專利名稱：包含內(nèi)部數(shù)據(jù)源的非易失性存儲器的制作方法
技術領域：
本公開描述了與非易失性存儲器相關的系統(tǒng)和技術。
背景技術：
設備和系統(tǒng)可使用非易失性存儲器例如閃存來存儲或檢索數(shù)據(jù)。例如，數(shù)字照相 機可將圖像存儲到非易失性存儲器上。在另一個例子中，數(shù)字媒體播放器例如MP3播放器 可從非易失性存儲器讀取數(shù)字音頻文件并且播放音頻文件的內(nèi)容。移動設備例如移動電話 或個人數(shù)字助理(PDA)可從一個或多個非易失性存儲器上讀取數(shù)據(jù)并且可寫數(shù)據(jù)到該一 個或多個非易失性存儲器上。此外，對于各種儲存應用(例如，使用基于閃存的儲存設備) 用戶數(shù)據(jù)扇區(qū)(sector)常與其他輔助數(shù)據(jù)例如元數(shù)據(jù)一起被存儲在頁(page)中。設備和系統(tǒng)可在非易失性存儲器上執(zhí)行多個操作，例如讀和編程操作。各種類型 的編程操作可包括寫和擦除數(shù)據(jù)。在這樣的存儲器中擦除數(shù)據(jù)可包括將數(shù)據(jù)區(qū)域標為無效 的或未被編程的。非易失性存儲器如閃存可被分為多個數(shù)據(jù)區(qū)域。每個數(shù)據(jù)區(qū)域可被分開 地尋址和訪問。因此，操作可包括獲取一個或多個數(shù)據(jù)區(qū)域或數(shù)據(jù)區(qū)域的部分的地址。數(shù) 據(jù)區(qū)域也可被分為各個比特或更大的聚集數(shù)據(jù)單元例如字節(jié)。在一些實現(xiàn)中，數(shù)據(jù)區(qū)域可 被布置為數(shù)據(jù)頁或數(shù)據(jù)塊。

發(fā)明內(nèi)容
本公開包括與包括內(nèi)部數(shù)據(jù)源的非易失性存儲器相關的系統(tǒng)和技術。所描述的系 統(tǒng)和技術的創(chuàng)新的方面可作為設備被實現(xiàn)，該設備包括配置為與控制器相連接的緩沖器。 緩沖器配置為用于保持(hold)數(shù)據(jù)。存儲器單元陣列與緩沖器耦合并且配置為存儲由緩 沖器傳送來的數(shù)據(jù)。處理電路與緩沖器和存儲器單元陣列耦合。處理電路配置為把由控制 器指定的輔助數(shù)據(jù)選擇性地填充到緩沖器中。這個方面和其他方面可包括一個或多個以下特征。設備可包括耦合到緩沖器的內(nèi) 部數(shù)據(jù)源。內(nèi)部數(shù)據(jù)源可配置為生成輔助數(shù)據(jù)。處理電路可配置為使輔助數(shù)據(jù)從內(nèi)部源被 傳送到緩沖器。所描述的系統(tǒng)和技術的另一個創(chuàng)新方面可作為方法被實現(xiàn)，該方法包括，響應于 接收到將輔助數(shù)據(jù)傳送到緩沖器的指示，指導非易失性存儲器用輔助數(shù)據(jù)填充緩沖器。輔 助數(shù)據(jù)被傳送到非易失性存儲器的存儲器單元陣列中以儲存輔助數(shù)據(jù)。這個方面和其他方面可包括一個或多個以下的特征。輔助數(shù)據(jù)可以是格式數(shù)據(jù)， 并且指導非易失性存儲器用輔助數(shù)據(jù)填充緩沖器可包括用輔助數(shù)據(jù)格式化緩沖器。輔助數(shù) 據(jù)可從處于非易失性存儲器中的內(nèi)部源獲取。指導非易失性存儲器用輔助數(shù)據(jù)填充緩沖器可包括提供指令到內(nèi)部數(shù)據(jù)源以將輔助數(shù)據(jù)傳送到緩沖器。所描述的系統(tǒng)和技術可在電子電路、計算機硬件、固件、軟件或他們的組合中實現(xiàn)，例如本說明中所公開的結構化裝置和其結構化等同物。這可包括至少一個計算機可讀 介質(zhì)，其包含可運行的程序以使得一個或多個數(shù)據(jù)處理裝置(例如，包括可編程處理器的 信號處理設備)執(zhí)行所描述的操作。因此，程序實施可根據(jù)所公開的方法、系統(tǒng)或裝置來實 現(xiàn)，并且裝置實施可根據(jù)所公開的系統(tǒng)、計算機可讀介質(zhì)或方法來實現(xiàn)。類似地，方法實施 可根據(jù)所公開的系統(tǒng)、計算機可讀介質(zhì)或裝置來實現(xiàn)，并且系統(tǒng)實施可根據(jù)所公開的方法、 計算機可讀介質(zhì)或裝置來實現(xiàn)。例如，以下所公開的實施方式可在各種系統(tǒng)和裝置中實現(xiàn)，所述各種系統(tǒng)和裝置 包括但不限于特殊目的的數(shù)據(jù)處理裝置(例如，無線接入點、遠程環(huán)境監(jiān)視器、路由器、開 關、計算機系統(tǒng)組件、媒介接入單元)、移動數(shù)據(jù)處理裝置(例如，無線客戶端、移動電話、個 人數(shù)字助理(PDA)、移動計算機、數(shù)字照相機)、通用的數(shù)據(jù)處理裝置(例如，微型計算機、月艮 務器、大型計算機、超級計算機)或這些的組合。