TWI339337B - Method for estimating and reporting the life expectancy of flash-disk memory - Google Patents

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九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用以對_般而言在數位記憶體裝置中，而 特疋5之在可移除的快閃記憶體裝置中之可靠性 行内建積測之方法。 進 【先前技術】 數位記憶體裝置常用作用於重要資料的可靠記憶體裝 置。由於此類設備之有限的預期壽命及複雜性，數位記憶 體裝置可能發生故障，而造成珍貴資料的遺失。非揮發： 儲存系統包括-記憶體與—控制系統’其有時係駐存於同 一石夕片上。該控制系統所執行的任務之一係錯誤校正。 錯誤校正碼（ECCM貞測因該儲存元件的性質或操作環境 的特徵而在資料中產生的臨時錯誤，修正該錯誤，並按使 用者的請求來輸送經校正的原始資訊。該ECC系統對可校 正的錯誤數目具有一内建限制。一旦遇到過多數目的錯 誤，便無法修復該資訊，而可將其報告為遺失或可與該等 錯誤一起傳送給該使用者。 在該校正系統無法修復該資料之前，使用記憶體裝置之 軟體應用程式均假定該資訊係正確的。只要該記憶體仍且 有完全之功能，便不會向該使用者指示該記憶體劣化並將 要發生故障。應注意，錯誤位準僅係可用於預測在故障發 生前一記憶體的預期壽命之若干預警徵兆之—。 如今，使用者(及應用程式)不知曉所儲存資料之狀態或 狀況。因此’使用者無法主動採取措施來減小資料遺失之 118666.doc 1339337 風險。此類措施包括，例如，產生 資料遷移至新的儲存媒體，以及料’、—備份’心 ^ 省仔媒奴以及將該記憶體裝置之問題區 域重寫至其他區域。 當前最新技術不Μ供報告一記憶體裝置之,，健康狀況” (即，操作可靠性性能）之方法。儘管某些先前技術之方法 記錄為内部負載平衡目的對該裝置之使用(即，對該裝置 之寫入次數），但該等方法並非設計用於向一使用者或應 用程式提供-預警指示…。儘管該裝置之使用與該裝 置之其餘預期壽命之間有—„，但此—關聯並非絕對， 因為在各裝置之間有一自然而隨機的可變性(類似於僅依 據年齡來預測人的預期壽命之不精確性）。 嘗试監視-記憶體裝置之健康狀況之方法在此項技術中 已為人習知，但其限於運行於該主機系統上的程式。因 此，在已採用錯誤校正方法來校正該等錯誤後，此等方法 僅可以處理經校正的資訊。—先前技術系統之一範例係以 -稱為"碟片健康狀況"之特徵來提供，該特徵係包括於可 從加州Cupertino的Symantec公司購買之”N〇rt〇n系統醫生 (NSD)”產品中（而且，在包括於NSD產品手冊中且在 網站www.n〇rt〇n.com上可查到的文獻山 则則中對其作了相關說明）。從該記憶體聚 置讀取該資料：因此’在該資料得到校正之前不會將該主 機系統曝露於原始資料。此方面使得此類先前技術方法對 該記憶體裝置之健康狀況之早期劣化階段不太敏感。 當此類記憶體裝置之健康狀況劣化而接近一較高的故障 118666.doc 1339337 機Π牛需要給予該記憶體裝置之使用者-預警指示。 -’需要有-種依據一方法來操作之系統 駐存於一記愫體 、 "系，.充 1之二n 、 且在為杈正該資料而作任何嘗 叙“測並報告該記憶體裝置上指示耐久性參數之實二 …匕。