相關(guān)聯(lián)；并且 所述設(shè)置讀電壓包括: 從多個寫模式等級當(dāng)中選擇寫模式等級，以及 基于所選擇的寫模式等級來設(shè)置用于存儲器塊的通過讀電壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中: 所檢測的寫模式包括多個寫模式等級，所述多個寫模式等級中的每一個與至少一個不同的讀電壓相關(guān)聯(lián)；并且 所述設(shè)置讀電壓包括， 從多個寫模式等級當(dāng)中選擇寫模式等級，以及 基于所選擇的寫模式等級來設(shè)置用于存儲器塊的讀電壓。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述多個寫模式等級中的每一個與相同的通過電壓相關(guān)聯(lián)。
23.—種存儲器系統(tǒng),包括: 非易失性存儲器，其包括存儲器塊；以及 存儲控制器，其被配置為， 響應(yīng)于從存儲器塊讀數(shù)據(jù)的請求而檢測存儲器塊的寫模式， 基于存儲器塊的所檢測的寫模式來設(shè)置讀電壓，以及 使用設(shè)置的讀電壓來從存儲器塊中讀取數(shù)據(jù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的存儲器系統(tǒng)，其中: 所述讀電壓是通過讀電壓； 所檢測的寫模式包括多個寫模式等級，所述多個寫模式等級中的每一個與不同的通過讀電壓相關(guān)聯(lián)；以及 該存儲控制器進(jìn)一步被配置為， 從多個寫模式等級當(dāng)中選擇寫模式等級，以及 基于所選擇的寫模式等級來設(shè)置用于存儲器塊的通過讀電壓。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的存儲器系統(tǒng)，其中: 所檢測的寫模式包括多個寫模式等級，所述多個寫模式等級中的每一個與至少一個不同的讀電壓相關(guān)聯(lián)，以及 該存儲控制器進(jìn)一步被配置為， 從多個寫模式等級當(dāng)中選擇寫模式等級，以及 基于所選擇的寫模式等級來設(shè)置用于存儲器塊的讀電壓。
【文檔編號】G11C16/26GK104240760SQ201410262009
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月12日
【發(fā)明者】文相權(quán), 金敬鎬, 金志烘, 鄭宰鏞 申請人:三星電子株式會社, 首爾大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)