因此，根據(jù)所描述的系統(tǒng)和技術的其他方面，系統(tǒng)可包括非易失性存儲器，該非易 失性存儲器包括配置為存儲數(shù)據(jù)的存儲器單元陣列、耦合到存儲器單元陣列并配置為保持 數(shù)據(jù)的緩沖器、耦合到緩沖器并且配置為給緩沖器提供輔助數(shù)據(jù)的內(nèi)部數(shù)據(jù)源、以及配置 為在存儲器單元陣列、緩沖器和內(nèi)部數(shù)據(jù)源之間傳送數(shù)據(jù)的處理電路。系統(tǒng)包括控制器，該 控制器耦合到非易失性存儲器并且配置為提供指令以使得處理電路用由內(nèi)部數(shù)據(jù)源提供 的輔助數(shù)據(jù)選擇性地填充緩沖器。系統(tǒng)包括耦合控制器與非易失性存儲器的接口，控制器 通過該接口提供指令到處理電路。本說明書中所描述的主題可被實施，以實現(xiàn)一個或多個以下潛在優(yōu)勢。到非易失 性存儲器中的存儲器單元陣列和來自該存儲器單元陣列的數(shù)據(jù)傳送速度可以被增加，數(shù)據(jù) 傳送的時間可相應地被減少。傳送時間的減少可增加數(shù)據(jù)吞吐量并且降低非易失性存儲器 的功率消耗。例如，通過重復地寫數(shù)據(jù)到存儲器和從存儲器擦除數(shù)據(jù)而測試非易失性存儲 器的過程可被更快地執(zhí)行。進而，這可降低產(chǎn)品質(zhì)量鑒定時間，并且可以因此增加生產(chǎn)吞吐 量。例如，當非易失性存儲器設備在制作過程中被測試/鑒定質(zhì)量，通過輸入/輸出接口傳 送數(shù)據(jù)所需要的時間可通過僅使用內(nèi)部數(shù)據(jù)來避免。由于數(shù)據(jù)傳送率的限制而施加在非易 失性存儲器上的帶寬限制可以被克服。此外，這些改進可用最低限度的額外組件和任意相 應的額外成本來實現(xiàn)。一個或多個實現(xiàn)的細節(jié)在附圖和以下的描述中進行闡述。其他特征、對象和優(yōu)勢 根據(jù)描述和附圖以及根據(jù)權利要求可以是明顯的。


圖1示出了連接在計算系統(tǒng)和非易失性存儲器之間的非易失性存儲器控制器的 例子。圖2示出了包括固態(tài)存儲器子系統(tǒng)的計算系統(tǒng)的例子。圖3示出了包括內(nèi)部數(shù)據(jù)源的閃存體系結構的例子。圖4示出了用輔助數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)填充緩沖器的過程的例子。
具體實施例方式圖1示出了連接在計算系統(tǒng)120和非易失性存儲器130之間的非易失性存儲器控 制器100的例子?？刂破?00包括輸入105和輸出115，其中輸入105配置為與計算系統(tǒng) 120相連接(例如，設計為附在個人計算機的主板上的連接器)，輸出115配置為與非易失 性存儲器130相連接(例如，設計為附在NAND閃存或NOR閃存上的連接器)。控制器100 還包括配置為傳送指令到非易失性存儲器130的控制邏輯110，響應于所述指令，非易失性 存儲器130傳送數(shù)據(jù)到外部源并且從該外部源接收數(shù)據(jù)，所述非易失性存儲器例如是操作 性地耦合到計算系統(tǒng)120 (或計算系統(tǒng)120內(nèi))的存儲器。在非易失性存儲器130上執(zhí)行的包括數(shù)據(jù)傳送的操作，例如讀和寫，所用的時間 可能依賴于非易失性存儲器130配置為在其單個的組件之間接收和傳送數(shù)據(jù)的速率。例 如，連同用戶數(shù)據(jù)所寫的輔助數(shù)據(jù)或由其自身單獨寫的輔助數(shù)據(jù)可具有從用戶接收的特別 的數(shù)據(jù)類型，或可具有可從任何源接收的某個標準類型。這對于如下數(shù)據(jù)尤其如此用于對 存儲用戶數(shù)據(jù)的緩沖器進行格式化的程序數(shù)據(jù)，或在重復地測試非易失性存儲器130的時 候用于擦除緩沖器的數(shù)據(jù)。通過提供駐留在非易失性存儲器130的結構中的一個或多個內(nèi) 部程序數(shù)據(jù)源，非易失性存儲器130中的輔助數(shù)據(jù)的傳送速度可被增加，因此增加數(shù)據(jù)吞 吐量并且減小功率消耗?？刂七壿?10可包括專用集成電路、可編程微處理器、或這兩者。這些組件代表了 可包含和實現(xiàn)此處所描述的功能的結構。其他組件也可被包括進控制器100，例如電荷泵、 數(shù)據(jù)緩沖器、程序代碼存儲器，以及諸如此類。應當意識到，這些不同的組件可在一個或多 個設備中被實現(xiàn)，例如一個或多個集成電路(IC)設備，包括例如設計為用于個人計算機和 移動互聯(lián)網(wǎng)設備的NAND閃存控制器。另外，這樣的設備可被設計和制作為方便地安裝在較大的設備和系統(tǒng)中，或被設 計或制作為這樣的較大的設備和系統(tǒng)的構成組件。例如，控制器100可以是片上系統(tǒng)(SoC) 設備的部分，其可包括處理器、存儲器接口、以及只讀和隨機存取存儲器，還有潛在的其他 組件。非易失性存儲器130可以在SoC外部，但是盡管如此，非易失性存儲器130可與SoC 組合以形成集成設備。例如，非易失性存儲器130和SoC可被附到印制電路板上。在一些 實現(xiàn)中，非易失性存儲器130位于可移除結構中，該可移除結構與容納了控制器100(或容 納SoC，控制器100形成該SoC的部分)的另一個結構機械地和電子地耦合。