DE102005034611A1

DE102005034611A1 - Speichersystem und zugehörige Betriebs- und Blockverwaltungsverfahren

Info

Publication number: DE102005034611A1
Application number: DE102005034611A
Authority: DE
Inventors: Ho-Jung Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2006-02-09
Also published as: KR100572328B1; US7472331B2; KR20060006554A; JP2006031696A; US20060013048A1; JP4948793B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Speichersystem und ein zugehöriges Betriebsverfahren, ein Flashspeichersystem und ein zugehöriges Verfahren zur Verwaltung eines schlechten Blocks. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Speichersystem umfasst eine Mehrzahl von Speicherzellen, die in Blöcke mit mehreren Seiten aufgeteilt sind, wobei die Blöcke mehrere Datenblöcke (130), mehrere reservierte Blöcke (110) und mindestens einen Verwaltungsblock (120) umfassen, und eine mit den nichtflüchtigen Speicherzellen gekoppelte Speichersteuereinheit (230), die derart ausgebildet ist, dass sie eine Datenadresse einer Seite eines Datenblocks (130) während einer Speicherzugriffsoperation empfängt, um zu bestimmen, ob die zu der Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock (120) als defekt identifiziert ist, und die Speicherzugriffsoperation auf eine Seite eines reservierten Blocks (110) richtet, wenn die zu der Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock (120) als defekt identifiziert ist. DOLLAR A Verwendung z. B. in der Flashspeichertechnik.

Description

Die Erfindung betrifft ein Speichersystem und ein zugehöriges Betriebsverfahren, ein Flashspeichersystem und ein zugehöriges Verfahren zur Verwaltung eines schlechten Blocks.

Flashspeicherbauelemente sind nichtflüchtige Speicherbauelemente, die als elektrisch löschbare programmierbare Nurlesespeicher (EEPROM oder E²PROM) vom Flashtyp bezeichnet werden. Nichtflüchtige Speicher können Daten speichern, selbst wenn die Versorgung abgeschaltet wird. Speicherzellenfelder von Flashspeicherbauelementen, beispielsweise Flashspeicherbauelementen vom NAND-Typ, können in mehrere Blöcke aufgeteilt sein, wobei jeder Block aus mehreren Seiten aufgebaut sein kann. Weiterhin kann jede Seite aus mehreren Speicherzellen aufgebaut sein, die eine gemeinsame Wortleitung aufweisen. Im allgemeinen kann jeder Block 16, 32 oder 64 Seiten und jede Seite 512 Bytes oder 2048 Bytes von Speicherzellen umfassen.

Eine Flashspeicherzelle kann aufgrund eines Herstellungsfehlers defekt sein oder während des Betriebs defekt werden. Ein Block, der eine oder mehrere defekte Speicherzellen enthält, kann als ein schlechter Block (bad block) bezeichnet werden. Wenn eine Anzahl von schlechten Blö cken in einem Flashspeicherbauelement einen standardisierten Wert überschreitet, beispielsweise größer als 5 ist, kann das Flashspeicherbauelement als defekt betrachtet werden.

Ein Flashspeicher mit einer Anzahl von schlechten Blöcken, die unterhalb des standardisierten Werts liegt, kann zum Betrieb mit den schlechten Blöcken in der Lage sein. Unter Verwendung einer Rückkopieroperation werden beispielsweise in einer beliebigen ersten Seite gespeicherte Daten in einer beliebigen, von der ersten Seite unterschiedlichen Seite gespeichert. In diesem Fall kann die erste Seite in einem schlechten Block lokalisiert sein und gültige Daten speichern. Die zweite Seite kann in einem Block ohne Defekte lokalisiert sein.

Wenn ein schlechter Block auftritt, können gültige, in dem schlechten Block gespeicherte Daten temporär in einem Pufferspeicher, beispielsweise einem DRAM oder SRAM, in Einheiten einer Seite gespeichert werden und anschließend in einen anderen Block des defekten Flashspeichers geschrieben werden. Da diese Rückkopieroperation Daten seitenweise liest und die gelesenen Daten wieder zurückschreibt, kann sie eine unerwünscht lange Dauer aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Speichersystem und ein zugehöriges Betriebsverfahren, ein Flashspeichersystem und ein zugehöriges Verfahren zur Verwaltung eines schlechten Blocks zur Verfügung zu stellen, die eine relativ hohe Betriebsgeschwindigkeit beim Auftreten schlechter Blöcke ermöglichen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Speichersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 17, ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 oder 25, ein Flashspeichersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 33 und ein Verfahren zur Verwaltung eines schlechten Blocks mit den Merkmalen des Anspruchs 43.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
1 ein Blockschaltbild eines Halbleiterspeicherbauelements,
2 und 3 Blockdiagramme von Datenblöcken und reservierten Blöcken von 1,
4 ein Blockdiagramm eines Verwaltungsblocks von 1,
5 ein Flussdiagramm von Initialisierungsoperationen zur Verwaltung eines schlechten Blocks,
6 ein Flussdiagramm von Operationen zum Einstellen eines Adressersetzungsschaltkreises für einen Fall, dass ein Blockdefekt während einer Verarbeitung auftritt, und
7 ein Flussdiagramm von Operationen eines Löschvorgangs zum Verwalten eines schlechten Blocks.