此—系統對於現代的多層快閃記憶體裝置十分： 要，在此類裝置中固有的預期壽命比傳統的單層快閃記憶 =置中更短’而且其中不必減緩常規操作便可測量老化^ 【發明内容】 本發=之目的係提供用以對—般而言在數位記憶體裝置 中而特定言之在可移除的快閃記憶體裝置中之可靠性之劣 化進行内建偵測之方法。本發明將快閃記憶體裝置說明為 -典㈣例’但可適用於並希望涵蓋任何記憶體裂置。 為簡潔起見’下面數個術語係明確地針對本申請案背景 下之使用而定義。本申請案中所使用的術語"耐久性參數” 表示-記憶體裝置之一變數，其值在該記憶體裝置之^命 期間變化’表示該記憶體裝置之至少一單元之一相對的劣 化健康狀況’並與該裝置之預期壽命相關。此類參數包 括例如平均錯决數目、程式化週期數目以及在將位元 寫入該記憶體時邏輯狀態躍高（在遇到-程式化操作之第 一程式化脈衝時）之位元數目。 本發明適用於單層單元（SLC)快閃記憶體與多層單元 (MLC)快閃d憶體。儘管後面的說明主要圍繞似單元， 但热習此項技術者會明白本發明在MLC單元中的應用方 H8666.doc 式。本文中所使用的術語”抹除”及"寫入,,表示設定一記憶 體單元之臨界電廢，其中針對SLC單元，抹除一般將該等 電座設定為對應於一邏輯狀態，A寫入一般將該等電麼設 f為對應於零邏輯狀態。術語"寫入"與"程式化,,在本文中 可互換使用。本發明特別可適用於财仙型快閃記憶體， 其係以一次一頁面之方式來讀取並程式化。 本申叫案中的術語”區塊，，表示在一記憶體中可於一單一 操作中抹除之最小數目的單S。本中請案中的術語頁面" 表示在—記憶體中可於-單—操作中寫人之最小數目的單 兀二二般地’在一區塊中有多個頁面。本申請案中使用的 術語”等級”表示依據一頁面或區塊之耐久性參數之值對該 記憶體頁面或區塊的可靠性之—測量。應注意，—般在— 區塊(相旦對於一頁面)上執行一抹除操作。因此，在抹除操 乍之#厅、下，等級表示依據該區塊之耐久性參數對一區塊 的可靠性之一測量。 本申請案中使用的術語”初始健康狀況，，表示代表一頁面 或區塊的等級相對於某一參考值的偏差之一耐久性參數。 區塊可以不同的初始健康狀況開始其"生命”。本申請案中 勺術π相對劣化健康狀況”表示自產生及測試該區塊 起一區塊或頁面之健康狀况相對於一初始健康狀況之劣 化。區塊之健康狀況劣化速率可能不同。本申請案中使用 的m建康單元"表示在與一資料操作相關之—程式化脈 衝序列後已成功改變邏輯狀態之單元。 此外’本申請案中使用的術語"記憶體裝置"表示經由一 118666.doc 二導致錯s吳的實體程序來儲存資料之任何非揮發性記憶 體^依據半導體、磁性、全像、光學及其他實體二進制邏 輯記憶體技術，此類記憶體裝置包括可構式與固定裝置。 圖丨係-s L c N A N D型快閃記憶體裝置之一典型寫入操 作：操作程序之一流程圖。當一快閃記憶體裝置之記憶體 之L制器指不該記憶體將特定資訊寫入一頁面時，該記 憶體實施-系列操作。首先將該資料寫入一記憶體缓衝器 (步驟10)。然後，選擇該寫入操作資料之目的地（即，該記 憶體中的實體位置，或"字元線")(步驟12)。將該程式化步 驟分成數個較短的程式化脈衝。施加第一脈衝以將欲程式 化的所有位元程式化(步驟丨4)β在每一程式化週期後檢 查=程式化的位元以驗證該等位元已達到臨界位準（此位 準高於-標準的讀取臨界位準)(步驟16)。若該等位元並非 全部處於正確值(步驟18)’則執行-額外的程式化週期(步 驟20)。視需要’可以較高的電麼來執行該額外週期（步驟 2〇)。當所有該等位元皆與該等緩衝器值匹配時，完成該 程式化週期（即，寫入操作）（步驟22)。 舨地’ s亥等程式化週期使用逐漸增加的電壓位準直至 4寫入刼作結束。但是，在某些類型的财仙型快 體裝置中’該等第-與第二脈衝之間的差異遠遠大於後^ 脈衝。