JP2015225661A - 不揮発性メモリでのマーカプログラミング - Google Patents
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Abstract
Description
1.フラッシュメモリにおいて存在するワード「上」に有効ECCワードをプログラムし、再び有効ECCワードを取得すること(「1」は消去することができない)。
2.消去済みワードがECC有効ではなく、したがって、使用することができないフラッシュメモリの2つの別個の内容を有するマーカを使用すること。
ECC=(11・・・1)=f((11・・・1))=f(0xFF・・・F)
ECC=(1100)=f(データ)=f(01000110001)
である。
−専用パターン(所定のデータパターン)はECC有効であり、
−元のデータを維持する必要がある位置に「0」を有し、
−メモリワードへのパターンの追加は、既存のECCチェックビットを変更せず(すなわち、ecc(パターン)=0)(例えば、線形ecc符号で可能)、
−このパターンは、データ範囲で全て0であるか、又はパターンによって使用されないデータビットの部分を使用する既存のword_old「上」にプログラムすることができる。
word_new=word_old OR パターン
であり、式中、ORはビットORである。
−完全なメモリワード上にある(元データが全て0である場合)−>図2A参照、又は
−word_oldデータビットによって使用されていない残余ビット範囲(「0」)のビット位置上のみにある−>図2B参照。
データ=<既存データ,0,ecc_checkbits>
であり得る。
データ=<既存データ,所定のパターン,ecc_checkbits>
であり得る。
第2のパターン=第1のパターンOR additional_bit(s)
を満たし、ここで、additional_bit(s)≠(00・・・00)であり、すなわち、可変additional_bit(s)は全て0のベクトルに等しくない。換言すれば、第2のパターンは、第1のパターンが「0」を有するビット位置に少なくとも1つの追加の「1」を有することを除き、第1のパターンと同一である。代替として、データ、第1のパターン、及び第2のパターンに専用のビット範囲を受信することができる。したがって、メモリにアクセスすることは、第1のメモリ領域が所定のデータパターン及び更なる所定のデータパターンのうちの一方を含むか否かを確認するステップ又は動作を含み得る。所定のデータパターン(第1の所定のデータパターン)のように、更なる(又は第2の)所定のデータパターンも、少なくとも第1のメモリ領域に決定される、結果として生成される誤り訂正データに影響しない。第2のメモリ領域のデータステータスを評価する動作は、第1のメモリ領域内での(第1の)所定のデータパターン及び更なる所定のデータパターンの存在又は不在に基づいて実行し得る。このようにして、データステータスに少なくとも3つの異なる値を区別することができる。
ワード:
=nデータビット+cビットのeccチェックビット
=有効ECCコードワードをもたらすプログラム可能な最小単位
これらの値を用いると、256ビットは、例えば、4×(32+32)ビットに細分することができ、これにより、元のECCチェックビットが変更されない限り、1ワードにおいて最高で4回のプログラミング動作を実行することが可能になる。
部分1:
常にECC有効であり、
常にソフトウェアによる読み取りが可能であり、
マーカの2つの状態を区別するためだけに使用される
部分2:
マーカが更新されない限り、消去済み状態であり、
部分1が第2の状態に変更されない限り、ソフトウェアによって読み出されない。
ECC=チェックビット
ECC=f_ecc(DATA+ADDR)=f_ecc(DATA)+f_ecc(ADDR)
DATA=0・・・0:
=>ECC=f_ecc(0・・・0)+f_ecc(ADDR)=f_ecc(ADDR)
DATAは0・・・0に等しくなく、f_ecc(DATA)=0である:
=>ECC=f_ecc(01・・・10)+f_ecc(ADDR)=f_ecc(ADDR)
結果として生成されるメモリ内容=既存データ OR 新データ
である。
データを不揮発性メモリ領域に書き込む方法は、
そのメモリ領域に既に存在するデータを読み出すことと、
既に存在するデータによって占められていないメモリ領域の部分にそのデータを書き込むことと、
アドレス、既存データ、新データ、及び補助データの誤り訂正データが、既存データの既に存在する誤り訂正データと同じであるように、アドレス、既に存在するデータ、及び新データに基づいて追加の補助データを計算することと、
既存データ又は新データによって占められていないメモリ領域に補助データを書き込むことと、
とを含む。
データを不揮発性メモリ領域に書き込む装置、例えば、メモリコントローラであって、
−そのメモリ領域に既に存在するデータを読み出すことと、
−既に存在するデータによって占められていないメモリ領域の部分にそのデータを書き込むことと、
−アドレス、既存データ、新データ、及び補助データの誤り訂正データが、既存データの既に存在する誤り訂正データと同じであるように、アドレス、既に存在するデータ、及び新データに基づいて追加の補助データを計算することと、
