TW201316340A

TW201316340A - 快閃記憶體測試方法

Info

Publication number: TW201316340A
Application number: TW100136494A
Authority: TW
Inventors: Yung-Chiang Chu
Original assignee: Fluiditech Ip Ltd
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2013-04-16

Abstract

一種快閃記憶體測試方法，係應用於挑選具有缺陷的快閃記憶體以回收成可用的該快閃記憶體，其中該快閃記憶體至少包含區塊(block)、頁面(page)與晶胞(cell)。該方法係包含輸入測試指令至該快閃記憶體中，以對該快閃記憶體進行寫入、讀取或比較的作動，並且在執行該測試指令之後可用於取得該快閃記憶體中該區塊、該頁面與該晶胞的狀態，又將該等狀態標記在快閃記憶體分佈列表中，以供控制器可透過開快閃記體分佈列表存取正常狀態下的該區塊、該頁面與該晶胞之至少其中一者。故藉由本發明對該快閃記憶體的測試係可獲得可供正常使用的該區塊、頁面與晶胞的目的。

Description

快閃記憶體測試方法

本發明係關於快閃記憶體測試方法，特別是應用於挑選出具有缺陷的快閃記憶體以回收成可用的該快閃記憶體的方法。

傳統中，具有記憶區域(係包含區塊、頁面與晶胞)的快閃記憶體係會隨著使用的時間產生老化、衰退與損壞的現象，進而導致使用該快閃記憶體的電子裝置面臨無法使用的情況。

以使用該快閃記憶體的電子產品(例如智慧型手機、數位相機、記憶卡等)為例說明，當該電子產品經過二年或三年的使用時間之後係有可能發生缺陷或是經由回收系統回到該電子產品的原製造商。傳統的該原製造商係會將該電子產品分解，以回收可用例如LCD顯示面板、印刷電路板以及快閃記憶體(例如反及閘(NAND)快閃記憶體)等的單元，並且再次經由組裝、測試與包裝之後，變成較為低階的電子產品並以整新品或新品的方式再次進行銷售。然而，以快閃記憶體為例，係有可能在回收之後發現僅有部分的該記憶區域可供正常使用，例如原本的快閃記憶體具有64G的該記憶區域，然經一段時間後損壞了10G的記憶區域，使得無法正常地使用該64G的該快閃記憶體，進而廢棄使用該快閃記憶體。

故可透過本發明所提供的快閃記憶體測試方法係可將回收原本具有64G的該快閃記憶體，經由挑選、偵測與處理等的重新配置過程而形成可使用例如32G、16G、8G、4G、2G或1G等標準記憶容量或者非為標準記憶容量的該快閃記憶體，用以降低成本並達到環保的目的。

本發明之一目的係提供一種快閃記憶體測試方法，係藉由對快閃記憶體進行挑選、偵測與處理的方法，用以達到可經測試而回收在快閃記憶體中仍可正常使用記憶體區域(例如記憶區塊、記憶頁面與記憶晶胞)的目的。

為解決上述的目的，本發明係提供一種快閃記憶體測試方法，係應用於挑選具有缺陷的快閃記憶體以回收成可用的該快閃記憶體，且該快閃記憶體係至少包含區塊(block)、頁面(page)與晶胞(cell)，該方法包含步驟(a)輸入一測試指令至該快閃記憶體中，以對該快閃記憶體進行寫入、讀取與比較之至少其一者的作動；步驟(b)在執行該測試指令之後取得該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者係為正常或不正常狀態；步驟(c)標記該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者至快閃記憶體分佈列表；以及，步驟(d)根據該快閃記憶體分佈列表中使用已標記為正常狀態的該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者。

與習知技術相較，本發明之快閃記憶體測試方法係可藉由挑選、偵測與處理，將習知技術中因有部分缺陷而無法再繼續使用的快閃記憶體經由再次的配置與控制以回收成為可使用的記憶區域，用以達到環保、降低成本等的功效。

