專利名稱：三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置及其控制方法
三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)閃存的技術(shù)，尤指一種可提升儲(chǔ)存單元模塊的耐耗損能力和數(shù)據(jù)可靠度的閃存控制裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
非揮發(fā)閃存(non-volatile memory)被廣泛使用在很多應(yīng)用中，例如固態(tài)硬盤(solid-state disk, SSD)、存儲(chǔ)卡、數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)、多媒體播放器、移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)和許多其它電子裝置。請(qǐng)參考圖1A及圖1B的閃存儲(chǔ)存單元數(shù)組架構(gòu)暨電荷濃度分布示意圖。一般將早期閃存儲(chǔ)存架構(gòu)稱為單階儲(chǔ) 存單元(single-level cells, SLC)架構(gòu)，其包含由多個(gè)儲(chǔ)存單元(memory cell)形成的儲(chǔ)存單元數(shù)組(memory cell array)。其中，位于同一列的儲(chǔ)存單元的柵極(control gate)電性連接而成一字線(word-line,簡(jiǎn)稱WL);位于同一欄的儲(chǔ)存單元以源極(soure)與漏極(drain)交互電性連接而成一位線(bite-line,簡(jiǎn)稱BL)。其中，各儲(chǔ)存單元晶體管結(jié)構(gòu)中復(fù)包含一浮動(dòng)?xùn)?floating gate)，使得各儲(chǔ)存單元可存入電荷，并使該些存入電荷不會(huì)于系統(tǒng)斷電后揮發(fā)。利用判斷儲(chǔ)存單元中的電荷濃度分布或電壓分布，即可定義出各儲(chǔ)存單元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，若儲(chǔ)存單元11的電荷濃度值位于ab線段之間，且由字線WLl加入一量測(cè)電壓Vd+，則位線BLl會(huì)有電流通過(guò)，此時(shí)定義儲(chǔ)存單元11的位數(shù)據(jù)為I ;反之，若儲(chǔ)存單元12的電荷濃度值位于線段be之間，則位線BL2將不會(huì)有電流通過(guò)，此時(shí)定義儲(chǔ)存單元12的位數(shù)據(jù)為O。隨著內(nèi)存儲(chǔ)存架構(gòu)的演進(jìn)，美國(guó)公開專利文件US2011/0138111A1已揭示一種可自每個(gè)內(nèi)存儲(chǔ)存單元的電荷濃度分布定義出兩位的數(shù)據(jù)量。其閃存儲(chǔ)存單元數(shù)組架構(gòu)與該一階儲(chǔ)存單元架構(gòu)大致相同，其差異在于二位儲(chǔ)存架構(gòu)以vd+、Vdl+、Vd2+量測(cè)三次，則分別可定義出四組二位數(shù)據(jù)(11、10、00、01);此架構(gòu)稱為二階儲(chǔ)存單元架構(gòu)或多階儲(chǔ)存單元(mult1-level cells, MLC)架構(gòu)。更有甚者，今日內(nèi)存技術(shù)已可利用更精密的量測(cè)技術(shù)，將內(nèi)存儲(chǔ)存單元的電荷濃度分布由低至高，依序定義出8組三位數(shù)據(jù)(111、110、100、101、001、000、010、011);此架構(gòu)稱為三階儲(chǔ)存單元(triple-level cells, TLC)架構(gòu)。由理論上來(lái)看，雖然三階儲(chǔ)存單元是上述技術(shù)中單一儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存數(shù)據(jù)容量最高的做法，但由于單階儲(chǔ)存單元每一電荷分布區(qū)間寬度約為二階儲(chǔ)存單元每一電荷分布區(qū)間寬度的2倍，且為三階儲(chǔ)存單元每一電荷分區(qū)間的4倍，因此單階儲(chǔ)存單元架構(gòu)具有比其它兩種架構(gòu)的有較小量測(cè)誤差的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而其在存取速度和數(shù)據(jù)可靠度方面具有最高的效能。