CN111273857A - 基于可靠性统计分布的数据块的子组的数据的选择性重定位 - Google Patents

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Abstract

本申请案涉及基于可靠性统计分布的数据块的子组的数据的选择性重定位。对存储器组件的数据块执行数据完整性检查以获得所述数据块中的一组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计。基于所述组取样存储器单元中的每一者的所述可靠性统计确定分布统计。基于所述分布统计识别要重定位到所述存储器组件的另一数据块的所述数据块的子组。将所述数据块的所述子组的数据重定位到所述另一数据块。

Description

基于可靠性统计分布的数据块的子组的数据的选择性重定位
技术领域
本发明的实施例一般来说涉及存储器系统，且更具体来说涉及基于可靠性统计分布的数据块的子组的数据的选择性重定位。
背景技术
存储器子系统可为存储系统，例如固态驱动器(SSD)，且可包含存储数据的一或多个存储器组件。存储器组件可为例如非易失性存储器组件及易失性存储器组件。通常，主机系统可利用存储器子系统以将数据存储在存储器组件处且从存储器组件检索数据。
发明内容
本发明的一个方面提供一种系统，所述系统包括：存储器组件；及处理装置，其与所述存储器组件可操作地耦合以：对所述存储器组件的数据块执行数据完整性检查以获得所述数据块中的一组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计；基于所述组取样存储器单元中的每一者的所述可靠性统计确定分布统计；基于所述分布统计识别要重定位到所述存储器组件的另一数据块的所述数据块的子组；及将所述数据块的所述子组的数据重定位到所述另一数据块。
本发明的另一方面提供一种方法，所述方法包括：确定对存储器组件的数据块执行的读取操作的次数满足读取阈值准则；响应于确定对所述存储器组件的所述数据块执行的所述读取操作次数满足所述读取阈值准则，对所述数据块执行数据完整性检查以获得所述数据块中的一组取样存储器单元的可靠性统计；基于所述组取样存储器单元的所述可靠性统计生成分布统计；由处理装置基于所述分布统计满足分布统计阈值准则，确定所述数据块的子组要重定位到另一数据块；及将存储在所述数据块的所述子组处的数据存储在所述另一数据块处。
本发明的另一方面提供一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质包括指令，所述指令在由处理装置执行时致使所述处理装置：对存储器组件的数据块执行数据完整性检查以获得所述数据块中的一组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计；基于所述组取样存储器单元中的每一者的所述可靠性统计确定分布统计；基于所述分布统计识别要重定位到所述存储器组件的另一数据块的所述数据块的子组；及将所述数据块的所述子组的数据重定位到所述另一数据块。
附图说明
将从下文所给出的详细描述且从本发明的各种实施方案的附图更充分地理解本发明。
图1说明根据本发明的一些实施例的包含存储器子系统的实例计算环境。
图2是根据本发明的一些实施例的用于基于分布统计将存储在数据块的子组处的数据重定位到另一数据块的实例方法的流程图。
图3是根据本发明的一些实施例的用于基于读取操作的次数满足读取阈值准则执行数据完整性检查的实例方法的流程图。
图4A说明根据本发明的实施例分析数据块的一组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计。
图4B是说明根据本发明的实施例的数据块的一组取样单元的RBER分布的实例的曲线图。
图4C是说明根据本发明的实施例的数据块的一组取样单元的RBER分布的实例的曲线图。
图5A是根据本发明的实施例的识别要重定位到另一数据块的数据块的字线的插图。
图5B是根据本发明的一些实施例的将存储在数据块的经识别字线处的数据重定位到另一数据块的插图。
图6是根据本发明的实施例的识别要重定位到另一数据块的数据块的字线群组的插图。
图7是可在其中操作本发明的实施方案的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
本发明的方面涉及基于可靠性统计分布选择性地重定位数据块的子组的数据。存储器子系统在下文中也被称为“存储器装置”。存储器子系统的实例是存储系统，例如固态驱动器(SSD)。在一些实施例中，存储器子系统是混合存储器/存储子系统。通常，主机系统可利用包含一或多个存储器组件的存储器子系统。主机系统可提供要存储在存储器子系统处的数据且可请求从存储器子系统检索数据。
常规存储器子系统的存储器组件可包含存储器单元，所述存储器单元可包含用于存储对应于从主机系统接收的数据的一或多个二进制数据位的一或多个存储器页面(下文中也被称为“页面”)。存储器组件的一或多个存储器单元可分组在一起以形成数据块。当将数据写入到存储器组件的存储器单元以供存储时，存储器单元可能劣化。因此，在存储器单元不再能够可靠地存储数据之前，存储器组件的每一存储器单元可对所述存储器单元执行有限次写入操作。存储在存储器组件的存储器单元处的数据可从存储器组件读取且传输到主机系统。然而，当从存储器组件的存储器单元读取数据时，附近或相邻存储器单元可能遭受所谓的读取干扰。读取干扰是在无中间擦除操作的情况下连续地从一个存储器单元读取从而引起其它附近存储器单元随时间变化(例如，被编程)的结果。如果对存储器单元执行太多读取操作，那么存储在存储器组件的相邻存储器单元处的数据可能损坏或错误地存储在存储器单元处。这可能导致存储在存储器单元处的数据的错误率更高。这可能增加对存储器单元上执行的后续操作(例如，读取及/或写入)使用错误检测及校正操作(例如，错误控制操作)。错误控制操作的增加使用可能导致常规存储器子系统的性能下降。由于存储器子系统的更多资源用于执行错误控制操作，因此更少资源可用于执行其它读取操作或写入操作。