圖2示出了包括固態(tài)存儲器子系統(tǒng)250的計算系統(tǒng)200的例子。系統(tǒng)200包括中 央處理單元(CPU) 205、顯示設備210 (例如，CRT (陰極射線管)或IXD (液晶顯示器)監(jiān)視 器)、以及輸入設備例如鍵盤215、和指示設備220(盡管在圖1中被示為鼠標設備，但可以 是其他指示設備)。系統(tǒng)200可包括一個或多個附加的處理器和一個或多個附加的輸入/ 輸出設備，例如麥克風、揚聲器、打印機等。固態(tài)存儲器子系統(tǒng)250包括固態(tài)控制器255和NAND閃存260。NAND閃存260可 以是單級單元(SLC)設備或多級單元(MLC)設備。固態(tài)存儲器子系統(tǒng)250可包括如此處所 描述的控制邏輯，其可被設計為允許固態(tài)存儲器子系統(tǒng)250將操作系統(tǒng)和應用軟件更快地 加載入系統(tǒng)200。應當意識到，系統(tǒng)200代表臺式個人計算機，其可包括很多其他未示出的設備和 子系統(tǒng)，例如硬盤驅動器、網(wǎng)絡接口、主板等。但是，這僅是在其中可實現(xiàn)當前被公開的主題的較大系統(tǒng)的一個例子。這樣的較大設備和系統(tǒng)的其他例子包括膝上電腦、筆記本電腦、 無盤亞筆記本電腦和裝入PCI ExpressCard、膝上電腦上的PCleMini槽、或臺式電腦上的 PCle槽中同時僅作為另一驅動器出現(xiàn)的超薄驅動器。例子還包括運用非易失性存儲器設備 的智能電話、上網(wǎng)本(netbook)、媒體播放器，以及諸如此類。但是，不考慮這些特定的例子，應當意識到此處所描述的主題可與計算系統(tǒng)120 的很多不同類型相容。另外，非易失性存儲器130可包括很多不同類型的固態(tài)儲存設備，該 固態(tài)儲存設備能夠在沒有任何外部電源的情況下保持其數(shù)據(jù)。這樣的設備可包括閃存設 備，例如BIOS芯片、壓縮閃存、智能媒體、記憶棒、I型和II型PCMCIA記憶卡，以及視頻游 戲控制臺的記憶卡。這樣的設 備還可包括相變存儲設備。圖3示出了閃存體系結構300的例子?？刂破?05與控制器接口 320相連接以管 理從外部源到內(nèi)部緩沖器325的數(shù)據(jù)傳送。內(nèi)部緩沖器325可以是在對存儲器單元陣列 310編程開始之前用作臨時存儲單元的隨機存取存儲器。讀/編程電路330可用于從內(nèi)部 緩沖器325寫數(shù)據(jù)到存儲器單元陣列310以及從存儲器單元陣列310中讀取數(shù)據(jù)。擦除電 路335可用于從存儲器單元陣列310擦除數(shù)據(jù)。另外，應當意識到，多于一個的存儲器單元 陣列310和附加的數(shù)據(jù)控制/管理電路可被包括在閃存體系結構300中。輸入到內(nèi)部緩沖器325中的數(shù)據(jù)，在被編程到存儲器單元陣列310中之前，可從一 個或多個外部源被接收到。被編程的數(shù)據(jù)具有不同的類型，每個類型可具有不同的特征。數(shù) 據(jù)的不同類型的例子包括用戶數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)(外部的或控制器指定的)，以及包括格式數(shù)據(jù) 的輔助數(shù)據(jù)、多余(nuisance)數(shù)據(jù)，以及諸如此類。多余數(shù)據(jù)可以是被編程到存儲器中但 不影響用戶數(shù)據(jù)或不被用戶數(shù)據(jù)所影響的數(shù)據(jù)。例如，當制造閃存設備(包含閃存體系結構300的任何設備)時，存儲器單元陣列 310的存儲塊可被測試以檢驗該塊是否正常工作。如果確定存儲器塊未正常工作，那么該塊 例如通過在設備中標記的指示符比特而被標記為壞(bad)。檢驗存儲塊的操作包括寫輔助 數(shù)據(jù)到塊中然后檢驗所寫的輔助數(shù)據(jù)是否正確。在這樣的情況下，輔助數(shù)據(jù)可被儲存在內(nèi) 部數(shù)據(jù)源340中，而不是對于每次存儲塊的檢驗通過控制器接口 320傳送將被寫到存儲塊 的輔助數(shù)據(jù)。在一些情況下，當數(shù)據(jù)頁被接收用于儲存時，將被編程的頁的僅部分包括用戶數(shù) 據(jù)。數(shù)據(jù)的頁的其余部分代表用于格式化內(nèi)部緩沖器325的輔助數(shù)據(jù)，例如，全“1”。例如， 4KB的數(shù)據(jù)的頁包括2KB的用戶數(shù)據(jù)和2KB的輔助數(shù)據(jù)，該輔助數(shù)據(jù)為標準的類型并且可從 任何源被接收，不一定是與用戶數(shù)據(jù)相同的源。在一些情況下，只有2KB的用戶數(shù)據(jù)可被接 收；2KB的輔助數(shù)據(jù)可能不被接收。在這樣的情況下，需要用來儲存數(shù)據(jù)的頁的輔助數(shù)據(jù)可 從以下所述的內(nèi)部數(shù)據(jù)源340中獲取。與控制器接口 320和內(nèi)部緩沖器325連接的內(nèi)部數(shù)據(jù)源340提供輔助數(shù)據(jù)。通常 地，除了控制器305之外，閃存設備的物理結構包含閃存體系結構300的組件?？