处理缺陷非易失性存储器制造技术

一种处理缺陷非易失性存储器，非易失性存储器(NVM)系统具有包括多个存储器段的主NVM扇区、用于保存恢复记录的冗余NVM扇区、具有适于保存主地址和替换地址对的多个存储器区域的地址匹配电路、以及NVM控制器。NVM控制器被配置为确定主NVM扇区的第一存储器段是否不再可用，并因此(i)在冗余NVM扇区中创建用于存储的恢复记录，所述恢复记录包括第一存储器段的地址和与第一存储器段关联的数据，以及(ii)向地址匹配电路增加一对主地址和替换地址对，其中主地址是第一存储器段的地址且替换地址识别与第一存储器段关联的数据的替换位置。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及非易失性存储器(NVM)，并且更具体地，涉及用于处理缺陷非易失性存储器(NVM)段的技术。图1是被配置为用于64位处理系统(未示出)的传统NVM系统100的一部分的简化框图，换言之，处理系统具有64位宽的数据总线。NVM系统100包括主NVM扇区101、冗余NVM扇区102和NVM控制器103。NVM控制器103控制用于主NVM扇区和冗余NVM扇区101和102的操作(例如，写，读，擦除)。主NVM扇区101包括被组织为16行105和8列106的128个64位存储器段104。冗余NVM扇区102类似地包括被组织为16行108和8列109的128个64位存储器段107。一行105中的每个存储器段104与该行105中的所有其他存储器段104共享公共的字线(未示出)。类似的，一列106中的每个存储器段104与该列106中的所有其他存储器段104共享公共的位线(未示出)。每个存储器段104和107保存一个数据总线宽度的数据，或者64位。因此，每行105和108保存512位数据，或64字节(使用8位字节)。那么，每个扇区101和102保存1024字节，也称为一千字节。在一种传统的实现中，NVM扇区101和102在字节级可写(换言之，可编程)和可读，但是仅在扇区级可擦除。换言之，读单位和写单位的大小不同于擦除单位的大小。注意，通常写单位的大小也可以不同于读单位的大小。注意，可以将一个或多个扇区的组称为模块。在NVM系统100的一种传统实现中，如果NVM控制器103确定：由于例如存储器段104(6)(2)在写或擦除操作后验证操作失败，那么例如存储器段104(6)(2)是有缺陷的，则整个扇区101被标记为坏扇区并因此不再可用。相反，NVM控制器103用冗余扇区102替换坏扇区101，其中，NVM控制器103将打算用于坏扇区101内的任何存储器段104的操作重定向到冗余扇区102内的存储器段107。在NVM系统100的可选的传统实现中，如果段104(6)(2)被确定为有缺陷，那么相应的行105(6)被标记为坏行，并且使用冗余NVM扇区102中诸如行108(4)的相应的行108替换包含坏段104(6)(2)的行105(6)。在NVM系统100的又一可选的传统实现中，如果段104(6)(2)被确定为有缺陷，那么相应的列106(2)被标记为坏列，并且使用冗余NVM扇区102中诸如列109(3)的相应的列109替换坏段104(6)(2)的列106(2)。注意，例如，可以通过使用熔丝元件或多路选择器将坏主行105的字线或坏主列106的位线重定向到相应的冗余行108或列109来实现重定向。因此，例如，如果冗余行108(4)替换了坏行105(6)，那么定向到例如坏行105(6)中的存储器段104(6)(4)的读和写请求将被物理地发送到相应的冗余存储器段107(4)(4)。附图说明从下面的具体实施方式、所附权利要求和附图中，本专利技术的其他方面、特征和优点将更变得加明显，其中相同的附图标记表示类似的或相同的元件。注意，图中的元件并非按比例绘制。图1是传统的非易失性存储器(NVM)系统的一部分的简化框图。图2是根据本专利技术的一个实施例的NVM系统的示例性部分的简化框图。图3是例如在工厂测试期间或者图2那部分的常规操作期间发生的初始错误检测和纠正的方法的流程图。