CN105264496A - 用于软信息生成的数据传输的性能优化 - Google Patents

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Abstract

单个命令启动第一读取操作和来自存储器的所述相同部分的一个或多个附加的读取操作的序列。在所述第一读取操作提供可提供给请求设备和/或模块的第一多个数据值之后，所述一个或多个附加的读取操作终止。在一些实现方式中，所述第一多个数据值包含硬信息值。后续的多个数据值从存储器的所述相同部分生成，直到终止事件发生。在一些实现方式中，直到终止事件发生，通过将最新读取的多个数据值与先前生成的混合的多个数据值的一个以及所述第一多个数据值组合生成各自的混合的多个数据值。每个混合的多个数据值表示相应的多个软信息值。

Description

用于软信息生成的数据传输的性能优化
技术领域
本公开涉及存储器系统中的差错控制，特别是，管理用于软信息差错控制解码的数据。
背景技术
半导体存储器设备，包含快闪存储器，通常利用存储器单元存储数据作为电值，例如电荷或电压。快闪存储器单元包含例如具有浮置栅极的单个晶体管，浮置栅极用于存储代表数据值的电荷。已经以各种方式促进存储密度的增加，包含通过制造业发展带来的增加芯片上的存储器单元的密度，以及从单层快闪存储器单元转换到多层快闪存储器单元，以便能够由每个快闪存储器单元存储两位或多位。
增加存储密度的缺点是存储的数据越来越易于错误地存储和/或读取。利用差错控制编码(errorcontrolcoding，ECC)引擎以限制由电波动引入的不可校正的差错的数量、存储介质中的缺陷、操作条件、设备历史、和/或写入-读取电路等。此外，对于很多差错控制编码，通过使用软信息可以改进解码过程，其考虑一个或多个读取操作的结果的不同解译的相关的概率。硬信息解码通常意味着：作出关于数据值是一个值还是另一个值的绝对的判决。与之相比，软信息包含与一个或多个读取操作的结果相应的感测的电信号的不同解译可能被校正的概率。通过考虑更多信息，软信息解码常常改进特定差错控制编码的差错检测和校正能力，并因此改进系统的数据存储容量。然而，利用软信息解码具有一些先前不能解决的缺点。例如，软信息解码实现方式倾向于引入不期望的延迟(即，等待时间)，具有相对大的半导体占用空间，以及通常是功率和存储器密集型。
发明内容
在所附权利要求的保护范围内的系统、方法和设备的各种实现方式的每个具有若干方面，它们中没有单独的一个仅仅负责这里所描述的属性。在一个方面，单个命令启动第一读取操作和从存储器的所述相同部分的一个或多个附加的读取操作的序列。这有助于及时产生表示存储在存储介质中的数据的硬信息值和之后的软信息值。
附图说明
所以本发明可以更详细地理解，通过参加各种实现方式的特征可能具有更特别的描述，各种实现方式的一些在附图中示出。然而，附图仅仅示出本公开的更相关的特征，因此非限制性的考虑，描述可能承认其他有效的特征。
图1是根据一些实施例的数据存储系统的实现方式的图。
图2是根据一些实施例的数据存储系统的实现方式的图，包含可操作以响应于如下命令结构而产生软信息的元件，该命令结构有助于从多个读取操作及时产生硬信息值和之后的软信息值。
图3是根据一些实施例的图2中包含的软信息生成模块的实现方式的图。
图4是根据一些实施例的响应于如下命令结构传递读取数据作为硬信息值和之后的软信息值的方法的实现方式的流程图表示，该命令结构有助于从多个读取操作及时产生硬信息和软信息。
图5是根据一些实施例的响应于如下命令结构传递读取数据作为硬信息值和之后的软信息值的方法的实现方式的流程图表示，该命令结构有助于从多个读取操作及时产生硬信息和软信息。
具体实施方式
根据惯例，在图中示出的各种特征可能不是按比例绘图的。因此，为了清楚，各种特征的尺寸可能随意的扩大或减小。此外，一些图可能没有描述给定的系统、方法或设备的所有组件。最后，可能使用相同的标记数字表示整个说明书和图中的相同特征。
具体实施例
如上所述，采用软信息解码的缺点是先前可用的努力倾向于引入不期望的延迟(即，等待时间)，具有相对大的半导体占用空间，以及通常是功率和存储器密集型。与之相比，这里描述的各种实现方式提供一种命令结构、以及响应于命令结构对促进硬信息值和之后表示存储在存储介质中的数据的软信息值的及时产生的的操作方法。
一些实现方式包含一种命令结构，该命令结构启动第一读取操作和从与存储器的第一读取操作所述相同部分的一个或多个附加的读取操作的序列。在所述第一读取操作提供第一多个数据值之后，所述一个或多个附加的读取操作终止，并且使得请求设备和/或模块可得到所述第一多个数据值。在一些实现方式中，所述第一多个数据值包含硬信息值。后续的多个数据值由后续的读取操作生成，直到终止事件发生。在一些实现方式中，只要还没有终止一个或多个附加的读取操作的执行，响应于一个或多个附加的读取操作的每个的完成，通过将最新读取的多个数据值与先前生成的混合的多个数据值和所述第一多个数据值中的一个组合来生成各自的混合的多个数据值。如在本公开中使用的，混合的多个数据值表示从来自存储器的相同部分的两个或多个读取操作产生的对应的多个软信息值。
更具体地，一些实现方式包含从存储介质读取的方法。在一些实现方式中，所述方法包含从请求设备接收第一类型的控制命令。所述方法还包含通过如下步骤来响应于接收到所述第一类型的控制命令：(1)使用第一读取信号值，执行第一读取操作，以从所述存储介质的部分获得第一多个数据值，(2)在执行所述第一读取操作之后，启动执行一个或多个附加的读取操作，每个附加的读取操作使用与所述第一读取信号值不同的各自的读取信号值，以从所述存储介质的与所述第一读取操作的相同的部分获得后续的多个数据值，以及(3)在完成预定数量的所述附加的读取操作和接收后续的控制命令中的较早的一个出现时，终止所述一个或多个附加的读取操作的执行。
