CN118116425A - 动态读取校准 - Google Patents

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CN118116425A
CN118116425A CN202311622812.5A CN202311622812A CN118116425A CN 118116425 A CN118116425 A CN 118116425A CN 202311622812 A CN202311622812 A CN 202311622812A CN 118116425 A CN118116425 A CN 118116425A
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张立德
A·李
周振明
郎慕蓉
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Abstract

本申请案涉及动态读取校准。一种系统包含：存储器装置，其具有多个单元；及处理装置，其用以执行包含以下的操作：识别各自连接到单元的子集的字线群组；及将指定电荷损失分类值指派给所述群组。所述操作还可包含选择页面级别、选择第一组单元、针对所述第一组单元确定第一数据状态度量的值、识别经充电到指定电荷状态的第二组单元及确定第二数据状态度量的值。所述操作还可包含维持所述第二数据状态度量的偏斜计数器、识别并更新读取参考电压偏移以及在读取操作中应用经更新读取参考电压偏移。

Description

动态读取校准
技术领域
本公开的实施例大体上涉及存储器子系统，且更明确来说，涉及管理存储器装置上的读取操作参数。
背景技术
存储器子系统可包含存储数据的一或多个存储器装置。存储器装置可为例如非易失性存储器装置及易失性存储器装置。一般来说，主机系统可利用存储器子系统来将数据存储在存储器装置处及从所述存储器装置检索数据。
发明内容
一方面，本公开提供一种系统，其包括：存储器装置，其包括多个存储器单元；及处理装置，其与所述存储器装置可操作地耦合，以执行包括以下的操作：识别所述存储器装置上的多个字线当中的字线群组，其中所述字线群组中的每一字线连接到存储器单元的相应子集；向所述字线群组指派表征阈值电压分布的移位的指定电荷损失分类值；选择页面级别阶层的页面级别，其中所述页面级别包括一组存储器单元电荷状态；选择包括具有对应于所述页面级别的相应电荷状态的一或多个存储器单元的第一组存储器单元；针对所述第一组存储器单元确定第一数据状态度量的聚合值；响应于确定所述第一数据状态度量的所述聚合值满足第一准则，识别所述第一组存储器单元当中经充电到所述页面级别内的指定电荷状态的第二组存储器单元；针对所述第二组存储器单元，基于第二数据状态度量的个别值的一或多个分布确定所述第二数据状态度量的聚合值；维持所述第二数据状态度量的经偏斜分布的偏斜计数器；识别与所述指定电荷状态相关联的读取参考电压偏移；基于所述偏斜计数器的所述值更新所述读取参考电压偏移；及在对连接到所述字线群组的所述存储器单元执行的读取操作中应用所述经更新读取参考电压偏移。
另一方面，本公开提供一种方法，其包括：识别多个字线当中的字线群组，其中所述字线群组中的每一字线连接到存储器装置上的多个存储器单元当中的存储器单元的相应子集；向所述字线群组指派表征阈值电压分布的移位的指定电荷损失分类值；选择页面级别阶层的页面级别，其中所述页面级别包括一组存储器单元电荷状态；选择包括具有对应于所述页面级别的相应电荷状态的一或多个存储器单元的第一组存储器单元；针对所述第一组存储器单元确定第一数据状态度量的聚合值；响应于确定所述第一数据状态度量的所述聚合值满足第一准则：识别所述第一组存储器单元当中经充电到所述页面级别内的指定电荷状态的第二组存储器单元；针对所述第二组存储器单元，基于第二数据状态度量的个别值的一或多个分布确定所述第二数据状态度量的聚合值；维持所述第二数据状态度量的经偏斜分布的偏斜计数器；识别与所述指定电荷状态相关联的读取参考电压偏移；基于所述偏斜计数器的所述值更新所述读取参考电压偏移；及在对连接到所述字线群组的所述存储器单元执行的读取操作中应用所述经更新读取参考电压偏移。
另一方面，本公开提供一种包括指令的非暂时性计算机可读存储媒体，所述指令在由处理装置执行时引起所述处理装置执行包括以下的操作：识别多个字线当中的字线群组，其中所述字线群组中的每一字线连接到存储器装置上的多个存储器单元当中的存储器单元的相应子集；向所述字线群组指派表征阈值电压分布的移位的指定电荷损失分类值；选择页面级别阶层的页面级别，其中所述页面级别包括一组存储器单元电荷状态；选择包括具有对应于所述页面级别的相应电荷状态的一或多个存储器单元的第一组存储器单元；及针对所述第一组存储器单元：确定聚合原始位错误率(RBER)值；响应于确定所述聚合RBER值满足第一准则：识别所述第一组存储器单元当中经充电到所述页面级别内的指定电荷状态的第二组存储器单元；及针对所述第二组存储器单元，基于个别错误计数(EC)的一或多个分布确定聚合EC；维持所述EC的经偏斜分布的偏斜计数器；及响应于确定所述聚合EC不满足第二准则，针对所述字线群组，递增无法满足所述第二准则的所述聚合EC的发生计数器；响应于确定所述发生计数器的所述值满足第三准则，识别校准表中与所述指定电荷状态相关联的读取参考电压偏移条目；基于所述偏斜计数器的所述值更新所述读取参考电压偏移条目；及在对连接到所述字线群组的所述存储器单元执行的读取操作中应用所述经更新读取参考电压偏移。
附图说明
从下文给出的详细描述及从本公开的各种实施例的附图将更加完全地理解本公开。然而，图式不应被视为将本公开限于特定实施例，而是仅供解释及理解。
图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统的实例计算系统；
图2A示意性地说明根据本公开的一些实施例的快闪存储器单元的阈值控制栅极电压的分布，所述快闪存储器单元能够通过将存储器单元编程到至少八种电荷状态而存储三个数据位，所述至少八种电荷状态根据在单元的浮动栅极上的电荷量而有所不同；
图2B是根据本公开的一些实施例的存储器装置中的存储器阵列的多个存储器单元的一组实例阈值电压分布的曲线图；
图2C是根据本公开的一些实施例的存储器装置中的存储器阵列的多个存储器单元的两个实例阈值电压分布的曲线图；
图2D描绘根据本公开的一些实施例的随外加读取电压而变化的错误计数的两个曲线图的比较；
图3描绘根据本公开的一些实施例的一组相关校准及逻辑页面表；
图4是根据本公开的一些实施例的用于在存储器装置中执行读取电压的动态校准的实例方法的流程图；
图5是根据本公开的一些实施例的用于在存储器装置中执行读取电压的动态校准的实例方法的流程图；及
图6是本公开的实施例可在其中操作的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
本公开的方面涉及读取电压存储器装置的动态校准。存储器子系统可为存储装置、存储器模块或存储装置与存储器模块的混合。下文结合图1描述存储装置及存储器模块的实例。一般来说，主机系统可利用包含一或多个组件(例如存储数据的存储器装置)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要从存储器子系统检索的数据。
存储器子系统可包含高密度非易失性存储器装置，其中期望没有电力供应到存储器装置时保留数据。非易失性存储器装置的一个实例是与非(NAND)存储器装置。下文结合图1描述非易失性存储器装置的其它实例。非易失性存储器装置是一或多个裸片的封装。每一裸片可由一或多个平面组成。针对一些类型的非易失性存储器装置(例如NAND装置)，每一平面可由一组物理块组成。在一些实施例中，每一块可包含多个子块。每一块可由一组页面组成。每一页面可由一组存储器单元(“单元”)组成。单元是存储信息的电子电路。取决于单元类型，单元可存储二进制信息的一或多个位，且具有与所存储位的数目相关的各种逻辑状态。逻辑状态可由例如“0”及“1”或此类值的组合的二进制值表示。
存储器装置可包含布置成二维或三维网格的单元。存储器单元可呈通过导电线连接的列(下文也称为位线或BL)及通过导电线连接的行(下文也称为字线或WL)的阵列蚀刻到硅晶片上。字线可指连接存储器装置的一组(例如，一或多行)存储器单元的控制栅极的导电线，控制栅极与一或多个位线一起用于产生存储器单元中的每一者的地址。在一些实施例中，每一平面可承载形成到硅晶片上且通过导电BL及WL接合的存储器单元阵列，使得字线接合形成存储器单元阵列的行的多个存储器单元，而位线接合形成存储器单元阵列的列的多个存储器单元。位线与字线的相交点构成存储器单元的地址。块在下文指用于存储数据的存储器装置的单位且可包含存储器单元群组、字线群组、字线或可由一或多个字线寻址的个别存储器单元。一或多个块可分组在一起以形成存储器装置的单独分区(例如，平面)，以便允许在每一平面上发生并发操作。存储器装置可包含执行两个或更多个存储器平面的并发存储器页面存取的电路系统。举例来说，存储器装置可包含用于存储器装置的每一平面的相应存取线驱动器电路及电力电路以促进两个或更多个存储器平面的页面(包含不同页面类型)的并发存取。
单元可通过将特定电压施加于所述单元来编程(写入)，此导致电荷由单元保持。举例来说，电压信号VCG可施加于单元的控制电极以开启单元来使电流跨单元流动于源极电极与漏极电极之间。更明确来说，针对每一个别单元(其上存储有电荷Q)，可存在阈值控制栅极电压Vt(也称为“阈值电压”)，使得对于控制栅极电压(VCG)低于阈值电压(VCG<Vt)，源极-漏极电流是低的。一旦控制栅极电压超过阈值电压(VCG>Vt)，电流就显著增加。因为电极及栅极的实际几何形状因单元而异，所以即使单元被实施于相同裸片上，阈值电压也可不同。因此，单元可由阈值电压的分布P表征，P(Q,Vt)＝dW/dVt，其中dW表示任何给定单元在电荷Q放置于单元上时使其阈值电压在区间[Vt,Vt+dVt]内的概率。
编程操作可通过将一系列递增地增加的编程脉冲施加于被编程的存储器单元的控制栅极来执行。每一编程脉冲之后的编程验证操作可确定由先前编程脉冲引起的存储器单元的阈值电压。当存储器单元被编程时，在单元中所实现的编程电平(例如，单元的Vt)实际上通过比较单元Vt与目标(即，所期望)编程验证(PV)电压电平来验证。PV电压电平可由外部参考提供。
编程验证操作可包含将斜升电压施加于被验证的存储器单元的控制栅极。当外加电压达到存储器单元的阈值电压时，存储器单元接通且感测电路系统检测耦合到存储器单元的位线上的电流。检测到的电流激活感测电路系统且确定单元目前的阈值电压。感测电路系统可确定目前阈值电压是否大于或等于目标阈值电压。如果目前阈值电压大于或等于目标阈值电压，那么无需进一步编程。否则，以此方式通过将额外编程脉冲施加于存储器单元直到实现目标Vt及数据状态来继续编程。
因此，某些非易失性存储器装置可使用分界电压(即，读取参考电压)来读取存储在存储器单元处的数据。举例来说，读取参考电压(在本文中也称为“读取电压”)可经施加于存储器单元，且如果指定存储器单元的阈值电压被识别为低于施加于指定存储器单元的读取参考电压，那么存储在指定存储器单元处的数据可被读取为特定值(例如，逻辑‘1’)或被确定为处于特定状态(例如，设置状态)中。如果指定存储器单元的阈值电压被识别为高于读取参考电压，那么存储在指定存储器单元处的数据可被读取为另一值(例如，逻辑‘0’)或被确定为处于另一状态(例如，复位状态)中。因此，读取参考电压可被施加于存储器单元以确定存储在存储器单元处的值。此类阈值电压可在阈值电压范围内或反映阈值电压的正常分布。
