确定数据有效性的方法和设备技术

提供了一种根据施加到存储单元的电压将数据存储在包括在块中的多页中的非易失性存储器。所述非易失性存储器包括：块，所述块包括：第一页，所述第一页包括存储由用户记录的数据的第一数据区域，和第二页，所述第二页包括存储由用户记录的数据的第二数据区域，其中，所述第二页记录关于状态的计数信息，所述状态由在第一数据区域和第二数据区域的相同位置中的比特对表示。

【技术实现步骤摘要】

根据本专利技术的设备和方法涉及非易失性存储器，更具体地说，涉及安全 地确定存储在非易失性存储器中的数据是否有效。
技术介绍
通常，诸如家用电器、通信器具、机顶盒的嵌入式系统广泛采用非易失 性存储器作为处理和存储数据的存储介质。闪速存储器是一种可以电写入或擦除数据的通常使用的非易失性存储 器。由于闪速存储器具有以下优点，即，与磁盘存储器相比较低的功耗、像 硬盘一样的快速访问时间以及体积小巧，所以闪速存储器适合于便携式装置。在非易失性存储器中用于存储数据比特的基本机构是存储单元(cell )。 存储单元包括单晶体管，所述单晶体管设置有控制栅极、浮动栅极(floating gate)、源和漏极(drain )。这里，通过操纵浮动栅极的充电(charge)来存储 数据比特，以改变存储单元的阈值电压。此外，通过经由控制栅极字线(word line)应用选择的电压来读取存储单元。普通存储单元提供由1比特存储两种状态的功能。也就是说，存储单元 存储表示数据不存在的状态的比特1,或者表示数据被存储的状态的比特 0。已经在研究在一个存储单元中存储多个比特的技术，以制造出每比特具 有低损耗的高容量存储装置。降低在非易失性存储器中每比特的损耗的技术被引入到正EE，比如M. Bauer的A Multilevel-Cell 32 Mb Flash Memory (ISSCC Digest of Technical Papers, 1995年2月刊，第132页至133页)，其包括了用于提供以下功能的 技术，所述功能即，每个存储单元由两比特存储四种状态的功能。每个存储单元由两比特存储四种状态的非易失性存储器被称为多级(multilevel)单元(以下，称为MLC )，所述MLC由一个存储单元(memory cell)存储与两页相应的数据比特。相应于一个存储单元的两页被分别称为最 低有效位(LSB)页和最高有效位(MSB)页。数据比特被首先存储在LSB 页。具体来说，MLC非易失性存储器具有四种状态，即被实施为图1中的两 个比特的Sl、 S2、 S3和S4。每个状态包括一对LSB页的数据比特和MSB 页的数据比特。当非易失性存储器的一个块被擦除时，所述块中的所有存储 单元处于状态S1。这里，如果数据比特被记录在LSB页，则S1被改为S2， 并且，如果数据比特被记录在MSB页，则S2被改为S3。需要按照顺序执行 以上步骤，乂人而SI被改为S4。基于非易失性存储器的系统可能会不期望地遭受由于其特性而导致的频 繁的供电中断。因此，基于非易失性存储器的系统需要用于恢复由于供电中 断导致的数据损坏或者丟失的功能。图2描述了普通非易失性存储器的结构。普通非易失性存储器100包括包括多页111的多个块110。每个块的大 小可以是16KB、 64KB、 128 KB或者256 KB,所述大小可以由包括在块中 的页数和页的大小来确定。这里，所述块是非易失性存储器的擦除单位(unit )， 所述页是写入单位。如果在向非易失性存储器100中记录数据的处理中电源被切断，则数据 可能会被不完整地记录(不完整编程状态)。如果在擦除记录在非易失性存储 器100中的数据的处理中电源被切断，则将被记录的数据可能会被不完整地 记录(不完整编程状态)。因此，当引用记录在非易失性存储器100中的数据 时，必须首先确定该数据的有效性。根据现有技术，为了确定如果在记录数据的处理中电源被切断则数据是 否有效，在备用区域中设置记录有用于显示完成写入操作的值的字段。当该 数据被成功记录在数据区域时，在该字段中指示完成写入。数据的有效性 根据记录在该字段中的值被确定。此外，为了确定如果在擦除数据的处理中电源被切断则数据是否有效， 在每个块中设置了记录有用于显示完成擦除操作的值的字段。当在数据区域 中的数据被全部擦除时，在该字段中指示完成擦除。数据的有效性根据记 录在该字段中的值被确定。尽管根据上述方法在每个字段中记录了相应于完成搭V除的值，但是 也不可能完全检测出无效数据。如果由于仅从数据区域擦除数据而每个字段 的值还维持原状，则可以检测出无效数据。因为上述方法必须为一页执行两 次写入操作(数据写入操作和记录完成写入)，所以不适合部分编程数次 数(NOP)为一次的非易失性存储器。除了上述方法，可以通过使用反校验和来确定数据的有效性。包括在非 易失性存储器中的单元的电压越低，则反校验和p越高。反校验和可以被用作确定数据的有效性。然而，仅当假设指示包括在非 易失性存储器中的单元的电压越低，则反校验和越高的情况下，可以应用反校验和方法。当在不应用上述假设的MLC存储器中使用反校验和时，会将无 效数据当作有效数据，这是一个问题。已经提出了几个专利技术，例如，第2005-070672号韩国未审查专利Method for Address Mapping and Managing Mapping Information, and Flash Memory thereof'(用于地址映射和管理映射信息的方法及其闪速存储器)。然而，上 述问题仍待解决。
技术实现思路
本专利技术示例性实施例克服了以上缺点和以上没有描述的其他缺点。此外， 本专利技术不需要克服上述缺点，并且本专利技术示例性实施例可以不克服上述任何 问题。根据上述观点，本专利技术提供了 一种准确地确定由于在包括存储单元的非 易失性存储器中的供电被切断而产生的不完整数据的有效性的设备和方法， 所述存储单元利用被实施为最少2比特的多种状态记录多页的数据比特。根据本专利技术一方面，提供了一种用于根据施加到存储单元的电压将数据 存储在包括在块中的多页中的非易失性存储器，所述非易失性存储器包括 块，所述块包括第一页，所述第一页包括存储由用户记录的数据的第一数 据区域，和第二页，所述第二页包括存储由用户记录的数据的第二数据区域， 其中，所述第二页关于状态记录计数信息，所述状态由在第一数据区域的第 一位置和相应的第二数据区域的第 一位置中的比特对表示。根据本专利技术另 一方面，提供了 一种用于确定非易失性存储器的数据是否有效的设备，所述设备包括非易失性存储器，根据施加到存储单元的电压 将数据存储在包括在块中的第一页和第二页中；计数单元，通过对由在第一 页和第二页的相同位置中的比特对表示的状态进行计数来创建第 一计数信 息；控制单元，在第二页中存储创建的第一计数信息；和有效性确定单元， 通过对存储的第 一计数信息和从第 一 页和第二页提取的第二计数信息进行比 较来确定所述数据是否有效。根据本专利技术另一方面，提供了一种确定非易失性存储器的数据是否有效 的方法，所述非易失性存储器根据施加到存储单元的电压将数据存储在包括 在块中的第一页和第二页中，所述方法包括通过对由在第一页和第二页的相同位置中的比特对表示的状态进行计数 来创建第一计数信息；在第二页中存储创建的第一计数信息；和通过将存储 的第 一计数信息和从第 一 页和第二页提取的第二计数信息进行比较来确定所 述数据是否有效。附图说明通过参照附图对本专利技术示例性实施例的详细描述，本专利技术的以上和其他方面将变得更加清楚，其中图1描述了现有MLC非易失性存储器的存储单元实现的状态；图2描述了现有非易失性存储器的结构；图3描述了根据本专利技术示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于根据施加到存储单元的电压将数据存储在包括在块中的多页中的非易失性存储器，所述非易失性存储器包括：块，所述块包括：第一页，所述第一页包括存储由用户记录的数据的第一数据区域，和第二页，所述第二页包括存储由用户记录的数据的第二数据区域，其中，所述第二页记录关于状态的计数信息，所述状态由在第一数据区域的第一位置和相应的第二数据区域的第一位置中的比特对表示。