刂破?05 通過包括在閃存設備里的輸入來傳送指令以控制閃存設備。閃存設備另外還包括處理電 路，該處理電路響應于控制器305所提供的指令執(zhí)行操作?？刂破?05提供指令以使得處 理電路執(zhí)行多個操作，該多個操作包括從內(nèi)部數(shù)據(jù)源340傳送輔助數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器325。內(nèi)部數(shù)據(jù)源340包括在閃存設備的物理結構中。內(nèi)部數(shù)據(jù)源340在設備的物理結 構中的存在否定了從設備外部的源向內(nèi)部緩沖器325傳送輔助數(shù)據(jù)的需要。如前所述，這增加了數(shù)據(jù)吞吐量并減少了通過接口的數(shù)據(jù)傳送。內(nèi)部數(shù)據(jù)源340不需要在內(nèi)部緩沖器 325的物理結構的外部，如圖3中所示，而是可以物理地駐留于內(nèi)部緩沖器325中?？蛇x地， 內(nèi)部數(shù)據(jù)源340可物理地駐留于內(nèi)部緩沖器325的外部，并且傳送輔助數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器 325?？刂破?05接收指示以傳送用戶數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器325，并且響應于該指示，控制內(nèi)部 數(shù)據(jù)源340傳送輔助數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器325?？刂破?25可使得內(nèi)部數(shù)據(jù)源340自動地或響應于輸入，將數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)部緩沖 器325。例如，4KB的數(shù)據(jù)的頁被儲存在存儲器單元陣列310中，其中的2KB為用戶數(shù)據(jù)。其 余的2KB是輔助數(shù)據(jù)，其可從任何源被接收到并且不一定來自與用戶數(shù)據(jù)相同的源。在這 樣的情況下，內(nèi)部數(shù)據(jù)源340配置為提供2KB的輔助數(shù)據(jù)。在操作中，控制器305通過控制 器接口 320將所述頁的2KB(用戶數(shù)據(jù))傳送到內(nèi)部緩沖器325。然后，控制器305接收輸 入以儲存頁。響應于輸入，控制器305使得2KB的輔助數(shù)據(jù)從內(nèi)部數(shù)據(jù)源340被傳送到內(nèi) 部緩沖器325。隨后，控制器305對頁編程以用于儲存，即，控制器305提供指令使得處理電 路對頁編程以用于儲存。在另一個例子中，輔助數(shù)據(jù)被寫到存儲器單元陣列310的存儲塊?？刂破?05可 將輔助數(shù)據(jù)添加到內(nèi)部數(shù)據(jù)源340。具體地，控制器305可以只執(zhí)行一次將輔助數(shù)據(jù)從外部 源傳送到內(nèi)部數(shù)據(jù)源340的任務。隨后，控制器305可實行實際的編程，即，通過內(nèi)部緩沖 器325將輔助數(shù)據(jù)從內(nèi)部數(shù)據(jù)源340傳送到存儲器單元陣列310中的存儲塊。因為輔助數(shù) 據(jù)在內(nèi)部數(shù)據(jù)源340中是可用的，對于測試存儲器單元陣列310中的其他存儲塊，輔助數(shù)據(jù) 不需要從外部源中獲取。
內(nèi)部數(shù)據(jù)源340和內(nèi)部緩沖器325之間的數(shù)據(jù)傳送率大于用戶數(shù)據(jù)的源或輔助數(shù) 據(jù)的外部源與內(nèi)部緩沖器325之間的數(shù)據(jù)傳送率。因此，輔助數(shù)據(jù)從內(nèi)部數(shù)據(jù)源340接收 得比從外部數(shù)據(jù)源接收得更快，因此增加數(shù)據(jù)吞吐量。進一步地，在前述例子的第一個例子 中，從外部數(shù)據(jù)源接收的數(shù)據(jù)量從4KB (2KB的用戶數(shù)據(jù)+2KB的輔助數(shù)據(jù))減少到2KB (只 有2KB的用戶數(shù)據(jù))。因此，到內(nèi)部緩沖器325的數(shù)據(jù)傳送率降低了。在一些情況下，為了重復地為內(nèi)部緩沖器325提供數(shù)據(jù)，控制器305使得內(nèi)部數(shù)據(jù) 源340自動地傳送輔助數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器325。在用戶數(shù)據(jù)通過控制器接口 320被周期地 發(fā)送到內(nèi)部緩沖器325的操作中，控制器305使得內(nèi)部數(shù)據(jù)源340的輔助數(shù)據(jù)也被周期地 發(fā)送到內(nèi)部緩沖器，而不為每次輔助數(shù)據(jù)傳送都提供到內(nèi)部數(shù)據(jù)源340的輸入。例如，輔助 數(shù)據(jù)包括格式數(shù)據(jù)，內(nèi)部緩沖器325利用該格式數(shù)據(jù)在接收用戶數(shù)據(jù)之前被格式化。