TWI490882B - 包含重新映射壞區塊位址之非揮發性記憶體裝置與系統以及其操作方法 - Google Patents

Description

包含重新映射壞區塊位址之非揮發性記憶體裝置與系統以及其操作方法

本發明是關於電子之領域，且更特定言之，是關於非揮發性記憶體以及操作非揮發性記憶體之方法。

本申請案主張2007年5月17日在韓國知識產權局提出申請之韓國專利申請案第10-2007-0048123號，以及2007年6月1日在韓國知識產權局提出申請之第10-2007-0053850號的優先權，其揭露內容以引用之方式全部併入本文中。

記憶體裝置可經構造以包含具有記憶體單元區塊以及可用作判定為有缺陷之區塊之代用品的冗餘區塊之陣列。可藉由區塊選擇電路(block selection circuit)執行取代，使得當要求取代時，區塊選擇電路自具有最高位址之記憶體單元區塊，開始在記憶體單元區塊之中進行選擇。

亦在(例如)美國專利第6,956,769 B2號中論述非揮發性記憶體。

根據本發明之實施例可提供包含在MAT之間重新映射的壞區塊位址之非揮發性記憶體裝置、記憶卡，以及系統以及其操作方法。根據此等實施例，可藉由重新映射非揮發性記憶體裝置中之第一非揮發性MAT中的壞區塊之位址，以及重新映射非揮發性記憶體裝置中之第二非揮發性MAT中的壞區塊之位址來提供 操作非揮發性記憶體裝置之方法，第二非揮發性MAT包含與第一非揮發性MAT中之區塊位址映射的區塊。

在根據本發明之一些實施例中，可藉由自高於非揮發性記憶體裝置之最低區塊位址之起始區塊位址處開始順序地掃描非揮發性記憶體裝置中之區塊，以發現指示各別區塊為壞區塊的資料，來提供掃描非揮發性記憶體裝置以發現壞區塊的方法，其中起始區塊位址基於非揮發性記憶體裝置之良率。

在根據本發明之一些實施例中，記憶卡可包含在記憶卡中之第一非揮發性MAT，第一非揮發性MAT包含具有第一替換區塊的其最高部分，第一非揮發性MAT中之第一壞區塊重新映射至第一替換區塊。記憶卡中之第二非揮發性MAT可包含具有第二替換區塊的其最高部分，第二非揮發性MAT中之第二壞區塊重新映射至第二替換區塊。

在根據本發明之一些實施例中，非揮發性記憶體裝置可包含：第一非揮發性MAT，第一非揮發性MAT包含位址重新映射至第一替換區塊之第一壞區塊；以及第二非揮發性MAT，第二非揮發性MAT包含位址重新映射至第二替換區塊之第二壞區塊，其中第二非揮發性MAT包含與第一非揮發性MAT中之區塊位址映射之區塊。

在根據本發明之一些實施例中，非揮發性記憶體裝置可包含：第一非揮發性MAT，其包含第一壞區塊；以及第二非揮發性MAT，其包含第二壞區塊，其中第一壞區塊以及第二壞區塊，被位址重新映射至分別在第二非揮發性 MAT之最高部分中之第一冗餘區塊以及第二冗餘區塊。

為讓本發明之上述和其他目的，特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式詳細說明如下。

在下文中參考以實例展示本發明之實施例之所附圖式較充分地描述了本發明。然而，本發明可以許多不同形式實施且不應被解釋為限制於本文所陳述之實例實施例。相反，提供此等實例實施例使得此揭露案將詳盡且完整，且將完全將本發明之範疇傳達給熟習此項技術者。

應理解，當元件被稱為“連接至”、“耦接至”或“回應於”(及/或其變型)另一元件時，其可直接連接、耦接或回應於其他元件或可存在插入元件。相反，當元件被稱為“直接連接至”、“直接耦接至”或“直接回應於”(及/或其變型)另一元件時，不存在插入元件。在全文中相同參考數字表示相同元件。如本文所使用，術語“及/或”包含相關聯之所列項目之一或多者的任何以及所有組合且可縮寫為“/”。

應理解，儘管術語第一、第二、第三等可用於本文以描述多種元件、組件、區域、層及/或區段，但此等元件、組件、區域、層及/或區段不應由此等術語限制。此等術語僅用於區分一個元件、組件、區域、層或區段與另一區域、層或區段。因此，在不脫離本發明之教示的情況下，下文所論述之第一元件、組件、區域、層或區段可稱為第二元 件、組件、區域、層或區段。

本文所使用之術語僅為了描述特定實施例之目的且並不意欲限制本發明。如本文所使用，單數形式“一”以及“所述”同樣意欲包含複數形式，除非上下文中另外明確指示。應進一步瞭解，術語“包含”(及/或其變型)在用於本說明書時，規定所陳述之特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件的存在，但並不排斥其之一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或群的存在或添加。相反，術語“基本上由…組成”(及/或其變型)在用於本說明書時，規定特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件的所陳述之數目，及排斥額外特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件。

除非另外定義，否則本文所使用之所有術語(包含技術術語以及科學術語)具有與一般熟習本發明所屬領域技術者一般理解之相同含義。應進一步理解，諸如在常用辭典中所定義之彼等術語應被解釋為具有與其在相關技術以及本申請案之情形中之含義一致的含義，且將不以理想化或過度正式意義來解釋，除非本文明確如此定義。

