本申請要求于2015年6月12日提交的申請?zhí)枮?0-2015-0083442的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開全文參照通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的實施例總體涉及一種電子裝置，并且更特別地，涉及一種包括多個存儲器區(qū)域的存儲器系統(tǒng)以及一種操作該存儲器系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)：

半導體存儲器裝置可以使用諸如硅(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)等的半導體材料來實現(xiàn)。半導體存儲器裝置可以分類為易失性存儲器裝置和非易失性存儲器裝置。

易失性存儲器裝置在斷電時可能丟失存儲在其中的數(shù)據(jù)。易失性存儲器裝置可以包括SRAM(靜態(tài)RAM(隨機存取存儲器))、DRAM(動態(tài)RAM)、SDRAM(同步DRAM)等。非易失性存儲器裝置即使在斷電時也可保持存儲在其中的數(shù)據(jù)。非易失性存儲器裝置可以包括ROM(只讀存儲器)、PROM(可編程ROM)、EPROM(可擦除可編程ROM)、EEPROM(電可擦除可編程ROM)、閃速存儲器、PRAM(相變RAM)、MRAM(磁阻RAM)、RRAM(電阻式RAM)、FRAM(鐵電RAM)等。閃存存儲器裝置可以分類為NOR架構(gòu)和NAND架構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的實施例提供一種具有提高的運轉(zhuǎn)率的存儲器系統(tǒng)和操作該存儲器系統(tǒng)的方法。

在本公開的一個方面中，提供一種包括存儲器區(qū)域的存儲器系統(tǒng)的操作方法，該方法包括：(a)對每個存儲器區(qū)域中的組塊執(zhí)行錯誤糾正，并且基于錯誤糾正計算分別對應(yīng)于存儲器區(qū)域的信任等級；(b)基于存儲器區(qū)域的信任等級，設(shè)定分別對應(yīng)于存儲器區(qū)域的測試讀取周期；(c)計數(shù)每個存儲器區(qū)域的正常讀取次數(shù)的數(shù)量，并且基于所計數(shù)的數(shù)量管理分別對應(yīng)于存儲器區(qū)域的訪問計數(shù)；以及(d)當存儲器區(qū)域中第一存儲器區(qū)域的訪問計數(shù)達到對應(yīng)于第一存儲器區(qū)域的測試讀取周期的次數(shù)時，對第一存儲器區(qū)域執(zhí)行一個或多個測試讀取。

作為實施例，對第一存儲器區(qū)域執(zhí)行一個或多個測試讀取可以包括：讀取第一存儲器區(qū)域中的組塊，以及對第一存儲器區(qū)域中的讀取的組塊執(zhí)行錯誤糾正，其中，當確定一個以上讀取的組塊的錯誤位數(shù)量大于或者等于閾值時，可以讀取收回第一存儲器區(qū)域。

作為實施例，當讀取收回第一存儲器區(qū)域時，存儲在第一存儲器區(qū)域中的數(shù)據(jù)可以復制到存儲器區(qū)域中的第二存儲器區(qū)域中。

作為實施例，其中(a)可以包括：通過對組塊執(zhí)行錯誤糾正獲得分別對應(yīng)于每個存儲器區(qū)域中的組塊的錯誤值；以及將錯誤值中的最大錯誤值定義為存儲器區(qū)域的信任等級。

作為實施例，當存儲器區(qū)域的最大錯誤值大于參照值時，存儲器區(qū)域的測試讀取周期可以具有第一值。當存儲器區(qū)域的最大錯誤值小于或等于參照值時，存儲器區(qū)域的測試讀取周期可以具有大于第一值的第二值。

作為實施例，存儲器區(qū)域的測試讀取周期可以與存儲器區(qū)域的最大錯誤值的大小成反比。

作為實施例，存儲器區(qū)域中的每個可以包括多個頁面，并且在(a)中經(jīng)歷錯誤糾正的組塊可以包含在每個存儲器區(qū)域中的多個頁面中的單個代表頁面中。每個存儲器區(qū)域的正常讀取可以對每個存儲器區(qū)域中的多個頁面執(zhí)行。第一存儲器區(qū)域的一個或多個測試讀取可以對第一存儲器區(qū)域中的單個代表頁面執(zhí)行。

作為實施例，存儲器區(qū)域中的每個可以包括多個頁面，并且在(a)中經(jīng)歷錯誤糾正的組塊可以包含在每個存儲器區(qū)域中的多個頁面中的兩個以上代表頁面中。每個存儲器區(qū)域的正常讀取可以對每個存儲器區(qū)域中的多個頁面執(zhí)行。第一存儲器區(qū)域的一個或多個測試讀取可以對第一存儲器區(qū)域中的兩個以上代表頁面執(zhí)行。

在本公開的另一個方面中，提供一種包括存儲器區(qū)域的存儲器系統(tǒng)的操作方法，該方法包括：(A)響應(yīng)于來自外部的第一請求，對存儲器區(qū)域中的選定的存儲器區(qū)域執(zhí)行第一正常讀取；(B)當?shù)谝徽Ｗx取的次數(shù)大于預定值時，對選定的存儲器區(qū)域中的組塊執(zhí)行錯誤糾正，并且基于錯誤糾正計算對應(yīng)于所選定的存儲器區(qū)域的信任等級；(C)基于所選定的存儲器區(qū)域的信任等級，設(shè)定對應(yīng)于所選定的存儲器區(qū)域的測試讀取周期；(D)響應(yīng)于來自外部的第二請求對所選定的存儲器區(qū)域執(zhí)行第二正常讀取；(E)計數(shù)所選定的存儲器區(qū)域的第二正常讀取的次數(shù)，并且基于所計數(shù)的數(shù)量管理對應(yīng)于所選定的存儲器區(qū)域的訪問計數(shù)；以及(F)當所選定的存儲器區(qū)域的訪問計數(shù)達到對應(yīng)于所選定的存儲器區(qū)域的測試讀取周期的次數(shù)時，對所選定的存儲器區(qū)域執(zhí)行一個或多個測試讀取。