然后 所接收到的用戶數(shù)據(jù)被傳送到存儲器單元陣列310，此時，內(nèi)部緩沖器325再一次用輔助數(shù) 據(jù)被格式化。在這樣的情況下，控制器305使得格式數(shù)據(jù)被自動地傳送到內(nèi)部緩沖器325。如前所述，控制器接口 320管理外部源和內(nèi)部緩沖器325之間的數(shù)據(jù)傳送。在一 些實現(xiàn)中，控制器305指示外部源通過控制器接口 320傳送數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器325。然后 內(nèi)部緩沖器325可傳送數(shù)據(jù)到存儲器單元陣列310。在一些情況下，控制器305和內(nèi)部緩 沖器325之間的數(shù)據(jù)傳送率可小于內(nèi)部緩沖器325和存儲器單元陣列310之間的數(shù)據(jù)傳送 率。這可能是因為控制器305和控制器接口 320之間的數(shù)據(jù)傳送是通過串行數(shù)據(jù)傳送的， 而內(nèi)部緩沖器325和存儲器單元陣列310之間的數(shù)據(jù)傳送是通過并行數(shù)據(jù)傳送的。在一些實現(xiàn)中，內(nèi)部數(shù)據(jù)源340可被配置為通過并行數(shù)據(jù)傳送，例如64比特或128 比特并行數(shù)據(jù)傳送，將數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)部緩沖器325。在這種實現(xiàn)中，因為內(nèi)部數(shù)據(jù)源340提供輔助數(shù)據(jù)，僅用戶數(shù)據(jù)可從外部源被接收到。因此，內(nèi)部緩沖器325從外部源接收到的數(shù) 據(jù)的量，相對于在用戶數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)都通過外部源被傳送的情況下內(nèi)部緩沖器325可能 接收到的量就減少了。另外，從內(nèi)部數(shù)據(jù)源340到內(nèi)部緩沖器325的并行數(shù)據(jù)傳送快于如 果輔助數(shù)據(jù)從不同的源被接收時其可能被傳送的速率。在一些實現(xiàn)中，連接外部源和內(nèi)部緩沖器325并由控制器305控制的串行總線，可 以用8比特每單位時間的速率在外部源和控制器接口 320之間傳送數(shù)據(jù)。時鐘可周期性地 通過串行總線傳送數(shù)據(jù)。例如，內(nèi)部緩沖器325可以并行的方式被重置為全“0”。在另一個 例子中，內(nèi)部緩沖器325被連接到具有與內(nèi)部緩沖器325相同大小的閃存單元的頁。在這 個例子中，內(nèi)部緩沖器325中的每個比特都相應于閃存單元并可被連接到該閃存單元。傳 送可通過讀取閃存單元的頁并傳送數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器325來實現(xiàn)。應當意識到，外部設備和控制器接口 320之間的串行數(shù)據(jù)傳送以及內(nèi)部數(shù)據(jù)源 340和內(nèi)部緩沖器325之間的并行數(shù)據(jù)傳送并非應用內(nèi)部數(shù)據(jù)源340的僅有的情況。相反， 內(nèi)部數(shù)據(jù)源340可用于如下的任何情況下的應用，即，內(nèi)部數(shù)據(jù)源340和內(nèi)部緩沖器325之 間的數(shù)據(jù)傳送率大于由控制器操作的外部源與控制器接口 320之間的數(shù)據(jù)傳送率。例如， 內(nèi)部數(shù)據(jù)源340被用于如下情況，S卩，外部源和控制器接口 320之間的數(shù)據(jù)傳送是通過串行 和并行數(shù)據(jù)傳送的組合的情況。在這樣的情況下，不考慮數(shù)據(jù)傳送的方法，內(nèi)部數(shù)據(jù)源340 在通過串行和并行數(shù)據(jù)傳送組合的數(shù)據(jù)傳送率低于內(nèi)部數(shù)據(jù)源340和內(nèi)部緩沖器325之間 的數(shù)據(jù)傳送率的時候被使用。在一些情況下，當這樣做降低了傳送數(shù)據(jù)所需要的功率時，可 使用內(nèi)部數(shù)據(jù)源340。
圖4示出了利用用戶數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)填充緩沖器的過程的例子。在410，接收到用 戶數(shù)據(jù)應被傳送到非易失性存儲器中的緩沖器的指示。這可包括從外部源接收用戶數(shù)據(jù)、 接收用戶數(shù)據(jù)可用的指示、或這兩者的組合。在415，用戶數(shù)據(jù)可被傳送到內(nèi)部緩沖器。為了實現(xiàn)此，例如，用戶數(shù)據(jù)可通過控制 器接口 320選擇性地通過串行數(shù)據(jù)傳送被傳送到內(nèi)部緩沖器325。在420，可提供指示到非易失性存儲器，用從非易失性存儲器中獲取的輔助數(shù)據(jù)填 充緩沖器。