專(zhuān)利名稱(chēng)：用于將高速輸入數(shù)據(jù)記錄到存儲(chǔ)器器件矩陣中的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將高速輸入數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)器器件矩陣中的方 法和裝置。
背景技術(shù)：
為了實(shí)時(shí)記錄或回放數(shù)字高帶寬視頻信號(hào)，例如HDTV、 HD逐 行或HD電影捕獲信號(hào)，需要非?？斓拇鎯?chǔ)器。為了存儲(chǔ)流HD視頻 數(shù)據(jù)，可以使用基于NAND FLASH存儲(chǔ)器的系統(tǒng)。以面向頁(yè)面的模 式物理訪問(wèn)閃存存儲(chǔ)器器件，其中一個(gè)"頁(yè)面"包括例如1024數(shù)據(jù)字和 相關(guān)的糾錯(cuò)碼(ecc)。在特定閃存上的擦除操作僅可以特定大小的數(shù) 據(jù)塊而執(zhí)行。以下使用術(shù)語(yǔ)"閃存塊"來(lái)表示這些數(shù)據(jù)塊。 一個(gè)閃存塊 由例如64個(gè)頁(yè)面組成。NAND閃存存儲(chǔ)器有兩個(gè)基本缺點(diǎn)
-寫(xiě)訪問(wèn)很慢；
-它們具有無(wú)法掩蓋的產(chǎn)品缺陷，并在其壽命中具有甚至更多的缺 陷。所需的錯(cuò)誤處理是用戶(hù)的責(zé)任。這對(duì)于等同的存儲(chǔ)器類(lèi)型也一樣。
由于例如在擦除操作期間對(duì)閃存存儲(chǔ)器器件(例如NAND器件) 的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，因此頁(yè)面中的缺陷將使整個(gè)閃存塊不可用。文件系 統(tǒng)一定不能使用這樣的有缺陷的閃存塊。處理這樣的缺陷完全是用戶(hù) 的責(zé)任。人們已經(jīng)知道使用如Reed-Solomon之類(lèi)的冗余碼用于這樣的 誤差處理，但是，這樣做具有其他缺點(diǎn)，如與實(shí)時(shí)行為相對(duì)的高動(dòng)態(tài) 時(shí)間消耗。例如，市場(chǎng)上存在以下NAND閃存存儲(chǔ)器Samsung K9K2G16U0M-YCB000 (2Gbit，面向16bit)、 K9W4G08U0M-YCB000 (4Gbit，面向8bit)、 Toshiba TH58NVG2S3BFT00(4Gbit,面向8bit)、 MICRON MT29G08AAxxx (2Gbit，面向8bit)、MT29G16AAxxx (2Gbit， 面向16bit)、 Samsung K9K4G08 (4Gbit，面向8bit)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可以用于在基于NAND閃存存儲(chǔ)器的器件上實(shí)時(shí)記錄高 清晰度流視頻數(shù)據(jù)。使用閃存器件在高吞吐量下實(shí)時(shí)記錄將分別導(dǎo)致 大文件或大捕獲量。 一種用于從錯(cuò)誤的閃存塊重新映射到空余閃存塊 的具有資源和性能效率的動(dòng)態(tài)缺陷處理是很重要的。今天大多數(shù)的 NAND閃存應(yīng)用由Reed-Solomon進(jìn)行錯(cuò)誤保護(hù)，并且不具有實(shí)時(shí)能 力。
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種具有資源和性能效率的算法， 用于重新映射FLASH器件在操作中發(fā)生的缺陷，以支持低功耗、短 操作時(shí)間和實(shí)時(shí)能力。權(quán)利要求1中公開(kāi)的方法解決了這個(gè)問(wèn)題。使 用該方法的裝置在權(quán)利要求2中公開(kāi)。
根據(jù)本發(fā)明，高速輸入數(shù)據(jù)以復(fù)用的方式寫(xiě)入多個(gè)閃存器件的矩 陣。執(zhí)行盡可能簡(jiǎn)單而快速的列表處理，在矩陣架構(gòu)中尋址單個(gè)閃存 器件的閃存塊的缺陷頁(yè)面。當(dāng)以順序方式寫(xiě)入時(shí)，矩陣的所有閃存器 件的當(dāng)前閃存器件頁(yè)面的數(shù)據(jù)內(nèi)容也被拷貝到附加存儲(chǔ)緩沖器的對(duì)應(yīng) 存儲(chǔ)區(qū)域。在當(dāng)前系列的頁(yè)面被無(wú)誤地寫(xiě)入閃存器件后，能夠使用隨 后的頁(yè)面數(shù)據(jù)覆蓋附加存儲(chǔ)緩沖器的對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)域。在一個(gè)或更多閃 存器件的當(dāng)前頁(yè)面發(fā)生誤差時(shí)，這些當(dāng)前頁(yè)面的內(nèi)容被保存在附加存 儲(chǔ)緩沖器中。