換言之，多階儲(chǔ)存單元、三階儲(chǔ)存單元、甚至更高階數(shù)的儲(chǔ)存單元可用較低成本提供較高的儲(chǔ)存容量，但耐用程度(endurance)和耐耗損能力(wear capacity)則不如單階儲(chǔ)存單元來(lái)得好。由于前述的特性，現(xiàn)有的閃存裝置在追求低成本、高容量的目標(biāo)時(shí)，很難同時(shí)兼顧耐耗損能力和數(shù)據(jù)可靠度方面的表現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，如何有效改善以多階儲(chǔ)存單元、三階儲(chǔ)存單元或更高階數(shù)的儲(chǔ)存單元來(lái)實(shí)現(xiàn)的閃存的耐耗損能力和提高數(shù)據(jù)可靠度，實(shí)為業(yè)界有待解決的問(wèn)題。本發(fā)明揭露一種閃存控制模塊，其通過(guò)通信接口接收主控裝置傳來(lái)的待寫入數(shù)據(jù)，接著，閃存控制模塊的處理電路會(huì)取得該儲(chǔ)存單元模塊的使用者容量與有效數(shù)據(jù)量，并判斷該有效數(shù)據(jù)量占該使用者容量的比率是否低于第一設(shè)定值:若該比率低于該第一設(shè)定值時(shí)，則令該儲(chǔ)存電路以一位模式存取電荷；若該比率等于或高于該第一設(shè)定值，則判斷該比率是否高于一第二設(shè)定值:若該比率低于該第二設(shè)定值，則令該儲(chǔ)存電路以二位模式存取電荷；若該比率等于或高于該第二設(shè)定值，則令該儲(chǔ)存電路以三位模式存取電荷。上述的第一設(shè)定值與第二設(shè)定值分別設(shè)為三分之一與三分之二，并于內(nèi)存控制模塊在儲(chǔ)存數(shù)據(jù)前，取得并比較該儲(chǔ)存單元模塊的使用者容量與有效數(shù)據(jù)量。若該有效數(shù)據(jù)量占該使用者容量的比率低于三分之一此時(shí)，則令該儲(chǔ)存電路采用一位模式，以EV與Vl這兩組電荷區(qū)間儲(chǔ)存一位數(shù)據(jù)(O或I);若該比率高于三分之一并低于三分之二，則令該儲(chǔ)存電路以二位模式，以EV，V1，V2，V3此四組電荷區(qū)間儲(chǔ)存二位數(shù)據(jù)(11，10，00，01);若該比率高于該第二設(shè)定值時(shí)，則指定該儲(chǔ)存電路以三位模式，以八組電荷區(qū)間儲(chǔ)存三位數(shù)據(jù)(111，110,101,100,001,000,011,010)。本發(fā)明所揭露的內(nèi)存控制模塊又可包含熱數(shù)據(jù)表，以分辨欲儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)為熱數(shù)據(jù)或非熱數(shù)據(jù)。當(dāng)使用者存放熱數(shù)據(jù)時(shí)，考慮到熱數(shù)據(jù)搬移頻率較高的特性，則令該儲(chǔ)存電路采用一位模式儲(chǔ)存，如此則能有效延長(zhǎng)三階儲(chǔ)存單元的使用壽命；反之，存放非熱數(shù)據(jù)時(shí)，由于非熱數(shù)據(jù)的搬動(dòng)頻率很低，所以采用儲(chǔ)存量最高的三位模式，亦不致于嚴(yán)重影響儲(chǔ)存單元的使用壽命，又可空出較大的系統(tǒng)容量給后續(xù)數(shù)據(jù)使用。此外，若使用者希望能大幅延長(zhǎng)各三階儲(chǔ)存單元的使用壽命，亦可令該內(nèi)存控制模塊指定儲(chǔ)存電路完全不采用三位模式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。換言之，僅使用一位模式與二位模式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，以降低電荷轉(zhuǎn)移程度較高區(qū)間的使用頻率，進(jìn)而延長(zhǎng)各三階儲(chǔ)存單元的使用壽命。抑或，使用者也可令該內(nèi)存控制模塊指定儲(chǔ)存電路完全不采用二位模式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。值得注意的是，若該比率低于該第一設(shè)定值時(shí)，亦可指定該儲(chǔ)存電路采用EV與V2這兩組區(qū)間儲(chǔ)存一位數(shù)據(jù)(O或I)。此模式在理論上雖然不是對(duì)儲(chǔ)存單元傷害程度最低的儲(chǔ)存方式，但由于EV與V2區(qū)間相鄰的間距較寬，可提供較佳的識(shí)別性，在實(shí)際使用上也能部分延長(zhǎng)內(nèi)存使用期間，因此也是可實(shí)施的態(tài)樣之一。