[發明專利]位級內存控制器及控制方法

無效

• 申請號: 201210011196.5
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN103150273A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 蕭博文;謝宏文
• 申請（專利權）人: 擎泰科技股份有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G06F11/10
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司 11298
• 代理人: 陳波;文琦

技術領域

本發明涉及一種非揮發性內存，特別涉及一種位級內存控制器，用以管理閃存的缺陷位。

背景技術

閃存為一種非揮發性固態內存裝置，其可電性抹除或寫入。由于半導體工藝的非完美性，閃存通常會含有壞(或故障)位胞，使得無法正確儲存數據。

圖1顯示閃存的多個數據區塊的示意圖。閃存是由多個區塊(block)組成，每個區塊包含多個頁(page)。頁是閃存的基本寫入單元。如前所述，閃存通常會含有壞位胞，如圖標斜線區域。根據傳統的區塊層次(block-level)分類測試方法，含有壞位胞的區塊會被標記為壞(或無效)區塊。因此，該標記區塊就整個無法作為有效區塊，即使僅有一頁含有壞位胞。

圖2顯示閃存的數據區塊的示意圖。每個區塊通常包含多個頁。如圖所示，在一頁中包含壞位胞，如圖標斜線區域。根據傳統的頁層次(page-level)分類測試方法，含有壞位胞的頁會被標記為壞頁。因此，該標記頁就整個無法作為有效頁，即使僅有一區段(sector)含有壞位胞。

圖3顯示閃存的數據區段的示意圖。每個區段通常包含多個(例如512個)字節。如圖所示，在一區段中包含一個或多個壞位胞，如圖標斜線區域。根據傳統的部分區段層次(partial-sector-level)分類測試方法，含有壞位胞的區段會被標記為壞區段。因此，該標記區段就整個無法作為有效區段，即使僅有一字節含有壞位胞。

雖然部分區段層次分類測試方法比頁層次、區塊層次分類測試方法具有較好的閃存胞的利用率，然而，仍然有極大部分的正常內存胞被浪費掉。圖4A例示含有四區段(即，區段0至區段3)的頁的示意圖，其中第一區段(區段0)含有三缺陷位群(group)，第二區段(區段1)含有一缺陷位群，且第四區段(區段3)含有一缺陷位群。根據上述的部分區段層次分類測試方法，第一、第二及第四區段被標記為無效，只有第三區段(區段2)可作為有效區段，如圖4B所示。換句話說，整個頁的利用率只有四分之一(或25％)。

鑒于傳統閃存的分類測試方法無法有效利用閃存，因此亟需提出一種新穎的機制，用以改善傳統的分類測試方法。

發明內容

鑒于上述，本發明實施例提供一種位級內存控制器及控制方法，其使用壞行管理(bad?column?management，BCM)技術，根據描述有缺陷位位置的位級卷標(script)表以略過缺陷位。本實施例不受限于傳統方法的固定建構單元，例如區塊或頁。

根據本發明實施例，位級內存控制器包含內存總線接口控制器、壞行管理(BCM)單元、內部緩沖器及主機總線接口控制器。內存總線接口控制器用以控制一內存總線的數據通信，該內存總線位于非揮發性內存與位級內存控制器之間。壞行管理(BCM)單元取得一位級映像表，其分別標記缺陷位，其中BCM單元根據位級映像表以建構一位級卷標表(BLS)，其包含多個項目以分別記載缺陷位群。內部緩沖器用以儲存BCM單元根據位級卷標表所管理的數據。主機總線接口控制器用以控制一主機總線的數據通信，該主機總線位于主機與位級內存控制器之間。

附圖說明

圖1顯示閃存的數據區塊的示意圖。

圖2顯示閃存的數據區塊的示意圖。

圖3顯示閃存的數據區段的示意圖。

圖4A例示含有四區段的頁的示意圖。

圖4B顯示圖4A的有效區段的示意圖。

圖5顯示本發明實施例的位級內存控制器的方塊圖，其可用以管理非揮發性內存的缺陷位。

圖6顯示本發明另一實施例的位級內存控制器的方塊圖，其可用以管理非揮發性內存的缺陷位。

圖7例示位級映像表，其大小為一頁。

圖8例示圖5/圖6實施例的BCM單元的數據管理。

圖9A顯示本發明實施例自閃存讀取資料的流程圖。

圖9B顯示圖9A流程的相關信號波形。

圖10A顯示本發明實施例寫入資料至閃存的流程圖。

圖10B顯示圖10A流程的相關信號波形。

圖11顯示使用軟件程序以執行數據讀取(圖9A/圖9B)及數據寫入(圖10A/10B)的流程圖。

主要組件符號說明

5?????內存控制器

51????內存總線接口控制器

52????BCM單元

53????內部緩沖器

54????主機總線接口控制器

55????FIFO控制器

6?????非揮發性內存(閃存)