作為本公開的方面，提供了一種包括半導體存儲器裝置和控制器的存儲器系統(tǒng)，其中，半導體存儲器裝置包括存儲器區(qū)域，每個存儲器區(qū)域包括多個存儲器單元，并且所述控制器被配置為訪問半導體存儲器裝置。控制器包括：存儲器控制模塊，其被配置為基于存儲器區(qū)域的每個中的組塊的錯誤糾正計算分別對應(yīng)于存儲器區(qū)域的信任等級；測試讀取控制模塊，其被配置為基于存儲器區(qū)域的信任等級設(shè)定分別對應(yīng)于存儲器區(qū)域的測試讀取周期；隨機存取存儲器(RAM)，其被配置為存儲測試讀取周期；以及訪問計數(shù)器，其被配置為計數(shù)每個存儲器區(qū)域的正常讀取次數(shù)的數(shù)量，并且基于所計數(shù)的數(shù)量管理分別對應(yīng)于存儲器區(qū)域的訪問計數(shù)。測試讀取控制模塊可以檢測存儲器區(qū)域中的訪問計數(shù)達到對應(yīng)于其測試讀取周期的次數(shù)的存儲器區(qū)域。存儲器控制模塊可以對所檢測的存儲器區(qū)域執(zhí)行一個或多個測試讀取，并且基于測試讀取的結(jié)果確定是否收回所檢測的存儲器區(qū)域的讀取。

根據(jù)本公開的實施例，存儲器系統(tǒng)可以具有提高的運轉(zhuǎn)率。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本公開的一個實施例的存儲器系統(tǒng)的框圖。

圖2是示出根據(jù)本公開的一個實施例的半導體存儲器裝置的框圖。

圖3是示出圖2中所示的存儲塊的框圖。

圖4是示出根據(jù)本公開的另一個實施例的半導體存儲器裝置的框圖。

圖5是示出根據(jù)本公開的再一個實施例的半導體存儲器裝置的框圖。

圖6是示出根據(jù)本公開的一個實施例的存儲器系統(tǒng)的操作方法的流程圖。

圖7是示出根據(jù)本公開的一個實施例的單個存儲器區(qū)域的信任等級的計算方法的簡化示意圖。

圖8是示出根據(jù)本公開的一個實施例的基于最大錯誤值確定測試讀取周期的方法的流程圖。

圖9示出包含測試讀取周期值的第一表的示例。

圖10示出包含訪問計數(shù)值的第二表TBL2的示例。

圖11是示出根據(jù)本公開的一個實施例的存儲器裝置的每個存儲器區(qū)域中的代表頁面的示例的簡化示意圖。

圖12是示出根據(jù)本公開的一個實施例的存儲器裝置的每個存儲器區(qū)域中的兩個以上代表頁面的示例的簡化示意圖。

圖13是示出根據(jù)本公開的一個實施例的確定是否收回讀取操作的方法的簡化示意圖。

圖14是示出根據(jù)本公開的一個實施例的讀取操作收回的方法的簡化示意圖。

圖15是示出根據(jù)本公開的另一個實施例的存儲器系統(tǒng)的操作方法的流程圖。

圖16是示出根據(jù)本公開的一個實施例的適于存儲器系統(tǒng)的控制器的框圖。

具體實施方式

各種實施例的示例在附圖中示出并且在下文進一步描述。然而，應(yīng)注意的是，本公開可以各種不同的形式呈現(xiàn)且不應(yīng)被解釋為限于在本文中示出的實施例。而是，示出的實施例作為示例被提供使得本公開將是徹底且完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達本公開的方面和特征。

將理解的是，雖然本文中術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等可以用于描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語用于區(qū)別一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層或部分。因此，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，下文描述的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。

應(yīng)理解，當被元件或?qū)印斑B接至”或“聯(lián)接至”另一個元件或?qū)訒r，可以是該元件或?qū)又苯拥卦诹硪粋€元件或?qū)由?、直接地連接或聯(lián)接至另一個元件或?qū)?，或者存在一個以上中間元件或?qū)?。此外，還應(yīng)理解的是，當被元件或?qū)颖环Q作在兩個元件或?qū)印爸g”時該元件或?qū)涌赡苁莾蓚€元件或?qū)又g的唯一的元件或?qū)樱蛘咭部梢源嬖谝粋€以上中間元件或?qū)印?/p>

另外，本文使用的術(shù)語僅是出于描述特定實施例的目的而不意在限制本公開。如在本文中使用的，單數(shù)形式“一”和“一個”意在也包括復數(shù)形式，除非上下文有清楚的相反指示。此外，將理解的是，當在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”、“包括有”、“包含”和“包含有”是指提及的特征、整體、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個以上其它特征、整體、操作、元件、組件和/或其部分的存在或增加。在本文中使用時，術(shù)語“和/或”包括一個以上相關(guān)列出項目的任何和所有組合。

為簡化說明，本文可以使用空間相對術(shù)語，諸如“之下”、“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”等，以如圖所示地描述一個元件或特征與另一個元件或特征的關(guān)系。應(yīng)理解，除了圖中描繪的定向之外，空間相對術(shù)語意在包括使用或操作中裝置的不同定向。例如，如果翻轉(zhuǎn)圖中的裝置，描述為在其它元件或特征“下面”、“之下”或者“下”的元件將被定向為在該其它元件或特征“上面”。因此，示例術(shù)語“下面”和“下”能夠包括上面和下面兩個定向。另外，裝置可以定向為例如旋轉(zhuǎn)90度或其它定向，并且本文使用的空間相對描述語應(yīng)當相應(yīng)地解釋。

除非有相反說明，否則包括本文使用的技術(shù)和科學術(shù)語的所有術(shù)語具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常所理解的的意義相同的意義。此外，將理解的是，諸如在常用詞典里定義的那些術(shù)語應(yīng)當解釋為具有與其在相關(guān)技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且不應(yīng)以理想化或過于正式的意義來解釋，除非在本文中明確地如此定義。