与存储在数据块处的数据相关联的错误率可能由于读取干扰而增加。因此，在对数据块执行阈值次读取操作时，常规存储器子系统可执行数据完整性检查以验证存储在数据块处的数据不包含任何错误。在数据完整性检查期间，确定存储在数据块处的数据的一或多个可靠性统计。可靠性统计的一个实例是残余位错误率(RBER)。RBER对应于存储在数据块处的数据包含错误的每单位时间的位错误数。
常规地，如果数据块的可靠性统计超过阈值，从而指示至少部分地由于读取干扰所致的与存储在数据块处的数据相关联的高错误率，那么将存储在数据块处的数据重定位到存储器子系统的新数据块(下文中也被称为“折叠”)。将存储在数据块处的数据折叠到另一数据块可包含将存储在数据块处的数据写入到另一数据块以刷新由存储器子系统存储的数据。这样做可消除与数据相关联的读取干扰且擦除数据块处的数据。然而，如先前所论述，读取干扰可能影响与被执行读取操作的存储器单元相邻的存储器单元。因此，如果更频繁地从特定存储器单元进行读取，那么读取干扰可能在数据块的存储器单元上引发非均匀应力。例如，与被频繁读取的存储器单元相邻的数据块的存储器单元可具有高错误率，而不与所述存储器单元相邻的存储器单元可由于读取干扰对这些存储器单元的影响降低而具有较低错误率。
将存储在数据块处的所有数据重定位到存储器子系统的另一数据块导致重定位来自具有高错误率的存储器单元(例如，受读取干扰显著影响的存储器单元)的数据以及来自具有较低错误率的存储器单元(例如，不受读取干扰显著影响的存储器单元)的数据。这导致存储器子系统执行过多重定位操作。存储器子系统的资源用于重定位相对未受读取干扰影响的额外数据(例如，来自具有较低错误率的存储器单元的数据)。这可能导致存储器子系统的性能下降且增加存储器子系统的功耗。此外，如先前所论述，在存储器单元不再能够可靠地存储数据之前，存储器组件的每一存储器单元可对所述存储器单元执行有限次写入操作。因此，过多重定位操作的执行增加对存储器组件的存储器单元执行的写入操作的次数。这可能缩短存储器子系统的寿命。
本发明的方面通过基于可靠性统计分布选择性地重定位数据块的子组的数据来解决上述及其它缺陷。对存储器组件的数据块执行数据完整性检查以获得数据块中的一组取样存储器单元的可靠性统计。可靠性统计可对应于存储在所述组取样存储器单元处的数据的错误率。在实施例中，可靠性统计可对应于存储在所述组取样存储器单元处的数据的RBER。本文中所描述的各种实施例涉及根据可靠性统计扫描块以确定块的健康状况。块的健康状况的良好指标可用RBER来衡量；但在其它实施方案中，可使用物理级或逻辑级的其它度量(例如块使用情况)来确定块的健康状况。使用RBER作为可靠性统计且使用粒度小于块的RBER的分布有助于确定一组取样存储器单元上的读取干扰应力的均匀性或非均匀性。当读取干扰应力非均匀时，块的受影响部分可被折叠，而块的未受影响部分不被折叠。在实施例中，所述组样本存储器单元可对应于存储器组件的一或多个存储器单元、存储器组件的字线或存储器组件的字线群组(例如，两个或更多个字线)。使用所述组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计确定分布统计。分布统计的实例可包含最大值–最小值增量、最大值–平均值增量、标准偏差、偏度、z分数、最大值–平均值、最大值–最小值平均值、(第3四分位数–中位数)>>(中位数–第1四分位数)、偏度系数或任何其它相关分布统计。可能导致RBER分布统计的非均匀性的其它潜在机制包含写入块中的数据的相对年限(数据保留)、块中的局部缺陷等。所述组取样存储器单元的分布统计可指示数据块的存储器单元上的读取干扰应力的均匀性或非均匀性。例如，具有更窄分布统计范围(例如更小标准偏差)的一组取样存储器单元可指示均匀读取干扰应力。在另一实例中，具有更广分布统计范围的一组取样存储器单元可指示非均匀读取干扰应力。
分布统计用于识别要重定位到存储器组件的另一数据块的数据块的子组。例如，如果分布统计指示非均匀读取干扰应力已影响数据块的三个字线的群组，而对数据块的其它字线具有最小影响，那么数据块的三个字线可被识别为要重定位到另一数据块。在识别要重定位的数据块的子组之后，将存储在数据块的子组处的数据重定位到另一数据块，而无需重定位存储在数据块的其余部分处的数据。例如，可将存储在受非均匀读取干扰应力影响的数据块的三个字线处的数据重定位到另一数据块，而将存储在所述数据块处的其余数据保留在初始数据块处。要折叠的块中的选择性页面/字线/单元可基于如本文中所描述的RBER阈值比较。替代地，RBER阈值旁的经检测页面/字线/单元可基于RBER阈值比较触发抢先处置。
本发明的优点包含(但不限于)减少由存储器子系统执行的过多重定位操作的次数。通过基于可靠性统计分布重定位存储在受读取干扰应力影响的存储器单元处的数据来减少所执行的重定位操作的次数。由于减少重定位操作的次数，因此也减少专用于执行重定位操作的存储器子系统的资源量。这可能导致存储器子系统的性能的改善及存储器子系统的功耗的降低。此外，减少由存储器子系统执行的过多重定位操作的次数可能导致对存储器子系统的存储器单元执行的写入操作的次数的减少。这可增加存储器子系统的寿命。尽管使用NAND快闪存储器的存储器单元描述实施例，但是本发明的方面可应用于其它类型的存储器组件。此外，尽管描述以更精细粒度确定数据块(例如，所述组取样存储器单元)的分布统计的实施例，但是本发明的方面可应用于以更广粒度确定数据块的分布统计以减少专用于存储分布统计的存储器子系统的存储量。例如，可确定多个数据块(也被称为“超级块”)的分布统计。
