CN117912520A - 储存装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及储存装置。一种储存装置包括存储器装置和控制器。存储器装置包括由多个存储器单元配置的存储器区域。控制器被配置为基于对存储器区域的操作的结果来针对存储器区域设置至少一个禁止阈值电压分布。
Description
技术领域
各种实施方式涉及包括存储器装置的储存装置。
背景技术
储存装置可以被配置为响应于来自外部装置的写入请求而在其中存储从外部装置提供的数据。此外,储存装置可以被配置为响应于来自外部装置的读取请求而向外部装置提供所存储的数据。外部装置是能够处理数据的电子装置,并且可以包括计算机、数码相机、移动电话等。储存装置可以安装在外部装置中或者可以被制造为能够连接到外部装置以及从外部装置拆卸。储存装置可以包括被配置为在其中存储数据的存储器装置。
随着存储器装置持续操作,存储器装置内的存储器单元可能越来越劣化。由于严重劣化而不能被利用的存储器区域可以作为坏存储器区域来管理。随着坏存储器区域数量的增加,存储器装置的存储容量减小,因此无法执行优化操作。
发明内容
在实施方式中,一种储存装置可以包括存储器装置和控制器。存储器装置可以包括由多个存储器单元配置的存储器区域。控制器可以被配置为基于对存储器区域的操作的结果来针对存储器区域设置至少一个禁止阈值电压分布。
在实施方式中,一种储存装置可以包括存储器装置和控制器。存储器装置可以包括存储器区域。控制器可以被配置为基于从存储器区域读取的数据的失败数量来针对存储器区域设置至少一个禁止阈值电压分布。
在实施方式中,一种储存装置可以包括存储器装置和控制器。存储器装置可以包括由存储器单元配置的存储器区域。控制器可以被配置为针对存储器区域设置分别映射到存储器单元的多个阈值电压分布的多个数据图案当中的禁止数据图案,被配置为允许不包括禁止数据图案的数据被存储在存储器区域中并且被配置为防止包括禁止数据图案的数据被存储在存储器区域中。
附图说明
图1是例示根据实施方式的示例性储存装置的框图。
图2是示例性例示根据实施方式的存储器装置的框图。
图3是例示根据实施方式的存储块的电路图。
图4是例示根据实施方式的存储器单元的第一阈值电压分布至第八阈值电压分布的图。
图5是例示根据实施方式的在读取操作期间确定的并且与第一阈值电压分布至第八阈值电压分布中的每一个相对应的失败数量的图。
图6是例示根据实施方式的控制器基于图5所示的与第一阈值电压分布至第八阈值电压分布中的每一个相对应的失败数量来设置禁止阈值电压分布的方案的图。
图7是例示根据实施方式的控制器将写入数据存储在易损存储器区域和正常存储器区域中的方案的图。
图8是例示根据实施方式的控制器的操作的流程图。
图9是例示根据实施方式的控制器基于与每个阈值电压分布相对应的失败数量来确定至少一个禁止阈值电压分布的操作的流程图。
图10是例示根据实施方式的控制器基于与从存储器区域读取的数据相对应的失败数量确定针对存储器区域要设置多少个禁止阈值电压分布的操作的流程图。
图11是例示根据实施方式的控制器确定要在其中存储数据的存储器区域的操作的流程图。
图12是例示根据实施方式的控制器访问存储器装置的操作的流程图。
图13是例示根据实施方式的存储器装置的编程操作的图。
图14是例示当对存储器区域的编程操作失败时根据实施方式的控制器设置禁止阈值电压分布的方案的图。
图15是例示根据实施方式的控制器的操作的流程图。
图16是例示根据实施方式的存储器装置的擦除操作的图。
图17是例示当对存储块的擦除操作失败时根据实施方式的控制器设置禁止阈值电压分布的方案的图。
图18是例示根据实施方式的控制器的操作的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。然而,本公开可以以不同的形式来实施并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式使得本公开将是透彻和完整的,并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。
附图并非必须按比例绘制,并且在一些情况下,为了清楚地例示实施方式的特征,可能已经夸大了比例。本文所使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的,而非旨在限制本公开。
如本文所使用的,术语“和/或”包括相关联列出的项中的至少一项。应当理解,当元件被称为“连接到”或“联接到”另一元件时,它可以直接在另一元件上、直接连接到或直接联接到另一元件,或者可以存在一个或更多个居间元件。如本文所使用的,除非上下文另有清楚指示,否则单数形式旨在包括复数形式,反之亦然。还将理解的是,术语“包含”、“包含于”、“包括”和“包括于”当在本说明书中使用时,指定所提及的元件的存在,并且不排除存在或添加一个或更多个其它元件。
在下文中,下面将参照附图描述本公开的示例性实施方式。
根据实施方式,可以提供了能够减少存储器装置的存储容量损失的储存装置。
图1是例示根据实施方式的示例性储存装置100的框图。
储存装置100可以被配置为响应于来自外部装置的写入请求而存储从外部装置提供的数据。此外,储存装置100可以被配置为响应于来自外部装置的读取请求而向外部装置提供所存储的数据。
储存装置100可以包括个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡、紧凑型闪存(CF)卡、智能媒体卡、记忆棒、各种多媒体卡(例如,MMC、eMMC、RS-MMC和微型MMC)、安全数字(SD)卡(例如,SD、迷你SD和微型SD)、通用闪存(UFS)或固态驱动器(SSD)。
储存装置100可以包括存储器装置110和控制器120。
存储器装置110可以在控制器120的控制下操作。存储器装置110的示例性操作可以包括读取操作、写入操作(即,编程操作)、擦除操作等。
存储器装置110可以包括多个存储块MB1至MBk。存储块MB1至MBk中的每一个可以包括多个存储器区域MR。可以通过不同的字线访问存储器区域MR。每个存储器区域MR可以包括联接到对应字线的多个存储器单元。
储存装置100可以由诸如NAND闪存、3维(3D)NAND闪存、NOR闪存、电阻随机存取存储器(RRAM)、相变RAM(PRAM)、磁阻式RAM(MRAM)、铁电式RAM(FRAM)、自旋转移力矩RAM(STT-RAM)等的各种类型的存储器装置来实现。
控制器120可以控制储存装置100的整体操作。控制器120可以响应于来自外部装置(未示出)的请求而控制储存装置100。例如,控制器120可以响应于来自外部装置的写入请求而将数据写入到存储器装置110中,并且可以响应于来自外部装置的读取请求而从存储器装置110读取数据。