如本文在下文更詳細描述，在根據本發明之一些實施例中，對非揮發性MAT之部分掃描可在判定非揮發性MAT之何區塊被分配用於壞區塊之替換時執行。舉例而言，在根據本發明之一些實施例中，預定偏移可用於指向非揮發性MAT中高於非揮發性MAT中之最低位址的起始區塊位址。

預定偏移可(例如)基於與裝置相關聯之良率。舉例而言，若用於製造非揮發性MAT之製程之良率為約2.5%(亦即，裝置中之區塊之2.5%可為壞的)，則部分掃描可起始於某起始區塊位址，所述起始區塊位址為非揮發性MAT之最高位址下方位址空間之約2.5%。

此部分掃描方法可減小掃描當前被分配用作非揮發性MAT中之替換區塊之區塊所需時間的量。在一些習知系統中，掃描可在非揮發性MAT之最低部分處起始，且被執行直至檢驗到非揮發性MAT之最高位址為止。因此，在根據本發明之一些實施例中，部分掃描方法可藉由僅掃描非揮發性MAT可能具有映射至其之壞區塊之部分，來消除習知系統可用於掃描整個非揮發性MAT的時間之相當大部分。

在根據本發明之一些實施例中，部分掃描方法可繼續直至指示其為當前被分配用作壞區塊之替換區塊的第一區塊之檢驗為止。在此判定之後，部分掃描方法可繼續，使得掃描所有剩餘區塊(在起始區塊位址上方)以進行壞區塊替換，於是此部分掃描可結束。在根據本發明之其他實施例中，部分掃描方法可以自非揮發性MAT之最高部分偏離之起始區塊位址開始，及繼續向上經過位址空間的上部最高部分，直至發現被分配用作替換區塊之第一區塊為止，因此部分掃描可藉由將所有剩餘未掃描之區塊標記為被分配用於壞區塊替換來終止。

如由本發明者所瞭解，在啟動包含非揮發性記憶體之 系統時，可由使用者之系統來執行初始掃描，以判定非揮發性記憶體中之何區塊當前被分配用作替換區塊。操作中，通常用替換區塊取代非揮發性記憶體中已知為壞的區塊。在對壞區塊之位址存取時，記憶體控制器可存取經分配用於替代壞區塊位址的相關聯之替換區塊。因此，如本文所使用，非揮發性記憶體中之替換區塊與已知壞區塊之此關聯有時被稱為位址重新映射。舉例而言，當存取替換區塊而非經定址之壞區塊時，壞區塊已被位址重新映射至替換區塊。

在根據本發明之其他實施例中，可將多個非揮發性MAT彼此位址映射在一起。舉例而言，在根據本發明之一些實施例中，可將兩個MAT位址映射在一起，使得聯繫在一起之兩MAT提供鄰接的位址空間。在根據本發明之一些實施例中，MAT經組態以提供線性位址空間，使得MAT中之一者提供鄰接位址空間之最低部分，且第二MAT提供鄰接位址空間的直接相鄰上部部分。在根據本發明之其他實施例中，第一MAT以及第二MAT中之區塊可彼此位址交錯，使得偶數區塊位址指向第一MAT，而奇數區塊位址指向與第一MAT位址交錯之第二MAT。

在此等組態之每一者中(使用線性或交錯位址映射)，可將MAT之每一者之各別最高部分，分配用作與位於各別MAT中的已知壞區塊相關聯之替換區塊。此外，本文所描述之部分掃描方法，可結合被位址映射在一起的多個非揮發性MAT使用。

在根據本發明之其他實施例中，可將替換區塊分配於被位址映射在一起之兩個MAT中之一者的位址空間之最高部分處。詳言之，具有分配之替換區塊之非揮發性MAT，實際上於MAT的每一者中提供壞區塊的替換區塊。舉例而言，在根據本發明之一些實施例中，可將第一MAT中之已知壞區塊位址，重新映射至定位於第二MAT之位址空間的最高部分中之替換區塊。回應於對第一MAT的存取，由與第二MAT相關聯之壞區塊替換控制器電路提供替換信號(經組態以啟動與經定址之壞區塊相關聯之替換區塊)。在根據本發明之其他實施例中，可由與被存取之MAT相關聯之區塊替換控制器電路提供替換信號。

圖1為非揮發性MAT 100之圖解說明，其包含經分配用作非揮發性MAT 100中之已知壞區塊之替換區塊的記憶體區塊MB1019-MB1023。應理解，非揮發性MAT 100已先前經掃描以判定包含在其中之區塊中之何區塊不適合用於儲存資料(亦即，壞區塊)。此外，已知壞區塊已先前經位址重新映射至定位於非揮發性MAT 100之位址空間之最高部分中由記憶體區塊MB1019-MB1023表示的替換區塊。

應理解，如本文所使用，術語“MAT”表示非揮發性記憶體裝置、記憶卡及/或包含可獨立於彼此存取之非揮發性記憶體裝置(或區塊)之記憶體系統。舉例而言，兩個MAT可具有與其相關聯之單獨的位址解碼電路，使得兩個MAT可接收對不同區塊位址之存取。此外，術語MAT可 包含可獨立於系統中之其他記憶體區塊存取之任何類型的記憶體區塊。