再者，藉由本發明的方法亦可將經過挑選、偵測與處理過後的該快閃記憶體內中該區塊、該頁面與該晶胞的狀態提供給外部電子裝置中的記憶體控制單元，用以供該記憶體控制單元可藉由該快閃記憶體中的狀態動態地進行調整與配置，用以達到延長該快閃記憶體的使用壽命、提高該電子裝置操作時的穩定性與增加資料儲存時的安全性，其中本發明的測試方式，係可在該電子裝置休眠的狀態下單獨執行亦或是在該電子裝置進行資料存取時同時執行。舉例而言，當該快閃記憶體係透過主機或控制器發出可程式的指令進行編成或者讀取資料時，本發明係可提供對該快閃記憶體之錯誤檢查校正單元(Error Correcting Codes)進行監控，以動態地確保有正常的該記憶區域可供該主機或該控制器進行存取的動作。

此外，亦可藉由本發明的方法係可避免該快閃記憶體因遭受到電氣(例如漏電流的破壞)環境影響所造成的影響。

另外，本發明的方法係可進行至少二次以上的確認動作，使得於前次測試中雖被判定為正常的該區塊、該頁面與該晶胞的記憶體區域，會因為鄰近於不正常的該記憶體區域，而使得藉由本發法再次的對正常的該記憶體區域進行測試，用以避免正常的該記憶體區域受到不正常的該記憶體區域的干擾與影響而形成不正常的狀態。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：

參考第1圖，係本發明第一實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖。於第1圖中，該快閃記憶體測試方法係應用於挑選具有缺陷的快閃記憶體以回收成可用的該快閃記憶體。其中，該快閃記憶體2係至少包含區塊22、頁面24與晶胞26等的記憶區域，且該晶胞26係更包含正常晶胞262與不正常晶胞264，如第2圖所示。再者，於此正常晶胞262係定義為可正常的提供資料的存取；反之，不正常晶胞264係無法正常的進行資料的存取。

該快閃記憶體測試方法的方法步驟係起始於步驟S11，係輸入一測試指令TC至該快閃記憶體2中，以對該快閃記憶體2進行寫入、讀取與比較之至少其一者的作動，例如該測試指令係可為抹除指令(ERASE command)。於一實施例中，該快閃記憶體2係可根據該測試指令TC以將該區塊22、該頁面24與該晶胞26重置為具有預設數值的狀態，例如該預設數值係可為0xFF。

舉例而言，一併可參考第3圖所示，於第3圖中，該快閃記憶體2係接收該測試指令TC(例如抹除指令)之後，該快閃記憶體2中的位於該區塊22中的該頁面24的該正常晶胞262中的內容係被重置為0xFF，而該不正常晶胞264中的內容則非重置為0xFF。

接著步驟S12，係在執行該測試指令TC之後取得該區塊22、該頁面24與該晶胞26之至少其一者係為正常或不正常狀態。換言之，可藉由偵測該區塊22、該頁面24與該晶胞26中的狀態，用以辨別是否為正常或是不正常的記憶區域。

再者，該步驟S12係可包含順序地或者隨機地取得該區塊22、該頁面24與該晶胞26之至少其一者的狀態。其中，順序的方式係可根據該快閃記憶體2中該記憶區域101-112的排列順序，自該記憶區域101開始順序地進行偵測，接著偵測該記憶區域102，直到偵測完該記憶區域112以取得該記憶區域的狀態，如第4圖所示。此外，隨機的方式係可當該快閃記憶體2具有特定行為(behave)或圖樣(pattern)時，以特定的偵測路徑以取得該記憶區域的狀態，例如該偵測路徑係可偵測奇數的該記憶區域101,103,105等中的狀態，如第5圖所示。

舉例而言，接著前述的例子，該步驟S12係可為比較該區塊22、該頁面24與該晶胞26之至少其一者之狀態與該預設數值以產生比較結果，亦即在接收該抹除指令之後，該晶胞26係被重置為0xFF，並藉由偵測該晶胞26中的內容是否為0xFF，可用以判斷該晶胞26是該正常晶胞262或為該不正常晶胞264。

又接著步驟S13，係標記該區塊22、該頁面24與該晶胞26之至少其一者至快閃記憶體分佈列表。換言之，在步驟S12之後，係可確定該晶胞26是否為正常晶胞262或不正常晶胞264，並且分別地標記該正常晶胞262與該不正常晶胞262在該快閃記憶體分佈列表。

而後步驟S14，係根據該快閃記憶體分佈列表中使用已標記為正常狀態的該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者。換言之，外部的控制器(controller)或主機(host)係可透過該快閃記憶體分佈列表讀取正常的該記憶區域，而可避免讀取不正常的該記憶區域。

