[发明专利]存储数据的系统和方法

说明书

本申请是以下发明专利申请的分案申请：申请号：201280045360.2，申请日：20120720，发明名称：存储数据的系统和方法

技术领域

本公开一般涉及在存储器处存储数据。

背景技术

诸如通用串行总线(USB)闪存器件或者可移除存储卡的非易失性存储器器件已经考虑到数据和软件应用的增长的便携性。闪存器件可以通过在每个闪存单元中存储多位来提高成本效率。例如，多级单元(MLC)闪存器件通过每单元存储3位或更多而提供增加的存储密度。

在单个闪存单元中存储多位信息通常包括将位的序列映射到闪存单元的状态。例如，位“110”的第一序列可以对应于闪存单元的第一状态，并且位“010”的第二序列可以对应于闪存单元的第二状态。在确定位的序列将被存储到特定闪存单元中之后，可以将该闪存单元编程到与该位的序列对应的状态。

位的序列到由闪存器件使用的状态的特定映射影响存储在闪存单元处的位的相对可靠性。为了例示，如果闪存单元被编程到第一状态(对应于模拟阈值电压V并且与数据“110”相关联)但是被不正确地读取位第二状态(对应于模拟阈值电压V+ΔV并且与数据“010”相关联)，则在最高有效位发生位错误(即“1”变为“0”)，但是在中间位或者最低有效位处没有发生错误。换句话说，存在最高有效位(MSB)在两个状态之间的转变，但是其他位不存在转变。可以基于多个输出单元中的公共位位置存储数据的逻辑页。相邻状态之间的读取错误(即模拟阈值是V的状态被错误地读取为模拟阈值是V+ΔV的状态)可能具有概率p。不相邻的状态(即模拟阈值电压差大于ΔV的状态)之间的读取错误可能具有与p相比非常小的并且可以近似为0的概率。逻辑页中的数据错误的数量因此可以近似为与逻辑页中的对应位在两个状态之间改变的相邻状态对的数量成比例。只要存在在一个状态和相邻状态之间的要号(sign)的转变，这样的对就出现。因此，具有许多这样的对(即具有从1到0以及从0到1的许多转变)的逻辑页将具有比其转变的数量更少的页具有更多的错误。一些逻辑页可能比其他逻辑页更可靠。逻辑页的不相等的可靠性可能影响某些闪存访问方法和性能。

发明内容

可以根据其中存储码字的页的可靠性来提供在码字中提供的保护的量。对于具有较低可靠性的页，在码字中提供的另外的冗余信息可能导致码字长度超过单个页。码字可以可靠地存储在多个物理页中而不影响主机设备可能经历的编程延时。

例如，编码的数据页可以被分割为两个物理页，其中第二个物理页仅包括奇偶校验位。在完成写入第一物理页之后可以向主机提供数据页的安全存储的知识，尽管还未写入第二物理页。可以提供该知识因为在功率损耗的情况下可以不适用第二物理页的奇偶校验位而重构编码的数据页的数据部分。

可以在将数据存储到MLC闪存之前关于该数据的指定部分进行位操纵，以致使该数据的每个逻辑页具有基本相等的可靠性。要存储到MLC闪存的数据可以被写到存储器裸片处的锁存器，并且可以使用锁存器中的位到目的地MLC存储元件的状态的默认映射来存储该数据。在应用默认映射之前，可以操纵锁存器中的数据的指定部分以便当应用默认映射时，根据第二映射存储被操纵的部分。对于数据的部分使用默认映射并且对于其余的数据使用第二映射可以得到基本相等的逻辑页可靠性。

可以根据其中存储码字的页的可靠性来提供在码字中提供的保护的量。对于具有较高可靠性的页，被保留用于奇偶校验的页的部分可以用于数据修整(shaping)。例如，可以产生修整奇偶校验以得到在得到的修正的数据中的“1”值和“0”值的不均匀分布。不均匀分布可以通过减少到存储器元件的最高状态和/或最低状态的写操作的数量而降低对存储器的磨损。

响应于读取存储器的单个逻辑页的请求，可以提供软位信息。可以分开地读取MLC字线的每个逻辑页以减少在单个逻辑页的读取期间感测操作的数量。软位信息可以指示从每个单元读取的页数据的可靠性而不提供关于单元的阈值电压所存在于的单元的电压窗内的准确电压带的信息。除了感测时间节省之外，可以避免由于想存储器控制器传送一组或多组感测的数据引起的延迟。因此，在随机读取(与顺序的存储器地址的连续读取相对)期间，与交错方案相比可以减少读取延时。