[发明专利]具有自适应读取阈值方案的存储器系统及其操作方法

说明书

本发明涉及存储器系统的自适应读取阈值方案，其确定具有最低BER/UECC失败率同时继续以所需QoS为主机读取服务的读取阈值。当确定特定读取阈值不满足QoS或其它质量度量时，估计其它读取阈值的性能，其中特定读取阈值可以是初始的、默认的读取阈值。然后可使用这些估计来确定最佳读取阈值。在迭代过程中，可动态地确定例如以下的选择变量：在将来的读取尝试中，多个非默认读取阈值中的每一个的使用次数以及所针对的读取命令。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月29日提交的申请号为62/551,596的美国临时申请的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的实施例涉及一种具有自适应读取阈值方案的存储器系统及操作这种存储器系统的方法。

背景技术

计算机环境范例已经变为可在任何时间和任何地点使用的普适计算系统。因此，诸如移动电话、数码相机和笔记本计算机的便携式电子装置的使用已经快速增长。这些便携式电子装置通常使用具有存储器装置即数据存储装置的存储器系统。数据存储装置用作便携式电子装置的主存储器装置或辅助存储器装置。

使用存储器装置的数据存储装置因不具有移动部件而提供优良的稳定性、耐用性、高信息存取速度以及低功耗。具有这种优点的数据存储装置的示例包括通用串行总线(USB)存储器装置、具有各种接口的存储卡以及固态驱动器(SSD)。

SSD可包括闪速存储器部件和控制器，该控制器包括将闪速存储器部件桥接到SSD输入/输出(I/O)接口的电子器件。SSD控制器可包括可以执行诸如固件的功能部件的嵌入式处理器。SSD功能部件通常是装置特定的，并且在大多数情况下可进行更新。

两种主要类型的闪速存储器部件以NAND和NOR逻辑门命名。单独的闪速存储器单元展现出与其相应的门的内部特性类似的内部特性。NAND型闪速存储器可以块(或页面)的形式写入和读取，这些块(或页面)通常比整个存储空间小很多。NOR型闪存允许将单个机器字(字节)写入擦除位置或进行独立地读取。NAND型闪速存储器主要在存储卡、USB闪存驱动器、固态驱动器和类似产品中操作以用于数据的一般存储和传输。

企业SSD具有严格的QoS要求，这使得使用经济高效的三层单元(TLC)NAND闪存变得困难。NAND闪存通过将NAND闪存单元的浮动栅极中的电荷存储到8个可能的PV电平中的一个来存储数据。存储在单元中的电荷随机变化，这种变化取决于NAND块的条件。条件包括块经历的编程擦除循环的次数、块的保持时间、对块的页面读取次数以及页面类型。根据NAND条件，不同的读取阈值设置可具有不同的位错误率(BER)和对应的不可校正错误校正码(UECC)失败率。对于不同的块和管芯而言，读取阈值的BER也可发生变化。然而，各个不同的读取阈值设置的BER并非是先验已知的。

因此，需要一种自适应方案来寻找具有最低BER/UECC失败率的读取阈值同时继续以所需QoS为主机读取服务。

在这种背景下，提出了本发明的实施例。

发明内容

本发明的方面包括存储器系统。这种存储器系统可包括存储器装置、性能跟踪器和可与性能跟踪器分离或组合的读取阈值选择器。性能跟踪器可以：响应于读取命令，在初始读取阈值处监视对存储器装置的读取尝试；跟踪在初始阈值处的读取尝试的性能；并且当在初始阈值处的读取尝试的性能低于设置的质量度量时，估计多个其它非初始读取阈值中的每一个的性能。读取阈值选择器可基于性能估计来选择何时使用多个其它读取阈值中的每一个及其使用次数，并且基于性能估计来确定最佳读取阈值。