多裸芯寫入管理中的模式突破的制作方法
【專利摘要】一種裸芯分配方案，將數(shù)據(jù)具有一些隨機(jī)性地以其被接收的次序發(fā)送到多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯。隨機(jī)化事件，諸如跳過裸芯或反轉(zhuǎn)方向，通過在隨機(jī)化事件之間使用的確定性的分配方案在間隔處發(fā)生。隨機(jī)化事件之間的間隔可以是隨機(jī)的長(zhǎng)度或者固定的長(zhǎng)度。
【專利說明】
多裸芯寫入管理中的模式突破
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明一般地涉及非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、其操作，并且具體地涉及包括多個(gè)裸芯的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的操作。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在存在許多商業(yè)上成功的可用的非易失性存儲(chǔ)器產(chǎn)品，其使用閃速EEPROM單元的陣列。閃速存儲(chǔ)器系統(tǒng)的示例在圖1中示出，其中存儲(chǔ)器單元陣列I連同各種外圍電路一一諸如列控制電路2、行控制電路3、數(shù)據(jù)輸入/輸出電路6等形成在存儲(chǔ)器芯片12上。
[0003]一種流行的閃速EEPROM架構(gòu)利用NAND陣列，其中大量串的存儲(chǔ)器單元通過在單獨(dú)的位線和參考電勢(shì)之間的一個(gè)或多個(gè)選擇晶體管連接。圖2A-2B示出了平面的NAND閃速存儲(chǔ)器陣列的不例。在其它不例中，NAND串在可以被稱為是二維(3D)存儲(chǔ)器中在垂直方向中延伸。
[0004]閃速存儲(chǔ)器通常布置在塊中，其中一塊作為擦除的單元。圖3A示出了存儲(chǔ)器裸芯中的被布置在兩個(gè)平面中的塊。平面中的塊共享某個(gè)電路，使得一次僅訪問在平面中的一個(gè)塊。多個(gè)平面允許在裸芯中的多個(gè)塊被并行訪問。
[0005]多個(gè)裸芯可以由存儲(chǔ)器總線連接到存儲(chǔ)器控制器，如圖3B中所示。存儲(chǔ)器控制器接收數(shù)據(jù)并且將其分布到裸芯。盡管這樣的布置可以允許一些條件中的高度的并行性，但是當(dāng)一個(gè)或多個(gè)裸芯變?yōu)榉泵r(shí)可能產(chǎn)生延遲并且從而可能影響寫入速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]由存儲(chǔ)器控制器實(shí)現(xiàn)的裸芯分配方案，通過一些模式突破(例如隨機(jī)化)將數(shù)據(jù)以其被接收的次序分配到連接到(例如通過共享的存儲(chǔ)器總線)存儲(chǔ)器控制器的多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯，以打亂主機(jī)數(shù)據(jù)模式到裸芯的對(duì)齊。隨機(jī)化可以由隨機(jī)化事件一一諸如跳過一個(gè)或多個(gè)裸芯、或者分配的反轉(zhuǎn)的次序(方向)引入。裸芯的跳過可以通過使用緩慢的寫入模態(tài)實(shí)現(xiàn)，該緩慢的寫入模態(tài)使得一個(gè)或多個(gè)裸芯比正常更長(zhǎng)地保持繁忙并且從而使得它們被跳過的。隨機(jī)化事件可以以適當(dāng)?shù)念l率引入以確保足夠的模式突破，而維持足夠的寫入性會(huì)K。
[0007]操作在非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的方法的示例包括:將數(shù)據(jù)的多個(gè)部分發(fā)送到多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯;根據(jù)以確定性的方式將數(shù)據(jù)的部分分配到裸芯的第一分配方案將數(shù)據(jù)的部分分配到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯；以及根據(jù)第二分配方案將所述數(shù)據(jù)的多個(gè)部分的至少一部分發(fā)送到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯，該第二分配方案以與所述第一分配方案相反的模式突破的方式分配所述多個(gè)部分的至少一個(gè)，打亂根據(jù)所述第一分配方案的數(shù)據(jù)到裸芯的對(duì)齊。
[0008]模式突破的方式可以是隨機(jī)的方式。第一分配方案可以以循環(huán)的模式將單獨(dú)的數(shù)據(jù)的部分分配到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯，并且以所述模式突破的方式分配可以包括跳過在循環(huán)的模式中的下一個(gè)就緒的裸芯。第一分配方案可以以循環(huán)的模式將單獨(dú)的數(shù)據(jù)的部分分配到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯，跳過繁忙的裸芯，并且以所述隨機(jī)的方式分配可以包括增加隨機(jī)地選擇的裸芯的編程時(shí)間，使得所述隨機(jī)地選擇的裸芯保持繁忙一段延長(zhǎng)的時(shí)段，在該延長(zhǎng)的時(shí)段期間所述隨機(jī)地選擇的裸芯被跳過。第一分配方案可以以循環(huán)的模式將單獨(dú)的數(shù)據(jù)的部分分配到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯，并且以所述隨機(jī)的方式分配可以包括隨機(jī)地反轉(zhuǎn)循環(huán)的模式的方向。第一分配方案可以以循環(huán)的模式將單獨(dú)的數(shù)據(jù)的部分分配到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯，并且以所述隨機(jī)的方式分配可以包括在隨機(jī)地選擇的裸芯處開始所述循環(huán)的模式的周期。循環(huán)的模式可以從隨機(jī)地選擇的裸芯繼續(xù)一段隨機(jī)數(shù)量的裸芯，在此之后在隨機(jī)地選擇的裸芯處開始另外的周期。以模式突破的方式將所述數(shù)據(jù)的多個(gè)部分的至少一部分分配到所述存儲(chǔ)器裸芯可以提供比以非隨機(jī)的模式分配更慢的寫入速度。
[0009]操作非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)的方法的示例包括:在將所述存儲(chǔ)器控制器連接到多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器總線之上，以循環(huán)的編址模式將單元的數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器控制器發(fā)送，直到在所述循環(huán)的編址模式中緊挨著最后編址的存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器裸芯為繁忙的，或者模式突破被觸發(fā);響應(yīng)于確定在所述循環(huán)的編址模式中緊挨著所述最后編址的存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器裸芯是繁忙的，跳過在所述循環(huán)的編址模式中是下一個(gè)的所述存儲(chǔ)器裸芯并且編址在所述循環(huán)的編址模式中就緒的之后的存儲(chǔ)器裸芯;并且響應(yīng)于模式突破被觸發(fā)，編址從不包括在上述循環(huán)的編址模式中的下一個(gè)存儲(chǔ)器裸芯的多個(gè)候選存儲(chǔ)器裸芯選擇的存儲(chǔ)器裸芯。