Für die nachfolgende Beschreibung wird angenommen, dass wenn ein Element als "verbunden" oder "gekoppelt" mit einem anderen Element bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element verbunden bzw. gekoppelt sein kann oder dass Zwischenelemente vorhanden sein können. Wenn jedoch ein Element als "direkt verbunden" oder "direkt gekoppelt" mit einem anderen Element bezeichnet wird, sind keine Zwischenelemente vorhanden.
Das erfindungsgemäße Flashspeichersystem kann effektiv einen oder mehrere defekte Blöcke durch Einbeziehen einer Blockverwaltungseinheit für defekte Blöcke in das Flashspeichersystem verwalten, ohne eine zeitaufwendige Rückkopieroperation durchführen zu müssen.
1 ist ein Blockschaltbild eines Halbleiterspeichersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Flashspeichersystem von 1 umfasst eine Flashspeichereinheit 100 und eine Blockverwaltungseinheit 200. Bezugnehmend auf 1 kann die Flashspeichereinheit 100 z. B. 24 reservierte Blöcke (R_Block_x, mit x=1 bis 24) 110, zwei Verwaltungsblöcke (M_Block_y, mit y=1, 2) 120 und 1024 Datenblöcke (D_Block_z, mit z=1 bis 1024) 130 umfassen.
Die reservierten Blöcke bzw. Reserveblöcke 110 können zum Ersetzen von zugehörigen schlechten bzw. defekten Blöcken innerhalb der Datenblöcke verwendet werden. Beispielsweise können die Datenblöcke (D_Block_A) 131 und (D_Block_B) 132 als schlechte Blöcke bestimmt werden und in den Datenblöcken 131 und 132 zu speichernde Daten können stattdessen in den reservierten Blöcken (R_Block_1) 111 bzw. (R_Block_2) 112 gespeichert werden.
Der jeweilige Verwaltungsblock 120 kann Informationen zum Verwalten eines oder mehrerer schlechter Blöcke speichern, wie Adressinformationen eines schlechten Blocks, Defektinformationen für jede in dem schlechten Block enthaltene Seite, Adressinformationen eines zum Ersatz dienenden reservierten Blocks usw. Beispielsweise können Adressen der Datenblöcke 131 und 132, die als schlechte Blöcke bestimmt werden, und Adressen der reservierten Blöcke 111 und 112 in dem Verwaltungsblock (M_Block_1) 120 gespeichert werden. In den Verwaltungsblöcken gespeicherte Informationen zum Verwalten eines schlechten Blocks werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die Blockverwaltungseinheit 200 zum Verwalten von schlechten Blöcken kann einen Adressersetzungsschaltkreis 210, ein Register 220 und einen Steuerschaltkreis 230 umfassen.
Wenn eine Versorgungsspannung an das Flashspeichersystem angelegt und das System gebootet wird, kann in dem jeweiligen Verwaltungsblock 121, beispielsweise im M_Block_1, gespeicherte Blockverwaltungsinformation von schlechten Blöcken in das Register 220 geladen werden. Das Register 220 kann Adressersetzungsdaten speichern, die durch eine Adresszuordnungstabelle (AMT) definiert werden. Die Adresszuordnungstabelle kann einen Wiederzuordnungskennzeichen(RM)-Bereich, einen Fertigstellungskennzeichen(CM)-Bereich, einen Bereich zum Speichern einer physikalischen Hostadresse (HADDR) und eine zu ersetzende Flashspeicheradresse (FADDR) enthalten.
Während das Register 220 in Bezug auf die Ausführungsformen von 1 beschrieben wird, können auch andere als die beschriebenen Speicherbauelemente, beispielsweise Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), die Funktionen des Registers 220 ausführen.
