非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法
【專利摘要】一種非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法。根據(jù)一公式，寫入多份的系統(tǒng)數(shù)據(jù)至非易失性內(nèi)存。根據(jù)公式及選擇的數(shù)據(jù)存取模式，在非易失性內(nèi)存中搜索系統(tǒng)數(shù)據(jù)。重組選擇的數(shù)據(jù)存取模式的至少一操作參數(shù)，再檢查搜索的系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否成功讀取。當(dāng)搜索的系統(tǒng)數(shù)據(jù)已從非易失性內(nèi)存成功讀取，則使用系統(tǒng)數(shù)據(jù)以設(shè)定非易失性內(nèi)存的至少一操作參數(shù)。
【專利說明】非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非易失性內(nèi)存系統(tǒng)，特別是涉及一種非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]閃存是非易失性固態(tài)內(nèi)存裝置的一種，其能夠以電子方式進(jìn)行抹除或再燒錄(reprogram)ο閃存的記憶容量依摩爾定律(Moore’s law)的預(yù)測(cè)呈指數(shù)倍率增加，因而每一年半推進(jìn)一新世代。工藝技術(shù)的改進(jìn)增進(jìn)了內(nèi)存的容量、速度及應(yīng)用。
[0003]然而，閃存并無法達(dá)到百分之一百的無缺陷，因?yàn)槠渫ǔ?huì)具有一些缺陷(或壞)位。當(dāng)閃存的壞位達(dá)到相當(dāng)?shù)臄?shù)量時(shí)便需要拋棄，因而造成資源的浪費(fèi)。
[0004]在傳統(tǒng)閃存產(chǎn)業(yè)，閃存制造商會(huì)在工廠將快閃識(shí)別符(flash ID)加載到閃存，用以描述內(nèi)存信息，例如制造者識(shí)別符(vendor ID)、區(qū)塊或頁的大小、工藝或錯(cuò)誤更正(ECC)能力。然而，由于前述閃存的缺陷位，很可能造成快閃識(shí)別符的損壞，使得后續(xù)用內(nèi)存控制器進(jìn)行閃存系統(tǒng)的初始化時(shí)，再也無法取得快閃識(shí)別符所描述的內(nèi)存信息。
[0005]為了克服上述問題，亟需提出一種新穎的機(jī)制，用以事先寫入系統(tǒng)信息，使得后續(xù)系統(tǒng)初始化時(shí)得以讀出系統(tǒng)信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述，本發(fā)明實(shí)施例提供一種更具效能的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，使得可以有效地使用非易失性內(nèi)存(特別是有缺陷的非易失性內(nèi)存)，且能夠正確的選取系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供一非易失性內(nèi)存，并根據(jù)一公式而寫入多份系統(tǒng)數(shù)據(jù)至非易失性內(nèi)存。根據(jù)該公式及選擇的一數(shù)據(jù)存取模式，在非易失性內(nèi)存中搜索系統(tǒng)數(shù)據(jù)。重組選擇的數(shù)據(jù)存取模式的至少一操作參數(shù)。檢查搜索的系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否被成功讀取。當(dāng)搜索的系統(tǒng)數(shù)據(jù)已從非易失性內(nèi)存成功讀取，則使用該系統(tǒng)數(shù)據(jù)以設(shè)定非易失性內(nèi)存的至少一操作參數(shù)。
[0008]其中，所述非易失性內(nèi)存為單位元單元、二位單元或多位單元閃存。
[0009]其中，所述公式為多項(xiàng)式方程式。
[0010]其中，在所述非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法中，所述非易失性內(nèi)存根據(jù)所述公式所決定的內(nèi)存區(qū)域的至少一部分，儲(chǔ)存所述多份系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
[0011]其中，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)跨于所述非易失性內(nèi)存的多區(qū)塊、多頁或多區(qū)段之間。
[0012]其中，當(dāng)搜索所述非易失性內(nèi)存的系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)，在一頁中進(jìn)行部分區(qū)段搜索。
[0013]其中，當(dāng)搜索所述非易失性內(nèi)存的系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)，在一區(qū)塊中進(jìn)行部分頁搜索。
[0014]其中，所述重組的步驟包含:
[0015]重組錯(cuò)誤更正能力、電壓位準(zhǔn)或輸出入驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度電流。
[0016]其中，在所述非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法中，所述選擇的數(shù)據(jù)存取模式為單倍數(shù)據(jù)速率模式、雙倍數(shù)據(jù)速率模式或字符線模式。
[0017]其中，所述搜索系統(tǒng)數(shù)據(jù)的步驟包含:
[0018]根據(jù)所述公式，獲得所述非易失性內(nèi)存的一列地址及至少一行地址。
[0019]其中，如果未找到所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)且已到達(dá)所述至少一行地址，則獲得另一列地址。
