[发明专利]具有软读取挂起方案的存储器系统及其操作方法

说明书

本申请公开一种用于存储器系统的软读取挂起方案，其减少存储器系统的总体命令延迟并改善存储器系统的QoS质量，该存储器系统包括存储器装置和存储器控制器。存储器控制器响应于命令控制存储器装置执行硬读取以生成用于硬解码的硬信息，并且预测是否将对数据执行软解码，并且如果是，则将执行多少次软读取。当硬解码失败并且将执行软解码且将执行至少一次软读取时，控制存储器装置执行初始软读取以生成用于软解码的软信息，预测是否将执行后续软读取，以及如果是，则将执行多少次后续软读取，并且基于该预测确定是否对数据执行第一后续软读取。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月17日提交的申请号为62/588,113的美国临时申请的优先权，其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软读取挂起方案的存储器系统，以及操作此类存储器系统的方法。

背景技术

计算机环境范例已经转变到能够随时随地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迅速增长。这些便携式电子装置通常使用具有存储器装置的存储器系统，即数据存储装置。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。

由于使用存储器装置的数据存储装置没有移动部件，因此它们提供优异的稳定性、耐用性、高信息访问速度以及低功耗。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可以包括闪速存储器组件和控制器，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控制器可以包括执行诸如固件的功能部件的嵌入式处理器。SSD功能部件通常是特定于装置的，并且在大多数情况下可以被更新。

两种主要类型的闪速存储器以NAND和NOR逻辑门命名。单独的闪速存储器单元表现出与其相应栅极类似的内部特性。NAND型闪速存储器可以以通常远小于整个存储空间的块(或页面)写入和读取。NOR型闪速存储器允许将单个机器字(字节)写入经擦除的位置或独立地读取。NAND型闪速存储器主要用于存储卡、USB闪存驱动器、固态驱动器(SSD)和类似产品，以用于数据的一般存储和传输。

闪速存储器SSD应用高级错误校正码，诸如低密度奇偶校验码(LDPC)，以恢复数据中相对大量的错误。这种错误校正码(ECC)处理生成用于解码的软信息，这需要对相同数据进行多次存储器读取。使用参考阈值电压来执行第一次读取以用于硬解码，该参考阈值电压被设置为将单元的位值区分为0或1。如果硬解码失败，则在大于和/或小于参考阈值电压的不同电压下执行多次附加读取，例如大约7次。从所有这些附加读取中收集的信息被组合以生成软信息，其用于应用更强大的错误校正解码以恢复数据中的错误。

虽然软解码有助于恢复错误，但是获取足够的软信息所需的附加读取增加了延迟。如果一次软读取耗费100μs，则若成功的软解码需要7次软读取，总读取时间会长达700μs。更糟糕的情况是，由多次软读取和解码引起的这种大的延迟可能阻止进一步沿队列执行读取命令。总体影响是SSD的服务质量(QoS)降低。

在此背景下，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。这种存储器系统包括存储器装置和存储器控制器。存储器控制器被配置为响应于命令队列中的命令，控制存储器装置执行硬读取以从存储器装置读取数据以生成用于硬解码的硬信息；并且预测是否将对数据执行软解码，以及如果是，则将执行多少次软读取以用于软解码。存储器控制器可以进一步被配置为当硬解码失败并且确定将执行软解码并且将执行至少一次软读取时，控制存储器装置执行初始软读取以从存储器装置读取数据以生成用于软解码的软信息；预测是否将执行后续软读取，以及如果是，则将执行多少次后续软读取以用于数据的软解码；并且基于预测确定是否对数据执行第一后续软读取。