例如，控制器305可使得外部源將輔助數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)部數(shù)據(jù)源340，并儲存輔助 數(shù)據(jù)?？蛇x地，內(nèi)部數(shù)據(jù)源340可配置成使得響應于從控制器305接收指示，內(nèi)部數(shù)據(jù)源 340生成輔助數(shù)據(jù)。在425，輔助數(shù)據(jù)可被傳送到內(nèi)部緩沖器325。例如，控制器305可使得輔助數(shù)據(jù) 從內(nèi)部數(shù)據(jù)源340通過并行數(shù)據(jù)傳送被傳送到內(nèi)部緩沖器325。接收用戶數(shù)據(jù)并傳送用戶 數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器325以選擇性地填充內(nèi)部緩沖器325的過程，以及儲存和傳送輔助數(shù)據(jù) 到內(nèi)部緩沖器325的過程不需要以任何特別順序執(zhí)行。例如，控制器305可儲存輔助數(shù)據(jù) 到內(nèi)部數(shù)據(jù)源340中。然后，控制器305可接收和傳送用戶數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器325。隨后， 控制器305可傳送輔助數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器325。以可替代的順序，控制器305可同時傳送用 戶數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器325。在一些實現(xiàn)中，輔助數(shù)據(jù)不需要被儲存在內(nèi)部數(shù)據(jù)源340中。而是，內(nèi)部緩沖器 325可用特別形式的比特，例如，全“1”、全“0”、“1”和“0”交替以及諸如此類，被初始化。 例如，在傳送用戶數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)到存儲器單元陣列之后，控制器305可將內(nèi)部緩沖器325 中的所有比特以特別的形式初始化。如前所述，控制器305可通過提供指令到控制電路來執(zhí)行上述過程，作為響應，所述控制電路執(zhí)行指令，因此使得過程被執(zhí)行。在430，用戶數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)可被傳送到存儲器單元陣列。上述的過程可被重復執(zhí) 行以增加數(shù)據(jù)吞吐量和降低數(shù)據(jù)傳送需求。在一些情況下，一頁數(shù)據(jù)的多個副本可能需要 被儲存在存儲器單元陣列310中。例如，數(shù)據(jù)的頁共有4KB的數(shù)據(jù)，其中2KB是用戶數(shù)據(jù)， 2KB是輔助數(shù)據(jù)，例如多余數(shù)據(jù)。在這樣的情況下，控制器305可以只將多余數(shù)據(jù)從外部源 向內(nèi)部數(shù)據(jù)源340傳送一次。隨后，對于每次復制，控制器305可使得僅2KB的用戶數(shù)據(jù)從 外部源通過控制器接口 320被傳送到內(nèi)部緩沖器325?？刂破?05可使得內(nèi)部數(shù)據(jù)源340 提供其余的2KB的多余數(shù)據(jù)。應當意識到，在一些情況下，只有輔助數(shù)據(jù)、沒有用戶數(shù)據(jù)需要被傳送到存儲器單 元陣列310。如前所述，存儲器單元陣列310可通過寫數(shù)據(jù)到陣列310的塊并檢驗被寫的數(shù) 據(jù)而被測試。在這樣的情況下，圖4所示的描述傳送用戶數(shù)據(jù)到內(nèi)部緩沖器的過程的部分 不需要被執(zhí)行。在一些情況下，存儲器單元陣列310可通過重復地寫數(shù)據(jù)到存儲器單元陣 列310和從存儲器單元陣列310擦除數(shù)據(jù)而被測試。在這樣的情況下，在每次從內(nèi)部緩沖 器325傳送數(shù)據(jù)到存儲器單元陣列310之后，內(nèi)部緩沖器325可被內(nèi)部數(shù)據(jù)源340初始化。 因為初始化緩沖器305不需要通過控制器接口 320通過串行數(shù)據(jù)傳送來從外部的源接收數(shù) 據(jù)，例如“0”，所以可增加數(shù)據(jù)被寫的速度。
如前所述，控制器305可從外部的源獲取輔助數(shù)據(jù)。例如，輔助數(shù)據(jù)被儲存在存儲 器單元陣列310中。在這個例子中，控制器305可啟動對儲存在存儲器單元陣列310中的 數(shù)據(jù)的頁或塊的讀操作，并且在內(nèi)部緩沖器325中儲存讀操作的結果。然后控制器305可 以使得數(shù)據(jù)對內(nèi)部源340可用?？蛇x地，如前所述，控制器305可在內(nèi)部數(shù)據(jù)源340生成輔助數(shù)據(jù)，例如，全“ 1”，并 且將所生成的輔助數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)部緩沖器325。