与由装置的单元容忍的控制电压的工作范围相比较，存储器装置可展现窄的阈值电压分布P(Q,Vt)。因此，多个非重叠分布P(Qk,Vt)可拟合到工作范围中，从而允许存储且可靠地检测电荷Qk的多个值，k＝1、2、3…。分布以电压间隔(“谷”)进行散布，其中装置的单元都不(或很少)具有其阈值电压。因此，此类谷裕度可用于分离各种电荷状态Qk——单元的逻辑状态可通过在读取操作期间检测单元的相应阈值电压Vt驻留在哪两个谷之间来确定。此实际上允许单个存储器单元存储多个信息位：以2N-1个良好定义的谷及2N个分布操作的存储器单元能够可靠地存储N个信息位。明确来说，可通过比较由存储器单元展现的测量阈值电压Vt与对应于存储器装置的已知谷电压电平(例如，谷的中心)的一或多个参考电压电平以便区分多个逻辑编程电平并确定单元的编程状态来执行读取操作。
精确控制由单元存储的电荷的量允许区分多个逻辑状态，从而有效地允许单个存储器单元存储多个信息位。一种类型的单元是单电平单元(SLC)，其每单元存储1个位且定义各自对应于相应Vt电平的2种逻辑状态(“状态”)(“1”或“L0”及“0”或“L1”)。举例来说，“1”状态可为经擦除状态且“0”状态可为经编程状态(L1)。另一类型的单元是多电平单元(MLC)，其每单元存储2个位且定义各自对应于相应Vt电平的4种状态(“11”或“L0”、“10”或“L1”、“01”或“L2”及“00”或“L3”)。举例来说，“11”状态可为经擦除状态，且“01”、“10”及“00”状态可各自为相应经编程状态。另一类型的单元是三电平单元(MLC)，其每单元存储3个位且定义各自对应于相应Vt电平的8种状态(“111”或“L0”、“110”或“L1”、“101”或“L2”、“100”或“L3”、“011”或“L4”、“010”或“L5”、“001”或“L6”及“000”或“L7”)。举例来说，“111”状态可为经擦除状态，且其它状态中的每一者可为相应经编程状态。另一类型的单元是四电平单元(QLC)，其每单元存储4个位且定义16种状态L0到L15，其中L0对应于“1111”且L15对应于“0000”。另一类型的单元是五电平单元(PLC)，其每单元存储5个位且定义32种状态。还考虑其它类型的单元。因此，n电平单元可使用2n种电荷电平来存储n个位。存储器装置可包含一或多个存储器单元阵列，例如SLC、MLC、TLC、QLC、PLC等或此类的任何组合。举例来说，存储器装置可包含单元的SLC部分及MLC部分、TLC部分、QLC部分或PLC部分。
在一些存储器子系统中，可通过比较由存储器单元展现的经测量阈值电压(Vt)与一或多个参考电压电平以便在单电平单元(SLC)的两个逻辑状态之间及在多电平单元的多个逻辑状态之间进行区分来执行读取操作。在各种实施例中，存储器装置可包含多个部分，包含例如其中子块被配置为SLC存储器的一或多个部分、其中子块被配置为每单元可存储两个信息位的多电平单元(MLC)存储器、每单元可存储三个信息位的三电平单元(TLC)存储器的一或多个部分及/或其中子块被配置为每单元可存储四个位的四电平单元(QLC)存储器的一或多个部分。TLC存储器中的存储器单元的电压电平形成表示存储在每一存储器单元中的三个位的8种不同组合的一组8个编程分布。取决于存储器单元被如何配置，子块中的一者中的每一物理存储器页面可包含多个页面类型。举例来说，由单电平单元(SLC)形成的物理存储器页面具有在单个页面级别下称为下逻辑页面(LP)的单个页面类型。多电平单元(MLC)物理页面类型可包含在多个页面级别下的例如LP及上逻辑页面(UP)的页面。TLC物理页面类型包含LP、UP及在额外页面级别下称为额外逻辑页面(XP)的页面，且QLC物理页面类型包含LP、UP、XP及在另一页面级别下称为顶部逻辑页面(TP)的页面。不同页面类型(LP、UP、XP、TP等)可在可存在于相同物理存储器页面内的页面级别阶层内称为级别。举例来说，由QLC存储器类型的存储器单元形成的物理存储器页面可具有总共四个逻辑页面，其中每一逻辑页面可存储与存储在与在本文中称为“页面”的那个物理存储器页面相关联的其它逻辑页面中的数据相异的数据。
存储器装置可在其操作过程内经历影响其存储器单元的Vt分布的随机工作负载。举例来说，Vt分布可移位到更高或更低值。例如，Vt的时间移位(即，Vt分布在一段时间内的移位)可由在编程之后马上发生的快速电荷损失(QCL)及由在数据保留期间随着时间经过而发生的缓慢电荷损失(SCL)导致。为了补偿各种Vt分布移位，可执行校准操作以便调整读取电平电压，这可在逐个分布的基础上完成，因为较高Vt电平趋向于引发比较低Vt电平更多的时间移位。在某些存储器装置中，读取电压电平调整可基于从读取及/或写入操作序列获得的一或多个数据状态度量的值来执行。在说明性实例中，数据状态度量可由原始位错误率(RBER)表示，RBER指在对存储器装置执行数据存取操作时，含有不正确数据的位(即，被错误感测的位)的测量方面的错误率(例如，错误位的数目与存储在存储器装置的例如指定块的特定部分中的所有数据位的数目的比率)。在这些存储器装置中，可执行扫掠读取以创建错误校正码(ECC)的RBER/对数似然比(LLR)简档且选择最高效的简档。可执行此类校准以准确地预测谷定位于Vt分布之间的位置，以用于从存储器单元准确地读取数据的目的。
因为当执行读取操作时针对一些单元感测到不正确的Vt，所以即使是针对其中采用校准技术来解决时间Vt移位的存储器装置，在读取操作期间由存储器装置触发错误处置操作(例如，补救ECC操作)的速率(在本文中称为“触发速率”)也可能很高。如本文中所使用，读取触发速率指对触发由在读取操作期间遇到的高原始位错误率(RBER)导致的额外读取错误处置操作(例如，补救ECC操作)的读取操作的测量(例如，计数或频率)。尽管实施静态校准，也可在QLC NAND装置中观察到高读取触发速率。因此，读取触发速率可对应于检索数据的初始尝试失败(例如，当码字硬解码失败)的概率且因此与系统性能及服务质量(QoS)直接相关。举例来说，如果一组数据(例如，码字)的硬位读取操作失败，那么错误恢复流程将被触发且增加数据被检索的延时。此延迟负面地影响QoS且使用额外计算资源。此效果及其对存储器装置的负面影响在用于移动、嵌入式存储、存储(消费者、客户端、数据中心装置)或外部消费者的存储应用中很明显。
此外，存储器装置中的存储器单元可随着时间而损耗，因为其保留电荷(即，数据)且因此维持在特定编程电平下的能力随着时间经过以及随着使用增加而恶化。因此，在一些情况中，数据保留的质量可通过由在对数据执行的读取操作期间经历的错误速率指示的数据降级的可测量程度来反映。此降级程度可通过数据状态度量的各种相应值(例如，谷移位值、读取计数、谷宽度值、错误计数、RBER、RWB等)来反映且可对应于所述各种相应值。可根据由扫描及测试各种存储器装置获得的统计及历史数据来了解(例如，谷移位或读取计数的)这些值及其在存储器装置上的数据保留质量或能力的对应指示。此外，可预期这些时间移位对触发速率的影响在经过额外时间及对装置的使用增加的情况下更糟。
为了抵消存储器装置上存储器单元的SCL及各种Vt分布的其它时间移位的影响，存储器单元对此类影响的易感性可由电荷损失桶分类器(CBC)索引来编索引，所述CBC索引随后可用于校准在对所述单元执行的读取操作期间施加的读取电压电平。举例来说，特定字线(即，与直接连接到所述字线的存储器单元一起)可被指派分别对应于对SCL的易感性的测量的CBC索引值。针对存储器单元的每一相应编程电平或针对编程电平(例如，构成特定逻辑页面的编程电平)群组，可使对易感性的这些测量与在理论上已知且经实验验证的对应Vt分布移位量直接相关。因此，为了补偿SCL且为了校准读取操作，校准表(例如，查找表)指示取决于指派给存储器单元或其所连接到的字线的CBC索引而应施加于经编程到特定编程电平的所述单元的读取电压电平偏移。
然而，此类校准表可能最终是不利的且不足以校准在读取操作期间施加的电压。因为存储器单元的一些编程电平的Vt分布更易受SCL的影响且因为不同位置中的存储器单元可能受到SCL的不同量的影响，因此Vt分布可通常以关于时间是非线性的方式移位。因此，通过使用具有静态对应读取电压偏移值的查找表校准读取操作(例如，通过粗略校准)来补偿此类移位不仅不足以降低触发速率，而且在一些情况中可甚至会使触发速率加剧。在一些存储器子系统中，还可在粗略校准(即，使用查找表中的静态偏移值的校准)失败时发起额外校准操作(例如，精细校准)以补救在较早尝试执行读取操作期间产生的错误。这些额外校准操作可能需要以与初始预定读取电压电平(例如，用于检测单元的特定编程状态的理论上已知的默认电压电平或先前偏移的读取电压)的较小偏差(即，偏移)施加多个额外读取电压(即，读取选通)。因此，这些方法是不合意的，因为高触发速率及相关联额外读取选通会负面影响主机性能及服务质量(QoS)两者(即，归因于延时增加)。
本公开的方面通过使用在对存储器装置执行的各种扫描期间获得的数据状态度量以动态地调整读取电压偏移来解决上述及其它缺点。更明确来说，目前公开的各种实施例使用对存储器装置的特定字线及页面执行的扫描，以基于从所述扫描获得的可与一或多个阈值作比较的一或多个数据状态度量的聚合值来调整读取电压电平偏移。这些电压电平偏移接着可用于调整在对所述单元、字线及/或页面执行的后续读取操作期间施加的读取电压电平。
本公开的优点包含降低与存储器装置上的SCL及静态读取电压电平校准相关联的读取触发速率，从而减小由存储器装置执行的存储器存取操作的延时。更明确来说，因为额外操作(例如，由高触发速率导致的ECC操作或由基于静态校准表减少错误/触发速率的粗略校准失败导致的精细校准操作)增加用于检索数据且将其提供到请求主机系统所经过的时间且因为它们消耗额外计算资源，因此降低读取触发速率可减小延时且增加用于执行其它操作的资源的可用性。读取触发速率的此降低改进用户在读取操作期间存取数据时将体验的服务质量(QoS)。因此，如在下文更详细解释，本公开中描述的实施例通过局部块读取补偿改进存储器装置的性能。基于本文中提供的额外细节，其它优点将是显而易见的。图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统110的实例计算系统100。存储器子系统110可包含媒体，例如一或多个易失性存储器装置(例如存储器装置140)、一或多个非易失性存储器装置(例如存储器装置130)或此类媒体或存储器装置的组合。
存储器子系统110可为存储装置、存储器模块或存储装置与存储器模块的组合。存储装置的实例包含固态驱动器(SSD)、快闪驱动器、通用串行总线(USB)快闪驱动器、嵌入式多媒体控制器(eMMC)驱动器、通用快闪存储(UFS)驱动器、安全数字(SD)卡及硬盘驱动器(HDD)。存储器模块的实例包含双列直插式存储器模块(DIMM)、小型DIMM(SO-DIMM)及各种类型的非易失性双列直插式存储器模块(NVDIMM)。
计算系统100可为计算装置，例如台式计算机、膝上型计算机、网络服务器、移动装置、运载工具(例如飞机、无人机、汽车或其它运输工具)、物联网(IoT)启用装置、嵌入式计算机(例如，包含于运载工具、工业装备或联网商用装置中的嵌入式计算机)或包含存储器及处理装置的此类计算装置。