當使用者之系統重新起始包含非揮發性MAT 100之記憶體系統時，應藉由掃描非揮發性MAT 100以發現被指定為分配為已知壞區塊之替換區塊之區塊，來重新建構壞區塊表(指示區塊中之何區塊為壞的，以及替換區塊中之何替換區塊與其相關聯)。因此，壞區塊掃描電路105提供起始區塊位址至非揮發性MAT 100，以用於起始對非揮發性MAT 100之部分掃描。

應理解，壞區塊掃描電路105以起始區塊位址開始順序地檢驗記憶體區塊MB，來判定被存取之記憶體區塊MB是否被分配用於替換區塊。由自上部最高記憶體區塊MB1023至非揮發性MAT 100中之偏移來提供起始區塊位址。此外，壞區塊掃描電路105使起始區塊位址遞增，以對於對位於起始區塊位址上方之記憶體區塊的每一順序存取提供新的當前位址。

圖2為說明在根據本發明之一些實施例中之圖1中所展示的壞區塊掃描電路105之操作之流程圖。根據圖2，壞區塊掃描電路105基於非揮發性MAT 100之預定偏移來設定起始區塊位址(步驟205)。如本文所描述，自最高記憶體區塊至非揮發性MAT 100中之預定偏移可基於製造非揮發性MAT 100之製程的良率。舉例而言，若製程之良率經估計為裝置中之2048個記憶體區塊之約2.5%預期為壞的，則此非揮發性MAT之預期偏移可為約50(亦即， 2048之2.5%)。因此，壞區塊掃描電路105可自最高區塊偏離至非揮發性MAT 100中50個位址，以提供起始區塊位址為1998。

一旦提供起始區塊位址，壞區塊掃描電路105使用當前位址存取非揮發性MAT 100，當前位址在第一次存取時等於起始區塊位址(步驟210)。對非揮發性記憶體MAT 100之存取，將資料提供至壞區塊掃描電路105。壞區塊掃描電路105檢驗自所存取之記憶體區塊所擷取之資料，以判定所存取的記憶體區塊是否已先前被分配用作已知壞區塊的替換區塊(步驟215)。在根據本發明之一些實施例中，記憶體區塊之每一者可包含可指示區塊是否當前被分配用作已知壞區塊之替換區塊的專用欄位。

若壞區塊掃描電路105判定當前所存取之記憶體區塊經分配用作替換區塊(步驟215)，則壞區塊掃描電路105更新壞區塊表，以指示當前所存取之記憶體區塊已經分配用作替換區塊(步驟230)。否則，壞區塊掃描電路105判定所存取之記憶體區塊當前未被分配為替換區塊(步驟215)。

壞區塊掃描電路105接著判定當前所存取之記憶體區塊，是否為非揮發性MAT 100中待檢驗之最後記憶體區塊(步驟220)。若壞區塊掃描電路105判定有額外記憶體區塊待檢驗，則使用於存取非揮發性MAT 100之當前位址遞增(步驟225)，因此操作於步驟210繼續。然而，若壞區塊掃描電路105判定無額外記憶體區塊將被掃描(步驟 220)，則操作結束。

圖3為說明根據本發明之一些實施例中之圖1中所展示的壞區塊掃描電路105之操作之流程圖。根據圖3，壞區塊掃描電路105如上文參看圖2所描述，而基於非揮發性MAT 100之預定偏移來設定起始區塊位址(步驟305)。壞區塊掃描電路105使用當前位址存取非揮發性MAT，當前位址在第一次存取時等於起始區塊位址(步驟310)。將理解，壞區塊掃描電路105可使用上文參看圖2所描述之方法，來判定當前所存取之記憶體區塊是否經分配用作非揮發性MAT中的已知壞區塊之替換區塊。

若壞區塊掃描電路105判定當前所存取之區塊經分配用作已知壞區塊之替換區塊(步驟315)，則壞區塊掃描電路105可更新壞區塊表，來表示當前存取之記憶體區塊經分配用作非揮發性MAT 100中之已知壞區塊的替換區塊，且進一步，在當前位址上方之所有區塊類似地經分配用作非揮發性MAT中之已知壞區塊的替換區塊(步驟330)。其後，因為假定在當前位址上方之所有區塊被分配用作替換區塊，壞區塊掃描電路105可避免為判定何區塊被分配作為替換區塊之目的而對非揮發性MAT之任何進一步存取。

若壞區塊掃描電路105判定當前所存取之記憶體區塊並未被分配用作替換區塊(步驟315)，則壞區塊掃描電路105判定額外區塊(在當前經定址之記憶體區塊上方)是否將被掃描(步驟320)。若額外區塊將被掃描，則壞區塊 掃描電路105使當前位址遞增(步驟325)，因此操作於步驟310重新開始。

如上文在圖3中所展示，壞區塊掃描電路105可掃描非揮發性MAT 100，直至發現經分配用作替換區塊的記憶體區塊為止，因此可假定位於當前位址以及非揮發性MAT 100之最高位址上方的所有區塊，全部將被分配用作替換區塊，使得可避免藉由壞區塊掃描電路105之進一步掃描。因此，上文參看圖1至圖3所概述之方法，可藉由使用自最高記憶體區塊至非揮發性MAT 100中之預定偏移而開始掃描經分配用作替換區塊的區塊來減小原本用於掃描整個非揮發性MAT 100之時間量。此外，預定偏移可基於用於製造非揮發性MAT 100之製程的良率。