在下列說明中，陳述了大量具體細節(jié)，以提供本公開的透徹理解。本發(fā)明可以在沒有部分或全部這些具體細節(jié)的情況下實施。在其它情況下，為了不使本發(fā)明被不必要地模糊，未詳細描述公知的工藝結(jié)構(gòu)和/或工藝。

以下，將參照附圖詳細地描述本公開的各種實施例。

參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例提供了存儲器系統(tǒng)1000。存儲器系統(tǒng)1000可以包括半導體存儲器裝置100和控制器200。半導體存儲器裝置100可以在控制器200的控制下操作。半導體存儲器裝置100可以包括多個存儲器區(qū)域110。多個存儲器區(qū)域110中的每個可以包括多個頁面。

在控制器200的控制下，半導體存儲器裝置100可以利用數(shù)據(jù)編程多個存儲器區(qū)域110中的一個以上、將從多個存儲器區(qū)域110中的一個以上讀取的數(shù)據(jù)輸出至控制器200和/或擦除存儲在多個存儲器區(qū)域110中的一個以上中的數(shù)據(jù)。

控制器200可以被配置為控制半導體存儲器裝置100的所有操作?？刂破?00可以被配置為響應(yīng)于來自外部主機(未示出)的請求訪問半導體存儲器裝置100。

控制器200可以包括存儲器控制模塊210、錯誤糾正碼塊220、測試讀取控制模塊230、RAM 240和訪問計數(shù)器250。

存儲器控制模塊210可以被配置為控制半導體存儲器裝置100的讀取、寫入、擦除和后臺操作。存儲器控制模塊210可以被配置為驅(qū)動固件以控制半導體存儲器裝置100。

當接收到來自主機的讀取請求時，存儲器控制模塊210可以向半導體存儲器裝置100提供從對應(yīng)于讀取請求的選定頁面讀取數(shù)據(jù)的命令(以下也稱作讀取命令)。存儲器控制模塊210可以將包含在讀取請求中的邏輯塊地址轉(zhuǎn)譯為物理塊地址。在一個實施例中，存儲器控制模塊210可以執(zhí)行閃存轉(zhuǎn)換層(FTL)的功能。存儲器控制模塊210可以向半導體存儲器裝置100一起提供物理塊地址和讀取命令。當接收到讀取命令時，半導體存儲器裝置100可以從選定的存儲器區(qū)域中的選定頁面讀取數(shù)據(jù)并隨后將讀取的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器200。

錯誤糾正碼塊220可以被配置為糾正讀取的數(shù)據(jù)中包含的錯誤。錯誤糾正碼塊220可以預定的數(shù)據(jù)-位為基礎(chǔ)進行錯誤糾正。例如，單個頁面可以包括四個數(shù)據(jù)組塊，并且每次錯誤糾正可以單個數(shù)據(jù)組塊為基礎(chǔ)進行。因此，例如，當讀取單個頁面的全部數(shù)據(jù)時，可進行四次錯誤糾正。

錯誤糾正碼塊220可以根據(jù)錯誤糾正碼解碼讀取的數(shù)據(jù)。應(yīng)理解，可以采用任何合適的錯誤糾正碼，包括，公知的BCH(博斯、查德胡里霍昆格姆)碼、里德-所羅門碼、漢明碼、LDPC(低密度校驗檢查)碼等。

當單個組塊的數(shù)據(jù)位中包含的錯誤位的數(shù)量超過可糾正位的數(shù)量時，錯誤糾正碼塊220可以不糾正組塊的錯誤并且錯誤糾正可能失敗。反之，當單個組塊的數(shù)據(jù)位中包含的錯誤位的數(shù)量小于或等于可糾正位的數(shù)量時，錯誤糾正可能成功。

根據(jù)本公開的一個實施例，為了設(shè)定測試讀取周期，存儲器控制模塊210可以在沒有來自外部主機的讀取請求的情況下讀取存儲器區(qū)域中的頁面。例如，存儲器控制模塊210可以指示錯誤糾正碼塊220糾正讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤。存儲器控制模塊210可以被配置為基于錯誤糾正而計算分別對應(yīng)于第一至第n個存儲器區(qū)域110_1-110_n的第一至第n個信任等級。

測試讀取控制模塊230可以在存儲器控制模塊210的控制下操作。測試讀取控制模塊230可以被配置為基于計算的第一至第n個信任等級設(shè)定第一至第n個測試讀取周期。第一至第n個測試讀取周期可分別對應(yīng)于第一至第n個存儲器區(qū)域110_1-110_n。第一至第n個測試讀取周期可以互相獨立。

測試讀取控制模塊230可以將第一至第n個測試讀取周期存儲至RAM 240中。

在已經(jīng)設(shè)定第一至第n個測試讀取周期后，訪問計數(shù)器250可以計數(shù)每個存儲器區(qū)域110的正常讀取次數(shù)的數(shù)量。例如，訪問計數(shù)器250可以監(jiān)控從存儲器控制模塊210發(fā)送至半導體存儲器裝置100的物理塊地址，并且可以基于該物理塊地址計數(shù)正常讀取次數(shù)的數(shù)量。這樣，可以生成第一至第n個訪問計數(shù)并存儲在RAM 240中。第一至第n個訪問計數(shù)可以分別對應(yīng)于第一至第n個存儲器區(qū)域110_1-110_n的正常讀取次數(shù)的數(shù)量。訪問計數(shù)的增加可以反應(yīng)每個存儲器區(qū)域的正常讀取次數(shù)的數(shù)量的增加。