计算系统100可包含耦合到一或多个存储器子系统110的主机系统120。在一些实施例中，主机系统120耦合到不同类型的多个存储器子系统110。图1说明耦合到一个存储器子系统110的主机系统120的一个实例。主机系统120可提供要存储在存储器子系统110处的数据且可请求要从存储器子系统110检索的数据。如本文中使用，“耦合到”或“与…耦合”一般指组件之间的连接，其可为间接通信连接或直接通信连接(例如，不具有中介组件)，无论是有线还是无线的，包含例如电连接、光学连接、磁性连接等的连接。
主机系统120可包含处理器芯片组及由处理器芯片组执行的软件栈。处理器芯片组可包含一或多个核心、一或多个高速缓存、存储器控制器(例如，NVDIMM控制器)及存储协议控制器(例如，PCIe控制器、SATA控制器)。主机系统120使用存储器子系统110(例如)将数据写入到存储器子系统110及从存储器子系统110读取数据。
主机系统120可经由物理主机接口耦合到存储器子系统110。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、外围组件互连快速(PCIe)接口、通用串行总线(USB)接口、光纤通道、串行附接SCSI(SAS)、双倍数据速率(DDR)存储器总线、小型计算机系统接口(SCSI)、双列直插式存储器模块(DIMM)接口(例如，支持双倍数据速率(DDR)的DIMM插槽接口)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通过物理主机接口(例如PCIe总线)与主机系统120耦合时，主机系统120可进一步利用NVM快速(NVMe)接口存取组件(例如存储器装置130)。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。图1将存储器子系统110说明为实例。一般来说，主机系统120可经由相同通信连接、多个单独通信连接及/或通信连接的组合而存取多个存储器子系统。
存储器装置130、140可包含不同类型的非易失性存储器装置及/或易失性存储器装置的任何组合。易失性存储器装置(例如存储器装置140)可为(但不限于)随机存取存储器(RAM)，例如动态随机存取存储器(DRAM)及同步动态随机存取存储器(SDRAM)。
非易失性存储器装置(例如存储器装置130)的一些实例包含“与非”(NAND)型快闪存储器及原位写入存储器，例如三维交叉点(“3D交叉点”)存储器装置，其是非易失性存储器单元的交叉点阵列。非易失性存储器单元的交叉点阵列可结合可堆叠交叉网格数据存取阵列，基于体电阻变化来执行位存储。因此，与许多基于快闪的存储器相比，交叉点非易失性存储器可执行原位写入操作，其中非易失性存储器单元可在无需事先擦除非易失性存储器单元的情况下进行编程。NAND型快闪存储器包含例如二维NAND(2DNAND)及三维NAND(3DNAND)。
存储器装置130中的每一者可包含一或多个存储器单元阵列。一种类型的存储器单元(例如单电平单元(SLC))可每单元存储一个位。其它类型的存储器单元(例如多电平单元(MLC)、三电平单元(TLC)、四电平单元(QLC)及五电平单元(PLC))可每单元存储多个位。在一些实施例中，存储器装置130中的每一者可包含一或多个存储器单元阵列，例如SLC、MLC、TLC、QLC、PLC或此类的任何组合。在一些实施例中，特定存储器装置可包含存储器单元的SLC部分及MLC部分、TLC部分、QLC部分或PLC部分。存储器装置130的存储器单元可经分组为页面，其可指存储器装置的用于存储数据的逻辑单位。对于一些类型的存储器(例如NAND)，页面可经分组以形成块。
尽管描述例如非易失性存储器单元的3D交叉点阵列及NAND型快闪存储器(例如2DNAND、3D NAND)的非易失性存储器组件，但存储器装置130可基于任何其它类型的非易失性存储器，例如只读存储器(ROM)、相变存储器(PCM)、自选择存储器、其它基于硫属化物的存储器、铁电晶体管随机存取存储器(FeTRAM)、铁电随机存取存储器(FeRAM)、磁随机存取存储器(MRAM)、自旋转移力矩(STT)-MRAM、导电桥接RAM(CBRAM)、电阻式随机存取存储器(RRAM)、基于氧化物的RRAM(OxRAM)、或非(NOR)快闪存储器或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。
存储器子系统控制器115(或简称为控制器115)可与存储器装置130通信以在存储器装置130处执行例如读取数据、写入数据或擦除数据的操作及其它此类操作。存储器子系统控制器115可包含硬件，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。硬件可包含具有用于执行本文中描述的操作的专用(即，硬编码)逻辑的数字电路系统。存储器子系统控制器115可为微控制器、专用逻辑电路系统(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。
存储器子系统控制器115可包含处理装置，其包含经配置以执行存储在本地存储器119中的指令的一或多个处理器(例如处理器117)。在说明的实例中，存储器子系统控制器115的本地存储器119包含嵌入式存储器，所述嵌入式存储器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、逻辑流及例程的指令。
在一些实施例中，本地存储器119可包含存储存储器指针、经提取数据等的存储器寄存器。本地存储器119还可包含用于存储微码的只读存储器(ROM)。虽然已将图1中的实例存储器子系统110说明为包含存储器子系统控制器115，但在本公开的另一实施例中，存储器子系统110不包含存储器子系统控制器115，而可代替地依赖于外部控制(例如，由外部主机提供或由与存储器子系统分离的处理器或控制器提供)。
一般来说，存储器子系统控制器115可从主机系统120接收命令或操作，且可将所述命令或操作转换成指令或适当命令以实现对存储器装置130的所期望存取。存储器子系统控制器115可负责其它操作，例如损耗均衡操作、废弃项目收集操作、错误检测及错误校正码(ECC)操作、加密操作、高速缓存操作以及与存储器装置130相关联的逻辑块地址(例如逻辑块地址(LBA)、命名空间)与物理地址(例如物理块地址)之间的地址转译。存储器子系统控制器115可进一步包含用以经由物理主机接口与主机系统120通信的主机接口电路系统。所述主机接口电路系统可将从主机系统接收的命令转换成用以存取存储器装置130的命令指令，而且还将与存储器装置130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系统或组件。在一些实施例中，存储器子系统110可包含高速缓存或缓冲器(例如DRAM)及地址电路系统(例如行解码器及列解码器)，其可从存储器子系统控制器115接收地址且解码所述地址以存取存储器装置130。
在一些实施例中，存储器装置130包含本地媒体控制器135，其结合存储器子系统控制器115操作以对存储器装置130的一或多个存储器单元执行操作。外部控制器(例如存储器子系统控制器115)可在外部管理存储器装置130(例如，对存储器装置130执行媒体管理操作)。在一些实施例中，存储器子系统110是受管理的存储器装置，其是具有在裸片上的控制逻辑(例如本地媒体控制器135)及用于同一存储器装置封装内的媒体管理的控制器(例如存储器子系统控制器115)的原始存储器装置130。受管理的存储器装置的实例是受管理的NAND(MNAND)装置。
存储器子系统110包含扫描管理器113，其可对存储器装置130执行扫描以获得存储器装置130上的数据状态度量的值。在若干实施例中，扫描管理器113可从主机系统120接收数据存取请求并对所述存取请求作出响应，并且通过控制在读取操作期间施加于存储器装置130上的电压来管理外加电压的校准(即，管理对Vt移位的补偿)。在一些实施例中，存储器子系统控制器115包含扫描管理器113的至少一部分。在一些实施例中，扫描管理器113是主机系统110、应用程序或操作系统的部分。在其它实施例中，本地媒体控制器135包含扫描管理器113的至少一部分且经配置以执行本文中描述的功能性。
存储器扫描管理器113可执行各种动作，例如处置存储器子系统控制器115与存储器子系统110的存储器装置130的交互。举例来说，在一些实施例中，扫描管理器113可向存储器装置130传输对应于由存储器子系统110从主机系统120接收的请求的存储器存取命令，例如编程命令、读取命令及/或其它命令。此外，扫描管理器113可从存储器装置130接收数据，例如响应于读取命令或写入/编程命令被成功完成的确认而检索的数据。
在一些实施例中，存储器子系统控制器115可包含经配置以执行存储在本地存储器119中的指令以执行本文中描述的操作的处理器117(处理装置)。在其它实施例中，本文中描述的操作由扫描管理器113执行。在又其它实施例中，本地媒体控制器135可执行本文中描述的操作。在至少一个实施例中，存储器装置130可包含经配置以实行存储器存取操作(例如，响应于从处理器117或从扫描管理器113接收的存储器存取命令而执行的操作)的存储器存取管理器。在一些实施例中，本地媒体控制器135可包含扫描管理器113的至少一部分且可经配置以执行本文中描述的功能性。在这些实施例中的一些中，扫描管理器113可使用固件、硬件组件或固件与硬件组件的组合而实施于存储器装置130上。在说明性实例中，扫描管理器113可从例如处理器117的请求组件接收读取存储器装置130的数据页面的请求，并通过执行所请求的读取操作来对其作出响应。出于本公开的目的，读取操作可包含一系列读取选通(也称为脉冲)，使得每一选通将特定读取电压电平施加于存储器装置130的特定字线。在读取操作中，每一选通可用于比较一组存储器单元的经估计阈值电压Vt与对应于存储器单元的电压分布的预期位置的一或多个读取电压电平。
在一些实施例中，扫描管理器113可对存储器装置130的数据存储元素(例如，页面)执行各种扫描。出于本公开的目的，例如单元(例如，连接在WL及BL的阵列内)、页面、块、平面、裸片以及群组及前述元素中的一或多者的组合的数据存储元素可称为“数据存储单位”。在两个数据存储单位的上下文中，可包含或包括另一数据存储单位的数据存储单位可称为“较高阶数据存储单位”。类似地，在相同上下文中，可被包含于另一数据存储单位或由另一数据存储单位包括的存储单位可称为“较低阶数据存储单位”。本公开强调其中较高阶数据存储单位(即，UnitType1)由裸片表示的一些实施例，所述裸片包含由页面表示的相应群组的较低阶数据存储单位(即，UnitType2)(即，其中较高阶数据存储单位与较低阶数据存储单位之间的关系由裸片与页面之间的关系表示的实施例)。在其它实施例中，考虑关于阶层中的其它Unit1:Unit2对的类似关系(即，UnitType1:UnitType2对之间的关系，例如裸片:平面、裸片:块、裸片:单元阵列、裸片:单元、平面:块、平面:页面、平面:单元阵列、平面:单元、块:页面、块:单元阵列、块:单元、页面:半页面、页面:单元阵列、页面:单元、块:字线、平面:块及页面组合、裸片:页面及单元阵列组合等)。
如所述，这些扫描可产生对包含错误计数、RBER、谷移位、谷宽度、读取计数等的各种不同数据状态度量的测量。出于本公开的目的，读取计数可指存储在存储器装置的特定位置中的数据已被存取(即，读取)的次数。