[0010]最后編址的存儲(chǔ)器裸芯可以從用于隨機(jī)的選擇的所述多個(gè)候選存儲(chǔ)器裸芯中排除。一個(gè)或多個(gè)繁忙的存儲(chǔ)器裸芯可以包括在用于隨機(jī)的選擇的所述多個(gè)候選存儲(chǔ)器裸芯中。一個(gè)或多個(gè)繁忙的存儲(chǔ)器裸芯的包括可以響應(yīng)于來自等待所述一個(gè)或多個(gè)繁忙的存儲(chǔ)器裸芯就緒的延遲在預(yù)定的限度中的決定。模式突破可以由存在不期望的數(shù)據(jù)模式建立在所述多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯的一個(gè)或多個(gè)中的高度風(fēng)險(xiǎn)的決定而觸發(fā)。
[0011 ]非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)的示例包括:多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯;存儲(chǔ)器控制器;在所述存儲(chǔ)器控制器中的數(shù)據(jù)分配電路，其被配置為以確定性的方式分配用于存儲(chǔ)在所述多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯中的數(shù)據(jù)的單元；以及在所述存儲(chǔ)器控制器中的模式突破電路，其被配置為打亂數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器裸芯的對(duì)齊。隨機(jī)數(shù)字生成器可以將隨機(jī)的輸入產(chǎn)生到模式突破電路。編程電路可以具有正常的編程模態(tài)和緩慢的編程模態(tài)，所述隨機(jī)的輸入被提供到所述編程電路以隨機(jī)地識(shí)別用于以緩慢的編程模態(tài)編程的存儲(chǔ)器裸芯。非易失性存儲(chǔ)器裸芯可以是NAND閃速存儲(chǔ)器裸芯。多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯可以包括四個(gè)裸芯。存儲(chǔ)器總線可以將多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯連接到存儲(chǔ)器控制器。
[0012]本發(fā)明的額外的方面、優(yōu)點(diǎn)和特征被包括在其示例的下述說明中，所述說明應(yīng)結(jié)合附圖。這里所引用的所有的專利、專利申請(qǐng)、文字、技術(shù)文章和其它公開物在此通過引用結(jié)合于此。
【附圖說明】
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的框圖。
[0014]圖2A是現(xiàn)有技術(shù)NAND陣列的平面圖。
[0015]圖2B是圖2A的現(xiàn)有技術(shù)NAND陣列的沿著線A-A的截面圖。
[0016]圖3A示出了布置在存儲(chǔ)器裸芯的兩個(gè)平面中的存儲(chǔ)器單元的塊。
[0017]圖3B示出了由存儲(chǔ)器總線將四個(gè)裸芯連接到存儲(chǔ)器控制器。
[0018]圖4示出了根據(jù)預(yù)定的模式的主機(jī)數(shù)據(jù)到四個(gè)裸芯的分配。
[0019]圖5示出了使用數(shù)據(jù)到裸芯的確定性的分配的在四個(gè)裸芯之上的寫入操作的時(shí)間的示例。
[0020]圖6示出了使用數(shù)據(jù)到裸芯的適應(yīng)性分配的在四個(gè)裸芯之上的寫入操作的時(shí)間的另一不例。
[0021]圖7示出了使用數(shù)據(jù)到裸芯的適應(yīng)性分配的在四個(gè)裸芯之上的寫入操作的時(shí)間的另一不例。
[0022]圖8示出了裸芯分配的隨機(jī)化的示例。
[0023]圖9示出了裸芯分配的隨機(jī)化的另一示例。
[0024]圖10示出了裸芯分配的隨機(jī)化和跳過繁忙的裸芯。
[0025]圖11示出了隨機(jī)化方案的示例。
[0026]圖12示出了隨機(jī)化方案的另一示例。
[0027]圖13示出了隨機(jī)化方案的額外的示例。
[0028]圖14A-B示出了隨機(jī)化方案的額外的示例。
[0029]圖15示出了隨機(jī)化的管理。
[0030]圖16示出了可以被用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的硬件。
【具體實(shí)施方式】
[0031]存儲(chǔ)器系統(tǒng)
[0032]現(xiàn)有技術(shù)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的示例一一其可以被修改以包括本發(fā)明的各個(gè)方面一一由圖1的框圖示出。包括布置在陣列中的多個(gè)存儲(chǔ)器單元M的存儲(chǔ)器單元陣列I由列控制電路
2、行控制電路3、c_源極控制電路4和C-P-阱控制電路5控制。在該示例中，存儲(chǔ)器單元陣列I類似于以上在【背景技術(shù)】以及在通過引用而結(jié)合在其中的參考中所述的是NAND型?？刂齐娐?連接到存儲(chǔ)器單元陣列I的位線(BL)以用于讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元(M)中的數(shù)據(jù)、用于在編程操作期間確定存儲(chǔ)器單元(M)的狀態(tài)并且用于控制位線(BL)的電勢(shì)水平以促進(jìn)編程或者抑制編程。行控制電路3連接到字線(WL)以選擇字線(WL)的一個(gè)、以施加讀取電壓、施加與由列控制電路2控制的位線電勢(shì)水平組合的編程電壓，并且施加與在其上形成存儲(chǔ)器單元(M)的P-型區(qū)域的電壓耦接的擦除電壓。C-源極控制電路4控制連接到存儲(chǔ)器單元(M)的共同源極線(標(biāo)記為圖1中的“c-源極”)κ-ρ-阱控制電路5控ffjijc-p-阱電壓。
[0033]存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元(M)中的數(shù)據(jù)由列控制電路2讀出并且經(jīng)由I/O線和數(shù)據(jù)輸入/輸出緩沖器6輸出到外部I/O線。將被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的編程數(shù)據(jù)經(jīng)由外部I/O線被輸入到數(shù)據(jù)輸入/輸出緩沖器6，并且轉(zhuǎn)移到列控制電路2。外部I/O線連接到控制器9?？刂破?包括各種類型的寄存器和包含易失性隨機(jī)存取-存儲(chǔ)器(RAM)1的其它存儲(chǔ)器。
[0034]圖1的存儲(chǔ)器系統(tǒng)可以嵌入為主機(jī)系統(tǒng)的部分，或者可以包含在存儲(chǔ)器卡、USB驅(qū)動(dòng)或可以拆卸地插入到主機(jī)系統(tǒng)的配套插口中的類似的單元中。這樣的卡可以包括整個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)或控制器和存儲(chǔ)器陣列，其中相關(guān)聯(lián)的外圍電路可以提供在分開的卡中。幾個(gè)卡的實(shí)現(xiàn)方式例如在美國(guó)專利號(hào)5，887，145中描述。圖1的存儲(chǔ)器系統(tǒng)也可以被用在固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)或者在平板型、膝上型計(jì)算機(jī)或類似裝置中提供大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的類似的單元中。