−既存データ又は新データによって占められていないメモリ領域に補助データを書き込むことと、
を実行するように構成される、装置。
装置、例えば、メモリコントローラであって、
−メモリ領域から読み出された内容から元のコードワードを再構築するように構成される誤り検出器であって、元のコードワードは、誤り訂正コードに属し、既に存在するデータの部分、誤り訂正データの部分、新データに提供される空部分、及び補助データ用の空部分を含む、誤り検出器と、
−少なくとも、既に存在するデータ、誤り訂正データ、及びメモリ領域に書き込まれる新データに基づいて、補助データが誤り訂正コードの誤り訂正データドメイン内の新データを補償し、それにより、元のコードワードの誤り訂正データを変更しないまま保つことができるように、補助データを計算するように構成される補助データ計算器と、
を備える、装置。任意選択的に、追加のデータ(新データ及び補助データ)のみが、メモリ領域の非占有(又は空)部分に書き込まれる。
915 バス
920 フラッシュメモリコントローラ
921 パターンプログラマ
922 記憶装置
923 パターンコンパレータ
924 ガーベッジコレクタ
925 メモリアドレスマネージャ
926 誤り訂正ユニット
940 フラッシュメモリ
Claims (23)
- 不揮発性メモリにアクセスする方法であって、
前記不揮発性メモリの第1のメモリ領域を読み出すことと、
前記第1のメモリ領域が所定のデータパターンを含むか否かを確認することであって、前記所定のデータパターンは、少なくとも前記第1のメモリ領域に対して決定される、結果として生成される誤り訂正データに影響しない、確認することと、
前記第1のメモリ領域での前記所定のデータパターンの有無に基づいて、前記不揮発性メモリの第2のメモリ領域のデータステータスを評価することと、
を含む、方法。 - 前記データステータスが、前記第2のメモリ領域内に有効データが存在することを示す場合、前記第2のメモリ領域を読み出すことを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記データステータスにより、前記第2のメモリ領域が書き込み可能であることが示される場合、前記第2のメモリ領域にデータを書き込むことと、
前記所定のデータパターンを前記第1のメモリ領域に書き込むことであって、それにより、前記第2のメモリ領域に有効データが存在することを示すように前記データステータスを変更する、書き込むことと、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記メモリはフラッシュメモリであり、前記メモリの個々のメモリセルは、単方向様式でのみ個々に再プログラムすることができる、請求項1に記載の方法。
- 前記不揮発性メモリは、既存データと新データとの間でのビットOR又はビットAND結合を、前記既存データを既に含む前記第2のメモリ領域に前記新データを書き込む場合に暗黙的に実行する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のメモリ領域、前記第2のメモリ領域、及び第3のメモリ領域を含むメモリブロックを消去することであって、それにより、前記メモリブロックを書き込み可能状態にリセットし、消去済み第1のメモリ領域、消去済み第2のメモリ領域、及び消去済み第3のメモリ領域を取得する、消去することと、
前記消去済み第1のメモリ領域に基づいて、前記第1のメモリ領域の前記誤り訂正データを決定することと、
前記第1のメモリ領域の前記誤り訂正データを前記消去済み第3のメモリ領域に書き込むことと、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記メモリブロックは、前記第2のメモリ領域に対する誤り訂正データを記憶する第4のメモリ領域を更に含み、前記メモリブロックを消去する状況では、前記第2のメモリ領域の誤り訂正データは決定されず、前記第4のメモリ領域に書き込まれず、それにより、実際のユーザデータ及び対応する誤り訂正データを前記第2のメモリ領域及び前記第4のメモリ領域に書き込むべきときまで、前記第2のメモリ領域及び前記第4のメモリ領域の両方を書き込み可能状態に保つ、請求項6に記載の方法。
- メモリ領域の前記誤り訂正データは、少なくとも前記メモリ領域のデータ内容及び前記メモリ領域のアドレスの関数である、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のメモリ領域及び前記対応する誤り訂正データは、完全に消去される場合、基礎をなす誤り訂正コードの有効コードワードを形成しない、請求項1に記載の方法。
- 前記所定のデータパターン及び完全に消去されたデータの前記誤り訂正データは一緒に、基礎をなす誤り訂正コードの有効コードワードを形成する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のメモリ領域は第1のメモリワードであり、前記第2のメモリ領域は、前記第1のメモリ領域に対して既知のアドレス関係を有する第2のメモリワードである、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のメモリ領域が更なる所定のデータパターンを含むか否かを確認することを更に含み、前記更なる所定のデータパターンは、少なくとも前記第1のメモリ領域に決定される前記結果として生成される誤り訂正データに影響せず、