图4是针对上电后图2的NVM系统的那部分的初始化的方法的流程图。图5是针对由图2的NVM系统的那部分执行的读操作的方法的流程图。图6是针对由图2的NVM系统的那部分执行的写操作的方法的流程图。图7是与图2的那部分部分地重叠的针对图2的NVM系统的不同的示例性部分的简化框图；以及图8是针对图7的NVM系统的那部分的压缩方法的流程图。具体实施方式在此公开了本专利技术的详细的说明性实施例。然而，在此公开的特定结构性和功能性细节仅仅是代表性的，目的是为了描述本专利技术的示例实施例。本专利技术的实施例可以实现为很多其他形式而不应被视为仅限于这里所提出的实施例。进一步地，在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而非意在限制本专利技术的示例实施例。如在此所使用的，单数形式的“一个”和“该”也意在包括复数形式，除非上下文清楚地指示并非如此。进一步应当理解的是，术语“包括”、“具有”、“包含”表明存在所述的特征、步骤或组件，但并不排除存在或增加一个或多个其他特征、步骤或组件。还应注意，在一些可选实现中，提到的功能/动作可以不按照图中提出的顺序发生。本专利技术提出一种更有效的NVM修复系统和方法，其在段级而非如现有技术中的在行或列甚至扇区级补偿缺陷的主NVM扇区。如在下面的示例性描述中进一步详述的，这使得能够使用更少的冗余NVM扇区。图2是根据本专利技术的一个实施例的电子处理设备(未示出)中的NVM系统200的一部分的简化框图。注意，如在此所使用的，NVM系统指的是使用NVM存储器的系统以及也可包括易失性存储器的系统。NVM系统200包括NVM控制器201、主NVM扇区202、冗余NVM扇区203、(易失性)地址匹配电路204、(易失性)随机存取存储器(RAM)205和多路选择器206。NVM系统200可包括与主NVM扇区202类似的其他主NVM扇区和/或与冗余NVM扇区203类似的其他冗余NVM扇区。NVM控制器201分别经由数据路径202a、203a、204a、205a和210a与电子设备的主NVM扇区202、冗余NVM扇区203、地址匹配电路204、RAM205和其他组件(未示出)通信。注意，尽管被示为双端链路，多种数据路径中的两个或更多个数据路径可被实现为NVM系统200的共享(例如，64位宽)数据总线。注意，NVM控制器201可被实现为分立的实体，或者可选地，例如，可由NVM系统200的(i)另一设备控制器和/或(ii)不同逻辑电路实现其功能。NVM控制器201使用冗余NVM扇区203、地址匹配电路204和RAM205以在段级处理主NVM扇区202中的缺陷段。对于主NVM扇区202中的每个缺陷段207，RAM205保存本应保存在缺陷段207中的数据，地址匹配电路204将缺陷主段207的地址映射到相应的RAM地址。冗余NVM扇区203保存用于在电子设备已经断电又开机之后对易失性地址匹配电路204和易失性RAM205进行重编程的信息。与图1中的主NVM扇区101类似，主NVM扇区202包括被组织为16行和8列的128个64位存储器段207。注意，尽管每个存储器段207保存64位，但任何具体的存储器段207的内容可在字节级可读和/或可写。换言之，NVM控制器201可直接访问读和/或写主NVM扇区202的任意存储器段207的任意八字节。注意，在可选实施例中，最小可寻址大小可小于或大于8比特字节。主NVM扇区202的一行中的所有存储器段207可共享公共字线(未示出)，类似地，主NVM扇区202的一列中的所有存储器段207可共享公共位线(未示出)和感测放大器(未示出)。NVM系统200可被组织为使得主NVM扇区202与其他NVM扇区(包括其他主NVM扇区和/或诸如冗余NVM扇区203的冗余NVM扇区)共享字线、位线和/或感测放大器。