在此—情況下，使用在數個初始較大步幅增加後以 較小步輻增加該電壓之一選項。 選擇性地將資料寫入(即，程式化)-快閃記憶體之程序 包括改變選定記憶體單元之邏輯狀態，一般地係在―似 118666.doc 實施方案中，從一邏輯改變為零邏輯。選擇性地從一快閃 圮憶體抹除資料之程序包括改變選定記憶體單元之值，— 般係從零邏輯改變為一邏輯。但是，此指定係任意性的， 而且可同樣實施於相反的指定中。 NAND型快閃記憶體具有一或多個頁面緩衝器（即，具有 喟取/寫入能力之記憶體單元），其在將該資料程式化進該 等快閃記憶體單元之前接收該資料^若在快閃記憶體中每 -快閃記憶體單元皆包含-位元資訊而已抹除的快閃記憶 體單元具有一邏輯，則頁面程式化方法實施以下步驟：一 ⑴將-程式化電壓脈衝僅施加於在該頁面緩衝器的對應 單元中具有零邏輯之快閃記憶體單元，其中一程式化 電壓脈衝係將一單元設定為所需臨界電壓所作之一單 -嘗試’-般地需要許多此類脈衝來獲得所需要的電 壓位準； (2) 讀取程式化進該記憶體之資料； 將 (3) 對於在讀取時返回零邏輯之所有快閃記憶體單元 該頁面緩衝器之對應單元設定為一邏輯； (4)重複步驟1至3，畫至兮百而这 直主°哀頁面緩衡存中的所有單元包含 -邏輯或直至該脈衝數目超過所允許的最以 及 ， 則返回針對該 (5)若該脈衝數目超過所纟許的最大數目 頁面程式化操作之一故障狀態。 本發明包括若 置之記憶體控制 干較佳具體實施例，其中-快閃記憶體裝 器可偵測該快閃記憶體裝置中的劣化徵 118666.doc 測。從:、對該快閃記憶體裝置之預期壽命之-可靠預 裝置之：導出之—耐久性參數用作對該快閃記憶體 梦署_期#命之—”預測”。具有較低劣耐久性參數之- 、日不與具有—較佳耐久性參數之-裝置相比之一相對 車乂紐的預期壽命。 取佳具f實施例中，該系統監視從該快閃記憶體讀 怜〜”的錯*機率。一般地，此統計資料可供該快閃記 隐to控制器2 p p P 土 紅“ C使用’而不需要對該快閃記憶體本身作 二接存取。在某些快閃記憶體裝置中，該EC。係 憶體本身之中。在此類裝置中，藉由一命令使 錯誤數目之資訊可供該記憶體控制器使用。 一次幸乂佳具體實施例中’該系統監視在程式化期間改 H料位元的狀態所需要的平均或最大脈衝數目。在快 閃6己憶體裝置中，此數目之範圍一般係從4至25個程式化 :衝(取決於快閃記憶體之類型)。隨著該快閃記憶體劣 ’將邊貢料寫入該快閃記憶體所需要的脈衝數目增力” 在另一較佳具體實施例中，該系統監視在—給定數目的 脈衝後身料位元的邏輯狀態之成功變化數目。例如，隨著 这快閃記憶體劣化，在該第一脈衝後正確程式化的位元數 目減少’因為更多位元需要多個脈衝才能寫入。 因此，依據本發明，首次提供一種用以管理記憶體裝置 Λ方法包括.⑷在該記憶體裝置上進行-資料操 作後監視該記憶體裝置之-耐久性參數之-值，該監視係 由“己It d置來執行；以及（b)從該值推導出該記憶體裝 118666.doc / 置之—等級。 理：：的係’該耐久性參數係成功處理的資料與未成功處 的-貝料之一比率。 一該耐久性參數係在該記憶體裝置之—功率消耗之 '《佳的係 > 該偏差係針對複數個該等操作的 之—平均數。 測。的係’ 等級用作對該記憶體之-預期壽命之-預 相二：係，趣作係一程式化操作’而該值係與該操作 在：變該記憶體裝置之-頁面中至少-單元的邏輯 〜、夺所而要的程式化脈衝之一數目。 較佳的係，該操作係一 m^ . 、未矛'擁作，而該值係與該操作相 關而在改變該記憶體裝置 能a#故十* 匕思于至少一早兀的邏輯狀 〜，夺斤而要的裎式化脈衝之一數目。 