同理，以EV與V3區(qū)間，Vl與V3區(qū)間，或EV與V3區(qū)間儲(chǔ)存一位數(shù)據(jù)，都是可行的實(shí)施態(tài)樣。同理，當(dāng)使用二位模式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)時(shí)，可于該八組區(qū)間中任意選用四組區(qū)間，例如采用EV，V2，V4，V6區(qū)間儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，亦為可能實(shí)施的態(tài)樣。如此，采用本發(fā)明閃存控制裝置，不僅能降低將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)區(qū)塊時(shí)所需的耗電量，更能有效改善閃存模塊的儲(chǔ)存單元的耐耗損能力，進(jìn)而提高閃存模塊中所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)的可靠度。

圖1A及圖1B是閃存儲(chǔ)存單元數(shù)組架構(gòu)暨電荷濃度分布示意圖。圖2是本發(fā)明的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)功能方塊圖。圖3是本發(fā)明的閃存寫入方法流程圖。圖4是閃存數(shù)據(jù)分布示意圖。圖5是閃存三階儲(chǔ)存單元的電壓操作區(qū)間示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明11 儲(chǔ)存單元；12 儲(chǔ)存單元；31-36 閃存寫入方法流程；210 主控裝置；220 閃存控制模塊；222 記錄媒體；224 處理電路；226 通信接口；230 儲(chǔ)存單元模塊；232 儲(chǔ)存電路；234 儲(chǔ)存單元數(shù)組；

40 內(nèi)存數(shù)據(jù)分布； 41 普通數(shù)據(jù)區(qū)；410 一般數(shù)據(jù)存取區(qū)；411 暫存數(shù)據(jù)存取區(qū)；412 壞軌數(shù)據(jù)區(qū)；413 系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)；42 錯(cuò)誤更正碼數(shù)據(jù)區(qū)。
具體實(shí)施方式以下將配合相關(guān)圖式來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在這些圖式中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的組件或流程步驟。在說(shuō)明書及后續(xù)的申請(qǐng)專利范圍當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定的組件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)可理解，同樣的組件可能會(huì)用不同的名詞來(lái)稱呼。本說(shuō)明書及后續(xù)的申請(qǐng)專利范圍并不以名稱的差異來(lái)作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的基準(zhǔn)。在通篇說(shuō)明書及后續(xù)的請(qǐng)求項(xiàng)當(dāng)中所提及的「包含」為一開放式的用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成「包含但不限定于…」。另外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接(包含通過(guò)電性連接或無(wú)線傳輸、光學(xué)傳輸?shù)扔嵦?hào)連接方式)連接于該第二裝置，或通過(guò)其它裝置或連接手段間接地電性或訊號(hào)連接至該第二裝置。圖2為本發(fā)明數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)功能方塊圖。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)至少包含主控裝置210、閃存控制模塊220和儲(chǔ)存單元模塊230。該閃存控制模塊220用以接收主控裝置210發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將該些數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于儲(chǔ)存單元模塊230。