Der Adressersetzungsschaltkreis 210 ersetzt die HADDR durch die FADDR basierend auf der in dem Register 220 gespeicherten Adresszuordnungstabelle. Wenn beispielsweise eine Adresse eines Datenblocks, der als schlechter Block markiert ist, von einem Host oder Hauptrechner eingegeben wird, sucht der Adressersetzungsschaltkreis 210 eine Adresse des Datenblocks 132 in der im Register 220 gespeicherten Adresszuordnungstabelle. Wenn die Adresse existiert, ersetzt der Adressersetzungsschaltkreis 210 die Adresse durch eine Adresse des zugehörigen reservierten Blocks 112.
Der Steuerschaltkreis 230 steuert unterschiedliche Operationen des Registers 220 und des Adressersetzungsschaltkreises 210 zum Verwalten eines oder mehrerer schlechter Blöcke.
2 ist ein Diagramm des Datenblocks 131 und des reservierten Blocks 111 von 1. Bezugnehmend auf 2 umfassen der Datenblock 131 und der reservierte Block 111 jeweils 32 Seiten, wobei eine erste Seite 1 und eine zweite Seite 2 des Datenblocks 131 keine Defekte aufweisen und eine dritte Seite 3 bis 32-ste Seite 32 Defekte aufweisen. Der Datenblock 131 ist folglich ein schlechter Block. Es können jedoch gültige Daten in der ersten und der zweiten Seite des Datenblocks 131 gespeichert sein.
Nach einem Auslesen der in der ersten und der zweiten Seite des Datenblocks 131 gespeicherten Daten in einen Seitenpuffer oder einen externen Pufferspeicher können mit der Blockverwaltung von schlechten Blöcken unter Verwendung einer Rückkopieroperation die gelesenen Daten in die erste bzw. zweite Seite des reservierten Blocks 111 geschrieben werden. Zusätzlich wird nur der reservierte Block 111, nicht jedoch der Datenblock 131 verwendet.
In Flashspeichersystemen gemäß Ausführungsformen der Erfindung können Leseoperationen unter Verwendung der ersten und der zweiten Seite des Datenblocks 131 ausgeführt werden, da die erste und die zweite Seite des Datenblocks 131 keine Defekte aufweisen. Leseoperationen und Schreiboperationen in Bezug auf die dritte bis 32-ste Seite 3 bis 32 des Datenblocks 131 werden nicht im Datenblock 131, sondern in der dritten bis 32-sten Seite des reservierten Blocks 111 ausgeführt. In Flashspeichersystemen gemäß Ausführungsformen der Erfindung kann ein schlechter Block effizient unter Verwendung einer Adressersetzung verwaltet werden, ohne eine zeitintensive Rückkopieroperation auszuführen.
3 zeigt ein Diagramm des Datenblocks 132 und des reservierten Blocks 112 von 1. Der Datenblock 132 ist ein schlechter Block mit Defekten in der zweiten und vierten Seite 2 bzw. 4. Wenn ein Schreibbefehl, eine Adresse und Daten für die zweite Seite 2 oder die vierte Seite 4 von einem Host während einer Schreiboperation eingegeben werden, werden die Daten nicht in die defekte zweite oder vierte Seite des Datenblocks 132 geschrieben. Stattdessen werden die Daten in die zweite Seite oder die vierte Seite des reservierten Blocks 112 geschrieben. Wenn eine Leseoperation in Bezug auf die zweite Seite oder die vierte Seite des Datenblocks 132 ausgeführt wird, werden in gleicher Weise die Daten aus der zweiten Seite oder der vierten Seite des reservierten Blocks 112 ausgelesen. Eine Lese- oder Schreiboperation in Bezug auf gültige Seiten des Datenblocks 132, d.h. auf Seiten mit Ausnahme der defekten zweiten und vierten Seite, kann unter Verwendung des Datenblocks 132 ausgeführt werden.
Flashspeichersysteme gemäß Ausführungsformen der Erfindung können einen schlechten Block und einen reservierten Block gemeinsam als einen einzigen Block verwenden. Folglich kann eine Adressersetzung ohne Ausführen einer Rückkopieroperation zum gleichen Ergebnis führen wie eine Rückkopieroperation.
4 zeigt ein Diagramm des Verwaltungsblocks 121 von 1. Der Verwaltungsblock 121 kann 32 Seiten umfassen. Jede der Seiten kann einen RM-Bereich, einen CM-Bereich, einen von einem Host zur Verfügung gestellten Bereich zum Speichern einer Adresse eines Datenblocks und von Defektinformationen in Bezug auf eine Seite des Datenblocks und eine an die Flash-Speichereinheit angelegte Adresse umfassen, die zu ersetzen ist. Der RM-Bereich speichert Informationen, die festlegen, ob der Datenblock ein schlechter Block ist oder nicht, und der CM-Bereich speichert Informationen, die festlegen, ob der Datenblock ein gelöschter Block ist oder nicht.
