數(shù)據(jù)儲存設(shè)備及用于操作該數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的方法
【專利說明】數(shù)據(jù)儲存設(shè)備及用于操作該數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的方法
[0001]相關(guān)申請交叉引用
[0002]本發(fā)明要求2014年8月26日提交的申請?zhí)枮?0-2014-0111453的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]各種實(shí)施例涉及一種數(shù)據(jù)儲存設(shè)備，更具體地，涉及一種用于數(shù)據(jù)儲存設(shè)備來寫入數(shù)據(jù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體存儲裝置可以用來儲存數(shù)據(jù)。存儲裝置可以被分類成非易失性存儲裝置和易失性存儲裝置。
[0005]當(dāng)電源被阻斷時(shí)，易失性存儲裝置可丟失儲存在其中的數(shù)據(jù)。易失性存儲裝置包括靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)等。一般而言，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，易失性存儲裝置由于相對較高的處理速度而被用作緩沖存儲器、高速緩沖存儲器和工作存儲器等。
[0006]相反地，非易失性存儲裝置即使在不被供電時(shí)仍可以維持儲存在其中的數(shù)據(jù)。非易失性存儲裝置包括閃速存儲器(諸如，與非(NAND)閃速存儲器和或非(N0R)閃速存儲器)、鐵電隨機(jī)存取存儲器(FeRAM)、相變隨機(jī)存取存儲器(PCRAM)、磁性隨機(jī)存取存儲器(MRAM)、電阻隨機(jī)存取存儲器(ReRAM)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的操作方法可以包括:當(dāng)接收到寫入請求時(shí)，確定第一寫入操作是否可用，在第一寫入操作中，同時(shí)將多位寫入耦接至非易失性存儲裝置的一個(gè)字線的存儲單元的每個(gè)中；以及當(dāng)確定為第一寫入操作不可用時(shí)，產(chǎn)生用于非易失性存儲裝置的第一合并數(shù)據(jù)。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種數(shù)據(jù)儲存設(shè)備可以包括:控制器，其適用于確定針對與寫入請求相對應(yīng)的寫入數(shù)據(jù)的第一寫入操作是否可用，并根據(jù)確定結(jié)果來執(zhí)行垃圾收集操作；以及非易失性存儲裝置，其適用于在控制器的控制下執(zhí)行第一寫入操作。第一寫入操作被執(zhí)行以同時(shí)將多位寫入耦接至一個(gè)字線的存儲單元的每個(gè)中。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的操作方法可以包括:接收寫入請求；確定與寫入請求相對應(yīng)的寫入數(shù)據(jù)的長度是否可用于一次編程操作；當(dāng)寫入數(shù)據(jù)的長度被確定為不可用于一次編程操作時(shí)，在非易失性存儲裝置上執(zhí)行垃圾收集操作以產(chǎn)生第一合并數(shù)據(jù)；以及在非易失性存儲裝置上針對寫入數(shù)據(jù)執(zhí)行一次編程操作。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，數(shù)據(jù)儲存設(shè)備可以同時(shí)在每個(gè)存儲單元儲存多個(gè)位。
【附圖說明】
[0011]圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的框圖。
[0012]圖2是圖1中示出的存儲區(qū)的詳細(xì)示圖。
[0013]圖3是圖示存儲單元的閾值電壓分布的示圖。
[0014]圖4是用于描述在執(zhí)行第一寫入操作時(shí)存儲單元的閾值電壓分布的變化的示圖。
[0015]圖5是用于描述圖1中示出的數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的操作方法的流程圖。
[0016]圖6是用于描述通過對非易失性存儲裝置執(zhí)行垃圾收集操作而產(chǎn)生第一合并數(shù)據(jù)的進(jìn)程的流程圖。
[0017]圖7是用于描述圖1中示出的數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的操作方法的流程圖。