較佳的係，該操作係一程 體梦¥々= 铢作而泫值係在該記憶 體裝置之-頁面中的健康單元之—數目。 較佳的係’該操作係一姑岭> 置之-區塊中徤康單元之一數目而該值係該記憶體裝 料=:’Γ作係從由寫，、讀取資料及抹除資 村組成之群組令選擇。 只 Γ佳的係，該等級係從由以下等級Μ成之群…擇. 一當前值與-預定參考值之m u中選擇· 置中的複數個值之—最大… 級、儲存於-監視裝 複數個值之一平均等級。 现視裝置中的 II8666.doc -13* 最佳的係，若該等級係一 較，則該方法進-牛=、田 定參考值之—比 置… 步驟：(c)在製造該記憶體裝 置時便將該默參考值儲存於該記憶體裝置中， 該::::置該監視一為推—目一 ::::…步一 最佳的係，該監視梦 埋.， 視裝置Μ由以下裝置組成之群組中選 ,己恃… 置之-傲入式控制器以及該 。己隐體扁置之一主機系統。 車乂佳的係，该推導步驟係藉由該記憶體裝置來啟動。 :佳的係’该推導步驟係藉由該記憶體裝置之—主機 統來啟動。 承 較佳的係，該推導步驟将莊丄4 控— 错…憶體裝置之-嵌入式 2佳㈣，該料㈣係藉由運行於—主㈣統上之— 應用程式來啟動。 較佳的係，該推導步驟f 4。A / ~诹係糟由運行於一主機系統中之— 枯作糸統來啟動。 依據本發明，首次提供一 狄 m ”種用以官理資料之記憶體裝 置’該裝置包括：（a) 一圮恃 . 。从 、）。己隐租，以及（b)—控制器，其進 灯钿作以用於：⑴在該 .A t M上進仃一資料操作後監視一 而ΐ久性參數之一信· r, η ,,，λ, ’ （11)從該值推導出該記憶體裝置 之一等級。 复 1 J8666.doc 1339337 預期壽命之 車X佳的係，該等級用作對該記憶體裝置之 預測 依據本發明，首次提供一種用以管理資料 統包括：⑷-記憶體裝置，其包括一記恃:糸統’該系 ^ "艰’以及（b) — 处里裔，其係容納於該記憶體裝置中’苴 於：m i '、礎行操作以用 、）在忒記憶體上進行一資料操作後監稍〜 义''而十久·十生矣畫女 之值，以及（ii)從該值推導出該記憶體裝置之—*么/ 較it的係，該等級用作對該記憶體裝 一預測。 之〜預期壽命之 施 從隨後的詳細說明及範例將明白此等 例 再他具體實 〇 【實施方式】 本發明係關於用於對數位記憶體裝置中土 、杜—士 土. J罪性之劣化 進仃内建偵測之方法。參考隨附說明及 、，可更佳地瞭 解依據本發明用於對數位記憶體裝置中 " *性之劣化進 们内建偵測之原理及操作。 現在參考該等圖式，圖2顯示依據本發明之—較佳具體 實施例-記憶體裝置之一資料頁面(或區塊)之等級與時間 成函數關係、之劣化之-定性曲線圖。如上面所提到，該等 級可表示一頁面或一區塊，此取決於該操作。圖2中的曲 線表示一記憶體裝置之頁面或區塊之個別等級。現在考量 一此類曲線30。曲線30之頁面/區塊之初始健康狀況係= 義為曲線30的初始等級（在t=0時，即在製造/測試該記憶體 時）相對於一參考等級值之偏差，如線3 2所示。在一給定 U8666.doc 15- 0守間曲線3 0之頁/ f 士会+上 貝面&塊之相對劣化健康狀況係顯示為從 曲線30至線32之一等級差34。 圖3 A係依據本發明之—較佳具體實施例用以監視藉由— 記憶體控制器來發現並修理的錯誤數目之-方法之操作程 序之"“王圖。以常規方式從該記憶體裝置讀取資訊，或 藉由一應用程式動作或藉由運行於該裝置的控制器上之一 内：程式(例如，一内部測試或一常規維護程序)來啟動對

貝之存取（步驟4〇)。冑從該記憶體裝置讀取資訊時（包

^讀取該原始（即’最初儲存的）資料與㈣所儲存的ECC 貝Λ )(步驟42)，|十對該資料中的錯誤而對言亥資訊進行檢查 (步驟44)。 —