在一些实现方式中，后续控制命令是引起一个或多个附加的读取操作的终止的类型。
在一些实现方式中，所述方法还包含在缓冲器中存储所述第一多个数据值，从所述缓冲器向所述请求设备传输所述第一多个数据值，以及在与从所述缓冲器向所述请求设备传输所述第一多个数据值重叠的时间段期间，启动所述一个或多个附加的读取操作中的第一附加的读取操作的执行。
在一些实现方式中，所述方法还包含在缓冲器中存储所述第一多个数据值，设置配置为通过所述请求设备读取的状态位，以及在与设置所述状态位的时间最接近的时间段，启动所述一个或多个附加的读取操作中的第一附加的读取操作的执行。
在一些实现方式中，只要所述一个或多个附加的读取操作的执行还没有终止，所述方法包含，响应于所述一个或多个附加的读取操作的每个的完成，通过将最新读取的多个数据值与先前产生的混合的多个数据值和所述第一多个数据值中的一个组合来产生各自的混合的多个数据值。
在一些实现方式中，所述方法还包含从请求设备接收第二类型的控制命令，其中所述第二类型与所述第一类型的不同之处在于指示对所述存储介质的各自的部分的单个读取的请求。所述方法还包含通过如下步骤来响应于接收到所述第二类型的所述控制命令：(1)执行单个读取操作以从所述存储介质的一部分获得数据值，(2)在缓冲器中存储所获得的数据值，以及(3)从所述缓冲器向所述请求设备传输所获得的数据值。
在一些实施例中，所述一个或多个附加的读取操作被限制成预定数量的读取操作。
在一些实施例中，响应于第一条件，发生启动一个或多个附加的读取操作的执行。在一些实施例中，所述第一条件包含接收到指示所述第一多个数据值不能被解码的消息。在一些实施例中，所述第一条件包含确定如下消息在第一持续时间内还没有被接收，所述消息指示所述第一多个数据值能够成功地被解码。在一些实施例中，所述第一条件包含确定如下消息在第一持续时间内还没有被接收，所述消息指示所述第一多个数据值已经成功地被解码。
在一些实施例中，所述方法还包含在缓冲器中存储所述第一多个数据值，以及传送指示所述第一多个数据值可用于从所述缓冲器读取的第一消息。
在一些实施例中，所述方法还包含通过重写存储在所述缓冲器中的任何先前生成的混合的多个数据值，在所述缓冲器中存储每个各自的混合的多个数据值，以及传送后续信息，所述后续信息指示每次混合的多个数据值重新存储在缓冲器中时，新的混合的多个数据值可用于从缓冲器读取。
在一些实施例中，生成每个各自的混合的多个数据值包含：在最新读取的所述一个或多个后续的多个数据值中的每个以及先前生成的混合的多个数据值和所述第一多个数据值中的一个之间异或(exclusive-or，XOR)。
在另一个方面，可操作以从存储介质中读取的的设备配置为根据上述的方法的任一个来读取数据。
在一些实现方式中，关于上述的方法的任一个，可操作以从存储介质中读取的设备包含存储介质和控制器，所述控制器配置为根据上述的方法的任一个来读取数据。
这里描述了很多的细节以便于提供在附图中示出的示例的实现方式的完全理解。然而，一些实施例可以在没有很多具体的细节的情况下实施，并且权利要求的保护范围仅由在权利要求中明确列举的那些特征和方面来限制。此外，已知的方法、组件和电路没有以详尽的细节描述以便不必要地模糊这里描述的实现方式的更多相关的方面。
图1是根据一些实施例的数据存储系统100的实现方式的图。虽然一些示例的特征被示出，为了简洁的目的，各种其他特征没有被示出，以免模糊这里公开的示例的实现方式的更多相关方面。为此，作为非限制性示例，数据存储系统100包含存储器控制器120、以及存储介质130，且数据存储系统100与计算机系统110组合使用。在一些实现方式中，存储介质130是单个快闪存储器设备，而在其他实现方式中，存储介质130包含多个快闪存储器设备。在一些实现方式中，存储介质130是NAND类型快闪存储器或者NOR类型快闪存储器。此外，在一些实现方式中，存储器控制器120是固态驱动器(solid-statedrive，SSD)控制器。然而，根据多种实现方式的方面，可能包含其他类型的存储介质。
计算机系统110通过数据连接101耦合至存储器控制器120。然而，在一些实现方式中，计算机系统110包含作为组件和/或子系统的存储器控制器120。计算机系统110可能是任何合适的计算机设备，例如计算机、笔记本计算机、平板设备、上网本、网络信息站、个人数字助理、移动电话、智能电话、游戏设备、计算机服务器、或任何其他计算设备。计算机系统110有时称为主机或主机系统。在一些实现方式中，计算机系统110包含一个或多个处理器、一种或多种类型的存储器、显示器和/或其他用户界面组件，例如，键盘、触摸屏显示器、鼠标、触控板、数字照相机和/或任何数量的补充设备以添加功能。
存储介质130通过连接103耦合至存储器控制器120。连接103有时称为数据连接，但是通常传达除了数据之外的命令，并且可选地传达元数据、差错校正信息和/或除了要存储在存储介质130中的数据值和从存储介质130读取的数据值之外的其他信息。然而，在一些实现方式中，存储器控制器120和存储介质130被包含在相同的设备中作为其组件。此外，在一些实现方式中，存储器控制器120和存储介质130嵌入在主机设备中，该主机设备例如移动设备、平板、其他计算机或计算机控制的设备。存储介质130可能包含任何数量(即，一个或多个)的存储器设备，存储器设备包含、但不限于非易失性半导体存储器设备，例如快闪存储器。例如，快闪存储器设备可以配置用于适于例如云计算的应用的企业存储器，或者用于高速缓存被存储在(或要存储在)例如硬盘驱动器的二级(secondary)存储器中的数据。此外和/或作为选择，快闪存储器也可以配置用于相对较小规模的应用，例如，个人快闪驱动器或个人、笔记本和平板计算机的硬盘替代品。