图1说明根据本发明的一些实施例的包含存储器子系统110的实例计算环境100。存储器子系统110可包含例如存储器组件112A到112N等介质。存储器组件112A到112N可为易失性存储器组件、非易失性存储器组件或其组合。在一些实施例中，存储器子系统是存储系统。存储系统的实例是SSD。在一些实施例中，存储器子系统110是混合存储器/存储子系统。通常，计算环境100可包含使用存储器子系统110的主机系统120。例如，主机系统120可将数据写入到存储器子系统110且从存储器子系统110读取数据。
主机系统120可为计算装置，例如桌上型计算机、膝上型计算机、网络服务器、移动装置，或包含存储器及处理装置的此类计算装置。主机系统120可包含或经耦合到存储器子系统110使得主机系统120可从存储器子系统110读取数据或将数据写入到存储器子系统110。主机系统120可经由物理主机接口耦合到存储器子系统110。如本文中所使用，“耦合到”通常是指组件之间的连接，其可为间接通信连接或直接通信连接(例如，无中间组件)(无论是有线还是无线)，包含例如电连接、光学连接、磁性连接等。物理主机接口的实例包含(但不限于)串行高级技术附件(SATA)接口、外围组件互连高速(PCIe)接口、通用串行总线(USB)接口、光纤通道、串行附接SCSI(SAS)等。物理主机接口可用于在主机系统120与存储器子系统110之间传输数据。当存储器子系统110通过PCIe接口与主机系统120耦合时，主机系统120可进一步利用NVM高速(NVMe)接口来存取存储器组件112A到112N。物理主机接口可提供用于在存储器子系统110与主机系统120之间传递控制、地址、数据及其它信号的接口。
存储器组件112A到112N可包含不同类型的非易失性存储器组件及/或易失性存储器组件的任何组合。非易失性存储器组件的实例包含与非(NAND)型快闪存储器。存储器组件112A到112N中的每一者可包含一或多个存储器单元阵列，例如单级单元(SLC)或多级单元(MLC)(例如，三级单元(TLC)或四级单元(QLC))。在一些实施例中，特定存储器组件可包含存储器单元的SLC部分及MLC部分两者。所述存储器单元中的每一者可存储由主机系统120使用的一或多个数据位(例如，数据块)。尽管描述例如NAND型快闪存储器等非易失性存储器组件，但是存储器组件112A到112N可基于任何其它类型的存储器，例如易失性存储器。在一些实施例中，存储器组件112A到112N可为(但不限于)随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、相变存储器(PCM)、磁随机存取存储器(MRAM)、或非(NOR)快闪存储器、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)及交叉点非易失性存储器单元阵列。交叉点非易失性存储器阵列可结合可堆叠交叉网格数据存取阵列而基于体电阻的变化执行位存储。另外，与许多快闪存储器相比，交叉点非易失性存储器可执行就地写入操作，其中可对非易失性存储器单元进行编程而无需事先擦除非易失性存储器单元。此外，存储器组件112A到112N的存储器单元可分组为可指用于存储数据的存储器组件的单元的存储器页面或数据块。
存储器系统控制器115(下文中被称为“控制器”)可与存储器组件112A到112N进行通信以执行操作，例如在存储器组件112A到112N处读取数据、写入数据或擦除数据以及其它此类操作。控制器115可包含例如一或多个集成电路及/或离散组件、缓冲存储器或其组合等硬件。控制器115可为微控制器、专用逻辑电路(例如，现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)或其它合适的处理器。控制器115可包含经配置以执行存储在本地存储器119中的指令的处理器(例如，处理装置)117。在所说明的实例中，控制器115的本地存储器119包含经配置以存储用于执行控制存储器子系统110的操作(包含处置存储器子系统110与主机系统120之间的通信)的各种过程、操作、逻辑流程及例行程序的指令的嵌入式存储器。在一些实施例中，本地存储器119可包含存储存储器指标、所提取数据等的存储寄存器。本地存储器119还可包含用于存储微码的只读存储器(ROM)。虽然实例存储器子系统110在图1中已被说明为包含控制器115，但是在本发明的另一实施例中，存储器子系统110可不包含控制器115，而是可依赖于外部控制(例如，由外部主机提供，或者由与存储器子系统分离的处理器或控制器提供)。
通常，控制器115可从主机系统120接收命令或操作且可将命令或操作转换成指令或适当命令以实现对存储器组件112A到112N的所要存取。控制器115可负责其它操作，例如损耗均衡操作、垃圾收集操作、错误检测及错误校正码(ECC)操作、加密操作、高速缓冲存储操作及与存储器组件112A到112N相关联的逻辑块地址与物理块地址之间的地址转换。控制器115可进一步包含主机接口电路以经由物理主机接口与主机系统120进行通信。主机接口电路可将从主机系统接收的命令转换成命令指令以存取存储器组件112A到112N，并且将与存储器组件112A到112N相关联的响应转换成用于主机系统120的信息。
存储器子系统110还可包含未说明的额外电路或组件。在一些实施例中，存储器子系统110可包含可从控制器115接收地址且对地址进行解码以存取存储器组件112A到112N的高速缓冲存储器或缓冲器(例如，DRAM)及地址电路(例如，行解码器及列解码器)。
存储器子系统110包含选择性重定位组件113，选择性重定位组件113可用于基于可靠性统计分布将数据块的子组的数据重定位到另一数据块。在一些实施例中，控制器115包含选择性重定位组件113的至少一部分。例如，控制器115可包含处理器117(处理装置)，处理器117经配置以执行存储在本地存储器119中的指令以执行本文中所描述的操作。在一些实施例中，选择性重定位组件113是主机系统110、应用程序或操作系统的部分。