Beispielsweise umfasst eine erste Seite des Verwaltungsblocks 121 einen mit "0" beschriebenen RM-Bereich, einen mit "1" beschriebenen CM-Bereich, eine Adresse des Datenblocks (D_Block_A) 131, einen Bereich zum Speichern von Defektinformationen in Bezug auf Seiten, die im Datenblock 131 enthalten sind, eine Adresse des in 2 gezeigten reservierten Blocks (R_Block_1) 111 und einen Bereich zum Speichern von Defektinformationen von Seiten und komplementären Daten des Datenblocks 131, wobei die dritte bis 32-ste Seite mit "1" beschrieben sind. Der RM-Bereich zeigt an, ob der in 2 gezeigte Datenblock ein schlechter Block ist, und der CM-Bereich zeigt an, ob keine Löschoperation durchgeführt wurde, nachdem der Datenblock 131 ein schlechter Block geworden ist.
Bezugnehmend auf die 2 und 4 werden Fälle beschrieben, in denen Defekte der dritten bis 32-sten Seite des Datenblocks auftreten. Bezugnehmend auf die erste Seite des Verwaltungsblocks wird der Datenblock 131 als ein schlechter Block gekennzeichnet, so dass RM gleich 0 ist. Weiterhin wird keine Löschoperation des Datenblocks 131 ausgeführt, so dass CM gleich 1 ist. Wenn CM gleich 1 ist, wird eine Adressersetzung durchgeführt, die Defektinformationen von im Datenblock 131 enthaltenen Seiten berücksichtigt, d.h. es wird eine Adressersetzung des Datenblocks 131 und eine Adressersetzung einer in dem Datenblock 131 enthaltenen Seite durchgeführt. D_Block_A von 4 ist eine Adresse des Datenblocks 131. Danach werden Informationen der zugehörigen Seite gespeichert. Da die erste und die zweite Seite des Datenblocks 131 nicht defekt sind, werden sie mit einem Datum "1" gekennzeichnet, und da die dritte bis 32-ste Seite defekt sind, werden sie mit einem Datum "0" gekennzeichnet. Zusätzlich wird eine Adresse des reservierten Blocks 111 in 4 als R_Block_1 gespeichert. Informationen jeder in dem reservierten Block enthaltenen Seite wird gespeichert. Bezugnehmend auf 4 ist die Defektinformation einer in dem Daten block 131 enthaltenen Seite die komplementäre Information einer in dem reservierten Block 111 enthaltenen Seite.
Bezugnehmend auf die zweite Seite des Verwaltungsblocks 121 wird ein RM-Bereich, der einen mit "0" gekennzeichneten schlechten Block anzeigt, und ein CM-Bereich, der durch eine "0" anzeigt, dass eine Löschoperation durchgeführt wurde, abgebildet. Der RM-Bereich zeigt an, dass der in 3 gezeigte Datenblock 132 ein schlechter Block geworden ist, und der CM-Bereich zeigt an, dass eine Löschoperation durchgeführt wurde, nachdem der Datenblock ein schlechter Block geworden ist. Zusätzlich können Informationen zur Verfügung gestellt werden, dass die zweite und die vierte Seite der in dem Datenblock 132 enthaltenen Seiten Defekte aufweisen. Daten, die in die zweite bzw. die vierte Seite zu schreiben sind, werden in die zweite bzw. die vierte Seite des in 3 gezeigten reservierten Blocks (R_Block_2) 112 geschrieben.
In diesem Fall kennzeichnet ein mit "0" aktualisierter CM-Bereich, dass eine Adresse des Datenblocks 132 ohne Bedingungen durch diejenige des reservierten Blocks 112 ausgetauscht wird, unabhängig von Defektinformationen einer in dem Datenblock 132 enthaltenen Seite. Wenn ein Löschbefehl im Rahmen einer üblichen, blockweisen Löschoperation für ein Flash-Speicherbauelement eingegeben wird, wird kein schlechter Block, sondern ein reservierter Block gelöscht. Danach wird der CM-Bereich mit einer "0" aktualisiert, wobei anschließend der reservierte Block anstatt des schlechten Blocks verwendet wird.