[0035]可以被用作陣列I的存儲(chǔ)器陣列的一部分在圖2A中示出。BL0-BL4表示到全局垂直金屬位線(未示出)的擴(kuò)散的位線連接。盡管四個(gè)浮置柵極存儲(chǔ)器單元在每個(gè)串中示出，單獨(dú)的串在列中通常包括16、32或更多存儲(chǔ)器單元電荷存儲(chǔ)元件一一諸如浮置柵極。標(biāo)記為WL0-WL3的控制柵極(字)線以及串選擇線DSL和SSL在浮置柵極的行之上延伸穿過多個(gè)串。控制柵極線和串選擇線由多晶硅形成(在圖2B中的多晶硅層2或者標(biāo)記為P2的“多晶硅2”，圖2B為沿著圖2A的線A-A的截面)。浮置柵極也由多晶硅形成(多晶硅層I或者標(biāo)記為Pl的“多晶硅I”)。如圖2B所示，控制柵極線通常在浮置柵極之上形成為自對(duì)齊的堆疊，并且通過中間介電層19(也被稱為“多晶硅間介電”或“IPD”)相互電容性地耦接。在浮置柵極和控制柵極之間的該電容性耦接允許浮置柵極的電壓通過增加耦接到其的控制柵極上的電壓而被升高。列中的單獨(dú)的單元通過使得在串中的剩余的單元被硬導(dǎo)通而在編程期間被讀取和驗(yàn)證，其中該硬導(dǎo)通通過將相對(duì)較高電壓置于它們各個(gè)字線上以及通過將相對(duì)較低的電壓置于一個(gè)選擇的字線上，使得流過每個(gè)串的電流主要只取決于存儲(chǔ)在選擇的字線之下的編址的單元中的電荷的水平。該電流通常對(duì)大量的串并行感測(cè)，從而并行讀取沿著浮置柵極的行的電荷水平狀態(tài)。NAND存儲(chǔ)器單元陣列架構(gòu)及其操作的示例在美國(guó)專利號(hào)5，570，315、5，774，397、6，046，935和7，951，669中找到。
[0036]非易失性存儲(chǔ)器裝置也從具有用于存儲(chǔ)電荷的介電層的存儲(chǔ)器單元中制造。使用介電層替代之前所述的傳導(dǎo)的浮置柵極元件。使用介電貯存元件的這樣的存儲(chǔ)器裝置已經(jīng)由Eitan等人在IEEE電子裝置報(bào)，第21卷、11號(hào)、2000年11月、pp.543-545的“NR0M:新穎的局部化捕捉，2位非易失性存儲(chǔ)器單元(A Novel Localized Trapping，2_Bit NonvolatileMomery Cell)”中描述。ONO介電層延伸穿過源極和漏極擴(kuò)散之間的溝道。用于一數(shù)據(jù)位的電荷停留在靠近漏極的介電層中，并且用于其它數(shù)據(jù)位的電荷停留在靠近源極的介電層中。例如，美國(guó)專利號(hào)5，768，192和6,011,725公開了具有夾在兩個(gè)二氧化硅層之間的捕獲電介質(zhì)的非易失性存儲(chǔ)器單元。多狀態(tài)數(shù)據(jù)貯存通過單獨(dú)讀取在電介質(zhì)中空間上分隔的電荷貯存區(qū)域的二進(jìn)制狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)。
[0037]除了如上所述的平面的(二維)存儲(chǔ)器陣列以外，三維存儲(chǔ)器陣列通過在襯底上相互堆疊在其之上的存儲(chǔ)器單元的多個(gè)層形成。這樣的三維存儲(chǔ)器陣列其形成、及其操作的示例在美國(guó)專利公開號(hào)2012/0220088和美國(guó)專利公開號(hào)2013/0107628中描述，其全部?jī)?nèi)容通過引用被結(jié)合于此。
[0038]在許多非易失性存儲(chǔ)器陣列中(包括平面的和3-D存儲(chǔ)器兩者)，存儲(chǔ)器單元在被稱為塊的相對(duì)大的單元中擦除。塊可以布置在平面中，其中平面的所有的塊共享一組位線并且共享某個(gè)存儲(chǔ)器訪問電路一一諸如被用于編程和讀取平面中的存儲(chǔ)器單元的感測(cè)放大器和數(shù)據(jù)鎖存器。兩個(gè)或多個(gè)平面可以位于相同的裸芯上。
[0039]圖3A示出了具有兩個(gè)平面一一平面O和平面I的裸芯的示例，其中每個(gè)平面包含多個(gè)塊。圖3B示出了存儲(chǔ)器裸芯可以如何配置在多裸芯存儲(chǔ)器系統(tǒng)中。圖3B示出了存儲(chǔ)器控制器在存儲(chǔ)器總線之上與多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯通信。一般來說，這樣的多裸芯布置可以被用于通過并行操作裸芯快速地寫入和讀取數(shù)據(jù)。從主機(jī)接收的數(shù)據(jù)可以由存儲(chǔ)器控制器發(fā)送到存儲(chǔ)器裸芯，該存儲(chǔ)器裸芯初始地將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)鎖存器并且然后將數(shù)據(jù)編程到存儲(chǔ)器單元中。而存儲(chǔ)器總線一次可以僅允許將數(shù)據(jù)被發(fā)送到一個(gè)裸芯，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移時(shí)間相比將數(shù)據(jù)編程到裸芯的存儲(chǔ)器單元的時(shí)間相對(duì)較短，使得當(dāng)數(shù)據(jù)被發(fā)送到一個(gè)裸芯時(shí)其它裸芯可以編程數(shù)據(jù)。在一些情況中，存儲(chǔ)器控制器可以控制多個(gè)存儲(chǔ)器總線，每個(gè)具有多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯(例如，兩個(gè)總線每個(gè)具有兩個(gè)裸芯)。在其它情況中，存儲(chǔ)器裸芯可以具有專用的通信信道，而不是共享的存儲(chǔ)器總線(例如，四個(gè)裸芯，每個(gè)具有到控制器的分開的通信信道)。在任何這些布置中的裸芯的數(shù)量不限于四個(gè)但是可以是任何合適的數(shù)量。
[0040]圖4示出了用于將數(shù)據(jù)分配到存儲(chǔ)器裸芯的方案的示例。從主機(jī)接收的數(shù)據(jù)可以被分為數(shù)據(jù)單元(“DU”)以用于轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)器裸芯(裸芯O-裸芯3)。在本示例中，從主機(jī)接收的數(shù)據(jù)以其被接收的次序被簡(jiǎn)單地分為相等尺寸的數(shù)據(jù)單元，其中每個(gè)數(shù)據(jù)單元在尺寸上等于在一次編程操作中可以在裸芯中編程的數(shù)據(jù)的量(其中裸芯包括一個(gè)平面的一頁、其中裸芯包括兩頁的兩頁等)。數(shù)據(jù)單元以其被接收的次序被編號(hào)DU^DU1, DU2等。將理解的是，編號(hào)反映數(shù)據(jù)被接收的次序，而并不一定反映由主機(jī)分配的任何次序。從主機(jī)接收的數(shù)據(jù)可以是邏輯地順序的或者非順序的。在任一種情況中，如所示，其可以以其被接收的次序被分為數(shù)據(jù)單元并且分配到裸芯。數(shù)據(jù)在所有裸芯之上被劃分使得以高度并行性進(jìn)行寫入。圖4示出了沿著垂直軸的時(shí)間，其中DUo被最先接收和存儲(chǔ)，然后DU1等等。
