用于數(shù)據(jù)處理的方法、裝置和設(shè)備的制造方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本公開的實(shí)施例涉及采用差動(dòng)讀取的存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)位(每數(shù)據(jù)位具有至少兩個(gè)單元)的空白檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]第一實(shí)施例涉及用于數(shù)據(jù)處理的方法，包括:把用于存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)位的每個(gè)單元的電變量轉(zhuǎn)換為時(shí)域，并通過比較至少兩個(gè)數(shù)據(jù)位的轉(zhuǎn)換的電變量來確定預(yù)定狀態(tài)。
[0003]第二實(shí)施例涉及設(shè)備，包括差動(dòng)讀取存儲(chǔ)器，其中每個(gè)數(shù)據(jù)位由一組至少兩個(gè)存儲(chǔ)單元來表示，并且其中該組的所述至少兩個(gè)存儲(chǔ)單元是原單元(true cell)和補(bǔ)單元(complementary cell)。所述設(shè)備進(jìn)一步包括配置成把用于數(shù)據(jù)位的每個(gè)單元的電變量轉(zhuǎn)換為時(shí)域的轉(zhuǎn)換級(jí)，和配置成通過比較至少兩個(gè)數(shù)據(jù)位的轉(zhuǎn)換的電變量來確定預(yù)定狀態(tài)的處理單元。
[0004]第三實(shí)施例涉及用于數(shù)據(jù)處理、用于確定至少一個(gè)數(shù)據(jù)位的預(yù)定狀態(tài)的設(shè)備。所述設(shè)備包括用于把用于存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)位的每個(gè)單元的電變量轉(zhuǎn)換為時(shí)域的裝置，和用于通過比較至少兩個(gè)數(shù)據(jù)位的轉(zhuǎn)換的電變量來確定預(yù)定狀態(tài)的裝置。
[0005]第四實(shí)施例針對(duì)可直接加載到數(shù)字處理設(shè)備的存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用于執(zhí)行本文所述方法的軟件代碼部分。
【附圖說明】
[0006]參照附圖示出并說明實(shí)施例。附圖用來說明基本原理，使得僅用于理解基本原理的必要方面被說明。附圖不是按比例繪制的。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的特征。
[0007]圖1示出了將電流分布到時(shí)域分布的這種轉(zhuǎn)換可視化的示例圖；
圖2示出了包括一個(gè)原單元和一個(gè)補(bǔ)單元的補(bǔ)碼單元(complement cell)的時(shí)域感測(cè)的示例；
圖3示出了包括相同存儲(chǔ)設(shè)備的三個(gè)補(bǔ)碼單元都處于空白狀態(tài)的示意圖；
圖4示出了補(bǔ)碼單元處于補(bǔ)碼模式，S卩，不處于空白狀態(tài)；
圖5示出了以上解釋的示例的實(shí)現(xiàn)方式。它允許，例如，當(dāng)檢測(cè)到第一個(gè)“O”值時(shí)，在時(shí)間的預(yù)定義時(shí)刻檢查補(bǔ)碼單元中的雙“O”值；以及
圖6示出了如果補(bǔ)碼單元包括四個(gè)單元(即，兩個(gè)原單元和兩個(gè)補(bǔ)單元)，則用于空白檢測(cè)的另外的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0008]所述示例針對(duì)空白狀態(tài)檢測(cè)，其是一個(gè)可受檢測(cè)影響的示例性狀態(tài)。然而，基于本文所述的概念，可相應(yīng)地檢測(cè)其他預(yù)定狀態(tài)。