存储介质130被分成一些可寻址的和可单独选择的块，例如可选择部分131。在一些实现方式中，可单独选择的块是快闪存储器设备中的最小尺寸的可擦除单元。换句话说，每个块包含可被同时擦除的最小数量的存储器单元。每个块通常被进一步分成多个页面和/或字线，其中每个页面或字线通常是在块中的最小的可单独访问的(可读取的)的部分的一个实例。在一些实现方式中(例如，使用一些类型的闪速存储器)，然而，数据组的最小的可单独访问的单元是扇区，该扇区是一个网页的子单元。即，块包含多个页面，每个页面包含多个扇区，并且每个扇区是用于从快闪存储器设备读取数据的数据的最小单元。
例如，一个块包括任何数量的页面，例如，64个页面、128个页面、256个页面、或另一个合适的数量的页面。块通常被分成多个区域。每个块区域可在一定程度上被独立地管理，这增加了并行操作的并行度并且简化了存储介质130的管理。
如上所述，虽然非易失性半导体存储器设备的数据存储密度通常增加，但是增加的存储密度的缺点是存储的数据是更易于错误地被存储和/或读取。如下面更详细的描述，可以利用差错控制编码以限制由电波动引入的不可校正的差错的数量、存储介质中的缺陷、操作条件、设备历史、写入-读取电路等、或者这些和各种其它因素的组合。
在一些实现方式中，存储器控制器120包含管理模块121、输入缓冲器123、输出缓冲器124、差错控制模块125和存储介质接口(I/O)128。存储器控制器120可能包含各种附加的特征，为了简洁的目的没有示出这些附加的特征，以免模糊这里所公开的示例的实现方式的更多相关的特征，并且特征的不同布置是可能的。输入和输出缓冲器123、124通过数据连接101为计算机系统110提供接口。类似地，存储介质I/O128通过数据连接103为存储介质130提供接口。在一些实现方式中，存储介质的I/O128包含读取和写入电路，包含能够将读取信号(readingsignal)提供给存储介质130(例如，为NAND类型快闪存储器读取阈值电压)的电路。
在一些实现方式中，管理模块121包含一个或多个处理单元(CPU，有时也称为处理器)122，配置为执行在一个或多个程序中(例如，在管理模块121中)的指令。在一些实现方式中，一个或多个CPU122由存储器控制器120的功能内部、并且在一些情况下超出存储器控制器120的功能的一个或多个组件共享。管理模块121被耦合至输入缓冲器123、输出缓冲器124(连接未示出)、差错控制模块125和存储介质I/O128，以协调这些组件的操作。
差错控制模块125被耦合至存储介质I/O128、输入缓冲器123和输出缓冲器124。提供差错控制模块125以限制无意中引入到数据中的不可校正的差错的数量。在一些实施例中，差错控制模块125由管理模块121的一个或多个CPU122在软件中执行，并且，在其他实施例中，使用专用电路全部或部分地实现差错控制模块125以执行编码和解码功能。为了达到那个目的，差错控制模块125包含编码器126和解码器127。编码器126通过施加差错控制编码以产生码字来编码数据，该码字随后存储在存储介质130中。
当从存储介质130读取编码数据(例如，一个或多个码字)时，解码器127向编码数据施加解码过程以恢复数据，并且在差错控制编码的差错校正能力内校正所恢复的数据中的差错。本领域的技术人员将理解，各种差错控制编码具有不同的差错检测和校正能力，以及选择具体编码(code)以用于由于超出本公开的范围的理由的各种应用。如此，这里不提供各种类型的差错控制编码的详尽展示。此外，本领域的技术人员将理解，每种类型或族的差错控制编码可能具有对该类型或族的差错控制编码特有的编码和解码的算法。另一方面，一些算法、诸如Viterbi算法可能至少在一定程度上被利用于很多不同类型或族的差错控制编码的解码中。如此，为了简洁的目的，在这里不提供本领域的技术人员通常可用的和已知的各种类型的编码和解码算法的详尽描述。
在写入操作期间，输入缓冲器123从计算机系统110接收要存储在存储介质130中的数据。使得编码器126可得在输入缓冲器123中保持的数据，其中编码器126编码数据以产生一个或多个码字。使得存储介质I/O128可得一个或多个码字，其中存储介质I/O128以依赖于被利用的存储介质的类型的方式将一个或多个码字传输至存储介质130。
当计算机系统(主机)110在控制线111上发送一个或多个主机读取命令至从存储介质130请求数据的存储器控制器120时，开始读取操作。存储器控制器120经由存储介质I/O128发送一个或多个读取访问命令至存储介质130，以根据由一个或多个主机读取命令指定的存储器位置(地址)获得原始(raw)读取数据。存储介质I/O128将原始读取数据(例如，包括一个或多个码字)提供给解码器127。如果解码成功，解码的数据被提供给输出缓冲器124，其中使得计算机系统110可得该解码的数据被。在一些实现方式中，如果解码不成功，存储器控制器120可能诉诸于很多补救行动或者提供不能解决差错情况的指示。
快闪存储器设备利用存储器单元以存储数据作为电值，例如电荷或电压。每个快闪存储器单元通常包含具有浮置栅极的单个晶体管，其中，该浮置栅极用于存储电荷，其修改了晶体管的阈值电压(即，导通晶体管所需要的电压)。电荷的幅值、以及电荷创造的相应的阈值电压用于表示一个或多个数据值。在一些实现方式中，在读取操作期间，读取阈值电压被施加给晶体管的控制栅极，并且得到的感测电流或电压被映射为数据值。
