[發明專利]閃存及其數據更新方法

有效

• 申請號: 201110379669.2
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102393835A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 楊光軍;孔蔚然;肖軍
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體存儲器領域，尤其涉及一種閃存及其數據更新方法。

背景技術

目前，快閃存儲器(Flash)，又稱為閃存，已成為非易失性存儲器的主流，這是因為其在斷電情況下仍能保持所存儲的數據信息。根據結構不同，閃存可以分為或非閃存(NOR?Flash)和與非閃存(NAND?Flash)兩種。其中，或非閃存(NOR?Flash)因為讀取速度快，主要應用于代碼存儲介質中；而與非閃存(NAND?Flash)因為高密度以及高寫入速度，主要應用于多媒體資料存儲。在對NOR?Flash中的數據進行更新時，通常是以扇區(Sector)為單位，擦除整個扇區上的數據，再重新寫入數據以實現對整個扇區的更新。

圖1示出了現有技術的一種閃存的結構示意圖，參考圖1，所述閃存包括：存儲陣列10和緩沖單元20；所述存儲陣列10包含多個扇區，如圖1所示的第一扇區11，所述第一扇區11包括多個存儲單元，如圖1中所示的第一存儲單元12。

圖2示出了現有技術中對閃存的數據進行更新的流程示意圖，如圖2所示，具體包括以下步驟：

S1，將待更新的扇區中的數據讀出至緩沖單元；

S2，將待更新的扇區中的數據全部擦除；

S3，修改緩沖單元中的數據；

S4，將緩沖單元修改后的數據寫入待更新的扇區。

下面結合圖1和圖2，對閃存的數據更新流程進行詳細說明。為了方便說明，假定圖1所示的第一扇區11為待更新的扇區，第一存儲單元12為待更新的字節。

首先執行步驟S1，將待更新的扇區，即第一扇區11中的全部數據讀出并保存至緩沖單元20；接著執行步驟S2，將所述第一扇區11中存儲的全部數據擦除；再執行步驟S3，即將緩沖單元20中對應第一存儲單元12的數據進行修改；最后執行步驟S4，即將緩沖單元20修改后的數據寫入所述第一扇區11，至此完成了對所述第一扇區11的第一存儲單元12的更新。

由前述內容可知，現有技術中通常以讀取(Read)-擦除(Erase)-修改(Modify)-寫入(Write)等步驟作為更新存儲在閃存中的數據的方式。在這種更新方式中以一個扇區為最小單位，并且完成一次更新的時間等于前述讀取、擦除、修改以及寫入四個步驟所占用的時間總和。

這樣，在對閃存進行數據更新時，會浪費相當多的時間在擦除以及寫入的步驟上，尤其是大扇區所需要的時間會更多，從而影響了閃存的性能；并且，在現有的更新方式中是對同一個扇區進行擦除和寫入操作，而一個扇區被頻繁的擦除會降低其可靠性，并最終影響其使用壽命。

雖然在現有技術中，為了減少數據更新所需的時間，可以將步驟S2和步驟S3同時進行，即在擦除第一扇區11的同時對緩沖單元20中的數據進行修改。但是在這種方式下，數據更新的速度提高有限，因為對緩沖單元20中的數據進行修改所需的時間遠遠小于擦除第一扇區11所需的時間，因此，雖然可以將修改步驟所需的時間節省掉，但是對閃存進行數據更新時仍然需要較長的時間，閃存的性能仍然沒有有效地提高。

因此，如何有效地縮短閃存的數據更新時間且有效地提高其存儲單元的可靠性就成為本領域技術人員亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種閃存及其數據更新方法，以有效地縮短對閃存中的數據進行更新時的時間，并有效地提高閃存的可靠性。為了解決上述問題，本發明提供一種閃存，包括：第一存儲陣列、第二存儲陣列和緩沖單元，所述第一存儲陣列和第二存儲陣列的結構相同，且包含多個相對應的扇區；其中，在對其中一個存儲陣列的某一個扇區進行數據更新時，另一個存儲陣列中相對應的扇區作為寫入備份單元；

所述緩沖單元，用于在數據更新時，存儲從其中一個存儲陣列中讀出的數據，并將修改后的數據寫入另一個存儲陣列中相對應的扇區。

可選地，所述第一存儲陣列和第二存儲陣列中包含的扇區數相同。

可選地，所述第一存儲陣列和第二存儲陣列中包含的扇區數不同。

可選地，所述閃存還包括：讀取單元，連接所述第一存儲陣列和第二存儲陣列，用于將所述閃存中存儲的數據讀出。

可選地，所述讀取單元包括：多個第一靈敏放大器，多個第二靈敏放大器，以及多個對應連接所述第一靈敏放大器和第二靈敏放大器的與門電路；其中，所述多個第一靈敏放大器，分別對應連接第一存儲陣列的多條位線，通過感應和放大各條位線上的信號變化得出第一存儲陣列中存儲的數據；并將得出的第一存儲陣列中存儲的數據發送至對應連接與門電路的第一輸入端；