原理上，本發(fā)明方法適于將高速輸入數(shù)據(jù)記錄到第一類(lèi)型存儲(chǔ)器 器件的矩陣中，所述矩陣包括每行至少兩個(gè)存儲(chǔ)器器件以及每列至少 兩個(gè)存儲(chǔ)器器件，其中行中的存儲(chǔ)器器件與公共總線連接，所述矩陣 的每一行被分配以單獨(dú)的公共總線，其中每個(gè)所述存儲(chǔ)器器件被內(nèi)部 地設(shè)置為多個(gè)頁(yè)面，輸入數(shù)據(jù)可以按順序方式寫(xiě)入所述頁(yè)面，其中在 向所述第一類(lèi)型存儲(chǔ)器器件進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，在所述存儲(chǔ)器器件中的不同 位置處可能發(fā)生缺陷，所述方法包括以下步驟
A)使用所述公共總線，從存儲(chǔ)器器件的第一列開(kāi)始逐列地，以 復(fù)用的方式將輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入存儲(chǔ)器器件的相同當(dāng)前頁(yè)面 中，而且將所述輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入與第一類(lèi)型不同的第二類(lèi)型 的附加存儲(chǔ)器器件的對(duì)應(yīng)部分中；
B) 在將所述輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入所述存儲(chǔ)器器件的當(dāng)前頁(yè)
面時(shí)，檢查至少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中是否發(fā)生至少一個(gè)缺陷；
C) 使用所述公共總線，從存儲(chǔ)器器件的第一列開(kāi)始逐列地，以 復(fù)用的方式將輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入存儲(chǔ)器器件的隨后頁(yè)面中，
以及若前一步驟中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)缺陷，還將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分 寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件的相同部分中，
以及若前一步驟中發(fā)現(xiàn)缺陷，還將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入 所述附加存儲(chǔ)器器件的隨后的對(duì)應(yīng)部分中，
D) 在將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入所述隨后頁(yè)面時(shí)，檢查至 少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中是否發(fā)生至少一個(gè)缺陷；
E) 繼續(xù)步驟C)和D)，直到輸入數(shù)據(jù)的所有部分都被寫(xiě)入所述 存儲(chǔ)器器件的矩陣及寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件；
F) 將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器器件矩陣的對(duì)應(yīng)頁(yè)面集中的輸入數(shù)據(jù)拷 貝到未被所述輸入數(shù)據(jù)占據(jù)的所述存儲(chǔ)器器件的矩陣中的對(duì)應(yīng)頁(yè)面 集，從而，不是從所述存儲(chǔ)器器件的矩陣中，而是從存儲(chǔ)在所述附加 存儲(chǔ)器器件中對(duì)應(yīng)的單個(gè)頁(yè)面數(shù)據(jù)中獲取有缺陷的單個(gè)頁(yè)面的輸入數(shù) 據(jù)，所述頁(yè)面集每個(gè)集包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中的至少一個(gè)缺陷。
原理上，本發(fā)明的裝置適于將高速輸入數(shù)據(jù)記錄到第一類(lèi)型存儲(chǔ) 器器件的矩陣中，所述矩陣包括每行至少兩個(gè)存儲(chǔ)器器件以及每列至 少兩個(gè)存儲(chǔ)器器件，其中行中的存儲(chǔ)器器件與公共總線連接，所述矩 陣的每一行被分配以單獨(dú)的公共總線，其中每個(gè)所述存儲(chǔ)器器件被內(nèi) 部地設(shè)置為多個(gè)頁(yè)面，輸入數(shù)據(jù)可以按順序方式寫(xiě)入所述頁(yè)面，其中 在向所述第一類(lèi)型存儲(chǔ)器器件進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，在所述存儲(chǔ)器器件中的不 同位置處可能發(fā)生缺陷，所述裝置包括具有不同于所述第一類(lèi)型的第 二類(lèi)型的附加存儲(chǔ)器器件，以及適于執(zhí)行以下功能的裝置