在快闪存储器单元的背景下，词语“单元电压”和“存储器单元电压”意味着存储器单元的阈值电压，这是为了使晶体管传导电流而需要施加给存储器单元的晶体管的栅极的最小电压。类似地，施加给快闪存储器单元的读取阈值电压(有时也称为读取信号和读取电压)是如下栅极电压，该栅极电压是施加给快闪存储器单元的栅极以确定存储器单元在该栅极电压下是否传导电流的栅极电压。在一些实现方式中，当快闪存储器单元的晶体管在给定的读取阈值电压下传导电流时，指示单元电压小于读取阈值电压，该读取操作的原始数据值是“1”，否则原始数据值是“0”。
在一些实现方式中，存储器单元的存储器单元电压通过使用一个或多个读取阈值电压来读取存储器单元来间接读取。更具体地，每个读取操作产生如下结果，该结果指示存储器单元的单元电压是大于还是小于在该读取操作期间使用的读取阈值电压。通过使用多个读取阈值电压来读取存储器单元，相比于如果仅使用单个读取阈值单元读取存储器单元，可以更精确地确定单元电压。换句话说，已经知道，在存储单元上执行的读取操作越多，每次使用不同的读取阈值电压，存储器单元的单元电压更精确。
图2是数据存储系统200的实现方式的图，包含可操作以响应于如下命令结构来产生软信息的元件，该命令结构促进及时从多个读取操作产生硬信息值和之后的软信息值。在图2中示出的数据存储系统200类似于图1中示出的数据存储系统100并且从图1中示出的数据存储系统100改变而来。每个共同的元件包含共同的标记数字，并且为了简洁的目的，这里仅描述图1和图2之间的差异。此外，虽然某些具体的特征被示出，为了简洁的目的，各种其他特征没有被示出，以免模糊这里公开的示例的实现方式的更多相关方面。
参见图2，作为非限制性示例，存储介质230通常包括存储器芯片。本领域的技术人员从本公开将理解，在各种其他的实现方式中，存储介质230包含各种其他类型的存储器设备，包含两个或更多存储器芯片。存储介质230包含NAND快闪单元阵列231、写入缓冲器232、芯片控制器236、读取-写入(read-write，R/W)访问电路237、页面缓冲器235、和多路复用器(multiplexer，MUX)234。
存储介质I/O128通过连接103耦合至存储介质230。连接103有时称为数据连接，但是通常传达除了数据之外的命令，并且可选地传达元数据、误差校正信息和/或除了要存储在存储介质130中的数据值和从存储介质230读取的数据值之外的其他信息。更具体地，继续参见图2，存储介质I/O128被耦合以传送写入数据至写入缓冲器232，并且还被耦合至芯片控制器236以传送命令、元数据和一个或多个读取信号值(例如，读取阈值电压)的表示中的至少一个。芯片控制器236被耦合以提供控制命令给R/W访问电路237，该控制命令包含读取和写入命令。R/W访问电路237还被耦合以从写入缓冲器232接收(或检索)写入数据。
R/W访问电路237还被耦合至NAND快闪单元阵列231。在写入操作期间，R/W访问电路237操作以将数据从写入缓冲器232写入NAND快闪单元阵列231的可选择部分，例如，快闪阵列231-1的可选择部分。在读取操作期间，R/W访问电路237操作以读取存储在NAND快闪单元阵列231中的数据。读取的数据被复制进页面缓冲器235中。存储介质I/O128还被耦合以通过MUX234接收读取的数据(如硬或软信息值)。从NAND快闪单元阵列231读取的数据存储在页面缓冲器235中，并且使得存储介质I/O128通过MUX234可得该读取的数据。芯片控制器236向MUX234提供控制信号该控制信号允许存储介质I/O128通过MUX234访问页面缓冲器235中的读取的数据。而又，存储介质I/O128在页面缓冲器228中存储来自缓冲器235的该读取的数据。
图3是根据一些实施例的在图2中包含的软信息生成模块229的实现方式的图。此外，如上所述，虽然某些具体的特征被示出，本领域的技术人员从本公开将理解，为了简洁的目的，各种其他特征没有被示出，以免模糊这里公开的示例的实现方式的更多相关方面。为此，作为非限制性的示例，软信息生成模块229包含软信息管理控制器510、特征化(characterization)模块520、计算/调整模块530、和输出多路复用器(MUX)540。软信息生成模块229被耦合至解码器127。
软信息管理控制器510被耦合至特征化模块520、计算/调整模块530、和MUX540中的每个，以便协调软信息生成模块229的操作。更具体地，在一些实现方式中，软信息管理控制器510被连接以分别在控制线501和数据线502上接收读取请求和一个或多个存储介质特征化参数。软信息管理控制器510还被连接以在控制线511上向特征化模块520提供选择控制信号，并且在数据线512上接收已选择的特征化向量。在一些实现方式中，软信息管理控制器510还被连接以通过数据线514向存储介质I/O128提供读取阈值电压，并且在数据线515上通过页面缓冲器235(图2)和多路复用器234(图2)从存储介质I/O128接收原始读取数据。软信息管理控制器510还被连接以通过相应的数据线516和517向计算/调整模块530和输出MUX540提供软信息值的序列，以及通过控制线503向输出MUX540提供控制信号。输出MUX540还被连接以在数据线531上从计算/调整模块530接收调整的软信息值。输出MUX540被连接，以依赖于在控制线503上接收的控制信号来在数据线541上有选择性地提供来自转换模块533和计算/调整模块530之一的软信息值。