为了执行内部需要的管理操作,控制器120可以独立于外部装置(即,即使没有来自外部装置的请求)控制存储器装置110。例如,管理操作可以包括磨损均衡操作、垃圾收集操作、擦除操作和读取回收操作中的一种或更多种。管理操作可以包括将数据写入到存储器装置110中和从存储器装置110读取数据的操作。在实施方式中,可以响应于来自外部装置的请求而执行管理操作。
即使当存储器区域WMR由于存储器区域WMR的过度使用而劣化时,控制器120也可能不会立即禁止存储器区域WMR的使用,而是限制性地使用存储器区域WMR,这可以最小化或延迟存储器装置110的存储容量的损失。具体地,控制器120可以根据对存储器区域WMR的操作的结果来针对存储器区域WMR设置至少一个禁止阈值电压分布。禁止阈值电压分布可以是在将数据存储在存储器单元中时防止存储器区域WMR内的存储器单元形成的阈值电压分布。
例如,当通过对存储器区域WMR的读取操作所读取的数据包括失败位并且失败位的数量超过参考数量时,控制器120可以针对存储器区域WMR将存储器区域WMR内的存储器单元的阈值电压分布当中与最高失败数量相对应的阈值电压分布设置为禁止阈值电压分布。例如,当对存储器区域WMR的编程操作失败时,控制器120可以在存储器区域WMR内的存储器单元的阈值电压分布当中按照从最高阈值电压分布到最低阈值电压分布的降序,针对存储器区域WMR设置至少一个禁止阈值电压分布。例如,当对存储器区域WMR的擦除操作失败时,控制器120可以在存储器区域WMR内的存储器单元的阈值电压分布当中按照从最低阈值电压分布到最高阈值电压分布的升序针对存储器区域WMR设置至少一个禁止阈值电压分布。
在实施方式中,控制器120可以根据对存储器区域WMR的操作的结果来确定失败数量。基于正在执行哪个操作以及其中计算出的失败数量,控制器120可以确定针对存储器区域WMR一次要设置多少个禁止阈值电压分布。例如,读取操作期间的失败数量可以是通过对从存储器区域WMR读取的数据的纠错操作而被纠错的失败位的数量。例如,编程操作期间的失败数量可以是存储器区域WMR内的应该(supposed)具有高于所选择的编程验证电压的阈值电压的存储器单元当中具有低于所选择的编程验证电压的阈值电压的存储器单元的数量。例如,擦除操作期间的失败数量可以是存储器区域WMR内的存储器单元当中具有高于擦除验证电压的阈值电压的存储器单元的数量。
在针对存储器区域WMR设置至少一个禁止阈值电压分布时,控制器120可以针对存储器区域WMR设置至少一个禁止数据图案。在实施方式中,控制器120可以对允许阈值电压分布和允许数据图案进行重新映射,允许阈值电压分布是除了至少一个禁止阈值电压分布之外的阈值电压分布,并且允许数据图案是除了至少一个禁止数据图案之外的数据图案。
在实施方式中,在针对存储器区域WMR设置禁止阈值电压分布之前,控制器120可以在确定存储器区域WMR的允许阈值电压分布的当前数量低于阈值数量时,确定存储器区域WMR为坏存储器区域。控制器120可以禁止坏存储器区域的使用。
控制器120可以将针对其设置了禁止阈值电压分布的存储器区域WMR作为易损存储器区域来管理。例如,控制器120可以管理包括关于一个或更多个易损存储器区域的信息的易损存储器区域列表WMRL。易损存储器区域列表WMRL可以包括关于每个易损存储器区域的地址以及针对每个易损存储器区域而设置的禁止阈值电压分布和禁止数据图案的信息。通过选择要存储在易损存储器区域WMR中的数据,控制器120可以限制性地使用易损存储器区域WMR。例如,当写入数据不包括禁止数据图案时,控制器120可以将写入数据确定为存储在易损存储器区域WMR中。另一方面,当写入数据包括至少一个禁止数据图案时,控制器120可以将写入数据确定为存储在除了易损存储器区域WMR之外的存储器区域中。
在实施方式中,控制器120可以基于针对存储器区域WMR而设置的至少一个禁止阈值电压分布来调整存储器装置110的设置值。存储器装置110可以根据调整后的设置值对存储器区域WMR执行访问操作。
图2是示例性例示根据实施方式的存储器装置110的框图。
参照图2,存储器装置110可以包括单元区域111、解码器112、输入/输出(I/O)单元113、电压发生器114和控制逻辑115。
单元区域111可以包括多个存储块MB1至MBk。存储块MB1至MBk中的每一个可以是对其执行擦除操作的单位。存储块MB1至MBk中的每一个可以包括可以通过字线WL1至WLn和位线BL1至BLm访问的多个存储器单元。
解码器112可以通过字线WL1至WLn联接到存储块MB1至MBk中的每一个。解码器112可以在控制逻辑115的控制下操作。解码器112可以对从控制器120提供的地址ADD进行解码,并且可以根据解码的结果用从电压发生器114提供的电压来驱动字线WL1至WLn。
I/O单元113可以通过位线BL1至BLm联接到存储块MB1至MBk中的每一个。I/O单元113可以包括分别联接到位线BL1至BLm的读/写电路RW1至RWm。I/O单元113可以在控制逻辑115的控制下操作。I/O单元113可以作为写入驱动器或感测放大器而操作。具体地,I/O单元113可以在写入操作期间作为用于将从控制器120提供的数据DATA存储在单元区域111中的写入驱动器而操作。此外,I/O单元113可以在读取操作期间作为用于从单元区域111读出数据DATA并输出所读出的数据DATA的感测放大器而操作。
电压发生器114可以生成要用于存储器装置110的操作的各种电平的电压。从电压发生器114生成的电压可以通过字线WL1至WLn以及位线BL1至BLm施加到单元区域111内的存储器单元。例如,在编程操作期间生成的编程电压和编程验证电压可以施加至联接到要对其执行编程操作的存储器单元的字线。例如,在读取操作期间生成的读取电压可以施加至联接到要对其执行读取操作的存储器单元的字线。例如,在擦除操作期间生成的擦除电压可以施加至要对其执行擦除操作的存储块内的存储器区域。
控制逻辑115可以在控制器120的控制下控制存储器装置110的整体操作。具体地,基于从控制器120提供的命令CMD和地址ADD,控制逻辑115可以控制存储器装置110的各种操作(包括编程操作、读取操作和擦除操作)。控制逻辑115可以在其中存储在存储器装置110的操作期间参考的各种设置值并且可以在控制器120的控制下调整设置值。
图3是例示根据实施方式的存储块MB1的电路图。图1和图2所示的存储块MB1至MBk中的每一个可以与图3所示的存储块MB1以类似方式配置。
参照图3,存储块MB1可以包括多个串ST11至ST1m和ST21至ST2m。串ST11至ST1m和ST21至ST2m中的每一个可以沿着垂直方向(即,Z轴的方向)延伸。在存储块MB1内,“m”个串可以沿着行方向(即,X轴的方向)布置。尽管图3示例了沿着列方向(即,Y轴的方向)布置的两(2)个串组(每个串组为“m”个串),但是可以沿着列方向布置三(3)个或更多个串组。
串ST11至ST1m和ST21至ST2m可以以相同方式配置。例如,串ST11可以包括在源极线SL与位线BL1之间彼此串联连接的源极选择晶体管SST、存储器单元MC1至MCn、以及漏极选择晶体管DST。源极选择晶体管SST的源极可以联接到源极线SL。漏极选择晶体管DST的漏极可以联接到位线BL1。存储器单元MC1至MCn可以在源极选择晶体管SST和漏极选择晶体管DST之间彼此串联联接。
