CN110473586A - 一种写失效存储单元的替换方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种写失效存储单元的替换方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种写失效存储单元的替换方法、装置、设备及存储介质，接收外部的测试机发送的替换指令和校验数据；将目标存储芯片内的数据与校验数据相比较，判断失效的cell；对比较得到的失效的cell进行分析和判别；执行替换指令，依次对失效的cell进行替换。将替换指令执行的操作交由存储芯片主控来完成，测试机在这个过程中只需要负责发送校验数据和替换指令，以及判断执行结果和固化替换信息，因此测试机在测试过程中的计算量大大减小，相应减小了测试时间，对于需要同步测试多个存储芯片的测试机来说，测试方的设备要求降低。

Description

一种写失效存储单元的替换方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及半导体存储器应用技术领域，特别是一种写失效存储单元的替换方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
部分非易失性存储芯片在生产出来后会有少量存储单元(cell)是坏的，失效的存储单元无法进行正常的读、写和擦操作中的一种或多种，如果不对这些失效的存储单元进行修复处理，整个存储芯片将会报废，通常norflash设计公司会在存储芯片内部预留一部分存储单元，用于替换那些失效的cell。
传统的测试方法中写(Program)测试部分是由测试机对存储芯片发送写操作指令，当存储芯片内发生的写操作失效的次数超过预设次数时，测试机直接判断整个存储芯片失效，对于失效的存储芯片，测试机无法用正常的读(Read)操作去区分存储芯片内失效的cell、已完成写操作的cell和未完成写操作的cell，并且由于测试机环境相对复杂，通过测试机读取的cell状态与存储单元内部读出的cell状态可能存在一定的误差，造成对失效的cell的误判，因此采用测试机的读测试方法无法实现高准确度的判断。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种写失效存储单元的替换方法、装置、设备及存储介质，由存储芯片内部对Program校验失败的存储单元进行查找、计算、判断和替换，不需要测试机负责判断失效的存储单元，从而提高测试的准确度，降低对测试机的性能要求。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
一种写失效存储单元的替换方法，包括以下步骤：
接收外部测试机发送的写操作指令；
对当前地址的存储单元进行Program并进行Program校验；
对Program校验失败次数超过阈值的存储单元进行替换；
当前地址进行地址自增，执行下一次Program和Program校验，直到所有地址完成Program和Program校验；
输出写操作指令的测试结果。
进一步，对写操作校验的失败次数超过阈值的存储单元进行替换包括以下步骤：
获取校验失败的存储单元的数量和位置；
判断校验失败的存储单元是否可以执行替换；
若能够执行替换，保存替换信息，否则，将无法替换标志位设置为有效。
进一步，判断校验失败的存储单元是否可以执行替换包括以下步骤：
获取存储芯片内可用于替换的存储单元的数量；
若可用于替换的存储单元的数量是否小于校验失败的存储单元的数量，返回错误信息并结束对应的存储芯片的测试。
一种写失效存储单元的替换装置，包括：
接收单元，用于接收外部测试机发送的写操作指令；
操作单元，用于对当前地址的存储单元进行Program并进行Program校验；
替换单元，用于对Program校验失败次数超过阈值的存储单元进行替换；
循环单元，用于当前地址进行地址自增，执行下一次Program和Program校验，直到所有地址完成Program和Program校验；
输出单元，用于输出写操作指令的测试结果。
进一步，替换单元包括：
第一统计单元，用于获取校验失败的存储单元的数量和位置；
判断单元，用于判断校验失败的存储单元是否可以执行替换；
替换信息设定单元，用于若能够执行替换，保存替换信息，否则，将无法替换标志位设置为有效。
进一步，判断单元包括：
第二统计单元，用于获取存储芯片内可用于替换的存储单元的数量；
反馈单元，用于若可用于替换的存储单元的数量是否小于校验失败的存储单元的数量，返回错误信息并结束对应的存储芯片的测试。
一种写失效存储单元的替换设备，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如上述任一项所述的写失效存储单元的替换方法。
一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述任一项所述的写失效存储单元的替换方法。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：由当前地址的存储单元出现Program校验失败而触发，存储芯片内部电路根据当前地址对检验失败的存储单元直接进行替换，相对于测试机测试替换的方法，本发明实施例无需依靠测试机的读指令来判断存储单元是否失效，避免了测试机判断的不准确性，减小了测试机的计算负担，存储芯片内部进行校验有利于准确度的提高，并且在完成失效的存储单元的替换后，能够继续执行Program，不会直接结束当前存储芯片的测试。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例的方法流程图；