主控裝置210可以是計(jì)算機(jī)、卡片閱讀機(jī)、數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)、移動(dòng)電話、GPS定位裝置，或其它任何能把儲(chǔ)存單元模塊230當(dāng)作儲(chǔ)存媒介的電子裝置。閃存控制模塊220包含有記錄媒體222、處理電路224、和通信接口 226。通信接口 226用以與主控裝置210耦接，以使處理電路224和主控裝置210能通過(guò)通信接口 226進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。記錄媒體222用以儲(chǔ)存處理電路224的必要信息。儲(chǔ)存單元模塊230包含有一儲(chǔ)存電路232和一組由多個(gè)三階儲(chǔ)存單元組成的儲(chǔ)存單元數(shù)組234。閃存控制模塊220和儲(chǔ)存單元模塊230可一起整合成單一內(nèi)存裝置，例如固態(tài)硬盤(SSD)或存儲(chǔ)卡等等。
請(qǐng)參考圖3所示的本發(fā)明的閃存寫入方法流程圖。首先，流程31中，閃存控制模塊220通過(guò)通信接口 226接收主控裝置210傳來(lái)的待寫入數(shù)據(jù)。接著，進(jìn)行流程32，閃存控制模塊220的處理電路224取得該儲(chǔ)存單元模塊230的一使用者容量與一有效數(shù)據(jù)量，并判斷該有效數(shù)據(jù)量占該使用者容量的比率是否低于一第一設(shè)定值:若該比率低于該第一設(shè)定值時(shí)，則進(jìn)行流程33，令該儲(chǔ)存電路232以一位模式存取電荷；若該比率等于或高于該第一設(shè)定值，則進(jìn)入流程34，以判斷該比率是否高于一第二設(shè)定值:若該比率低于該第二設(shè)定值，進(jìn)入流程35，令該儲(chǔ)存電路232以二位模式存取電荷；若該比率等于或高于該第二設(shè)定值，則進(jìn)入流程36，令該儲(chǔ)存電路232以三位模式存取電荷。其中，關(guān)于上述使用者容量與有效數(shù)據(jù)量(或有效數(shù)據(jù)量)的理解，請(qǐng)參考圖4所示的閃存數(shù)據(jù)分布示意圖。一般而言，一個(gè)完整的內(nèi)存數(shù)據(jù)分布40包含有一普通數(shù)據(jù)區(qū)41與一錯(cuò)誤更正碼數(shù)據(jù)區(qū)42。由于錯(cuò)誤更正碼區(qū)42的內(nèi)存容量是使用者無(wú)法使用的部份，因此，一般所謂的使用者容量指該普通數(shù)據(jù)區(qū)41可供使用的數(shù)據(jù)量。雖然普通數(shù)據(jù)區(qū)41又可分為一般數(shù)據(jù)存取區(qū)410，暫存數(shù)據(jù)存取區(qū)411，壞軌數(shù)據(jù)區(qū)412，系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)413等不同用途的使用區(qū)塊，但與一般數(shù)據(jù)存取區(qū)410相比，暫存數(shù)據(jù)存取區(qū)411、壞軌數(shù)據(jù)區(qū)412及系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)413的容量都非常小。因此，本實(shí)施例中用以比較的該使用者容量采用該普通數(shù)據(jù)區(qū)41的容量，也可以采用一般數(shù)據(jù)存取410的容量，亦可采用該一般數(shù)據(jù)存取區(qū)410加上其它三區(qū)塊其中一區(qū)的容量，甚至采用該一般數(shù)據(jù)存取區(qū)410加上其它三區(qū)塊其中兩區(qū)的容量都是本發(fā)明實(shí)施例可采用的樣態(tài)。而所謂有效數(shù)據(jù)是對(duì)比無(wú)效數(shù)據(jù)而言。簡(jiǎn)單的說(shuō)，有效數(shù)據(jù)就是存在于閃存實(shí)體層中，系統(tǒng)可讀取的數(shù)據(jù)；反的，無(wú)效數(shù)據(jù)是雖然存在于閃存實(shí)體層中，但其與邏輯地址的連結(jié)關(guān)系已被移除，因此系統(tǒng)不再讀取的數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，欲將一第一數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于閃存中，系統(tǒng)將該第一數(shù)據(jù)存放于實(shí)體層中的第一實(shí)體區(qū)域，并指定一第一邏輯地址給該第一數(shù)據(jù)，進(jìn)而使該第一數(shù)據(jù)、該第一邏輯地址與該第一實(shí)體區(qū)域三者形成連結(jié)關(guān)系；爾后，系統(tǒng)欲讀取該第一數(shù)據(jù)時(shí)，可通過(guò)該第一邏輯地址確定該第一數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于該第一實(shí)體區(qū)域，以讀取到第一數(shù)據(jù)的正確內(nèi)容。