布置在相同行中的一组串ST11至ST1m或ST21至ST2m内的源极选择晶体管SST的栅极可以联接到相同的源极选择线。例如,布置在第一行中的相应串ST11至ST1m内的源极选择晶体管SST的栅极可以联接到源极选择线SSL1。布置在第二行中的相应串ST21至ST2m内的源极选择晶体管SST的栅极可以联接到源极选择线SSL2。在实施方式中,相应串ST11至ST1m和ST21至ST2m内的源极选择晶体管SST可以共同联接到单条源极选择线。
布置在相同行中的一组串ST11至ST1m或ST21至ST2m内的漏极选择晶体管DST的栅极可以联接到相同的漏极选择线。例如,布置在第一行中的相应串ST11至ST1m内的漏极选择晶体管DST的栅极可以联接到漏极选择线DSL1。布置在第二行中的相应串ST21至ST2m内的漏极选择晶体管DST的栅极可以联接到漏极选择线DSL2。
布置在相同列中的串可以联接到相同的位线。例如,布置在第一列中的串ST11和ST21可以联接到位线BL1。布置在第m列中的串ST1m和ST2m可以联接到位线BLm。
在垂直方向上布置在相同位置的存储器单元的栅极可以联接到相同的字线。例如,在串ST11至ST1m和ST21至ST2m内在垂直方向上与存储器单元MC1布置在相同位置的存储器单元的栅极可以联接到字线WL1。
在存储块MB1内的存储器单元当中,布置在相同行中并且联接到相同字线的存储器单元可以配置单个存储器区域。例如,布置在第一行中并且联接到字线WL1的存储器单元可以配置存储器区域MR11。布置在第二行中并且联接到字线WL1的存储器单元可以配置存储器区域MR12。布置在第一行中并且联接到字线WL2的存储器单元可以配置存储器区域MR21。依据行的数量,每条字线可以联接到多个存储器区域。构成单个存储器区域的存储器单元可以同时被编程。
在实施方式中,存储块MB1可以进一步联接到一条或更多条虚设字线以及字线WL1至WLn,并且还可以包括联接到虚设字线的虚设存储器单元。
图4是例示根据实施方式的存储器单元的第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8的图。横轴(Vth)表示存储器单元的阈值电压,而纵轴(单元数量)表示具有阈值电压的存储器单元的数量。
例如,图4所示的每个存储器单元可以是三级单元(TLC),三级单元(TLC)被配置为在其中存储3位,即,最低有效位(LSB)、中央有效位(CSB)和最高有效位(MSB)。在此情况下,存储器单元可以根据其中所存储的数据形成第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8。例如,形成第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8的存储器单元可以是包括于单个存储器区域中的存储器单元。在写入操作期间,每个存储器单元可以根据其中存储的3位数据而位于第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8中的一个阈值电压分布中。例如,其中存储数据“111”的存储器单元可以位于被映射到数据图案“111”的第一阈值电压分布D1中。也就是说,第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8可以映射到不同的数据图案。每个数据图案可以表示位于被映射到其的对应阈值电压分布中的单个存储器单元中所存储的数据。在实施方式中,当每个存储器单元被配置为存储k位数据时,存储器单元可以形成“2^k”个阈值电压分布。
当每个存储器单元被配置为存储k位数据时,包括存储器单元的单个存储器区域可以在逻辑上包括“k”个子区域(例如,页)。当每个存储器单元是TLC时,包括存储器单元的存储器区域可以在逻辑上包括三(3)个页,即,被配置为在其中存储LSB的LSB页(或最低级页)、被配置为在其中存储CSB的CSB页(或中间级页)、以及被配置为在其中存储MSB的MSB页(或最高级页)。
当读取电压通过对应的字线施加到存储器单元时,存储器单元可以根据其阈值电压而导通或截止。具体地,存储器单元在读取电压高于其阈值电压时可以导通,并且在读取电压低于其阈值电压时可以截止。存储器单元可以根据存储器单元是导通还是截止而引发不同量的电流。在I/O单元113内,联接到存储器单元的读/写电路RW1至RWm中的一个可以感测这样的电流以确定其阈值电压是高于还是低于读取电压。因此,当第一读取电压R1至第七读取电压R7被施加到存储器单元时,第一读取电压R1至第七读取电压R7分别在第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8之间,存储器装置110可以确定存储器单元的阈值电压是高于还是低于第一读取电压R1至第七读取电压R7中的每一个。因此,通过使用第一读取电压R1至第七读取电压R7,存储器装置110可以确定第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8当中的哪个阈值电压分布对应于存储器单元的阈值电压并且可以从存储器单元读取数据。
例如,可以通过第三读取电压R3和第七读取电压R7读取LSB页中存储的LSB数据。也就是说,当存储器单元具有低于第三读取电压R3或高于第七读取电压R7的阈值电压时,可以从存储器单元读取具有值一(1)的LSB数据。当存储器单元具有在第三读取电压R3和第七读取电压R7之间的阈值电压时,可以从存储器单元读取具有值零(0)的LSB数据。类似地,可以通过第二读取电压R2、第四读取电压R4和第六读取电压R6读取CSB页中所存储的CSB数据。可以通过第一读取电压R1和第五读取电压R5来读取MSB页中所存储的MSB数据。
在下文中,将描述图1所示的针对存储器区域WMR设置至少一个禁止阈值电压分布以及限制性地利用存储器区域WMR的方案。
图5是例示根据实施方式的在读取操作期间确定的、与第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8中的每一个相对应的失败数量的图。
参照图5,控制器120可以对从存储器区域WMR读取的数据执行纠错操作以确定读取数据中包含的失败位。失败位可以是通过对读取数据的纠错操作而被纠错的位。控制器120可以确定第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8中的哪个阈值电压分布对应于失败位。也就是说,基于从存储器单元读取的失败位,控制器120可以确定存储器单元的对应阈值电压分布。具体地,当控制器120从读取出失败位的存储器单元读取所有位时,控制器120可以基于读取位的数据图案来确定存储器单元的对应阈值电压分布。例如,当控制器120从读取出失败位的存储器单元读取数据图案“111”的位时,控制器120可以确定该存储器单元对应于第一阈值电压分布D1,并且可以确定失败位对应于第一阈值电压分布D1。