在根據本發明之一些實施例中，應理解，若壞區塊掃描電路105判定，位於起始區塊位址處之記憶體區塊經分配用作替換區塊，則壞區塊掃描電路105可增加預定偏移來指示至非揮發性MAT 105中更深處，以減小在部分掃描期間，忽略經分配用作替換區塊之一些區塊的可能性。可重複此過程直至使用起始區塊位址之存取指示當前所存取之區塊未被分配用作替換區塊為止，於是可如上文參看圖2及/或圖3所描述繼續進一步處理。

圖4為提供經線性位址映射之空間之各別部分的多個MAT之圖解說明，其中MAT之每一者包含使用如上文參看圖1至圖3所描述之在MAT的每一者中之部分掃描所識別的許多替換區塊。詳言之，可使用壞區塊掃描電路105 來處理MAT 1由MB1008且順序繼續地朝向MB1023(識別為非揮發性MAT 1之最高區塊)檢測。

類似地，亦可使用壞區塊掃描電路105來掃描MAT 2由記憶體區塊2032且順序地檢驗記憶體區塊直至MB2047。因此，使用本文所描述之部分掃描之根據本發明的實施例可用於部分地掃描位址映射在一起之多個MAT，以提供在非揮發性記憶體裝置中的位址空間的鄰接位址範圍。

圖5為在根據本發明之一些實施例中之兩個MAT的圖解說明，其各自包含位於MAT 1以及MAT 2之記憶體空間之各別最高部分處，經分配用作已知壞區塊之替換區塊的記憶體區塊。根據圖5，非揮發性記憶體系統500包含第一非揮發性MAT 520以及第二非揮發性MAT 550。應理解，第一MAT 520以及第二MAT 550經位址映射在一起，以提供包含記憶體區塊MCB0-MCB2027之線性位址空間。更明確地說，包含在第一MAT 520中之最高記憶體區塊MCB1023，位於緊接在第二MAT 550之位址空間中的最低區塊MCB1024下方。因此，第一非揮發性MAT 520以及第二非揮發性MAT 550提供自MCB0跨越至MCB2047之連續位址空間。

此外，第一非揮發性MAT 520以及第二非揮發性MAT 550之每一者，各別使用區塊替換控制器電路530以及560來存取。第一區塊替換控制器電路530接收包含在由第一MAT 520以及第二MAT 550之組合，所提供之整個位址空 間內的可用於存取第一MAT 520之區塊位址。回應於此，區塊替換控制器電路530可將相應替換信號，發布至經分配用作MAT 520中之已知壞區塊之替換的區塊。舉例而言，如圖5中所展示，區塊替換控制器電路530可發布替換信號1-16，以存取記憶體區塊MCB1008-MCB1023之任一者，記憶體區塊MCB1008-MCB1023之每一者分別經分配用作MAT 520中之各別已知壞區塊的替換區塊。

作為藉由區塊替換控制器電路530所提供之位址重新映射之實例，已知壞區塊MCB2經位址重新映射，使得區塊MCB1023被提供作為替換。類似地，分別將已知壞區塊MCB4以及MCBk位址重新映射至替換區塊MCB1022以及MCB1021。因此，當區塊替換控制器電路530偵測到提供至其區塊位址與已知壞區塊位址匹配時，經由替換信號啟動與已知壞區塊相關聯之適當替換區塊。因此，存取替換區塊而非已知壞區塊，以用於儲存以及擷取資料。

應理解，第二MAT 550以及與其相關聯之區塊替換控制器電路560實質上與上文第一MAT 520所描述的操作相同。然而，應理解，如本文所描述，第一MAT 520以及第二MAT 550經位址映射在一起，使得可提供自MCB0至MCB2047之鄰接位址空間。

圖6為在根據本發明之一些實施例中之非揮發性記憶體裝置600之圖解說明，其包含位址映射在一起以提供自第一記憶體區塊MCB0至最高記憶體區塊MCB2047之鄰接位址空間的第一非揮發性MAT 620以及第二非揮發性 MAT 650。此外，應理解，第一非揮發性MAT 620以及第二非揮發性MAT 650以交錯組態位址映射在一起，使得(例如)在偶數位址上存取第一非揮發性MAT 620而在奇數位址上存取第二非揮發性MAT 650。因此，偶數區塊位址由區塊替換控制器電路630處理，而奇數區塊位址由區塊替換控制器電路660處理。

應理解，上文參看圖5所描述之操作實質上應用於圖6中之配置。舉例而言，藉由各別區塊替換控制器電路之替換信號之產生大體上與圖5中所展示的相同。應進一步理解，區塊位址之最低位元可用於啟動區塊替換控制器電路630以及660之任一者，以存取適當的非揮發性MAT 620或650。詳言之，區塊位址之最低有效位元(least significant bit)中之“0”可啟動用於存取第一非揮發性MAT 620之第一區塊替換控制器電路630，而區塊位址之最低有效位元中之“1”可用於啟動區塊替換控制器電路660來存取第二非揮發性MAT 650。