對于正常讀取操作，可以用高電壓偏置選定的存儲器區(qū)域。例如，對于正常讀取，可以用特定電壓偏置連接到存儲器區(qū)域的頁面的字線和位線。例如，可以用高電壓偏置連接到未選擇的頁面的字線。存儲器區(qū)域中的存儲器單元可以具有對應(yīng)于存儲在其中的數(shù)據(jù)的各個閾值電壓。由于存儲器區(qū)域通?？梢灾貜偷刈x取多次，所以存儲器單元的閾值電壓可以變化。同樣地，當高電壓經(jīng)由連接至未選擇的頁面的字線施加于該未選擇的頁面時，其中的存儲器單元可以經(jīng)受其閾值電壓的變化。具有改變的閾值電壓的存儲器單元可具有降低的數(shù)據(jù)保持質(zhì)量。

測試讀取控制模塊230可以檢測其訪問計數(shù)對應(yīng)于等于其測試讀取周期的次數(shù)的至少一個存儲器區(qū)域110_1-110_n。然后，存儲器控制模塊210可以對檢測的存儲器區(qū)域執(zhí)行至少一次測試讀取。測試讀取期間，可以從檢測的存儲器區(qū)域讀取數(shù)據(jù)。例如，存儲器控制模塊210可以從檢測的存儲器區(qū)域的至少一個頁面讀取數(shù)據(jù)并且可以隨后指示錯誤糾正碼塊220糾正讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤。當讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤位的數(shù)量超過閾值時，存儲器控制模塊210可以收回檢測的存儲器區(qū)域的讀取操作并且將存儲在檢測的存儲器區(qū)域中的數(shù)據(jù)復制到另一個存儲器區(qū)域。

在一個實施例中，可以對半導體存儲器裝置100的所有存儲器區(qū)域110應(yīng)用單個測試讀取周期。可以在確定測試讀取周期時考慮包括半導體裝置裝置100的制造和/或操作特征的各種因素。單個半導體存儲器裝置100可以具有應(yīng)用于其所有存儲器區(qū)域110的單個測試讀取周期，其基于多個存儲器區(qū)域110中具有低的或者最低的信任等級的存儲器區(qū)域110確定。換言之，單個測試讀取周期可以應(yīng)用于半導體存儲器裝置100的所有存儲器區(qū)域110，然而，在這樣的情況下，雖然存儲器區(qū)域110中的一些可能具有相對良好的數(shù)據(jù)保持水平，但明顯短的測試讀取周期可被應(yīng)用至它們。例如，雖然存儲器區(qū)域110中的一些即使在已經(jīng)進行x次正常讀取操作后也可能保持可靠的數(shù)據(jù)，但是，它們在每當進行y次正常讀取操作時可進行測試讀取，其中y可以小于x。這可能導致執(zhí)行不必要的測試讀取操作，這反過來可能降低半導體存儲器裝置100的操作速度。

因此，根據(jù)本公開的優(yōu)選實施例，可以對半導體存儲器裝置100的存儲器區(qū)域110應(yīng)用不同的或者獨立的測試讀取周期。例如，具有低數(shù)據(jù)保持水平的存儲器區(qū)域可以具有應(yīng)用于其的短的測試讀取周期，而具有高數(shù)據(jù)保持水平的存儲器區(qū)域可以具有應(yīng)用于其的長的測試讀取周期。這樣，可以減少測試讀取的次數(shù)。這可以理解為提高存儲器系統(tǒng)1000的運轉(zhuǎn)率。在一個實施例中，可以特別根據(jù)每個存儲器區(qū)域的數(shù)據(jù)保持水平定制對存儲器裝置的每個存儲器區(qū)域110應(yīng)用的獨立測試讀取周期。在再一個實施例中，存儲器區(qū)域可以基于其相對數(shù)據(jù)保持水平而分組。例如，存儲器區(qū)域可以分組為低數(shù)據(jù)保持水平、中數(shù)據(jù)保持水平和高數(shù)據(jù)保持水平，三種情形中可以分別應(yīng)用三種不同的測試讀取周期：短的、中的和長的。

圖2是示出圖1中所示的半導體存儲器裝置100的實施例10的框圖。圖3是示出圖2中所示的多個存儲塊BLK1-BLKn中的單個存儲塊BLK1的框圖。

參照圖2，半導體存儲器裝置10可以包括存儲器單元陣列12和外圍電路14。存儲器單元陣列12可以包括多個存儲塊BLK1-BLKn。參照圖3，單個存儲塊BLK1可以包括多個頁面PG1-PGp。單個頁面可以包括連接到單個字線的存儲器單元(未示出)。半導體存儲器裝置10可以存儲塊為基礎(chǔ)擦除。半導體存儲器裝置10可以頁面為基礎(chǔ)編程或讀取。每個頁面可以包括多個組塊CK1-CK4。錯誤糾正碼塊220可以組塊為基礎(chǔ)執(zhí)行錯誤糾正。

根據(jù)本公開的一個實施例，第一至第n個存儲塊BLK1-BLKn可以第一至第n個存儲器區(qū)域(圖1中的110_1-110_n)來實現(xiàn)。

如圖2中所示，外圍電路14可以在控制器200的控制下操作。例如，對于編程操作，外圍電路14可以從控制器200接收編程命令、物理塊地址以及待編程的數(shù)據(jù)?；谖锢韷K地址，可以選定單個存儲塊和其中的單個頁面。外圍電路14可以在選定頁面中編程數(shù)據(jù)。

對于讀取操作，外圍電路14可以從控制器200接收讀取命令以及物理塊地址?；谖锢韷K地址，可以選定單個存儲塊和其中的單個頁面。外圍電路14可以從選定頁面讀取數(shù)據(jù)并且將讀取的數(shù)據(jù)輸出至控制器200。

對于擦除操作，外圍電路14可以從控制器200接收擦除命令以及物理塊地址?；谖锢韷K地址，可以選定單個存儲塊。外圍電路14可以從選定的存儲塊擦除數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，半導體存儲器裝置100可以非易失性存儲器裝置來實現(xiàn)。例如，半導體存儲器裝置100可以閃速存儲器裝置來實現(xiàn)。