若使用者欲修改該第一數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)則將該修改的數(shù)據(jù)存放在實(shí)體層中的第二實(shí)體區(qū)域，又使該第一數(shù)據(jù)、該第一邏輯地址與該第二實(shí)體區(qū)域三者形成連結(jié)關(guān)系；如此，若系統(tǒng)欲讀取第一數(shù)據(jù)時(shí)，則通過(guò)該第一邏輯地址確定該第一數(shù)據(jù)存放在該第二實(shí)體區(qū)域，進(jìn)而讀取到第一數(shù)據(jù)已修改的內(nèi)容。此時(shí)，值得注意的是，存放在第一實(shí)體區(qū)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容并沒(méi)有被移除該區(qū)域的數(shù)據(jù)只是缺少與邏輯地址的連結(jié)關(guān)系，因此系統(tǒng)不再讀取該些數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)則被稱為無(wú)效數(shù)據(jù)。反之，若數(shù)據(jù)存放于有邏輯地址指向的區(qū)域，而可被系統(tǒng)讀取，這類數(shù)據(jù)則稱為有效數(shù)據(jù)。接下來(lái)，請(qǐng)參考圖5所示的閃存三階儲(chǔ)存單元的電荷分布操作區(qū)間示意圖。誠(chéng)如該圖所示，一般而言，三階儲(chǔ)存單元的電荷分布操作區(qū)間可區(qū)分為I個(gè)抹除臨界電壓區(qū)間(erase threshold voltage interval)EV 和 7 個(gè)編程臨界電壓區(qū)間(program thresholdvoltage interval) Vl V7,以使該儲(chǔ)存單元得儲(chǔ)存三位數(shù)據(jù)(111、110、100、101、001、
000、010、011)。其中，若以Vl區(qū)間儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，其電荷注入與釋放過(guò)程之間的變化量最少，V7區(qū)間的變化量則最大。然而，就物理層面而言，由于閃存本質(zhì)上是晶體管，而判斷儲(chǔ)存單元中數(shù)據(jù)有無(wú)的標(biāo)準(zhǔn)量測(cè)晶體管中電荷的變化。又由于電荷于晶體管的轉(zhuǎn)移會(huì)破壞晶體管晶格結(jié)構(gòu)，因此，隨著電荷不斷注入晶體管或自晶體管釋出，閃存的使用壽命或稱可靠度會(huì)隨的遞減。而且過(guò)程中該晶體管的電荷變化量越多，對(duì)儲(chǔ)存單元的傷害就越大；換言之，參考圖5所示的區(qū)間示意圖，若以Vl區(qū)間儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，由于其儲(chǔ)存過(guò)程中電荷注入與釋放過(guò)程之間的變化量最少，因此對(duì)于儲(chǔ)存單元的傷害最小；反的，若使用V7區(qū)間標(biāo)記數(shù)據(jù)，由于其儲(chǔ)存過(guò)程中電荷注入與釋放過(guò)程之間的變化量最多，因此對(duì)儲(chǔ)存單元的傷害最大。對(duì)此,本發(fā)明揭露一實(shí)施例，設(shè)該第一設(shè)定值與該第二設(shè)定值分別為三分之一與三分之二，并于內(nèi)存控制模塊220在儲(chǔ)存數(shù)據(jù)前，取得并比較該儲(chǔ)存單元模塊230的使用者容量與有效數(shù)據(jù)量。若該有效數(shù)據(jù)量占該使用者容量的比率低于三分之一此時(shí)，則令該儲(chǔ)存電路232采用一位模式，以EV與Vl這兩組電荷區(qū)間儲(chǔ)存一位數(shù)據(jù)(O或I);若該比率高于三分之一并低于三分之二，則令該儲(chǔ)存電路232以二位模式，以EV，VI，V2，V3此四組電荷區(qū)間儲(chǔ)存二位數(shù)據(jù)(11，10，00，01);若該比率高于該第二設(shè)定值時(shí)，則指定該儲(chǔ)存電路以三位模式，以八組電荷區(qū)間儲(chǔ)存三位數(shù)據(jù)(111,110,101,100,001,000,011,010)。