[发明专利]优化可变阻抗存储器单元格

说明书

发明概述

各种实施例一般可涉及具有可变阻抗存储器单元格的数据存储设备的管理。

根据一些实施例，至少一个可变阻抗存储器单元格由控制器配置非工厂操作参数。在至少一个可变阻抗存储器单元格中，响应于与预定阈值的所识别差异而分配非工厂操作参数。

附图简述

图1提供根据各种实施例建造和操作的数据存储设备的框图表示。

图2示出在图1的数据存储设备中所用的存储器阵列的一部分的框图表示。

图3图形代表示例存储器单元格的多个编程状态分布。

图4显示根据一些实施例建造和操作的数据存储设备的示例部分的框图表示。

图5是根据各种实施例构造的数据存储设备的示例控制电路部的框图表示。

图6提供根据一些实施例进行的的示例存储器单元格优化的框图表示。

图7显示根据各种实施例构造和操作的示例控制电路的框图表示。

图8示出根据一些实施例执行的示例优化例程的逻辑映射。

图9显示根据各种实施例进行的示例优化例程的逻辑映射。

图10示出根据一些实施例执行的示例主动存储器单元格管理例程。

发明详述

许多现代的数据存储设备已开始单独或结合旋转数据介质利用固态存储器单元格，以提高数据存取时间和数据存储容量。使用固态存储器可以提供降低的功耗、尺寸、热产出和振动敏感性，以使得数据存储设备实施在大范围的移动和固定计算环境中。然而，对于固态存储器强调数据编程和读取时间可以对威胁准确性和存取速度的结构和运行存储器单元格条件施压。

一个该状况可是存储器单元格中的阻抗变化，该存储器单元格存储数据为不同的阻抗状态。当重复读取存储器单元格而不确认所存储逻辑值时，与预定阈值的阻抗偏差可导致增加的数据错误和数据存取时间。在测试时，已经提出错误检测和纠错码（ECC），这些活动在处理开销和临时存储器单元格无效方面是昂贵的。因此，在数据存储设备中存在和更有效管理现有和未来错误（如阻止无意的阻抗变化）相关联的持续工业目标。

因此，各种实施例使得至少一个可变阻抗存储器单元格由控制器配置非工厂操作参数，在至少一个可变阻抗存储器单元格中，响应于与预定阈值的所识别差异而分配非工厂操作参数。使用各种存储器单元格之间的各种不同结构和操作差异，使用非工厂操作参数主动和被动优化存储器单元格允许单元格操作对于特定的存储器类型、用途和条件进行定制。主动识别存储器单元格的运行条件（如阻抗变化）的能力可以允许优化操作的有效管理和调度，所述优化操作在低系统处理时间使得单元格从工厂过渡到非工厂操作参数。

可在各种非限制性的数据存储环境中利用和优化可变阻抗固态存储器单元格。图1提供其中可以实施各种实施例的示例数据存储设备100的框图表示。该设备100（在一些实施例中被配置为固态驱动器（SSD））具有可经由无限多种电气互连（如布线、接口、总线和多路复用器）连接的顶级控制器102和非易失性数据存储阵列104。控制器102可用于促进用户数据在存储阵列104和主机设备之间的传输，所述主机设备是在存储设备100的内部或外部。

在一些实施例中，控制器102是可在至少一个接口电路中缓冲数据的可编程微控制器，所述数据有待在阵列104和主机设备之间进行传输。控制器102和存储阵列104的位置不限于图1中所示的并发存在，因为存储设备100组件的任何部分可以在物理上或逻辑上不存在而同时控制所述存储装置100的各种操作方面。即，不需要控制器102和存储阵列104的物理存在，因为任一元件可以定位于存储设备100的外部（诸如跨越使用合适协议访问的网络），并同时促进存储阵列104中的调度和非调度操作。同样地，当调度和需要时，其他的控制器和存储器阵列可以存在于存储设备100的内部或外部，用于选择性地使用。

图2一般地示出可用于数据存储设备（如图1中的设备100）的示例非易失性存储阵列120的部分的框图表示。在可以表征为交叉点阵列的取向，多个非易失性存储器单元格122布置为与电路124和126的重叠对应的行和列（诸如位和源极线）。一个或多个读/写电路128和130可以单独或同时控制向/从在扇区132、页134、块和碎片收集单元中配置的所选存储器单元格122写入和读取的数据。可以单独或连续地相对于多个单元格（例如整行、页和块）进行该控制，以加快数据访问。