A) 使用所述公共總線，從存儲(chǔ)器器件的第一列開(kāi)始逐列地，以 復(fù)用的方式將輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入存儲(chǔ)器器件的相同當(dāng)前頁(yè)面 中，而且將所述輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件的對(duì)應(yīng) 部分中；
B) 在將所述輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入所述存儲(chǔ)器器件的當(dāng)前頁(yè)
面時(shí)，檢査至少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中是否發(fā)生至少一個(gè)缺陷；
C) 使用所述公共總線，從存儲(chǔ)器器件的第一列開(kāi)始逐列地，以 復(fù)用的方式將輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入存儲(chǔ)器器件的隨后頁(yè)面中，
以及若前一功能中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)缺陷，還將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分 寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件的相同部分中，
以及若前一功能中發(fā)現(xiàn)缺陷，還將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入 所述附加存儲(chǔ)器器件的隨后的對(duì)應(yīng)部分中，
D) 在將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入所述隨后頁(yè)面時(shí)，檢查至
少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中是否發(fā)生至少一個(gè)缺陷；
E) 繼續(xù)功能C)和D)，直到輸入數(shù)據(jù)的所有部分都被寫(xiě)入所述 存儲(chǔ)器器件的矩陣及寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件；
F) 將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器器件矩陣的對(duì)應(yīng)頁(yè)面集中的輸入數(shù)據(jù)拷 貝到未被所述輸入數(shù)據(jù)占據(jù)的所述存儲(chǔ)器器件的矩陣中的對(duì)應(yīng)頁(yè)面 集，從而，不是從所述存儲(chǔ)器器件的矩陣中，而是從存儲(chǔ)在所述附加 存儲(chǔ)器器件中對(duì)應(yīng)的單個(gè)頁(yè)面數(shù)據(jù)中獲取有缺陷的單個(gè)頁(yè)面的輸入數(shù) 據(jù)，所述頁(yè)面集每個(gè)集包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中的至少一個(gè)缺陷。
本發(fā)明的優(yōu)選的附加實(shí)施例在各個(gè)從屬權(quán)利要求中公開(kāi)。


參照附圖，描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中-圖1是閃存器件的矩陣；
圖2是包含錯(cuò)誤閃存頁(yè)面的無(wú)誤數(shù)據(jù)拷貝的附加緩沖器；
圖3是缺陷列表的入口；
圖4是缺陷列表的示例；
圖5是頁(yè)面寄存器陣列；
圖6是位圖寄存器；
圖7是頁(yè)面替換序列。
具體實(shí)施例方式
組織在矩陣中的閃存器件有利于實(shí)時(shí)記錄，所述矩陣由多個(gè)總線
BS0、 BS1、 BS2.......與控制器單元CTRLU連接，如圖1所示。多個(gè)
閃存器件共享相同的數(shù)據(jù)總線，例如器件DEV0至DEV2共享總線BSO。 更一般地，共享相同數(shù)據(jù)總線的閃存器件的數(shù)目為M。在矩陣中有多 個(gè)這樣的閃存器件/公共總線行，其數(shù)目為N。矩陣包括每行至少兩個(gè) 存儲(chǔ)器器件，每列至少兩個(gè)存儲(chǔ)器器件?？刂破鲉卧狢TRLU可以接收 要存儲(chǔ)或記錄的高速輸入數(shù)據(jù)。對(duì)于"擦除"操作，在如器件l之類(lèi)的 NAND閃存存儲(chǔ)器中的最小可尋址單元是閃存塊2 (以粗體邊框表示， 即在圖1中器件I有4個(gè)閃存塊)。
對(duì)于"寫(xiě)"操作，在NAND閃存存儲(chǔ)器中的最小可尋址單元是閃 存頁(yè)面3 (在圖中每個(gè)閃存塊包含4個(gè)閃存頁(yè)面)。