值得注意的是，該第一設(shè)定值與該第二設(shè)定值可依據(jù)使用者需求而調(diào)整。若使用者在儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的過(guò)程中，需要較多暫存區(qū)塊以提升儲(chǔ)存數(shù)據(jù)速度，系統(tǒng)可預(yù)留百分的十的儲(chǔ)存容量供給暫存數(shù)據(jù)使用。如此，該第一設(shè)定值與該第二設(shè)定值可分別設(shè)為百分之三十與百分之六十，以達(dá)到提升儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的處理效率。此外，若使用者希望能大幅延長(zhǎng)各三階儲(chǔ)存單元的使用壽命，亦可令該內(nèi)存控制模塊220指定該儲(chǔ)存電路232完全不采用三位模式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。換言之，僅使用一位模式與二位模式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，以降低電荷轉(zhuǎn)移程度較高區(qū)間的使用頻率，進(jìn)而延長(zhǎng)該各三階儲(chǔ)存單元的使用壽命。抑或，使用者也可令該內(nèi)存控制模塊220指定該儲(chǔ)存電路232完全不采用二位模式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。本發(fā)明所揭露的內(nèi)存控制模塊220包含一熱數(shù)據(jù)表，用以分辨欲儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)為熱數(shù)據(jù)或非熱數(shù)據(jù)。當(dāng)使用者存放熱數(shù)據(jù)時(shí)，考慮到熱數(shù)據(jù)搬移頻率較高的特性，則令該儲(chǔ)存電路232采用一位模式儲(chǔ)存，如此則能有效延長(zhǎng)三階儲(chǔ)存單元的使用壽命；反之，存放非熱數(shù)據(jù)時(shí)，由于非熱數(shù)據(jù)的搬動(dòng)頻率很低，所以采用儲(chǔ)存量最高的三位模式，亦不致于嚴(yán)重影響儲(chǔ)存單元的使用壽命，又可空出較大的系統(tǒng)容量給后續(xù)數(shù)據(jù)使用。本發(fā)明另一實(shí)施例中，該比率低于該第一設(shè)定值時(shí)，亦可指定該儲(chǔ)存電路232采用EV與V2這兩組區(qū)間儲(chǔ)存一位數(shù)據(jù)(O或I)。此模式在理論上雖然不是對(duì)儲(chǔ)存單元傷害程度最低的儲(chǔ)存方式，但由于EV與V2區(qū)間相鄰的間距較寬，可提供較佳的識(shí)別性，在實(shí)際使用上也能部分延長(zhǎng)內(nèi)存使用期間，因此也是可實(shí)施的態(tài)樣之一。同理，以EV與V3區(qū)間，Vl與V3區(qū)間，或EV與V3區(qū)間儲(chǔ)存一位數(shù)據(jù)，都是可行的實(shí)施態(tài)樣。同理，當(dāng)使用二位模式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)時(shí)，可于該八組區(qū)間中任意選用四組區(qū)間，例如采用EV，V2，V4，V6區(qū)間儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，亦為可能實(shí)施的態(tài)樣。于此所知，搭配本發(fā)明所揭露的閃存控制模塊，不僅能用MLC芯片、TLC芯片、甚至是更高階數(shù)的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)滿足低成本、高容量的目標(biāo)，又能有效改善閃存其整體耐用程度、耐耗損能力、和數(shù)據(jù)可靠度。