CN105427885B - 用于一非易失性存储器阵列的标记方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于一非易失性存储器阵列的标记方法，该非易失性存储器阵列包含多个存储单元，每个存储单元各包含多个字节。该标记方法包含下列步骤：判断各该存储单元的字节可正常存取；以及写入一标记至该存储单元。

Description

用于一非易失性存储器阵列的标记方法

本申请是以下专利申请的分案申请：申请号：201010272997.8，申请日：2010年09月06日，发明名称：用于一非易失性存储器阵列的标记方法及初始化方法。

技术领域

本发明涉及一种标记方法，特别涉及一种用于一非易失性存储器的标记方法。

背景技术

一般而言，非易失性存储器阵列(non-volatile memory array)是由多个区块(block)所组成，每个区块分别包含多个分页(page)，每个分页又分别包含多个字节(byte)。

现有的存储器阵列是以分页作为数据写入的单位，而以区块为数据擦除的单位。也就是指，一个区块的每一分页可分别写入一笔数据，但如果其中一分页的数据要擦除时，该区块的其他分页的数据需一起被擦除。因此，区块的某一分页为异常(无法正常存取)时，将造成该区块无法进行数据擦除，该区块也就不应被使用，以免发生数据读取错误或消失等问题。

通常一存储器阵列在制造端(例如一晶片厂)中制造完后，即会利用一测试装置来测试或扫瞄该存储器阵列，当发现一区块中部分分页或字节异常时，该区块会被写入一损坏标记(bad mark)。测试完后，若正常的区块比例高于客户要求，例如客户对于良品的定义为正常区块比例为90％以上，而该存储器阵列的正常区块高达95％，则制造端便可将其列为良品，而将存储器阵列出货给应用端(或是其他使用者端)。应用端接着会将该存储器阵列与一控制器(或是其他固件)相连接。控制器会去扫瞄及读取哪些区块有损坏标记，以判断哪些区块不应使用，此动作称为初始化。

然而，『对异常的区块写入损坏标记』至少具有以下缺失：

1.现有的检测方式为，若局部分页或字节损坏，将判断整体区块为异常，并对其写入损坏标记。由于区块整体被判断为异常并予以舍弃，将使得区块内其他可正常存取的分页或字节亦无法被使用。如此一来，可能使得存储器阵列无法符合良品的标准；即使存储器阵列最后仍被判断为符合标准，亦将因为舍弃其他可正常存取的分页或字节，导致使用率偏低。

2.当区块被判断为异常而需写入损坏标记时，可能会因为写入损坏标记的字节，恰巧为异常的字节，导致该写入动作失效。因此，当控制器首次存取该被判定异常的区块时，因为无法读取损坏标记，反而误判该区块为正常。

3.若储存损坏标记的字节发生数据损失(data loss)的问题，使得该损坏标记消失，如此亦会造成控制器因为读取不到损坏标记，而误判了该原先被判定为异常的区块为正常。

4.如果制造端在测试时不够严谨或是有误差，以致于区块内有些异常的字节，但仍被误判为可正常存取，因此没有被写入损坏标记。之后控制器也会因为读取不到损坏标记，而使用了被误判为正常的区域。

5.字节之间可能会发生串音干扰(cross talk)效应，当损坏标记写入至被判定为异常的区块内时，也连带影响其他字节，若该字节恰巧为其他区块的预先标记位置，则会导致控制器误判该正常的区块为异常。

有鉴于此，提供一种可改善至少一种上述缺失的方法，为业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于非易失性存储器阵列的标记方法及初始化方法，以改善测试及标记该存储单元(或称数据写入单元)的字节存取状况时，可能产生的误判。

本发明的另一目的在于提供一种用于非易失性存储器阵列的标记方法及初始化方法，藉由将检测单位缩小至针对各分页进行判断及标记，故不会因为部分字节的损坏而舍弃整个区块，可提升的存储器模组使用率。