當運用該錯誤伯測/校正時，修正錯誤。計算(步驟44)並 修復（步驟46)與該原始資料不匹配之位元。每一頁面之已 :復位元的數目將向該控制器提供對當前所讀取頁面的可 靠性之-測量。在此項具體實施例中，每—頁面之已修復 位兀的數目保存於邊嵌入式控制器(即，嵌入該記憶體裝 置之控制器）中’而僅將已校正的資料傳輸至該應用程式 (步驟♦視需要’在某些ECC演算法中，藉由該控制器 ，所修復的資料重寫人該記憶體（步驟5〇)。此外，該控制 ^視需要而將該錯誤位元數目作為對該頁面可靠性之測 I (稱為等級）儲存至該記憶體（步驟52)。

圖4A係依據先前技術肖本發明一典型資料頁面的格式之 簡化示意圖。一頁面7〇 一般具有該Ecc資訊、—EM

72(與相關資料相鄰而儲存）、資訊資料74。EcC —般係 118666.doc 16 依據一習知的錯誤項測/校正方法（例如李德_所羅門碼或 B C Η演算法）。此類校正演算法可將資料修正為—有限位 準（例如，每一 512位元組頁面最多四個錯誤位元）。 圖4Β係依據本發明之—較佳具體實施例料頁面的格 式(其包括該頁面之一等級)之—簡化示意圖…頁面冗且 有-與ECC72及資訊資料74相鄰而儲存之等級78。—典型 的報告等級78係每-512位元組頁面有一錯誤位元。當等 級78增加至—危險位準(例如’每-川位元組頁面有四個 錯'位兀)或超過一臨界時，即使已校正資訊資料74,該 應用程式亦會藉由啟動一動作而根據來自等級π之資訊來 動作。例如，該應用程式可將資訊資料⑽寫入一不同頁 面’或報告該劣化，從而提高資訊資料74之長期可靠性。 明或者’可採用一不同類型的等級報告。圖3B係依據本發 二 =具體實施例用以向一主機系統報告-記憶體裝 =健康狀況之一方法之操作程序之—流程圖。在此項且 體貫施例中，將一"頁面錯誤等 ^ 八 回應於一讀取操作而將其報主 .子於°玄控制裔中，並 應於來自該應用程式之一直二：應用程式(步驟… # ^ φ „ 直接M求（步驟5 4)，報告在整個 ::到之頁面等級或—動態(例 Γ 等級之一動態等級之情況下，若” =超過:前儲存的等級’則在每次二 專級，以使得料級顯示針 f 置而偵測到的最大錯誤數目^面或針對整個記憶體裳 等級之情況下，則在每次讀：干均寻級之-動態 °亥貪枓時更新等級。該等級 118666.doc 讀取操作（步驟54)包括以下步驟。該主機系統請求-特定 頁面等級或一裝置等級（步驟56)。然後該控制器從該資訊 之儲存位置(例如’記憶體、暫存器或該控制器中的嵌入 式記憶體）讀取該資訊（步驟58)。 視需要，若該動作需要依據所儲存的等級來計算一等級 (例如，依據該等頁面之個別等級，所有頁面之平均或最 大等級），則該控制器執行此計算（步驟6〇)。然後將所請求 的資訊（即，該等級）傳送至該主機應用程式（步驟62)。 圖5係依據本發明之一較佳具體實施例用以監視寫入一 頁面所需要的脈衝數目以及在一給定數目的脈衝後躍高的 位兀數目之方法之操作程序之一流程圖。在此項具體實施 例中，該控制器使用將所有該等位元設定為該等正確值所 需要的脈衝數目作為對該頁面劣化之一測量。圖5中概述 之程序類似於圖1中概述之程序。將該資料儲存於該記憶 體緩衝器中（步驟80) ’然後選擇在該記憶體中用於該寫入 操作之實體位置（步驟82) 〇施加該第一脈衝以將所有位元 私式化（步驟8 4)。在每一程式化脈衝後，讀取該資料，並 將其與該緩衝器中的目標資料相比較（步驟86)。 在一較佳具體實施例中，記錄在該頁面中未藉由該第一 脈衝或藉由任何後續程式化脈衝而成功躍高（步驟88)的位 元數目或百分比。此數目係用作對該記憶體老化或健康狀 況之一替代性測量。