5 zeigt ein Flussdiagramm von Initialisierungsoperationen zur Verwaltung eines schlechten Blocks. Wenn ein System in einem Schritt S510 gebootet wird, werden Daten in einem Schritt S520 von dem in 1 gezeigten Verwaltungsblock 120 in ein Register 220 geladen. Danach wird in einem Schritt S530 überprüft, ob in einem RM-Bereich einer ersten Seite [1] des Registers 220 gespeicherte Daten "0" sind oder nicht. Wenn die Daten in dem RM-Bereich der ersten Seite "1" sind, liegt kein schlechter Block vor. Folglich kann die Initialisierung ohne Setzen bzw. Einstellen des in 1 gezeigten Adressersetzungsschaltkreises 210 beendet werden. Wenn die Daten in dem RM-Bereich der ersten Seite "0" sind, wird jedoch in Schritten S540 und S550 überprüft, ob die Daten in dem RM-Bereich einer zweiten Seite "0" sind oder nicht. Wenn die Daten in dem RM-Bereich der zweiten Seite "0" sind, wird in den Schritten S540 und S550 überprüft, ob Daten in dem RM-Bereich einer dritten Seite "0" sind oder nicht. Nach einem Wiederholen der Schritte S540 und S550 wird in einem Schritt S560 der Adressersetzungsschaltkreis 210 eingestellt, um eine Adressersetzungsoperation unter Verwendung von in der ersten bis N-ten Seite gespeicherten Blockverwaltungsinformationen von schlechten Blöcken auszuführen, wenn Daten eines RM-Bereichs einer (N+1)-ten Seite [N+1] "1" sind, und die Initialisierung wird anschließend beendet. Der Adressersetzungsschaltkreis 210 empfängt dann die Adresse HADDR von dem Host, um eine Adresse intern zu ersetzen, und gibt die Adresse FADDR an die Flashspeichereinheit 100 aus.
6 zeigt ein Flussdiagramm von Einstellungsoperationen eines Adressersetzungsschaltkreises für einen Fall, dass ein schlechter Block während einer Schreiboperation auftritt. Dieser schlechte Block kann als ein schlechter Verarbeitungsblock definiert werden. Wenn in einem Schritt S610 die Verarbeitung eines schlechten Blocks erkannt wird, können in einem Schritt S620 Adressen des zu ersetzenden schlechten Blocks und eines reservierten Blocks in einer nächsten Seite des Registers und dem Verwaltungsblock gespeichert werden, beispielsweise in der dritten Seite von 4. Anschließend kann in einem Schritt S630 der Adressersetzungsschaltkreis eingestellt werden.
7 zeigt ein Flussdiagramm von Operationen zur Verwaltung eines schlechten Blocks für einen Fall, bei dem ein Löschbefehl eingegeben wird. Wenn in einem Schritt S710 ein Löschbefehl und eine Adresse eingegeben werden, wird bestimmt, ob eine Adresse des zu löschenden Blocks in dem Register existiert oder nicht. Wenn die Adresse des zu löschenden Blocks nicht in dem Register enthalten ist, wird eine normale Löschoperation ausgeführt. Wenn jedoch die Adresse des zu löschenden Blocks in dem Register enthalten ist, wird in einem Schritt S730 bestimmt, ob ein CM-Bereich einer zugehörigen Seite "1" ist oder nicht. Wenn der CM-Bereich der zugehörigen Seite "1" ist, werden die Daten mit "0" aktualisiert. Wenn die Daten des CM-Bereichs mit "0" aktualisiert sind, kann in einem Schritt S750 der Adressersetzungsschaltkreis zum Zugriff ohne Bedingungen auf einen reservierten Block eingestellt werden, ohne dass Defektinformationen der in dem schlechten Block enthaltenen zugehörigen Seite überprüft werden, selbst wenn eine Adresse des schlechten Blocks eingegeben wird.
In dem erfindungsgemäßen Flashspeichersystem kann ein Flashspeicher zwei Blöcke, d.h. einen schlechten Block und einen reservierten Block, als einzelnen Block verwenden, so dass eine Rückkopieroperation nicht notwendig ist. Wenn ein Löschbefehl bezüglich des schlechten Blocks eingegeben wird, kann anstatt des schlechten Blocks ein an anderer Stelle befindlicher reservierter Block gelöscht werden. Ab diesem Zeitpunkt wird der reservierte Block anstatt des schlechten Blocks verwendet. Solange der schlechte Block und der reservierte Block als ein Block verwendet werden, können gültige Daten in beiden Blöcken existieren.
Da erfindungsgemäße Flashspeichersysteme eine Blockverwaltung von schlechten Blöcken umfassen und die oben beschriebene Adressersetzung ausführen können, kann eine zeitintensive Rückkopieroperation für einen schlechten Block entfallen. Folglich kann die Betriebsgeschwindigkeit von erfindungsgemäßen Flashspeichersystemen erhöht werden.

