[发明专利]一种存储器最佳读电压确定方法

说明书

本发明公开一种存储器最佳读电压确定方法，本方法首先设置最佳读电压点为存储器相邻阈值电压态的交叉点，默认读电压点为存储器出厂时设置的读电压点；然后计算两个相邻阈值电压态相对初始状态的漂移距离offset1、offset2，最佳读电压点相对于默认读电压点的偏移距离offset=(offset1+offset2)/2，根据偏移距离和默认读电压点确定最佳读电压点。本发明通过较少的读次数确定最佳读电压的位置，从而大幅度降低存储器的读取错误，提升存储系统效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及存储系统控制器领域，具体是一种存储器最佳读电压确定方法。

背景技术

过去十年间，非易失性存储市场呈现爆发式增长。NAND闪存存储器凭借良好的抗震性能，高集成密度，低廉的市场价格及出色的可靠性表现等诸多优势成为当今非易失性存储领域主流的存储媒介。

NAND闪存存储器在消费市场的主要表现形式为：（1）用于企业数据中心、服务器和个人电脑的SSD（固态硬盘）；（2）用于移动终端例如平板电脑、手机、智能手表的UFS闪存。无论对于SSD还是UFS闪存，它们都主要由两部分组成：一是存储颗粒，提供最基本的存储功能；二是控制芯片，主要在存储颗粒的生命周期内对其进行控制、管理和优化。

系统效率和系统可靠性是NAND闪存存储器性能的两个重要评判标准。其中系统效率包括控制器与存储颗粒之间的传输速度（接口模式和协议）、控制芯片各个模块算法的复杂度等；系统可靠性就是基于存储颗粒的错误模式和特性，对使用过程中遇到的可靠性问题进行针对性地解决和优化，并最终通过纠错码（ECC）实现比特错误的纠正，保证数据的可靠访问。

NAND闪存存储单元的主要物理结构为MOS场效应管，如图1所示。电荷4在外接电场作用下进入存储层5，存储层5上下都是氧化绝缘层2，在器件断电以后阻挡电荷向其他位置扩散，由此实现了非易失性存储的目的。闪存存储器在读操作时，通过施加一定大小的读电压来判断读取的比特是‘0’还是‘1’。存储层5中的电荷数量决定该存储单元的阈值电压（Vth，Threshold Voltage），一定范围的阈值电压代表一个阈值电压态；若阈值电压大于读电压，则读出‘0’；反之，读出‘1’。

由于NAND闪存存储单元结构和材料的特殊性，存储在其中的电荷随着保持时间的增长会发生流失和扩散，导致其阈值电压偏低。存在这样一种现象：一部分存储单元阈值电压在初始状态时高于读电压，读出数据为‘0’；但是随着时间推移造成的电荷流失，在下一次读操作时已经低于读电压，此时读出数据为‘1’，发生读取错误。图2为出现读取错误的示意图，我们将初始状态的读电压称为默认读电压，图中黑色阴影为错误比特区域。如果不对默认读电压进行调整，则可能导致读取错误越来越多，超出控制芯片纠错码的纠错能力，造成数据损坏。最佳读电压就是当默认读电压下的数据错误超出控制器纠错码的纠错极限时，对读电压进行偏移调整，找到读错错误最少的电压点即为最佳读电压点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种存储器最佳读电压确定方法，通过较少的读次数确定最佳读电压的位置，从而大幅度降低存储器的读取错误，提升存储系统效率和可靠性。

为了解决所述技术问题，本发明采样的技术方案是：一种存储器最佳读电压确定方法，包括以下步骤：

S01）、设最佳读电压点为存储器相邻阈值电压态的交叉点，默认读电压点为存储器出厂时设置的读电压点；

S02）、计算两个相邻阈值电压态相对初始状态的漂移距离offset1、offset2，计算某个阈值电压态相对其初始状态的漂移距离的公式为：

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