[0041]數(shù)據(jù)單元在圖4中以循環(huán)的次序被分配到裸芯。循環(huán)的次序以裸芯O開始，然后裸芯1、裸芯2、裸芯3并且然后回到裸芯0，其中周期重復(fù)。該分配方案易于實(shí)現(xiàn)。在一些情況中，不同的裸芯的塊被鏈接以形成元塊，使得一組數(shù)據(jù)單元被分配到元塊中的元頁。鏈接塊以形成元塊可以是靜態(tài)的，使得相同的塊在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中保持鏈接，或者可以是更加靈活的動(dòng)態(tài)的鏈接，其中不同的塊在不同的時(shí)間鏈接。在任一種情況中，相同的塊在連續(xù)的擦除操作之間保持鏈接并且塊中的頁被作為元頁一起編程。因此，當(dāng)圖4的示例使用元塊時(shí)，一組四個(gè)數(shù)據(jù)單元將被分配到延伸穿過所有四個(gè)裸芯的元頁，并且單獨(dú)的數(shù)據(jù)單元到裸芯的分配將是預(yù)定的(例如，如所示地被劃分)。每個(gè)數(shù)據(jù)單元被存儲(chǔ)的位置是其編號(hào)的簡(jiǎn)單函數(shù)，使得這樣的方案易于實(shí)現(xiàn)。方案還通過總是在所有的裸芯之上寫入而提供最大的并行性。這不僅確保當(dāng)寫入時(shí)的最大的并行性，其還確保當(dāng)數(shù)據(jù)在之后被讀取時(shí)的最大的并行性。但是，該方案并不對(duì)所有的情況都是理想的。
[0042]在許多存儲(chǔ)器系統(tǒng)中，存儲(chǔ)器陣列不僅被用于存儲(chǔ)主機(jī)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器控制器可以在存儲(chǔ)器陣列中存儲(chǔ)其它數(shù)據(jù)。例如，由存儲(chǔ)器控制器用于存儲(chǔ)器系統(tǒng)的操作的某些數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)裸芯中。這樣的系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)可以包括被用于跟蹤由控制器存儲(chǔ)的主機(jī)數(shù)據(jù)的位置和特質(zhì)的信息，例如，文件分配表(FAT)數(shù)據(jù)、目錄數(shù)據(jù)和邏輯到物理地址轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。關(guān)于存儲(chǔ)器系統(tǒng)的特征的數(shù)據(jù)也可以由控制器存儲(chǔ)，例如損壞的塊列表、存儲(chǔ)器訪問參數(shù)和熱計(jì)數(shù)。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裸芯中的控制器數(shù)據(jù)的類型取決于特定的存儲(chǔ)器系統(tǒng)?？刂破骺赡苄枰L問存儲(chǔ)器裸芯以在任何時(shí)間處讀取或?qū)懭脒@樣的數(shù)據(jù)，例如，在主機(jī)寫入期間。此外，存儲(chǔ)器控制器可以進(jìn)行包含存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裸芯中的主機(jī)數(shù)據(jù)的各種操作。例如，垃圾收集操作可以包括從一些塊復(fù)制有效的數(shù)據(jù)使得該塊可以被擦除并且可用于新的數(shù)據(jù)。特別是當(dāng)存儲(chǔ)器相對(duì)較滿時(shí)，在主機(jī)寫入期間進(jìn)行垃圾收集操作可能是必要的，以便于容納接收的新的數(shù)據(jù)。控制器訪問操作，它們是否被引導(dǎo)到系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)或主機(jī)數(shù)據(jù)，可以對(duì)寫入主機(jī)數(shù)據(jù)具有影響。
[0043]圖5示出了數(shù)據(jù)單元以如上所述的確定性的模式被轉(zhuǎn)移和寫入的示例。DUo被首先轉(zhuǎn)移(“轉(zhuǎn)移DUo)并且然后寫入(“寫入DUo”)。在任何數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移期間，諸如DUo，存儲(chǔ)器總線為繁忙的。一旦轉(zhuǎn)移完成并且寫入開始，存儲(chǔ)器總線可以用于之后的轉(zhuǎn)移。因此，DUK “轉(zhuǎn)移DUf )的轉(zhuǎn)移在DUo的轉(zhuǎn)移一結(jié)束后就開始。類似地，之后的數(shù)據(jù)單元的轉(zhuǎn)移在之前的轉(zhuǎn)移結(jié)束之后開始，使得寫入操作可以在多個(gè)裸芯并行發(fā)生。對(duì)于一段時(shí)期，所有的裸芯都繁忙。然后，裸芯O完成寫入DUo。但是，控制器對(duì)裸芯O的訪問一一501在此時(shí)發(fā)生?？刂破骼缈赡苄枰獙懭霐?shù)據(jù)。在其它示例中，控制器可以復(fù)制數(shù)據(jù)、進(jìn)行掃描、控制表讀取或更新或者需要訪問存儲(chǔ)器裸芯的一些其它操作。因此，裸芯O保持繁忙并且不可用于主機(jī)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。因?yàn)檠h(huán)的模式中的下一個(gè)裸芯一一裸芯O—一為繁忙的，主機(jī)數(shù)據(jù)的編程被延遲直到其在控制器訪問結(jié)束時(shí)變?yōu)榭捎?。之后，?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移和寫入如之前重新開始，具有數(shù)據(jù)到裸芯的相同的分配，指示被控制器訪問501所占用的時(shí)間延遲。
[0044]根據(jù)多裸芯寫入管理方法，從主機(jī)接收的數(shù)據(jù)可以以不簡(jiǎn)單地是確定性的方式被分配到存儲(chǔ)器裸芯，而是相反基于裸芯可用性分配數(shù)據(jù)。當(dāng)在循環(huán)的次序中的下一個(gè)裸芯為繁忙的時(shí)，分配方案通過跳過繁忙的裸芯適應(yīng)并且繼續(xù)到下一個(gè)裸芯。因此，因?yàn)榭刂破髟L問而丟失的時(shí)間可以被顯著地減少，因?yàn)楫?dāng)控制器訪問給定裸芯時(shí)，主機(jī)數(shù)據(jù)繼續(xù)被轉(zhuǎn)移到以及寫入到其它裸芯中。這樣的技術(shù)的示例在于2013年12月2日提交的名稱為“多裸芯寫入管理”的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?4/094，550中描述，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。