前記第2のメモリ領域の前記データステータスを評価する動作は更に、前記第1のメモリ領域内での前記更なる所定のデータパターンの存在に基づいて実行され、それにより、前記データステータスに少なくとも3つの異なる値を区別することができる、請求項1に記載の方法。 - 前記第1のメモリ領域が前記所定のデータパターンをまだ含まず、前記第2のメモリ領域内に存在する可能性があるデータの無効化が望まれる場合、前記所定のデータパターンを前記第1のメモリ領域に書き込み、それにより、前記第2のメモリ領域内の前記存在する可能性があるデータを無効化する、書き込むことを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 不揮発性メモリ内のメモリ領域内の既存データ上に、マーカとして所定のデータパターンをプログラムすることであって、これもまた前記不揮発性メモリに記憶される前記メモリ領域の誤り訂正データは、前記所定のデータパターンの存在によって変更されず、前記既存データの条件は、前記既存データ内のビットが、前記所定のデータパターンのビットに必要なビット位置にないことである、プログラムすることと、
前記メモリ領域への読み出しアクセス又は書き込みアクセスが近々実行される場合、前記メモリ領域が前記所定のデータパターンを含むか否かを評価し、前記メモリ領域に前記所定のデータパターンが存在することに基づいて、前記メモリ領域のデータステータスを決定することと、
を含む、方法。 - 前記メモリ領域の前記データステータスは、前記メモリ領域の少なくとも部分が書き込み可能であるか、それとも有効データを含むかを示す、請求項14に記載の方法。
- プログラムを記憶する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記プログラムは、請求項1に記載の方法がコンピュータによって実行される場合、前記コンピュータに前記方法を実行させる、非一時的なコンピュータ可読媒体。
- フラッシュメモリコントローラであって、
不揮発性メモリに記憶すべきデータを処理して、これもまた前記不揮発性メモリに記憶すべき対応する誤り訂正データを取得するとともに、前記不揮発性メモリから読み出されるデータ及び対応する誤り訂正データに基づいて、誤りの検出及び訂正を実行する誤り訂正ユニットと、
所定のデータパターンを前記不揮発性メモリのメモリ領域に書き込むパターンプログラマであって、前記所定のデータパターンは、少なくとも前記第1のメモリ領域に決定される結果として生成される誤り訂正データに影響しない、パターンプログラマと、
前記不揮発性メモリの第1のメモリ領域から読み出されたデータを、前記所定のデータパターンと比較するとともに、前記第1のメモリ領域内での前記所定のデータパターンの存在又は不在に基づいて、前記不揮発性メモリの第2のメモリ領域のデータステータスを評価するパターンコンパレータと、
を備える、フラッシュメモリコントローラ。 - 前記フラッシュメモリコントローラは、前記データステータスが前記第2のメモリ領域内の有効データの存在を示す場合、前記第2のメモリ領域への読み出しアクセスを実行する権限を有する、請求項17に記載のフラッシュメモリコントローラ。
- 前記フラッシュメモリコントローラは、前記データステータスが前記第2のメモリ領域内に有効データが存在しないことを示す場合、前記第2のメモリ領域に対して書き込みアクセスを実行し、前記不揮発性メモリに前記所定のデータパターンを前記第1のメモリ領域に書き込ませる権限を有する、請求項17に記載のフラッシュメモリコントローラ。
- 前記第1のメモリ領域、前記第2のメモリ領域、及び第3のメモリ領域を含む少なくとも1つのメモリブロックを消去して、前記メモリブロックを書き込み可能状態にリセットするとともに、消去済み第1のメモリ領域、消去済み第2のメモリ領域、及び消去済み第3のメモリ領域を取得するように構成されるガーベッジコレクタユニットとを更に備え、
前記誤り訂正ユニットは、前記消去済み第1のメモリ領域に基づいて、前記メモリ領域の前記誤り訂正データを決定するように更に構成され、前記フラッシュメモリコントローラは、前記不揮発性メモリに、前記第1のメモリ領域の前記誤り訂正データを前記消去済み第3のメモリ領域に書き込ませるように構成される、請求項17に記載のフラッシュメモリコントローラ。 - 前記誤り訂正ユニットは、前記メモリ領域のデータ内容及び前記メモリ領域のアドレスを考慮に入れるように構成される、請求項17に記載のフラッシュメモリコントローラ。
- 前記第1のメモリ領域及び前記対応する誤り訂正データは、完全に消去される場合、基礎をなす誤り訂正コードの有効コードワードを形成しない、請求項17に記載のフラッシュメモリコントローラ。
- 前記所定のデータパターン及び前記完全に消去されたデータの前記誤り訂正データは一緒に、基礎をなす誤り訂正コードの有効コードワードを形成する、請求項17に記載のフラッシュメモリコントローラ。
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