[0020]其中，通過選擇一頁當(dāng)中的一或獲得多區(qū)段所述行地址。
[0021]其中，如果一預(yù)設(shè)時(shí)間尚未到達(dá)，則增加所述列地址或所述行地址。
[0022]其中，如果到達(dá)所述預(yù)設(shè)時(shí)間的次數(shù)達(dá)到一預(yù)設(shè)量，則改變所述列地址。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1圖示出本發(fā)明實(shí)施例的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的方塊圖。
[0024]圖2圖示出閃存的多個(gè)頁，用來存放系統(tǒng)數(shù)據(jù)(例如圖標(biāo)陰影區(qū)域)。
[0025]圖3圖示出由公式所決定的內(nèi)存區(qū)域(陰影區(qū)域)，其中至少一部分可用以儲(chǔ)存多份系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
[0026]圖4圖示出本發(fā)明實(shí)施例的初始化搜索系統(tǒng)數(shù)據(jù)的主流程圖。
[0027]圖5的流程圖示出圖4所執(zhí)行的初始化操作的系統(tǒng)數(shù)據(jù)搜索驗(yàn)證方法。
[0028]圖6圖示出在一頁中選擇一個(gè)或多個(gè)區(qū)段以獲得行地址(CA)。
[0029]圖7圖示出本實(shí)施例的限時(shí)機(jī)制的流程圖。
[0030]附圖標(biāo)記說明
[0031]100:非易失性內(nèi)存系統(tǒng)
[0032]11:閃存
[0033]12:內(nèi)存控制器
[0034]41?46:步驟
[0035]51?59:步驟
[0036]71?75:步驟
【具體實(shí)施方式】
[0037]本發(fā)明實(shí)施例提出一種非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法。初始化過程用于使非易失性內(nèi)存系統(tǒng)100(如圖1所示)的閃存11可以被內(nèi)存控制器12所連接并使用，使得內(nèi)存控制器12可以在一般操作時(shí)從閃存11讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入至閃存11。本發(fā)明的非易失性內(nèi)存不限定于閃存，也可使用其它類型的非易失性內(nèi)存，例如相位改變內(nèi)存(phase changememory)或電阻式隨機(jī)存取內(nèi)存(resistive random access memory),其也具有類似前述的問題。
[0038]本實(shí)施例的閃存11 (例如NAND閃存)可支持閃存的單位元單元(one-bit percell)、二位單兀(two-bit per cell)或多位單兀(mult1-bit per cell)架構(gòu)。一般來說，本實(shí)施例可適用于降級(jí)(downgraded)或一般閃存。包含有互相連接的閃存11與內(nèi)存控制器12的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)100可用來實(shí)施各種儲(chǔ)存裝置，例如固態(tài)碟(solid-statedrive, SSD)、CF (CompactFlash)卡、CFast 卡、MSPro、SD (Secure Digital)卡、uSD 卡或通用序列總線(USB)儲(chǔ)存裝置，但不限定于此。
[0039]本實(shí)施例使用公式(formula rule)，例如多項(xiàng)式方程式，來決定非易失性內(nèi)存系統(tǒng)100在初始化之前，將內(nèi)存系統(tǒng)數(shù)據(jù)(簡(jiǎn)稱“系統(tǒng)數(shù)據(jù)”)寫入閃存11的寫入位置。在一示例性實(shí)施例中，可使用多項(xiàng)式方程式2η (η為非負(fù)的整數(shù))作為公式，來決定系統(tǒng)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存地址。根據(jù)本實(shí)施例的特征之一，系統(tǒng)數(shù)據(jù)可于后續(xù)被選取以進(jìn)行初始化，而非如傳統(tǒng)方法那樣選取(單一的)閃存信息，例如快閃識(shí)別符(其由閃存制造者所提供)，該傳統(tǒng)閃存信息容易被損害而無法用來完成初始化。在本實(shí)施例中，在初始化過程中，使用和系統(tǒng)數(shù)據(jù)寫入時(shí)相同的公式，從而準(zhǔn)確地執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的搜索以進(jìn)行初始化。
[0040]圖2示出閃存11的多個(gè)頁，用來存放系統(tǒng)數(shù)據(jù)(例如圖標(biāo)陰影區(qū)域)。本說明書采用傳統(tǒng)閃存的作法，以“頁(page)”作為閃存11的程序化單元。多個(gè)頁形成一區(qū)塊(block)，且一頁可包含有多個(gè)區(qū)段(sector或partition)。如圖2所示,在非易失性內(nèi)存系統(tǒng)100的初始化之前，本實(shí)施例中的至少一份系統(tǒng)數(shù)據(jù)可寫入一區(qū)塊以上，也可跨于芯片或芯片使能(chip enable，CE)之間。換句話說，所寫入的一份系統(tǒng)數(shù)據(jù)可跨于閃存11的多區(qū)塊、多頁或多區(qū)段之間。類似地，后續(xù)初始化時(shí)所執(zhí)行的系統(tǒng)數(shù)據(jù)搜索也可跨于閃存11的多區(qū)塊、多頁或多區(qū)段之間。由此，本實(shí)施例可以在一頁內(nèi)進(jìn)行部分區(qū)段(partial partition)搜索，或者在一區(qū)塊內(nèi)進(jìn)行部分頁(partial page)搜索。