在另一較佳具體實施例中，除步驟88 之步驟外，替代或額外地使用一額外的計數器，並在每一 脈衝後將其增加（步驟90)。該計數器對該程式化週期中的 118666.doc -18- 1339337 程式化脈衝數目進行計數。完成該程式化所需要的脈衝數 目係用作對該記憶體老化或健康狀況之一測量。 /每—程式化㈣後’檢查該等程式化的位元以驗證其 是否已達到該臨界位準（此位準高於一標準的讀取臨界位 準）（步驟92)。若該等位元並非全部處於正確值（步驟叫， 則執行-額外的程式化週期（步驟94)。視需要，可以較高 的電壓α來執行額外週期（步驟94)。當所有該等位元皆與該 專緩衝器值匹配時，宗点兮和4'此、m u 驟96卜 兀成6亥私式化週期（即，寫入操作）（步 在本發明之一較佳且贈皆0 |

"區塊等級"(與1面等Z 負面等級才目對）’而從該等讀取 呆作收集的關於該頁面等級之資訊係僅用於為包含琴等頁 =的特定區塊之區塊等級提供資訊。因此，僅藉由―,·區 塊解決方式”來報告該徤康狀況。 。° f置之::二广佳具體貫施例中，所報告的等級代表該 裝置之功率>“毛之一偏差(例如， 率消耗）。此—等級指示該裝置執行考或初始功 率1如，為執行一操作而:广乍時的效 在本發明之一較佳具體實施例中，— 未對—頁面進行存取而因此在一較長定時間週期 面的健康狀況，則對此頁面自動進行後未測量該頁 取該頁面之老化狀況。 D瀆取，從而可存 I I8666.doc •19- 1339337 » » • • 在本發明之另一較佳具體實施例中，藉由將測量出的該 區塊/頁面之健康狀況與製造後（在製造時便儲存於原始記 憶體中）之-原始健康狀況相比較來評估該裝置之老化狀 況。此方法補償該裝置之固有的不均勾性，即該記憶體之 某些區域係製造成具有比其他區域更佳的健康特徵。 圖6A係依據本發明之一較佳具體實施例耦合至一主機系 統之-快閃記憶體裂置之一高位準方塊圓。圖6係從_的 美國㈣Μ5,4〇4’485號之圖^改寫的，該專利案係基 於各種目的而以引用的方式併入，正如本文之全面表述 (下面稱為Ban _485)。-快閃記憶體裝置1〇〇包括一快閃記 憶體1〇2、-控制器104及-隨機存取記憶體(R— 對應於Ban ·485的|，快閃記憶體控制器14"之控制器】〇4在 _之幫助下管理快閃記憶體1〇2’如⑽|485中所述 以及如美國專利案第5,937,425號（㈣係頒予B叫中所 述，該專利案同樣係基於各種目的而以引用的方式併入， 如同本文之全面表述。控制器1〇4還支持對儲存於快閃記 憶請中的資料進行再新。快閃記憶體裝置⑽係顯示為 連接至一主機系統1〇8。 圖6B係依據本發明之一較佳具體實施例耦合至一主機系 統之-替代性快閃記憶體裝置之一高位準方塊圖。主機系 統1H)包括-處理器112與四個記憶體裝置：—ram 114、 -開機ROM U6、一大量儲存裝置（例如，硬碟）ιι8及一快 閃記憶體裝置12〇’其皆經由—共用匯流排m而通信。邀 ㈣樣’快閃記憶#裝置m包括快閃記

Il8666.doc -20. 1339337 隐體1 02。與快閃記憶體裝置1 00不同，快閃記憶體裝置 有自己的控制器與RAM。取而代之的係，處理器】12 错由執行—實施Ban ,485及Ban，425之方法（例如，採取以 色列Kefar SabMOmsystems有限公司之TrueFFSTM驅動器方 式）且還實施本發明之等級監視方法的軟體驅動器（未顯示） 來仿效控制器104。快閃記憶體裝置12〇還包括一匯流排介 面124以使得處理器112能夠與快閃記憶體102通信。