在一個(gè)實(shí)施例中，例如，矩陣中總的閃存塊數(shù)目是4096。每個(gè)閃 存塊可包含64個(gè)頁(yè)面要存儲(chǔ)的輸入數(shù)據(jù)被復(fù)用并經(jīng)由N個(gè)并行總線寫(xiě)入矩陣的第一列 中的每個(gè)閃存器件的相同的當(dāng)前頁(yè)面，即寫(xiě)入器件DEVO及排列在其 下面的器件。當(dāng)前頁(yè)面寫(xiě)滿(mǎn)之后，隨后的輸入數(shù)據(jù)被寫(xiě)入矩陣的第二 列中的相同的當(dāng)前頁(yè)面，即寫(xiě)入器件DEV1及排列在其下面的器件。 繼續(xù)M次這樣的寫(xiě)處理，直到矩陣的所有閃存器件的當(dāng)前頁(yè)面都寫(xiě)滿(mǎn) 輸入數(shù)據(jù)。閃存器件的第二頁(yè)面中的斜紋陰影表示了這種狀態(tài)。此后， 使用閃存器件中的下一 (即第三)頁(yè)面繼續(xù)寫(xiě)處理，在圖l中第三頁(yè)面 標(biāo)記為垂直陰影。這些頁(yè)面形成了頁(yè)面集SOP。
為了實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)記錄和缺陷恢復(fù)，矩陣中所有閃存器件的當(dāng)前
閃存頁(yè)面的數(shù)據(jù)內(nèi)容在每種情況下以順序的方式拷貝到附加存儲(chǔ)緩沖 器AMB中(例如SRAM)，附加存儲(chǔ)緩沖器AMB可以與控制器單元
CTRLU連接或與總線連接，若矩陣的一個(gè)或更多閃存器件中的當(dāng)前頁(yè) 面發(fā)生一個(gè)或更多缺陷，將在緩沖器AMB中保留這些數(shù)據(jù)。
圖2更詳細(xì)地示出了附加緩沖器AMB。圖1中所示的矩陣包括9個(gè) 閃存器件。矩陣中第一列器件與存儲(chǔ)器AMB中的第一列相關(guān)，矩陣中 第二列與存儲(chǔ)器AMB中的第二列相關(guān)，等等。存儲(chǔ)器AMB中的行與 矩陣中的一行器件的頁(yè)面相關(guān)。
當(dāng)寫(xiě)入矩陣的閃存器件中的第三頁(yè)面(由垂直陰影標(biāo)記)時(shí)，發(fā) 生錯(cuò)誤或缺陷5。因此，這些頁(yè)面的原始輸入數(shù)據(jù)內(nèi)容被保存在存儲(chǔ)器
AMB中對(duì)應(yīng)的區(qū)域(由垂直陰影標(biāo)記)，即保存在AMB中而沒(méi)有缺陷 5。因此，當(dāng)寫(xiě)入閃存器件中的下一系列頁(yè)面(即第四頁(yè)面)時(shí)，原始 輸入數(shù)據(jù)被寫(xiě)入存儲(chǔ)器AMB中的隨后部分(即圖2中的行3至6)。在任 何第四頁(yè)面都沒(méi)有發(fā)生缺陷的情況下，存儲(chǔ)器AMB中的這一部分(行 3至6)由下一系列頁(yè)面(即第五頁(yè)面)覆蓋。由于在第10頁(yè)面(即閃 存器件的第三塊)發(fā)生了三個(gè)缺陷5a、 5b和5c，這些頁(yè)面的原始輸入 數(shù)據(jù)的內(nèi)容被沒(méi)有缺陷地保存在存儲(chǔ)器AMB中對(duì)應(yīng)的區(qū)域(行3至6) 的對(duì)應(yīng)位置5A、 5B禾口5C。
實(shí)際上，在控制器單元CTRLU的控制下，緩沖器AMB存儲(chǔ)錯(cuò)誤 閃存頁(yè)面的無(wú)誤數(shù)據(jù)的拷貝，單其容量明顯小于閃存矩陣的容量。例 如，RAM存儲(chǔ)器ABM可以具有這樣的容量，即其中可以存儲(chǔ)矩陣中 每個(gè)器件的多達(dá)15個(gè)不同頁(yè)面的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
在實(shí)時(shí)記錄期間發(fā)生的頁(yè)面錯(cuò)誤(例如5、 5a、 5b和5c)被標(biāo)記在 缺陷列表中，圖3示出了所述缺陷列表的一個(gè)條目。該條目可以包含塊 編號(hào)BLNO (O...B)、頁(yè)面編號(hào)PGNO (O...P)、以及FLASH矩陣中的 器件列編號(hào)DEVO， ...， DEVm。列編號(hào)中的比特BTO， BT1 ，…BTn 表示矩陣中哪個(gè)行編號(hào)(-總線'編號(hào)BS0， BS1，…，BSn)在閃存頁(yè) 面中發(fā)生了一個(gè)或多個(gè)缺陷。無(wú)需存儲(chǔ)缺陷在頁(yè)面中的位置。
圖4示出了圖1所示的9個(gè)閃存器件的缺陷列表的示例。該列表可 以存儲(chǔ)在控制器單元CTRLU中。這個(gè)示例缺陷列表定義了圖l的矩陣 中的缺陷頁(yè)面。
第一缺陷5位于頁(yè)面編號(hào)PGNO2中的塊編號(hào)BLNO0中，根據(jù)位 圖部分BTMP，該缺陷在與第二總線BS1相關(guān)的第三器件列DEVS中。 第二缺陷5a位于與第二總線BSl相關(guān)的第一器件列DEV0中的頁(yè)面編 號(hào)PGNCX中的塊編號(hào)BLN02中。第三缺陷5b位于與第二總線BSl相 關(guān)的第二器件列DEVl中的頁(yè)面編號(hào)PGNO-l中的塊編號(hào)BLNO-2中。
第四缺陷5c位于與第三總線BS2相關(guān)的第二器件列DEVl中的頁(yè) 面編號(hào)PGNOl中的塊編號(hào)BLNO-2中。
