SLC-MLC损耗平衡制造技术

公开了一种在闪速存储器设备中使用的SLC-MLC损耗平衡的方法及系统。该闪速存储器设备包括单级单元(SLC)部分(1002)和多级单元(MLC)部分(1004)。SLC部分和MLC部分的老化可能不同，可能导致一个部分在另一部分之前耗尽。为了避免这一点，将控制器配置为接收从SLC部分和MLC部分之一或两者中的老化指标，基于该老化指标确定是否修改SLC部分和/或MLC部分的操作，并且响应于确定要修改SLC部分和/或MLC部分的操作，修改修改SLC部分和/或MLC部分之中的至少一个的操作。这样，对操作进行修改可以平衡SLC和MLC部分之间的损耗，从而可能延长闪速存储器设备的寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】公开了一种在闪速存储器设备中使用的SLC-MLC损耗平衡的方法及系统。该闪速存储器设备包括单级单元(SLC)部分(1002)和多级单元(MLC)部分(1004)。SLC部分和MLC部分的老化可能不同，可能导致一个部分在另一部分之前耗尽。为了避免这一点，将控制器配置为接收从SLC部分和MLC部分之一或两者中的老化指标，基于该老化指标确定是否修改SLC部分和/或MLC部分的操作，并且响应于确定要修改SLC部分和/或MLC部分的操作，修改修改SLC部分和/或MLC部分之中的至少一个的操作。这样，对操作进行修改可以平衡SLC和MLC部分之间的损耗，从而可能延长闪速存储器设备的寿命。【专利说明】SLC-MLC损耗平衡 本申请要求享有于2011年12月29日提交的美国专利申请第13/340, 446号的优 先权。通过引用将美国专利申请第13/340, 446号的全部内容并入本文。
本申请一般涉及在存储器系统中管理数据。更具体地，本申请涉及在单级（single level)单元存储器和多级（multi-level)单元存储器之间平衡损耗。
技术介绍
诸如闪速存储器设备这样的非易失性存储器系统已经被广泛地用于消费者产品 中。闪速存储器设备可以有不同的形式，例如可以在主机设备之间携带的便携式存储卡的 形式或者作为嵌入到主机设备中的固态盘（SSD)。当向传统的闪速存储器设备写入数据时， 典型地，主机向存储器系统的逻辑地址空间内的地址写入数据或者从中读取数据。 闪速存储器设备包括浮置栅极存储器单元阵列。可以操作存储器单元将电荷的多 于两个的可检测电平存储在每个电荷存储元件或区域中，从而在每个之中存储多于一位的 数据。该配置被称为多级单元（MLC)存储器。替代地，存储器单元可以用于存储两个水平 的电荷，使得在每个单元中存储一位数据。典型地，这被称为二进制或单级单元（SLC)存储 器。 SLC和MLC类型的存储器单元都可以用在存储器设备中，从而存储器设备可以包 括SLC部分和MLC部分。理想地，SLC部分和MLC部分将同时耗尽（wear out)。然而，有 时，SLC部分比MLC部分在不同的时间耗尽。为了对此进行纠正，可以将在MLC部分内的单 元重新分配为SLC部分的一部分，从而可以对SLC部分和MLC部分的不同耗尽时间进行补 偿。然而，可能难以将在SLC部分内的单元重新分配为MLC部分的一部分。这样，难以平衡 SLC部分和MLC部分的损耗。
技术实现思路
在本文中公开了用于在闪速存储器设备中的SLC部分与MLC部分之间平衡损耗的 方法及系统。 根据一方面，公开了一种管理闪速存储设备中的SLC部分与MLC部分的使用的方 法。该方法包括，在具有控制器以及与所述控制器进行通信的存储器的所述闪速存储设备 中，其中所述存储器包括所述SLC部分和所述MLC部分：存取所述闪速存储设备的老化指 标；基于所述老化指标确定是否修改所述SLC部分或者所述MLC部分之中的至少一个的操 作；以及，响应于确定要修改所述SLC部分或者所述MLC部分之中的至少一个的操作，修改 所述SLC部分或者所述MLC部分之中的至少一个的操作。所述老化指标可以包括关于所述 闪速存储器设备中的各个部分的时间年龄、损耗、可靠性等的指示。系统控制器使用各种参 数和规则控制所述SLC部分和所述MLC部分中的操作。基于所述（多个）老化指标，所述 系统控制器可以修改控制所述SLC部分和/或MLC部分的操作的参数和/或规则，从而修 改所述SLC部分和/或MLC部分的老化。 根据第二方面，公开了一种存储设备。