选择性重定位组件113可对存储器组件的数据块执行数据完整性检查以获得数据块中的一组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计。选择性重定位组件113可基于所述组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计确定分布统计。选择性重定位组件113可进一步基于分布统计识别要重定位到存储器组件的另一数据块的数据块的子组。选择性重定位组件113可将存储在数据块的子组处的数据重定位到另一数据块。下文描述关于选择性重定位组件113的操作的进一步细节。
图2是根据本发明的一些实施例的用于基于分布统计将存储在数据块的子组处的数据重定位到另一数据块的实例方法200的流程图。方法200可由处理逻辑来执行，所述处理逻辑可包含硬件(例如，处理装置、电路、专用逻辑、可编程逻辑、微码、装置硬件、集成电路等)、软件(例如，在处理装置上运行或执行的指令)或其组合。在一些实施例中，方法200由图1的选择性重定位组件113来执行。
在框210处，对存储器组件的数据块执行数据完整性检查以获得数据块中的一组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计。数据完整性检查可验证存储在数据块处的数据不包含任何错误。在实施例中，数据完整性检查可包含从数据块中的所述组取样存储器单元读取数据。在从所述组取样存储器单元读取数据后，可对所读取数据执行错误校正操作。在一些实施方案中，错误校正操作可为错误校正码(ECC)操作或检测及校正错误的另一类型的错误检测及校正操作。在错误校正操作期间，可确定从所述组取样存储器单元读取的数据的一或多个可靠性统计，例如RBER。在实施例中，数据块中的所述组取样存储器单元可为数据块中的一或多个存储器单元、数据块中的字线、数据块中的字线群组或其任何组合。例如，所述组取样存储器单元可为数据块中的三个字线的群组。
在框220处，基于来自所述组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计确定分布统计。分布统计可指示数据块中的存储器单元上的读取干扰应力的均匀性或非均匀性。例如，具有更窄分布统计范围(例如更小标准偏差)的一组取样存储器单元可指示均匀读取干扰应力。在另一实例中，具有更广分布统计范围的一组取样存储器单元可指示非均匀读取干扰应力。分布统计的实例可包含最大值–最小值增量、最大值–平均值增量、标准偏差、偏度或任何其它相关分布统计。
在实施例中，最大值–最小值增量分布统计可对应于所述组取样存储器单元的最高值(例如，最大值)可靠性统计与所述组取样存储器单元的最低值(例如，最小值)可靠性统计之间的差。最大值–平均值增量分布统计可对应于所述组取样存储器单元的最高值可靠性统计与所述组取样存储器单元的可靠性统计的和的平均值之间的差。标准偏差可对应于所述组取样存储器单元的可靠性统计的变动的量度。偏度可对应于所述组取样存储器单元的可靠性统计的分布的非对称性的量度。
在框230处，基于框220处确定的分布统计识别要重定位到存储器组件的另一数据块的数据块的子组。如先前所论述，分布统计可指示数据块中的读取干扰应力的分布。在实施例中，分布统计可指示数据块上的读取干扰应力的非均匀分布，其中读取干扰应力集中在数据块的特定区域中的存储器单元上。例如，高偏度因子、大标准偏差、大最大值–最小值增量、大z分数及/或大最大值–平均值增量可指示数据块上的读取干扰应力的非均匀分布。而且，一些相对度量可用于指示所述块中的存储器单元的子组的RBER分布的高差异。如果分布统计指示非均匀读取干扰应力，那么要重定位的数据块的经识别子组可对应于读取干扰应力所集中的数据块的特定区域。例如，要重定位的经识别子组可对应于读取干扰应力所集中的数据块中的存储器单元、字线或字线群组。
在实施例中，分布统计可指示数据块上的读取干扰应力的均匀分布，其中读取干扰应力更均匀地贯穿数据块的存储器单元分布。例如，低偏度因子、低标准偏差、小最大值–最小值增量、小z分数及/或小最大值–平均值增量可指示数据块上的读取干扰应力的均匀分布。由于读取干扰应力的均匀分布指示数据块的较大部分受读取干扰应力影响，因此与读取干扰分布非均匀的情况相比，如果分布统计指示均匀读取干扰应力，那么要重定位的数据块的经识别子组可对应于数据块的较大部分。例如，要重定位的经识别子组可对应于数据块中的多个存储器单元、字线或字线群组。在实施例中，可响应于确定分布统计满足分布统计阈值准则来识别要重定位的数据块的子组，如下文将更详细论述。
在框240处，将存储在框230处识别的数据块的子组处的数据重定位到另一数据块。存储在数据块的子组处的数据可从数据块的子组中的存储器单元读取且写入到另一数据块。在实施例中，一旦数据已经写入到另一数据块，随即擦除存储在初始数据块的子组处的数据且数据块的子组可用于用新数据来编程。在实施例中，将存储在数据块的子组处的数据重定位到另一数据块，而无需重定位存储在数据块中尚未识别的其余部分处的其它数据。在实施例中，可将存储在数据块的子组处的数据重定位到同一存储器组件的另一数据块。在一些实施例中，可将存储在数据块的子组处的数据重定位到存储器子系统的不同存储器组件处的另一数据块。
图3是根据本发明的一些实施例的用于基于读取操作的次数满足读取阈值准则执行数据完整性检查的实例方法300的流程图。方法300可由处理逻辑来执行，所述处理逻辑可包含硬件(例如，处理装置、电路、专用逻辑、可编程逻辑、微码、装置硬件、集成电路等)、软件(例如，在处理装置上运行或执行的指令)或其组合。在一些实施例中，方法300由图1的选择性重定位组件113来执行。