[0045]圖6示出了適應(yīng)性分配方案的示例，其中跳過任何繁忙的裸芯。DUo-DU3如之前以循環(huán)的次序繼續(xù)。裸芯O然后為繁忙的，因?yàn)榭刂破髟诼阈綩中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。該訪問操作被示出為將數(shù)據(jù)從控制器轉(zhuǎn)移到裸芯0( “Con.轉(zhuǎn)移”)603，其占據(jù)存儲(chǔ)器總線，接著控制器數(shù)據(jù)的寫入(“Con.寫入”)605，其不占據(jù)存儲(chǔ)器總線。一般來說，對(duì)于任何給定的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)移時(shí)間比寫入時(shí)間少得多(而圖6中垂直軸表示時(shí)間，操作不意欲是成比例的，即框的垂直規(guī)模不意欲表示操作的實(shí)際的時(shí)間)。一旦控制器數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移并且存儲(chǔ)器總線變?yōu)榭捎玫?，方案移?dòng)到循環(huán)的次序中的不繁忙的下一個(gè)裸芯。在該情況中，當(dāng)控制器數(shù)據(jù)603的轉(zhuǎn)移結(jié)束時(shí)裸芯I不繁忙。因此，方案將下一個(gè)數(shù)據(jù)一一DU4—一分配到裸芯I。之后，分配方案以如箭頭指示的循環(huán)的次序繼續(xù)，使得DU7寫入在裸芯O中(因?yàn)榇涡蚴茄h(huán)的，其從裸芯3回到裸芯O)。因此，在該示例中，數(shù)據(jù)單元到裸芯的分配移位一個(gè)裸芯?？刂破髟L問的效應(yīng)被顯著地減少，使得延遲簡(jiǎn)單地是控制器占據(jù)存儲(chǔ)器總線的時(shí)間(Con.轉(zhuǎn)移)603—一其相對(duì)較短，并且不包括控制器寫入605的時(shí)間(如圖5中)一一其長(zhǎng)得多。
[0046]盡管圖的示例示出了跳過循環(huán)的模式中的第一裸芯，任何裸芯或任何組的裸芯可以以該方式被跳過。圖7示出了 DU4被轉(zhuǎn)移到裸芯O并且然后發(fā)生占據(jù)存儲(chǔ)器總線和裸芯I的到裸芯I的控制器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的示例。之后，當(dāng)控制器轉(zhuǎn)移結(jié)束并且存儲(chǔ)器總線可用時(shí)，方案跳過裸芯I，其中裸芯I以控制器寫入保持繁忙，并且繼續(xù)到下一個(gè)就緒的裸芯一一裸芯2，之后，方案以循環(huán)的次序繼續(xù)到裸芯3以及然后到裸芯O。
[0047]主機(jī)數(shù)據(jù)模式
[0048]在使用從主機(jī)到存儲(chǔ)器裸芯的數(shù)據(jù)的確定性的分配的一些存儲(chǔ)器系統(tǒng)中，由主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)中的某些模式可能使得數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在不期望的物理布置中。例如，主機(jī)可以用與裸芯分配方案對(duì)齊的一些模式發(fā)送數(shù)據(jù)，使得某些數(shù)據(jù)集中在一個(gè)或多個(gè)裸芯中，而不是均勻地分布在所有裸芯之上。這可以導(dǎo)致不均勻的損耗、當(dāng)數(shù)據(jù)在之后被讀取或更新時(shí)較差的訪問時(shí)間或者其他效應(yīng)。與裸芯分配對(duì)齊的數(shù)據(jù)模式在實(shí)際應(yīng)用中可以以一定的(一般來說低的)頻率發(fā)生，或者可以在測(cè)試情況中產(chǎn)生，使得來自這樣的測(cè)試的任何結(jié)果顯示較差的性能。對(duì)于給定的確定性的裸芯分配方案，可以設(shè)計(jì)將數(shù)據(jù)與裸芯分配對(duì)齊的測(cè)試以在特定的存儲(chǔ)器中產(chǎn)生較差的性能。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的方面，裸芯分配方案在數(shù)據(jù)到裸芯的分配中引入一些隨機(jī)性，使得分配不是完全確定性的，而是相反具有隨機(jī)的元素。隨機(jī)性可以被用于突破主機(jī)數(shù)據(jù)的模式，使得數(shù)據(jù)不在與存儲(chǔ)器裸芯對(duì)齊。因此，如果數(shù)據(jù)以確定性的方式在裸芯之上被劃分，則將與存儲(chǔ)器裸芯對(duì)齊的數(shù)據(jù)被充分地隨機(jī)化以突破數(shù)據(jù)并且避免在特定的一個(gè)或多個(gè)裸芯中集中化特定的數(shù)據(jù)。通常不必要隨機(jī)化每一個(gè)裸芯分配。隨機(jī)化可以按需要被引入，其中裸芯在隨機(jī)化事件之間以確定性的方式分配。在一些情況中，非隨機(jī)的模式突破事件可以被引入，例如周期性地跳過裸芯(一些分配與基本方案相反)。例如，簡(jiǎn)單的確定性的分配方案可以以循環(huán)的次序分配裸芯，其中具有操作以打斷遵循第一分配方案可能發(fā)生的數(shù)據(jù)到裸芯的對(duì)齊的第二模式突破方案(例如周期性地跳過裸芯或反轉(zhuǎn)方向)。
[0050]—些方案基于裸芯可用性分配裸芯，跳過繁忙的裸芯，如在美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?4/094，550中所述的。盡管當(dāng)控制器頻繁地訪問存儲(chǔ)器裸芯時(shí)這可以突破這樣的模式，但是其可能不足以充分地突破模式并且確保良好的性能。具體地，控制器訪問可能不夠頻繁，因此模式可以在足夠數(shù)量的塊之上建立以引起一些性能影響。本發(fā)明的方面可以與基于裸芯可用性分配裸芯的方法(如圖6和7所示)組合、或者可以與使用簡(jiǎn)單的劃分方案的方案(如圖5中所示)組合或者可以與任何其它合適的方案(即，在隨機(jī)化事件之間，可以應(yīng)用一些其它的非隨機(jī)的方案)組合。
[0051]圖8示出了使用包括隨機(jī)化的分配而分配來自主機(jī)的數(shù)據(jù)的示例。初始地，數(shù)據(jù)單元DUo-DU7被接收并且在裸芯之上被劃分，其中每個(gè)新的數(shù)據(jù)單元以循環(huán)的模式被寫入到下一個(gè)就緒的裸芯。之后，在DU8被寫入之后，引入隨機(jī)化。與將從主機(jī)接收的下一個(gè)數(shù)據(jù)單元DU9分配到裸芯I相反，分配方案跳過裸芯I并且相反將DU9寫入到裸芯2。之后，分配方案通過寫入裸芯3而返回到循環(huán)的分配并且然后回到寫入裸芯1(裸芯O仍是繁忙的)。因此，數(shù)據(jù)到裸芯的對(duì)齊被打破。之后的寫入可以以循環(huán)的次序繼續(xù)但是具有由跳過裸芯I而引入的偏移。因此，在DU11被寫入到裸芯I之后，下一個(gè)寫入(DU12)被引導(dǎo)到裸芯2，然后裸芯3，然后裸芯I等等。因此，由于隨機(jī)的跳過裸芯，數(shù)據(jù)中的任何模式偏移。可以以該方式跳過多于一個(gè)裸芯來以不同的量偏移該模式。隨機(jī)數(shù)字生成器、偽-隨機(jī)數(shù)字生成器、或其它隨機(jī)的輸入可以被用于觸發(fā)裸芯跳過和/或確定任何特定的裸芯跳過操作中的裸芯的數(shù)量。一般來說，單個(gè)跳過僅偏移一模式，但是該模式可能仍與裸芯對(duì)齊，使得再次產(chǎn)生問題(例如損耗從一個(gè)裸芯移到另一個(gè))。隨機(jī)化可以是以一些頻率進(jìn)行，使得傾向于與裸芯對(duì)齊的數(shù)據(jù)模式被充分地突破。
[0052]隨機(jī)化可以以任何合適的方式進(jìn)行。如圖8中所示的跳過一個(gè)或多個(gè)裸芯僅是一個(gè)示例。另一示例是反轉(zhuǎn)循環(huán)的分配模式的方向。例如，在圖8中，在DU15被寫入在裸芯I中之后，DU16被寫入在裸芯2中，然后產(chǎn)生方向的隨機(jī)的反轉(zhuǎn)，使得下一個(gè)被寫入的裸芯不是裸芯3，而是裸芯2。因此，DU16被寫入到裸芯2，接著寫入DUn到裸芯I，然后DU18到裸芯O，接著回到裸芯3。循環(huán)的次序從0-1-2-3-0-1-2-3-0...改變到0-3-2-1-0-3-2-1-0。不同的隨機(jī)化步驟可以用在相同的存儲(chǔ)器中，如在圖8中所示。在一些情況中，單個(gè)隨機(jī)化步驟可以組合隨機(jī)化的不同的形式。例如，方向可以被反轉(zhuǎn)并且一個(gè)或多個(gè)裸芯可以在單個(gè)隨機(jī)化步驟中被跳過。