其他缺陷位于與第三總線BS2相關(guān)的第一器件列DEV0中的頁(yè)面 編號(hào)PGN03中的塊編號(hào)BLN02中，以及位于與第二總線BS1相關(guān)的 第二器件列DEVl中的頁(yè)面編號(hào)PGNO-3中的塊編號(hào)BLNO-2中。
一旦向閃存器件中寫(xiě)入輸入數(shù)據(jù)，或正在寫(xiě)入時(shí)，閃存器件經(jīng)由 總線BS0至BS2向控制器單元CTRLU報(bào)告任何缺陷。
各個(gè)閃存頁(yè)面的拷貝必須保持被緩沖。在恢復(fù)缺陷時(shí)，以資源和 時(shí)間有效率的方式分析缺陷列表是有利的，以便支持低功耗、短操作 時(shí)間和實(shí)時(shí)行為。目標(biāo)是，包含一個(gè)或更多個(gè)錯(cuò)誤閃存頁(yè)面的閃存塊 的內(nèi)容被拷貝到相同閃存器件中的空余閃存塊中的空余閃存頁(yè)面的對(duì) 應(yīng)集FSOP。最后，必須由例如文件系統(tǒng)中的新的閃存塊邏輯地重新映 射錯(cuò)誤閃存塊。
因此，以下詳細(xì)描述分析缺陷列表的任務(wù)，所述缺陷列表包含關(guān) 于每個(gè)缺陷的閃存塊、閃存頁(yè)面、器件和總線的信息。在分析處理期 間，塊中的合適的缺陷閃存頁(yè)面將從緩沖器拷貝到新的閃存塊。塊中 所有其他閃存頁(yè)面將從錯(cuò)誤的閃存塊拷貝到新的閃存塊。
確定閃存塊的缺陷閃存頁(yè)面
a) 使用無(wú)效值初始化用于"頁(yè)面"值的寄存器陣列(圖5示出了 包含閃存塊BLNO-2的缺陷頁(yè)面的對(duì)應(yīng)頁(yè)面寄存器陣列，該頁(yè)面寄存 器包含來(lái)自針對(duì)涉及BLNO2的行的列PGN0的對(duì)應(yīng)頁(yè)面編號(hào)值)；
b) 使缺陷列表中的第一有效"塊"值BLNO為"參考?jí)K"值；
c) 從缺陷列表中拷貝對(duì)應(yīng)"頁(yè)面"值到頁(yè)面寄存器陣列中的合 適域；
d) 分析下一個(gè)缺陷列表?xiàng)l目；
e) 若當(dāng)前"塊"值BLNO等于"參考?jí)K"值，轉(zhuǎn)至步驟c)，否則 轉(zhuǎn)至步驟d);
f) 循環(huán)步驟c)至e)，直到到達(dá)缺陷列表結(jié)尾。 圖6示出了用于存儲(chǔ)位圖的位圖寄存器，所述位圖用于步驟c)中
處理的頁(yè)面條目。以順序的處理次序PRO (每N個(gè)比特)處理用于這 些頁(yè)面的位圖。位圖寄存器用于使無(wú)缺陷的閃存器件更加快捷 (shortcut):g) 初始化用于位圖和用于"器件計(jì)數(shù)器"的指針；
h) 初始化用于頁(yè)面寄存器陣列的指針。使用零初始化位圖寄存
器；
i) 在頁(yè)面寄存器陣列中尋址單個(gè)單元；
j)若其條目有效，轉(zhuǎn)至步驟k)，否則轉(zhuǎn)至步驟l);
k)從對(duì)應(yīng)位圖(存儲(chǔ)在缺陷列表中)加載N個(gè)比特，將其與對(duì)應(yīng) 的位圖寄存器值進(jìn)行邏輯或(N-總線數(shù)目)；
1)遞增頁(yè)面寄存器陣列指針，并轉(zhuǎn)至步驟O，直到達(dá)到頁(yè)面寄存 器陣列的結(jié)尾；
m)若位圖寄存器的值等于零，則遞增位圖指針和"器件計(jì)數(shù)器"， 并轉(zhuǎn)至步驟h)，直到到達(dá)位圖的結(jié)尾。若位圖寄存器的值不是零，則 開(kāi)始以下步驟n)至u)。
圖7解釋了根據(jù)位圖寄存器和位圖分析的頁(yè)面替換序列。其目標(biāo) 是在缺陷閃存器件中確定用于缺陷塊的總線，并拷貝對(duì)應(yīng)的閃存頁(yè)面-
n)初始化"總線計(jì)數(shù)"和用于頁(yè)面寄存器陣列的指針；
o)讀取頁(yè)面寄存器陣列(圖5)的有效值；
p)分析位圖寄存器中"總線計(jì)數(shù)"所指向的比特若該比特等 于零，遞增"總線計(jì)數(shù)"并轉(zhuǎn)至步驟o)，若該比特等于l，轉(zhuǎn)至步驟q); q)針對(duì)位于O和在步驟o)中讀取的值減l之間的所有頁(yè)面值，從
錯(cuò)誤閃存塊拷貝閃存頁(yè)面到新的閃存塊。參考閃存器件編號(hào)對(duì)應(yīng)于"器 件計(jì)數(shù)器"值，參考總線編號(hào)對(duì)應(yīng)于"總線計(jì)數(shù)"值；
r)針對(duì)步驟o)中讀取的頁(yè)面值，從附加存儲(chǔ)緩沖器AMB中拷貝
對(duì)應(yīng)的閃存頁(yè)面數(shù)據(jù)到新的閃存塊。參考閃存器件編號(hào)對(duì)應(yīng)于"器件 計(jì)數(shù)器"值，參考總線編號(hào)對(duì)應(yīng)于"總線計(jì)數(shù)"值；
s)遞增用于頁(yè)面寄存器陣列的指針并轉(zhuǎn)至步驟o)，直到到達(dá)頁(yè)面 寄存器陣列的結(jié)尾；
t)更新合適器件的"塊重映射表"，在缺陷列表中將對(duì)應(yīng)的塊條
目標(biāo)記為無(wú)效；
u)轉(zhuǎn)至步驟a)。
上述寄存器、指針、列表和表可以由控制器單元CTRLU來(lái)控制。