在框310处，确定对存储器组件的数据块执行的读取操作的次数满足读取阈值准则。读取干扰应力对数据块的存储器单元的影响随着对数据块执行的读取操作的次数增加而增加。因此，监测对存储器组件的数据块中的存储器单元执行的读取操作的次数以确定对数据块的存储器单元执行的读取操作的次数是否满足读取阈值准则。读取阈值准则可对应于在读取干扰应力可开始影响存储在数据块的存储器单元处的数据之前可对数据块的存储器单元执行的读取操作的次数。
在框320处，在确定对数据块执行的读取操作的次数满足读取阈值准则时，对数据块执行数据完整性检查以获得数据块中的一组取样存储器单元的可靠性统计。在实施例中，数据完整性检查可包含执行错误校正操作，如先前所论述。在数据完整性检查期间，可生成数据块中的一组取样存储器单元的可靠性统计。在实施例中，所述组取样存储器单元可对应于数据块中的一或多个存储器单元、字线或字线群组。在实施例中，可靠性统计可对应于存储在所述组取样存储器单元处的数据的RBER。
在框330处，基于所述组取样存储器单元的可靠性统计生成分布统计。分布统计可指示数据块上的读取干扰应力的分布，如先前所论述。在框340处，基于分布统计满足分布统计阈值准则确定将数据块的子组重定位到另一数据块。在实施例中，满足阈值准则的分布统计可指示影响数据块的特定子组的读取干扰应力的非均匀分布。例如，与数据块的字线的RBER相关联的标准偏差可满足阈值准则且指示字线已受非均匀读取干扰应力影响。因此，可基于字线的标准偏差满足阈值准则而确定重定位字线。在实施例中，与读取干扰应力的非均匀分布相比，满足阈值准则的分布统计可指示影响数据块的较大子组的读取干扰应力的均匀分布。例如，与字线群组或多个字线群组的RBER相关联的最大值–平均值增量可满足阈值准则且指示字线群组或多个字线群组已受均匀读取干扰应力影响。因此，可基于字线群组或多个字线群组的最大值–平均值增量满足阈值准则而确定重定位字线群组或多个字线群组。
在框350处，将存储在数据块的子组处的数据存储在另一数据块处。在实施例中，另一数据块可经定位在与初始数据块相同的存储器组件中。在实施例中，另一数据块可经定位在存储器子系统的另一存储器组件中。在实施例中，在将数据存储在另一数据块处后，可擦除存储在初始数据块处的数据。在一些实施例中，可识别已最小地受读取干扰应力影响的数据块的第二子组。例如，如果读取干扰应力的分布非均匀且读取干扰应力集中在数据块的一个字线群组上，而数据块的另一字线群组最小地受读取干扰应力影响，那么可识别最小地受读取干扰应力影响的另一字线群组。因此，可确定不存储最小地受另一数据块处的读取干扰应力影响的另一字线群组处存储的数据。
图4A说明根据本发明的实施例分析数据块的一组取样存储器单元400中的每一者的可靠性统计。所述组取样存储器单元400可包含存储器单元402、404、406。在实施例中，存储器单元402、404、406可对应于数据块中的一或多个存储器单元、数据块中的字线或数据块中的字线群组。存储器单元402、404、406中的每一者可具有在数据完整性检查期间获得的对应可靠性统计(例如，RBER)，如先前所论述。在本插图中，存储器单元402具有对应RBER250，存储器单元404具有对应RBER 75且存储器单元406具有对应RBER 120。
在实施例中，比较来自所述组取样存储器单元400的最大RBER 408与最大RBER阈值准则410以确定是否要将数据块或数据块的子组重定位到另一数据块。如果来自所述组取样存储器单元400的最大RBER 408满足最大RBER阈值准则410，那么将数据块或数据块的子组重定位到另一数据块。在本插图中，最大RBER 408是250且最大RBER阈值准则410是200。因此，最大RBER 408满足最大RBER阈值准则410且数据块或数据块的子组要重定位到另一数据块。在确定要重定位的数据块或数据块的子组之后，可使用分布统计来识别要重定位的数据块的一或多个子组。
图4B是说明根据本发明的实施例的数据块的一组取样单元的RBER分布的实例的曲线图420。第一分布422是均匀RBER分布。第二分布424是第一类型的非均匀RBER分布且第三分布426是第二类型的非均匀RBER分布。第一分布422具有紧密分布且所述块的单元、页面或字线的RBER值低于RBER阈值428(阈值准则)。由于其均匀性且小于RBER阈值428，因此所述块将不被折叠。
第二分布424是具有小于RBER阈值428的第一部分及与第一部分分离且非均匀的第二部分的非均匀分布。第二部分是超过RBER阈值428的第二分布424的第一部分的尾部且包含引起较小分布与第一部分的较大分布分离的离群值。第二分布424的第二部分也大于RBER阈值428。由于其非均匀性且具有大于RBER阈值428的第二部分，因此所述块中的一些块可被折叠。特定来说，根据用于分布的粒度，超过RBER阈值428的第二部分的基础单元、页面或字线可被折叠，而不超过RBER阈值428的基础单元、页面或字线不被折叠，从而导致所述块的部分折叠。
第三分布426是具有小于RBER阈值428的第一部分及大于RBER阈值428的第二部分的非均匀分布。由于其非均匀性且具有大于RBER阈值428的第二部分，因此所述块中的一些块可被折叠。特定来说，根据用于分布的粒度，超过RBER阈值428的第二部分的基础单元、页面或字线可被折叠，而不超过RBER阈值428的基础单元、页面或字线不被折叠，从而导致所述块的部分折叠。
如上文所描述，第二分布424及第三分布426包含所述块中导致非均匀RBER分布430的部分。使用RBER分布，处理装置可识别对应于非均匀RBER分布430的基础单元/页面/字线且可将基础单元/页面/字线折叠。在一些情况下，具有超过RBER阈值428的RBER值的所有基础单元/页面/字线可被折叠。在其它情况下，具有不超过RBER阈值428的RBER值的额外基础单元/页面/字线也可被折叠，例如下文关于图4C所说明及描述。
