閃速存儲器裝置及其數據儲存方法
2023-06-25 23:51:31
專利名稱：閃速存儲器裝置及其數據儲存方法
技術領域：
本發明涉及一種閃速存儲器裝置及其數據儲存方法，尤其涉及一種可降低耦合效應的閃速存儲器裝置及其數據儲存方法。
背景技術：
在現有的技術領域中，閃速存儲器(例如NAND型閃速存儲器)需要通過具有先進功能的存儲器控制器來進行控制。然而，由於不同的製造廠商所提供的閃速存儲器，或不同型號的閃速存儲器需要不同的方法及設定，來使閃速存儲器的工作達到最佳化，因此，閃速存儲器控制器常需要一組參數數據來作為其最佳化所屬閃速存儲器的依據。由於硬體的限制，這些參數數據僅能儲存在閃速存儲器中以供閃速存儲器控制器來讀取。因為閃速存儲器的種類繁多，不同種類的閃速存儲器需要不同的參數，去設定其控制器啟動不同的操作方法，來以正規的方式載入參數數據。然而，一旦閃速存儲器中的參數數據因為閃速存儲器的讀取動作的效應(例如耦合效應(couple effect)而產生損毀時，閃速存儲器控制器將無法獲得參數數據來使閃速存儲器最佳化，影響系統的整體效益。另外，現有技術中也提出將參數數據儲存在閃速存儲器控制器內建的只讀存儲器(Read Only Memory, ROM)中,但這種作法會使得參數數據無法被隨機的改變,無法依據現實環境的需求來進行參數數據的調整。
發明內容
本發明提供一種閃速存儲器裝置以及其數據儲存方法，減低閃速存儲器中的重要數據因稱合效應(couple effect)的影響而損壞的現象。本發明提出一種閃速存儲器裝置的數據儲存方法，其步驟包括首先，依據儲存數據的位元數據，來產生主要位元群組、第一隔離位元群組以及第二隔離位元群組；接著，將第一隔離位元群組、主要位元群組以及第二隔離位元群組依序寫入指定字元線上連續的多個存儲單元中在本發明的一實施例中，其中還包括複製該指定字元線上的存儲單元的數據至鄰近指定字元線的多條鄰近字元線的多個存儲單元中。在本發明的一實施例中，上述的「依據儲存數據的位元數據，產生主要位元群組」的步驟包括多次複製數據位元群組以獲得主要位元群組。在本發明的一實施例中，其中還包括針對指定字元線上的存儲單元所儲存的主要位元群組進行投票計算，並藉以產生投票結果；並且，將投票結果儲存於閃速存儲器裝置的投票儲存區中。在本發明的一實施例中，上述的投票計算包括計算主要位元群組中等於I的累計位元數；並依據累計位元數來獲得投票結果。在本發明的一實施例中，上述的「依據累計位元數來獲得投票結果」的步驟包括分別針對累計位元數與第一臨界值以及第二臨界值進行比較，並藉以產生投票結果，其中第一臨界值小於第二臨界值。在本發明的一實施例中，上述的「針對累計位元數與第一臨界值以及第二臨界值進行比較，並藉以產生投票結果」的步驟包括當累計位元數不大於第一臨界值時，投票結果指示位元數據等於O ;當累計位元數不小於第二臨界值時，投票結果指示位元數據等於I;並且，當累計位元數介於第一以及第二臨界值間時，投票結果指示該位元數據為無效數據。在本發明的一實施例中，其中還包括分別針對主要位元群組、第一隔離位元群組以及第二隔離位元群組的數據進行反向，並藉以產生反向主要位元群組、第一反向隔離位元群組以及第二反向隔離位元群組；接著，將第一反向隔離位元群組、反向主要位元群組以及第二反向隔離位元群組依序寫入反向指定字元線上連續的多個存儲單元中。在本發明的一實施例中，上述的主要位元群組、第一隔離位元群組以及第二隔離位元群組的位元總數為質數。本發明提出一種閃速存儲器裝置，包括存儲器控制器。存儲器控制器接收儲存數據，儲存數據具有多個位元數據，存儲器控制器依據各位元數據產生主要位元群組、第一隔離位元群組以及第二隔離位元群組，並將第一隔離位元群組、主要位元群組以及第二隔離位元群組依序寫入指定字元線上連續的多個存儲單元中。基於上述，本發明利用儲存數據的位元數據，來產生主要位元群組、第一隔離位元群組以及第二隔離位元群組。其中，主要位元群組為多個位元所組成，可有效降低儲存數據因耦合效應而損壞的機率。本發明並通過隔離位元群組來隔離主要位元群組，以更提升降低儲存數據的位元數據因耦合效應而損壞的機率。為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖作詳細說明如下。