[0009]在非易失性存儲(chǔ)器(NVM)中引入差動(dòng)讀取提高了可靠性，例如，甚至在大量的寫入/擦除周期之后，但是每數(shù)據(jù)位需要(至少)兩個(gè)NVM單元(也被稱為單元對(duì))。所述數(shù)據(jù)位從而可由補(bǔ)碼單元表示，其中補(bǔ)碼單元包括至少一個(gè)原單元和至少一個(gè)補(bǔ)單元。尤其是，該補(bǔ)碼單元可包括相等數(shù)量的原單元和補(bǔ)單元。
[0010]舉例來說，補(bǔ)碼單元(表示數(shù)據(jù)位)的邏輯“O”可與原單元的物理“O”和補(bǔ)單元的物理“I”相關(guān)聯(lián)。補(bǔ)碼單元的邏輯“I”可與原單元的物理“I”和補(bǔ)單元的物理“O”相關(guān)聯(lián)。
[0011]應(yīng)當(dāng)指出的是:物理“O”可被視為分配給狀態(tài)“O”的物理屬性。相應(yīng)地，物理“I”可被視為分配給狀態(tài)“ I ”的物理屬性。
[0012]因此，存儲(chǔ)器的兩個(gè)相關(guān)的NVM單元可以存儲(chǔ)互補(bǔ)信息，S卩，它們具有相反的狀態(tài)。僅具有補(bǔ)單元狀態(tài)的位可被成功解碼，即，單元對(duì)的兩個(gè)單元的其中一個(gè)必須處于寫入狀態(tài)，而另一個(gè)單元必須處于擦除狀態(tài)以允許成功的數(shù)據(jù)解碼。
[0013]然而，擦除包括若干數(shù)據(jù)位(每個(gè)都由兩個(gè)存儲(chǔ)單元表示)的存儲(chǔ)部分，例如，扇區(qū)或頁面，導(dǎo)致具有兩個(gè)單元都處于擦除狀態(tài)的一種狀態(tài)，所謂的存儲(chǔ)部分的“空白狀態(tài)”。因此，在擦除操作之后，用于單元對(duì)的數(shù)據(jù)位尚未被定義。讀取單元對(duì)可以導(dǎo)致不可預(yù)知的結(jié)果，或者其甚至可以為重復(fù)讀操作提供不同的結(jié)果。
[0014]因此，如果軟件讀取空白狀態(tài)，則這種讀操作的結(jié)果是不可預(yù)知的。因此，對(duì)于軟件，可能需要附加的措施以確定該單元對(duì)是否處于這種空白狀態(tài)。所述空白狀態(tài)可以指擦除或尚未編程的存儲(chǔ)區(qū)域。
[0015]所提出的解決方案尤其解決了在不增加時(shí)間用于空白檢測(cè)的情況下(例如，由于單獨(dú)的讀操作)以及在不失去差動(dòng)讀取的優(yōu)點(diǎn)并防止顯著區(qū)域增加和模擬域中的復(fù)雜操作(電流或電壓比較器)的情況下如何檢測(cè)空白狀態(tài)的讀取的問題。
[0016]一個(gè)實(shí)施例涉及每位體系結(jié)構(gòu)(例如，陣列體系結(jié)構(gòu)或陣列結(jié)構(gòu))兩個(gè)單元的讀取操作(也被稱為“感測(cè)”)，其中所述兩個(gè)單元是差動(dòng)單元，即，一個(gè)單元被視為原單元而另一個(gè)單元被視為補(bǔ)單元。
[0017]另一個(gè)實(shí)施例可涉及每位體系結(jié)構(gòu)具有多于兩個(gè)單元的場(chǎng)景。舉例來說，兩個(gè)(或多個(gè))原單元和兩個(gè)(或多個(gè))補(bǔ)單元可用來表示單一數(shù)據(jù)位。在下文中，針對(duì)具有單元對(duì)的補(bǔ)碼單元的示例不是當(dāng)前方法的限制，因?yàn)橐灿锌赡苁怯糜诿總€(gè)補(bǔ)碼單元的幾個(gè)原單元和幾個(gè)補(bǔ)單元。
[0018]在讀取(感測(cè))模式中，兩個(gè)單元可以相互比較，并且電流差的標(biāo)記可被編碼在一個(gè)數(shù)字狀態(tài)“I”或“O”。當(dāng)進(jìn)行實(shí)際的讀操作時(shí)，存儲(chǔ)部分的內(nèi)容可檢查它是否包含有效數(shù)據(jù)(即，補(bǔ)碼數(shù)據(jù))或該單元是空白的。