圖4是示出圖1中所示的半導體存儲器裝置100的另一個實施例20的框圖。

參照圖4，半導體存儲器裝置20可以包括多個半導體存儲器芯片21-2n。多個半導體存儲器芯片21-2n可以被配置為分別經(jīng)由第一至第n個通道CH1-CHn與控制器(圖1中的200)通信。每個半導體存儲器芯片可以具有與上文參照圖2所述的半導體存儲器裝置10相同的配置和操作?？刂破?00可以分別經(jīng)由第一至第n個通道CH1-CHn控制第一至第n個半導體存儲器芯片21-2n。

第一至第n個半導體存儲器芯片21-2n中的每個可以包括多個存儲塊，并且多個存儲塊中的每個可以包括多個頁面。

在一個實施例中，第一至第n個半導體存儲器芯片21-2n可以被實施為第一至第n個存儲器區(qū)域(圖1中的110_1-110_n)。在另一個實施例中，每個半導體存儲器芯片21-2n中的存儲塊可以被實施為存儲器區(qū)域(圖1中的110_1-110_n)。

圖5是示出圖1中所示的半導體存儲器裝置100的另一個實施例30的框圖。

參照圖5，半導體存儲器裝置30可以包括多個半導體存儲器芯片。多個半導體存儲器芯片可以分組為多個組。

參照圖5，多個組可以分別經(jīng)由第一至第n個通道CH1-CHn與控制器200通信。每個半導體存儲器芯片可以具有與上文參照圖2所述的半導體存儲器裝置10相同的配置和操作。

單個組中的芯片經(jīng)由單個通道與控制器200通信?？刂破?00可以分別經(jīng)由第一至第n個通道CH1-CHn控制多個組。

根據(jù)本公開的一個實施例，多個組可以被實施為第一至第n個存儲器區(qū)域(圖1中的110_1-110_n)。在另一個實施例中，每個組中的每個半導體存儲器芯片中的存儲塊可以被實施為存儲器區(qū)域(圖1中的110_1-110_n)。

以下，為了方便并且避免不必要的重復，作為示例描述圖2中的存儲塊BLK1-BLKn可以被實施為第一至第n個存儲器區(qū)域(圖1中的110_1-110_n)。

參照圖1和圖6，將描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的存儲器系統(tǒng)1000的操作方法。具體地，在步驟S110中，可以分別地對包含在每個存儲器區(qū)域中的組塊執(zhí)行錯誤糾正，并且然后可以計算分別對應(yīng)于第一至第n個存儲器區(qū)域110_1-110_n的信任等級。

例如，存儲器控制模塊210可以讀取第一存儲器區(qū)域110_1中的數(shù)據(jù)組塊，并且可以指示錯誤糾正碼塊220糾正讀取的數(shù)據(jù)組塊中的錯誤。錯誤糾正碼塊220可以由對應(yīng)于數(shù)據(jù)組塊的錯誤位的數(shù)量確定錯誤值。存儲器控制模塊210可以確定錯誤值中的最大錯誤值作為第一存儲器區(qū)域110_1的信任等級。這樣，可以計算第一存儲器區(qū)域110_1的信任等級。

同樣地，存儲器控制模塊210可以計算分別對應(yīng)于第二至第n存儲器區(qū)域110_2-110_n的剩余信任等級。

在一個實施例中，為計算分別對應(yīng)于存儲器區(qū)域110的信任等級，可以對每個存儲器區(qū)域中的預定的單個頁面中的數(shù)據(jù)組塊執(zhí)行錯誤糾正。在另一個實施例中，為計算對應(yīng)于存儲器區(qū)域110的信任等級，可以對每個存儲器區(qū)域中的預定的多個頁面中的數(shù)據(jù)組塊執(zhí)行錯誤糾正。

在步驟S120，基于計算的信任等級，可以設(shè)定對應(yīng)第一至第n個存儲器區(qū)域110_1-110_n中的每個的測試讀取周期。在一個實施例中，測試讀取周期的長度可以與存儲器區(qū)域110的最大錯誤值的大小成反比。在一個實施例中，當每個存儲器區(qū)域的最大錯誤值大于特定參考時，存儲器區(qū)域的測試讀取周期可以具有第一值。同時，當每個存儲器區(qū)域的最大錯誤值小于或等于特定參考時，存儲器區(qū)域的測試讀取周期可以具有第二值，其中第二值大于第一值。

同時，可以監(jiān)控每個存儲器區(qū)域的訪問計數(shù)。訪問計數(shù)器250可以被配置為計數(shù)每個存儲器區(qū)域的正常讀取次數(shù)的數(shù)量，并且通過考慮計數(shù)的正常讀取次數(shù)的數(shù)量來監(jiān)控存儲器區(qū)域的訪問計數(shù)。

在一個實施例中，可以計數(shù)每個存儲器區(qū)域中的至少一個預定頁面的正常讀取次數(shù)的數(shù)量。在另一個實施例中，可以計數(shù)每個存儲器區(qū)域中的所有頁面的正常讀取次數(shù)的數(shù)量。

在S130中，可以確定是否存在訪問計數(shù)達到對應(yīng)于其測試讀取周期的次數(shù)的存儲器區(qū)域。響應(yīng)于S130中的肯定結(jié)果，方法可以繼續(xù)進行S140。例如，假設(shè)在S130中，存儲器區(qū)域110中的第一存儲器區(qū)域110_1可以具有肯定結(jié)果。

然后在S140中，可以對第一存儲器區(qū)域110_1執(zhí)行至少一次測試讀取。存儲器控制模塊210可以從第一存儲器區(qū)域110_1中的至少一個頁面讀取數(shù)據(jù)，并且可以指示錯誤糾正碼塊220糾正讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤。

在一個實施例中，可以對第一存儲器區(qū)域110_1中的預定的單個頁面執(zhí)行測試讀取。在另一個實施例中，可以對第一存儲器區(qū)域110_1中的預定的多個頁面分別地執(zhí)行測試讀取。