在一些實現(xiàn)中，控制器305可通過控制器接 口 320向內(nèi)部數(shù)據(jù)源340發(fā)出命令去選擇輔助數(shù)據(jù)的格式。例如，命令可指示內(nèi)部數(shù)據(jù)源 340生成全“ 1，，或全“0，，或“ 1，，和“0”交替。在一些實現(xiàn)中，內(nèi)部緩沖器325可具有自我格式化的功能。例如，控制器305可啟 動“格式-0”命令到內(nèi)部緩沖器325。響應于該命令，內(nèi)部緩沖器中的所有數(shù)據(jù)可被重置為 O0 在一些實現(xiàn)中，控制器305可以在與內(nèi)部緩沖器325相關的操作被執(zhí)行之前，總是 將內(nèi)部存儲器325初始化為已知的狀態(tài)，例如全“1”。在這種方式下，控制器305可使得內(nèi) 部緩沖器325自我重置。以上詳細描述了幾個實施方式，而且各種修改是可能的。所公開的主題包括本說明書中所描述的功能操作，所公開的主題可在電子電路、 計算機硬件、固件、軟件或其組合中被執(zhí)行，例如本說明書中所公開的結構化裝置和其結 構化等同物，潛在地包括可操作的程序以使得一個或多個數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行所描述的操作 (例如被編碼進計算機可讀介質(zhì)中的程序，其可以是存儲器設備、儲存設備、機器可讀儲存 基片，或其他物理的、機器可讀介質(zhì)，或其中一個或多個的組合)。雖然本公開包含很多細節(jié)，但這些不應被理解為權利要求可保護的范圍的限制， 而應作為對于特別的實施方式具體的特征的描述。本說明書中的分立的實施方式的情況中 所描述的某些特征也可以在單個的實施方式中在組合中被實現(xiàn)。相反，單個實施方式的情況中所描述的各種特征也可在多個實施方式中分立地或以任何適當?shù)拇渭壗M合中被實現(xiàn)。 此外，盡管以上特征被描述為在確定的組合中發(fā)揮作用，且甚至最初被要求如此，但是權利 要求所要求的組合中的一個或多個特征可在一些情況下從該組合排除，權利要求所要求保 護的組合可被指示為次組合或次組合的變型。類似地，雖然操作在附圖中以特定的順序被描述，但這不應當被理解為要求這樣 的操作以所示出的特定的順序或以連續(xù)的順序被執(zhí)行，或者要求所有被說明的操作被執(zhí)行 以實現(xiàn)所期望的結果。此外，以上所述的實施方式中 各種系統(tǒng)組件的分離不應被理解為在 所有的實施方式中都需要這樣的分離。其他實施方式落入以下權利要求的范圍內(nèi)。
權利要求
一種設備，其包括緩沖器，該緩沖器配置為與控制器相連接，并配置為保持數(shù)據(jù)；存儲器單元陣列，該存儲器單元陣列與所述緩沖器耦合，并且配置為儲存從所述緩沖器傳送的數(shù)據(jù)；以及處理電路，該處理電路與所述緩沖器和所述存儲器單元陣列耦合，并且配置為用由所述控制器所指定的輔助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器。
2.如權利要求1所述的設備，其中，所述處理電路進一步配置為用從外部源接收到的 用戶數(shù)據(jù)選擇性地填充所述緩沖器。
3.如權利要求1所述的設備，其進一步包括內(nèi)部數(shù)據(jù)源，該內(nèi)部數(shù)據(jù)源與所述緩沖器 耦合，所述內(nèi)部數(shù)據(jù)源配置為生成所述輔助數(shù)據(jù)。
4.如權利要求3所述的設備，其中，所述處理電路配置為使得輔助數(shù)據(jù)從所述內(nèi)部數(shù) 據(jù)源被傳送到所述緩沖器。
5.如權利要求3所述的設備，其中，所述控制器配置為接收輸入，該輸入指示所述用戶 數(shù)據(jù)將在所述緩沖器處被接收，所述控制器還配置為提供指令到所述處理電路以用所述輔 助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器，并且所述處理電路配置為用所述輔助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器。
6.如權利要求3所述的設備，其中，所述處理電路配置為傳送所述輔助數(shù)據(jù)到所述內(nèi) 部數(shù)據(jù)源。
7.如權利要求2所述的設備，其中，所述處理電路配置為通過在用所述用戶數(shù)據(jù)填充 所述緩沖器之前用所述輔助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器，用所述輔助數(shù)據(jù)和所述用戶數(shù)據(jù)填充所 述緩沖器。
8.如權利要求1所述的設備，其中，所述處理電路配置為傳送所述輔助數(shù)據(jù)到非易失 性存儲器。
9.一種方法，其包括響應于接收輔助數(shù)據(jù)被傳送到緩沖器的指示，通過處理電路指示非易失性存儲器用所 述輔助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器；以及傳送所述輔助數(shù)據(jù)到所述非易失性存儲器的存儲器單元陣列以存儲所述輔助數(shù)據(jù)。