本发明的又一目的在于提供一种用于非易失性存储器阵列的标记方法及初始化方法，其是针对正常的分页，分别写入不同的对应标记。当控制器对其进行初始化，可获得更准确的比对结果，减少误判的状况发生。

为实现上述目的，本发明揭示了一种用于一非易失性存储器的标记方法，该非易失性存储器阵列包含多个存储单元，各该存储单元包含多个字节，该标记方法包括下列步骤：判断该等存储单元的其中之一所具有的该等字节为可正常存取；以及写入一标记至该存储单元。

本发明还揭示了一种用于一非易失性存储器阵列的初始化方法，该非易失性存储器阵列包含多个存储单元，各该存储单元包含多个字节，其中，各该存储单元具有一标记，其因应各该存储单元中的该等字节被判断为可正常存取而写入，该初始化方法包括下列步骤：读取各该存储单元的该标记；判断该标记符合一预设值；记录该标记符合该预设值的各该存储单元至一识别表中；以及消去该等标记。

为使上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以较佳的实施例结合附图详细说明。

附图说明

图1为本发明用于非易失性存储器阵列的标记方法的流程图。

图2为本发明非易失性存储器阵列的示意图。

图3为该非易失性存储器阵列与测试装置耦接的示意图。

图4为该非易失性存储器阵列标记后的示意图。

图5为本发明用于非易失性存储器阵列的初始化方法的流程图。

图6为该非易失性存储器阵列与一控制器耦接的示意图。

图7为本发明用于非易失性存储器阵列的初始化方法的另一较佳实施例的方法流程图。

附图符号说明

1 非易失性存储器

11 区块

111、111A、111B 存储单元

2 测试装置

21 查询表

3 控制器

31 识别表

具体实施方式

请参阅图1所示，为本发明的用于一非易失性存储器阵列的标记方法的较佳实施例。其中，该标记方法所应用的易失性存储器阵列包含多个存储单元(或称数据写入单元)，而每一个存储单元包含多个字节(byte)。

请结合参阅图2所示，以一非易失性存储器阵列1为例来说明。该非易失性存储器阵列1包含了多个存储单元111，而每一存储单元111包含多个字节。举例而言，本实施例的各存储单元111可为一分页(page)，各分页包含4224个字节，而128个分页(P₁～P₁₂₈)可组合定义为一区块(block)11，而4096个区块(B₁～B₄₀₉₆)则进一步形成该非易失性存储器阵列1。换言之，该非易失性存储器阵列1总共包含4096x 128＝524288个存储单元111(分页)。

请结合参阅图3所示，该非易失性存储器阵列1可与一测试装置2耦接，该标记方法的各步骤可由该测试装置2来实现，但是并不局限于此。各步骤将详细地说明如下：

首先执行步骤S101，对该非易失性存储器阵列1进行测试，并判断该等存储单元111的其中一个，其所具有的该等字节是否可正常存取。详言之，将一数据先写入至该存储单元111的该等字节中，之后再读取该数据，如果该读出的数据内容没有改变或消失，则该存储单元111的该等字节可判断为可正常存取。换言之，数据无法写入或是数据写入后内容会改变或消失，即可判断该存储单元111的该等字节无法正常存取。

若步骤S101判断为可正常存取时，则执行步骤S103，写入一标记至该存储单元111。详言之，将一预设值(或称预设内容)写入至该存储单元111的部分或全部字节中。

若步骤S101判断为无法正常存取时，或是当步骤S103执行完时，则执行步骤S105，判断是否仍有其他存储单元111未执行步骤S101；如有，便针对其他存储单元111重复执行步骤S101及步骤S103的判断及写入步骤，直至所有存储单元111均已完成；如否，表示全部的存储单元111都已执行过步骤S101及步骤S103，该标记方法即可完成。

该测试装置2可依据以上的测试结果，统计可正常使用的存储单元111的数量，进而计算该非易失性存储器阵列1的可使用率，评估其是否能符合标准。此外，亦可产生或输出一查询表21，该查询表21可记录具有标记的该等存储单元111的地址，以及该等标记所相应的预设值等信息。