[0053]隨機(jī)化步驟可以以變化的間隔觸發(fā)。在隨機(jī)化步驟之間，數(shù)據(jù)的分配可以遵循簡(jiǎn)單的循環(huán)的分配方案。數(shù)據(jù)分配可以遵循簡(jiǎn)單的方案一段特定的時(shí)間、或者一對(duì)特定的數(shù)據(jù)量，并且然后接收用于隨機(jī)化事件的觸發(fā)器。只要在隨機(jī)化事件之間寫入的數(shù)據(jù)的量保持相對(duì)較小，則應(yīng)該不存在主機(jī)數(shù)據(jù)模式與裸芯的顯著的整體對(duì)齊。
[0054]跳過一個(gè)或多個(gè)裸芯可以以各種方式實(shí)現(xiàn)。使得選擇的裸芯將被跳過的一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是確保對(duì)于比常規(guī)更長(zhǎng)的時(shí)間選擇的裸芯保持繁忙。因此，如果分配方案來回循環(huán)，跳過繁忙的裸芯，選擇的裸芯仍將是繁忙的并且分配方案將跳過它。例如，當(dāng)寫入數(shù)據(jù)時(shí)，特定的數(shù)據(jù)的部分(可以是隨機(jī)選中的)可以故意以使得其在之后的周期(假設(shè)在寫入中沒有突破)中將被跳過的緩慢的方式寫入。
[0055]圖9示出了DU1到裸芯I的緩慢寫入的示例，其使得裸芯I將被跳過。裸芯I可以是隨機(jī)地選擇的以用于緩慢寫入，從而導(dǎo)致跳過到裸芯2(其可以被認(rèn)為是被隨機(jī)地選擇為下一個(gè)裸芯)。一般來說，所期望的是，盡可能快速地在存儲(chǔ)器陣列中寫入數(shù)據(jù)。但是，DU1以長(zhǎng)于用于其它數(shù)據(jù)的正常的模態(tài)的并且長(zhǎng)于編程和驗(yàn)證數(shù)據(jù)所需要的緩慢寫入模態(tài)被寫入。因此，在DU4被轉(zhuǎn)移并且DU5將被分配到裸芯之后，裸芯I保持繁忙并且DU5相反被分配到裸芯2。兩個(gè)或多個(gè)裸芯可以以該方式跳過(即緩慢的模態(tài)可以被用于引起多裸芯跳過)并且被跳過的裸芯的數(shù)量可以隨機(jī)地選擇，使得在這樣的跳過之后的下一個(gè)裸芯是隨機(jī)地選擇的裸芯。
[0056]在一些情況中，緩慢寫入模態(tài)可以使用提供較少的誤差、減少損耗或者具有相比正常的寫入模態(tài)具有益處的特別的編程方案。例如，被用于在緩慢模態(tài)中編程的電壓脈沖可以更小，或可以以較小的量增加，使得實(shí)現(xiàn)更加精確的控制并且減少損耗。
[0057]使用緩慢寫入模態(tài)還是以一些其它方式實(shí)現(xiàn)的隨機(jī)化，可能減慢主機(jī)數(shù)據(jù)的寫入。例如，在圖9中，在DU4被轉(zhuǎn)移之后，裸芯2就緒并且轉(zhuǎn)移01]5之前可能存在一些延遲(而如果DU1在裸芯I中的寫入使用正常的模態(tài)，則可能不存在這樣的延遲，S卩DU5可以在DU4的轉(zhuǎn)移之后立即或者很快轉(zhuǎn)移到裸芯I)。在圖9的情況中，裸芯2是在DU4轉(zhuǎn)移之后下一個(gè)將變?yōu)榫途w的裸芯。但是，隨機(jī)地選擇的裸芯簡(jiǎn)單地是變?yōu)榫途w的下一個(gè)裸芯的情況可能并不總是成立。當(dāng)裸芯分配方案跳過繁忙的裸芯時(shí)，當(dāng)繁忙的裸芯被隨機(jī)地選擇時(shí)，對(duì)于這樣的跳過規(guī)則的例外可能適用。當(dāng)下一個(gè)裸芯被隨機(jī)地選擇時(shí)，這可能覆蓋繁忙的裸芯跳過以迫使隨機(jī)地選擇的裸芯為下一個(gè)裸芯。因此，存儲(chǔ)器可以等待隨機(jī)地選擇的裸芯變?yōu)榫途w，即使這減慢主機(jī)數(shù)據(jù)寫入。關(guān)于是否等待的決定可以基于在期待裸芯就緒之前所剩的時(shí)間的量。如果剩余的時(shí)間少于閾值量，則存儲(chǔ)器可以等待。因此，只要延遲是可接受的，隨機(jī)地選擇的裸芯被迫使。
[0058]可以在包含跳過繁忙的裸芯的方案的任何裸芯分配方案中引入隨機(jī)化(例如，因?yàn)榭刂破髟L問而繁忙的裸芯)。圖10示出了存儲(chǔ)器的示例，其中繁忙的裸芯通過由跳過裸芯2(標(biāo)記為“A”)示出的分配方案跳過。圖10還示出了裸芯的隨機(jī)跳過，例如，跳過裸芯O并且繼續(xù)到裸芯2，標(biāo)記為“B”。在跳過繁忙的裸芯并且使用隨機(jī)化的系統(tǒng)中，控制器訪問可以提供具有隨機(jī)化的一些模式突破，其中隨機(jī)化提供額外的模式突破。隨機(jī)化事件之間的間隔可以取決于控制器訪問而調(diào)整，例如，其中設(shè)置隨機(jī)化事件之間的間隔(例如，一些最大數(shù)量的循環(huán)的寫入)，由控制器訪問引起的循環(huán)的寫入的打斷可能重新開始這樣的間隔使得當(dāng)控制器訪問發(fā)生時(shí)下一個(gè)隨機(jī)化事件可以推遲。在其它示例中，隨機(jī)化事件繼續(xù)而不關(guān)于控制器訪問。
[0059]裸芯分配中的隨機(jī)化可以以任何合適的方式提供。這里所提供的一些示例用于說明。將理解的是，本發(fā)明的方面可以被應(yīng)用到這樣的示例以及其它隨機(jī)化技術(shù)。
[0060]圖11示出了四個(gè)-裸芯系統(tǒng)中的分配的示例，其中循環(huán)的分配貫穿被隨機(jī)化事件分開的窗口被維持。窗口尺寸是隨機(jī)的并且在給定窗口中的第一裸芯是隨機(jī)的。裸芯從1-4編號(hào)，其中第一窗口 110延伸十個(gè)數(shù)據(jù)單元，以裸芯2結(jié)束。之后，隨機(jī)的長(zhǎng)度(在該情況中，六個(gè)數(shù)據(jù)單元)的第二窗口 112以隨機(jī)地選中的裸芯(裸芯4)開始。然后，隨機(jī)的長(zhǎng)度(在該情況中，11個(gè)數(shù)據(jù)單元)的第三窗口 114以隨機(jī)地選中的裸芯(裸芯4)開始，接著隨機(jī)的長(zhǎng)度(五個(gè)數(shù)據(jù)單元)的第四窗口 116，具有隨機(jī)地選中的第一裸芯(裸芯2)。在該情況中，裸芯2仍是繁忙的，因?yàn)槠涫侵暗拇翱诘淖詈蟮穆阈尽Ｋ约词孤阈?被隨機(jī)的選擇選中，其在該方案中被跳過?？梢栽O(shè)置最大窗口尺寸使得主機(jī)數(shù)據(jù)和裸芯之間的任何對(duì)齊限于少量的塊。例如，對(duì)于四個(gè)裸芯，十二或者十六個(gè)數(shù)據(jù)單元的最大窗口尺寸可以是足夠的。
[0061]圖12示出了其中用于新的窗口的開始裸芯從不包括最近使用的裸芯的候選裸芯的池選擇的示例。這可以避免具有到相同的裸芯的直接順序?qū)懭耄淇赡苡绊懽x取性能。因此，第一窗口 110的最后的裸芯是裸芯2。當(dāng)?shù)诙翱诘牡谝宦阈颈浑S機(jī)選中時(shí)，其從包括裸芯1、3和4 (不包括裸芯2)的候選120裸芯的池中選擇。裸芯4被隨機(jī)的選中為第二窗口 112的第一裸芯。類似地，在第二窗口 112(其為隨機(jī)的長(zhǎng)度)以裸芯I結(jié)束之后，第三窗口 114的第一裸芯從不包括裸芯I的池122選擇。類似地，在第三窗口以裸芯2結(jié)束之后，第四窗口 116的第一裸芯從不包括裸芯2的池124中選擇。在一些情況中，之前的窗口的最后的裸芯保持繁忙，當(dāng)選中下一個(gè)窗口的第一裸芯時(shí)，使得其可以由于如圖11中的原因而被跳過。但是，這不確保連續(xù)的寫入不發(fā)生于相同的裸芯(例如，在寫入之前的窗口的最后的裸芯中存在突破)。為了確保連續(xù)的寫入不發(fā)生，裸芯可能被排除于候選裸芯的池之外。池中的候選裸芯可以是就緒的或繁忙的。在一些情況中，即使來自候選池的隨機(jī)地選擇的裸芯是繁忙的，其也可以不被跳過(例如，存儲(chǔ)器可以等待這樣的裸芯變?yōu)榫途w的，至少如果延遲少于閾值延遲)。