【技术特征摘要】
KR 2006-6-27 10-2006-00582191、一种用于根据施加到存储单元的电压将数据存储在包括在块中的多页中的非易失性存储器，所述非易失性存储器包括块，所述块包括第一页，所述第一页包括存储由用户记录的数据的第一数据区域，和第二页，所述第二页包括存储由用户记录的数据的第二数据区域，其中，所述第二页记录关于状态的计数信息，所述状态由在第一数据区域的第一位置和相应的第二数据区域的第一位置中的比特对表示。2、 如权利要求1所述的存储器，其中，第二页包括在记录数据的处理 中仅可被从1改为0的比特，以及#察除数据的处理中<又可#皮从0改为1的比 特。3、 如权利要求1所述的存储器，其中，比特对以11、 01、 00和10的顺序#皮连续改变。4、 一种用于确定非易失性存储器的数据是否有效的设备，所述设备包括 非易失性存储器，根据施加到存储单元的电压将数据存储在包括在块中的第一页和第二页中；计数单元，通过对由在第一页的第一位置和相应的第二页的第一位置中的比特对表示的状态进行计数来创建第 一计数信息；控制单元，在第二页中存储创建的第一计数信息；和有效性确定单元，通过对存储的第一计数信息和从第一页和第二页提取的第二计数信息进行比较来确定所述数据是否有效。5、 如权利要求4所述的设备，其中，第二页包括在记录数据的处理中 仅可被从1改为0的比特，以及擦除数据的处理中仅可被从O改为1的比特。6、 如权利要求4所述的设备，其中，第一页包括存储由用户记录的数 据的第一数据区域和第一计数信息区域，和第二页包括记录第一记录信息 的第二计数信息区域和存储由用户记录的数据的第二数据区域。7、 如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：金辰圭，尹松虎，禹南允，俞在革，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]