[发明专利]在固态存储器设备中的解码

说明书

技术领域

本发明总体上涉及包括固态存储器设备(诸如，基于闪存的存储器设备)的存储系统，以及涉及用于控制这种固态存储器设备的技术，特别是关注于用于这种固态存储器设备的解码机制。

背景技术

固态存储器设备包括使用电子电路来存储数据的可重写非易失性存储器设备。目前，固态存储器设备开始在某些领域(诸如，在针对笔记本电脑或台式机的大容量存储应用中)取代诸如硬盘驱动和光盘驱动的常规存储设备。还对固态存储器设备进行了研究，以在其他领域中诸如在企业存储系统中取代常规存储设备。这是因为固态存储器设备提供了超常的带宽以及突出的随机I/O(输入/输出)性能，和归因于缺少可移动部件而带来的值得重视的鲁棒性。

目前发展水平的固态驱动装置(SSD)(该术语与术语“固态存储器设备”等同使用)可以利用单层单元(SCL)(针对其执行二进制量化以产生一个信息位)实现，或者可以利用多层单元(MLC)(针对若干层(通常是4或8)的一层执行量化，以产生不止一个信息位)实现。

纠错码(ECC)可以应用于固态驱动装置，以实现数据取回过程的所需可靠性。典型地，里得-所罗门(Reed-Solomon，RS)码或博斯-查德胡里-霍昆格姆(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem，BCH)码与硬解码算法一起用于上述目的。硬解码算法的主要问题在于，无论何时对从存储器单元读回的物理值执行量化时，都会出现不可恢复性的信息损失。为了克服由硬解码技术引起的信息损失，最近已经提出了针对SSD的ECC软解码。软解码技术的特征在于在多个迭代中对码字进行解码。已知的是，软解码较之于RS码会产生较大的编码增益。然而，迭代解码引入了与解码过程相关联的延迟，这可能会不利地影响SSD应用的响应时间。

在WO2007/084751A2中，将迭代解码技术用于固态存储器设备，其中该设备部分包括编码器，适用于存储由编码器编码的数据的多层固态非易失性存储器阵列，和适用于对从存储器阵列取回的数据进行解码的解码器。该存储器阵列可以是闪速EEPROM阵列。存储器单元可选地包括调制器和解调器。由调制器调制的数据存储在存储器阵列中。解调器对从存储器阵列取回的调制数据进行解调。

另一迭代解码器在US2009/0024905A1中示出，其中，用于操作存储器设备的相应方法包括使用纠错码(ECC)来对数据进行编码，以及将编码数据作为第一模拟值存储在存储器设备的相应模拟存储器单元中。在存储了编码数据之后，从其中存储器设备中存储有编码数据的相应存储器单元读取第二模拟值。第二模拟值的至少某些值不同于相应的第一模拟值。对第二模拟值中存在的失真进行估计。响应于估计的失真，针对第二模拟值来计算纠错度量。在ECC解码过程中使用纠错度量来处理第二模拟值，以便重建数据。

发明内容

根据本发明第一方面的实施方式，提供了一种用于控制固态存储器设备的方法，该方法包括步骤：借助于纠错迭代解码过程来对所述存储器设备的单元中存储的码字进行解码，确定成功解码所述单元的码字所需的平均迭代次数，以及监测所述平均迭代次数。

在实施方式中，该方法可以包括以下一个或多个特征：

-依据所述平均迭代次数，触发下述动作的至少一个：

-修改操作所述单元的模式；

-应用损耗均衡例程；

-不再操作所述单元；

-针对所述单元应用避免数据损失的措施；

-修改在所述解码过程中使用的一个或多个参数，以及继续利用经过修改的参数来运行所述解码过程；

-监测所述平均迭代次数的步骤包括：将所述平均迭代次数与阈值进行比较，以及当所述平均迭代次数超过所述阈值时，触发至少一个动作；

-当所述平均迭代次数超过所述阈值时，标记所述单元；

-在所述解码过程中，限定最大延迟和最大迭代次数中的一个，最迟在此之后终止用于解码码字的所述解码过程，以及当所述平均迭代次数超过所述阈值时，分别增大所述最大延迟或所述最大迭代次数；

-限定最大用户比特误码率，其中所述用户比特误码率是在已应用所述纠错迭代解码过程之后的码字的错误比特率，以及当所述平均迭代次数超过所述阈值时，增大所述最大用户比特误码率；

-在所述解码过程中，在迭代中应用若干量化级别以确定由在所述存储器设备的单元中存储的物理值所代表的码符号的后验概率，其中量化级别的数目超出针对每个单元可用的码符号的数目；