[发明专利]存储控制装置、存储装置、信息处理系统及其处理方法

说明书

技术领域

本技术涉及存储控制装置。更具体地说，该技术涉及用于非易失性存储器的存储控制装置、存储装置、信息处理系统及其处理方法、以及指示计算机执行该方法的程序。

背景技术

在信息处理系统中，动态随机存取存储器(DRAM)等被用作工作存储器。这类动态随机存取存储器一般是易失性存储器，因此存储器中储存的内容会在电力供应中断时丢失。另一方面，近年来已经使用非易失性存储器(NVM：非易失性存储器件)。这类非易失性存储器件可大致分为用于大数据量的数据存取的快闪存储器和用于高速随机存取小数据量数据的非易失性随机存取存储器(NVRAM：非易失性随机存取存储器件)。这里，NAND型快闪存储器可作为快闪存储器的典型示例。另一方面，作为非易失性随机存取存储器的示例，ReRAM(阻抗式随机存取存储器)、PCRAM(相变随机存取存储器)、MRAM(磁阻随机存取存储器)等可以作为例证。

阻抗式随机存取存储器是使用可变阻抗元件的非易失性存储器，且可只在需要的页上执行直接重写，而无需在写入数据之前以块为单位执行擦除。就此而言，其与NAND型快闪存储器及存储浮栅的电化存储量的阈值作为数据的其他存储器不同。在可变阻抗元件中，可以记录处于作为高阻抗状态(HRS：高阻抗状态)及低阻抗状态(LRS：低阻抗状态)的两种状态下的一位的信息。在同极性电压持续多次施加到这类可变阻抗元件时，存在阻抗率分布中可变阻抗处理的阻抗值变化的扰乱问题。例如，随着以不断增加的次数持续地施加同极性电压，高阻抗状态会转变为低阻抗状态，而低阻抗状态会转变为高阻抗状态。如果阻抗值按照此方式变化，则在下一次施加相反极性的电压时，存在以与通常状态相同的电压不适当地执行记录或者需要大绝对值的电压来执行适当记录的风险。因此，在相关技术中，已经提出如下写入方法(例如，参见专利文献1)：以通过读出在写入处理时事先写入的数据并将其与写入数据进行比较的选择方式，只重写和擦除必要的位。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本JP2007-525785T

发明内容

发明要解决的问题

在上述的相关技术中，在事先写入的数据和写入数据为相同数据时，不生成写入脉冲，因此不持续写入完全相同的数据。然而，在执行这样的控制时，如果只持续存在相同的数据，则会持续对存储单元的物理写入不发生的状况，并且存在数据保持特性(保持)随时间恶化的问题。

本技术鉴于这样的情况而做出，其目的在于改善非易失性存储器件的数据保持特性。

解决问题的方案

已经做出本技术来解决上述问题。按照本技术的第一方面，提供一种存储控制装置，包括：第一读取处理单元，构成为在存储单元中基于第一阈值读取具有第一值或第二值中的任何一个值的数据，所述数据被读取为第一读取数据；第一写入处理单元，构成为在写入数据为所述第一值且所述第一读取数据为第二值时，重写所述存储单元到所述第一值；第二读取处理单元，构成为在所述存储单元中基于与所述第一阈值不同的第二阈值读取第二读取数据；以及第二写入处理单元，构成为在所述写入数据为所述第二值且所述第二读取数据为所述第一值时，重写所述存储单元到所述第二值。因此，在存储控制装置中，存在通过基于使用与标准阈值不同的第一阈值或第二阈值的预读数据控制关于写入处理的逐位操作来达到数据保持特性的增强的效果。此外，第一写入处理单元可以构成为在除了写入数据为第一值且第一读取数据为第二值的情况以外不执行重写。再有，第二写入处理单元可以构成为在除了写入数据为第二值且第二读取数据为第一值的情况以外不执行重写。

按照本技术的该第一方面，第一阈值可以被设置为与标准阈值相比的较高阻抗状态侧，而第二阈值可以被设置为与标准阈值相比的较低阻抗状态侧。这里，第一值可以为逻辑值“0”，第二值可以为逻辑值“1”。

按照本技术的该第一方面，存储单元可以为可变阻抗元件，第一阈值可以被设置为与标准阈值相比的较低阻抗状态侧，而第二阈值可以被设置为与标准阈值相比的较高阻抗状态侧。这里，第一值可以为逻辑值“1”，第二值可以为逻辑值“0”。