圖7為在根據本發明之一些實施例中之非揮發性記憶體系統700之圖解說明，其包含位址映射在一起以提供自MCB0至MCB2047之鄰接位址空間的第一非揮發性MAT 720以及第二非揮發性MAT 750。根據圖7，將包含在第一非揮發性MAT 720中之已知壞區塊位址，重新映射至第二非揮發性MAT 750之位址空間的最高部分。此外，亦將第二MAT 750中之已知壞區塊位址重新映射至第二MAT 750中之位址空間的最高部分。因此，經由區塊替換控制 器電路730對第一非揮發性MAT 720之記憶體存取，可提供區塊替換資訊至與第二非揮發性MAT 750相關聯之區塊替換控制器電路760。

進而，區塊替換控制器電路760可提供替換信號以啟動適當替換區塊，第一非揮發性MAT 720之已知壞區塊被位址重新映射至所述替換區塊。舉例而言，若提供至區塊替換控制器電路730之區塊位址指定第一非揮發性MAT 720中之已知壞區塊位址，則區塊替換控制器電路730提供區塊替換資訊至區塊替換控制器電路760(其與第二非揮發性MAT 750相關聯)。回應於此，區塊替換控制器電路760發出替換信號給被分配為區塊替換控制器電路730之區塊位址所指定之已知壞區塊MCB0的替換區塊MCB2046。

在根據本發明之一些實施例中，區塊替換資訊可包含區塊位址之一部分或整個區塊位址。在根據本發明之一些實施例中，區塊替換資訊可包含對將啟動何替換信號之指示。在根據本發明之一些實施例中，區塊替換資訊可為指示區塊替換控制器電路750應鎖存存在於其輸入處之區塊位址的信號(用於啟動正確替換信號)。

圖8為包含第一非揮發性MAT 820以及第二非揮發性MAT 850之非揮發性記憶體系統800的示意圖。根據圖8，將第一MAT 820以及第二MAT 850位址映射在一起，以提供用於非揮發性記憶體系統800之鄰接位址空間。此外，將包含在第一非揮發性MAT 820中之已知壞區塊位 址，重新映射至第二非揮發性MAT 850之最高部分。亦將包含在第二非揮發性MAT 850中之已知壞區塊，連同包含在第一非揮發性MAT 820中之已知壞區塊，一起位址重新映射至第二非揮發性MAT 850中之位址空間的最高部分，類似地如上文參看圖7所描述。

如圖8中進一步展示，用於啟動分配給第一非揮發性MAT 820中之壞區塊之替換區塊的替換信號，由與第一非揮發性MAT 820相關聯之區塊替換控制器830來提供，而用於啟動分配給第二非揮發性MAT 850中之壞區塊之替換區塊的替換信號，由與第二非揮發性MAT 850相關聯之區塊替換控制器860來提供。

圖9為根據本發明之一些實施例之如上文在圖5-圖8中所展示的區塊替換控制器電路930之一部分的示意圖。根據圖9，區塊替換控制器電路930包含一組壞區塊暫存器910以及相關聯組之替換區塊暫存器915。區塊替換控制器電路930發布可用於啟動經分配用作非揮發性MAT中之已知壞區塊之替換區塊的非揮發性MAT之區塊的一組替換信號。此外，區塊替換控制器電路930可將區塊位址/壞區塊位址，提供至可用於存取由區塊位址所識別之記憶體區塊的列預解碼器(row predecoder)935。

如圖9中進一步展示，停用電路920可接收由區塊替換控制器電路930所提供之替換信號，以在將壞區塊位址提供至區塊替換控制器電路930時停用列預解碼器935。因此，當提供壞區塊位址用於存取時，區塊替換控制器電 路930為替換區塊啟動適當替換信號，而停用電路920停用由列預解碼器935所提供之預解碼，來避免啟動先前已被識別為壞的區塊。

圖10為在根據本發明之一些實施例中之如在圖9中所展示的區塊替換控制器電路930之另一部分的示意圖。根據圖10，區塊替換控制器電路930包含比較器以及選擇器電路1005，其經組態以將所接收之區塊位址與包含在壞區塊暫存器910中之已知壞區塊位址進行比較。若比較器以及選擇器電路1005判定區塊位址與包含在壞區塊暫存器910之一者中之已知壞區塊的位址中之一者匹配，則比較器以及選擇器電路1005存取相關聯之替換區塊暫存器915來判定啟動替換信號(REP1-REP16)中之何替換信號。

一旦啟動適當替換信號，就啟動分配用於已知壞區塊之替換區塊，而非由區塊位址所識別的區塊。如上文參看圖9所描述，區塊替換控制器電路930亦可使得列預編碼器935不能啟動已知壞區塊，而不管區塊位址將待存取之位置識別為已知壞區塊之事實。

圖11為在根據本發明之一些實施例中之包含快閃記憶體裝置1110的記憶卡1100之示意圖。根據圖11，快閃記憶體1110耦接至包含CPU 1122之記憶體控制器1120，CPU 1122經組態以協調包含在記憶體控制器1120中之組件之每一者的一般操作。記憶體控制器1120亦包含可用於存取遠端主機之主機介面(I/F)1123、可用於保護(例如)SRAM 1121中之資料之錯誤檢查及校正電路(ECC) 1124，CPU 1122可使用SRAM 1121來儲存用於操作記憶體控制器1120之資料以及命令。記憶體控制器1120亦包含提供對快閃記憶體1110之存取之記憶體介面1125，如在根據本發明之一些實施例中所描述。