值得一提的是，所有存储单元111上的该等标记的预设值，可彼此相同，亦可彼此区别。于本发明的较佳实施例中，该等标记因应存储单元111的不同而彼此区别，易言之，在步骤S103中，不同的存储单元111会被写入不同预设值的标记。彼此区别的标记可相应于存储单元111的地址，举例而言，第1区块11的第100个存储单元的标记预设值可为0001100，第3区块的第15个存储单元的标记预设值可为0003015，如此一来，每个存储单元111均具有一独特的标记，若需要后续的检验，则可请求读取某个地址的存储单元，并比对其读取数据是否与地址一致。或者，标记的预设值还可相应于存储单元111的顺序编号，所以第1区块的第100个存储单元的标记预设值可为000100，第3区块11的第15个存储单元111的标记预设值可为000271，以此类推。须说明的是，以上区别标记的方法仅为例示，本领域的技术人员应可轻易使用其他标记方式，在此不作限制。

请参阅图4所示，经实施前述的标记方法后，该非易失性存储器阵列1中，判断可正常存取的存储单元111将具有标记，而判断不能正常存取的存储单元111将不具有标记。为方便之后的说明，该等可正常存取的存储单元111另外编号为111A，该等不能正常存取的存储单元111另外编号为111B。

带有标记的非易失性存储器阵列1接着可被实施本发明的用于一非易失性存储器阵列的初始化方法，以复检带有标记的该等存储单元111A，确认该等存储单元111A是否有现有的所述的数据损失、串音效应、存取状态判断错误等缺失。

请参阅图5所示，为本发明用于一非易失性存储器阵列的初始化方法的较佳实施例。其中，初始化方法所应用的易失性存储器阵列以前述实施例及图4所示的非易失性存储器阵列1为例。

请结合参阅图6，该非易失性存储器阵列1可跟一控制器3耦接，该初始化方法的各步骤可由该控制器3来执行，但是并不局限于此。另外，该控制器3可读取该测试装置2所产生的查询表21，以获得该等存储单元111A的地址及标记的预设值等信息。该初始化方法的各步骤将详细地说明如下：

首先执行步骤S501，读取该存储单元111A的标记。接着执行S503，判断该标记是否符合一预设值。其中，该预设值记录可预先储存于查询表21中，或由控制器3自行决定。此外，每个存储单元111A可具有共同的标记预设值，或是具有独特且彼此区别的标记预设值。

如果该标记的读出内容不符合相应的预设值，表示该存储单元111A仍具有数据损失或数据难以写入等问题，不宜加以使用。换言之，该存储单元111A是被误判为可正常存取，但实际为异常、不应被使用。需说明的是，如果该存储单元111A读不到任何标记，表示标记消失了，则该存储单元111A也会被视为标记不符合预设值。也就是说，只有在标记的读出内容符合相应的预设值，则表示存储单元111A应可正常存取，可被使用。以上技术手段，是因为本发明的技术手段针对正常的存储单元进行标记。

当存储单元111A的标记被判断符合预设值时，则接着执行步骤S505，记录该存储单元111A至一识别表31中，也就是将该存储单元111A的地址记录至该识别表31中。该识别表31可设置于控制器3中，或是设置于其他与控制器3耦接的固件中。步骤S505结束后，接着执行步骤S507，消去该存储单元111A的标记，使得该存储单元111A的所有数据得以清空。

当于步骤S503中存储单元111A的标记判断不符合预设值时，或是当步骤S507执行完时，步骤S509将接着判断是否还有其他存储单元111A未执行；如有，则对其重复执行上述步骤，以判断其他存储单元111A的标记的读出内容是否符合该存储单元111A相应的预设值；如否，表示全部的存储单元111A已执行完毕，该初始化方法即可完成。

该初始方法完成后，该识别表31中会记录多个标记符合预设值的存储单元111A的地址信息。没有记录在识别表31中的存储单元111(包含无标记的存储单元111B以及标记不符合预设值的存储单元111A)，将不会被控制器3(或是其他固件)使用。