圖1顯示本發明的一實施例的閃速存儲器裝置的數據儲存方法的流程圖。圖2顯示本發明實施例的隔離位元群組以及主要位元群組的排列方式的示意圖。圖3顯示指定字元線以及鄰近字元線的數據群組的示意圖。圖4顯示依據本發明實施例的閃速存儲器裝置400的示意圖。附圖標記SllO S120:數據儲存方法的步驟210、230 :隔離位元群組220 :主要位元群組MWL、MWL+M、MWL-N :指定字元線BLl BLP :位元線400:閃速存儲器裝置410 :存儲器控制器420 :存儲器陣列430:存取接口
具體實施例方式請參照圖1，圖1顯示本發明的一實施例的閃速存儲器裝置的數據儲存方法的流程圖。在本實施例中，閃速存儲器裝置的數據儲存的步驟包括首先，取出所要儲存的儲存數據的每一個位元數據，並依據各位元數據來產生主要位元群組以及兩個隔離位元群組(SllO)。具體一點來說明，以8位元的儲存數據為範例，其中若儲存數據的最高位元(MSB)的位元數據等於「 I 」時,在本實施例中,可依據複製等於「 I 」的位元數據多次來產生主要位元群組。以具有16位元的主要位元群組為範例,對應儲存數據的最高位元的主要位元群組等於「1111，1111，1111，1111」，若以16進位的方式來表示，主要位元群組等於FFFF。在另一方面，隔離位元群組同樣可以依據所對應的位元數據來設定。在本實施例中，隔離位元群組可以是預先設定好的值，簡單來說，以8位元的隔離位元群組為範例，當所對應的位元數據等於「I」時，隔離位元群組可以等於「1010，1010」 (十六進位的「AA」)。而當所對應的位元數據等於「O」時，隔離位元群組可以等於「0101,0101」(十六進位的「55，，)。當然，在本發明實施例中，可以設定隔離位元群組與主要位元群組的數據是相同的。以上述的範例來說明，二組隔離位元群組的數據可以被設定為都是十六進位的「FF」，這樣可以達到較佳的隔絕效果。在此請注意，上述的兩個隔離位元群組的位元數可以不相同，並且，兩個隔離位元群組中的數據也可以不相同。其中，在本發明的實施例中，兩個隔離位元群組以及主要位元群組的位元總數可以是一個質數。以下請參照圖2，圖2顯示本發明實施例的隔離位元群組以及主要位元群組的排列方式的示意圖。其中，隔離位元群組210、主要位元群組220以及隔離位元群組230依序被寫入至指定字元線MWL上的多個存儲單元中。也就是說，主要位元群組220在沿著指定字元線MWL的延伸方向上，是被兩邊隔離位元群組210及230所包圍住的。因此，在當指定字元線MWL上的字元線信號產生轉態時，主要位元群組220中的位元數據，並不會與隔離位元群組210及230外的存儲單元產生耦合效應而損壞。而若是主要位元群組220與相鄰的隔離位元群組210及230產生耦合效應時，也不會導致主要位元群組220中的所有位元都產生損壞的現象。在主要位元群組220中的所有位元的位元數據都相同的情況下，主要位元群組220至多只會有鄰近於隔離位元群組210及230的少數位元會因耦合效應而產生損壞。在完成主要位元群組以及隔離位元群組的設定動作後，則依序將其中的第一隔離位元群組、主要位元群組以及第二隔離位元群組寫入同一指定字元線上的連續的多個存儲單元中(S120)，以完成儲存數據的一個位元的儲存動作。當然，若要完成儲存數據的所有位元的儲存動作時，則僅需要針對儲存數據的每一個位元執行本實施例的步驟SllO及S120即可。此外，本發明實施例的數據儲存方法的步驟中，還包括將指定字元線上的該些存儲單元的數據複製至鄰近的多條鄰近字元線的多個存儲單元中。請對應參照圖3，圖3顯示指定字元線以及鄰近字元線的數據群組的示意圖。其中，指定字元線MWL上的存儲單元儲存數據群組A 數據群組Z，而數據群組A 數據群組Z中的每一個數據群組中都包括如圖2顯示的隔離位元群組、主要位元群組以及另一隔離位元群組。指定字元線MWL的所有的數據群組A Z的數據被複製至與指定字元線MWL相鄰的多條鄰近字元線MWL-1 MWL-M的數據群組Al 數據群組Zl以及MWL+1 MWL+N的數據群組A2 數據群組Z2 (其中的M以及N皆為正整數)。也就是說，在完成上述的指定字元線MWL上的數據群組A 數據群組Z的複製動作後，數據群組A 數據群組Z分別與數據群組Al 數據群組Zl是相同的，且數據群組A 數據群組Z分別與數據群組A2 數據群組Z2是相同的。