圖12為包含如參看圖11所描述之記憶體控制器1120以及快閃記憶體1110之記憶體系統1200的示意圖。記憶體系統1200亦包含用於協調包含在記憶體系統1200中之子系統之每一者的操作之一般操作處理器1230。記憶體系統1200亦包含可由CPU 1230用於儲存用於操作記憶體系統1200之資料以及命令的隨機存取記憶體(RAM)1240。記憶體系統1200亦包含可允許使用者指導記憶體系統1200之操作的使用者介面1250。

此外，記憶體系統1200包含可為包含在記憶體系統1200中之子系統之每一者提供電力的電源1220。應理解，記憶體系統1200可以任何類型之記憶體系統體現，諸如，記憶卡、固態光碟、相機影像處理器、應用程式晶片集或其類似物。此外，記憶體系統1200(以及記憶卡1100)可以各種封裝類型安裝，諸如，球狀柵格陣列、晶片級封裝(chip scale package)、塑膠有腳晶片載體(plastic leaded chip carrier)、塑膠雙列直插式封裝(plastic dual in-line package)、多晶片封裝(multi-chip package)、晶圓級製造之封裝(wafer level fabricated package)、晶圓級加工之堆疊封裝(wafer level processed stack package)或其類似物。

如本文所描述，在根據本發明之一些實施例中，對非 揮發性MAT之部分掃描，可在判定非揮發性MAT之何區塊被分配用於壞區塊之替換時執行。舉例而言，在根據本發明之一些實施例中，可將預定偏移用於指定非揮發性MAT中在非揮發性MAT中之最低位址上方的起始區塊位址。

預定偏移可(例如)基於與裝置相關聯之良率。舉例而言，若用於製造非揮發性MAT之製程之良率為約2.5%(亦即，裝置中之區塊之2.5%可為壞的)，則部分掃描可起始於起始區塊位址，起始區塊位址為非揮發性MAT之最高位址下方位址空間之約2.5%。

在根據本發明之其他實施例中，可將多個非揮發性MAT彼此位址映射在一起。舉例而言，在根據本發明之一些實施例中，可將兩個MAT位址映射在一起使得聯繫在一起之兩個MAT提供鄰接位址空間。在根據本發明之一些實施例中，MAT經組態以提供線性位址空間，使得MAT中之一者提供鄰接位址空間之最低部分，且第二MAT提供鄰接位址空間的直接相鄰上部部分。在根據本發明之其他實施例中，第一MAT以及第二MAT中之區塊可彼此位址交錯，使得偶數區塊位址指向第一MAT而奇數區塊位址指向與第一MAT位址交錯之第二MAT。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧非揮發性MAT

105‧‧‧壞區塊掃描電路

500‧‧‧非揮發性記憶體系統

520‧‧‧第一非揮發性MAT

530‧‧‧區塊替換控制器電路

550‧‧‧第二非揮發性MAT

560‧‧‧區塊替換控制器電路

600‧‧‧非揮發性記憶體裝置

620‧‧‧第一非揮發性MAT

630‧‧‧區塊替換控制器電路

650‧‧‧第二非揮發性MAT

660‧‧‧區塊替換控制器電路

700‧‧‧非揮發性記憶體系統

720‧‧‧第一非揮發性MAT

730‧‧‧區塊替換控制器電路

750‧‧‧第二非揮發性MAT

760‧‧‧區塊替換控制器電路

800‧‧‧非揮發性記憶體系統

820‧‧‧第一MAT

830‧‧‧區塊替換控制器

850‧‧‧第二MAT

860‧‧‧區塊替換控制器

910‧‧‧壞區塊暫存器

915‧‧‧替換區塊暫存器

920‧‧‧停用電路

930‧‧‧區塊替換控制器電路

935‧‧‧列預解碼器

1005‧‧‧比較器以及選擇器電路

1100‧‧‧記憶卡

1110‧‧‧快閃記憶體裝置

1120‧‧‧記憶體控制器

1121‧‧‧SRAM

1122‧‧‧CPU

1123‧‧‧主機介面(I/F)

1124‧‧‧錯誤檢查及校正電路(ECC)

1125‧‧‧記憶體介面

1200‧‧‧記憶體系統

1220‧‧‧電源

1230‧‧‧CPU

1240‧‧‧隨機存取記憶體

1250‧‧‧使用者介面

MB‧‧‧記憶體區塊

MB1019-MB1023‧‧‧記憶體區塊

MCB0-MCB2047‧‧‧記憶體區塊

圖1為在根據本發明之一些實施例中之非揮發性記憶體裝置之示意圖，非揮發性記憶體裝置包含為壞區塊位址重新映射而分配之位於非揮發性記憶體裝置中之位址空間的最高部分之記憶體區塊。

圖2以及圖3為說明在根據本發明之一些實施例中之對分配用於非揮發性記憶體裝置中的壞區塊替換之區塊的部分掃描之操作的流程圖。

圖4為在根據本發明之一些實施例中之第一以及第二非揮發性記憶體MAT的示意圖，其中各別位址空間之最高部分，經分配用於壞區塊替換且各自具有針對其操作的各別部分掃描。

圖5為在根據本發明之一些實施例中之彼此位址映射在一起，以提供線性位址空間的兩個MAT之示意圖，其中MAT內之各別位址空間之最高部分被分配用於壞區塊替換。

圖6為在根據本發明之一些實施例中之以交錯方式位址映射在一起的兩個MAT之示意圖，其中MAT之每一者包含為壞區塊替換而分配之各別位址空間之最高部分。

圖7為兩個MAT位址映射在一起的兩個MAT之示意圖，以在MAT2中之位址空間之最高部分中提供線性或交錯位址空間，被分配替換為包含在MAT1及MAT2中之壞區塊。

圖8為以線性或交錯組態位址映射在一起之兩個MAT 之示意圖，其中第二MAT之位址空間之最高部分經基於由分別與第一或第二MAT相關聯的第一或第二區塊替換控制器電路所產生之替換信號來分配用於替換位於第一MAT以及第二MAT中之壞區塊。