图4C是说明根据本发明的实施例的数据块的一组取样单元的RBER分布的实例的曲线图450。第四分布452是第三类型的非均匀RBER分布且第五分布454是第四类型的非均匀RBER分布。第四分布452是具有第一部分及与第一部分分离且非均匀的第二部分的非均匀分布。第二部分是第四分布452的第一部分的尾部且包含引起较小分布与第一部分的较大分布分离的离群值。然而，第四分布452的第二部分不超过RBER阈值428。即使第二部分不超过RBER阈值428，第四分布452仍可被识别为非均匀且所述块的部分可被折叠。例如，根据用于分布的粒度，具有较小分离分布的第二部分的基础单元、页面或字线可被折叠，而对应于第一部分的基础单元、页面或字线不被折叠，从而导致所述块的部分折叠。在另一实施方案中，当分布中存在非均匀性时，可使用RBER阈值428的范围或百分比来识别要折叠的单元/页面/字线。例如，当分布中存在非均匀性(如第四分布452中所说明)时，具有在RBER阈值的10％内的RBER的单元/页面/字线可被折叠。
第五分布454具有紧密分布且所述块的单元、页面或字线的RBER值低于RBER阈值428。然而，考虑到第五分布454非常接近RBER阈值428，所述块或所述块的部分仍可在所述块超过RBER阈值428之前被折叠。由于其均匀性且小于RBER阈值426，所述块将不被折叠。在另一实施方案中，当整个分布或分布的显著部分接近RBER阈值428时，可使用RBER阈值428的范围或百分比来识别要折叠的单元/页面/字线。举例来说，当整个分布或分布的显著部分在RBER阈值428的百分比或范围内(如第五分布452中所说明)时，具有在RBER阈值的10％内的RBER的单元/页面/字线可被折叠。
如上文所描述，第四分布452及第五分布454包含所述块中导致非均匀RBER分布460的部分。使用RBER分布，处理装置可识别对应于非均匀RBER分布460的基础单元/页面/字线且可将基础单元/页面/字线折叠。在其它情况下，整个块可被折叠。在这些特定实例中，大多数或所有基础单元/页面/字线具有不一定超过RBER阈值428的RBER值且仍被折叠。
在实施例中，在确定存储器单元402的分布统计超过一或多个分布统计阈值(例如，增量阈值及/或偏差阈值)后，对应于存储器单元402的数据块的子组可被识别为要重定位到另一数据块。例如，如果存储器单元402对应于数据块中的字线群组，那么字线群组可被识别为要重定位到另一数据块。
图5A是根据本发明的实施例的识别要重定位到另一数据块的数据块500的字线的插图。数据块500可由字线512、514、516、518的行及位线504、506、508、510的列组成。在位线(例如，位线504、506、508、510)与字线(例如，字线512、514、516、518)之间的相交点处是用于存储从主机系统接收的用户数据的存储器单元(例如，520、522、524、526)。存储器单元520、522、524、526中的每一者可包含用于存储从主机系统接收的用户数据的一或多个页面。
在本插图中，字线514已基于经确定分布统计被识别为要重定位到另一数据块，如先前在图4A及4B处所描述。例如，字线514的最大值–平均值增量及/或标准偏差可满足对应分布统计阈值准则。由于字线514被识别为要重定位到另一数据块，因此将存储在定位在字线514上的单元520、522、524、526处的数据重定位到另一数据块。
图5B是根据本发明的一些实施例的将存储在数据块550的经识别字线处的数据重定位到另一数据块的插图。在识别要重定位的数据块550的子组(例如，图5A的字线514)后，可从单元520、522、524、526读取存储在单元520、522、524、526中的数据528且将数据528传输到数据块530(例如，另一数据块)以供存储。在实施例中，数据块530可经定位在与数据块550相同的存储器组件中。在实施例中，数据块530可经定位在存储器子系统的不同存储器组件中。在一些实施例中，数据块530可经定位在另一存储器子系统的存储器组件中。在实施例中，在将数据528重定位到数据块530后，可从单元520、522、524、526擦除数据528。接着可使单元520、522、524、526用于存储从主机系统接收的新用户数据。
图6是根据本发明的实施例的识别要重定位到另一数据块的数据块600的字线群组的插图。数据块600可由字线的行及位线604、606、608、610的列组成。字线的行可划分为各自包含数据块600的三个字线的群组612、614、616。尽管本插图具有各自包含数据块600的三个字线的群组612、614、616，但是在实施例中，可将数据块划分为各自可包含任何数目个字线的任何数目个群组。群组614包含存储一或多个用户数据位的存储器单元618。在本插图中，群组614已基于分布统计被识别为要重定位到另一数据块，如先前所论述。因此，可将存储在群组614的存储器单元618处的数据重定位到另一数据块。在实施例中，在将存储在群组614的存储器单元618处的数据重定位到另一数据块后，可擦除存储在群组614的存储器单元618处的数据且可将从主机系统接收的新数据存储在存储器单元618处。
图7说明计算机系统700的实例机器，在计算机系统700内可执行用于致使所述机器执行本文中所论述的任何一或多种方法的指令集。在一些实施例中，计算机系统700可对应于主机系统(例如，图1的主机系统120)，所述主机系统包含、经耦合到或利用存储器子系统(例如，图1的存储器子系统110)或可用于执行控制器的操作(例如，以执行操作系统从而执行对应于图1的选择性重定位组件113的操作)。在替代实施例中，所述机器可经连接(例如，经联网)到LAN、内联网、外联网及/或互联网中的其它机器。所述机器可在客户端-服务器网络环境中以服务器或客户端机器的身份操作，在对等(或分布式)网络环境中作为对等机器操作，或在云计算基础结构或环境中作为服务器或客户端机器操作。
