[发明专利]读阈值设置方法与装置

说明书

提供了读阈值设置方法与装置。公开的设置阈值的方法，包括：读取第一字线上的多个页；确定第一字线上多个存储单元的数据状态；依据第一字线上多个存储单元的数据状态，获取与第一阈值相关的第一多个存储单元；依据第一多个存储单元的比特错误率，获取第一阈值的最佳值；以及用第一阈值的最佳值更新第一阈值。

技术领域

本申请涉及固态硬存储设备，具体地，涉及识别从NVM芯片中读取数据的最佳阈值电压的方法与装置。

背景技术

闪存通过在存储单元中保持电荷量来存储信息。存储单元中的电荷量决定了存储单元的读出电压。在读取闪存数据时，比较存储单元的读出电压与阈值电压来识别存储单元所存储的信息。但是由于存储单元的电荷量受存储单元的质量、寿命、时间等多种因素的影响，以及从多个存储单元到敏感放大器的信号传输路径的非均一性，导致存储单元的读出电压发生变化，进而导致从存储单元读取的数据存在一些偏差，无法正确体现原始向存储单元写入的信息。阈值电压可包括用于读操作的读阈值与用于写操作的写阈值。

现有技术中采用一些手段来预防或应对因存储单元的电荷量等因素的变化而导致读取的数据无法正确体现写入的数据的问题，例如，在美国专利US9070454B1中，根据存储单元的擦写次数、保持时间等因素计算阈值电压(从存储单元中读取数据或向存储单元中写入数据时使用的阈值电压或判决电压)，并使用计算出的阈值电压向存储单元写入数据。

在闪存芯片中，通过为读操作指示不同的参数，来选择读操作时所使用的阈值电压。通过具有不同阈值电压的读操作，从存储单元读出的数据会有不同的结果。有些结果具有较低的比特错误率(Bit Error Ratio，错误比特与传输的总比特数的百分比)，而有些结果具有较高的比特错误率。结合使用ECC(Error Correction Code，错误校正码)技术，具有较低的比特错误率的读取结果被ECC技术纠正的几率较高。从而通过尝试不同参数，来应对读操作中遇到的错误。参数可以合并在读操作中提供给闪存芯片。或者，在闪存芯片中设置用于读操作的参数，而在闪存芯片处理读操作时，使用所设置的参数。

存储介质上通常按页来存储和读取数据，而按块来擦除数据。通常，块包含多个页，存储介质上的页(称为物理页)具有固定的尺寸，例如17664字节，当然，物理页也可以具有其他的尺寸。在读出或写入数据时，一般为每个页的所有存储单元设置相同的阈值电压。

图1展示了现有技术的闪存存储介质的结构。闪存块包括多条字线与位线。字线耦合了多个用于存储信息的晶体管，每个晶体管提供一个存储单元(Cn,Cn-1,…,C1,C0)。每个存储单元能存储1比特或多比特数据。每条字线中的多个存储单元提供一个或多个物理页。构成一个物理页的比特存储在耦合到同一条字线的晶体管中。

发明内容

对于每个存储单元中存储了多比特信息的新型存储单元，以及3D结构的新型闪存，传统的阈值电压获取方法不能满足需求。

根据本申请第一方面，提供了根据本申请第一方面的第一设置阈值的方法，包括：读取第一字线上的多个页；确定第一字线上多个存储单元的数据状态；依据第一字线上多个存储单元的数据状态，获取与第一阈值相关的第一多个存储单元；依据第一多个存储单元的比特错误率，获取第一阈值的最佳值；以及用第一阈值的最佳值更新第一阈值。

根据本申请第一方面的第一设置阈值的方法，提供了根据本申请第一方面的第二设置阈值的方法，还包括：响应于数据读取命令，用更新后的第一阈值读取同第一字线属于相同逻辑单元或管芯的页。

根据本申请第一方面的第一或第二设置阈值的方法，提供了根据本申请第一方面的第三设置阈值的方法，其中所述第一多个存储单元是具有第一数据状态与第二数据状态之一的存储单元，第一数据状态与第二数据状态是由第一阈值所区分的读出电压分布相邻的状态。