以上述方式,控制器120可以确定每个失败位的对应阈值电压分布。然后,控制器120可以将与第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8中的每一个相对应的失败位的数量计数为与对应阈值电压分布相对应的失败数量。失败位可能主要出现于彼此交叠的阈值电压分布(诸如,图5所示的第四阈值电压分布D4和第五阈值电压分布D5)。
图6是例示根据实施方式的控制器120基于与图5所示的第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8中的每一个相对应的失败数量来设置禁止阈值电压分布的方案的图。
如图6的情况610所示,控制器120可以基于分别与第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8相对应的失败数量,针对存储器区域WMR设置禁止阈值电压分布。例如,失败数量当中的最高失败数量可以对应于第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8当中的第五阈值电压分布D5。在此情况下,控制器120可以将第五阈值电压分布D5设置为禁止阈值电压分布,并且可以控制存储器区域WMR内的存储器单元不形成第五阈值电压分布D5。除了第五阈值电压分布D5之外的其余阈值电压分布(即,第一阈值电压分布D1至第四阈值电压分布D4和第六阈值电压分布D6至第八阈值电压分布D8)可以是针对存储器区域WMR的允许阈值电压分布。控制器120可以控制存储器区域WMR内的存储器单元以仅形成允许阈值电压分布。控制器120可以通过易损存储器区域列表WMRL来管理针对其设置了禁止阈值电压分布的存储器区域WMR。
控制器120可以针对存储器区域WMR设置禁止数据图案,并且可以控制存储器区域WMR内的任何存储器单元不在其中存储禁止数据图案。除了禁止数据图案之外的其余数据图案可以是允许数据图案。例如,控制器120可以将映射到被设置为禁止阈值电压分布的第五阈值电压分布D5的数据图案设置为禁止数据图案。不管禁止阈值电压分布的设置如何,控制器120仍可以保持分别在允许阈值电压分布和允许数据图案之间的映射关系。存储器区域WMR内的存储器单元可以被控制为不在其中存储禁止数据图案,并且因此可以不形成禁止阈值电压分布。
在如图6的情况620所示的实施方式中,在设置禁止阈值电压分布时,控制器120可以将分别在允许阈值电压分布和允许数据图案之间的映射关系改变为与设置禁止阈值电压分布之前的映射关系不同。也就是说,当设置禁止阈值电压分布时,控制器120可以对允许阈值电压分布和允许数据图案进行重新映射。例如,控制器120可以将在设置禁止阈值电压分布之前映射到最高的第八阈值电压分布D8的数据图案设置为禁止数据图案。也就是说,禁止阈值电压分布可以与禁止数据图案没有任何关系。在与情况610不同的情况620中,映射到允许阈值电压分布的允许数据图案可以仍然是格雷码。
在实施方式中,当两(2)个最高失败数量分别对应于第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8当中的相邻的阈值电压分布时,控制器120可以针对存储器区域WMR将相邻的阈值电压分布中的至少一个设置为禁止阈值电压分布。例如,如图5所示,控制器120可以确定与分别与第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8相对应的失败数量当中的两(2)个最高失败数量相对应的第四阈值电压分布D4和第五阈值电压分布D5彼此交叠,并且可以针对存储器区域WMR将第四阈值电压分布D4和第五阈值电压分布D5中的至少一个设置为禁止阈值电压分布。
在实施方式中,控制器120可以一次设置多个禁止阈值电压分布。例如,控制器120可以根据分别与第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8相对应的失败数量的降序来设置预定数量的禁止阈值电压分布。例如,当根据图5所示的分别与第一阈值电压分布D1至第八阈值电压分布D8相对应的失败数量的降序来一次设置三(3)个禁止阈值电压分布时,控制器120可以将第四阈值电压分布D4、第五阈值电压分布D5和第八阈值电压分布D8设置为三(3)个禁止阈值电压分布。控制器120可以将分别映射到禁止阈值电压分布的数据图案设置为禁止数据图案。在实施方式中,控制器120可以将与禁止阈值电压分布没有任何关系的预定数量的数据图案设置为禁止数据图案。
在实施方式中,控制器120可以基于与从存储器区域WMR读取的数据相对应的失败数量(即,读取数据内的失败位的数量)来确定针对存储器区域WMR一次要设置多少个禁止阈值电压分布。例如,随着与从存储器区域WMR读取的数据相对应的失败数量增加,控制器120可以针对存储器区域WMR一次设置更大数量的禁止阈值电压分布。例如,控制器120可以通过将两(2)个或更多个参考数量与对应于从存储器区域WMR所读取的数据的失败数量进行比较,来确定针对存储器区域WMR一次要设置的禁止阈值电压分布的数量。当与从存储器区域WMR读取的数据相对应的失败数量是第一参考数量或更少时,控制器120可以针对存储器区域WMR不设置禁止阈值电压分布。当与从存储器区域WMR读取的数据相对应的失败数量是第二参考数量或更小且大于第一参考数量时,控制器120可以针对存储器区域WMR设置单个禁止阈值电压分布。当与从存储器区域WMR读取的数据相对应的失败数量大于第二参考数量时,控制器120可以针对存储器区域WMR设置两(2)个禁止阈值电压分布。
控制器120还可以在先前已经设置了至少一个禁止阈值电压分布和至少一个禁止数据图案之后,根据上述方案针对易损存储器区域设置另一禁止阈值电压分布和另一禁止数据图案。
在实施方式中,控制器120还可以针对包括存储器区域WMR的存储块(例如,图1所示的存储块MB1)内的每一个存储器区域设置针对存储器区域WMR而设置的至少一个禁止阈值电压分布以及至少一个禁止数据图案。
图7是例示根据实施方式的控制器120将写入数据存储在易损存储器区域和正常存储器区域中的方案的图。
参照图7,控制器120可以选择要存储在易损存储器区域中的写入数据。换句话说,当存在要存储在存储器装置110中的写入数据时,控制器120可以考虑针对易损存储器区域设置的禁止数据图案来确定是否将写入数据存储在易损存储器区域中。
具体地,第一写入数据DT1可以由要存储在相应存储器单元中的数据集ST11至ST1j来配置。数据集ST11至ST1j中的每一个可以由要存储在存储器单元中的LSB、CSB和MSB来配置。通过将数据集ST11至ST1j中的每一个与针对易损存储器区域设置的禁止数据图案进行比较,控制器120可以确定第一写入数据DT1是否包括禁止数据图案。例如,当数据图案“010”是针对易损存储器区域而设置的禁止数据图案时,因为数据集ST1i具有禁止数据图案,所以控制器120可以确定不在易损存储器区域中存储第一写入数据DT1。因此,控制器120可以确定将第一写入数据DT1存储在正常存储器区域(即,除了易损存储器区域之外的另一存储器区域)中。