所述机器可为个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、网络设备、服务器、网络路由器、交换机或网桥、或能够执行指令集(按顺序或以其它方式)的任何机器，所述指令指定要由所述机器执行的动作。此外，虽然说明单个机器，但是术语“机器”也应被理解为包含个别地或共同地执行指令集(或多个指令集)以执行本文中所论述的任何一或多种方法的机器的任何集合。
实例计算机系统700包含经由总线730彼此进行通信的处理装置702、主存储器704(例如，只读存储器(ROM)、快闪存储器、动态随机存取存储器(DRAM)，例如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)等)、静态存储器706(例如，快闪存储器、静态随机存取存储器(SRAM)等)及数据存储系统718。
处理装置702表示一或多个通用处理装置，例如微处理器、中央处理单元等。更特别来说，处理装置可为复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、或实施其它指令集的处理器、或实施指令集组合的处理器。处理装置702也可为一或多个专用处理装置，例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等。处理装置702经配置以执行指令726以执行本文中所论述的操作及步骤。计算机系统700可进一步包含网络接口装置708以通过网络720进行通信。
数据存储系统718可包含存储有一或多个指令726集或体现本文中所描述的一或多种方法或功能的软件的机器可读存储介质724(也被称为计算机可读介质)。指令726还可在被计算机系统700执行期间全部或至少部分地驻留在主存储器704及/或处理装置702内，主存储器704及处理装置702也构成机器可读存储介质。机器可读存储介质724、数据存储系统718及/或主存储器704可对应于图1的存储器子系统110。
在一个实施例中，指令726包含用于实施对应于选择性重定位组件(例如，图1的选择性重定位组件113)的功能的指令。虽然机器可读存储介质724在实例实施例中被展示为单个介质，但是术语“机器可读存储介质”应被视为包含存储一或多个指令集的单个介质或多个介质。术语“机器可读存储介质”也应被视为包含能够存储或编码指令集以供机器执行且致使机器执行本发明的任何一或多种方法的任何介质。因此，术语“机器可读存储介质”应被视为包含(但不限于)固态存储器、光学介质及磁性介质。
已根据对计算机存储器内的数据位的操作的算法及符号表示呈现前文详细描述的一些部分。这些算法描述及表示是数据处理领域的技术人员用于最有效地向所属领域的其他技术人员传达其工作实质的方式。在此且通常，算法被认为是导致所要结果的自洽操作序列。所述操作是需要对物理量进行物理操纵的操作。通常，尽管并非必需，但是这些量采取能够存储、组合、比较及以其它方式操纵的电信号或磁性信号的形式。主要出于通用原因，已证明有时将这些信号称为位、值、要素、符号、字符、项、数字等是方便的。
然而，应牢记，所有这些及类似术语都与适当物理量相关联且仅仅是应用于这些量的方便的标签。本发明可涉及计算机系统或类似电子计算装置的动作及过程，所述计算机系统或类似电子计算装置将表示为计算机系统的寄存器及存储器内的物理(电子)量的数据操纵及变换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它此类信息存储系统内的物理量的其它数据。
本发明还涉及一种用于执行本文中的操作的设备。这个设备可特别地经构建用于预期目的，或其可包含通用计算机，所述计算机由存储在所述计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置。此计算机程序可经存储在计算机可读存储介质中，例如(但不限于)任何类型的磁盘，包含软盘、光盘、CD-ROM及磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或适于存储电子指令的任何类型的介质，每一者都经耦合到计算机系统总线。
本文中所呈现的算法及显示并非与任何特定计算机或其它设备固有地相关。各种通用系统可与根据本文中的教示的程序一起使用，或可证明构建更专业的设备来执行所述方法是方便的。多种这些系统的结构将如下文描述中所阐述般出现。另外，未参考任何特定编程语言描述本发明。将明白，可使用多种编程语言来实施如本文中所描述的本发明的教示。
本发明可作为计算机程序产品或软件提供，其可包含存储有可用于对计算机系统(或其它电子装置)进行编程以执行根据本发明的过程的指令的机器可读介质。机器可读介质包含用于呈机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任何机构。在一些实施例中，机器可读(例如，计算机可读)介质包含机器(例如，计算机)可读存储介质，例如只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、磁盘存储介质、光学存储介质、快闪存储器组件等。
在前述说明书中，本发明的实施例已参考本发明的特定实例实施例进行描述。将显而易见的是，在不脱离如所附权利要求书中所阐述的本发明的实施例的更广泛精神及范围的情况下，可对本发明的实施例进行各种修改。因此，说明书及附图应被视为具说明性而非限制性意义。

Claims (20)

1.一种系统，其包括：
存储器组件；及
处理装置，其与所述存储器组件可操作地耦合以：