地址匹配电路204包括适于保存主地址和替本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非易失性存储器NVM系统，包括：第一主NVM扇区，包括多个存储器段，每个存储器段具有地址并适于保存与所述存储器段关联的数据；地址匹配电路，包括多个存储器区域，每个存储器区域适于保存主地址和替换地址，其中：所述主地址是所述第一主NVM扇区中的缺陷存储器段的地址；所述替换地址识别保存与所述缺陷存储器段关联的数据的所述NVM系统中的替换位置；以及当所述NVM系统接收到对所述第一主NVM扇区中请求的存储器段的读请求时，所述NVM系统通过确定所清求的存储器段的地址是否与所述地址匹配电路所保存的主地址匹配，来确定所请求的存储器段是否是有缺陷的，从而：如果所述NVM系统确定所清求的存储器段是有缺陷的，那么(i)所述地址匹配电路提供相应的保存的替换地址用于匹配主地址并且(ii)所述NVM系统输出保存在所述相应的替换地址处的数据；以及否则，所述NVM系统输出保存在所请求的存储器段中的数据；以及NVM控制器，与所述第一主NVM扇区、第一冗余NVM扇区和所述地址匹配电路通信。

【技术特征摘要】
1.一种非易失性存储器NVM系统，包括：第一主NVM扇区，包括多个存储器段，每个存储器段具有地址并适于保存与所述存储器段关联的数据；地址匹配电路，包括多个存储器区域，每个存储器区域适于保存主地址和替换地址，其中：所述主地址是所述第一主NVM扇区中的缺陷存储器段的地址；所述替换地址识别保存与所述缺陷存储器段关联的数据的所述NVM系统中的替换位置；以及当所述NVM系统接收到对所述第一主NVM扇区中请求的存储器段的读请求时，所述NVM系统通过确定所清求的存储器段的地址是否与所述地址匹配电路所保存的主地址匹配，来确定所请求的存储器段是否是有缺陷的，从而：如果所述NVM系统确定所清求的存储器段是有缺陷的，那么(i)所述地址匹配电路提供相应的保存的替换地址用于匹配主地址并且(ii)所述NVM系统输出保存在所述相应的替换地址处的数据；以及否则，所述NVM系统输出保存在所请求的存储器段中的数据；以及NVM控制器，与所述第一主NVM扇区、第一冗余NVM扇区和所述地址匹配电路通信。2.如权利要求1所述的NVM系统，进一步包括适于保存多个恢复记录的第一冗余NVM扇区，其中每个恢复记录包括：所述第一主NVM扇区的相应的缺陷存储器段的地址；以及与所述缺陷存储器段关联的数据。3.如权利要求2所述的NVM系统，其中，对于所述第一冗余NVM中的每个恢复记录，所述NVM系统适于用(i)所述第一主NVM扇区的相应的缺陷存储器段的地址作为所述主地址和(ii)相应的替换地址作为所述替换地址，
\t对所述地址匹配电路的相应的存储器区域编程。4.如权利要求2所述的NVM系统，其中：每个恢复记录能够由所述第一冗余NVM扇区中的地址寻址；用于每个恢复记录的相应的替换地址是所述第一冗余NVM扇区中所述恢复记录的地址，以及每个恢复记录进一步包括用于所述缺陷存储器段的替换地址。5.如权利要求4所述的NVM系统，其中：所述地址匹配电路的存储器区域是易失性存储器区域；所述NVM系统适于在所述NVM系统上电过程期间用(i)所述第一主NVM扇区的相应的缺陷存储器段的地址作为所述主地址和(ii)所述相应的替换地址作为所述替换地址，对所述地址匹配电路的相应的存储器区域编程。6.如权利要求4所述的NVM系统，其中：每个恢复记录进一步包括有效性标识；所述有效性标识默认被设置为有效；以及如果新数据与所述第一主NVM扇区的相应的缺陷存储器段关联，那么：所述NVM系统将相应的恢复记录的有效性标识设置为无效；以及所述NVM系统增加与所述第一主NVM扇区的所述缺陷存储器段对应且包括所述新数据的新的恢复记录。7.如权利要求6所述的NVM系统，其中：所述第一冗余NVM扇区能够按扇区擦除；所述第一冗余NVM扇区包括多个存储器段，所述多个存储器段包括(i)用恢复记录编程了的编程子集和(ii)未用恢复记录编程的未编程...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尧桥，门广旭，邱建顺，朱忠益，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US