另一方面,控制器120可以在易损存储器区域中存储不包括针对易损存储器区域设置的任何禁止数据图案的第二写入数据DT2。当第二写入数据DT2存储在易损存储器区域中时,易损存储器区域内的存储器单元可以对应于除了禁止阈值电压分布之外的允许阈值电压分布。
在实施方式中,为了使易损存储器区域的操作性能最大化,控制器120可以调整存储器装置110的设置值。控制器120可以在利用易损存储器区域之前调整存储器装置110的设置值。设置值可以包括各种电压电平和各种参数,各种电压电平在编程操作、读取操作和擦除操作期间被施加到字线WL1至WLn和位线BL1至BLm,并且各种参数用于存储器装置110的操作。控制器120可以向存储器装置110提供单独的设置命令来调整设置值。
控制器120可以通过第一操作命令来控制对存储器装置110内的正常存储器区域的操作。第一操作命令可以指示要根据存储器装置110的基本设置值执行操作。响应于第一操作命令,存储器装置110可以基于基本设置值对正常存储器区域执行访问操作。
控制器120可以通过第二操作命令来控制对存储器装置110内的易损存储器区域的操作。第二操作命令可以指示要根据存储器装置110的调整后的设置值执行操作。第一操作命令和第二操作命令可以彼此区分开。响应于第二操作命令,存储器装置110可以基于调整后的设置值对易损存储器区域执行访问操作。
具体地,在对易损存储器区域的读取操作期间,存储器装置110可以根据调整后的设置值,跳过向易损存储器区域内的存储器单元施加与针对易损存储器区域设置的禁止阈值电压分布相邻的至少一个读取电压的步骤。具体地,在对易损存储器区域的编程操作期间,存储器装置110可以根据调整后的设置值,跳过向易损存储器区域内的存储器单元施加与针对易损存储器区域设置的禁止阈值电压分布相邻的至少一个编程验证电压的步骤。具体地,在对易损存储器区域的编程操作期间,控制器120可以根据调整后的设置值,向易损存储器区域内的存储器单元施加高于默认编程电压的编程电压,以控制存储器单元对应于除了针对易损存储器区域设置的禁止阈值电压分布之外的允许阈值电压分布之一。具体地,当在对易损存储器区域的编程操作期间从写入数据中检测到针对易损存储器区域设置的禁止数据图案时,控制器120可以根据调整后的设置值向易损存储器区域内的存储器单元施加编程禁止电压。综上所述,考虑到因为针对易损存储器区域不要形成的禁止阈值电压分布而导致允许阈值电压分布之间的裕度扩展,控制器120可以调整存储器装置110的设置值,并且存储器装置110可以根据调整后的设置值以最大化的性能对易损存储器区域执行操作。
图8是例示根据实施方式的控制器120的操作的流程图。图8例示了基于对存储器区域WMR的读取操作的结果将存储器区域WMR确定为易损存储器区域的过程。
参照图8,在步骤S110,控制器120可以从存储器区域WMR读取数据。读取的数据可以是存储器区域WMR内的至少一个子区域中存储的数据。控制器120可以响应于来自主机装置的读取请求或者与来自主机装置的读取请求无关地从存储器区域WMR读取数据。
在步骤S120,控制器120可以将读取数据中包括的失败位的数量计数为失败数量。例如,控制器120可以对通过对读取数据的纠错操作而被纠错的失败位的数量进行计数。
在步骤S130,控制器120可以确定与读取数据相对应的失败数量是否高于第一参考数量。当失败数量不高于第一参考数量时,过程可以结束。当失败数量高于第一参考数量时,过程可以前进到步骤S140。在实施方式中,当在步骤S120中无法对失败位的数量进行计数时,即,当对读取数据的纠错操作失败时,控制器120可以确定与读取的数据相对应的失败数量高于第一参考数量。
在步骤S140,控制器120可以确定存储器区域WMR的允许阈值电压分布的当前数量是否高于阈值数量。例如,阈值数量可以为二(2)。在允许阈值电压分布的当前数量不高于阈值数量时,过程可以前进到步骤S150。在允许阈值电压分布的当前数量高于阈值数量时,过程可以前进到步骤S160。
在步骤S150,控制器120可以将存储器区域WMR确定为坏存储器区域。控制器120可以禁止坏存储器区域的使用。在实施方式中,控制器120可以将包括存储器区域WMR的存储块MB1设置为坏存储块,并且可以禁止坏存储块的使用。
在步骤S160,控制器120可以将存储器区域WMR确定为易损存储器区域,并且可以针对存储器区域WMR设置至少一个禁止阈值电压分布和至少一个禁止数据图案。控制器120可以针对存储器区域WMR重新映射允许阈值电压分布和允许数据图案。
在步骤S170,控制器120可以基于针对存储器区域WMR设置的至少一个禁止阈值电压分布和至少一个禁止数据图案来调整存储器装置110的设置值。
图9是例示根据实施方式的控制器120基于与每个阈值电压分布相对应的失败数量来确定至少一个禁止阈值电压分布的操作的流程图。在实施方式中,图9所示的步骤可以在图8所示的步骤S160执行。
参照图9,在步骤S210,控制器120可以确定存储器区域WMR内的存储器单元形成的多个阈值电压分布中的每一个的失败数量。具体地,控制器120可以将与多个阈值电压分布中的每一个相对应的失败位的数量计数为失败数量。
在步骤S220,控制器120可以基于分别与多个阈值电压分布相对应的失败数量在多个阈值电压分布当中设置至少一个禁止阈值电压分布。例如,至少一个禁止阈值电压分布可以是多个阈值电压分布当中的与最高失败数量相对应的阈值电压分布。例如,当分别对应于多个阈值电压分布的失败数量当中的两(2)个最高失败数量分别对应于相邻的阈值电压分布时,至少一个禁止阈值电压分布可以包括相邻的阈值电压分布中的至少一个。例如,至少一个禁止阈值电压分布可以包括多个阈值电压分布中的最高阈值电压分布(即,图4中的D8)。例如,至少一个禁止阈值电压分布可以包括多个阈值电压分布中的最低阈值电压分布(即,图4中的D1)。
图10是例示根据实施方式的控制器120基于与从存储器区域WMR读取的数据相对应的失败数量来确定针对存储器区域WMR要设置多少个禁止阈值电压分布的操作的流程图。在实施方式中,图10所示的步骤可以在图8所示的步骤S160执行。
参照图10,在步骤S310,控制器120可以确定与从存储器区域WMR读取的数据相对应的失败数量是否高于第二参考数量。当失败数量不高于第二参考数量时,过程可以前进到步骤S320。当失败数量高于第二参考数量时,过程可以前进到步骤S330。
在步骤S320,控制器120可以确定针对存储器区域WMR一次设置单个禁止阈值电压分布。
在步骤S330,控制器120可以确定针对存储器区域WMR一次设置两(2)个禁止阈值电压分布。
图11是例示根据实施方式的控制器120确定要在其中存储数据的存储器区域的操作的流程图。