在S150中，可以確定包含在讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤位的數(shù)量是否大于閾值。響應(yīng)于S150中的肯定結(jié)果，方法可以繼續(xù)進行S160。響應(yīng)于S150中的否定結(jié)果，方法可以繼續(xù)進行S130。

閾值可以小于可被錯誤糾正碼塊220糾正的錯誤位的數(shù)量。具有小于閾值的錯誤位的讀取的數(shù)據(jù)可表示第一存儲器區(qū)域110_1具有相對高的數(shù)據(jù)保持水平。具有大于閾值的錯誤位的讀取的數(shù)據(jù)可表示第一存儲器區(qū)域110_1具有相對低的數(shù)據(jù)保持水平。在后種情形中，讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤可以不糾正。

在S160中，可以收回對第一存儲器區(qū)域110_1的讀取操作。存儲器控制模塊210可以從第一存儲器區(qū)域110_1讀取數(shù)據(jù)，并且可以將讀取的數(shù)據(jù)編程至例如第二存儲器區(qū)域110_2中。此外，存儲器控制模塊210可以從第一存儲器區(qū)域110_1擦除數(shù)據(jù)。

在S170中，可以初始化對第一存儲器區(qū)域110_1的訪問計數(shù)。其后，方法可以繼續(xù)進行S130。

根據(jù)本公開的一個實施例，可以對半導體存儲器裝置的存儲器區(qū)域應(yīng)用獨立的測試讀取周期。這可能導致測試讀取次數(shù)減少，并且因此，提高存儲器系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率。

圖7是示出計算單個存儲器區(qū)域的信任等級的示例的簡化示意圖。參照圖1和圖7，存儲器控制模塊210可以讀取包含在每個存儲器區(qū)域中的第一至第q組塊CK1-CKq。之后，錯誤糾正碼塊220可以對第一至第q組塊CK1-CKq執(zhí)行錯誤糾正。這樣，可以計算第一至第q組塊CK1-CKq中的錯誤位的數(shù)量作為第一至第q錯誤值VEB1-VEBq。存儲器控制模塊210可以確定第一至第q錯誤值VEB1-VEBq中的最大錯誤值作為存儲器區(qū)域的信任等級。在圖7的示例中，第一至第q錯誤值VEB1-VEBq中的最大錯誤值是第一錯誤值VEB1。以這樣的方式，可以計算分別對應(yīng)于第一至第n個存儲器區(qū)域110_1-110_n的信任等級。

參照圖8，描述基于最大錯誤值確定測試讀取周期的方法的示例。由此，在步驟S210中，可以確定最大錯誤值是否大于第一參考值。第一參考值可大于第二參考值。當最大錯誤值大于第一參考值時，方法可以繼續(xù)進行S220。反之，方法可以繼續(xù)進行S230。

在S220中，對應(yīng)最大錯誤值的存儲器區(qū)域的測試讀取周期可以設(shè)定為第一值。最大錯誤值大于第一參考值可以表示存儲器區(qū)域具有低的信任等級。第一值可以小于第二值和第三值。

在S230中，可以確定最大錯誤值是否大于第二參考值。響應(yīng)于步驟S230中的肯定結(jié)果，方法可以繼續(xù)進行到步驟S240。響應(yīng)于步驟S230中的否定結(jié)果，方法可以繼續(xù)進行到步驟S250。

在步驟S240中，對應(yīng)最大錯誤值的存儲器區(qū)域的測試讀取周期可以設(shè)定為第二值。

在步驟S250中，對應(yīng)最大錯誤值的存儲器區(qū)域的測試讀取周期可以設(shè)定為第三值。最大錯誤值小于第二參考值可以表示存儲器區(qū)域具有高的信任等級。第三值可以大于第一值和第二值。

圖9示出包含測試讀取周期值VL1-VLn的第一表TBL1的示例。參照圖9，第一表TBL1可以包含分別對應(yīng)于第一至第n個存儲器區(qū)域110_1-110_n的第一至第n個測試讀取周期VL1-VLn的值。第一表TBL1可以存儲在圖1中的RAM 240中。第一表TBL1中的第一至第n個測試讀取周期VL1-VLn可以由圖1中的測試讀取控制模塊230設(shè)定。

圖10示出包含訪問計數(shù)值A(chǔ)CCNT1-ACCNTn的第二表TBL2的示例。參照圖10，第二表TBL2可以包含分別對應(yīng)于第一至第n個存儲器區(qū)域110_1-110_n的第一至第n個訪問計數(shù)ACCNT1-ACCNTn的值。每當對存儲器區(qū)域執(zhí)行正常讀取操作時，每個存儲器區(qū)域的訪問計數(shù)可以通過圖1中的訪問計數(shù)器250加一。

圖1中的測試讀取控制模塊230可以參考第一表TBL1和第二表TBL2。

圖11示出每個存儲器區(qū)域中的頁面PG1-PGp中的代表頁面的示例。參照圖11，第一至第p頁面PG1-PGp中的單個頁面PG1可以定義為代表頁面。在一個實施例中，可以預定代表頁面。在一個示例中，可以通過考慮圖1中的半導體存儲器裝置100的制造過程、操作特征、應(yīng)用等而預定代表頁面。在另一個實施例中，代表頁面可以確定為第一至第p頁面PG1-PGp中具有最低的信任等級的頁面。在一個示例中，第一至第p頁面PG1-PGp中，鄰近圖1中的半導體存儲器裝置100中的漏極選擇晶體管(未示出)的頁面可以定義為代表頁面。在其它示例中，第一至第p頁面PG1-PGp中，鄰近圖1中的半導體存儲器裝置100的源極選擇晶體管(未示出)的頁面可以定義為代表頁面。