Claims

Speichersystem mit – einer Mehrzahl von Speicherzellen, die in Blöcke mit mehreren Seiten aufgeteilt sind, wobei die Blöcke mehrere Datenblocke (130), mehrere reservierte Blöcke (110) und mindestens einen Verwaltungsblock (120) umfassen, und – einer mit den nichtflüchtigen Speicherzellen gekoppelten Speichersteuereinheit (230), die derart ausgebildet ist, dass sie eine Datenadresse einer Seite eines Datenblocks (130) während einer Speicherzugriffsoperation empfängt, um zu bestimmen, ob die zu der Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock (120) als defekt identifiziert ist, und die Speicherzugriffsoperation auf eine Seite eines reservierten Blocks (110) richtet, wenn die zu der Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock (120) als defekt identifiziert ist.
Speichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichersteuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie die Speicherzugriffsoperation auf die zu der Datenadresse gehörende Seite des Datenblocks richtet, wenn die zu der Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock als nicht defekt identifiziert ist.
Speichersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichersteuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie eine reservierte Adresse ermittelt, welche die Seite des reservierten Blocks identifiziert, und das Richten der Speicherzugriffsoperation auf die Seite des reservierten Blocks ein Ersetzen der Datenadresse der Speicherzugriffsoperation durch die reservierte Adresse umfasst.
Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichersteuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie Informationen von dem mindestens einen Verwaltungsblock in einen flüchtigen Speicher kopiert, und das Bestimmen, ob die zu der Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock als defekt identifiziert ist, eine Bestimmung umfasst, ob die zu der Datenadresse gehörende Seite in den in den flüchtigen Speicher kopierten Informationen als defekt identifiziert ist.
Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichersteuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie nach dem Bestimmen, dass die zu der ersten Datenadresse gehörende erste Seite defekt ist, eine zweite Datenadresse einer zweiten Seite des Datenblocks während einer zweiten Speicherzugriffsoperation empfängt, um zu bestimmen, ob die zu der zweiten Datenadresse gehörende zweite Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock als defekt identifiziert ist, und die zweite Speicherzugriffsoperation auf die durch die Datenadresse bezeichnete zweite Seite des Datenblocks richtet, wenn die zu der zweiten Datenadresse gehörende zweite Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock als nicht defekt identifiziert ist.
Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzugriffsoperation eine Leseoperation und/oder eine Schreiboperation umfasst.
Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtflüchtigen Speicherzellen Flashspeicherzellen umfassen.
Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtflüchtigen Speicherzellen einer Seite eine gemeinsame Wortleitung aufweisen.
Verfahren zum Betrieb eines Speichersystems mit einer Mehrzahl von Speicherzellen, die in Blöcke mit mehreren Seiten aufgeteilt sind, wobei die Blöcke mehrere Datenblöcke (130), mehrere reservierte Blöcke (110) und mindestens einen Verwaltungsblock (120) umfassen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Empfangen einer Datenadresse einer Seite eines Datenblocks (130) während einer Speicherzugriffsoperation, – Bestimmen, ob die zu der Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock (120) als defekt identifiziert ist, und – Richten der Speicherzugriffsoperation auf eine Seite eines reservierten Blocks (110), wenn die zu der Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock (120) als defekt identifiziert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzugriffsoperation auf die zu der Datenadresse gehörende Seite des Datenblocks gerichtet wird, wenn die zu der Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock als nicht defekt identifiziert ist.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine reservierte Adresse ermittelt wird, welche eine Seite des reservierten Blocks identifiziert, wobei das Richten der Speicherzugriffsoperation auf die Seite des reservierten Blocks ein Ersetzen der Datenadresse der Speicherzugriffsoperation durch die reservierte Adresse umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Information von dem mindestens einen Verwaltungsblock in einen flüchtigen Speicher kopiert wird, wobei das Bestimmen, ob die zu der Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock als defekt identifiziert ist, eine Bestimmung umfasst, ob die zu der Datenadresse gehörende Seite in der in den flüchtigen Speicher kopierten Information als defekt identifiziert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Bestimmen, ob die zu der ersten Datenadresse gehörende erste Seite defekt ist, folgende Schritte ausgeführt werden: – Empfangen einer zweiten Datenadresse einer zweiten Seite des Datenblocks während einer zweiten Speicherzugriffsoperation, – Bestimmen, ob die zu der zweiten Datenadresse gehörende zweite Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock als defekt identifiziert ist, und – Richten der zweiten Speicherzugriffsoperation auf die zweite Seite des durch die Datenadresse identifizierten Datenblocks, wenn die zu der zweiten Datenadresse gehörende zweite Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock als nicht defekt identifiziert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzugriffsoperation eine Leseoperation und/oder eine Schreiboperation umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtflüchtigen Speicherzellen Flashspeicherzellen umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtflüchtigen Speicherzellen einer Seite eine gemeinsame Wortleitung aufweisen.