图2是本发明实施例的替换失效存储单元的流程图；
图3是本发明实施例的判断是否能够执行替换的流程图；
图4是本发明实施例的外部的测试机的方法流程图；
图5是本发明实施例的装置中单元架构示意图；
图6是本发明实施例的设备中的连接示意图；
图7是本发明实施例的运行流程简图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
参照图1和图7，本发明的一个实施例提供了一种写失效存储单元的替换方法，包括：
S1，接收外部测试机发送的写操作指令；
S2，对当前地址的存储单元进行Program并进行Program校验；
S3，对Program校验失败次数超过阈值的存储单元进行替换；
S4，当前地址进行地址自增，执行下一次Program和Program校验，直到所有地址完成Program和Program校验；
S5，输出写操作指令的测试结果。
本发明实施例的执行主体是存储芯片，由存储芯片接收外部测试机发送写操作指令后在存储芯片内部开始执行测试，对当前地址的存储单元进行Program，并进行Program校验，存储芯片内的Program校验方式与测试机用的Read校验不相同，传统方法的Read无法实时校验，需要测试机最后根据返回的测试结果重新查找、计算、判断、替换失效的存储单元，而由存储芯片内部进行替换操作，可以实时进行，完成失效的存储单元的替换后，program操作流程会继续进行，后面地址的存储单元也会进行正常的Program和Program校验。
值得注意的是，测试机通常是并行对同一测试板卡上的所有存储芯片同时发送控制指令的，工作方式简单来说是，测试机按第一个地址发送写操作指令，然后存储芯片内按照写操作指令自增地址直到完成全部地址的测试，最后由测试机统计和判断检验失败的存储单元，再进行替换操作，而上述步骤S1-S5中描述的是单一存储芯片内的工作过程，这时候测试机并不参与存储芯片内的判断和替换，只接收最后的写操作指令的测试结果，因此测试机会在最后接收全部存储芯片返回的测试结果，在这个过程中测试机省去了对失效存储单元的查找、计算、判断、替换步骤，大大减小了计算量，同时本发明实施例的测试方法的测试精度也得到提高。
参照图2和图3，其中，步骤S3中对写操作校验的失败次数超过阈值的存储单元进行替换包括以下步骤：
S31，获取校验失败的存储单元的数量和位置；
S32，判断校验失败的存储单元是否可以执行替换；
S321，获取存储芯片内可用于替换的存储单元的数量；
S322，若可用于替换的存储单元的数量是否小于校验失败的存储单元的数量，返回错误信息并结束对应的存储芯片的测试；
S33，若能够执行替换，保存替换信息，否则，将无法替换标志位设置为有效。
在替换之前需要确保存储芯片内预留的用于替换的存储芯片的数量能够满足替换需求，数量不足时表明存储芯片内存在无法修复的存储单元，需要停止对该存储芯片的测试并上报相应的信息到测试机，另外还要判断校验失败的存储单元是否能够执行替换操作，如果不能替换，需要修改无法替换标志位为1,1表示该标志位有效，以后通过读取该标志位即可得知该存储单元失效且无法替换，如果可以替换，保存相应的替换信息，使失效的存储单元的地址指向替换的存储单元的地址。
上述步骤均为存储芯片内部执行的步骤，对于测试机来说，由于不需要查找、计算、判断和替换失效的存储单元，计算量大大减小，性能需求降低，由此可知，参照图4，测试机一侧执行的方法步骤如下：
S600，接收测试人员的测试指令；
S601，进入存储芯片内部自动替换模式；
S602，发送写操作指令；
S603，读取状态寄存器获取当前测试进度和测试情况；
S604，判断写操作指令是否已经完成；
S605，若写操作指令已经完成，则结束测试，若否，判断写操作指令是否超时；
S606，若写操作指令超时，则判断为存储芯片的写操作失败并结束测试，若否，更新读状态寄存器。
本发明实施例还提供了一种写失效存储单元的替换装置，在该写失效存储单元的替换装置1000中，包括但不限于：接收单元1100、操作单元1200、替换单元1300、循环单元1400和输出单元1500。
其中，接收单元1100，用于接收外部测试机发送的写操作指令；
操作单元1200，用于对当前地址的存储单元进行Program并进行Program校验；
替换单元1300，用于对Program校验失败次数超过阈值的存储单元进行替换；
循环1400，用于当前地址进行地址自增，执行下一次Program和Program校验，直到所有地址完成Program和Program校验；
输出单元，用于输出写操作指令的测试结果。
需要说明的是，由于本实施例中的一种写失效存储单元的替换装置与上述的一种写失效存储单元的替换方法基于相同的发明构思，因此，方法实施例中的相应内容同样适用于本装置实施例，此处不再详述。
本发明实施例还提供了一种写失效存储单元的替换设备，该写失效存储单元的替换设备2000可以是任意类型的智能终端，例如手机、平板电脑、个人计算机等。
具体地，该写失效存储单元的替换设备2000包括：一个或多个控制处理器2010和存储器2020，图6中以一个控制处理器2010为例。