[0041]由于閃存11很可能因?yàn)閴奈粩?shù)量過多而超過錯(cuò)誤更正碼(ECC)的更正能力，因此在本實(shí)施例中將多份的系統(tǒng)數(shù)據(jù)寫入閃存11，如圖3所示，用來確保后續(xù)進(jìn)行初始化時(shí)可以成功地選取系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在圖3中，陰影區(qū)域表示由公式所決定的內(nèi)存區(qū)域。在一實(shí)施例中，由公式所決定的內(nèi)存區(qū)域(陰影區(qū)域)的至少一部分可用來儲(chǔ)存前述的多份系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
[0042]當(dāng)初始化成功搜索并選取到系統(tǒng)數(shù)據(jù)后，可從系統(tǒng)數(shù)據(jù)得到適當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)給內(nèi)存控制器12，從而控制閃存11。根據(jù)該適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)參數(shù)，可有效操作閃存11。
[0043]圖4示出本發(fā)明實(shí)施例的初始化搜索系統(tǒng)數(shù)據(jù)的主流程圖。在步驟41，連接至少一芯片作為搜索的邏輯單元。由此，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)(其可跨于區(qū)塊、頁、區(qū)段或芯片之間)進(jìn)行搜索。在步驟42，評(píng)估所搜索到的數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證閃存11的可用第一數(shù)據(jù)存取模式(例如單倍數(shù)據(jù)速率(SDR)模式)。如果第一數(shù)據(jù)存取模式的驗(yàn)證失敗，則在步驟43評(píng)估所搜索到的數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證閃存11的可用第二數(shù)據(jù)存取模式(例如雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)模式);否則，從閃存11中讀取與第一數(shù)據(jù)存取模式相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)(步驟44)。類似地，如果第二數(shù)據(jù)存取模式的驗(yàn)證失敗，則在步驟45評(píng)估所搜索到的數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證閃存11的可用第三數(shù)據(jù)存取模式(例如字符線(WL)模式);否則，自閃存11讀取與第二數(shù)據(jù)存取模式相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)(步驟44)。如果第三數(shù)據(jù)存取模式的驗(yàn)證失敗，則進(jìn)入操作系統(tǒng)的儲(chǔ)存裝置不存在(emptydriver)狀態(tài)(步驟46);否則，從閃存11讀取與第三數(shù)據(jù)存取模式相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)(步驟44)。
[0044]圖5的流程圖示出圖4所執(zhí)行的初始化操作的系統(tǒng)數(shù)據(jù)搜索驗(yàn)證方法(步驟42、43或45)。在本實(shí)施例中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)至少包含錯(cuò)誤更正(ECC)能力、電壓位準(zhǔn)及輸出入
(IO)驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度電流。在步驟51，從與數(shù)據(jù)存取模式相應(yīng)的可用的操作參數(shù)中選擇且重組(reconfigure)錯(cuò)誤更正能力、電壓位準(zhǔn)及輸出入驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度電流，再檢查這些參數(shù)是否具有可接受(或較佳)位準(zhǔn)，用來從閃存11讀取數(shù)據(jù)。
[0045]在步驟52，使用公式以獲得閃存11的列地址(RA)。在步驟53，在一頁中選擇一個(gè)或多個(gè)區(qū)段(如圖6所示)，用以獲得至少一行地址(CA)。如圖所示，可對(duì)行地址CA移動(dòng)N偏移量，用來避開壞區(qū)域(陰影區(qū)域)。[0046]重復(fù)步驟53，直到所有可用錯(cuò)誤更正能力、電壓位準(zhǔn)及輸出入驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度電流都用完。如果已成功讀取所搜索的系統(tǒng)數(shù)據(jù)(步驟57)，則結(jié)束流程。如果未成功讀取系統(tǒng)數(shù)據(jù)(步驟57)且已到達(dá)最后行地址CA (步驟58)，則流程回到步驟52，根據(jù)公式以獲得另一列地址RA ;否則，檢查列地址(步驟59)。如果尚未到達(dá)最后列地址RA，則流程回到步驟53以獲得另一行地址CA。根據(jù)圖5所示的流程，如果所搜索的系統(tǒng)數(shù)據(jù)已成功讀取，則使用系統(tǒng)參數(shù)以設(shè)定操作參數(shù)(例如錯(cuò)誤更正能力、電壓位準(zhǔn)及輸出入驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度電流)。相反，如果未成功讀取所搜索的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，則重組另一數(shù)據(jù)存取模式(例如步驟43或45)并根據(jù)圖5的流程重新搜索系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