因此，在一些实施例中，扫描管理器113可扫描驻留于存储器装置130上的字线群组或字线群组的特定逻辑页面。在一些实施例中，由扫描管理器113执行的扫描可包含促进读取电压校准的扫描以及在各种读取干扰应力之后检查数据完整性的扫描。举例来说，扫描管理器113可对群组中的每一页面执行扫描(可称为谷健康检查)，其产生以下数据状态度量测量：两个指定邻近Vt分布之间的谷宽度；及谷的中心(及中心与先前测量的移位)。在另一实例中，扫描管理器113可对群组中的每一页面执行扫描(称为对页面群组的读取干扰扫描)以获得以下数据状态度量测量：页面的读取计数；及两个指定邻近Vt分布之间的谷的中心(及中心与先前测量的移位)。如将参考图2B到2D进行更详细描述，通过由扫描管理器113执行的扫描直接获得的度量的值可反映(即，通过应用已知数学变换)另一数据状态度量的测量。举例来说，通过执行谷健康检查扫描，扫描管理器113可获得一个谷裕度处的错误计数(EC1)及另一谷裕度处的错误计数(EC2)以导出谷宽度，其可由表示。类似地，通过执行谷健康扫描，扫描管理器113可获得谷中心的当前测量，以通过从谷中心的当前测量减去谷中心的先前测量来导出谷移位。类似地，通过执行读取干扰扫描，扫描管理器113可获得读取计数的当前测量以导出可与对应谷宽度值匹配的读取计数的对数值(即，log10(读取计数))。
因此，在一些实施例中，扫描管理器113可识别存储器装置130上的字线当中的字线群组，其中字线群组中的每一字线连接到存储器单元的相应子集。在一些实施例中，扫描管理器113可基于确定字线上的单元的位置或性质的参数来识别群组中的字线。举例来说，扫描管理器113可选择一组字线来扫描(“扫描群组”)，其中，每一字线基于确定字线上的单元的位置或性质的参数(例如，特定页面内的字线的索引、字线的SCL易感性、字线在哪一裸片/平面/块上的指示符等)来选择。在一个实施例中，字线可经选择使得对共享特定参数的字线的代表性取样形成扫描群组的部分。在若干实施例中，形成扫描群组的部分的字线的经识别群组可包含连接到经编程为一或多个逻辑页面内的逻辑状态的存储器单元的字线。
因此，在一些实施例中，扫描管理器113可向字线群组指派对应于阈值电压分布的移位的指定电荷损失分类值。举例来说，扫描管理器113可使用统计或实验数据来确定对一或多个字线的SCL易感性的相应测量，且在此基础上，指派表征所述字线上的阈值电压分布的移位的电荷损失分类值。在一些实施例中，扫描管理器113可识别具有相同或类似SCL易感性测量的字线且通过将所指派的CBC索引值记录为与群组中的字线的相应标识符相关联的元数据来将对应CBC索引值指派给群组中的字线中的每一者或指派给整个群组。CBC索引及与存储器单元对SCL的易感性的对应性参考图3进行更详细描述，图3说明根据本公开的一些实施例的一组相关校准表310、320及逻辑页面表330。
在图3的说明中，校准表320是简略校准表310的经修改版本。校准表320可包含含有条目的CBC索引列311，每一条目指示可指派给一或多个字线(例如，基于所述字线上的存储器单元对SCL的易感性的实验及/或在统计上已知的测量)的CBC索引值。此外，校准表320可包含存储器单元(例如，在字线群组中、在存储器装置130上)可被编程到的每一编程电平的编程电平列312。使用存储器单元被编程到的编程电平及指派给存储器单元连接到的字线的CBC索引，扫描管理器113可确定可应用于读取参考电压的对应偏移。因此，校准表可包含条目，在其中的每一者内，针对一对相应参数、编程电平及CBC索引值，记录偏移值。
此外，扫描管理器113可选择页面级别阶层内的页面级别，其中选定页面级别包含一组特定存储器单元电荷状态。扫描管理器113接着可选择具有使其相应电荷状态对应于页面级别的一或多个存储器单元(即，其电荷状态在页面级别内的单元)的一组存储器单元。页面级别阶层及物理存储器页面内的特定逻辑存储器页面与存储器单元电荷状态的相应组的对应性可参考图2A来进一步理解，图2A示意性地说明存储器单元的阈值控制栅极电压的分布200A，所述存储器单元能够通过将存储器单元编程到至少八种电荷状态而存储三个数据位，所述至少八种电荷状态根据在单元的浮动栅极上的电荷量而有所不同。
图2A展示以23–1＝7个谷裕度VMk分离的三电平单元(TLC)的2N＝8种不同电荷状态的阈值电压P(VT,Qk)的分布200A。因此，编程到第k电荷状态中的存储器单元(即，在其浮动栅极上沉积有电荷Qk)可正存储N个位的特定组合(例如，针对N＝4，0110)。此电荷状态Qk可在读出操作期间通过检测到谷裕度VMk内的控制栅极电压VCG足以将单元开启到源极-漏极电流而先前谷阈值VMk-1内的控制栅极电压不足以将所述单元开启到源极-漏极电流而确定。
一般来说，具有NAND存储器的存储装置可按由存储器的每一单元存储的位的数目进行分类。举例来说，如上所述，单电平单元(SLC)存储器具有可各自存储一个数据位(N＝1)的单元。多电平单元(MLC)存储器具有可各自存储多达两个数据位(N＝2)的单元、三电平单元(TLC)存储器具有可各自存储多达三个数据位(N＝3)的单元，且四电平单元(QLC)存储器具有可各自存储多达四个数据位(N＝4)的单元。在一些存储装置中，存储器的每一字线可在存储器装置的给定分区内具有相同类型的单元。因此，在一些装置中，块或平面的所有字线可为SLC存储器，或所有字线可为MLC存储器，或所有字线可为TLC存储器，或所有字线可为QLC存储器。因为在一些装置中，整个字线在写入或读取操作期间以相同控制栅极电压VCG加偏压，SLC存储器中的字线通常托管以一种设置进行编程(通过连续选择各种字线)的一个存储器页面(例如，16KB或32KB页面)。较高电平(MLC、TLC或QLC)存储器单元的字线可托管相同字线上的多个页面。不同页面可以多种设置(由存储器控制器115的扫描管理器113经由电子电路系统)进行编程。举例来说，在一些实施例中，在字线的每一存储器单元上对第一位进行编程之后，在原始字线上对第二位进行编程之前可首先对邻近字线进行编程。这可减小相邻单元之间的静电干扰。存储器控制器115经由扫描管理器113可对存储器单元的状态进行编程及接着可通过将存储器单元的读取阈值电压VT与一或多个读取电平阈值进行比较来读取此状态。本文中描述的操作可应用于任何N位存储器单元。
举例来说，TLC能够处于至少八种充电状态Qk(其中第一状态可为不带电状态Q1＝0)中的一者，其阈值电压分布通过可用于读出存储在存储器单元中的数据的谷裕度VMk进行分离。举例来说，如果在读取操作期间确定读取阈值电压落在2N-1个谷裕度中的特定谷裕度内，那么接着可确定存储器单元处于2N种可能电荷状态中的特定电荷状态。通过识别单元的正确谷裕度，可确定其所有N个位具有哪些值。谷裕度的标识符(例如其坐标，例如，中心位置及宽度)可被存储在存储器控制器115的读取电平阈值寄存器中。
可在通过先前写入操作将存储器单元放置于其带电状态Qk中的一者之后执行读取操作。举例来说，为了将96KB(48KB)的数据编程(写入)到属于TLC的给定字线M的单元上，可执行第一编程遍次。第一编程遍次可通过将适当电荷放置于字线M的存储器单元的浮动栅极上来将32KB(16KB)的数据存储在字线M上。举例来说，电荷Q可被放置于特定单元的浮动栅极上。如果单元被充电到电荷状态Q1、Q2、Q3或Q4中的任何者，那么单元经编程以将值存储在其下页面(LP)位中。如果单元被充电到电荷状态Q5、Q6、Q7或Q8中的任何者，那么单元经编程以将值0存储在其LP位中。因此，在读取操作期间，可确定放置于第四谷裕度VM4内的外加控制栅极电压VCG足以将单元开启到源极-漏极电流。因此，可推断出单元的LP位处于逻辑状态1(即，处于电荷状态Qk中的一者，其中k≤4)。相反地，在读取操作期间，可确定在第四谷裕度内的外加控制栅极电压VCG不足以将单元开启到源极-漏极电流。因此，可推断出单元的LP位处于逻辑状态0(即，处于电荷状态Qk中的一者，其中k>4)。
在一些实施例中，在属于第M字线的单元已如描述般被编程之后，LP已被存储在第M字线上，且编程操作可通过额外编程遍次继续以将上页面(UP)及额外页面(XP)存储在相同字线上。尽管此类遍次可在第一遍次完成之后立即执行(或甚至所有页面都以一种设置进行编程)，但是为了最小化错误，可能有利的是，在将UP及XP编程到字线M中之前首先对邻近字线(例如，字线M+1、M+2等)的LP进行编程。
当UP将被编程到字线M中时，存储器单元的电荷状态可经调整使得其阈值电压分布进一步局限于一组已知谷裕度VM内。举例来说，处于电荷状态Q1、Q2、Q3或Q4中的一者中的单元(即，被给予逻辑位状态1以进行LP编程的单元)可被充电到两种状态Q1或Q2中的仅一者，在此情况中，单元将在其UP位中存储值1。相反地，单元可被充电到两种状态Q3或Q4中的一者以在其UP位中存储值0。因此，在读取操作期间，可确定在第二谷裕度VM2内的外加控制栅极电压VCG足以将单元开启到源极-漏极电流。因此，可推断出单元的UP位处于逻辑位状态1中(即，处于电荷状态Qk中的一者中，其中k≤2)。相反地，在读取操作期间，可确定在第二谷裕度VM2内的外加控制栅极电压VCG不足以将单元开启到源极-漏极电流。因此，可推断出单元的UP位处于逻辑状态0中(即，处于电荷状态Qk中的一者中，其中2<k≤4)。同样地，电荷状态Q5、Q6、Q7或Q8(被给予位0状态以进行LP编程)可进一步被驱动到状态Q5或Q6(UP位值0)或状态Q7或Q8(UP位值1)。
类似地，额外页面(XP)可通过进一步调整其每一存储器单元的电荷状态来被编程到字线M。举例来说，处于逻辑状态10(即，UP位存储值1且LP位存储值0)及处于电荷状态Q7或Q8中的一者中的单元可被充电到状态Q7以在其XP位存储值0(即，逻辑状态010)中。替代地，单元可被充电到电荷状态Q8以在其XP位中存储值1(即，逻辑状态110)。因此，在读取操作期间，可确定在第七谷裕度内的外加控制栅极电压VCG不足以将单元开启到源极-漏极电流。因此，存储器控制器115可确定单元的逻辑状态是110(对应于电荷状态Q7)。相反地，在读取操作期间，可确定在第七谷裕度VM7内的外加控制栅极电压VCG足以将单元开启到源极-漏极电流。因此，存储器控制器115可确定单元的XP位存储值0。如果进一步确定在前六个谷裕度内的控制栅极电压VCG不足以将单元开启到电流，那么存储器控制器115可确定单元的逻辑状态为010(即，对应于电荷状态Q7)。
因此，扫描管理器113可选择页面级别阶层的多个级别当中的页面(即，逻辑页面)，其中每一级别含有不同组的存储器单元电荷状态，经识别字线群组的字线上的单元可被充电到所述存储器单元电荷状态。每一页面级别可对应于包含一组特定电荷状态(即，存储器单元可被编程到的编程电平或逻辑状态)的逻辑页面类型。举例来说，连接到字线群组的字线的QLC存储器单元可被编程到作为四个逻辑页面中的一者的部分的状态，例如下页面(LP)、上页面(UP)、额外页面(XP)及顶部页面(TP)。存储器单元可被编程到经擦除状态或可被编程到15种其它编程电平中的一者，所述其它编程电平中的每一者可属于页面315中的一者(LP、UP、XP或TP)，如图3的表330中所描绘。