控制处理器2010和存储器2020可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器2020作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的写失效存储单元的替换方法对应的程序指令/模块，例如，图5中所示的接收单元1100、操作单元1200、替换单元1300、循环单元1400和输出单元1500。控制处理器2010通过运行存储在存储器2020中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行写失效存储单元的替换装置1000的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的写失效存储单元的替换方法。
存储器2020可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据写失效存储单元的替换装置1000的使用所创建的数据等。此外，存储器2020可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器2020可选包括相对于控制处理器2010远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该写失效存储单元的替换设备2000。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器2020中，当被所述一个或者多个控制处理器2010执行时，执行上述方法实施例中的写失效存储单元的替换方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S1至S5，实现图5中的单元1100-1500的功能。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，例如，被图6中的一个控制处理器2010执行，可使得上述一个或多个控制处理器2010执行上述方法实施例中的写失效存储单元的替换方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S1至S5，实现图5中的单元1100-1500的功能。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ReadOnly Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种写失效存储单元的替换方法，其特征在于包括以下步骤：
接收外部测试机发送的写操作指令；
对当前地址的存储单元进行Program并进行Program校验；
对Program校验失败次数超过阈值的存储单元进行替换；
当前地址进行地址自增，执行下一次Program和Program校验，直到所有地址完成Program和Program校验；
输出写操作指令的测试结果。
2.根据权利要求1所述的一种写失效存储单元的替换方法，其特征在于：对写操作校验的失败次数超过阈值的存储单元进行替换包括以下步骤：
获取校验失败的存储单元的数量和位置；
判断校验失败的存储单元是否可以执行替换；
若能够执行替换，保存替换信息，否则，将无法替换标志位设置为有效。
3.根据权利要求2所述的一种写失效存储单元的替换方法，其特征在于：判断校验失败的存储单元是否可以执行替换包括以下步骤：
获取存储芯片内可用于替换的存储单元的数量；
若可用于替换的存储单元的数量是否小于校验失败的存储单元的数量，返回错误信息并结束对应的存储芯片的测试。
4.一种写失效存储单元的替换装置，其特征在于：包括
接收单元，用于接收外部测试机发送的写操作指令；
操作单元，用于对当前地址的存储单元进行Program并进行Program校验；
替换单元，用于对Program校验失败次数超过阈值的存储单元进行替换；
循环单元，用于当前地址进行地址自增，执行下一次Program和Program校验，直到所有地址完成Program和Program校验；
输出单元，用于输出写操作指令的测试结果。
5.根据权利要求4所述的一种写失效存储单元的替换装置，其特征在于：替换单元包括：
第一统计单元，用于获取校验失败的存储单元的数量和位置；
判断单元，用于判断校验失败的存储单元是否可以执行替换；
替换信息设定单元，用于若能够执行替换，保存替换信息，否则，将无法替换标志位设置为有效。
6.根据权利要求5所述的一种写失效存储单元的替换装置，其特征在于：判断单元包括：
第二统计单元，用于获取存储芯片内可用于替换的存储单元的数量；
反馈单元，用于若可用于替换的存储单元的数量是否小于校验失败的存储单元的数量，返回错误信息并结束对应的存储芯片的测试。
7.一种写失效存储单元的替换设备，其特征在于：包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如权利要求1-3任一项所述的写失效存储单元的替换方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1-3任一项所述的写失效存储单元的替换方法。
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