值得注意的是，在此狀態下，當存儲器裝置上的位元線(bit line)BLl BLP上的位元線信號發生轉態時，指定字元線MWL上的存儲單元可以降低與鄰近字元線MWL-N 鄰近字元線MWL+M外的字元線的存儲單元發生耦合效應的機率。並且，在指定字元線MWL以及鄰近字元線MWL-1 MWL-M及MWL+1 MWL+N在對應同一條位元線BLl BLP上的存儲單元的位元數據是相同的狀態下,指定字元線MWL以及鄰近字元線並不會發生耦合效應。附帶一提的，鄰近字元線的數目是可以依據所屬閃速存儲器裝置的實際狀態來進行設定的，在本實施例中，N與M可以由設計者進行適應性的調整，沒有固定的關係限制。在關於如何依據主要位元群組來判讀出其所對應的位元數據的實施方式上，本發明實施例提出一種投票計算的方式，以藉由計算主要位元群組中，位元數據等於I的累計位元數來獲得投票結果。具體一點來說明，以16位元的主要位元群組為範例,若主要位元群組等於「0011，1110，1111，1100」，則針對主要位元群組進行投票計算，可以獲得主要位元群組的累計位元數等於11。接著，這個累計位元數將與預設的第一以及第二臨界值進行比對，其中的第一臨界值小於第二臨界值。而當累計位元數不大於第一臨界值時，投票計算所產生的投票結果會指示位元數據等於「O」。此外，當累計位元數不小於第二臨界值時，投票計算所產生的投票結果則指示位元數據等於「I」。並且，當累計位元數介於第一以及第二臨界值間時，投票計算所產生的投票結果指示位元數據為無效數據。承續上述的範例，若第一臨界值被設定為3，第二臨界值被設定為10，在主要位元群組的累計位元數等於11的狀態下，可以得知主要位元群組的累計位元數是大於第二臨界值(=3)的，如此可以判定主要位元群組對應的位元數據為「I」。請特別注意的，這個投票結果可以被儲存於閃速存儲器裝置的投票儲存區中。另外，為使儲存數據可以進行完整性(integrity check)的檢查,本發明實施例還包括針對儲存數據的各位元數據主要位元群組以及隔離位元群組的數據進行反向，並產生反向主要位元群組以及反向隔離位元群組。接著，則將所產生的反向隔離位元群組的其一、反向主要位元群組以及反向隔離位元群組的另一依序寫入反向指定字元線上連續的多個存儲單元中。附帶一提的，對應同一位元數據的主要位元群組以及隔離位元群組與反向主要位元群組及反向隔離位元群組可以被寫在同一條字元線上的存儲單元中。以下請參照圖4，圖4顯示依據本發明實施例的閃速存儲器裝置400的示意圖。閃速存儲器裝置400包括存儲器控制器410、存儲器陣列420以及存取接口 430。存儲器控制器410接收具有多個位元數據的儲存數據。存儲器控制器410依據各位元數據產生主要位元群組、第一隔離位元群組以及第二隔離位元群組，並將第一隔離位元群組、主要位元群組以及第二隔離位元群組依序通過存取接口 430來寫入存儲器陣列420中的一指定字元線上連續的多個存儲單元中。
附帶一提的，存儲器控制器410在對存儲器陣列420進行數據的寫入動作時，是通過發送寫入指令至存取接口 430，再由存取接口 430將數據寫入至存儲器陣列420。而關於存取接口 430將數據寫入至存儲器陣列420的動作細節應為本領域具通常知識者所熟知的技術，在此不多贅述。另外，關於閃速存儲器裝置400的存儲器控制器410所進行的關於儲存數據的儲存細節，在前數的實施例中都有詳細的介紹，以下恕不多贅述。綜上所述，本發明藉由將一個位元數據轉換成多個位元的主要位元群組，再藉由隔離位元群組的設置，來有效降低閃速存儲器裝置的各存儲單元監所可能發生的耦合效應，進而增加所儲存的數據的可靠度。雖然本發明已以實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域的普通技術人員，當可作些許更動與潤飾，而不脫離本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種閃速存儲器裝置的數據儲存方法，包括 依據一儲存數據的一位元數據，產生一主要位元群組、一第一隔離位元群組以及一第二隔離位元群組；以及 將該第一隔離位元群組、該主要位元群組以及該第二隔離位元群組依序寫入一指定字元線上連續的多個存儲單元中。
2.根據權利要求1所述的數據儲存方法，其中還包括 複製該指定字元線上的該些存儲單元的數據至鄰近該指定字元線的多條鄰近字元線的多個存儲單元中。