特征化模块520包含特征化向量521-1、521-2、521-3、...、521-n的集合，特征化向量每个特征化向量与用于一个或多个存储介质特征化参数值的存储介质130相关联地存储特征化数据，例如用于位元组的软信息值和读取比较信号值。在一些实现方式中，统计得出存储在特征化向量521中的特征化数据。存储介质特征化参数值的每个组合表示可能以设备特征化过程为特点的存储介质的各自的状态，并且可能存在用于由相同制造过程生产的其他设备。
软信息管理控制器510包含选择模块531、可选读取控制器532、和转换模块533。选择模块531配置为使用一个或多个存储介质特征化参数值以根据存储介质130的当前状态从存储的特征化向量521-1、521-2、521-3、...、521-n的集合中选择特征化向量。选择控制信号包含一个或多个存储介质特征化参数值和/或与一个或多个存储介质特征化参数值的组合相关联的索引键(indexkey)，索引键能够使特征化模块520基于与存储介质130的当前状态相关联的一个或多个存储介质特征化参数值来选择特征化向量。
可选的读取控制器532配置为通过存储介质I/O128读取存储介质130的一部分。在一些实现方式中，读取控制器532配置为向存储介质I/O128提供用于读取操作的读取比较信号值。在一些实现方式中，读取控制器532从基于与存储介质130的当前状态相关联的一个或多个存储介质特征化参数值而选择的特征化向量中选择一个或多个统计确定的读取比较信号值。
转换模块533配置为生成与原始硬判决(hard-decision)读取数据相应的软信息值的序列。至少部分地通过从用于原始硬判决读取数据的每个位元组的已选择的特征化向量中选择各自的软信息值，来生成软信息值序列，其中该原始硬判决读取数据的每个位元组由读取操作使用相应的读取阈值电压值产生。更具体地，在一些实现方式中，转换模块533在至少一个软信息值处以LLR的形式分配至硬判决读取数据中的每个位元组，以产生相应的LLR序列yLLR＝(y1,y2,...,yn-1)，其中n是码字长度。
计算/调整模块530配置为响应于与存储介质化的当前状态和/或先前检测到的差错特征相关联的一个或多个特征化参数值来可选地调整软信息值。
图4是响应于如下命令结构来传递作为硬信息值和软信息值的读取数据的方法400的实现方式的流程图表示，该命令结构促进及时从多个读取操作产生硬信息值和之后的软信息值。在一些实现方式中，方法400由与存储器单元阵列相关联的例如芯片控制器236(图2中示出)的芯片控制器执行。简要地说，方法400包含通过启动第一读取操作和之后来自存储器的与第一读取操作的相同的部分的一个或多个附加的读取操作的序列，来响应于接收到第一类型的控制命令。附加的读取操作在向请求设备提供第一多个数据值之后是可终止的。
为此，如方框4-1所表示，方法400包含从请求设备接收第一类型的控制命令。如方框4-1a所表示，第一类型的控制命令指示接收设备启动第一读取操作和之后从存储器的与第一读取操作的相同的部分启动一个或多个附加的读取操作的序列。换句话说，第一类型的控制命令是连续的读取命令。例如，参见图2和图4，芯片控制器236接收从存储介质的I/O128发送的连续读取命令。
如方框4-2所表示，方法400包含，通过使用第一读取信号值(例如，读取阈值电压)执行第一读取操作，来响应于接收到第一类型的控制命令，以从存储介质的一部分获得第一多个数据值。例如，继续参见图2和图4，芯片控制器236向R/W访问电路237提供第一读取命令和第一读取阈值电压。R/W访问电路237操作以从NAND快闪单元阵列231读取第一多个数据。从NAND快闪单元阵列231读取的第一多个数据值被复制进页面缓冲器235中。
如方框4-3所表示，在执行第一读取操作之后，方法400还包含，通过启动一个或多个附加的读取操作的执行，来响应于接收到第一类型的控制命令，每个附加的读取操作使用与第一读取信号值不同的各自的读取信号值以从存储介质的与第一读取操作的相同的部分获得后续的多个数据值。例如，继续参见图2和图4，芯片控制器236迭代地向R/W访问电路237提供后续读取命令和各自的后续读取阈值电压。响应于接收到每个后续读取命令和各自的后续读取阈值电压，R/W访问电路237操作以从NAND快闪单元阵列231读取各自的后续多个数据。从NAND快闪单元阵列231读取的各自的后续多个数据值被复制进页面缓冲器235中。
此外，在一些实现方式中，响应于第一条件，发生启动一个或多个附加的读取操作的执行。在一些实现方式中，第一条件包含接收指示第一多个数据值不能被解码的消息。在一些实现方式中，第一条件包含确定如下消息在第一持续时间内还没有被接收，该消息指示第一多个数据值可以成功地被解码。在一些实现方式中，第一条件包含确定如下消息在第一持续时间内还没有被接收，该消息指示第一多个数据值已经成功地被解码。
如方框4-4所表示，方法400包含确定是否已经达到迭代限制。在一些实现方式中，迭代限制对响应于第一类型的控制命令而执行的一个或多个附加的读取操作的数量限定了限制。这样，一个或多个附加的读取操作被限制为预定数量的读取操作。如果已经达到迭代限制(方框4-4的路径“是”)，方法400终止。另一方面，如果未达到迭代限制(方框4-4的路径“否”)，如方框4-5所表示，方法400包含确定是否已经接收另一个命令。如果已经接收另一个命令(方框4-5的路径“是”)，方法400终止。另一方面，如果还没有接收到另一个命令(方框4-4的路径“否”)，方法400循环回到由方框4-3所表示的方法的部分，以便可以如描述的执行后续读取操作。在一些实现方式中，后续控制命令是引起一个或多个附加的读取操作的终止的类型。在一些实现方式中，任意随后接收的控制命令发出终止一个或多个附加的读取操作的信号。