[0062]盡管圖11和12的示例示出了窗口尺寸以及在每個(gè)窗口中的第一裸芯的隨機(jī)化，但是隨機(jī)化也可以通過隨機(jī)化用于固定的尺寸的窗口的第一裸芯選擇而實(shí)現(xiàn)。圖13示出了在每四個(gè)寫入之后發(fā)生隨機(jī)化的示例。因此，數(shù)據(jù)在四個(gè)裸芯之上被劃分并且然后隨機(jī)化開始另外的周期。第一窗口 130以裸芯I開始并且以裸芯4結(jié)束。然后，裸芯2被隨機(jī)地選擇為第二窗口的第一裸芯132，其以裸芯I結(jié)束。然后，裸芯I被隨機(jī)地選擇為第三窗口 134的第一裸芯，但是其因?yàn)槠浔３址泵Χ惶^，使得裸芯2變?yōu)榈谌翱诘牡谝粚懭氲穆阈尽?br>[0063]圖14A示出了固定的尺寸的窗口，其中具有第一裸芯的選擇來自不包括最后寫入的裸芯的候選裸芯的池。因此，因?yàn)榈谝淮翱?140以裸芯4結(jié)束，用于第二窗口的第一裸芯142的隨機(jī)的選擇的候選的池包括裸芯1、2和3(不包括裸芯4)。圖14B示出了固定的長(zhǎng)度的窗口的另一示例，其中隨機(jī)的選擇來自不包括最后寫入的裸芯的池。在該情況中，窗口長(zhǎng)度固定于8個(gè)寫入(八個(gè)數(shù)據(jù)單元)。將理解的是，窗口長(zhǎng)度可以是任何合適的長(zhǎng)度，并且并不一定裸芯數(shù)量的倍數(shù)(即，其可以是7個(gè)寫入或10個(gè)寫入)。
[0064]在一些情況中，存在很小或者不存在主機(jī)數(shù)據(jù)模式與裸芯對(duì)齊的風(fēng)險(xiǎn)。例如，主機(jī)可以發(fā)送可被識(shí)別為不太可能與裸芯對(duì)齊的某個(gè)類型的數(shù)據(jù)。因此，可以期望的是選擇性地施加隨機(jī)化。圖15示出了其中隨機(jī)化被選擇性地用于提供模式突破并且其中隨機(jī)化被校準(zhǔn)到需要的模式突破的示例。作出是否需要模式突破的決定151。這可以包括檢查主機(jī)如何寫入數(shù)據(jù)以及控制器訪問或其它效應(yīng)是否傾向于提供足夠的模式突破。如果所確定的是，不需要模式突破，則可以使用簡(jiǎn)單的確定性的(非隨機(jī)的)分配方案153。如果需要模式突破，則可以確定適當(dāng)程度的隨機(jī)化可以155。一般來說，在裸芯之上的數(shù)據(jù)的確定性的劃分是快速且簡(jiǎn)單的。增加隨機(jī)化可能減小寫入速度?？梢曰谄胶鈱懭胨俣群碗S機(jī)化的益處施加適當(dāng)程度的隨機(jī)化157(即，寫入速度上的一些影響可以是可接受的，如果其提供益處)。增加的隨機(jī)化可能意味著更頻繁的隨機(jī)化事件(在這樣的事件之間的更小的窗口)。隨機(jī)化事件(或其它模式突破事件)可以包括裸芯跳過、方向反轉(zhuǎn)或打斷確定性的分配模式的其它事件。
[0065]圖16示出了可以被用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的硬件的示例。存儲(chǔ)器系統(tǒng)441包括通過主機(jī)接口 445與主機(jī)通信的存儲(chǔ)器控制器443。存儲(chǔ)器控制器443通過存儲(chǔ)器總線447與四個(gè)存儲(chǔ)器裸芯(裸芯O-裸芯3)通信。盡管為了清楚僅示出了一個(gè)這樣的總線，但將理解的是，存儲(chǔ)器控制器可以具有多個(gè)存儲(chǔ)器總線，每個(gè)具有多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯。存儲(chǔ)器控制器443包括數(shù)據(jù)分配電路449，該數(shù)據(jù)分配電路449以包括至少一些隨機(jī)化的方式將數(shù)據(jù)分配到裸芯。具體地，數(shù)據(jù)分配電路449以隨機(jī)的間隔跳過裸芯和/或反轉(zhuǎn)方向。隨機(jī)數(shù)字生成器451將輸入提供到數(shù)據(jù)分配電路449以觸發(fā)隨機(jī)化事件和/或提供隨機(jī)的輸入以用于隨機(jī)的事件(例如，跳過的裸芯的數(shù)量)。在一些情況中，模式突破電路(例如，在存儲(chǔ)器控制器中)可以被配置為打斷數(shù)據(jù)的對(duì)齊。
[0066]盡管本發(fā)明的方面由以上示例說明，但將理解的是，該示例僅是-示例-并且不意欲顯示每個(gè)可能的實(shí)施例。例如，盡管以上示例示出了每存儲(chǔ)器總線四個(gè)裸芯，但可以提供不同數(shù)量的裸芯。在一些示例中，在存儲(chǔ)器總線可以存在8、16或更多裸芯。一些數(shù)量的這樣的裸芯(例如4)可以在任何給定的時(shí)間處被激活，其中剩余的裸芯未被激活。此外，盡管當(dāng)前說明示出了循環(huán)的模式0，1，2，3，0，1...等等，周期可以以任何裸芯(并不一定是裸芯O)開始，并且可以從裸芯到裸芯以任何次序繼續(xù)(并不一定以增加的裸芯的編號(hào))。盡管控制器寫入以以上示例的方式被作為控制器訪問操作的示例示出，但是任何控制器訪問操作可以類似地影響主機(jī)數(shù)據(jù)的寫入。
[0067]
[0068]^已經(jīng)關(guān)于其示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明的各種方面，但將理解的是，本發(fā)明有權(quán)在所附權(quán)利要求的完整范圍中保護(hù)。此外，盡管本發(fā)明教導(dǎo)用于關(guān)于特定的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式的方法，但將理解的是，本發(fā)明有權(quán)在當(dāng)用除了所述的那些的架構(gòu)在存儲(chǔ)器陣列中實(shí)現(xiàn)時(shí)保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種操作在非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的方法，所述方法包括: 將數(shù)據(jù)的多個(gè)部分發(fā)送到多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯； 根據(jù)以確定性的方式將數(shù)據(jù)的部分分配到裸芯的第一分配方案，將數(shù)據(jù)的部分分配到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯；以及 根據(jù)第二分配方案將所述數(shù)據(jù)的多個(gè)部分的至少一個(gè)發(fā)送到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯，所述第二分配方案以與所述第一分配方案相反的模式突破的方式分配所述多個(gè)部分的至少一個(gè)，打亂根據(jù)所述第一分配方案的數(shù)據(jù)到裸芯的對(duì)齊。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模式突破的方式是隨機(jī)的方式。