參考第6圖，係本發明第二實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖。於第6圖中，該快閃記憶體測試方法在步驟S12之後更可包含步驟S61，係藉由錯誤檢查校正單元(Error Correcting Codes，ECC)修復不正常狀態的該晶胞。其中，該錯誤檢查校正單元係具有供該晶胞進行修復的最大校正數量。

再接著步驟S62，係計算透過該錯誤檢查校正單元修復該不正常狀態的該晶胞的晶胞校正數量。

而在步驟S61與S62之後，更包含步驟S63，係進一步判斷該晶胞校正數量佔該最大校正數量之比例，使得當該比例小於預設容許比例時，將經修復該不正常狀態的該晶胞以正常狀態標記至該快閃記憶體分佈列表。其中，該預設容許值係為50%，亦即透過校正的該晶胞校正數量係佔有可透過該錯誤檢查校正單元所允許校正之最大校正數量一半的比例。以此為例，若該最大校正數量係為48個，而經計算需要進行校正不正常的該晶胞有24個，則當需要進行校正的該晶胞的數量低於該最大校正數量的一半時，係經該錯誤檢查校正單元校正的不正常該晶胞，係可在該快閃記憶體分佈列表中標示為可使用的正常該晶胞。

若非為步驟S63的狀態，則執行步驟S64，係當該比例大於該預設容許比例時，將經修復該不正常狀態的該晶胞維持以不正常狀態標記至該快閃記憶體分佈列表。由於，該步驟S64中需要進行校正的不正常該晶胞數量大於該預設容許的比列，雖然不正常的該晶胞仍可透過該錯誤檢查校正單元進行校正，但為確保整個該快閃記憶體中資料傳輸的存取的穩定性與正確性，透過本步驟仍判在該快閃記憶體分佈列表標記為不正常的該晶胞。

參考第7圖，係本發明第三實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖。於第7圖中，該快閃記憶體測試方法在步驟S11之前更可包含步驟S71，係控制單元發出抹除指令(ERASE command)與編成指令(programming command)至該快閃記憶體2，以在該快閃記憶體2的狀態針腳(例如R/B的針腳)上產生等待(ready)或忙碌(busy)的狀態。於另一實施例中，該控制單元發出該抹除指令與該編成指令至該快閃記憶體2，以在該快閃記憶體2的I/O的狀態針腳產生對應的定址(address)的狀態。

接著步驟S72，係判斷該等待或忙碌的狀態，以測試該快閃記憶體2係具有正常的該區塊22、該頁面24與該晶胞26之至少其一者。

根據該步驟S72的回報結果，再接著執行步驟S11至步驟S14，使得該快閃記憶體2係可透過寫入、讀取與比較的方式進行更準確的第二次判斷，使得可藉由步驟S11至S14，增強該步驟S71至S72中透過控制單元所測試得到的結果。

參考第8圖，係本發明第四實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖。於第8圖中，除與前述實施例具有大致相同的步驟外，更包含在步驟S71之後，接著步驟S81，係在發出該抹除指令與該編成指令至該快閃記憶體之後，經過一預定等待時間以確定在該快閃記憶體執行完成該抹除指令與該編成指令，例如該預定等待時間係數秒或數十秒，用以確定該等指令是可有充足的時間完成對該快閃記憶體的測試。

再接著步驟S82，係接收該快閃記憶體已執行完成該抹除指令與該編成指令之標記旗號。並且在接著步驟S83，係又再進一步根據該標記旗號，又再判斷該快閃記憶體是否為回收的該快閃記憶體，以接著執行步驟S84與S85。其中，該步驟S84，係當判斷該快閃記憶體不是回收的該快閃記憶體時，則該快閃記憶體係等待以接收下一個測試指令；以及，該步驟S85，係當判斷該快閃記憶體是回收的該快閃記憶體時，則延遲一延長等待時間再執行該快閃記憶體以等待接收下一個測試指令。換言之，若該快閃記憶體係為回收的該快閃記憶體時，則給予額外更為適當的延長等待時間，以等待測試的結果而可確保得到更為精準的測試結果。

