[發明專利]存儲器控制設備、非易失性存儲器及存儲器控制方法

在審

• 申請號: 201310359855.9
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103632732A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 足立直大;筒井敬一;石井健;大久保英明;中西健一;藤波靖;新橋龍男;阪井塁;池谷亮志
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G11C29/44
• 分類號: G11C29/44;G11C16/34
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及存儲器控制設備、非易失性存儲器和存儲器控制方法。具體地，本發明涉及存儲器控制設備、非易失性存儲器和用于檢驗重寫是否成功的存儲器控制方法。

背景技術

在最近的信息處理系統中，存在非易失性存儲器（NVM）用作輔助存儲設備或存儲器的情況。非易失性存儲器粗略地劃分為支持利用利用大尺寸作為單元進行數據存取的閃存和能夠以小單元執行高速隨機存取的非易失性隨機存儲存儲器（NVRAM）。這里，閃存的代表實例是NAND閃存。

另一方面，非易失性隨機存取存儲器的實例是電阻式RAM（ReRAM）等等。此外，相位變化RAM（PCRAM）、磁阻RAM（MRAM）等等是眾所周知的。特別地，ReRAM能夠利用具有大約幾納秒量級的較短持續時間的脈沖執行重寫。為此，ReRAM作為能夠執行高速操作的非易失性存儲器使公眾的關注。

在這種非易失性存儲器的重寫處理中，一般地，執行將數據重寫到存儲器單元中的寫入過程，然后執行檢驗在重寫時是否發生錯誤的檢驗過程。然后，當已經發生錯誤時，執行再次重寫的重試處理。在寫入處理和重試處理中，隨著要同時重寫的位數增加，重寫所需電流也增加。例如，在NOR（負OR）閃存中，每個位的重寫電流是大約100微安（μA）。為此，當同時重寫8個位時，需要大約800μA的電流。進一步，寫入處理和重試處理的執行時間對應于要同時寫入的位數。例如，當同時重寫8個位時的重寫速度為大約1微秒（μs）時，256個位的寫入處理和重試處理中的每一個需要大約8秒鐘。

重寫時可以提供的電流量通常受到電源的電流通路和容量中所允許的電流的限制。關于這點，作為對互連的連接至進行研究的結果，已經提出其中確保具有少量電壓降的電流通路以增加可供應電流的非易失性存儲器（例如，參考K.Aratani等人的“A?Novel?Resistance?Memory?with?High?Scalability?and?Nanosecond?Switching”，Technical?Digest?IEDM2007,pp783-786）。

發明內容

然而，以上所述的相關技術存在的問題在于，很難提高非易失性存儲器的重寫處理的吞吐量。當電流通路中允許的電流增加時，限制可供應電流量，除非電源容量增加。因此，存在的問題在于，很難將重寫位的數量增加為等于或大于由電源的一次容量限制的位數量并且很難提高吞吐量。

期望提高非易失性存儲器的重寫處理的吞吐量。

根據本發明的第一實施例，提供存儲器控制設備和存儲器控制設備的控制方法，該控制設備包括寫入控制單元，按順序地指定多個存儲單元中作為數據寫入單元的存儲塊；寫入處理單元，將寫入數據寫入指定的存儲塊中；檢驗單元，從寫入了寫入數據的存儲塊中讀出讀取數據，并且針對多個存儲單元中的每一個檢驗讀取數據是否與寫入數據一致；重試阻止單元，阻止對多個存儲單元中讀取數據與寫入數據一致的存儲單元再次執行寫入寫入數據的重試處理；以及重試控制單元，當寫入所有寫入數據的多個存儲單元中的任一存儲單元中讀取數據與寫入數據不一致時，指定多個存儲塊中的至少一些存儲塊，并且同時執行重試處理。因此，當多個存儲單元中的一個存儲單元中讀取數據與寫入數據不一致時，指定多個存儲塊中的至少一些存儲塊，并且同時執行重試處理。

進一步，根據第一實施例，檢驗單元可以檢驗讀取數據是否與寫入數據一致，并且將讀取數據與寫入數據不一致的存儲單元的數量進行計數以作為故障位數，以及當故障位數大于1且故障位數小于預定閾值時，重試控制單元指定多個存儲塊中的至少一些存儲塊并且同時執行重試處理。因此，獲得其中當故障位數大于1且故障位數小于預定閾值時指定多個存儲塊中的至少一些存儲塊并同時執行重試處理的效果。

進一步，根據第一實施例，當故障位數不小于預定閾值時，重試控制單元可以按順序地為每個存儲塊指定多個存儲單元并執行重試處理。因此，獲得其中當故障位數不小于預定閾值時為每個存儲塊順序地指定多個存儲單元并執行重試處理的效果。

進一步，根據第一實施例，預定閾值可以是不超過允許寫入處理單元同時寫入寫入數據的存儲單元的數量的值。因此，獲得其中預定閾值不超過允許寫入處理單元同時寫入寫入數據的存儲單元的數量的效果。

進一步，根據第一實施例，寫入處理單元可以向指定的存儲塊中的每個存儲單元提供寫入數據并寫入寫入數據。重試阻止單元可以阻止向讀取數據與寫入數據一致的存儲單元提供數據并阻止重試處理的執行。因此，獲得其中阻止了向讀取數據與寫入數據不一致的存儲單元提供數據并且阻止重試處理的執行的效果。