在已选择字线群组及要扫描的逻辑页面之后，扫描管理器113可扫描字线群组。举例来说，扫描管理器113可扫描字线群组中的属于选定逻辑页面的字线(即，连接到被编程到在选定逻辑页面内的编程电平的存储器单元的字线)。每一扫描可包含执行粗略读取校准且还可包含执行精细读取校准，其中的每一者涉及施加可相对于初始施加的读取参考电压偏移的一或多个读取参考电压且可包含确定一或多个数据状态度量值，例如被扫描的存储器单元及字线的RBER或EC。为了执行粗略读取校准，扫描管理器可施加基于校准表中记录的偏移确定的读取参考电压(例如，粗略校准表含有指示相对于用于读取经编程到特定编程电平的存储器单元的默认读取参考电压的偏移值的条目)。为了扫描群组中的字线中的一者上的存储器单元，扫描管理器113可施加通过引用校准表320确定的读取参考电压(例如，记录于存储器装置130的设置中的用于读取经编程到特定逻辑状态的存储器单元的默认预定读取参考电压，所述特定逻辑状态通过基于存储器单元所连接到的字线的CBC索引值确定的对应偏移来调整)。因此，在一些实施例中，扫描管理器113可通过将读取参考电压脉冲的一或多个序列施加于连接到字线群组的存储器单元来扫描字线群组。
因此，在一些实施例中，扫描管理器113可选择其相应电荷状态对应于页面级别的一组存储器单元(即，全都充电到在选定页面级别的电荷状态组内的电荷状态的一组存储器单元)。扫描管理器113接着可针对其电荷状态在所选择的页面级别内(即，其经编程逻辑状态在逻辑页面内)的存储器单元组确定一或多个数据状态度量的相应聚合值。在各种实施例中，扫描管理器113可确定其在扫描期间测量的数据状态度量中的每一者的聚合值。在一些实施例中，被确定的数据状态度量可为原始位错误率(RBER)，且也可为错误计数(EC)。因此，在一些实施例中，扫描管理器可确定聚合原始位错误率(RBER)值。在相同或其它实施例中，扫描管理器可确定聚合错误计数(EC)。
在一些实施例中，扫描管理器113可确定经测量数据状态度量的经确定个别或聚合值是否满足准则。举例来说，在一些情况中，如果值等于或超过预定阈值(例如，当RBER大于N个位错误/ms时)，那么可满足准则。在其它情况中，如果值等于或小于预定阈值(例如，当EC小于M个错误时)，那么可满足准则。因此，在一些实施例中，扫描管理器113可确定数据状态度量的聚合值是否满足准则(例如，RBER准则)。扫描管理器113可确定聚合RBER值是否超过阈值N。响应于确定数据状态度量的聚合值满足第一准则(例如，响应于确定聚合RBER值因为经测量聚合RBER值等于或大于预定阈值N而满足第一准则)，扫描管理器113可识别存储器单元组当中经充电到在所选择的页面级别(即，被编程到在逻辑页面内的指定逻辑状态的存储器单元)内的指定电荷状态的另一组存储器单元。举例来说，当扫描TP内的字线群组时，响应于确定聚合RBER值超过阈值，扫描管理器113可识别经编程到编程电平L5的存储器单元。
在相同或其它实施例中，已识别经编程到页面级别(例如，TP中的L5)内的逻辑状态的存储器单元之后，扫描管理器113可基于此数据状态度量的个别值的一或多个分布，针对此另一组存储器单元确定另一数据状态度量的聚合值。举例来说，扫描管理器113可将读取参考电压脉冲的另一一或多个序列施加于连接到字线群组或所述群组内的一组字线的存储器单元。在各种实施例中，电压脉冲序列中的每一者可包含一或多个群组的读取参考电压脉冲，其中每一群组的读取参考电压脉冲产生数据状态度量(例如RBER、EC)的个别值的对应分布。数据状态度量值中的每一者可分别具有对应读取参考电压，所述每一数据状态度量值由所述对应读取参考电压产生。因此，扫描管理器113可将另一序列的读取参考电压脉冲施加于连接到字线群组的存储器单元，并产生个别EC的对应分布，每一个别EC对应于相应读取参考电压。
举例来说，如果扫描管理器113先前确定了一组初始存储器单元的RBER，那么扫描管理器在此时可基于从在粗略校准及精细校准期间施加多个电压脉冲获得的EC的一或多个分布来确定此另一组存储器单元的聚合EC。因此，扫描管理器113可基于个别EC的一或多个分布，针对此较小组的存储器单元确定聚合EC。扫描管理器113可进一步确定最新选择的存储器单元组的此另一数据状态度量的聚合值是否满足不同准则(例如，EC准则)。举例来说，在聚合数据状态度量值(例如，EC)等于或大于阈值时可满足此不同准则。在相同实例中，在聚合数据状态度量值(例如，EC)小于阈值时可无法满足此不同准则。因此，在一些实施例中，扫描管理器113可确定聚合(例如，最大、最小、平均、中心等)EC是否等于或大于阈值M。
在扫描管理器113执行扫描时，其可测量由每一特定外加电压脉冲造成的EC。因此针对每一电压脉冲，扫描管理器113可测量并记录对应EC，所述EC与其它经测量EC一起可形成EC的分布。在此过程中，扫描管理器113可维持偏斜计数器，其对第二数据状态度量的经偏斜分布进行计数并将其记录于校准表320或另一表的条目中。经偏斜分布是因为分布的一个尾部(即，侧)比另一尾部更长(即，延伸得离中心更远)而不对称的值(例如，数据状态度量的值)的分布。在若干实施例中，经偏斜分布可被识别为其一个尾部比另一尾部长超过预定阈值量的值的分布。因此，扫描管理器113可通过确定给定分布的一侧是否比另一侧延伸得离中心更远达超过预定阈值量来识别第二数据状态度量的经偏斜分布。在一些实施例中，响应于确定数据状态度量(例如，EC)的聚合值满足准则，扫描管理器113可针对数据状态度量的个别值的每一经正偏斜分布递增表条目中的值及针对每一经负偏斜分布递减所述值，其中条目与指定逻辑状态且与指定电荷损失分类值相关联。举例来说，随着扫描的进行，针对由扫描管理器113观察到的EC值的每个经偏斜分布，扫描管理器113可针对EC值的每一经正偏斜分布递增偏斜计数器且针对EC值的每一经负偏斜分布递减所述计数器。可针对校准表中或与所述校准表相关联的另一表中的每一编程电平及对应CBC索引号记录计数器的值。
在一些实施方案中，响应于确定第二数据状态度量的聚合值不满足第二准则，扫描管理器113可针对字线群组递增对无法满足其相应准则(即，分别地，RBER准则或EC准则)的数据状态度量中的一者的聚合值的发生进行计数的发生计数器。举例来说，在确定聚合RBER超过阈值N及施加额外电压脉冲之后，响应于确定聚合EC计数没有超过预定阈值M(即，无法满足准则)，扫描管理器113可针对字线群组递增对无法超过值M(即，无法满足准则)的聚合EC的发生进行计数的发生计数器。无法满足准则的后一数据状态度量的聚合值的每一例子可称为豁免状态，因为高于阈值的聚合RBER值可由于低于阈值的聚合EC值而称为豁免。
此外，在一些实施例中，扫描管理器113可确定发生计数器的值是否满足另一准则(例如，发生准则)。在一些实施例中，如果无法满足其相应准则(即，分别地，RBER准则或EC准则)的数据状态度量中的一者的聚合值的发生的计数器超过预定阈值，那么可满足发生准则。在相同或其它实施例中，如果无法满足其相应准则(即，分别地，RBER准则或EC准则)的数据状态度量中的一者的聚合值的发生的计数器等于或小于预定阈值K，那么可满足发生准则。因此，在一些实施例中，响应于确定发生计数器的值满足发生准则，扫描管理器113可识别(例如，在校准表中)与组中的存储器单元被充电到的指定电荷状态(即，或组中的存储器单元被编程到的对应逻辑状态)相关联的读取参考电压偏移(例如，记录于条目中)。举例来说，在其中当发生计数器的值等于或大于预定阈值K时发生计数器的值满足第三准则的实施例中，扫描管理器113可确定发生计数器(即，豁免状态计数器)的值满足准则。
随后，响应于确定发生计数器的值等于或大于预定阈值K，扫描管理器113可基于偏斜计数器的值更新读取参考电压偏移(例如，更新校准表320中的参考电压偏移条目)。举例来说，针对由偏斜计数器指示的每一正偏斜计数，扫描管理器113可将校准表中的对应条目修改10mV。类似地，针对由偏斜计数器指示的每一负偏斜计数，扫描管理器113可将校准表中的对应条目修改-10mV。因此，如果针对经编程到编程电平L14的存储器单元组的偏斜计数器是2，那么扫描管理器113可加20到先前记录于校准表的对应条目中的电压偏移值。在若干实施例中，扫描管理器113随后可在对连接到字线群组的存储器单元执行的读取操作中应用经更新读取参考电压偏移。实施上文提及的扫描管理器113的操作的各种方面及原理的实施例在下文参考图2B到2D及图3进行更详细描述。关于扫描管理器113的这些大体上描述的操作的另外细节在下文参考图4到5进行解释。
图2B是根据本公开的一些实施例的存储器装置中的存储器阵列的多个存储器单元的一组实例阈值电压分布的曲线图200B。在一些实施例中，存储器装置(例如，图1的存储器装置130)的块上的存储器单元可具有不同Vt值，其针对一组这些存储器单元的聚合表示可用例如曲线图200B的曲线图上的图形来展示。举例来说，针对十六电平存储器单元(例如，QLC存储器单元)群组的一组Vt范围及其分布在图2B中描绘。在一些实施例中，这些存储器单元中的每一者可被编程到在十六种不同阈值电压范围201到216中的一者内的Vt。不同Vt范围中的每一者可用于表示对应于四个位的特定模式的相异编程状态。在一些实施例中，阈值电压范围201可具有大于剩余阈值电压范围202到216的宽度。这可由存储器单元最初全都被放置在对应于阈值电压范围201的编程状态中而引起，此后，所述存储器单元的一些子集可随后经编程以具有在阈值电压范围202到216中的一者中的阈值电压。因为可比擦除操作更精确地控制写入(即，编程)操作，因此这些阈值电压范围202到216可具有更窄分布。
在一些实施例中，阈值电压范围201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215及216可各自表示相应编程状态(例如，分别表示L0、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14及L15)。举例来说，如果存储器单元的Vt在十六个阈值电压范围中的第一者201内，那么在此情况中存储器单元可称为处于对应于存储器单元正存储4位逻辑值‘1111’的编程状态L0(此可称为存储器单元的经擦除状态)。因此，如果阈值电压在十六个阈值电压范围中的第二者202内，那么在此情况中存储器单元可称为处于对应于存储器单元正存储4位逻辑值‘0111’的编程状态L1。如果阈值电压在十六个阈值电压范围中的第三者203内，那么在此情况中存储器单元可正存储具有4位逻辑值‘0011’的编程状态L2，以此类推。在一些实施例中，例如表1的对应性表可提供存储器单元的状态与其对应逻辑值之间的对应性。考虑编程状态与对应逻辑数据值的其它关联。出于本公开的目的，处于最低状态(例如，经擦除状态或L0数据状态)中的存储器单元可称为未经编程、经擦除或经设置到最低编程状态。
编程状态 逻辑编程值 编程状态 逻辑数据值
L0 1111 L8 1100
L1 0111 L9 0100
L2 0011 L10 0000
L3 1011 L11 1000
L4 1001 L12 1010
L5 0001 L13 0010
L6 0101 L14 0110
L7 1101 L15 1110
表1
显著地，分布201到216可通过不同宽度的谷分离。此外，随着时间及继续使用，所描绘的分布及谷可移位且宽度发生改变。可针对各种谷(例如邻近分布之间的第十五谷(即，分布215到216之间的谷)或邻近分布之间的第一谷(即，分布201到202之间的谷))获得从由本文中描述的实施例执行的各种扫描获得的电压移位的数据状态度量。因此，本文中描述的扫描涉及区分存储器单元的一种状态与另一状态及确定与所描绘的分布及谷相关联的数据状态度量。此关系通过专注于由两个邻近Vt分布表示的存储器单元状态来进一步阐明，如参考图2C更详细解释。