儘管已結纟有限數目@具體實施例來說明本發明，但應 月白可對本發明進行許多改變、修改及應用。 a 【圖式簡單說明】 本文參考隨附的圖式而僅以範例方式說明本發明，並 中： 〇 圖1係用於-快閃記憶體裝置之一典型寫入操 程序之一流程圓； ” 圖2顯示依據本發明之—較佳具时_ —記憶體

之一資料頁面（或區塊）之等級與時間成函數關係: 一定性曲線圖； < 圖3A係依據本發明之一較佳具體實施例用以監 — 記憶體控制器來發現並修正的錯誤數目 序之-流程圖； 方法之操作程 圖3B係依據本發明之一較佳具體實施例 統報告一記憶體裝置的徤康狀況 / 主機系 流程圖： 以之#作程序之一 圖4 A係依據先前技術與本發明— •貝科頁面之格式之 I I8666.doc

Claims (1)

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第096104903號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年10月） 十、申請專利範圍： 該方法包含以下步 1 · 一種用以管理一記憶體裝置之方法 驟： (a) 在該記憶體裝置上進行一程式化操作後，監視該記 憶體裝置之一耐久性參數之一值，該監視係藉由該 δ己憶體裝置來執行；以及 (b) 從該值推導出該記憶體裝置之一等級’其中該值係 與該操作相關而在改變該記憶體裝置之一頁面中至 少一單元的邏輯狀態時所需要的程式化脈衝之一數 目。 2·如請求項1之方法，其中該耐久性參數係成功處理的資 料與未成功處理的資料之一比率。 3·如請求項丨之方法，其中該耐久性參數係該記憶體裝置 之—功率消耗之一偏差。 4. 如印求項丨之方法，其中該偏差係針對複數個該等操作 的測量之一平均。 5. 如冑求項法，其中該等級用作對該記憶體之一預 期壽命之一預測。 6. 如清求項!之方法，其中該操作係一程式化操作，而其 中該值係在該記憶體裝置之-頁面中健康單元之一數 目。 7.如請求们之方法’其中該操作係一抹除操作，而其中 該值係在該記憶體裝置之一區塊令健康單元之—數目。 8·如請求们之方法’其中該操作係從由以下操作組成的 118666-99l〇15.d( 1339337 群組中選擇：寫入資料、讀取資料及抹除資料β 9, 如請求項1之方法’其中該等級係從由以下等級組成的 群組中選擇：一當前的該值與一預定參考的該值之一比 較等級.儲存於一監視裝置中的複數個該值之—最大等 級；以及儲存於該監視裝置中的該複數個該值之一平均 等級。 10. 如請求項丨之方法，其中該等級係該當前值與該預定參 考值之該比較等級，該方法進一步包含以下步驟： (c)在製造該記憶體裝置時便將該預定參考值儲存於該 記憶體裝置中 】1 ·如味求項1之方法，其中該監視步驟包括基於推導該等 級之目的而存取該記憶體裝置。 12.如吻求項1之方法，該方法進一步包含以下步驟： (c)將該等級儲存於一監視裝置中。 求項1 2之方法，其中該監視裝置係從由該記憶體裝 置忒。己憶體裝置之一嵌入式控制器及該記憶體裝置之 一主機系統組成之群組中選擇。 求員1之方法1其中該推導步驟係藉由該記憶體裝 置來啟動。 1 5 ·如請求jg 1 之方法’其中邊推導步驟係藉由該記憶體裝 置之—主機系統來啟動。 16· 士 口言奢工百1 、之方法，其中该推導步驟係藉由該記憶體裝 之一嵌入式控制器來啟動。 1 7 ·如清求1 > + 、之方法，其中該推導步驟係藉由運行於一主 118666-9910l5.doc 18. 機系統上之一應用程式來啟動。 如清求項1之方法，其中該推導步驟係藉由運行於一主 機系，、’先上之一操作系統來啟動。 19. 20. 21. 22. 