[發明專利]存儲器系統

無效

• 申請號: 200980000132.1
• 申請日: 2009-02-10
• 公開（公告）號: CN101681313A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 矢野純二;松崎秀則;初田幸輔;淺野滋博;菅野伸一;檜田敏克
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: G06F12/16
• 分類號: G06F12/16;G11C16/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;許向彤

技術領域

本發明涉及使用非易失性半導體存儲器裝置的存儲器系統。

背景技術

一些個人計算機(PC)使用硬盤裝置作為次級存儲裝置。在這些PC中，已知的技術是將已經存儲在硬盤裝置上的數據做備份以防止由于一些故障而使數據失效。例如，當探測到在硬盤裝置上改變數據的行為時，在發生數據改變之前，先產生作為數據的備份的快照(snapshot)和關于數據改變的日志。然后，在每個預定的時間重復進行以下的處理，生成新的快照，在生成新的快照之前使以前生成的快照無效，并生成新的日志(參加美國專利申請公開No.2006/0224636)。在由于某種原因數據變得無效的情況下，可以通過讀取快照和日志來恢復數據。

最近幾年，作為非易失性半導體存儲器裝置的NAND閃存的容量以急劇地增大。結果，包含具有NAND閃存作為次級存儲裝置的存儲器系統的PC已進入實際應用。但是，與將具有硬盤裝置作為次級存儲裝置的個人計算機中存儲的數據作備份不同，在美國專利申請公開No.2006/0224636中公開的技術不能應用于對具有NAND閃存作為次級存儲裝置的個人計算機中存儲的數據的備份。這是因為，為了增加NAND閃存的容量，采用了多值存儲技術，該技術能夠在一個存儲器單元中存儲大于等于2比特的多個數據(多值數據)。

配置多值存儲器的存儲器單元具有場效應晶體管結構，其具有這樣的疊柵結構(stacked?gate?structure)，其中柵極絕緣膜、浮柵電極、柵極間絕緣膜(inter-gate?insulating?film)以及控制柵電極按順序層疊在溝道區，并且能夠根據累積在浮柵電極的電子的數量來設定多個閾值電壓。為了能夠基于多個閾值電壓進行多值存儲，需要使對應于一個數據的閾值電壓的分布極其的窄。

例如，作為能夠存儲多4個值的多值存儲器，存在這樣的存儲器，其在一個存儲器單元中包括低級頁(lower?order?page)和高級頁(higherorder?page)，并通過在每個頁中寫入1比特數據來存儲2比特(4個值)的數據。在這樣的多值存儲器中寫數據的方法中，在數據寫入第一存儲單元的低級頁后，將數據寫入與該第一存儲單元相鄰的存儲單元(第二存儲單元)的低級頁。在數據寫入該相鄰的存儲單元后，將數據寫入第一存儲單元的高級頁(參見，例如，JP-A?2004-192789(KOKAI))。

然而，在這樣的多值存儲器中，較早地寫入了數據的第一存儲器單元的閾值電壓由于數據的寫入時間較晚并且與第一存儲器單元相鄰的第二存儲器單元的閾值電壓而浮動。因此，在該多值存儲器中，容易發生低級頁崩潰，其中在某個存儲器單元的高級頁寫入數據時，由于例如非正常斷電，寫入被中斷，在先前寫入了數據的低級頁也被損壞。

在包括NAND閃存的存儲器系統中，當存儲數據時，必須一次以例如稱為塊的單位擦除寫入區，然后以稱為頁的單位執行寫入。然而，存在這樣的問題，隨著在數據的這種寫入之前執行的塊的擦除的次數增加，配置塊的存儲器單元的惡化加劇。因此，在具有作為二級存儲裝置的NAND閃存的個人計算機中，必須執行抑制對塊擦除的次數的數據管理。當基于上述快照和日志恢復數據時，同樣必須執行抑制對塊擦除的次數的數據管理。具體地，對于指示在NAND閃存中的數據存儲位置的管理信息的存儲，必須提高可靠性。

發明內容

根據本發明一個實施方式的存儲器系統包括：易失性第一存儲單元；非易失性第二存儲單元；和控制器，其通過第一存儲單元執行在主機設備和第二存儲單元之間的數據傳輸，在第一存儲單元中存儲包括在該存儲器系統的啟動操作期間在第二存儲單元存儲的數據的存儲位置的管理信息，并在更新存儲的管理信息的同時，基于該存儲的管理信息在第一和第二存儲單元中執行管理。所述第二存儲單元在其中存儲于存儲在所述第一存儲單元中的最新狀態的管理信息，并且管理信息存儲信息包括表示在所述最新狀態下所述管理信息的存儲位置的存儲位置信息；以及在所述存儲器系統的啟動操作期間由所述控制器讀取所述存儲位置信息，其包括表示在所述第二存儲單元中最新狀態的管理信息的存儲位置的第二指針以及表示所述第二指針的存儲位置的第一指針，所述第一指針存儲在固定區中的第一指針存儲區中，在所述第二存儲單元中的第一指針的存儲位置是固定的，并且所述第二指針存儲在所述第二存儲單元中除了固定區域之外的區域中的第二指針存儲區中。