[发明专利]固态储存装置的控制方法

说明书

一种固态储存装置的控制方法，包括下列步骤：当该固态储存装置正常运作时，计时该固态储存装置的一正常运作时间；以及每次该正常运作时间经过一第一时间周期时，对该固态储存装置中的一记忆胞阵列进行一读取刷新。

技术领域

本发明涉及一种固态储存装置的控制方法，且特别涉及一种固态储存装置中刷新(refresh)时机以及储存数据的管理方法。

背景技术

众所周知，固态储存装置(solid state device)已经非常广泛的应用于各种电子产品，例如SD卡、固态硬碟等等。请参照图1，其所绘示为固态储存装置示意图。固态储存装置10包括：界面控制电路101以及非挥发性记忆体(non-volatile memory)105。其中，非挥发性记忆体105中更包含记忆胞阵列109和阵列控制电路111；且记忆胞阵列109是由多个记忆胞(memory cell)所组成。

固态储存装置10经由一外部总线12连接至主机(host)14，其中外部总线12可为USB总线、SATA总线、PCIe总线等等。再者，界面控制电路101经由一内部总线113连接至非挥发性记忆体105，用以根据主机14所发出的命令进一步操控阵列控制电路111，用以将主机14的写入数据存入记忆胞阵列109。或者，根据主机14所发出的命令进一步操控阵列控制电路111，使得阵列控制电路111由记忆胞阵列109中取得读取数据，经由界面控制电路101传递至主机14。

再者，根据每个记忆胞所储存的数据量，可进一步区分为每个记忆胞储存一位元的单层记忆胞(Single-Level Cell，简称SLC记忆胞)、每个记忆胞储存二位元的多层记忆胞(Multi-Level Cell，简称MLC记忆胞)以及每个记忆胞储存三位元的三层记忆胞(Triple-Level Cell，简称TLC记忆胞)。

在记忆胞阵列109里，每个记忆胞内皆包括一浮动栅晶体管(floating gatetransistor)，而阵列控制电路111可控制热载子(hot carrier)注入浮动栅极(floatinggate)的数量，即可控制浮动栅晶体管的储存状态。换言之，一个记忆胞内的浮动栅晶体管可记录二种储存状态即为SLC记忆胞；一个记忆胞内的浮动栅晶体管可记录四种储存状态即为MLC记忆胞；一个记忆胞内的浮动栅晶体管可记录八种储存状态即为TLC记忆胞。

再者，浮动栅晶体管的浮动栅极可以储存热载子，而根据热载子储存量的多少可决定该浮动栅晶体管的临限电压(threshold voltage，简称VTH)。也就是说，具有较高的临限电压的浮动栅晶体管需要较高的栅极电压(gate voltage)来开启(turn on)浮动栅晶体管；反之，具有较低的临限电压的浮动栅晶体管则可以用较低的栅极电压来开启浮动栅晶体管。

因此，于固态储存装置的编程周期(program cycle)时，界面控制电路101利用阵列控制电路111控制注入浮动栅的热载子量，即可改变浮动栅晶体管的临限电压。而在读取周期(read cycle)时，阵列控制电路111提供读取电压至浮动栅晶体管，并根据浮动栅晶体管是否能被开启(turn on)来判断其储存状态。

请参照图2，其所绘示为TLC记忆胞的储存状态示意图。TLC记忆胞的一个记忆胞可以根据不同的热载子的注入量而呈现八个储存状态“Erase”、“A”～“G”。在未注入热载子时，记忆胞可视为储存状态“Erase”，而随着热载子注入的量的增加，可再区分为其他七种储存状态“A”～“G”。举例来说，储存状态“G”的记忆胞具有最高的临限电压准位，储存状态“Erase”的记忆胞具有最低的临限电压准位。再者，当记忆胞经过抹除动作(erase action)之后，皆会回复至未注入热载子的储存状态“Erase”。