请参阅图7所示，为本发明的用于一非易失性存储器阵列的初始化方法的第二较佳实施例。该第二实施例与第一实施例的初始化方法差异之处在于：多增加一步骤S511，因此其他相似部分将不予赘述。

当步骤S511执行时，全部的存储单元111(包含无标记的存储单元111B、标记符合预设值的存储单元111A、以及标记不符合预设值的存储单元111A)的地址将重新被定义。也就是，记录于识别表31中的正常存储单元111A，可重新定义区块，而无标记的存储单元111B以及标记不符合预设值的存储单元111A则被舍弃不用，或者是被定义在同个不会被使用的区块11中。易言之，所有可使用的区块11，都由标记符合预设值的存储单元111A所定义形成。

如此，无标记的存储单元111B以及标记不符合预设值的存储单元111A可集中在少数几个区块11中，藉此减少不能使用的区块11的数目。

另外，需说明的是，上述的初始化方法的第一或第二实施例中，步骤S507可改成在步骤S509后执行，一次将该等标记全部消除。

综合上述，本发明的用于一非易失性存储器阵列的标记方法及初始化方法具有诸多特点，列举如下：

1.以分页作为检测的单位，相较于现有技术以区块作为单位，可提高使用率。

2.判断为可正常存取的存储单元可较顺利被写入标记，且不易有数据损失的问题，因此本发明对于可正常存取的存储单元进行标记，现有的标记难以写入及标记消失的问题可被改善。

3.如标记过程中判断有误差或不严谨时，以致于有些异常(不能正常存取)的存储单元被判断为正常存取。但是异常的存储单元较难以被写入标记，即使标记写入了，异常的存储单元容易有数据损失的问题，因此标记容易消失或改变。之后初始化时，误判为可正常存取的异常存储单元将不会被读取到标记，或是读取到不符合预设值的标记。如此，误判的异常存储单元可被发现，而不被使用。

4.当该等标记的预设值为彼此区别时，可改善因为串音效应所产生的缺失。详言之，若标记写入至可正常存取的存储单元时，因为串音效应也误写入至某个存储单元，但由于标记的写入内容是依据相应于可正常存取的存储单元的预设值，之后初始化时，该误写的存储单元即使有标记，也会因为标记的读出内容不符合该误写的存储单元相应的预设值，而不被使用。

5.依据识别表来重新定义区块的组成，将不能使用的存储单元舍弃，而以可使用的存储单元重新定义区块，如此可提高非易失性存储器的使用率(能使用的区块的数目相对于全部区块的数目)。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。本领域的技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。

Claims (7)

1.一种用于一非易失性存储器阵列的初始化方法，该非易失性存储器阵列包含多个存储单元，各该存储单元包含多个字节，其特征在于，该初始化方法包括下列步骤：

对该非易失性存储器阵列进行测试；

判断该等存储单元的其中之一所具有的该等字节为可正常存取时，写入一标记至该存储单元；

判断该等存储单元的其中另一存储单元所具有的该等字节为无法正常存取时，不写入另一标记至该另一存储单元；

读取各该存储单元的该标记；

判断该标记符合一预设值；

记录该标记符合该预设值的各该存储单元至一识别表中；以及

消去该等标记。

2.如权利要求1所述的初始化方法，其特征在于，还包含针对其他该等存储单元，重复执行该判断步骤及该写入步骤。

3.如权利要求2所述的初始化方法，其特征在于，该等存储单元中的该等标记是彼此区别。

4.如权利要求3所述的初始化方法，其特征在于，各该标记是分别相应于各该存储单元的一地址。

5.如权利要求3所述的初始化方法，其特征在于，该等标记呈一顺序编号。

6.如权利要求2所述的初始化方法，其特征在于，该等标记彼此相同。

7.如权利要求2所述的初始化方法，其特征在于，各该存储单元为一分页，而该等分页可定义形成一区块。

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