[发明专利]存储设备的驱动方法

说明书

本发明的存储设备的驱动方法包括以下步骤：在存储设备的控制器中，根据一个块内的NAND闪存单元的每个保持劣化步骤的阈值电压移位，加载由第一读取基准电压和与一个块内的每个页面组的阈值电压变动对应的第二读取基准电压组成的查找表；在控制器中，使用属于多个块内的每个块的当前劣化步骤的第一读取基准电压和第二读取基准电压中的至少一个读取基准电压，执行读取操作直到每个块均完成读取过程(read pass)。

技术领域

本发明涉及一种存储设备的驱动方法，考虑到对包含NAND闪存的存储设备产生的外部影响(热压力或放置时间或字线加载效果)，在NAND闪存阈值电压分布中，通过对位于多个阈值电压状态之间的原始读取基准电压的校正，从而适用于NAND闪存的位错误最小化。

背景技术

一般来说，存储设备是在主存储器(例如，磁芯存储器或个人计算机的ROM、RAM等)的存储容量不足时起到辅助作用的存储器。其中，所述存储设备大部分是指硬盘驱动器(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid state drive，SSD)，但是，为了展开说明本发明，限定于固态硬盘而进行说明。

所述存储设备与用户主机(user host)电连接，并利用设置在内部的控制器(controller)与外部的用户主机交换内部NAND闪存中的数据。所述NAND闪存为了起到存储介质的作用，在二维或三维NAND电路中具有NAND闪存单元。所述NAND闪存即使在关闭电源的状态下，也具有保护内部已写入的数据的非易失性特性。

随着NAND闪存的频繁驱动，NAND闪存单元的逐步老化及/或外部温度对NAND闪存的影响，NAND闪存单元的存储能力下降，从而所述存储设备逐渐失去电可靠性。另外，可以参照图1和图2对所述存储设备的可靠性劣化进行具体说明。

即，在所述存储设备的驱动期间，所述NAND闪存从控制器接收电信号，并反复执行编程(program，P)操作或擦除(erase，E)操作。所述编程(P)/擦除(E)的循环次数(cyclecount)在NAND闪存中增加的期间，个别NAND闪存单元随着编程(P)/擦除(E)的循环次数的增加，会使内部不期望的寄生电荷被陷(Trap)，或者重新排列并移动已存储在内部的目标存储电荷，从而容易使阈值电压(Vt)移位(shift)。

其中，为了使所述NAND闪存识别数据信息而使用多个阈值电压，但是，所述数据信息通过NAND闪存单元的读取操作(read operation)感测NAND闪存单元的存储电荷，并区分为数字状态(digital state)，因此，所述寄生电荷对存储电荷进行增减，并在NAND闪存单元的读取操作期间，将NAND闪存单元的数据信息读取为与初期不同的数据，因此，会引起原始位错误(raw bit error)的增加。

图1的图表中，两个下侧曲线4、8表示两个NAND闪存中根据编程/擦除循环次数的原始位错误率(raw bit error rate)。随着编程/擦除循环次数的增加，所述原始位错误逐渐增加。并且，根据外部温度对所述存储设备的影响，所述NAND闪存单元通过外部温度的影响加速从内部的存储电荷的损失，从而进一步增加原始位错误。

图1的图表中，两个上侧曲线14、18表示在对与两个下侧曲线4、8相关的两个NAND闪存采用伴随热的烘烤过程(bake process)之后，根据编程/擦除循环次数的原始位错误率。所述两个NAND闪存在烘烤工艺前/后，根据编程/擦除循环次数的增加，具有相似轨迹(locus)的下侧及上侧曲线4、8、14、18。

但是，相比烘烤工艺之前的寄生电荷效果，所述两个NAND闪存在烘烤工艺之后受到的外部温度影响很大，因此在相同的编程/擦除循环次数上来看，相比烘烤工艺之前，在烘烤工艺之后具有更大的原始位错误率。为了使所述原始位错误率最小化，所述控制器在内部设有纠错码(error correction code，ECC)算法，从而通过纠错码算法纠正NAND闪存单元在读取操作期间产生的位错误。