[发明专利]混合式存储器管理

说明书

技术领域

本发明一般来说涉及存储器装置，且明确地说，本发明涉及管理存储于具有单电平存储器单元存储能力和多电平存储器单元存储能力的存储器装置中的数据。

背景技术

通常提供存储器装置作为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)和快闪存储器。

快闪存储器装置已发展成为用于广泛的电子应用的非易失性存储器的普遍来源。快闪存储器装置通常使用允许高存储器密度、高可靠性和低功率消耗的单晶体管存储器单元。快闪存储器的常见使用包括个人计算机、个人数字助理(PDA)、数码相机和蜂窝式电话。程序代码和系统数据(例如，基本输入/输出系统(BIOS))通常存储于快闪存储器装置中以供在个人计算机系统中使用。

快闪存储器通常利用称为NOR快闪和NAND快闪的两种基本架构中的一者。所述名称从用于读取所述装置的逻辑而导出。在NAND类型的快闪存储器阵列架构中，存储器阵列的浮动栅极存储器单元布置为行和列的矩阵。所述阵列的存储器单元还一起布置成串(通常为每串8个、16个、32个或更多个)，其中所述串中的存储器单元在共用源极线和列传送线(通常称为位线)之间从源极到漏极地串联连接在一起。接着，由行解码器通过选择连接到一行浮动栅极存储器单元的栅极的字线启动所述行而存取所述阵列。另外，还可将位线驱动为高或低，此取决于正执行的当前操作。

随着电子系统的性能和复杂度的增加，对系统中的额外存储器的需要也增加。然而，为持续减小系统的成本，期望保持部件计数低。此可通过经由使用例如多电平单元(MLC)的此类技术增加集成电路的存储器密度来实现。举例来说，MLC NAND快闪存储器为具有成本效率的非易失性存储器。

多电平存储器单元将数据状态(例如，由位模式来表示)指派给存储于存储器单元上的特定范围的阈值电压(Vt)。单电平存储器单元(SLC)准许在每一存储器单元上存储单一数据位。同时，MLC技术准许每单元存储两个或两个以上的位(例如，2、4、8、16个位)，此取决于指派给所述单元的阈值电压范围的数量和在存储器单元的寿命操作期间所指派的阈值电压范围的稳定性。阈值电压范围(例如，若干个电平)的数目(此有时称为Vt分布窗口)用于表示由N个位(为2^N个)构成的位模式。举例来说，一个位可由两个电平来表示，两个位可由四个电平来表示，三个位可由八个电平来表示等等。

举例来说，可给单元指派属于200mV的四个不同电压范围中的一者内的Vt，每一范围用于表示对应于由两个位构成的位模式的数据状态。通常，在每一范围之间维持0.2V到0.4V的净区(此有时称为容限)以使Vt分布不重叠。如果存储于单元上的电压在四个Vt分布中的第一个内，那么所述单元在此情况下正存储逻辑‘11’状态且通常被视为所述单元的经擦除状态。如果所述电压在四个Vt分布中的第二个内，那么所述单元在此情况下正存储逻辑‘10’状态。四个Vt分布中的第三分布中的电压将指示所述单元在此情况下正存储逻辑‘00’状态。最后，驻存于第四Vt分布中的Vt指示在所述单元中存储逻辑‘01’状态。