所述存储设备包括存储器和控制器。所述 存储器包括SLC部分和MLC部分。所述控制器与所述存储器进行通信，并且被配置为：存 取所述闪速存储设备的老化指标；基于所述老化指标确定是否修改所述SLC部分或者所述 MLC部分之中的至少一个的操作；以及，响应于确定要修改所述SLC部分或者所述MLC部分 之中的至少一个的操作，修改所述SLC部分或者所述MLC部分之中的至少一个的操作。 通过查看下面的附图、详细说明以及权利要求，其他特性和优点将变得显而易见。 另外，公开了其他实施例，每个实施例都可以单独使用或者结合在一起使用。现在将参考附 图说明实施例。 【专利附图】【附图说明】 图1例示与具有包含多个裸片（die)的多区块（bank)的非易性存储器的存储器 系统相连接的主机。 图2是在图1的多裸片非易失性存储器中使用的示例性闪速存储器系统的示例性 框图。 图3是适于作为图1所示的非易失性存储器区块之一的示例性的一个闪速存储器 区块。 图4是可以在图3的存储器区块中使用的存储器单元阵列的代表性的电路图。 图5例示图3的存储器区块的示例性的物理存储器结构。 图6示出图5的物理存储器的一部分的展开图。 图7例示包括SLC部分和MLC部分的物理存储器架构的示例。 图8示意性地例示在2层数据存储系统中的SLC部分和MLC部分之间的数据路径。 图9更详细地例示在图8中示出的SLC层。 图10例示用于管理跨越SLC部分和MLC部分的块和页的系统架构。 图11例示SLC-MLC损耗平衡的流程图。 图12例示SLC-MLC损耗平衡的另一流程图。 【具体实施方式】 在图1-10中示出适于在实现本专利技术的方面中使用的闪速存储器。图1的主机系 统100将数据存储到存储器设备102中，并从存储器102中取回数据。存储器设备可以是 嵌入在主机中的闪速存储器，诸如安装在个人计算机中的固态盘（SSD)。替代地，存储器设 备102可以是以通过如图1所示的机电（mechanical and electrical)连接器的配对部分 104和106可移除地连接到主机上的卡的形式。被配置为用作内部或嵌入式SSD驱动器的 闪速存储器看上去可能与图1的示意图相似，主要差异是主机内部的存储器设备102的位 置。SSD驱动器可以是以作为旋转式磁盘驱的即用式（drop-in)替换的离散模块的形式。 在考虑存储器设备102的情况下，可以将图1的主机系统100视为具有两个主要 部分，其由电路和软件的结合组成。它们是应用部分108以及与存储器设备102连接的驱 动部分110。例如，在PC中，应用部分110可以包括运行文字处理、图形、控制或者其他普通 的应用软件的处理器112以及用于管理在主机系统100上的数据的文件系统114。在摄像 机、蜂窝式电话或者主要致力于实施单一的一组功能的其他主机系统中，应用部分108包 含操作摄像机拍摄并存储画面、操作蜂窝式电话拨打并接收通话等的软件。 图1的存储器设备102可包括诸如闪速存储器116这样的非易性存储器以及连 接主机系统100并控制存储器116的系统控制器118,其中，存储器设备102连接主机系统 100以便来回传递数据。系统控制器118可以包含微控制器、处理器或者用于实现在本文 中说明的功能和逻辑（诸如在图11-12中说明的逻辑）的任何其他类型的设备。系统控制 器118可以通过诸如专用集成电路（ASIC)这样的单一集成电路芯片、可编程的逻辑阵列、 逻辑数字电路或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理闪速存储设备中的单级单元(SLC)部分和多级单元(MLC)部分的使用的方法，该方法包含：在具有控制器和与所述控制器进行通信的存储器的所述闪速存储设备中，其中该存储器包括所述SLC部分和所述MLC部分：存取所述闪速存储设备的老化指标；基于所述老化指标确定是否修改所述SLC部分和所述MLC部分之中的至少一个的操作；以及响应于确定修改所述SLC部分和所述MLC部分之中的至少一个的操作，修改所述SLC部分和所述MLC部分之中的所述至少一个的操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J陈，SA格罗贝茨，S斯普罗斯，
申请(专利权)人：桑迪士克科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US