图2C是根据本公开的一些实施例的存储器装置中的存储器阵列的多个存储器单元的两个实例阈值电压分布的曲线图200C。考虑将实例Vt分布225到226的图2C描绘为类似于来自图2B的曲线图200B的一对邻近Vt分布。举例来说，图2C的Vt分布225到226可表示在完成针对存储器单元群组的写入(即，编程)操作之后图2B的阈值电压范围201到216的分布的某部分。如图2C中所见，邻近阈值电压分布225到226可在编程操作结束时通过具有裕度240(例如，空的电压电平空间)的谷分离。在裕度240之间将读取电压(即，感测电压)施加于存储器单元群组的控制栅极可用于区分阈值电压分布225(及任何更低阈值电压分布)的存储器单元与阈值电压分布226(及任何更高阈值电压分布)的存储器单元。
由于称为电荷损失(其可包含快速电荷损失(QCL)及缓慢电荷损失(SCL))的现象，存储器单元的阈值电压可因所述单元中所含的电荷降级而随时间改变。如先前所论述，此改变导致Vt分布随时间移位且可称为时间Vt移位(因为降级电荷会导致电压分布沿着电压轴朝向更低电压电平移位且导致由裕度240界定的谷随时间变窄)。此外，在存储器装置的操作期间，QCL可由阈值电压首先(紧接在存储器单元被编程之后)快速改变而引起，此后，SCL的影响变得更加明显，因为Vt移位会关于自单元被编程以来经过的时间以近似对数线性方式减慢。在各种实施例中，此时间Vt移位在未被调整的情况下可随时间而使分布225与226之间的谷宽度变窄(即，可减小阈值电压分布225到226的边缘处的裕度240之间的读取窗)，且可导致这些阈值电压分布225与226重叠，从而使得难以区分其实际Vt在两个邻近Vt分布225到226中的一者的范围内的单元。因此，无法减轻时间Vt移位(例如，由SCL引起)可导致读取操作中的触发速率及位错误率增加。此外，无法解决或解释跨由先前论述的回退模式(back-pattern)效应引起的所有Vt分布的Vt移位可导致读取错误增加，从而导致高读取触发速率，这又负面影响存储器装置的总体延时、吞吐量及QoS。图2B到2C的说明性实例中的分布的数目、编程电平及逻辑值经选择用于说明性目的且不应被解译为具限制性，其它实施例可使用各种其它分布数目、相关联编程电平及对应逻辑值。
图2D描绘根据本公开的一些实施例的随外加读取电压而变化的错误计数的曲线图200D。错误计数可依据绝对总计数(EC)或在指定时间段内发生的错误计数(即，错误率)(例如RBER)来表示。电压可以mV来表示。关于此图2D，在所描述实施例中对错误计数(EC)的引用在其它实施例中可用对原始位错误率(RBER)的引用来取代，而不会背离本公开的精神及范围。
如上所述，在一些实施例中，在对连接到字线群组的存储器单元执行一或多个扫描时，可施加一或多个读取参考电压脉冲且可测量并记录所得数据状态度量值(例如，EC、RBER)。因此，针对读取编程到指定编程状态的单元，电压脉冲序列可经施加以校准读取参考电压(即，用以确定最小化EC及/或RBER的适当电压电平)。为此，每一序列中的电压脉冲可从初始电压偏移预定量且被施加于相同组单元以确定所得数据状态度量(例如，EC、RBER)值是否低于由早前脉冲造成的数据状态度量值。以此方式，针对每一外加电压脉冲，可获得对一或多个数据状态度量中的每一者的对应测量。因此，针对每一外加电压序列，可产生并记录数据状态度量的所得值的分布。因此，图2D中描绘的曲线图及图形说明由将电压脉冲施加于连接到正被扫描的字线群组的一组存储器单元引起的实例案例。
因此，一个案例由其中的每一者分别表示存储器单元的不同逻辑编程状态的邻近电压分布265及266表示。在一些实施例中，为了执行读取校准(例如，粗略读取校准)，可通过(即，确定单元所处的编程状态)最初施加偏移了校准表中记录的对应量(例如，如由通过存储器单元的对应编程电平及CBC索引识别的条目所指示)的读取参考电压272来对一或多个存储器单元执行读取操作。如果在所述施加之后获得的数据状态度量满足准则(例如，如果EC/RBER超过阈值)，那么可施加各自从所述初始电压脉冲偏移相应预定量的一或多个额外电压脉冲275。在每一施加之后，可获得数据状态度量的对应测量。随后，在一些实施例中，在其处电压脉冲产生数据状态度量的最低测量的偏移可被选择作为应被应用以读取经编程到编程电平(经扫描单元被编程到所述编程电平)的存储器单元的经校准电压值。因此，曲线图281及282近似表示由施加指定对应读取参考电压电平引起的相应错误计数，所述对应读取参考电压电平各自处于与针对存储器单元群组初始施加的电压电平272的不同预定偏移。虽然图形282不表示阈值电压分布或谷，但沿着图形282的点可与沿着分布曲线(例如，图2B的分布201到208或图2C的分布225到226)的点相关。因此，图形282可与和两个邻近分布之间的谷相关的数据状态度量相关，每一分布表示单元的不同编程状态。此外，曲线图281表示由施加从初始电压脉冲272偏移的电压脉冲271造成的EC。因此，所得EC分布292可为具有由电压脉冲271引起的清晰最小EC的正态分布。
另一案例可由其中的每一者分别表示存储器单元的不同逻辑编程状态的邻近电压分布267及268表示。在一些实施例中，为了执行读取校准(例如，粗略读取校准)，可通过(即，确定单元所处的编程状态)最初施加偏移了校准表中记录的对应量(例如，如由通过存储器单元的对应编程电平及CBC索引识别的条目所指示)的读取参考电压274来对一或多个存储器单元执行读取操作。如果在所述施加之后获得的数据状态度量满足准则(例如，如果EC/RBER超过阈值)，那么可施加各自从所述初始电压脉冲偏移相应预定量的一或多个额外电压脉冲277。在每一施加之后，可获得数据状态度量的对应测量。随后，在一些实施例中，在其处电压脉冲产生数据状态度量的最低测量的偏移可被选择作为应被应用以读取经编程到编程电平(经扫描单元被编程到所述编程电平)的存储器单元的经校准电压值。因此，曲线图284及283近似表示由施加指定对应读取参考电压电平引起的相应错误计数，所述对应读取参考电压电平各自处于与针对存储器单元群组初始施加的电压电平274的不同预定偏移。虽然图形284不表示阈值电压分布或谷，但沿着图形284的点可与沿着分布曲线(例如，图2B的分布201到208或图2C的分布225到226)的点相关。因此，图形284可与和两个邻近分布之间的谷相关的数据状态度量相关，每一分布表示单元的不同编程状态。此外，曲线图283表示由施加从初始电压脉冲274偏移的电压脉冲273造成的EC。在此案例中，所得EC分布291可为具有由于电压脉冲273而发生的模糊最小EC的经负偏斜分布。类似地，经正偏斜分布293也可由施加电压序列(例如，在较低电压电平下施加的电压序列)造成。
在一些实施例中，可使用在谷健康检查扫描期间获得的度量值产生图形282。举例来说，表示最低错误计数的曲线图可对应于最好地区分两个邻近阈值电压分布的读取电压。在一些实施例中，此最低错误计数可称为中心错误计数(EC0)，因为其应在两个分布之间的谷的中心处发生。EC0可通过施加一系列电压及检查对应错误计数直到对应于最低错误计数的电压经识别来估计。替代地，EC0可通过取一个谷裕度处的错误计数(EC1)与另一谷裕度处的错误计数(EC2)的总和的一半来估计。在一些实施例中，谷宽度可与EC0的对数成反比(即，是所述对数的反分数)，其可由表示。在所描述的各种实施例中，阈值电压的移位(即，谷移位值)可通过比较在特定时间测量的EC0与在后续时间测量的EC0来确定。如先前所述，参考图1及3描述的方面将参考图4到5更详细地进一步描述。
图4是根据本公开的一些实施例的用于在存储器装置中执行读取电压的动态校准的实例方法400的流程图。方法400可由处理逻辑执行，所述处理逻辑可包含硬件(例如，处理装置、电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微码、装置的硬件、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400由图1的扫描管理器113执行。尽管以特定顺序或次序展示，但除非另外指定，否则过程的次序可经修改。因此，所说明的实施例应被理解为仅作为实例，且所说明的过程可以不同次序执行，且一些过程可并行执行。在本公开的一些实施例中，一种类型的数据存储单位(例如，单元)可驻留于存储器装置(例如，图1的存储器装置130)的另一类型的数据存储单位(例如，字线群组)上，使得相对于后一数据存储单位，前者是较低阶数据存储单位，且相对于前一数据存储单位，后者是较高阶数据存储单位。因此，尽管在一些实施例中，方法400通过参考存储器装置的单元、字线及页面来描述，但方法400可类似地通过参考其它数据存储单位来描述，其中其它较低阶数据存储单位(即，UnitType2)可代替单元，且其它较高阶数据存储单位(即，UnitType1)可代替字线。为了简洁且易读，本公开没有明确详述所描述的UnitType1:UnitType2对的每一及每个变化及排列。然而，本公开将被解译为明确公开所有此类变化及排列。举例来说，依据页面:裸片数据存储单位对来描述的方法400可由其它UnitType1:UnitType2对体现，例如裸片:平面、裸片:块、裸片:单元阵列、裸片:单元、平面:块、平面:页面、平面:单元阵列、平面:单元、块:页面、块:单元阵列、块:单元、页面:半页面、页面:单元阵列、页面:单元、块:字线、平面:块及页面组合、裸片:页面及单元阵列组合等。另外，在各种实施例中可省略一或多个过程。因此，不是每个实施例中都需要所有过程。其它过程流程是可能的。
在本公开的一些实施例中，在操作420处，处理逻辑可识别存储器装置(例如，图1的存储器装置130)上的字线当中的字线群组。在操作424处，处理逻辑可向字线群组指派对应于阈值电压分布的移位的指定电荷损失分类值。举例来说，在操作424处，处理逻辑可将对应于由连接到所述群组中的字线的存储器单元上的SCL造成的阈值电压分布的移位的CBC索引值指派给字线群组。
在操作428处，处理逻辑可选择页面级别阶层内的页面级别，其中选定页面级别包含一组特定存储器单元电荷状态。因为阶层内的每一页面级别可对应于特定逻辑页面，因此处理逻辑可选择字线群组的逻辑页面当中的逻辑页面，其中每一逻辑页面包含字线上的单元可被充电到的多种电荷状态。处理逻辑可在操作432处选择其电荷状态在页面级别内的一组存储器单元(即，全都充电到在选定页面级别的电荷状态组内的电荷状态的一组存储器单元)。在一些实施例中，处理逻辑可扫描字线群组。在一些实施例中，处理逻辑可扫描群组中的所有字线，而在其它实施例中，处理逻辑可仅扫描被充电到在选定页面级别(即，逻辑页面)内的电荷状态中的一者(即，经编程到逻辑状态中的一者)的那些存储器单元的字线。
此外在操作436处，处理逻辑可针对其电荷状态在页面级别内(即，其经编程逻辑状态在逻辑页面内)的存储器单元组确定数据状态度量(例如，EC、RBER)的聚合值。处理逻辑接着可在操作437处确定第一数据状态度量的聚合值是否满足准则。举例来说，在一些情况中，如果值等于或超过预定阈值(例如，当RBER大于N个位错误/ms时)，那么可满足准则。在其它情况中，如果值等于或小于预定阈值(例如，当EC小于M个错误时)，那么可满足准则。因此，处理逻辑可在操作437处确定聚合RBER是否满足RBER准则(例如，超过阈值RBER值)。在一些实施例中，处理逻辑可在操作438处识别存储器单元组内充电到所选择的页面级别内的指定电荷状态的另一(例如，较小)组(例如，子集)的存储器单元(即，经编程到逻辑页面内的指定编程电平的存储器单元)。举例来说，如果在操作436处存储器单元组经编程到顶部页面(TP)内的级别，那么在操作438处，处理逻辑可识别所述组内经编程到逻辑状态15(L15)的一组单元，条件是逻辑状态15经定义以形成TP的部分(例如，在其中逻辑页面被定义为以下的实施例中：TP-L5/L10/L12/L15；XP-L2/L8/L14；UP-L3/L7/L9/L13；LP-L1/L4/L6/L11)。