[0019]補(bǔ)碼單元(S卩，原單元和補(bǔ)單元)的單元之間的物理差異可基于電壓、電阻、電流的變化和/或隨時(shí)間推移的信號(hào)的變化。由于循環(huán)、老化或溫度影響，所述物理差異可導(dǎo)致可阻礙補(bǔ)碼數(shù)據(jù)的檢測(cè)的附加移位。
[0020]本文提出的解決方案的優(yōu)點(diǎn)是:它可以以高可靠性應(yīng)付數(shù)字分析。
[0021]本文提出的解決方案的示例可以利用基于轉(zhuǎn)換為時(shí)域的存儲(chǔ)在補(bǔ)碼單元中的數(shù)據(jù)的檢測(cè)。圖1示出了將電流分布到時(shí)域分布的這種轉(zhuǎn)換可視化的示例圖。該轉(zhuǎn)換可通過經(jīng)由電容器C直到電壓U的跳變點(diǎn)對(duì)電流I求積分來實(shí)現(xiàn)。圖1中的符號(hào)“#”表示若干出現(xiàn)，從而導(dǎo)致顯示值“I”的單元和顯示值“O”的單元的單元分布。根據(jù)圖1所示的示例，狀態(tài)“I”的單元分布101和狀態(tài)“O”的單元分布被示出在電流域以及時(shí)域中。
[0022]圖2示出了包括一個(gè)原單元和一個(gè)補(bǔ)單元的補(bǔ)碼單元的時(shí)域感測(cè)的示例。根據(jù)圖I所示的那個(gè)來表示單元分布201。如果補(bǔ)碼單元攜帶有效數(shù)據(jù)(在場(chǎng)景202中指示的)，那么該數(shù)據(jù)在被編程為零的單元(原或補(bǔ)碼)的狀態(tài)被識(shí)別時(shí)被確定。這可能是在決定時(shí)間204檢測(cè)到零之后的情況。在擦除或空白狀態(tài)中，比較相應(yīng)地工作，但在這種情況下，兩個(gè)單元都被分配給零單元狀態(tài)。感測(cè)操作只是檢測(cè)較快的單元并給較慢的單元分配狀態(tài)“1”，雖然較慢的單元也可以處于空白狀態(tài)。因此，不可能在時(shí)間205讀過第一個(gè)“O”之后經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)決定確定補(bǔ)碼單元是否處于空白狀態(tài)或包含有效數(shù)據(jù)。
[0023]因此，提出的解決方案尤其可以在檢測(cè)到第一個(gè)“O”之后進(jìn)行與其他補(bǔ)碼單元的比較。所述其他的補(bǔ)碼單元可以是相同存儲(chǔ)設(shè)備，尤其是存儲(chǔ)區(qū)域的相鄰單元，例如，非易失性存儲(chǔ)器的相同頁面或扇區(qū)的補(bǔ)碼單元。如果一個(gè)補(bǔ)碼單元中的兩個(gè)相繼的“O”值已在預(yù)定數(shù)量的其他補(bǔ)碼單元上被檢測(cè)到，從而其將是用于存儲(chǔ)區(qū)域的空白狀態(tài)的強(qiáng)有力的指不O
[0024]圖3示出了包括相同存儲(chǔ)設(shè)備的三個(gè)補(bǔ)碼單元301、302和303都處在空白狀態(tài)的時(shí)序圖。補(bǔ)碼單元301至303可受共同擦除過程的影響。因此，如果它們被擦除或者如果它們之前從未編程，則它們都可處于空白狀態(tài)。另一方面，如果之前對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行了編程，那么補(bǔ)碼單元301至303的每個(gè)都攜帶由各自的原單元和補(bǔ)單元二者所指示的有效數(shù)據(jù)，即，邏輯“O”或“I”。
[0025]在時(shí)間tQ，已從補(bǔ)碼單元301中讀取了第一個(gè)“O”值，并且已從補(bǔ)碼單元303中讀取了兩個(gè)零(原單元和補(bǔ)碼單元)。因此，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)“O”值在h這一時(shí)間從補(bǔ)碼單元302中被讀取時(shí)，可作出進(jìn)一步的決定，即該補(bǔ)碼單元302 (以及還有其他補(bǔ)碼單元301和303)處于空白狀態(tài)。換言之，在時(shí)間h，當(dāng)從補(bǔ)碼單元302中讀取第一個(gè)“O”值時(shí)，已在補(bǔ)碼單元302的附近(或在相同的存儲(chǔ)區(qū)域中)