Speichersystem mit – einer Mehrzahl von Speicherzellen, die in Blöcke mit mehreren Seiten aufgeteilt sind, wobei die Blöcke mehrere Datenblöcke (130) und mehrere reservierte Blöcke (110) umfassen, gekennzeichnet durch – eine mit den nichtflüchtigen Speicherzellen gekoppelte Speichersteuereinheit (230), die derart ausgebildet ist, dass sie – eine erste Datenadresse einer ersten Seite eines Datenblocks während einer ersten Speicherzugriffsoperation empfängt, – bestimmt, ob die erste, zu der ersten Datenadresse gehörende Seite defekt ist, – die erste Speicherzugriffsoperation auf eine erste Seite eines reservierten Block (110) richtet, wenn die erste, zu der ersten Datenadresse gehörende Seite defekt ist, – eine zweite Datenadresse einer zweiten Seite des Datenblocks (130) während einer zweiten Speicherzugriffsoperation empfängt, um zu bestimmen, ob die zweite, zu der zweiten Datenadresse gehörende Seite defekt ist, und – die zweite Speicherzugriffsoperation auf die zu der zweiten Datenadresse gehörende zweite Seite des Datenblocks (130) richtet, wenn die zu der zweiten Datenadresse gehörende zweite Seite nicht defekt ist.
Speichersystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzellen mindestens einen Verwaltungsblock umfassen, wobei das Bestimmen, ob die erste Seite defekt ist, eine Bestimmung umfasst, ob die zu der ersten Datenadresse gehö rende erste Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock als defekt identifiziert ist.
Speichersystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichersteuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie Informationen von dem mindestens einen Verwaltungsblock in einen flüchtigen Speicher kopiert, und das Bestimmen, ob die zu der ersten Datenadresse gehörende erste Seite defekt ist, eine Bestimmung umfasst, ob die zu der ersten Datenadresse gehörende erste Seite in den in den flüchtigen Speicher kopierten Informationen als defekt identifiziert ist.
Speichersystem nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichersteuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie die erste Speicherzugriffsoperation auf die zu der ersten Datenadresse gehörende, erste Seite des Datenblocks richtet, wenn die erste, zu der ersten Datenadresse gehörende Seite nicht defekt ist.
Speichersystem nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichersteuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie eine reservierte Adresse ermittelt, welche eine Seite des reservierten Blocks identifiziert, wobei das Richten der Speicherzugriffsoperation auf die Seite des reservierten Blocks ein Ersetzen der ersten Datenadresse der ersten Speicherzugriffsoperation durch die reservierte Adresse umfasst.
Speichersystem nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzugriffsoperation eine Leseoperation und/oder eine Schreiboperation umfasst.
Speichersystem nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtflüchtigen Speicherzellen Flashspeicherzellen umfassen.
Speichersystem nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtflüchtigen Speicherzellen einer Seite eine gemeinsame Wortleitung aufweisen.
Verfahren zum Betrieb eines Speichersystems mit einer Mehrzahl von Speicherzellen, die in Blöcke mit mehreren Seiten aufgeteilt sind, wobei die Blöcke mehrere Datenblöcke (130) und mehrere reservierte Blöcke (110) umfassen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Empfangen einer ersten Datenadresse einer ersten Seite eines Datenblocks (130) während einer ersten Speicherzugriffsoperation, – Bestimmen, ob die erste, zu der ersten Datenadresse gehörende Seite defekt ist, – Richten der ersten Speicherzugriffsoperation auf eine Seite eines reservierten Blocks (110), wenn die erste, zu der ersten Datenadresse gehörende Seite defekt ist, – Empfangen einer zweiten Datenadresse einer zweiten Seite des Datenblocks (130) während einer zweiten Speicherzugriffsoperation, – Bestimmen, ob die zweite, zu der zweiten Datenadresse gehörende Seite defekt ist, und – Richten der zweiten Speicherzugriffsoperation auf die zweite, zu der zweiten Datenadresse gehörende Seite des Datenblocks (130), wenn die zweite, zu der zweiten Datenadresse gehörende Seite nicht defekt ist.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtflüchtigen Speicherzellen mindestens einen Verwaltungsblock umfassen, wobei das Bestimmen, ob die erste Seite defekt ist, eine Bestimmung umfasst, ob die erste, zu der ersten Datenadresse gehörende Seite in dem mindestens einen Verwaltungsblock als defekt identifiziert ist.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen von dem mindestens einen Verwaltungsblock in einen flüchtigen Speicher kopiert werden, wobei das Bestimmen, ob die erste, zu der ersten Datenadresse gehörende Seite defekt ist, eine Bestimmung umfasst, ob die erste, zu der ersten Datenadresse gehörende Seite in der in den flüchtigen Speicher kopierten Informationen als defekt identifiziert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Speicherzugriffsoperation auf die erste, zu der ersten Datenadresse gehörende Seite des Datenblocks gerichtet wird, wenn die erste, zu der ersten Datenadresse gehörende Seite nicht defekt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine reservierte Adresse bestimmt wird, welche eine Seite des reservierten Blocks identifiziert, wobei das Richten der Speicherzugriffsoperation auf die Seite des reservierten Blocks ein Ersetzen der ersten Datenadresse der ersten Speicherzugriffsoperation durch die reservierte Adresse umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzugriffsoperation eine Leseoperation und/oder eine Schreiboperation umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtflüchtigen Speicherzellen Flashspeicherzellen umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtflüchtigen Speicherzellen einer Seite eine gemeinsame Wortleitung aufweisen.