10.如權利要求9所述的方法，其進一步包括通過所述處理電路，接收用戶數(shù)據(jù)被傳送到所述非易失性存儲器中的所述緩沖器的指 示；以及通過所述處理電路，傳送所述用戶數(shù)據(jù)到所述緩沖器以用所述用戶數(shù)據(jù)選擇性地填充 所述緩沖器。
11.如權利要求9所述的方法，其還包括通過并行數(shù)據(jù)傳送將所述輔助數(shù)據(jù)傳送到所 述緩沖器，其中用戶數(shù)據(jù)通過串行數(shù)據(jù)傳送被傳送到所述緩沖器。
12.如權利要求9所述的方法，其還包括在傳送用戶數(shù)據(jù)以用所述用戶數(shù)據(jù)選擇性地 填充所述緩沖器之前，將所述輔助數(shù)據(jù)傳送到所述緩沖器。
13.如權利要求9所述的方法，其中，所述輔助數(shù)據(jù)是格式數(shù)據(jù)，并且其中指示所述非 易失性存儲器用輔助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器包括用所述輔助數(shù)據(jù)格式化所述緩沖器。
14.如權利要求9所述的方法，其還包括接收指示所述緩沖器已被填充了所述輔助數(shù) 據(jù)的輸入，以及響應于所述輸入，傳送用戶數(shù)據(jù)以選擇性地填充所述緩沖器。
15.如權利要求9所述的方法，其中，所述輔助數(shù)據(jù)是從位于所述非易失性存儲器中的 內(nèi)部數(shù)據(jù)源獲取的，并且其中，指示所述非易失性存儲器用所述輔助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器 包括提供指令到所述內(nèi)部數(shù)據(jù)源以傳送所述輔助數(shù)據(jù)到所述緩沖器。
16.一種系統(tǒng)，其包括非易失性存儲器，該非易失性存儲器包括存儲器單元陣列，該存儲器單元陣列配置為存儲數(shù)據(jù)，緩沖器，該緩沖器與所述存儲器單元陣列耦合，并且配置為保持數(shù)據(jù)，內(nèi)部數(shù)據(jù)源，該內(nèi)部數(shù)據(jù)源與所述緩沖器耦合，并且配置為提供輔助數(shù)據(jù)到所述緩沖 器，以及處理電路，該處理電路配置為在所述存儲器單元陣列、所述緩沖器和所述內(nèi)部數(shù)據(jù)源 之間傳送數(shù)據(jù)；控制器，該控制器與所述非易失性存儲器耦合，并且配置為提供指令以使所述處理電 路用由所述內(nèi)部數(shù)據(jù)源提供的輔助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器；以及接口，該接口與所述控制器和所述非易失性存儲器耦合，所述控制器通過該接口提供 指令到所述處理電路。
17.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器配置為提供指令以使所述處理電路 用用戶數(shù)據(jù)選擇性地填充所述緩沖器，并且其中，所述控制器通過所述接口傳送用戶數(shù)據(jù) 到所述緩沖器。
18.如權利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器在用所述用戶數(shù)據(jù)填充所述緩沖器 之前，用所述輔助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器，并且其中，所述控制器在用所述用戶數(shù)據(jù)填充所述 緩沖器之前，用所述輔助數(shù)據(jù)格式化所述緩沖器。
19.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器在確定所述用戶數(shù)據(jù)從所述緩沖器 被傳送之后、并且在所述緩沖器接收新的用戶數(shù)據(jù)之前，用所述輔助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器。
20.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器在通過串行數(shù)據(jù)傳送用用戶數(shù)據(jù)填 充所述緩沖器之后，通過并行數(shù)據(jù)傳送用所述輔助數(shù)據(jù)填充所述緩沖器。
全文摘要
本申請涉及包含內(nèi)部數(shù)據(jù)源的非易失性存儲器，包括與包括內(nèi)部數(shù)據(jù)源的非易失性存儲器相關的系統(tǒng)和技術。在一些實現(xiàn)中，設備包括緩沖器、存儲器單元陣列、和與所述緩沖器和所述存儲器單元陣列耦合的處理電路，并且配置為響應于來自所述控制器的指令，用輔助數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)選擇性地填充所述緩沖器，其中所述輔助數(shù)據(jù)來自由所述控制器所指定的內(nèi)部數(shù)據(jù)源，所述用戶數(shù)據(jù)從外部源被接收。
文檔編號G06F12/08GK101833521SQ201010114340
公開日2010年9月15日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權日2009年2月9日
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