種用以管理資料之記憶體裝置，該裝置包含： (a) 一記憶體；以及 (b) —控制器，其進行操作以用於： (I) 在該記憶體上進行一程式化操作後，監視一耐久 性參數之一值；以及 (II) 從該值推導出該記憶體裝置之一等級，其中該值 係與該操作相關而在改變該記憶體裝置之一頁面 中至少一單元的邏輯狀態時所需要的程式化脈衝 之一數目。 如請求項19之記憶體裝置，其令該等級用作對該記憶體 之一預期壽命之一預測。 —種用以管理資料之系統，該系統包含： (a) 一記憶體裝置，其包括一記憶體；以及 (b) —處理器，其係容納於該記憶體裝置中，其進行操 作以用於： (i)在該記憶體上進行一程式化操作後，監視一耐久 性參數之一值；以及 (11)從該值推導出該記憶體裝置之一等級，其中該值 係與該操作相關而在改變該記憶體裝置之一頁面 中至少一單元的邏輯狀態時所需要的程式化脈衝 之一數目。 如請求項21之系統，其中該等級用作對該記憶體裴置之 U8666-991015.doc 預期壽命之—預測。 3’種用以管理資料之系統，該系統包含： (a)—記憶體裝置’纟包括一記憶趙；以及 / r \ 處理益’其係安置於該記憶體裝置中，並操作 以： (I) 在该記憶體上進行—抹除操作後，監視一耐久性 參數之一值；以及 (II) 從S玄值推導出該記憶體裝置之一等級，其中該值 係與該操作相關而在改變該記憶體裝置之一區塊 中至少一單元的邏輯狀態時所需要的程式化脈衝 之一數目。 24. 一種用以管理一記憶體裝置之方法，該方法包含以下步 驟： (a) 在一記憶體裝置上進行一資料操作後，監視該記憶 體裝置之一功率消耗之一偏差之一值，該監視係藉 由該記憶體裝置來執行；以及 (b) 從該值推導出該記憶體裝置之一等級。 25. 如請求項24之方法，其中該記憶體裝置係一快閃記憶體 裝置。 26. —種用以管理資料之記憶體裝置，該裝置包含： (a) —記憶體；以及 (b) —控制器，其操作以： (i)在該記憶體上進行一資料操作後，監視該記憶體 裝置之一功率消耗之一偏差之一值；以及 118666-991015.doc -4· 27. 28. 29. 30. 31. (11)成該值推導出該記憶體裝置之一等級入 · cfe -.g '貝26之記憶體裝置，其中該記憶體係一快閃記憔 體〇. k 用以營理資料之系統，該系統包含： (a) 一記憶體裝置，其包括一記憶體；以及 (b) 處埋器’其係安置於該記憶體裝置中，並操作 以： ' (I) 在該記憶體上進行一資料操作後，監視該記憶體 裝置之一功率消耗之一偏差之一值；以及 (II) 從該值推導出該記憶體裝置之一等級。 °奮求項28之系統’其中該記憶體;裝置係一快閃記憶體 裝置。 種用以官理一記憶體裝置之方法’該方法包含以下步 驟： · ()在4记憶體裝置上進行一抹除操作後，監視該纪憶 禮裝置之一區塊中健全單元之一敫目，該監視係藉 由該記憶體裝置來執行；以及 (b)從該值推導出該記憶體裝置之一等級。 一種用以管理資料之記憶體裝置，該裝置包含： ⑷二記憶體；以及 (b) 一控制器，其操作以： . (〇在該記憶體上進行一抹除操作後，監視該記憶體 之一區塊中健全單元之一數目；以及 (11)從忒值推導出該記憶體裝置之一等級入 n8666.99lOI5.doc 1339337 3 2. —種用以管理資枓之系統，該系統包含： ,(a) —記憶體裝置，其包括一記憶體.；以及 (b) —處理器，其係安置於該記憶體裝置中，並操作 . 以： (i) 在該記憶體上進行一抹除操作後，監視該記憶體 之一區塊中健全單元之一數目；以及 (ii) 從該值推導出該記憶體裝置之一等級。 l)K6ii(S-99l〇15.a〇c