预测非易失性存储器件的剩余寿命的方法以及存储设备技术

提供了预测非易失性存储器件的剩余寿命的方法以及执行该方法的存储设备。在预测非易失性存储器件的剩余寿命的方法中，执行读取序列。所述读取序列包括多个读取操作，所述多个读取操作中的至少一个读取操作被顺序地执行，直到成功地得到所述非易失性存储器件中存储的读取数据。生成序列类别和纠错码(ECC)解码信息。基于所述序列类别和所述ECC解码信息中的至少一者确定所述非易失性存储器件的寿命阶段。当确定所述非易失性存储器件对应于第一寿命阶段时，执行对所述非易失性存储器件的所述剩余寿命的粗略预测。当确定所述非易失性存储器件对应于所述第一寿命阶段之后的第二寿命阶段，执行对所述非易失性存储器件的所述剩余寿命的精细预测。余寿命的精细预测。余寿命的精细预测。

【技术实现步骤摘要】
预测非易失性存储器件的剩余寿命的方法以及存储设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年12月23日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0181856的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。


[0003]示例实施例总体上涉及半导体集成电路，并且更具体地涉及预测非易失性存储器件的剩余寿命的方法和执行该方法的存储设备。

技术介绍

[0004]根据在断电时存储的数据是否丢失，半导体存储器件可以分类为易失性存储器件和非易失性存储器件。易失性存储器件的读写速度更快，然而，当没有供电时，存储的数据会丢失。另一方面，非易失性存储器件即使在没有供电时也会保存存储的数据。因此，无论是否供电，非易失性存储器件用于存储要被保存的数据。随着非易失性存储器件的广泛使用，研究了用于预测非易失性存储器件的剩余寿命的各种方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术构思的至少一些示例实施例可以提供一种用于非易失性存储器件的方法和装置，其能够提高对非易失性存储器件的剩余寿命的预测速度并且改善预测的准确性。
[0006]根据本专利技术构思的至少一些示例实施例，提供了一种预测非易失性存储器件的剩余寿命的方法。所述方法包括：迭代地执行一个或更多个读取操作，直到成功地得到所述非易失性存储器件中存储的读取数据；生成序列类别和纠错码(ECC)解码信息，所述序列类别对应于成功读取操作，所述成功读取操为所述一个或更多个读取操作之中的基于其成功地得到所述读取数据的读取操作；基于所述序列类别和所述ECC解码信息中的至少一者确定所述非易失性存储器件的寿命阶段；响应于确定所述非易失性存储器件对应于第一寿命阶段，基于所述序列类别和所述ECC解码信息执行对所述非易失性存储器件的所述剩余寿命的粗略预测；以及响应于确定所述非易失性存储器件对应于所述第一寿命阶段之后的第二寿命阶段，基于所述序列类别、所述ECC解码信息和所述非易失性存储器件的阈值电压信息执行对所述非易失性存储器件的所述剩余寿命的精细预测。
[0007]根据本专利技术构思的至少一些示例实施例，一种存储设备包括：非易失性存储器件、以及被配置为控制所述非易失性存储器件的存储控制器处理器，其中，所述存储控制器处理器还被配置为：迭代地执行一个或更多个读取操作，直到成功地得到所述非易失性存储器件中存储的读取数据，生成序列类别和纠错码(ECC)解码信息，所述序列类别对应于成功读取操作，所述成功读取操为所述一个或更多个读取操作之中的基于其成功地得到所述读取数据的读取操作，基于所述序列类别和所述ECC解码信息中的至少一者确定所述非易失性存储器件的寿命阶段，响应于确定所述非易失性存储器件对应于第一寿命阶段，基于所述序列类别和所述ECC解码信息执行对所述非易失性存储器件的剩余寿命的粗略预测，以
及响应于确定所述非易失性存储器件对应于所述第一寿命阶段之后的第二寿命阶段，基于所述序列类别、所述ECC解码信息和所述非易失性存储器件的阈值电压信息执行对所述非易失性存储器件的所述剩余寿命的精细预测。
[0008]在根据本专利技术构思的至少一些示例实施例的预测非易失性存储器件的剩余寿命的方法中，可以有效地确定非易失性存储器件的剩余寿命。当确定非易失性存储器件对应于第一寿命阶段时，仅执行粗略预测，当确定非易失性存储器件对应于第一寿命阶段之后的第二寿命阶段时，执行比粗略预测更精确的精细预测。即，通过根据非易失性存储器件的寿命阶段自适应地执行不同的预测，可以提高预测的速度和准确性。
附图说明