參考第9圖，係本發明第五實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖。於第9圖中，該步驟S71之後更可包含步驟S91判斷在控制單元發出抹除指令與編成指令至該快閃記憶體2之後，在該快閃記憶體2的狀態針腳(例如R/B或I/O埠)始終維持高電位(pull high)或者低電位(pull low)時，則丟棄該等待或忙碌狀態的判斷，並在一段延遲時間之後再取回該等待或忙碌的狀態。

參考第10圖，係本發明第六實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖。於第10圖中，係在步驟S12之後更包含步驟S101，係對鄰近發生不正常狀態之該區塊的複數區塊再次執行步驟S12，以進行該等區塊之間的相互影響檢測。

舉例而言，係可參考第11圖，於第11圖係具有該區塊BA-BI。當判斷該區塊BE係被偵測為不正常的區塊時，則再次判斷位於該區塊BE鄰近的該區塊BB、BD、BH與BF。其中，該區塊BB、BD、BH與BF係有可能在前次判斷時，判斷為正常的區塊。

參考第12圖，係本發明第七實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖。於第12圖中，係在步驟S12之後更包含步驟S121，係對鄰近發生不正常狀態之該頁面的複數頁面再次執行步驟S12，以頁面群組(page group)進行該等頁面的相互影響檢測。

舉例而言，係可參考第13圖，於第13圖係具有該頁面PA-PI。當判斷該頁面PB係被偵測為不正常的區塊時，則以該頁面群組(例如PA、PB、PC係定義為頁面群組)再次判斷與該頁面PB為同該頁面群組的該頁面PA與PC。其中，該頁面PA與PC係有可能在前次判斷時，判斷為正常的頁面。

參考第14圖，係本發明第八實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖。於第14圖中，該快閃記憶體測試方法係在步驟S12之後包含步驟S141，係監控錯誤檢查校正單元(Error Correcting Codes)所進行修復不正常狀態的該晶胞數量，以根據該晶胞數量的變化量標記該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者係為正常或不正常狀態。換言之，當執行例如讀取指令時，可藉由監控該錯誤檢查校正單元中所校正的數量，用以判斷有無異常的狀態發生(例如每次校正的數量乎多乎少)。若產生異常的狀態，係表示該快閃記憶體存在有不穩定的該區塊、該頁面與該晶胞。

參考第15圖，係本發明第九實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖。於第15圖中，該快閃記憶體測試方法係在步驟S14之後包含步驟S151，係經一測試時間後，再重新執行步驟S11至步驟S14，以避免經標記為正常狀態的該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者因漏電而轉變為不正常狀態。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