本發(fā)明可用于在壽命期間會(huì)受到缺陷影響的任何面向塊的存儲(chǔ)
權(quán)利要求
1.一種用于將高速輸入數(shù)據(jù)記錄到第一類(lèi)型存儲(chǔ)器器件的矩陣中的方法，所述矩陣包括每行至少兩個(gè)存儲(chǔ)器器件以及每列至少兩個(gè)存儲(chǔ)器器件，其中行中的存儲(chǔ)器器件(DEV0、DEV1、DEV2)與公共總線(BS0)連接，所述矩陣的每一行被分配以單獨(dú)的公共總線(BS0、BS1、BS2)，其中每個(gè)所述存儲(chǔ)器器件被內(nèi)部地設(shè)置為多個(gè)頁(yè)面，輸入數(shù)據(jù)能按順序方式寫(xiě)入所述頁(yè)面，其中在向所述第一類(lèi)型存儲(chǔ)器器件進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，在所述存儲(chǔ)器器件中的不同位置處可能發(fā)生缺陷(5、5a、5b、5c)，所述方法的特征在于以下步驟A)使用所述公共總線，從存儲(chǔ)器器件的第一列(DEV0)開(kāi)始逐列地，以復(fù)用的方式將輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入存儲(chǔ)器器件的相同當(dāng)前頁(yè)面中，而且將所述輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入與第一類(lèi)型不同的第二類(lèi)型的附加存儲(chǔ)器器件(AMB)的對(duì)應(yīng)部分中；B)在將所述輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入所述存儲(chǔ)器器件的當(dāng)前頁(yè)面時(shí)，檢查(CTRLU)至少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中是否發(fā)生至少一個(gè)缺陷(5、5a、5b、5c)；C)使用所述公共總線，從存儲(chǔ)器器件的第一列(DEV0)開(kāi)始逐列地，以復(fù)用的方式將輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入存儲(chǔ)器器件的隨后頁(yè)面中，以及若前一步驟中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)缺陷，還將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件的相同部分中，以及若前一步驟中發(fā)現(xiàn)缺陷，還將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件的隨后的對(duì)應(yīng)部分中，D)在將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入所述隨后頁(yè)面時(shí)，檢查(CTRLU)至少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中是否發(fā)生至少一個(gè)缺陷(5、5a、5b、5c)；E)繼續(xù)步驟C)和D)，直到輸入數(shù)據(jù)的所有部分都被寫(xiě)入所述存儲(chǔ)器器件的矩陣及寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件(AMB)；F)將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器器件矩陣的對(duì)應(yīng)頁(yè)面集(SOP)中的輸入數(shù)據(jù)拷貝到未被所述輸入數(shù)據(jù)占據(jù)的所述存儲(chǔ)器器件的矩陣中的對(duì)應(yīng)頁(yè)面集(FSOP)，從而，不是從所述存儲(chǔ)器器件的矩陣中，而是從存儲(chǔ)在所述附加存儲(chǔ)器器件(AMB)中對(duì)應(yīng)的單個(gè)頁(yè)面數(shù)據(jù)中獲取有缺陷的單個(gè)頁(yè)面的輸入數(shù)據(jù)，所述頁(yè)面集每個(gè)集包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中的至少一個(gè)缺陷。
2. —種用于將高速輸入數(shù)據(jù)記錄到第一類(lèi)型存儲(chǔ)器器件的矩陣 中的裝置，所述矩陣包括每行至少兩個(gè)存儲(chǔ)器器件以及每列至少兩個(gè) 存儲(chǔ)器器件，其中行中的存儲(chǔ)器器件(DEV0、 DEV1、 DEV2)與公 共總線(BSO)連接，所述矩陣的每一行被分配以單獨(dú)的公共總線(BSO、 BS1、 BS2)，其中每個(gè)所述存儲(chǔ)器器件被內(nèi)部地設(shè)置為多個(gè)頁(yè)面，輸 入數(shù)據(jù)能按順序方式寫(xiě)入所述頁(yè)面，其中在向所述第一類(lèi)型存儲(chǔ)器器 件進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，在所述存儲(chǔ)器器件中的不同位置處可能發(fā)生缺陷(5、 