参照图11,在步骤S410,当存在要存储在存储器装置110中的写入数据时,控制器120可以确定写入数据是否包括针对易损存储器区域设置的任何禁止数据图案。为了从写入数据中检测禁止数据图案,控制器120可以参考包括关于易损存储器区域的信息的易损存储器区域列表WMRL。当写入数据不包括针对易损存储器区域设置的任何禁止数据图案时,过程可以前进到步骤S420。当写入数据包括针对易损存储器区域设置的任何禁止数据图案时,过程可以前进到步骤S430。
在步骤S420,控制器120可以确定将写入数据存储在易损存储器区域中。
在步骤S430,控制器120可以确定将写入数据存储在正常存储器区域中。
图12是例示根据实施方式的控制器120访问存储器装置110的操作的流程图。
参照图12,在步骤S510,控制器120可以确定要访问的存储器区域是否是易损存储器区域。为了确定要访问的存储器区域是否是易损存储器区域,控制器120可以参考包括关于易损存储器区域的信息的易损存储器区域列表WMRL。当要访问的存储器区域不是易损存储器区域时,过程可以前进到步骤S520。当要访问的存储器区域是易损存储器区域时,过程可以前进到步骤S530。
在步骤S520,控制器120可以向存储器装置110提供针对正常存储器区域的第一操作命令。第一操作命令可以指示要根据存储器装置110的基本设置值执行操作。响应于第一操作命令,存储器装置110可以基于基本设置值对正常存储器区域执行访问操作。
在步骤S530,控制器120可以向存储器装置110提供针对易损存储器区域的第二操作命令。第二操作命令可以指示要根据存储器装置110的调整后的设置值执行操作。第一操作命令和第二操作命令可以彼此区分开。响应于第二操作命令,存储器装置110可以基于调整后的设置值对易损存储器区域执行访问操作。
图13是例示根据实施方式的存储器装置110的编程操作的图。
参照图13,在编程操作期间可以利用第一编程验证电压VF1至第七编程验证电压VF7。第一编程验证电压VF1至第七编程验证电压VF7可以分别对应于第二阈值电压分布D2至第八阈值电压分布D8。第一编程验证电压VF1至第七编程验证电压VF7可以在水平轴上分别位于第二阈值电压分布D2至第八阈值电压分布D8的左边缘。可以利用第一编程验证电压VF1至第七编程验证电压VF7来分别验证通过编程操作是否正确地形成了第二阈值电压分布D2至第八阈值电压分布D8。可以以与用于读取操作的读取电压类似的方式利用编程验证电压。存储器装置110可以在编程操作期间向联接到存储器区域WMR的字线施加第一编程验证电压VF1至第七编程验证电压VF7中的每一个,以确定第二阈值电压分布D2至第八阈值电压分布D8当中的与对存储器区域WMR失败的编程操作相关的至少一个阈值电压分布。
具体地,参考图13的情况1310,存储器区域WMR内处于擦除状态的存储器单元可以形成第一阈值电压分布D1。
参考图13的情况1320,存储器装置110可以向联接到存储器区域WMR的字线多于一次地施加编程电压,以升高应该对应于第二阈值电压分布D2至第八阈值电压分布D8之一的允许编程的存储器单元1321的阈值电压。然后,为了验证允许编程的存储器单元1321的阈值电压是否增加到高于第一编程验证电压VF1,存储器装置110可以向联接到存储器区域WMR的字线施加第一编程验证电压VF1。当在允许编程的存储器单元1321当中具有比第一编程验证电压VF1低的阈值电压的存储器单元的数量被确定为高于编程失败参考数量时,不管编程电压如何充分施加,编程操作可以被确定为对于第二阈值电压分布D2至第八阈值电压分布D8失败。
为了报告对存储器区域WMR的编程操作的失败,存储器装置110可以向控制器120提供编程失败报告。编程失败报告可以包括关于与对存储器区域WMR失败的编程操作相关的至少一个阈值电压分布(在此情况下,第二阈值电压分布D2至第八阈值电压分布D8)的信息。
在实施方式中,编程失败报告可以包括失败数量。失败数量可以表示存储器区域WMR内的对其的编程操作失败的存储器单元的数量。具体地,在此情况下的失败数量可以表示允许编程的存储器单元1321当中的具有比第一编程验证电压VF1低的阈值电压的存储器单元的数量。
在另一情况下,即,当通过编程电压的施加而正确地编程允许编程的存储器单元1321时,允许编程的存储器单元1321的阈值电压可以正确地上升,如图13中的箭头1322所示。在此情况下,存储器装置110可以将编程允许的存储器单元1321当中的具有比第一编程验证电压VF1低的阈值电压的存储器单元的数量确定为小于编程失败参考数量。
然后,参考图13的情况1330,存储器装置110可以向联接到存储器区域WMR的字线多于一次地施加编程电压,以升高应该对应于第三阈值电压分布D3至第八阈值电压分布D8之一的编程允许的存储器单元1331的阈值电压。此后,可以以与第一编程验证电压VF1类似的方式施加第二编程验证电压VF2。存储器装置110可以以与第一编程验证电压VF1类似的方式利用第三编程验证电压VF3至第七编程验证电压VF7中的每一个。
图14是例示根据实施方式的控制器120在对存储器区域WMR的编程操作失败时设置禁止阈值电压分布的方案的图。
参照图14,在对存储器区域WMR的编程操作期间,可以正确地形成第一阈值电压分布D1至第五阈值电压分布D5,但是可能无法正确地形成第六阈值电压分布D6至第八阈值电压分布D8。例如,存储器装置110可以将存储器区域WMR内应该对应于第六阈值电压分布D6至第八阈值电压分布D8之一的编程允许的存储器单元当中具有比第五编程验证电压VF5低的阈值电压的存储器单元的数量确定为高于编程失败参考数量。在此情况下,存储器装置110可以确定对于第六阈值电压分布D6至第八阈值电压分布D8的编程操作已经失败,并且可以向控制器120提供编程失败报告。
响应于编程失败报告,控制器120可以针对存储器区域WMR将第六阈值电压分布D6至第八阈值电压分布D8设置为禁止阈值电压分布。第一阈值电压分布D1至第五阈值电压分布D5可以是针对存储器区域WMR的允许阈值电压分布。
与图示不同,在实施方式中,控制器120可以仅将第六阈值电压分布D6至第八阈值电压分布D8的一部分(例如,第六阈值电压分布D6)设置为禁止阈值电压分布。
在实施方式中,控制器120可以按照从最高的第八阈值电压分布D8到最低的第一阈值电压分布D1的降序针对存储器区域WMR设置至少一个禁止阈值电压分布。例如,控制器120在接收到针对存储器区域WMR的第一编程失败报告时,可以将第八阈值电压分布D8设置为存储器区域WMR的禁止阈值电压分布,然后在接收到针对存储器区域WMR的第二编程失败报告时,也可以将第七阈值电压分布D7设置为存储器区域WMR的禁止阈值电压分布。
在实施方式中,基于编程失败报告中包括的失败数量,控制器120可以确定针对存储器区域WMR一次要设置多少个禁止阈值电压分布。例如,随着失败数量增加,控制器120可以针对存储器区域WMR一次设置更大数量的禁止阈值电压分布。例如,控制器120可以通过将两(2)个或更多个参考数量与失败数量进行比较来确定针对存储器区域WMR一次要设置多少个禁止阈值电压分布。在实施方式中,与失败数量无关,控制器120可以设置针对存储器区域WMR一次要设置的固定数量的禁止阈值电压分布。