在一個實施例中，可以參照代表頁面計算每個存儲器區(qū)域的信任等級。此外，可以對代表頁面執(zhí)行測試讀取操作，并且可以確定具有代表頁面的存儲器區(qū)域的讀取操作是否收回。更具體地，在圖6中的S110中，對包含在每個存儲器區(qū)域的代表頁面中的組塊執(zhí)行錯誤糾正，并且可以基于該錯誤糾正計算每個存儲器區(qū)域的信任等級。在圖6中的S140中，可以測試讀取第一存儲器區(qū)域110_1中的代表頁面，并且可以對該代表頁面中的組塊執(zhí)行錯誤糾正。

在另一個實施例中，可以參照所有頁面PG1-PGp計算每個存儲器區(qū)域的信任等級。此外，可以對所有頁面PG1-PGp執(zhí)行測試讀取操作，并且可以基于測試讀取操作確定是否收回對每個存儲器區(qū)域的讀取操作。

圖12示出每個存儲器區(qū)域中的頁面PG1-PGp中的兩個以上代表頁面的示例。參照圖12，第一至第p頁面PG1-PGp中的多個頁面PG1-PG3可以定義為代表頁面。

在一個實施例中，可以參照多個代表頁面計算每個存儲器區(qū)域的信任等級。此外，可以對多個代表頁面執(zhí)行測試讀取操作，并且可以基于該測試讀取操作確定是否收回具有代表頁面的存儲器區(qū)域的讀取操作。設(shè)定為代表頁面的頁面越多，則每個存儲器區(qū)域中的存儲器單元的特征越準確地反映在每個存儲器區(qū)域的信任等級的計算中并且其測試讀取周期的設(shè)定越準確。此外，設(shè)定為代表頁面的頁面越多，則使用測試讀取對每個存儲器區(qū)域的數(shù)據(jù)保持水平的確定越準確。

圖13是示出確定是否收回讀取操作的方法的示例的簡化示意圖。具體地，參照圖1和圖13，當檢測到具有達到對應(yīng)于其測試讀取周期的次數(shù)的訪問計數(shù)的存儲器區(qū)域時，存儲器控制模塊210可以測試讀取檢測的存儲器區(qū)域中的第一至第q組塊CK1-CKq。第一至第q組塊CK1-CKq可以如上文參照圖11所述的包含在單個代表頁面中。作為替換，第一至第q組塊CK1-CKq可以如上文參照圖12所述的包含在兩個以上代表頁面中。作為進一步替換，第一至第q組塊CK1-CKq可以包含在檢測的存儲器區(qū)域中的所有頁面中。

其后，錯誤糾正碼塊220可以對第一至第q組塊CK1-CKq執(zhí)行錯誤糾正。因此，可以計算分別對應(yīng)于第一至第q組塊CK1-CKq的錯誤位的數(shù)量NEB1-NEBq。

如果錯誤位的數(shù)量NEB1-NEBq中的一些超過閾值則可以表示存儲器區(qū)域具有一些損壞的數(shù)據(jù)。換言之，存儲在存儲器區(qū)域中的數(shù)據(jù)中的一些可以具有劣化的保持特征。因此，當存儲器區(qū)域的錯誤位的數(shù)量NEB1-NEBq中的一些超過閾值時可以理解為觸發(fā)該存儲器區(qū)域的讀取操作收回。

圖14示出讀取操作收回的實施例。在圖14中，作為示例假設(shè)收回第一存儲器區(qū)域110_1的讀取操作。因此，參照圖1和圖14，存儲在第一存儲器區(qū)域110_1中的數(shù)據(jù)可以復制到另一個存儲器區(qū)域。例如，所述另一個存儲器區(qū)域可以是第二存儲器區(qū)域110_2。存儲器控制模塊210可以從第一存儲器區(qū)域110_1讀取數(shù)據(jù)，例如，存儲器控制模塊210可以從第一存儲器區(qū)域110_1中的頁面中讀取數(shù)據(jù)。接下來，存儲器控制模塊210可以將讀取的數(shù)據(jù)編程至第二存儲器區(qū)域110_2中。在一個實施例中，存儲器控制模塊210可以將讀取的數(shù)據(jù)在第二存儲器區(qū)域110_2中編程為順序增加的頁面地址。

圖15是示出根據(jù)本公開的另一個實施例的存儲器系統(tǒng)1000的操作方法的流程圖。參照圖1和圖15，在步驟S310中，響應(yīng)于讀取請求，存儲器區(qū)域進行正常讀取操作。具體而言，存儲器控制模塊210可以響應(yīng)于從外部主機接收的讀取請求對選定的存儲器區(qū)域執(zhí)行正常讀取操作。在S320中，可以確定每個存儲器區(qū)域的正常讀取次數(shù)的數(shù)量是否大于預定值。響應(yīng)于S320中的否定結(jié)果，方法可以繼續(xù)進行S310。響應(yīng)于S320中的肯定結(jié)果，方法可以繼續(xù)進行S330。

換言之，在S310和S320中，可以確定是否存在執(zhí)行的正常讀取操作比預定次數(shù)更多的存儲器區(qū)域?？梢酝ㄟ^考慮圖1中的半導體存儲器裝置100的制造過程、操作特征、應(yīng)用等來預定次數(shù)。

根據(jù)本公開的一個實施例，當確定存儲器區(qū)域執(zhí)行的正常讀取操作比預定次數(shù)更多時，可以對存儲器區(qū)域執(zhí)行步驟S330的操作。這樣，設(shè)定測試讀取周期的一系列操作S330和S340可發(fā)生在存儲器區(qū)域之間的不同時間點。相比于設(shè)定測試讀取周期的一系列操作發(fā)生在存儲器區(qū)域之間的相同時間的方法，此方法對存儲器系統(tǒng)1000施加的負荷可以更小。

在S330中，對于執(zhí)行的正常讀取操作比預定次數(shù)更多的存儲器區(qū)域，可以計算信任等級。在S340中，可以對存儲器區(qū)域設(shè)定測試讀取周期。