2．．．快閃記憶體

22．．．區塊

24．．．頁面

26．．．晶胞

262．．．正常晶胞

264．．．不正常晶胞

TC．．．測試指令

101-112．．．記憶區域

第1圖係本發明第一實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖；

第2圖係說明第1圖中的快閃記憶體的結構示意圖；

第3圖係說明第1圖中的快閃記憶體經重置後的狀態示意圖；

第4圖係說明第1圖中的快閃記憶體經順序測試的狀態示意圖；

第5圖係說明第1圖中的快閃記憶體經隨機測試的狀態示意圖；

第6圖係本發明第二實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖；

第7圖係本發明第三實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖；

第8圖係本發明第四實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖；

第9圖係本發明第五實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖；

第10圖係本發明第六實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖；

第11圖係說明第10圖之快閃記憶體測試方法的結構示意圖；

第12圖係本發明第七實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖；

第13圖係說明第12圖之快閃記憶體測試方法的結構示意圖；

第14圖係本發明第八實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖；以及

第15圖係本發明第九實施例之快閃記憶體測試方法的方法流程圖。

S11-S14．．．方法步驟

Claims

一種快閃記憶體測試方法，係應用於挑選具有缺陷的快閃記憶體以回收成可用的該快閃記憶體，且該快閃記憶體係至少包含區塊(block)、頁面(page)與晶胞(cell)，該方法包含：(a)　輸入一測試指令至該快閃記憶體中，以對該快閃記憶體進行寫入、讀取與比較之至少其一者的作動；(b)　在執行該測試指令之後取得該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者係為正常或不正常狀態；(c)　標記該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者至快閃記憶體分佈列表；以及(d)　根據該快閃記憶體分佈列表中使用已標記為正常狀態的該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者。
如申請專利範圍第1項所述之快閃記憶體測試方法，其中步驟(a)係包含根據該測試指令以將該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者重置為具有一預設數值的狀態。
如申請專利範圍第2項所述之快閃記憶體測試方法，係在步驟(b)係包含比較該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者之狀態與該預設數值以產生比較結果。
如申請專利範圍第3項所述之快閃記憶體測試方法，其中步驟(c)係包含根據該比較結果標記該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者。
如申請專利範圍第4項所述之快閃記憶體測試方法，其中該測試指令係為抹除指令(ERASE command)。
如申請專利範圍第5項所述之快閃記憶體測試方法，其中該預定數值係為0xFF。
如申請專利範圍第1項或第2項所述之快閃記憶體測試方法，其中步驟(b)包含以順序地或隨機地取得該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者的狀態。
如申請專利範圍第1項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(b)之後包含：(e)　藉由錯誤檢查校正單元(Error Correcting Codes)修復不正常狀態的該晶胞，其中該錯誤檢查校正單元係具有供該晶胞進行修復的一最大校正數量；以及(f)　計算透過該錯誤檢查校正單元修復該不正常狀態的該晶胞的一晶胞校正數量。
如申請專利範圍第8項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(f)之後更包含：(g)　判斷該晶胞校正數量佔該最大校正數量之比例，以使當該比例小於預設容許比例時，將經修復該不正常狀態的該晶胞以正常狀態標記至該快閃記憶體分佈列表。
如申請專利範圍第8項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(g)之後更包含：(h)　當該比例大於該預設容許比例時，將經修復該不正常狀態的該晶胞維持以不正常狀態標記至該快閃記憶體分佈列表。
如申請專利範圍第9項或第10項所述之快閃記憶體測試方法，其中該預設容許值係為50%。
如申請專利範圍第1項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(a)之前更包含：(i)　控制單元發出抹除指令(ERASE command)與編成指令(programming command)至該快閃記憶體，以在該快閃記憶體的狀態針腳上產生等待(ready)或忙碌(busy)的狀態；以及(j)　判斷該等待或忙碌的狀態，以測試該快閃記憶體係具有正常的該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者。
如申請專利範圍第12項所述之快閃記憶體測試方法，其中該步驟(i)更包含在發出該抹除指令與該編成指令至該快閃記憶體之後，經過一預定等待時間以確定在該快閃記憶體執行完成該抹除指令與該編成指令。
如申請專利範圍第13項所述之快閃記憶體測試方法，更包含：(k)　接收該快閃記憶體已執行完成該抹除指令與該編成指令之標記旗號；以及(l)　根據該標記旗號，又再判斷該快閃記憶體是否為回收的該快閃記憶體。
如申請專利範圍第14項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(1)之後包含當判斷該快閃記憶體是回收的該快閃記憶體時，則延遲一延長等待時間再執行該快閃記憶體以等待接收下一個測試指令。
如申請專利範圍第12項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(i)包含當該等待或忙碌係維持高電位(pull high)或低電位(pull low)時，則丟棄該等待或忙碌狀態的判斷，並在一段延遲時間之後再取回該等待或忙碌的狀態。
如申請專利範圍第1項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(b)之後更包含：(m)　對鄰近發生不正常狀態之該區塊的複數區塊再次執行步驟(b)，以進行該等區塊之間的相互影響檢測。
如申請專利範圍第1項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(b)之後更包含：(n)　對鄰近發生不正常狀態之該頁面的複數頁面再次執行步驟(b)，以頁面群組(page group)進行該等頁面的相互影響檢測。
如申請專利範圍第1項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(a)之前更包含：(o)　根據該快閃記憶體之傳輸埠係維持高電位或低電位，以判斷該傳輸埠取得錯誤該頁面的資料。
如申請專利範圍第1項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(b)之後包含：(p)　監控錯誤檢查校正單元(Error Correcting Codes)所進行修復不正常狀態的該晶胞數量，以根據該晶胞數量的變化量標記該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者係為正常或不正常狀態。
如申請專利範圍第1項所述之快閃記憶體測試方法，其中在步驟(d)之後包含：(q)　經一測試時間後，再重新執行步驟(a)至步驟(d)，以避免經標記為正常狀態的該區塊、該頁面與該晶胞之至少其一者因漏電而轉變為不正常狀態。