[0047]為了避免搜索系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)形成過長(zhǎng)的時(shí)間延遲，本實(shí)施例可使用限時(shí)(timeout)機(jī)制，如圖7所示。在步驟71，以錯(cuò)誤更正能力來讀取數(shù)據(jù)。如果預(yù)設(shè)時(shí)間尚未到達(dá)(步驟72)，則增加列地址RA或行地址CA (步驟73)。如果到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間的次數(shù)達(dá)到一預(yù)設(shè)量(步驟74)，則改變列地址RA或錯(cuò)誤更正能力(步驟75)。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改動(dòng)或改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，包含: 提供一非易失性內(nèi)存，并根據(jù)一公式寫入多份系統(tǒng)數(shù)據(jù)至該非易失性內(nèi)存； 根據(jù)所述公式及選擇的一數(shù)據(jù)存取模式，在所述非易失性內(nèi)存中搜索所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)； 重組所述選擇的數(shù)據(jù)存取模式的至少一操作參數(shù)； 檢查所述搜索的系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否已成功讀??；以及 當(dāng)所述搜索的系統(tǒng)數(shù)據(jù)已從所述非易失性內(nèi)存成功讀取，則使用該系統(tǒng)數(shù)據(jù)以設(shè)定所述非易失性內(nèi)存的至少一操作參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中所述非易失性內(nèi)存為單位元單元、二位單元或多位單元閃存。
3.如權(quán)利要求1所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中所述公式為多項(xiàng)式方程式。
4.如權(quán)利要求1所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中所述非易失性內(nèi)存根據(jù)所述公式所決定的內(nèi)存區(qū)域的至少一部分來儲(chǔ)存所述多份系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)跨于所述非易失性內(nèi)存的多區(qū)塊、多頁或多區(qū)段之間。
6.如權(quán)利要求1所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中，當(dāng)搜索所述非易失性內(nèi)存的系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)，在一頁中進(jìn)行部分區(qū)段搜索。
7.如權(quán)利要求1所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中，當(dāng)搜索所述非易失性內(nèi)存的系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)，在一區(qū)塊中進(jìn)行部分頁搜索。
8.如權(quán)利要求1所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中所述重組所述選擇的數(shù)據(jù)存取模式的至少一操作參數(shù)的步驟包含: 重組錯(cuò)誤更正能力、電壓位準(zhǔn)或輸出入驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度電流。
9.如權(quán)利要求1所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中所述選擇的數(shù)據(jù)存取模式為單倍數(shù)據(jù)速率模式、雙倍數(shù)據(jù)速率模式或字符線模式。
10.如權(quán)利要求1所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中所述搜索系統(tǒng)數(shù)據(jù)的步驟包含: 根據(jù)所述公式以獲得所述非易失性內(nèi)存的一列地址及至少一行地址。
11.如權(quán)利要求10所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中，如果未找到所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)并已到達(dá)所述至少一行地址，則獲得另一列地址。
12.如權(quán)利要求10所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中通過選擇一頁當(dāng)中的一個(gè)或多個(gè)區(qū)段獲得所述行地址。
13.如權(quán)利要求10所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中，如果一預(yù)設(shè)時(shí)間尚未到達(dá)，則增加所述列地址或所述行地址。
14.如權(quán)利要求13所述的非易失性內(nèi)存系統(tǒng)的初始化方法，其中，如果到達(dá)所述預(yù)設(shè)時(shí)間的次數(shù)達(dá)到一預(yù)設(shè)量，則改變所述列地址。
【文檔編號(hào)】G11C16/20GK103489481SQ201210244280
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月7日
【發(fā)明者】詹立翔, 廖國宏 申請(qǐng)人:擎泰科技股份有限公司