在相同或其它实施例中，在操作442处，处理逻辑可基于另一数据状态度量的个别值的一或多个分布，针对较小组(即，子集)的存储器单元确定此另一数据状态度量的聚合值(例如，如果在操作436处确定RBER，那么在操作442处可确定EC)。随着处理逻辑执行扫描及确定对应数据状态度量(例如，RBER、EC)，编程逻辑可记录由施加一或多个电压脉冲序列造成的这些数据状态度量的值及值的分布。因此，在操作446处，处理逻辑可维持对一或多个数据状态度量中的每一者的经偏斜分布(例如，经正偏斜分布或经负偏斜分布)进行计数的偏斜计数器。举例来说，在操作446处，处理逻辑可维持偏斜计数器，其对由于施加经施加于连接到字线群组的存储器单元的一或多个电压脉冲而测量的EC的经偏斜分布或RBER的经偏斜分布进行计数。
此外，处理逻辑可在操作447处确定后一数据状态度量的聚合值是否满足准则。在一些实施方案中，这可为与用于先前数据状态度量的准则不同的准则。举例来说，如果RBER在操作436处被确定，那么在操作447处，处理逻辑可确定聚合EC是否满足EC准则(例如，超过阈值EC值)。随着处理逻辑确定一或多个数据状态度量值中的每一者的相应值，处理逻辑可在操作450处针对字线群组递增对无法满足其对应准则的后一数据状态度量的聚合值的发生进行计数的发生计数器。举例来说，在操作450处，处理逻辑可针对字线群组递增对无法超过预定阈值的EC的发生进行计数的发生计数器。
在一些实施方案中，处理逻辑可在操作551处确定发生计数器的值是否满足发生准则。在一些实施例中，如果无法满足其相应准则(即，分别地，RBER准则或EC准则)的数据状态度量中的一者的聚合值的发生的计数器超过预定阈值，那么发生准则可被满足。在相同或其它实施例中，如果无法满足其相应准则(即，分别地，RBER准则或EC准则)的数据状态度量中的一者的聚合值的发生的计数器等于或小于预定阈值K，那么发生准则可被满足。在相同或其它实施例中，响应于在操作451处确定发生计数器的值满足发生准则，在操作454处，处理逻辑可识别校准表中与组中的存储器单元被充电到的电荷状态(即，或组中的存储器单元被编程到的对应逻辑状态)相关联的读取参考电压偏移条目。处理逻辑接着可在操作458处基于偏斜计数器的值更新读取参考电压偏移条目。随后，在操作462处，处理逻辑可在对连接到字线群组的存储器单元执行的读取操作中应用经更新读取参考电压偏移。关于在执行读取电压的动态校准时涉及的额外或替代操作的另外细节在下文参考图5来解释。
图5是根据本公开的一些实施例的用于执行读取电压的动态校准的实例方法500的流程图。方法500可由处理逻辑执行，所述处理逻辑可包含硬件(例如，处理装置、电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微码、装置的硬件、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500由图1的扫描管理器113执行。尽管以特定顺序或次序展示，但除非另外指定，否则过程的次序可经修改。因此，所说明的实施例应被理解为仅作为实例，且所说明的过程可以不同次序执行，且一些过程可并行执行。在本公开的一些实施例中，一种类型的数据存储单位(例如，页面)可驻留于存储器装置(例如，图1的存储器装置130)的另一类型的数据存储单位(例如，裸片)上，使得相对于后一数据存储单位，前者是较低阶数据存储单位，且相对于前一数据存储单位，后者是较高阶数据存储单位。因此，尽管在一些实施例中，方法500通过参考存储器装置的平面及裸片来描述，但方法500可类似地通过参考其它数据存储单位来描述，其中其它较低阶数据存储单位(即，UnitType2)可代替平面，且其它较高阶数据存储单位(即，UnitType1)可代替裸片，无论它们出现在说明书中的哪个位置。为了简洁且易读，本公开没有明确详述所描述的UnitType1:UnitType2对的每一及每个变化及排列。然而，本公开将被解译为明确公开所有此类变化及排列。举例来说，依据页面:裸片数据存储单位对来描述的方法500可由其它UnitType1:UnitType2对体现，例如裸片:平面、裸片:块、裸片:单元阵列、裸片:单元、平面:块、平面:页面、平面:单元阵列、平面:单元、块:页面、块:单元阵列、块:单元、页面:半页面、页面:单元阵列、页面:单元、块:字线、平面:块及页面组合、裸片:页面及单元阵列组合等。另外，在各种实施例中可省略一或多个过程。因此，不是每个实施例中都需要所有过程。其它过程流程是可能的。
在本文中描述的若干实施例中，实例方法500的操作可与实例方法400的操作一起执行或代替实例方法400的操作执行。在本公开的一些实施例中，在操作519处，处理逻辑可接收用于扫描存储器装置(例如，图1的存储器装置130)的字线群组的校准命令。
在一些实施例中，在操作520处，处理逻辑可扫描字线群组。在一些情况中，处理逻辑可通过在操作521处扫描连接字线群组中的字线的存储器单元的每一页面(即，含有连接到群组中的字线的存储器单元被编程到的编程电平的每一逻辑页面)来扫描字线群组。在一些实施方案中，处理逻辑可在操作524处通过在操作525处将读取参考电压脉冲序列施加于连接到字线群组的存储器单元来对逻辑页面确定数据状态度量(例如，RBER、EC)的聚合值。
在相同或其它实施例中，处理逻辑可在操作527处确定所述数据状态度量的聚合值是否满足准则(例如，确定聚合RBER是否满足RBER准则)。举例来说，可确定聚合RBER是否超过阈值RBER值。在操作528处，处理逻辑可针对指定页面内的指定电荷状态(即，编程状态)基于另一数据状态度量的个别值的一或多个分布确定此另一状态度量(例如，EC)的聚合值。同时，在与操作524及/或528并行发生的操作532处，处理逻辑可维持对后一数据状态度量的经偏斜分布进行计数的偏斜计数器。处理逻辑可通过在操作533处针对后一数据状态度量的个别值的每一经正偏斜分布递增表条目中的值及针对每一经负偏斜分布递减所述值来维持偏斜计数器。
此外，在一些实施例中，在操作529处，处理逻辑可确定后一数据状态度量的聚合值是否满足准则。举例来说，处理逻辑可在操作529处确定聚合EC是否满足EC准则(例如，超过阈值EC值)。在一些情况中，聚合值将无法满足准则。因此，处理逻辑可在操作536处针对字线群组递增对无法满足第二准则的第二数据状态度量的聚合值的发生进行计数的发生计数器。
在相同或其它实施例中，在操作537处，处理逻辑可确定任何页面是否保持被扫描。举例来说，针对连接到QLC单元的字线群组，处理逻辑在操作537处可确定四个页面(即，TP、XP、UP、LP)中的任何者是否保持被扫描。响应于在操作537处确定没有页面保持被扫描，处理逻辑可在操作539处确定发生计数器的值是否满足发生准则(例如，发生计数器的值是否超过阈值预定值)。
响应于确定发生计数器的值满足发生准则，处理逻辑可在操作540处识别校准表中与组中的存储器单元被充电到的指定电荷状态(即，或组中的存储器单元被编程到的对应逻辑状态)及被扫描的存储器单元的相关CBC索引值相关联的读取参考电压偏移条目。接着，处理逻辑可在操作544处基于偏斜计数器的值更新读取参考电压偏移条目。举例来说，针对由偏斜计数器指示的每一正偏斜计数，处理逻辑可将校准表中的对应条目修改10mV。类似地，针对由偏斜计数器指示的每一负偏斜计数，处理逻辑可将校准表中的对应条目修改-10mV。因此，如果针对经编程到编程电平L3的存储器单元组的偏斜计数器是3，那么处理逻辑可加20到先前记录于校准表的对应条目中的电压偏移值。类似地，如果针对经编程到编程电平L3的存储器单元组的偏斜计数器是-1，那么处理逻辑可将先前记录于校准表的对应条目中的电压偏移值减10。处理逻辑接着可对存储器装置执行读取操作。随后，在操作548处，处理逻辑可在对连接到字线群组的存储器单元执行的读取操作中应用经更新读取参考电压偏移。
图6说明计算机系统600的实例机器，在所述计算机系统内可执行用于致使所述机器执行本文中论述的方法论中的任一或多者的一组指令。在一些实施例中，计算机系统600可对应于主机系统(例如图1的主机系统120)，其包含、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，执行操作系统以执行对应于图1的扫描管理器113的操作)。在替代实施例中，机器可连接(例如联网)到LAN、内联网、外联网及/或因特网中的其它机器。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，或在云计算基础设施或环境中作为服务器或客户端机器操作。
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、网络设施、服务器、网络路由器、交换机或网桥或能够(循序或以其它方式)执行指定由所述机器所采取的动作的一组指令的任何机器。此外，虽然说明了单个机器，但术语“机器”还应被视为包含个别地或联合地执行一组(或多组)指令以执行本文中论述的方法论中的任一或多者的机器的任何集合。
实例计算机系统600包含处理装置602、主存储器604(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RDRAM等)、静态存储器606(例如，快闪存储器、静态随机存取存储器(SRAM)等)以及数据存储系统618，其经由总线630彼此通信。
处理装置602表示一或多个通用处理装置，例如微处理器、中央处理单元或类似者。更特定来说，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一处理器或实施指令集组合的多个处理器。处理装置602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)、网络处理器或类似者。处理装置602经配置以执行用于执行本文中论述的操作及步骤的指令626。计算机系统600可进一步包含网络接口装置608以通过网络620通信。
数据存储系统618可包含其上存储体现本文中描述的方法论或功能中的任一或多者的一或多组指令626或软件的机器可读存储媒体624(也称为计算机可读媒体)。指令626也可在其由计算机系统600执行期间完全或至少部分驻留于主存储器604内及/或处理装置602内，主存储器604及处理装置602也构成机器可读存储媒体。机器可读存储媒体624、数据存储系统618及/或主存储器604可对应于图1的存储器子系统110。
在一个实施例中，指令626包含用以实施对应于扫描管理器(例如，图1的扫描管理器113及分别地图3、4及5的方法300、400及500)的功能性的指令。虽然在实例实施例中将机器可读存储媒体624展示为单个媒体，但术语“机器可读存储媒体”应理解为包含存储一或多组指令的单个媒体或多个媒体。术语“机器可读存储媒体”还应被认为包含能够存储或编码一组指令以供机器执行并且致使机器执行本公开的方法中的任一者或多者的任何媒体。因此，术语“机器可读存储媒体”应理解为包含(但不限于)固态存储器、光学媒体及磁性媒体。