在一些实现方式中，如方框4-4和4-5的组合所表示，方法400包含在完成预定数量的附加的读取操作和接收到后续控制命令中的较早的一个时终止一个或多个附加的读取操作的执行。此外，在一些实现方式中，方框4-4和4-5所表示的方法400的部分以相反的顺序发生，或相对于彼此同时发生。在一些实现方式中，方框4-4和4-5所表示的方法400的部分还与方框4-3所表示的方法400的部分同时发生，因此能够使一个或多个附加的读取操作可在使得请求设备和/或模块可得第一多个数据值之后的任何时间终止。
图5是根据一些实现方式的响应于如下命令结构传递读取数据作为硬信息值和软信息值的方法500的实现方式的流程图表示，该命令结构促进从多个读取操作及时产生硬信息值和之后的软信息值。在一些实现方式中，方法500由与存储器单元阵列相关联的例如芯片控制器236(图2中示出)的芯片控制器执行。简要地说，方法500包含通过启动第一读取操作和之后从存储器的与第一读取操作的相同的部分的一个或多个附加的读取操作的序列，来响应于接收到第一类型的控制命令。附加的读取操作可在向请求设备提供第一多个数据值之后终止。
为此，如方框5-1所表示，方法500包含从请求设备接收第一类型的控制命令。换句话说，第一类型的控制命令是连续的读取命令。例如，参见图2和图5，芯片控制器236接收从存储介质的I/O128发送的连续读取命令。
如方框5-2所表示，方法500包含，通过使用第一读取信号值执行第一读取操作以从存储介质的一部分获得第一多个数据值来响应于接收到第一类型的控制命令。例如，继续参见图2和图5，芯片控制器236向R/W访问电路237提供第一读取命令和第一读取阈值电压。R/W访问电路237操作以从NAND快闪单元阵列231读取第一多个数据。从NAND快闪单元阵列231读取的第一多个数据值被复制进页面缓冲器235中。
如方框5-3所表示，方法500包含在缓冲器中存储第一多个数据值。例如，继续参加图2和图5，从NAND快闪单元阵列231读取的第一多个数据值被复制进页面缓冲器235中。从方框5-3所表示的方法的部分中，方法500采取在时间上彼此最接近和/或同时执行的两个操作路径。沿着一个路径，如方框5-4所表示，方法500包含促进第一多个数据值传输至请求设备。在一些实现方式中，如方框5-4所表示，促进第一多个数据值传输至请求设备包含设置被配置用于由请求设备读取的状态位。例如，参见图2和图5，芯片控制器236设置如下状态位，高状态位可在连接103上通过存储介质I/O128读取。在一些实现方式中，如方框5-4所表示，促进第一多个数据值传输至请求设备包含从缓冲器向请求设备传输第一多个数据值。例如，继续参见图2和图5，芯片控制器236向MUX234提供驱动信号，该驱动信号能够使MUX234在连接103上从页面缓冲器235推送第一多个数据至存储器控制器120中的存储介质I/O128。
沿着另一个路径，如方框5-5所表示，在执行第一读取操作之后，方法500还包含，通过启动附加的读取操作的执行，来响应于接收到第一类型的控制命令，附加的读取操作使用与第一读取信号值不同的各自的读取信号值，以从存储介质的与第一读取操作的相同的部分获得后续的多个数据值。例如，继续参见图2和图5，芯片控制器236迭代地向R/W访问电路237提供后续读取命令和各自的后续读取阈值电压。响应于接收到每个后续读取命令和各自的后续读取阈值电压，R/W访问电路237操作以从NAND快闪单元阵列231读取各自的后续的多个数据。从NAND快闪单元阵列231读取的每个各自的后续多个数据值被复制进页面缓冲器235中。在一些实现方式中，方法500包含，在与从缓冲器向请求设备传输第一多个数据值重叠的时间段期间，启动一个或多个附加的读取操作中的第一附加的读取操作的执行。在一些实现方式中，方法500包含，在与设置状态位的时间最接近的时间段，启动一个或多个附加的读取操作中的第一附加的读取操作的执行。
此外，在一些实现方式中，响应于第一条件，发生启动一个或多个附加的读取操作的执行。在一些实现方式中，第一条件包含接收指示第一多个数据值不能被解码的消息。在一些实现方式中，第一条件包含确定如下消息在第一持续时间内还没有被接收，该消息指示第一多个数据值能够成功地被解码。在一些实现方式中，第一条件包含确定如下消息在第一持续时间内还没有被接收，该消息指示第一多个数据值已经成功地被解码。
如方框5-6所表示，方法500包含在缓冲器中存储每个附加的多个数据值。例如，继续参加图2和图5，从NAND快闪单元阵列231读取的每个各自的后续多个数据值被复制进页面缓冲器235中。如方框5-7所表示，方法500包含在缓冲器中产生混合的多个数据值。换句话说，在一些实现方式中，只要一个或多个附加的读取操作的执行还没有终止，方法500包含，响应于完成一个或多个附加的读取操作的每个，通过将最新读取的多个数据值与先前产生的混合的多个数据值和第一多个数据值中的一个组合来产生各自的混合的多个数据值。在一些实现方式中，方法500还包含通过重写存储在缓冲器中的任何先前生成的混合的多个数据值，在缓冲器中存储每个各自的混合的多个数据值。在一些实现方式中，生成每个各自的混合的多个数据值包含在一个或多个后续的多个数据值的最新读取的每个以及先前生成的混合的多个数据值和第一多个数据值中的一个之间异或(exclusive-or，XOR)。