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一分配方案以循環(huán)的模式將單獨(dú)的數(shù)據(jù)的部分分配到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯，并且其中以所述模式突破的方式分配包括跳過循環(huán)的模式中的下一個(gè)就緒的裸芯。4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一分配方案以循環(huán)的模式將單獨(dú)的數(shù)據(jù)的部分分配到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯，跳過繁忙的裸芯，并且其中以所述隨機(jī)的方式分配包括增加隨機(jī)地選擇的裸芯的編程時(shí)間，使得所述隨機(jī)地選擇的裸芯保持繁忙一段延長(zhǎng)的時(shí)段，在該延長(zhǎng)的時(shí)段期間所述隨機(jī)地選擇的裸芯被跳過。5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一分配方案以循環(huán)的模式將單獨(dú)的數(shù)據(jù)的部分分配到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯，并且其中以所述隨機(jī)的方式分配包括隨機(jī)地反轉(zhuǎn)所述循環(huán)的模式的方向。6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一分配方案以循環(huán)的模式將單獨(dú)的數(shù)據(jù)的部分分配到單獨(dú)的存儲(chǔ)器裸芯，并且其中以所述隨機(jī)的方式分配包括在隨機(jī)地選擇的裸芯處開始所述循環(huán)的模式的周期。7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述循環(huán)的模式從所述隨機(jī)地選擇的裸芯繼續(xù)隨機(jī)數(shù)量的裸芯，在此之后在隨機(jī)地選擇的裸芯處開始另外的周期。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中以模式突破的方式將所述數(shù)據(jù)的多個(gè)部分的至少一個(gè)分配到所述存儲(chǔ)器裸芯比以非隨機(jī)的模式提供更慢的寫入速度。9.一種操作非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)的方法，包括: 在將所述存儲(chǔ)器控制器連接到多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器總線之上，以循環(huán)的編址模式從存儲(chǔ)器控制器發(fā)送數(shù)據(jù)的單元，直到在所述循環(huán)的編址模式中緊挨著最后編址的存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器裸芯為繁忙的，或者觸發(fā)模式突破； 響應(yīng)于確定在所述循環(huán)的編址模式中緊挨著所述最后編址的存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器裸芯是繁忙的，跳過在所述循環(huán)的編址模式中是下一個(gè)的所述存儲(chǔ)器裸芯，并且編址在所述循環(huán)的編址模式中就緒的之后的存儲(chǔ)器裸芯；以及 響應(yīng)于觸發(fā)模式突破，編址從不包括在所述循環(huán)的編址模式中的下一個(gè)存儲(chǔ)器裸芯的多個(gè)候選存儲(chǔ)器裸芯選擇的存儲(chǔ)器裸芯。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述最后編址的存儲(chǔ)器裸芯從用于隨機(jī)的選擇的所述多個(gè)候選存儲(chǔ)器裸芯中排除。11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中一個(gè)或多個(gè)繁忙的存儲(chǔ)器裸芯包含在用于隨機(jī)的選擇的所述多個(gè)候選存儲(chǔ)器裸芯中。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)繁忙的存儲(chǔ)器裸芯的包含響應(yīng)于確定來自等待所述一個(gè)或多個(gè)繁忙的存儲(chǔ)器裸芯就緒的延遲在預(yù)定的限度中。13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中由存在不期望的數(shù)據(jù)模式建立在所述多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯的一個(gè)或多個(gè)中的高度風(fēng)險(xiǎn)的確定觸發(fā)模式突破。14.一種非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)，包括: 多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯； 存儲(chǔ)器控制器； 在所述存儲(chǔ)器控制器中的數(shù)據(jù)分配電路，配置為以確定性的方式分配用于存儲(chǔ)在所述多個(gè)存儲(chǔ)器裸芯中的數(shù)據(jù)的單元;以及 在所述存儲(chǔ)器控制器中的模式突破電路，配置為打亂數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器裸芯的對(duì)齊。15.如權(quán)利要求14所述的非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)，還包括產(chǎn)生到所述模式突破電路的隨機(jī)的輸入的隨機(jī)數(shù)字生成器。16.如權(quán)利要求15所述的非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)，還包括具有正常的編程模態(tài)和緩慢的編程模態(tài)的編程電路，所述隨機(jī)的輸入被提供到所述編程電路以隨機(jī)地識(shí)別用于以緩慢的編程模態(tài)編程的存儲(chǔ)器裸芯。17.如權(quán)利要求14所述的非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)，其中所述非易失性存儲(chǔ)器裸芯是NAND閃速存儲(chǔ)器裸芯。18.如權(quán)利要求14所述的非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)，其中所述非易失性存儲(chǔ)器裸芯包括四個(gè)裸芯。19.如權(quán)利要求14所述的非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)，還包括將所述多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯連接到所述存儲(chǔ)器控制器的存儲(chǔ)器總線。
【文檔編號(hào)】G06F12/02GK105874438SQ201580003590
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日
【發(fā)明人】L.M.帕克, S.A.戈羅貝茨, A.D.班尼特, L.帕特爾
【申請(qǐng)人】桑迪士克科技有限責(zé)任公司