圖9為在根據本發明之一些實施例中之壞區塊替換控制器電路的示意圖。

圖10為在根據本發明之一些實施例中之區塊替換控制器電路的更詳細視圖之示意圖，區塊替換控制器電路包含壞區塊位址暫存器以及相關聯之替換區塊位址暫存器。

圖11為在根據本發明之一些實施例中之包含非揮發性記憶體的記憶卡之示意圖，非揮發性記憶體包含MAT。

圖12為在根據本發明之一些實施例中之包含非揮發性MAT的記憶體系統之示意圖。

100‧‧‧非揮發性MAT

105‧‧‧壞區塊掃描電路

MB‧‧‧記憶體區塊

MB1019-MB1023‧‧‧記憶體區塊

Claims (23)

1. 一種操作非揮發性記憶體裝置之方法，所述方法包含：重新映射所述非揮發性記憶體裝置中之第一非揮發性MAT中之壞區塊的位址；以及重新映射所述非揮發性記憶體中之第二非揮發性MAT中之壞區塊的位址，所述第二非揮發性MAT包含與所述第一非揮發性MAT中之區塊位址映射之區塊，其中所述第一非揮發性MAT以及所述第二非揮發性MAT中之所述壞區塊之所述位址，經重新映射至包含在所述非揮發性記憶體裝置中之所述第二非揮發性MAT的最高部分。
2. 如申請專利範圍第1項所述之操作非揮發性記憶體裝置之方法，其中所述第一非揮發性MAT中之所述壞區塊之所述位址，經重新映射至包含在所述非揮發性記憶體裝置中之所述第一非揮發性MAT的最高部分；以及其中所述第二非揮發性MAT中之所述壞區塊，經重新映射至包含在所述非揮發性記憶體裝置中之所述第二非揮發性MAT的最高部分。
3. 如申請專利範圍第1項所述之操作非揮發性記憶體裝置之方法，其更包含：將用於所述第一非揮發性MAT中之所述壞區塊之壞區塊替換資訊，提供至經組態以在對所述第一非揮發性MAT的存取期間，用於控制所述第二非揮發性MAT 之區塊選擇的區塊替換控制器電路。
4. 如申請專利範圍第1項所述之操作非揮發性記憶體裝置之方法，其更包含：將來自經組態以控制用於所述第一非揮發性MAT之區塊選擇的區塊替換控制器電路之替換信號，提供至所述第二非揮發性MAT中之替換區塊，其中所述第一非揮發性MAT中之所述壞區塊重新映射至所述第二非揮發性MAT中之所述替換區塊。
5. 如申請專利範圍第1項所述之操作非揮發性記憶體裝置之方法，其中所述第一非揮發性MAT中之所述區塊之位址，與所述第二非揮發性MAT中的所述區塊之位址交錯。
6. 如申請專利範圍第1項所述之操作非揮發性記憶體裝置之方法，其中所述第二非揮發性MAT中的所述區塊之位址，經順序地映射於緊接所述第一非揮發性MAT中之各別最高區塊上方處，或緊接所述第一非揮發性MAT中的各別最低區塊下方處。
7. 如申請專利範圍第1項所述之操作非揮發性記憶體裝置之方法，其更包含：掃描所述第一及/或第二非揮發性MAT來識別其中之所述壞區塊，從所述第一及/或第二非揮發性MAT之最低區塊上方開始，僅提供對所述第一及/或第二非揮發性MAT的部分壞區塊掃描。
8. 如申請專利範圍第7項所述之操作非揮發性記憶體 裝置之方法，其中掃描更包含：基於自所述第一及/或第二非揮發性MAT之最高區塊之預定偏移來提供用於所述部分壞區塊掃描的起始區塊位址，所述預定偏移基於所述非揮發性記憶體之預定良率。
9. 如申請專利範圍第8項所述之操作非揮發性記憶體裝置之方法，其中掃描包含：順序地檢驗儲存於高於所述起始區塊位址之每一區塊中之資料，直至基於自第一區塊所讀取的所述資料而判定所述第一區塊被指示為壞為止，因此避免高於所述第一區塊之更多掃描。
10. 如申請專利範圍第7項所述之操作非揮發性記憶體裝置之方法，其中掃描包含：順序地判定高於所述起始區塊位址之每一區塊是否為壞區塊，直至達到所述第一及/或第二非揮發性MAT中之最高區塊為止。
11. 一種記憶卡，其包含：所述記憶卡中之第一非揮發性MAT，所述第一非揮發性MAT包含具有第一替換區塊的其最高部分，其中所述第一非揮發性MAT中之第一壞區塊重新映射至所述第一替換區塊；以及所述記憶卡中之第二非揮發性MAT，所述第二非揮發性MAT包含具有第二替換區塊的其最高部分，其中所述第二非揮發性MAT中之第二壞區塊重新映射至所 述第二替換區塊，其中所述第一非揮發性MAT之所述第一壞區塊以及所述第二非揮發性MAT中之所述第二壞區塊之所述位址，經重新映射至包含在所述非揮發性記憶體裝置中之所述第二非揮發性MAT的最高部分。
