[发明专利]非易失性存储器纠错系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及存储器系统，尤其涉及带有纠错的非易失性存储系统。

背景技术

用户电子设备，诸如蜂窝电话、数字音乐播放器、拇指(thumb)驱动器以及其他手持设备，执行日益复杂的算法，例如用于解码压缩数字音频和视频数据的算法和显示用户界面的算法。随着这些算法复杂度的增加，存储这些算法的存储器的大小也增加了。

越来越多地，制造商开始转向非易失性存储器设备，诸如包括NAND和NOR闪存设备的闪存设备。典型地，非易失性存储器设备在逻辑单元中存储数据，例如内存页和内存块。通常，数据被写入一个特定的页并可在该页中从各个位置读出。一般地，块是可被擦除的数据的最小单位。

在一个典型的闪存设备中，每个页具有一个载荷数据区和一个冗余存储区，有时被称为开销区或者元数据区。该页的冗余存储区存储了有关该页的信息，有关该页内数据的信息，和与该页纠错程序有关的数据。

在诸如闪存的非易失性存储设备上访问和存储数据典型地使用了虚拟地址。非易失性存储设备趋向于随使用而损耗，这样，固态的非易失性存储器设备中的扇区可能会失去存储无错数据的容量。通过读数据扇区和检查系统数据中的特定编码值来执行坏扇区的编目和扇区映射的生成。一般地，与数据扇区的数据相关联的纠错码(ECC)被包括在冗余数据区中以用于数据中的噪音纠正。例如，当数据将被写入存储器时，基于被写入的数据计算出ECC，并且该ECC与数据(例如，冗余数据区中)一起存入存储器。当数据被访问时，从被访问的数据中计算新的ECC，并且该计算出的ECC和与数据一起存储的ECC进行比较。如果在计算的ECC和存储的ECC间存在差异，则数据很有可能被损坏了且该扇区可能是坏的。在一些例子中，在数据发送到后续的存储系统或者处理器之前，可使用多个ECC来纠正数据。

尽管ECC方法可以处理存储器错误，但是在非易失性存储器中读ECC和对损害的数据执行纠错的过程是一个耗时的过程。因此，需要为非易失性存储器改善纠错的系统和方法。

发明内容

在一个实施例中，非易失性存储器具有第一载荷数据区域和与第一载荷数据区域相关的第一冗余存储区域。第一冗余存储区具有第一部分，第二部分和第三部分。第一部分包括与第一载荷数据区域相关联的第一载荷纠错码(ECC)数据。第二部分包括与第一载荷数据区域相关联的第一元数据。第三部分包括与第一元数据相关联的第一元数据ECC数据。

在另一个实施例中，系统具有非易失性存储器和纠错模块。该非易失性存储器具有与第一载荷数据区域相关联的载荷纠错码(ECC)数据和与载荷数据区域相关联的元数据ECC数据。该纠错模块包括响应于接收到元数据ECC数据而执行纠错的逻辑。

在另一个实施例中，生成与数据载荷相关联的数据保护码。生成与数据保护码相关的元数据保护码。该数据载荷存储于非易失性的载荷数据区域中，数据保护码和元数据保护码存储于非易失性存储器的冗余数据区域中。

附图说明

通过参考以下附图，本发明可被更好的理解，并且其众多特征和优点对于本领域技术人员将变得明显。

图1是处理系统的具体示例性实施例的一部分的框图。

图2是用于诸如图1所示的处理系统的分区非易失性存储器的框图。

图3是说明图2非易失性存储器的冗余存储区部分的选择内容的一般框图。

图4是用于诸如图1所示的系统的处理系统的纠错模块的具体实施例的框图。

图5是用于诸如图1所示的系统的处理系统的纠错模块和通用存储器接口模块的具体实施例的框图。

图6是将数据写入非易失性存储器的方法的流程图。

图7是从非易失性存储器中读取数据的方法的流程图。

在不同图中的相同参考符号指示相似或者相同的项。

具体实施方式

图1是具体示例性的处理系统100的一部分的框图。该系统100包括中央处理单元(CPU)102，非易失性存储器104，通用存储器接口(GPMI)106，错误检测/纠正模块108，和易失性存储器，例如缓存或者随机存取存储器(RAM)110。来自非易失性存储器104的传输数据114和纠错数据112可被存储在RAM 110中。CPU 102、非易失性存储器104、GPMI 106、错误检测/纠正模块108和RAM 110通过通信总线116通信地耦合。