[0009]通过参照附图详细描述本专利技术构思的示例实施例，本专利技术构思的示例实施例的上述和其他特征和优点将变得更加容易理解。附图旨在描绘本专利技术构思的示例实施例并且不应被解释为限制权利要求的预期范围。除非明确指出，否则不应认为附图是按比例绘制的。
[0010]图1是示出根据本专利技术构思的至少一些示例实施例的预测非易失性存储器件的剩余寿命的方法的流程图。
[0011]图2是示出根据本专利技术构思的至少一些示例实施例的非易失性存储器件和包括该非易失性存储器件的存储设备的框图。
[0012]图3是示出根据本专利技术构思的至少一些示例实施例的非易失性存储器件的框图。
[0013]图4是示出图3的非易失性存储器件的存储单元阵列中包括的存储块的示例的透视图。
[0014]图5是示出图4的存储块的等效电路的电路图。
[0015]图6是示出作为图2的存储设备中包括的存储器控制器(memory controller)的示例的存储控制器(storage controller)的框图。
[0016]图7和图8是示出图1的多个读取操作的示例实施例的流程图。
[0017]图9和图10是示出图7和图8的多个读取操作的示例实施例的流程图。
[0018]图11是示出图1的确定非易失性存储器件的寿命阶段的示例实施例的流程图。
[0019]图12和图13是用于描述图11的确定非易失性存储器件的寿命阶段的过程的示图。
[0020]图14是示出图1的确定非易失性存储器件的寿命阶段的示例实施例的流程图。
[0021]图15是用于描述图14的确定非易失性存储器件的寿命阶段的过程的示图。
[0022]图16和图17是用于描述图1的非易失性存储器件的执行粗略预测和执行精细预测的示图。
[0023]图18和图19是用于描述图1的阈值电压信息的示图。
[0024]图20、图21和图22是示出作为图1的用于预测非易失性存储器件的剩余寿命的AI模型的示例的人工神经网络的示图。
[0025]图23是示出根据本专利技术构思的至少一些示例实施例的存储设备和包括该存储设备的存储系统的框图。
具体实施方式
[0026]如本专利技术构思领域中的传统，在附图中依据功能块、单元和/或模块来描述和示出
实施例。本领域技术人员将理解，这些块、单元和/或模块由诸如以下项的电子(或光学)电路物理地实现：逻辑电路、分立元件、微处理器、硬连线电路、存储元件、布线连接等，其可以使用基于半导体的制造技术或其他制造技术来形成。在块、单元和/或模块由微处理器或类似物实现的情况下，它们可以使用软件(例如，微代码)被编程以执行本文讨论的各种功能并且可以可选地由固件和/或软件驱动。可选择地，每一个块、单元和/或模块可以由专用硬件来实现，或被实现为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能处理器(例如，一个或更多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。此外，在不脱离本专利技术构思的范围的情况下，实施例的每一个块、单元和/或模块可以物理地分为两个或更多个交互和分立的块、单元和/或模块。此外，在不脱离本专利技术构思的范围的情况下，实施例的块、单元和/或模块可以物理地组合为更复杂的块、单元和/或模块。
[0027]图1是示出根据本专利技术构思的至少一些示例实施例的预测非易失性存储器件的剩余寿命的方法的流程图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预测非易失性存储器件的剩余寿命的方法，所述方法包括：迭代地执行一个或更多个读取操作，直到成功地得到所述非易失性存储器件中存储的读取数据；生成序列类别和纠错码解码信息，所述序列类别对应于成功读取操作，所述成功读取操为所述一个或更多个读取操作之中的基于其成功地得到所述读取数据的读取操作，所述纠错码即ECC；基于所述序列类别和所述ECC解码信息中的至少一者确定所述非易失性存储器件的寿命阶段；响应于确定所述非易失性存储器件对应于第一寿命阶段，基于所述序列类别和所述ECC解码信息执行对所述非易失性存储器件的所述剩余寿命的粗略预测；以及响应于确定所述非易失性存储器件对应于所述第一寿命阶段之后的第二寿命阶段，基于所述序列类别、所述ECC解码信息和所述非易失性存储器件的阈值电压信息执行对所述非易失性存储器件的所述剩余寿命的精细预测。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述序列类别包括与所述成功读取操作对应的索引值，所述ECC解码信息包括作为对所述读取数据执行ECC解码的结果而计算出的错误比特的数目，并且所述阈值电压信息包括第一阈值电压分布与第二阈值电压分布之间的差值，所述第一阈值电压分布在所述读取数据被编程到所述非易失性存储器件中包括的存储单元之后被立即测量，所述第二阈值电压分布在成功地得到所述读取数据之后被立即测量。