3.根據權利要求1所述的數據儲存方法,其中依據儲存數據的該位元數據,產生該主要位元群組的步驟包括 多次複製該數據位元群組以獲得該主要位元群組。
4.根據權利要求1所述的數據儲存方法，其中還包括 針對該指定字元線上的該些存儲單元所儲存的該主要位元群組進行一投票計算，並藉以產生一投票結果；以及 將該投票結果儲存於該閃速存儲器裝置的一投票儲存區中。
5.根據權利要求4所述的數據儲存方法，其中該投票計算包括 計算該主要位元群組中等於I的一累計位元數；以及 依據該累計位元數來獲得該投票結果。
6.根據權利要求5所述的數據儲存方法，其中依據該累計位元數來獲得該投票結果的步驟包括 分別針對該累計位元數與一第一臨界值以及一第二臨界值進行比較，並藉以產生該投票結果，其中該第一臨界值小於該第二臨界值。
7.根據權利要求6所述的數據儲存方法，其中針對該累計位元數與該第一臨界值以及該第二臨界值進行比較，並藉以產生該投票結果的步驟包括 當該累計位元數不大於該第一臨界值時，該投票結果指示該位元數據等於O ; 當該累計位元數不小於該第二臨界值時，該投票結果指示該位元數據等於I ;以及 當該累計位元數介於該第一以及該第二臨界值間時，該投票結果指示該位元數據為無效數據。
8.根據權利要求1所述的數據儲存方法，其中還包括 分別針對該主要位元群組、該第一隔離位元群組以及該第二隔離位元群組的數據進行反向，並藉以產生一反向主要位元群組、一第一反向隔離位元群組以及一第二反向隔離位元群組；以及 將該第一反向隔離位元群組、該反向主要位元群組以及該第二反向隔離位元群組依序寫入一反向指定字元線上連續的多個存儲單元中。
9.根據權利要求1所述的數據儲存方法，其中該主要位元群組、該第一隔離位元群組以及該第二隔離位元群組的位元總數為質數。
10.一種閃速存儲器裝置，包括 一存儲器控制器，接收一儲存數據，該儲存數據具有多個位元數據，該存儲器控制器依據各該位元數據產生一主要位元群組、一第一隔離位元群組以及一第二隔離位元群組，並將該第一隔離位元群組、該主要位元群組以及該第二隔離位元群組依序寫入一指定字元線上連續的多個存儲單元中。
11.根據權利要求10所述的閃速存儲器裝置，其中該存儲器控制器還複製該指定字元線上的該些存儲單元的數據至鄰近該指定字元線的多條鄰近字元線的多個存儲單元中。
12.根據權利要求10所述的閃速存儲器裝置，其中該存儲器控制器利用多次複製該數據位元群組以獲得該主要位元群組。
13.根據權利要求10所述的閃速存儲器裝置，其中該存儲器控制器還針對該指定字元線上的該些存儲單元所儲存的該主要位元群組進行一投票計算，並藉以產生一投票結果，該存儲器控制器且將該投票結果儲存於該閃速存儲器的一投票儲存區中。
14.根據權利要求13所述的閃速存儲器裝置，其中該存儲器控制器計算該主要位元群組中等於I的一累計位元數，並依據該累計位元數來獲得該投票結果。
15.根據權利要求14所述的閃速存儲器裝置，其中該存儲器控制器分別針對該累計位元數與一第一臨界值以及一第二臨界值進行比較，並藉以產生該投票結果，其中該第一臨界值小於該第二臨界值。
16.根據權利要求15所述的閃速存儲器裝置，其中該存儲器控制器判斷當該累計位元數不大於該第一臨界值時，該投票結果指示該位元數據等於0，當該累計位元數不小於該第二臨界值時，該投票結果指示該位元數據等於1，而當該累計位元數介於該第一以及該第二臨界值間時，該投票結果指示該位元數據為無效數據。
17.根據權利要求15所述的閃速存儲器裝置，其中該存儲器控制器還分別針對主要位元群組、第一隔離位元群組以及第二隔離位元群組的數據進行反向，並藉以產生一反向主要位元群組、一第一反向隔離位元群組以及一第二反向隔離位元群組，該存儲器控制器還將該第一反向隔離位元群組、該反向主要位元群組以及該第二反向隔離位元群組依序寫入一反向指定字元線上連續的多個存儲單元中。
全文摘要
一種閃速存儲器裝置及其數據儲存方法，閃速存儲器裝置的數據儲存方法的步驟包括首先，依據儲存數據的位元數據，來產生主要位元群組、第一隔離位元群組以及第二隔離位元群組；接著，將第一隔離位元群組、主要位元群組以及第二隔離位元群組依序寫入指定字元線上連續的多個存儲單元中。
文檔編號G11C16/06GK103065678SQ20111032234
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者歐富國, 劉亦峻 申請人:點序科技股份有限公司