在针对存储器区域WMR将第六阈值电压分布D6至第八阈值电压分布D8设置为禁止阈值电压分布时,控制器120可以将分别映射到第六阈值电压分布D6至第八阈值电压分布D8的数据图案设置为禁止数据图案。在实施方式中,控制器120可以将与禁止阈值电压分布没有任何关系的数据图案设置为禁止数据图案,如参照图6所描述的。
在实施方式中,控制器120还可以针对包括存储器区域WMR的存储块MB1内每一个存储器区域设置针对存储器区域WMR设置的至少一个禁止阈值电压分布和至少一个禁止数据图案。
图15是例示根据实施方式的控制器120的操作的流程图。图15例示了基于对存储器区域WMR的编程操作的结果来将存储器区域WMR确定为易损存储器区域的过程。图15的步骤630至S660可以以与图8的步骤S140至S170基本相同的方式执行,并且将省略其详细描述。
参照图15,在步骤S610,控制器120可以控制存储器装置110以对存储器区域WMR执行编程操作。可以响应于来自主机装置的写入请求或者与来自主机装置的写入请求无关地执行编程操作。
在步骤S620,控制器120可以确定对存储器区域WMR的编程操作是否失败。当从存储器装置110接收到编程失败报告时,控制器120可以确定对存储器区域WMR的编程操作已经失败。当对存储器区域WMR的编程操作成功时,该过程可以结束。当对存储器区域WMR的编程操作失败时,过程可以前进到步骤S630。
图16是例示根据实施方式的存储器装置110的擦除操作的图。
参照图16,可以在擦除操作期间利用擦除验证电压EVF。擦除验证电压EVF可以在水平轴上位于存储器区域WMR内处于擦除状态的存储器单元形成的第一阈值电压分布D1的右边缘。可以利用擦除验证电压EVF来验证存储器区域WMR内与第二阈值电压分布D2至第八阈值电压分布D8相对应的存储器单元的阈值电压是否通过擦除操作降低以使得存储器单元对应于第一阈值电压分布D1。可以以与用于读取操作的读取电压类似的方式来利用擦除验证电压EVF。在擦除操作期间,存储器装置110可以向联接到包括存储器区域WMR的存储块MB1的字线WL1至WLn施加擦除验证电压EVF。当不管向存储块MB1施加擦除验证电压EVF多少次,与第二阈值电压分布D2至第八阈值电压分布D8相对应的存储器单元的阈值电压仍未降低到第一阈值电压分布D1时,存储器装置110可以确定对存储块MB1的擦除操作已经失败。
具体地,当向联接到存储块MB1的所有字线WL1至WLn施加擦除验证电压EVF时,图2的读/写电路RW1至RWm中的每一个可以感测从联接到对应位线的存储器单元流动的电流,以生成擦除通过信号或擦除失败信号。例如,当联接到对应位线的存储器单元当中具有比擦除验证电压EVF高的阈值电压的存储器单元的数量小于第一擦除失败参考数量时,读/写电路RW1至RWm中的每一个可以生成擦除通过信号。然而,当联接到对应位线的存储器单元当中具有比擦除验证电压EVF高的阈值电压的存储器单元的数量高于第一擦除失败参考数量时,读/写电路RW1至RWm中的每一个可以生成擦除失败信号。
当来自读/写电路RW1至RWm的擦除失败信号的数量小于第二擦除失败参考数量时,存储器装置110可以确定对存储块MB1的擦除操作已经成功。当来自读/写电路RW1至RWm的擦除失败信号的数量高于第二擦除失败参考数量时,存储器装置110可以确定对存储块MB1的擦除操作失败。
为了报告对存储块MB1的擦除操作的失败,存储器装置110可以向控制器120提供擦除失败报告。在实施方式中,擦除失败报告可以包括关于表示来自读/写电路RW1至RWm的擦除失败信号的数量的失败数量的信息。
在实施方式中,在控制器120的控制下,存储器装置110可以仅向联接到存储器区域WMR的字线施加擦除验证电压EVF以确定对存储器区域WMR内的存储器单元的擦除操作是成功还是失败。例如,当存储器区域WMR内的存储器单元当中联接到对应位线的存储器单元具有比擦除验证电压EVF低的阈值电压时,读/写电路RW1至RWm中的每一个可以生成擦除通过信号。然而,当存储器区域WMR内的存储器单元当中联接到对应位线的存储器单元具有比擦除验证电压EVF更高的阈值电压时,读/写电路RW1至RWm中的每一个可以生成擦除失败信号。当来自读/写电路RW1至RWm的擦除失败信号的数量小于第二擦除失败参考数量时,存储器装置110可以确定对存储器区域WMR的擦除操作已经成功。当来自读/写电路RW1至RWm的擦除失败信号的数量高于第二擦除失败参考数量时,存储器装置110可以确定对存储器区域WMR的擦除操作失败。为了报告对存储器区域WMR的擦除操作的失败,存储器装置110可以向控制器120提供擦除失败报告。在实施方式中,擦除失败报告可以包括关于表示来自读/写电路RW1至RWm的擦除失败信号的数量的失败数量的信息。在此情况下,失败数量可以表示存储器区域WMR内的存储器单元当中对其的擦除操作失败的存储器单元的数量。换句话说,失败数量可以表示存储器区域WMR内的存储器单元当中具有比擦除验证电压EVF高的阈值电压的存储器单元的数量。
图17是例示根据实施方式的控制器120在对存储块MB1的擦除操作失败时设置禁止阈值电压分布的方案的图。
参照图17,响应于来自存储器装置110的擦除失败报告,控制器120可以将第一阈值电压分布D1设置为存储块MB1的禁止阈值电压分布。也就是说,因为存储块MB1内的存储器单元的阈值电压不能降低到擦除验证电压EVF以下,所以控制器120可以确定以控制存储块MB1内的存储器单元不对应于低于擦除验证电压EVF的第一阈值电压分布D1。
在实施方式中,控制器120可以按照从最低的第一阈值电压分布D1到最高的第八阈值电压分布D8的升序设置存储块MB1的至少一个禁止阈值电压分布。例如,控制器120可以在接收到存储块MB1的第一擦除失败报告时将第一阈值电压分布D1设置为存储块MB1的禁止阈值电压分布,然后可以在接收到存储块MB1的第二擦除失败报告时将第二阈值电压分布D2也设置为存储块MB1的禁止阈值电压分布。
在实施方式中,基于擦除失败报告中包括的失败数量,控制器120可以确定针对存储块MB1一次要设置多少个禁止阈值电压分布。例如,随着失败数量增加,控制器120可以针对存储块MB1一次设置更高数量的禁止阈值电压分布。例如,控制器120可以通过将两(2)个或更多个参考数量与失败数量进行比较来确定针对存储块MB1一次要设置多少个禁止阈值电压分布。在实施方式中,与失败数量无关,控制器120可以设置针对存储块MB1一次要设置的固定数量的禁止阈值电压分布。
当将第一阈值电压分布D1设置为存储块MB1的禁止阈值电压分布时,控制器120可以将映射到第一阈值电压分布D1的数据图案设置为禁止数据图案。在实施方式中,控制器120可以将与禁止阈值电压分布没有任何关系的数据图案设置为禁止数据图案,如参照图6所描述的。
在实施方式中,控制器120可以从存储器装置110接收针对单个存储器区域WMR的擦除失败报告,并且可以针对单个存储器区域WMR设置至少一个禁止阈值电压分布和至少一个禁止数据图案。