[0018]圖8是用于描述圖1中示出的數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的操作方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在下文中，以下將通過實(shí)施例的各種示例參考附圖來描述數(shù)據(jù)儲存設(shè)備和其操作方法。本公開中所涉及的所有“實(shí)施例”是指本文中公開的本發(fā)明的實(shí)施例。所呈現(xiàn)的實(shí)施例僅為示例并且不意在限制本發(fā)明。相反，這些實(shí)施例被提供為使得本公開徹底且完全，并且這些實(shí)施例將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在本公開中，附圖標(biāo)記直接對應(yīng)于本發(fā)明的各種示圖和實(shí)施例中的相同部件。
[0020]附圖不一定按比例繪制，并且在一些實(shí)例中，比例可能已經(jīng)被夸大以清楚地描繪本發(fā)明的特征。在本說明書中，特定術(shù)語已經(jīng)被使用。所述術(shù)語用來描述本發(fā)明，并且不用于限定本發(fā)明的概念或限制本發(fā)明的范圍。
[0021]還應(yīng)注意，在本說明書中，“和/或”表示包括在“和/或”之前和之后布置的一個(gè)或更多個(gè)組件。此外，“連接/耦接”不僅是指一個(gè)組件直接耦接另一個(gè)組件，而且是指一個(gè)組件通過中間組件間接耦接另一個(gè)組件。此外，只要語句中未具體提及，則單數(shù)形式可以包括復(fù)數(shù)形式。另外，本說明書中使用的“包括”(“include/comprise”或“including/comprising”)表示存在或增加一個(gè)或更多個(gè)組件、步驟、操作以及元件。
[0022]圖1是例示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)儲存設(shè)備10的框圖。
[0023]數(shù)據(jù)儲存設(shè)備10可以響應(yīng)于外部設(shè)備的寫入請求而儲存從外部設(shè)備(未示出)提供的數(shù)據(jù)。而且，數(shù)據(jù)儲存設(shè)備10可以響應(yīng)于外部設(shè)備的讀取請求而將儲存的數(shù)據(jù)提供至外部設(shè)備。數(shù)據(jù)儲存設(shè)備10可以被配置成:個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲卡國際協(xié)會(huì)(PCMCIA, Personal Computer Memory Card Internat1nal Associat1n)卡，緊湊式閃存(CF)卡，智能媒體卡，記憶棒，MMC、eMMC、RS-MMC以及微型MMC形式的各種多媒體卡，SD、迷你SD以及微型SD形式的安全數(shù)字(SD)卡，通用閃速儲存設(shè)備(UFS)或固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)。
[0024]數(shù)據(jù)儲存設(shè)備10可以包括控制器100和非易失性存儲裝置200。
[0025]控制器100可以包括處理器110和存儲器120。
[0026]處理器110可以控制數(shù)據(jù)儲存設(shè)備10的常規(guī)操作。處理器110可以驅(qū)動(dòng)存儲器120上的、用于控制數(shù)據(jù)儲存設(shè)備10的操作的軟件程序。處理器110可以控制非易失性存儲裝置200來執(zhí)行第一寫入操作和第二寫入操作?？梢詧?zhí)行第一寫入操作以同時(shí)將多位寫入耦接至非易失性存儲裝置200的選定字線的存儲單元中的每個(gè)中。第一寫入操作可以被稱為一次(one-shot)編程操作。可以執(zhí)行第二寫入操作以將一位寫入到耦接至非易失性存儲裝置200的選定字線的存儲單元中的每個(gè)。
[0027]存儲器120可以用作處理器110的工作存儲器、緩沖存儲器或高速緩沖存儲器。即，存儲器120可以作為工作存儲器來儲存要由處理器110驅(qū)動(dòng)的軟件程序或固件以及各種程序數(shù)據(jù)。存儲器120可以作為緩沖存儲器來緩沖要在外部設(shè)備與非易失性存儲裝置200之間傳送的數(shù)據(jù)。存儲器120可以作為高速緩沖存儲器來暫時(shí)儲存高速緩存數(shù)據(jù)。
[0028]非易失性存儲裝置200可以包括控制邏輯210、接口單元220、地址譯碼器230、數(shù)據(jù)輸入/輸出單元240以及存儲區(qū)250。
[0029]控制邏輯210可以響應(yīng)于從控制器100提供的命令來控制非易失性存儲裝置200的常規(guī)操作，諸如寫入操作(即，編程操作)、讀取操作以及擦除操作。
[0030]接口單元220可以與控制器100交換各種控制信號(包括命令、地址以及數(shù)據(jù))。接口單元220可以將各種控制信號和數(shù)據(jù)傳送至非易失性存儲裝置200的內(nèi)部單元。
[0031]地址譯碼器230可以譯碼傳輸至其的行地址和列地址。地址譯碼器230可以根據(jù)譯碼的行地址來控制字線WL被選擇性驅(qū)動(dòng)。地址譯碼器230可以控制數(shù)據(jù)輸入/輸出單元240