Flashspeichersystem mit – einer Flashspeichereinheit (100) mit einem Datenblock (130), einem reservierten Block (110) und einem Verwaltungsblock (120), gekennzeichnet durch – eine Blockverwaltungseinheit (230) für schlechte Blöcke zum Ersetzen einer Adresse einer defekten Seite des Datenblocks (130) durch eine Seitenadresse des reservierten Blocks (110) in Abhängigkeit von dem Verwaltungsblock (120).
Flashspeichersystem nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Verwaltungsblock umfasst: – einen ersten Bereich zum Speichern einer Adresse des Datenblocks, – einen zweiten Bereich zum Speichern von Defektinformationen einer Seite des Datenblocks und – einen dritten Bereich zum Speichern einer Adresse eines zur Ersetzung dienenden reservierten Blocks.
Flashspeichersystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich bitweise Defektinformationen in Bezug auf die zugehörige Seite des Datenblocks speichert.
Flashspeichersystem nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Verwaltungsblock einen vierten Bereich zum Speichern von Informationen umfasst, die anzeigen, ob der Datenblock ein schlechter Block ist oder nicht.
Flashspeichersystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vierten Bereich 1-Bit-Daten gespeichert werden.
Flashspeichersystem nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Verwaltungsblock einen fünften Bereich zum Speichern von Informationen umfasst, die anzeigen, ob der Datenblock ein gelöschter Block ist oder nicht.
Flashspeichersystem nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass in dem fünften Bereich 1-Bit-Daten gespeichert werden.
Flashspeichersystem nach einem der Ansprüche 33 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockverwaltungseinheit für schlechte Blöcke umfasst: – ein Speicherbauelement zum Lesen und Speichern von in dem Verwaltungsblock gespeicherten Daten, – einen Adressersetzungsschaltkreis zum Ersetzen einer durch einen Host angelegten Adresse eines Datenblocks durch eine Adresse des reservierten Blocks in Abhängigkeit von einem Inhalt des Speicherbauelements und – einen Steuerschaltkreis zum Steuern von Operationen des Speicherbauelements und des Adressersetzungsschaltkreises.
Flashspeichersystem nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherbauelement ein Register ist.
Flashspeichersystem nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherbauelement ein SRAM ist.
Verfahren zur Verwaltung eines schlechten Blocks eines Flashspeichersystems mit einem Datenblock (130), einem reservierten Block (110) und einem Verwaltungsblock (120), gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Lesen von in dem Verwaltungsblock (120) gespeicherten Daten und – Ersetzen einer Adresse einer defekten Seite des Datenblocks (130) durch eine Seitenadresse des reservierten Blocks (110) in Abhängigkeit von den gelesenen Daten des Verwaltungsblocks (120).
Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Verwaltungsblock aktualisiert wird, wenn eine Verarbeitung eines schlechten Blocks auftritt.
Verfahren nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, dass der Verwaltungsblock aktualisiert und eine Löschoperation des reservierten Blocks ausgeführt wird, wenn ein Löschkommando und eine Adresse eingegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass der Verwaltungsblock umfasst: – einen ersten Bereich zum Speichern einer Adresse des Datenblocks, – einen zweiten Bereich zum Speichern von Defektinformationen des Datenblocks und – einen dritten Bereich zum Speichern einer Adresse eines zur Ersetzung dienenden reservierten Blocks.
Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass ein vierter Bereich zum Speichern von Informationen vorgesehen wird, die bestimmen, ob der Datenblock ein schlechter Block ist oder nicht.
Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass ein fünfter Bereich zum Speichern von Informationen vorgesehen wird, die bestimmen, ob der Datenblock ein gelöschter Bock ist oder nicht.