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述的确定所述非易失性存储器件的寿命阶段包括：响应于所述索引值小于或等于参考索引值，确定所述非易失性存储器件对应于所述第一寿命阶段；和响应于所述索引值大于所述参考索引值，确定所述非易失性存储器件对应于所述第二寿命阶段。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述的确定所述非易失性存储器件的寿命阶段包括：响应于确定所述索引值小于或等于参考索引值并且所述错误比特的数目小于或等于参考错误比特数目，确定所述非易失性存储器件对应于所述第一寿命阶段；和响应于确定所述索引值大于所述参考索引值或者确定所述错误比特的数目大于所述参考错误比特数目，确定所述非易失性存储器件对应于所述第二寿命阶段。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的执行粗略预测包括：使用所述序列类别和所述ECC解码信息作为人工智能模型的输入数据执行所述粗略预测，并且其中，所述的执行精细预测包括：使用所述序列类别、所述ECC解码信息和所述阈值电压信息作为所述人工智能模型的所述输入数据执行所述精细预测。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述的执行粗略预测进一步包括：使用所述序列类别、所述ECC解码信息作为所述人工智能模型的所述输入数据来预测所述非易失性存储器件的所述剩余寿命，并且其中，所述的执行精细预测进一步包括：使用所述序列类别、所述ECC解码信息和所述阈值电压信息作为所述人工智能模型的所述输入数据来预测所述非易失性存储器件的所述剩余寿命。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述非易失性存储器件的所述剩余寿命包括：所述非易失性存储器件的剩余编程/擦除循环和剩余保持时间中的至少一者。8.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括：获取自我监测、分析及报告技术属性信息，所述自我监测、分析及报告技术属性信息包括重新映射扇区计数、寻道错误率、旋转重试计数、重新分配事件计数和当前待映射扇区计数中的至少一者，其中，所述非易失性存储器件的所述剩余寿命基于所述序列类别、所述ECC解码信息、所述阈值电压信息和所述自我监测、分析及报告技术属性信息被预测。9.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括：基于学习序列类别、学习ECC解码信息和学习阈值电压信息生成所述人工智能模型。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或更多个读取操作包括多个读取操作，所述多个读取操作包括顺序地执行的第一读取操作至第X读取操作，其中，X为大于或等于2的自然数，并且响应于确定所述第一读取操作至所述第X读取操作之中的第K读取操作是所述成功读取操作，所述第一读取操作至所述第X读取操作之中的所述第K读取操作之后的第K+1读取操作至所述第X读取操作不被执行，其中，K为大于或等于1并且小于或等于X的自然数。11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述第一读取操作至所述第X读取操作中的每一个读取操作中，以固有读取延迟对所述读取数据执行ECC解码，并且响应于基于所述ECC解码的结果确定所述读取数据的纠错是可行的，执行所述读取数据的纠错，并且将纠错后的读取数据作为有效读取数据输出。12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一读取操作至所述第X读取操作均包括：使用用于得到所述读取数据的第一读取电平电压生成硬判决数据和软判决数据，以及基于所述硬判决数据和所述软判决数据执行所述ECC解码。13.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述第一读取操作至所述第X读取操作中的每一个读取操作中，以固有读取延迟对所述读取数据执行第一ECC解码...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹钟轮，宋弦钟，崔城赫，孙弘乐，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：