已依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述详细描述的一些部分。这些算法描述及表示是由数据处理领域的技术人员用以向所属领域的其他技术人员最有效地表达其工作实质的方式。算法在本文且通常被视为导致所期望结果的自洽操作序列。操作是需要对物理量进行物理操纵的操作。通常，尽管不是必须的，这些量采取能够被存储、组合、比较及以其它方式操纵的电或磁信号的形式。已证明方便的是，有时主要出于通用的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数字或类似者。
然而，应记住，全部这些及类似术语应与适当物理量相关联，且仅为应用于这些量的方便标签。本公开可涉及计算机系统或类似电子计算装置的动作及过程，其将表示为计算机系统的寄存器及存储器内的物理(电子)量的数据操纵或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。
本公开还涉及用于执行本文中的操作的设备。此设备可出于预期目的经专门构造，或其可包含由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。此计算机程序可存储在计算机可读存储媒体中，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媒体，其各自耦合到计算机系统总线。
本文呈现的算法及显示并不固有地与任何特定计算机或其它设备相关。各种通用系统可结合根据本文的教示的程序使用，或可证明方便的是构造更专门设备来执行方法。多种这些系统的结构将如下文描述中陈述那样出现。另外，本公开并非参考任何特定编程语言进行描述。应了解，多种编程语言可用于实施本文中所描述的本公开的教示。
本公开可经提供为计算机程序产品或软件，其可包含其上存储有指令的机器可读媒体，所述指令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公开的过程。机器可读媒体包含用于存储呈可由机器(例如计算机)读取的形式的信息的任何机构。在一些实施例中，机器可读(例如计算机可读)媒体包含机器(例如计算机)可读存储媒体，例如只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、快闪存储器组件等。
在前述说明书中，已参考本公开的特定实例实施例描述了其实施例。将显而易见的是，可在不背离所附权利要求书中所陈述的本公开的实施例的更宽精神及范围的情况下对本公开做出各种修改。因此，说明书及图式应以说明性意义而非限制性意义来看待。

Claims (20)

1.一种系统，其包括：
存储器装置，其包括多个存储器单元；及
处理装置，其与所述存储器装置可操作地耦合，以执行包括以下的操作：
识别所述存储器装置上的多个字线当中的字线群组，其中所述字线群组中的每一字线连接到存储器单元的相应子集；
向所述字线群组指派表征阈值电压分布的移位的指定电荷损失分类值；
选择页面级别阶层的页面级别，其中所述页面级别包括一组存储器单元电荷状态；
选择包括具有对应于所述页面级别的相应电荷状态的一或多个存储器单元的第一组存储器单元；
针对所述第一组存储器单元确定第一数据状态度量的聚合值；
响应于确定所述第一数据状态度量的所述聚合值满足第一准则，识别所述第一组存储器单元当中经充电到所述页面级别内的指定电荷状态的第二组存储器单元；
针对所述第二组存储器单元，基于第二数据状态度量的个别值的一或多个分布确定所述第二数据状态度量的聚合值；
维持所述第二数据状态度量的经偏斜分布的偏斜计数器；
识别与所述指定电荷状态相关联的读取参考电压偏移；
基于所述偏斜计数器的所述值更新所述读取参考电压偏移；及
在对连接到所述字线群组的所述存储器单元执行的读取操作中应用所述经更新读取参考电压偏移。
2.根据权利要求1所述的系统，其中确定所述第一数据状态度量的所述聚合值包括：
将第一序列的读取参考电压脉冲施加于连接到所述字线群组的所述存储器单元。
3.根据权利要求2所述的系统，其中确定所述第二数据状态度量的所述聚合值包括：
将第二序列的读取参考电压脉冲施加于连接到所述字线群组的所述存储器单元，所述第一序列及第二序列中的每一者包括一或多个群组的读取参考电压脉冲，其中每一群组的读取参考电压脉冲产生所述第二数据状态度量的个别值的对应分布，每一个别值对应于相应读取参考电压。
4.根据权利要求1所述的系统，其中维持所述偏斜计数器包括：针对所述第二数据状态度量的所述个别值的每一经正偏斜分布递增表条目中的值，且针对每一经负偏斜分布递减所述值，其中所述条目与指定逻辑状态且与所述指定电荷损失分类值相关联。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一数据状态度量是原始位错误率RBER，且其中如果所述RBER值等于或大于第一阈值，那么满足所述第一准则。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理装置将进一步执行包括以下的操作：
响应于确定所述第二数据状态度量的所述聚合值不满足第二准则，针对所述字线群组，递增无法满足所述第二准则的所述第二数据状态度量的所述聚合值的发生计数器；
其中识别与所述指定电荷状态相关联的读取参考电压偏移包括：
响应于确定所述发生计数器的所述值满足第三准则，识别校准表中与所述指定电荷状态相关联的所述读取参考电压偏移条目；且
其中更新所述读取参考电压偏移包括基于所述偏斜计数器的所述值更新所述读取参考电压偏移条目。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第二数据状态度量是错误计数EC，且其中当聚合EC值等于或大于第二阈值时，满足所述第二准则。
8.一种方法，其包括：
识别多个字线当中的字线群组，其中所述字线群组中的每一字线连接到存储器装置上的多个存储器单元当中的存储器单元的相应子集；
向所述字线群组指派表征阈值电压分布的移位的指定电荷损失分类值；
选择页面级别阶层的页面级别，其中所述页面级别包括一组存储器单元电荷状态；
选择包括具有对应于所述页面级别的相应电荷状态的一或多个存储器单元的第一组存储器单元；
针对所述第一组存储器单元确定第一数据状态度量的聚合值；
响应于确定所述第一数据状态度量的所述聚合值满足第一准则：
识别所述第一组存储器单元当中经充电到所述页面级别内的指定电荷状态的第二组存储器单元；
针对所述第二组存储器单元，基于第二数据状态度量的个别值的一或多个分布确定所述第二数据状态度量的聚合值；
维持所述第二数据状态度量的经偏斜分布的偏斜计数器；
识别与所述指定电荷状态相关联的读取参考电压偏移；
基于所述偏斜计数器的所述值更新所述读取参考电压偏移；及
在对连接到所述字线群组的所述存储器单元执行的读取操作中应用所述经更新读取参考电压偏移。
9.根据权利要求8所述的方法，其中确定第一数据状态度量的所述聚合值包括：
将第一序列的读取参考电压脉冲施加于连接到所述字线群组的所述存储器单元。
10.根据权利要求9所述的方法，其中确定所述第二数据状态度量的所述聚合值包括：
将第二序列的读取参考电压脉冲施加于连接到所述字线群组的所述存储器单元，所述第一序列及第二序列中的每一者包括一或多个群组的读取参考电压脉冲，其中每一群组的读取参考电压脉冲产生所述第二数据状态度量的个别值的对应分布，每一个别值对应于相应读取参考电压。
11.根据权利要求8所述的方法，其中维持所述偏斜计数器包括：针对所述第二数据状态度量的所述个别值的每一经正偏斜分布递增表条目中的值，且针对每一经负偏斜分布递减所述值，其中所述条目与指定逻辑状态且与所述指定电荷损失分类值相关联。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一数据状态度量是原始位错误率RBER，且其中如果所述RBER值等于或大于第一阈值，那么满足所述第一准则。
13.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：
响应于确定所述第二数据状态度量的所述聚合值不满足第二准则，针对所述字线群组，递增无法满足所述第二准则的所述第二数据状态度量的所述聚合值的发生计数器；
其中识别与所述指定电荷状态相关联的读取参考电压偏移包括：
响应于确定所述发生计数器的所述值满足第三准则，识别校准表中与所述指定电荷状态相关联的所述读取参考电压偏移条目；且
其中更新所述读取参考电压偏移包括基于所述偏斜计数器的所述值更新所述读取参考电压偏移条目。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二数据状态度量是错误计数EC，且其中当聚合EC值等于或大于第二阈值时，满足所述第二准则。
15.一种包括指令的非暂时性计算机可读存储媒体，所述指令在由处理装置执行时引起所述处理装置执行包括以下的操作：
识别多个字线当中的字线群组，其中所述字线群组中的每一字线连接到存储器装置上的多个存储器单元当中的存储器单元的相应子集；
向所述字线群组指派表征阈值电压分布的移位的指定电荷损失分类值；
选择页面级别阶层的页面级别，其中所述页面级别包括一组存储器单元电荷状态；
选择包括具有对应于所述页面级别的相应电荷状态的一或多个存储器单元的第一组存储器单元；及
针对所述第一组存储器单元：
确定聚合原始位错误率RBER值；
响应于确定所述聚合RBER值满足第一准则：
识别所述第一组存储器单元当中经充电到所述页面级别内的指定电荷状态的第二组存储器单元；及
针对所述第二组存储器单元，基于个别错误计数EC的一或多个分布确定聚合EC；
维持所述EC的经偏斜分布的偏斜计数器；及
响应于确定所述聚合EC不满足第二准则，针对所述字线群组，递增无法满足所述第二准则的所述聚合EC的发生计数器；
响应于确定所述发生计数器的所述值满足第三准则，识别校准表中与所述指定电荷状态相关联的读取参考电压偏移条目；
基于所述偏斜计数器的所述值更新所述读取参考电压偏移条目；及
在对连接到所述字线群组的所述存储器单元执行的读取操作中应用所述经更新读取参考电压偏移。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中确定所述聚合RBER值包括：
将第一序列的读取参考电压脉冲施加于连接到所述字线群组的存储器单元。
17.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中确定所述聚合EC包括：
将第二序列的读取参考电压脉冲施加于连接到所述字线群组的所述存储器单元，所述第一序列及第二序列中的每一者包括一或多个群组的读取参考电压脉冲，其中每一群组的读取参考电压脉冲产生个别EC的对应分布，每一个别EC对应于相应读取参考电压。
18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中维持所述偏斜计数器包括：针对所述个别EC的每一经正偏斜分布递增表条目中的值，且针对每一经负偏斜分布递减所述值，其中所述条目与指定逻辑状态且与所述指定电荷损失分类值相关联。
19.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中如果所述RBER值等于或大于第一阈值，那么满足所述第一准则。
20.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中在所述聚合EC等于或大于第二阈值时满足所述第二准则。
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