图18是例示根据实施方式的控制器120的操作的流程图。图18例示了基于对存储块MB1的擦除操作的结果将存储块MB1确定为易损存储块的过程。
参照图18,在步骤S710,控制器120可以控制存储器装置110以对存储块MB1执行擦除操作。
在步骤S720,控制器120可以确定对存储块MB1的擦除操作是否失败。当从存储器装置110接收到擦除失败报告时,控制器120可以确定对存储块MB1的擦除操作已经失败。当对存储块MB1的擦除操作成功时,该过程可以结束。当对存储块MB1的擦除操作失败时,过程可以前进到步骤S730。
在步骤S730,控制器120可以确定存储块MB1的允许阈值电压分布的当前数量是否高于阈值数量。在允许阈值电压分布的当前数量不高于阈值数量时,过程可以前进到步骤S740。在允许阈值电压分布的当前数量高于阈值数量时,过程可以前进到步骤S750。
在步骤S740,控制器120可以将存储块MB1确定为坏存储块。控制器120可以禁止坏存储块的使用。
在步骤S750,控制器120可以将存储块MB1确定为易损存储块,并且可以针对存储块MB1设置至少一个禁止阈值电压分布和至少一个禁止数据图案。控制器120可以对存储块MB1的允许阈值电压分布和允许数据图案进行重新映射。
在步骤S760,控制器120可以基于针对存储块MB1设置的至少一个禁止阈值电压分布和至少一个禁止数据图案来调整存储器装置110的设置值。
在实施方式中,可以针对单个存储器区域WMR执行步骤S720至S760。
根据实施方式,储存装置可以减少存储器装置的存储容量的损失。
虽然上面已经描述了某些实施方式,但是本领域技术人员将理解,所描述的实施方式仅作为示例。因此,不应基于所描述的实施方式来限制储存装置。相反,应当在结合以上描述和附图时根据所附权利要求来限制本文描述的储存装置。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年10月17日在韩国知识产权局提交的韩国申请No.10-2022-0133469的优先权,其通过引用整体并入本文,如同完全阐述一样。
Claims (20)
1.一种储存装置,所述储存装置包括:
存储器装置,所述存储器装置包括由多个存储器单元配置的存储器区域;以及
控制器,所述控制器基于对所述存储器区域的操作的结果,针对所述存储器区域设置至少一个禁止阈值电压分布。
2.根据权利要求1所述的储存装置,其中,当通过对所述存储器区域的读取操作读取的数据包括失败位并且失败位的数量超过参考数量时,所述控制器针对所述存储器区域将所述存储器区域内的所述存储器单元的多个阈值电压分布当中的与最高失败数量相对应的阈值电压分布设置为所述至少一个禁止阈值电压分布。
3.根据权利要求1所述的储存装置,其中,所述控制器在对所述存储器区域的编程操作失败时,按照所述存储器单元的阈值电压分布当中从最高阈值电压分布到最低阈值电压分布的降序来设置所述至少一个禁止阈值电压分布。
4.根据权利要求1所述的储存装置,其中,所述控制器在对所述存储器区域的擦除操作失败时,按照所述存储器单元的阈值电压分布当中从最低阈值电压分布到最高阈值电压分布的升序来设置所述至少一个禁止阈值电压分布。
5.根据权利要求1所述的储存装置,其中,基于正在执行哪个操作以及在该操作中计算出的失败数量,所述控制器确定针对所述存储器区域一次要设置多少个禁止阈值电压分布。
6.根据权利要求5所述的储存装置,其中,当所述操作是读取操作时,所述失败数量是通过对从所述存储器区域读取的数据的纠错操作而被纠错的失败位的数量。
7.根据权利要求5所述的储存装置,其中,当所述操作是编程操作时,所述失败数量是所述存储器区域内的应该具有高于所选择的编程验证电压的存储器单元当中具有低于所选择的编程验证电压的阈值电压的存储器单元的数量。
8.根据权利要求5所述的储存装置,其中,当所述操作是擦除操作时,所述失败数量是所述存储器单元当中具有高于擦除验证电压的阈值电压的存储器单元的数量。
9.根据权利要求1所述的储存装置,其中,在设置所述至少一个禁止阈值电压分布之前,所述控制器在针对所述存储器区域的允许阈值电压分布的数量被确定为低于阈值数量时,将所述存储器区域确定为坏存储器区域。
10.根据权利要求1所述的储存装置,其中,所述控制器在设置所述至少一个禁止阈值电压分布时针对所述存储器区域设置至少一个禁止数据图案。
11.根据权利要求10所述的储存装置,其中,所述控制器对允许阈值电压分布和允许数据图案进行重新映射,所述允许阈值电压分布是除了所述至少一个禁止阈值电压分布之外的阈值电压分布,并且所述允许数据图案是除了所述至少一个禁止数据图案之外的数据图案。
12.根据权利要求10所述的储存装置,其中,所述控制器在写入数据不包括所述至少一个禁止数据图案时确定将所述写入数据存储在所述存储器区域中,并且在写入数据包括所述至少一个禁止数据图案时确定将所述写入数据存储在除了所述存储器区域之外的另一存储器区域中。
13.根据权利要求1所述的储存装置,其中,所述控制器基于所述至少一个禁止阈值电压分布来调整所述存储器装置的设置值。
14.根据权利要求13所述的储存装置,其中,所述存储器装置根据调整后的设置值对所述存储器区域执行访问操作。
15.一种储存装置,所述储存装置包括:
存储器装置,所述存储器装置包括存储器区域;以及
控制器,所述控制器基于从所述存储器区域读取的数据的失败数量来针对所述存储器区域设置至少一个禁止阈值电压分布。
16.根据权利要求15所述的储存装置,其中,所述控制器确定与所述存储器区域内的存储器单元形成的多个阈值电压分布中的每一个相对应的失败数量,并且基于所述失败数量设置所述至少一个禁止阈值电压分布。
17.根据权利要求16所述的储存装置,其中,所述至少一个禁止阈值电压分布包括所述存储器区域内的所述存储器单元的所述多个阈值电压分布当中的与最高失败数量相对应的阈值电压分布。
18.根据权利要求16所述的储存装置,其中,在两个最高失败数量分别对应于所述多个阈值电压分布当中的相邻的阈值电压分布时,所述至少一个禁止阈值电压分布包括所述相邻的阈值电压分布中的至少一个。
19.一种储存装置,所述储存装置包括:
存储器装置,所述存储器装置包括由存储器单元配置的存储器区域;以及
控制器,所述控制器针对所述存储器区域设置分别映射到所述存储器单元的多个阈值电压分布的多个数据图案当中的禁止数据图案,允许不包括所述禁止数据图案的数据被存储在所述存储器区域中并且防止包括所述禁止数据图案的数据被存储在所述存储器区域中。
20.根据权利要求19所述的储存装置,其中,所述控制器针对所述存储器区域设置所述多个阈值电压分布当中的禁止阈值电压分布,并且对其余的阈值电压分布和其余的数据图案进行重新映射,所述其余的阈值电压分布是除了所述禁止阈值电压分布之外的阈值电压分布,并且所述其余的数据图案是除了所述禁止数据图案之外的数据图案。
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