5a、 5b、 5c)，所述裝置包括具有不同于所述第一類(lèi)型的第二類(lèi)型的附 加存儲(chǔ)器器件(AMB)，以及適于執(zhí)行以下功能的裝置(CTRLU、 BS0、 BS1、 BS2):A) 使用所述公共總線，從存儲(chǔ)器器件的第一列(DEV0)開(kāi)始逐 列地，以復(fù)用的方式將輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入存儲(chǔ)器器件的相同當(dāng) 前頁(yè)面中，而且將所述輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件(AMB)的對(duì)應(yīng)部分中；B) 在將所述輸入數(shù)據(jù)的第一部分寫(xiě)入所述存儲(chǔ)器器件的當(dāng)前頁(yè) 面時(shí)，檢查至少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中是否發(fā)生至少一個(gè)缺陷(5、 5a、 5b、 5c);C) 使用所述公共總線，從存儲(chǔ)器器件的第一列(DEV0)開(kāi)始逐 列地，以復(fù)用的方式將輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入存儲(chǔ)器器件的隨后頁(yè) 面中，以及若前一功能中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)缺陷，還將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分 寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件的相同部分中，以及若前一功能中發(fā)現(xiàn)缺陷，還將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入 所述附加存儲(chǔ)器器件的隨后的對(duì)應(yīng)部分中，D) 在將所述輸入數(shù)據(jù)的隨后部分寫(xiě)入所述隨后頁(yè)面時(shí)，檢查至 少一個(gè)存儲(chǔ)器器件中是否發(fā)生至少一個(gè)缺陷(5、 5a、 5b、 5c);E) 繼續(xù)功能C)和D)，直到輸入數(shù)據(jù)的所有部分都被寫(xiě)入所述 存儲(chǔ)器器件的矩陣及寫(xiě)入所述附加存儲(chǔ)器器件(AMB);F) 將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器器件矩陣的對(duì)應(yīng)頁(yè)面集(SOP)中的輸入 數(shù)據(jù)拷貝到未被所述輸入數(shù)據(jù)占據(jù)的所述存儲(chǔ)器器件的矩陣中的對(duì)應(yīng) 頁(yè)面集(FSOP)，從而，不是從所述存儲(chǔ)器器件的矩陣中，而是從存 儲(chǔ)在所述附加存儲(chǔ)器器件(AMB)中對(duì)應(yīng)的單個(gè)頁(yè)面數(shù)據(jù)中獲取有缺 陷的單個(gè)頁(yè)面的輸入數(shù)據(jù)，所述頁(yè)面集每個(gè)集包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器器 件中的至少一個(gè)缺陷。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，或如權(quán)利要求2所述的裝置，其中， 所述第一類(lèi)型存儲(chǔ)器器件是FLASH存儲(chǔ)器。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，或如權(quán)利要求2所述的裝置，其中， 所述缺陷存儲(chǔ)在缺陷列表中，所述缺陷列表包含關(guān)于每個(gè)缺陷的對(duì)應(yīng) 頁(yè)面、對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)器器件和對(duì)應(yīng)總線的信息項(xiàng)。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法或裝置，其中，所述缺陷存儲(chǔ)在缺陷 列表中，所述缺陷列表包含關(guān)于每個(gè)缺陷的對(duì)應(yīng)塊、對(duì)應(yīng)頁(yè)面、對(duì)應(yīng) 存儲(chǔ)器器件和對(duì)應(yīng)總線的信息項(xiàng)。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法或裝置，其中，閃存塊的缺陷閃存頁(yè)面按照如下來(lái)確定a) 使用無(wú)效值初始化用于"頁(yè)面"值的寄存器陣列；b) 使缺陷列表中的第一有效"塊"值BLNO為"參考?jí)K"值；c) 從缺陷列表中拷貝對(duì)應(yīng)"頁(yè)面"值到所述頁(yè)面寄存器陣列中 的合適域；d) 分析下一個(gè)缺陷列表?xiàng)l目；e) 若當(dāng)前"塊"值BLNO等于"參考?jí)K"值，繼續(xù)步驟c)，否則 繼續(xù)步驟d);f) 繼續(xù)步驟c)至e)，直到到達(dá)所述缺陷列表的結(jié)尾。