隨后，可以與圖6中的步驟S130-S170同樣的方式執(zhí)行S350-S390。因此，關(guān)于S350-S390的細節(jié)不再重復。

圖16是示出如圖1中所示的控制器200的實施例1200的框圖。參照圖16，控制器1200可以包括RAM 1210、處理單元1220、主機接口1230、存儲器接口1240和錯誤糾正碼塊1250。

處理單元1220可以控制控制器1200的所有操作。RAM 1210可以用作處理單元1220的一個以上工作存儲器、圖1中的半導體存儲器裝置100和主機之間的高速緩沖存儲器以及半導體存儲器裝置100和主機之間的緩沖存儲器。處理單元1220和RAM 1210可以執(zhí)行圖1中的存儲器控制模塊220、測試讀取控制模塊230和訪問計數(shù)器250的功能。例如，處理單元1220可以通過將編程命令、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等載入RAM 1210中并且執(zhí)行載入的數(shù)據(jù)來執(zhí)行存儲器控制模塊220、測試讀取控制模塊230和訪問計數(shù)器250的功能。

此外，RAM 1210可以用作圖1中的RAM 240。雖然，在圖16中，設(shè)置了單個RAM 1210，但是可以設(shè)置兩個以上RAM。

主機接口1230可以包括用于在主機和控制器1200之間交換數(shù)據(jù)的協(xié)議。在一個實施例中，控制器1200可以經(jīng)由各種接口協(xié)議與主機通信。協(xié)議可以包括但不限于：通用串行總線(USB)協(xié)議、多媒體卡(MMC)協(xié)議、外圍組件互連(PCI)協(xié)議、高速PCI(PCI-E)協(xié)議、高級技術(shù)附件(ATA)協(xié)議、串行ATA協(xié)議、并行ATA協(xié)議、小型計算機小型接口(SCSI)協(xié)議、加強型小型磁盤接口(ESDI)協(xié)議以及集成驅(qū)動電路(IDE)協(xié)議、私有協(xié)議等。

存儲器接口1240可以連接半導體存儲器裝置100。例如，存儲器接口可以包括NAND或者NOR接口。錯誤糾正碼塊1250可以被配置為用作圖1中的錯誤糾正碼塊220。

控制器1200和半導體存儲器裝置100可以集成在單個半導體裝置中。在一個實施例中，控制器1200和半導體存儲器裝置100可以集成在單個半導體裝置中以形成存儲卡，諸如PC卡(PCMCIA，個人計算機存儲卡國際聯(lián)合會)、標準閃存卡(CF)、智能媒體卡(SM、SMC)、記憶棒、多媒體卡(MMC、RS-MMC、微型MMC)、SD卡(SD、迷你SD、微型SD、SDHC)、通用閃存(UFS)等。

在一個實施例中，控制器1200和半導體存儲器裝置100可以集成在單個半導體驅(qū)動器(SSD，固態(tài)驅(qū)動器)中。半導體驅(qū)動器(SSD)可指被配置為在半導體存儲器中存儲數(shù)據(jù)的存儲裝置。當包括控制器1200和半導體存儲器裝置100的存儲器系統(tǒng)(圖1中的1000)被實施為半導體驅(qū)動器(SSD)時，這可能導致聯(lián)接至存儲器系統(tǒng)1000的主機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率極大提高。

在一個實施例中，包括控制器1200和半導體存儲器裝置10的存儲器系統(tǒng)(圖1中的1000)可以設(shè)置為電子裝置的單個組件。適合的電子裝置的示例可以包括但不限于：計算機、UMPC(超便攜移動PC)、工作站、上網(wǎng)本、PDA(個人數(shù)字助理)、便攜式計算機、網(wǎng)絡(luò)平板、無線電話、移動電話、智能電話、電子書、PMP(便攜式多媒體播放器)、便攜式游戲機、導航裝置、黑匣子、數(shù)碼相機、3-維電視、數(shù)字音頻記錄器、數(shù)字音頻播放器、數(shù)字圖像記錄器、數(shù)字圖像播放器、數(shù)字視頻記錄器、數(shù)字視頻播放器、具有無線數(shù)據(jù)通信的裝置、家庭網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)、遠程信息處理網(wǎng)絡(luò)中的一個以上組件、計算系統(tǒng)以及RIFD裝置等。

包括控制器1200和半導體存儲器裝置100的存儲器系統(tǒng)(圖1中的1000)可以各種形式封裝。例如，封裝可以包括但不限于：堆疊式封裝(PoP)、球柵陣列(BGA)、芯片規(guī)模封裝(CSP)、塑料引線芯片載體(PLCC)、塑料雙列直插式封裝(PDIP)、華夫格封裝模片、晶片形式模片、板上芯片(COB)、陶瓷雙列直插式封裝(CERDIP)、塑料四方扁平封裝(MQFP)、薄型四方扁平封裝(TQFP)、小外形集成電路(SOIC)、收縮型小外形封裝(SSOP)、薄型小外形封裝(TSOP)、薄型四方扁平封裝(TQFP)、系統(tǒng)級封裝(SIP)、多芯片封裝(MCP)、晶片級制造封裝(WFP)、晶片級堆疊封裝(WSP)等。

根據(jù)本公開的一個實施例，可以對半導體存儲器裝置的存儲器區(qū)域應(yīng)用獨立的測試讀取周期。這樣，可以減少測試讀取的次數(shù)并且可以提高存儲器系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率。

上文的描述并不意在限制，而是僅出于說明本發(fā)明的各種實施例的一般原理的目的。本發(fā)明的許多額外實施例也是可行的。因此，應(yīng)理解為，并不意在限制本發(fā)明的范圍。本公開的范圍應(yīng)當參照附隨的權(quán)利要求來確定。本說明書通篇參照“實施例”或類似的表達是指聯(lián)系該實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性至少包括在本公開的實施例中。因此，本說明書通篇出現(xiàn)的詞語“在實施例中”和類似語言可以但不一定全部參照相同的實施例。應(yīng)理解，也可以將聯(lián)系實施例描述的任意特征可被用至可與本發(fā)明的任意其它實施例相容的程度。