如方框5-8所表示，方法500包含促进混合的多个数据值传输至请求设备。在一些实现方式中，通过传送第一消息来促进混合的多个数据值传输至请求设备，第一消息指示第一多个数据值可以用从缓冲器中读取。在一些实现方式中，通过传送后续消息来促进混合的多个数据值传输至请求设备，该后续消息指示每次混合的多个数据值重新存储在缓冲器中时，新的混合的多个数据值可用于从缓冲器读取。
如方框5-9所表示，方法500包含确定是否已经达到迭代限制。在一些实现方式中，迭代限制对响应于第一类型的控制命令而执行的一个或多个附加的读取操作的数量限定了限制。如果已经达到迭代限制(方框5-9的路径“是”)，方法500终止。另一方面，如果未达到迭代限制(方框5-9的路径“否”)，如方框5-10所表示，方法500包含确定是否已经接收另一个命令。如果已经接收另一个命令(方框5-10的路径“是”)，方法500终止。另一方面，如果还没有接收到另一个命令(方框5-10的路径“否”)，方法500循环回到由方框5-5所表示的方法的部分，以便可以如描述的执行后续读取操作。在一些实现方式中，后续控制命令是引起一个或多个附加的读取操作的终止的类型。在一些实现方式中，任意随后接收是控制命令发出终止一个或多个附加的读取操作的信号。
在一些实现方式中，如方框5-9和5-10的组合所表示，方法500包含在完成预定数量的附加的读取操作和接收到后续控制命令中的较早的一个时终止一个或多个附加的读取操作的执行。此外，在一些实现方式中，方框5-9和5-10所表示的方法500的部分以相反的顺序发生，或相对于彼此同时发生。在一些实现方式中，方框5-9和5-10所表示的方法500的部分还与方框5-5所表示的方法500的部分同时发生，因此能够使一个或多个附加的读取操作可在使得请求设备和/或模块可得第一多个数据值之后的任何时间终止。
可以理解地是，虽然“第一”、“第二”等词语可能在这里使用以描述各自元件，这些元件不应该由这些词语限制。这些元件只是用来将一个元件与另一个元件区分。例如，第一接触可以叫做第二接触，并且，类似地，第二接触可以叫做第一接触，这改变了描述的意义，只要“第一接触”的所有出现一致地改名，并且“第二接触”的所有出现一致地改名。第一接触和第二接触都是接触，但它们不是相同的接触。
这里使用的技术术语仅仅是为了描述特殊实施例的目的，不意在限制权利要求。如实施例和所附权利要求的描述中使用的，单数形式“一个”和“一”意在同样包含复数形式，否则除非上下文清楚地指示。还可以理解地是，词语这里使用的“和/或”指的是和包含一个或多个相关联的列出的项目的任何或所有可能的组合。还可以理解地是，当在本说明书中使用词语“包括”和/或“包含”时，说明存在陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或它们的群组。
如这里所使用的，依赖于上下文，词语“如果”可能解释成意为“当”或者“根据”或者“响应于确定”或者“根据确定”或者“响应于检测”，陈述的先前条件是真实的。类似的，依赖于上下文，短语“如果确定[陈述的先前条件是真实的]”或者“如果[陈述的先前条件是真实的]”或者“当[陈述的先前条件是真实的]”可能解释成意为“根据确定”或者“响应于确定”或者“根据检测”或者“响应于检测”陈述的先前条件是真实的。
为了说明的目的，前面的描述已经参见具体的实施例描述。然而，上面说明性的讨论不意在详尽的或者限制权利要求公开的准确形式。鉴于上述教导，很多修改和变型是可能的。选择和描述实现方式以便最好的说明操作原则和实际应用，从而使本领域的其他人员精通。

Claims (28)

1.一种从存储介质中读取的方法，所述方法包括：
从请求设备中接收第一类型的控制命令；
通过如下步骤来响应于接收到所述第一类型的控制命令：
使用第一读取信号值，执行第一读取操作，以从所述存储介质的一部分获得第一多个数据值；
在执行所述第一读取操作之后，启动一个或多个附加的读取操作的执行，每个附加的读取操作使用与所述第一读取信号值不同的各自的读取信号值，以从所述存储介质的与所述第一读取操作的相同的部分获得后续的多个数据值；以及
在完成预定数量的附加的读取操作和接收后续的控制命令中的较早的一个出现时，终止所述一个或多个附加的读取操作的执行。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述后续的控制命令是引起所述一个或多个附加的读取操作的终止的类型。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
在缓冲器中存储所述第一多个数据值；
从所述缓冲器向所述请求设备传输所述第一多个数据值；以及
在与从所述缓冲器向所述请求设备传输所述第一多个数据值重叠的时间段期间，启动所述一个或多个附加的读取操作中的第一附加的读取操作的执行。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
在缓冲器中存储所述第一多个数据值；
设置配置为通过所述请求设备读取的状态位；以及
在设置所述状态位的时间最接近的时间段，启动所述一个或多个附加的读取操作中的第一附加的读取操作的执行。
5.如权利要求1所述的方法，其中只要所述一个或多个附加的读取操作的执行还没有终止，所述方法包含，响应于所述一个或多个附加的读取操作的每个的完成，通过将最新读取的多个数据值与先前产生的混合的多个数据值中和所述第一多个数据值中的一个组合来生成各自的混合的多个数据值。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
从请求设备接收第二类型的控制命令，其中所述第二类型与所述第一类型不同之处在于指示对所述存储介质的各自的部分的单个读取的请求；