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法或裝置，其中，產(chǎn)生用于存儲(chǔ)位圖的 位圖寄存器，所述位圖用于步驟c)中處理的頁(yè)面條目，以順序的處理 次序(PRO)處理用于這些頁(yè)面的位圖的每N個(gè)比特，而且所述位圖 寄存器用于使無(wú)缺陷的閃存器件更加快捷，所述位圖寄存器按照如下 步驟而產(chǎn)生.-g) 初始化用于位圖和用于"器件計(jì)數(shù)器"的指針；h) 初始化用于所述頁(yè)面寄存器陣列的指針，并且使用零來(lái)初始 化所述位圖寄存器；i) 在所述頁(yè)面寄存器陣列中尋址單個(gè)單元；j)若其條目有效，繼續(xù)步驟k)，否則繼續(xù)步驟l);k)從存儲(chǔ)在所述缺陷列表中的對(duì)應(yīng)位圖加載N個(gè)比特，并將其與 對(duì)應(yīng)的位圖寄存器值進(jìn)行邏輯或；1)遞增頁(yè)面寄存器陣列指針，并繼續(xù)步驟i)，直到到達(dá)所述頁(yè)面 寄存器陣列的結(jié)尾；m)若位圖寄存器的值等于零，則遞增位圖指針和所述"器件計(jì) 數(shù)器"，并繼續(xù)步驟h)，直到到達(dá)位圖的結(jié)尾。
8.如權(quán)利要求7所述的方法或裝置，其中，若在步驟m)中所述 位圖寄存器的值不是零，則執(zhí)行以下步驟以便確定缺陷閃存器件中的 缺陷塊的總線，并拷貝對(duì)應(yīng)的閃存頁(yè)面n)初始化"總線計(jì)數(shù)"和用于所述頁(yè)面寄存器陣列的指針；o)讀取所述頁(yè)面寄存器陣列的有效值；p)分析所述位圖寄存器中"總線計(jì)數(shù)"所指向的比特若該比 特等于零，則遞增"總線計(jì)數(shù)"并繼續(xù)步驟o)，若該比特等于l，則繼 續(xù)步驟q);q)針對(duì)所有位于0和在步驟o)中讀取的值減l之間的頁(yè)面值，從 錯(cuò)誤閃存塊拷貝閃存頁(yè)面到新的閃存塊，從而參考閃存器件編號(hào)對(duì)應(yīng) 于"器件計(jì)數(shù)器"值，而且參考總線編號(hào)對(duì)應(yīng)于"總線計(jì)數(shù)"值；r)針對(duì)步驟o)中讀取的頁(yè)面值，從所述附加存儲(chǔ)緩沖器(AMB) 中拷貝對(duì)應(yīng)的閃存頁(yè)面數(shù)據(jù)到新的閃存塊，從而參考閃存器件編號(hào)對(duì) 應(yīng)于"器件計(jì)數(shù)器"值，而且參考總線編號(hào)對(duì)應(yīng)于"總線計(jì)數(shù)"值；s)遞增用于所述頁(yè)面寄存器陣列的指針并繼續(xù)步驟o)，直到到達(dá)所述頁(yè)面寄存器陣列的結(jié)尾；t)更新合適器件的"塊重映射表"，并把所述缺陷列表中對(duì)應(yīng)的 塊條目標(biāo)記為無(wú)效；u)以權(quán)利要求6中的步驟a)繼續(xù)執(zhí)行。
全文摘要
為了實(shí)時(shí)記錄或回放數(shù)字高帶寬視頻信號(hào)，例如HDTV、HD逐行或HD電影捕獲信號(hào)，需要非常快的存儲(chǔ)器。為了存儲(chǔ)流HD視頻數(shù)據(jù)，可以使用基于NAND FLASH存儲(chǔ)器的系統(tǒng)。以面向頁(yè)面的模式物理訪問(wèn)閃存存儲(chǔ)器器件。根據(jù)本發(fā)明，高速輸入數(shù)據(jù)以復(fù)用的方式寫(xiě)入多個(gè)閃存器件的矩陣。進(jìn)行盡可能簡(jiǎn)單而快速的列表處理，在矩陣架構(gòu)中尋址單個(gè)閃存器件的閃存塊的缺陷頁(yè)面。當(dāng)以順序方式寫(xiě)入時(shí)，矩陣的所有閃存器件的當(dāng)前閃存器件頁(yè)面的數(shù)據(jù)內(nèi)容也被拷貝到附加存儲(chǔ)緩沖器的對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)域。在當(dāng)前系列的頁(yè)面被無(wú)誤地寫(xiě)入閃存器件后，能夠使用隨后的頁(yè)面數(shù)據(jù)覆蓋附加存儲(chǔ)緩沖器的對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)域。在一個(gè)或更多閃存器件的當(dāng)前頁(yè)面發(fā)生誤差時(shí)，這些當(dāng)前頁(yè)面的內(nèi)容被保存在附加存儲(chǔ)緩沖器中。
文檔編號(hào)G06F12/12GK101361137SQ200680051134
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月16日
發(fā)明者延斯·彼得·維滕堡, 湯姆森·布魯內(nèi) 申請(qǐng)人:湯姆森許可貿(mào)易公司