12. 一種非揮發性記憶體裝置，其包含：第一非揮發性MAT，其包含位址重新映射至第一替換區塊之第一壞區塊；以及第二非揮發性MAT，其包含位址重新映射至第二替換區塊之第二壞區塊，所述第二非揮發性MAT包含與所述第一非揮發性MAT中之區塊位址映射之區塊，其中所述第二非揮發性MAT中之所述區塊，經順序位址映射於緊接所述第一非揮發性MAT中之各別最高區塊上方處，或緊接所述第一非揮發性MAT中的各別最低區塊下方處。
13. 如申請專利範圍第12項所述之非揮發性記憶體裝置，其中所述第一非揮發性MAT中之所述區塊與所述第二非揮發性MAT中之所述區塊交錯位址映射。
14. 一種非揮發性記憶體裝置，其包含：第一非揮發性MAT，其包含第一壞區塊；以及第二非揮發性MAT，其包含第二壞區塊，其中所述第一壞區塊以及所述第二壞區塊，經位址重新映射至分別在所述第二非揮發性MAT之最高部分中之第一以及第二冗餘區塊， 其中所述第二非揮發性MAT中之區塊，經順序位址映射於緊接所述第一非揮發性MAT中之各別最高區塊上方處或緊接所述第一非揮發性MAT中的各別最低區塊下方處。
15. 如申請專利範圍第14項所述之非揮發性記憶體裝置，其中所述第一非揮發性MAT中之區塊與所述第二非揮發性MAT中之區塊交錯位址映射。
16. 如申請專利範圍第14項所述之非揮發性記憶體裝置，其更包含：區塊替換控制器電路，其經組態以在對所述第一非揮發性MAT的存取期間，將用於所述第一非揮發性MAT中之控制區塊選擇之替換信號，提供至所述第二非揮發性MAT中之替換區塊。
17. 如申請專利範圍第14項所述之非揮發性記憶體裝置，其更包含：區塊替換控制器電路，其經組態以將用於所述第一非揮發性MAT中之所述壞區塊之壞區塊替換資訊，提供至區塊替換控制器電路，所述區塊替換控制器電路經組態以在對所述第一非揮發性MAT的存取期間，提供所述第二非揮發性MAT中之所述壞區塊之壞區塊替換資訊，以控制所述第二非揮發性MAT之區塊選擇。
18. 如申請專利範圍第14項所述之非揮發性記憶體裝置，其更包含：壞區塊掃描電路，其經組態以自所述第一及/或第二 非揮發性MAT之最低區塊上方開始識別所述第一及/或第二非揮發性MAT中之所述壞區塊，以提供對所述第一及/或第二非揮發性MAT的僅部分壞區塊掃描。
19. 如申請專利範圍第18項所述之非揮發性記憶體裝置，其中所述壞區塊掃描電路更經組態以基於自所述第一及/或第二非揮發性MAT之最高區塊之預定偏移而提供用於所述部分壞區塊掃描的起始區塊位址，所述預定偏移基於所述非揮發性記憶體之預定良率。
20. 如申請專利範圍第19項所述之非揮發性記憶體裝置，其中所述壞區塊掃描電路更經組態以順序地檢驗儲存於在所述起始區塊位址上方之每一區塊中之資料，直至基於自第一區塊所讀取的資料而判定所述第一區塊被指示為壞為止，因此避免高於所述第一區塊之進一步掃描。
21. 如申請專利範圍第20項所述之非揮發性記憶體裝置，其中所述壞區塊掃描電路進一步經組態以順序地判定在所述起始區塊位址上方之每一區塊是否為壞，直至達到所述第一及/或第二非揮發性MAT中之最高區塊為止。
22. 一種電子系統，其包含：處理器，其經組態以協調電子系統之操作；揮發性記憶體，其電耦接至所述處理器，經組態以回應於處理器操作而儲存以及擷取資料；系統介面，其電耦接至所述處理器，經組態以在所述處理器與外部系統之間提供通信；以及非揮發性記憶體，其電耦接至所述處理器，包含至 少一非揮發性記憶體裝置，所述至少一非揮發性記憶體裝置包含：第一非揮發性MAT，其包含第一壞區塊；以及第二非揮發性MAT，其包含第二壞區塊，其中所述第一壞區塊以及所述第二壞區塊經分別位址重新映射至在所述第二非揮發性MAT之最高部分中之第一以及第二冗餘區塊。
23. 一種記憶卡，其包含：非揮發性記憶體控制器，其經組態以協調所述記憶卡之操作；以及非揮發性記憶體，其電耦接至所述非揮發性記憶體控制器，其包含非揮發性記憶體，所述非揮發性記憶體包含：第一非揮發性MAT，其包含第一壞區塊；以及第二非揮發性MAT，其包含第二壞區塊，其中所述第一壞區塊以及所述第二壞區塊經分別位址重新映射至在所述第二非揮發性MAT之最高部分中之第一以及第二冗餘區塊。