通过如下步骤来响应于接收到所述第二类型的控制命令：
执行单个读取操作以从所述存储介质的一部分获得数据值；
在缓冲器中存储所获得的数据值；以及
从所述缓冲器向所述请求设备传输所获得的数据值。
7.如权利要求1-5的任一项所述的方法，其中所述一个或多个附加的读取操作被限制成预定数量的读取操作。
8.如权利要求1-5的任一项所述的方法，其中，响应于第一条件，发生启动一个或多个附加的读取操作的执行。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述第一条件包含接收到指示所述第一多个数据值不能被解码的消息。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述第一条件包含确定如下消息在第一持续时间内还没有被接收，所述消息指示所述第一多个数据值能够成功地被解码。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述第一条件包含确定如下消息在第一持续时间内还没有被接收，所述消息指示所述第一多个数据值已经成功地被解码。
12.如权利要求5所述的方法，还包括：
在缓冲器中存储所述第一多个数据值；以及
传送指示所述第一多个数据值可用于从所述缓冲器读取的第一消息。
13.如权利要求12所述的方法，还包括：
通过重写存储在所述缓冲器中的任何先前生成的混合的多个数据值，在所述缓冲器中存储每个各自的混合的多个数据值；以及
传送后续信息，所述后续信息指示每次混合的多个数据值重新存储在所述缓冲器中时，新的混合的多个数据值可用于从所述缓冲器读取。
14.如权利要求5所述的方法，其中生成每个各自的混合的多个数据值包含：在所述一个或多个后续的多个数据值中的最新读取的每个与先前生成的混合的多个数据值和所述第一多个数据值中的一个之间异或(XOR)。
15.一种设备，包括：
存储介质；以及
控制器，其配置为：
从请求设备中接收第一类型的控制命令；
通过如下步骤来响应于接收到所述第一类型的控制命令：
使用第一读取信号值，执行第一读取操作，以从所述存储介质的一部分获得第一多个数据值；
在执行所述第一读取操作之后，启动一个或多个附加的读取操作的执行，每个附加的读取操作使用与所述第一读取信号值不同的各自的读取信号值，以从所述存储介质的与所述第一读取操作相同部分获得后续的多个数据值；
在完成预定数量的所述附加的读取操作和接收后续的控制命令中的较早的一个出现时，终止所述一个或多个附加的读取操作的执行。
16.如权利要求15所述的设备，其中所述后续控制命令是引起所述一个或多个附加的读取操作的终止的类型。
17.如权利要求15所述的设备，其中所述控制器还配置为：
在缓冲器中存储所述第一多个数据值；
从所述缓冲器向所述请求设备传输所述第一多个数据值；以及
在与从所述缓冲器向所述请求设备传输所述第一多个数据值重叠的时间段期间，启动所述一个或多个附加的读取操作中的第一附加的读取操作的执行。
18.如权利要求15所述的设备，其中所述控制器还配置为：
在缓冲器中存储所述第一多个数据值；
设置配置为通过所述请求设备读取的状态位；以及
在设置所述状态位的时间最接近的时间段，启动所述一个或多个附加的读取操作中的第一附加的读取操作的执行。
19.如权利要求15所述的设备，其中只要所述一个或多个附加的读取操作的执行还没有终止，所述方法包含：响应于所述一个或多个附加的读取操作的每个的完成，通过将最新读取的多个数据值与先前产生的混合的多个数据值中和所述第一多个数据值中的一个组合来产生各自的混合的多个数据值。
20.如权利要求15所述的设备，其中所述控制器配置为：
从请求设备接收第二类型的控制命令，其中其中所述第二类型与所述第一类型不同之处在于指示对所述存储介质的各自的部分的单个读取的请求；
通过如下步骤来响应于接收到所述第二类型的控制命令：
执行单个读取操作以从所述存储介质的一部分获得数据值；
在缓冲器中存储所获得的数据值；以及
从所述缓冲器向所述请求设备传输所获得的数据值。
21.如权利要求15-19的任一项所述的设备，其中所述一个或多个附加的读取操作被限制成预定数量的读取操作。
22.如权利要求15-19的任一项所述的设备，其中响应于第一条件发生启动一个或多个附加的读取操作的执行。
23.如权利要求22所述的设备，其中所述第一条件包含接收指示所述第一多个数据值不能被解码的消息。
24.如权利要求22所述的设备，其中所述第一条件包含确定如下消息在第一持续时间内还没有被接收，所述消息指示所述第一多个数据值能够成功地被解码。
25.如权利要求22所述的设备，其中所述第一条件包含确定如下消息在第一持续时间内还没有被接收，所述消息指示所述第一多个数据值已经成功地被解码。
26.如权利要求19所述的设备，其中所述控制器还配置为：
在缓冲器中存储所述第一多个数据值；以及
传送指示所述第一多个数据值可用于从所述缓冲器读取的第一消息。
27.如权利要求26所述的设备，其中所述控制器还配置为：
通过重写存储在所述缓冲器中的任何先前生成的混合的多个数据值，在所述缓冲器中存储每个各自的混合的多个数据值；以及
传送后续信息，所述后续信息指示混合的多个数据值重新存储在所述缓冲器中时，每次新的混合的多个数据值可用于从所述缓冲器读取。
28.如权利要求19所述的设备，其中生成每个各自的混合的多个数据值包含：在所述一个或多个后续的多个数据值中的最新读取的每个与先前生成的混合的多个数据值和所述第一多个数据值中的一个之间异或(XOR)。
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