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置，其包含有: 一儲(chǔ)存單元模塊，其包含一由多個(gè)三階儲(chǔ)存單元組成的儲(chǔ)存單元數(shù)組與一儲(chǔ)存電路，其中，該儲(chǔ)存電路是電性連接于該儲(chǔ)存單元數(shù)組，以將電荷存取于該些三階儲(chǔ)存單元；以及 一內(nèi)存控制模塊，電性連接于該儲(chǔ)存電路，其是用以取得并比較該儲(chǔ)存單元模塊之一使用者容量與一有效數(shù)據(jù)量，并于該有效數(shù)據(jù)量占該使用者容量的比率低于一第一設(shè)定值時(shí)，令該儲(chǔ)存電路以一位模式存取電荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置，其特征在于，若該比率等于或高于該第一設(shè)定值，令該儲(chǔ)存電路以二位模式存取電荷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置，其特征在于，若該比率等于或高于該第一設(shè)定值，令該儲(chǔ)存電路以三位模式存取電荷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置，其特征在于，該一位模式是以三階儲(chǔ)存單元電荷分布操作區(qū)間中，電荷濃度分布最低的與第二低的電荷區(qū)間分別代表位數(shù)據(jù)I與位數(shù)據(jù)O。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置，其特征在于，該一位模式是以三階儲(chǔ)存單元電荷分布操作區(qū)間中，電荷濃度分布最低的與第三低的電荷區(qū)間分別代表位數(shù)據(jù)I與位數(shù)據(jù)O。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置，其特征在于，該二位模式是以三階儲(chǔ)存單元電荷分布操作區(qū)間中，電荷濃度分布最低的四個(gè)電荷區(qū)間代表二位數(shù)據(jù)(11，10,01,00)。
7.一種三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置控制方法，其包含: 接收一待寫入數(shù)據(jù)； 根據(jù)一使用者容量與一有效數(shù)據(jù)量計(jì)算一比率；以及 當(dāng)該比率低于一第一設(shè)定值時(shí)，令一儲(chǔ)存電路以一位模式存取電荷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置控制方法，其特征在于，包含: 當(dāng)該比率等于或高于該第一設(shè)定值，則令該儲(chǔ)存電路以二位模式存取電荷。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置控制方法，其特征在于，包含: 若該比率等于或高于該第一設(shè)定值，則令該儲(chǔ)存電路以三位模式存取電荷。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置控制方法，其特征在于，該一位模式是以三階儲(chǔ)存單元電荷分布操作區(qū)間中，電荷濃度分布最低的與第二低的電荷區(qū)間分別代表位數(shù)據(jù)I與位數(shù)據(jù)O。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置控制方法，其特征在于，該一位模式是以三階儲(chǔ)存單元電荷分布操作區(qū)間中，電荷濃度分布最低的與第三低的電荷區(qū)間分別代表位數(shù)據(jù)I與位數(shù)據(jù)O。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三階儲(chǔ)存單元的閃存裝置控制方法，其特征在于，該二位模式是以三階儲(chǔ)存單元電荷分布操作區(qū)間中，電荷濃度分布最低的四個(gè)電荷區(qū)間代表二位數(shù)據(jù)(11,10,01,00)O
全文摘要
本發(fā)明揭露一種閃存控制裝置，其通過(guò)通信接口接收主控裝置傳來(lái)的待寫入數(shù)據(jù)。接著，該閃存控制裝置的處理電路會(huì)取得該儲(chǔ)存單元模塊的使用者容量與有效數(shù)據(jù)量，并判斷該有效數(shù)據(jù)量占該使用者容量的比率是否低于第一設(shè)定值若該比率低于該第一設(shè)定值時(shí)，則令該儲(chǔ)存電路以一位模式存取電荷；若該比率等于或高于該第一設(shè)定值，則判斷該比率是否高于一第二設(shè)定值若該比率低于該第二設(shè)定值，則令該儲(chǔ)存電路以二位模式存取電荷；若該比率等于或高于該第二設(shè)定值，則令該儲(chǔ)存電路以三位模式存取電荷。
文檔編號(hào)G11C16/06GK103093822SQ20111043726
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者楊宗杰, 林璟輝, 沈揚(yáng)智, 郭郡杰 申請(qǐng)人:慧榮科技股份有限公司