[发明专利]存储控制设备、存储设备、信息处理系统及其处理方法

说明书

技术领域

本公开涉及存储控制设备。特别地，本公开涉及用于非易失性存储器的存储控制设备、存储设备、信息处理系统、其处理方法和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，使用DRAM（动态随机存取存储器）等作为工作存储器。这样的DRAM通常是易失性存储器，并且因此当中断电源时，存储器中存储的内容丢失。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）。这样的非易失性存储器广泛地分为用于大数据量的数据存取的闪速存储器和可以以小数据量高速随机存取数据的非易失性随机存取存储器（NVRAM：非易失性RAM）。这里，作为闪速存储器的典型示例，可以例示NAND型闪速存储器。另一方面，作为非易失性随机存取存储器的示例，可以例示ReRAM（电阻RAM）、PCRAM（相变RAM）、MRAM（磁阻RAM）等。

ReRAM是使用可变电阻元件的非易失性存储器，存储器不需要在数据写入之前以块为单位擦除数据，并且可以仅对其需要的页面执行直接重写。这点是与存储浮置栅极的电荷存储量的阈值作为数据的NAND闪速存储器等的不同。可变电阻元件可以以两个状态记录1位的信息，两个状态是高电阻状态（HRS：高电阻状态）和低电阻状态（LRS：低电阻状态）。

另一方面，已经提出了用于使用更高脉冲电压执行数据写入，以便延长这种非易失性存储器的数据保持力的技术（例如，参照JP2009-507327T）。根据使用这种高脉冲电压的数据写入，在延长这种写入之后的数据保持力的同时，对于存储器单元施加的压力也增加，因此耐久性劣化。

发明内容

在上述现有技术的技术中，通过调整脉冲电压的强度，可以不同地使用两个可用的存储特性。然而，该现有技术的技术是当新执行程序或擦除时使用的技术，并且假设执行数据写入一次之后特性不改变。

希望非易失性存储器中写入的灵活改变强度。

根据本公开的第一实施例，提供了一种存储控制设备，包括：读取处理单元，其从存储器单元阵列的特定区域读取数据和反转状态信息，所述反转状态信息指示所述数据处于反转状态还是非反转状态，所述存储器单元阵列的特定区域相关联地用第一强度存储所述数据和反转状态信息；以及写入处理单元，其用与所述第一强度不同的第二强度，将通过反转所述数据获得的数据和通过将由所述反转状态信息指示的状态改变为相反状态获得的状态写入所述特定区域。因此，实现改变非易失性存储器中的写入强度，同时保持数据的逻辑状态的效果。

根据本公开的第一实施例，所述存储器单元阵列可以是可变电阻元件。所述第一强度可以是普通强度，其指示电阻高于预定阈值的高电阻状态和电阻低于预定阈值的低电阻状态之一。所述第二强度可以是这样的强度，其对于高电阻状态指示其中电阻高于所述第一强度的高电阻状态的电阻的电阻状态，并且对于低电阻状态指示其中电阻低于所述第一强度的低电阻状态的电阻的电阻状态。因此，实现提升可变电阻元件的保持数据的特性的效果。

根据本公开的第一实施例，所述存储器单元阵列可以是可变电阻元件。所述第二强度可以是普通强度，其指示电阻高于预定阈值的高电阻状态和电阻低于预定阈值的低电阻状态之一。所述第一可以强度是这样的强度，其对于高电阻状态指示其中电阻高于所述第二强度的高电阻状态的电阻的电阻状态，并且对于低电阻状态指示其中电阻低于所述第二强度的低电阻状态的电阻的电阻状态。因此，实现提升可变电阻元件的耐久性的效果。

根据本公开的第一实施例，所述存储器单元阵列可以与所述数据相关联地存储强度信息，所述强度信息指示用所述第一强度或第二强度存储所述数据。所述读取处理单元可以与所述数据一起读取所述强度信息。当所述强度信息指示用所述第一强度存储所述数据时，所述写入处理单元可以用所述第二强度，在特定区域中执行通过反转所述数据获得的数据和通过将由所述反转状态信息指示的状态改变为相反状态获得的状态的写入，并且当所述强度信息指示用所述第二强度存储所述数据时，可以不执行写入。因此，实现根据强度信息控制写入强度的改变的效果。

根据本公开的第一实施例，当所述反转状态信息指示非反转状态时，所述写入处理单元可以用所述第二强度，在特定区域中执行通过反转所述数据获得的数据和作为反转状态信息的指示反转状态的信息的写入，并且当所述反转状态信息指示反转状态时，可以不执行写入。因此，实现根据反转状态信息控制写入强度的改变的效果。