对所述存储器组件的数据块执行数据完整性检查以获得所述数据块中的一组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计；
基于所述组取样存储器单元中的每一者的所述可靠性统计确定分布统计；
基于所述分布统计识别要重定位到所述存储器组件的另一数据块的所述数据块的子组；及
将所述数据块的所述子组的数据重定位到所述另一数据块。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理装置进一步：
确定对所述数据块执行的读取操作的次数是否满足读取阈值准则，其中所述处理装置响应于确定所述读取操作次数满足所述读取阈值准则而对所述数据块执行所述数据完整性检查。
3.根据权利要求1所述的系统，其中为了对所述数据块执行所述数据完整性检查，所述处理装置进一步：
对存储在所述数据块的所述子组处的第二数据执行错误校正操作。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据块中的所述组取样存储器单元中的每一者的所述可靠性统计对应于残余位错误率RBER。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据块中的所述组取样存储器单元包括所述数据块的一或多个存储器单元、字线或字线群组中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的系统，其中为了基于所述分布统计识别要重定位到所述存储器组件的所述另一数据块的所述数据块的所述子组，所述处理装置进一步：
确定存储在所述数据块的所述子组处的所述数据的所述分布统计是否满足分布统计阈值准则。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述存储器组件包括NAND快闪存储器单元。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述分布统计指示所述数据块中的读取干扰应力的均匀性。
9.一种方法，其包括：
确定对存储器组件的数据块执行的读取操作的次数是否满足读取阈值准则；
响应于确定对所述存储器组件的所述数据块执行的所述读取操作次数满足所述读取阈值准则，对所述数据块执行数据完整性检查以获得所述数据块中的一组取样存储器单元的可靠性统计；
基于所述组取样存储器单元的所述可靠性统计生成分布统计；
由处理装置基于所述分布统计满足分布统计阈值准则，确定所述数据块的子组要重定位到另一数据块；及
将存储在所述数据块的所述子组处的数据存储在所述另一数据块处。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述分布统计指示所述数据块中的读取干扰应力的均匀性。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述数据块中的所述组取样存储器单元包括所述数据块的一或多个存储器单元、字线或字线群组中的至少一者。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述数据块中的所述组取样存储器单元中的每一者的所述可靠性统计对应于残余位错误率RBER。
13.根据权利要求12所述的方法，其中将存储在所述数据块的所述子组处的所述数据存储在所述另一数据块处进一步包括：
识别存储在所述数据块的第二子组处的第二数据；及
确定不将所述第二数据存储在所述另一数据块处。
14.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：
在将所述数据存储在所述另一数据块处后，擦除存储在所述数据块的所述子组处的所述数据。
15.一种包括指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令在由处理装置执行时致使所述处理装置：
对存储器组件的数据块执行数据完整性检查以获得所述数据块中的一组取样存储器单元中的每一者的可靠性统计；
基于所述组取样存储器单元中的每一者的所述可靠性统计确定分布统计；
基于所述分布统计识别要重定位到所述存储器组件的另一数据块的所述数据块的子组；及
将所述数据块的所述子组的数据重定位到所述另一数据块。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述处理装置进一步：
确定对所述数据块执行的读取操作的次数是否满足读取阈值准则，其中所述处理装置响应于确定所述读取操作次数满足所述读取阈值准则而对所述数据块执行所述数据完整性检查。
17.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中为了对所述数据块执行所述数据完整性检查，所述处理装置进一步：
对存储在所述数据块的所述子组处的第二数据执行错误校正操作。
18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述数据块中的所述组取样存储器单元中的每一者的所述可靠性统计对应于残余位错误率RBER。
19.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述数据块中的所述组取样存储器单元包括所述数据块的一或多个存储器单元、字线或字线群组中的至少一者。
20.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中基于所述组取样存储器单元的所述可靠性统计的所述分布统计包括以下中的至少一者：最大值–最小值增量、最大值–平均值增量、标准偏差或偏度。
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