[發明專利]存儲系統及其操作方法

有效

• 申請號: 201610855655.6
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN107102816B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 金東建;權正賢
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 李少丹;許偉群

一種存儲系統包括：非易失性存儲器件，包括正常區域、熱區域和冷區域，在正常區域中儲存在存儲單元中的最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)被同時訪問，在熱區域中儲存在存儲單元中的MSB被訪問，在冷區域中儲存在存儲單元中的LSB被訪問；以及存儲器控制器，控制非易失性存儲器件。在此，存儲器控制器包括：讀取/寫入計數器，對針對邏輯簇的每個執行的讀取操作的數量和寫入操作的數量進行計數，從而產生計數結果；以及區域選擇器，基于計數結果來將每個邏輯簇映射到正常區域、熱區域和冷區域之中的一個區域，從而產生映射數據。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年2月23日提交的申請號為10-2016-0021167的韓國專利申請的優先權，其通過引用整體合并于此。

技術領域

本發明的示例性實施例涉及一種包括非易失性存儲器件和存儲器控制器的存儲系統。

背景技術

半導體存儲器件通常被分類為易失性存儲器件和非易失性存儲器件。易失性存儲器件的示例包括動態隨機存取存儲(DRAM)器件和靜態隨機存取存儲(SRAM)器件。非易失性存儲器件的示例包括可編程只讀存儲(PROM)器件、可擦除PROM(EPROM)器件、電EPROM(EEPROM)器件以及快閃存儲器件。在易失性存儲器件和非易失性存儲器件之間的主要區別是在存儲器的存儲單元中儲存的數據在預定時間過去以后是否能被保留。

與非易失性存儲器件不同，由于小電流泄漏，因此易失性存儲器件在預定時間過去以后丟失在其存儲單元中儲存的數據。因為這個原因，易失性存儲器件需要保持其數據的刷新操作。非易失性存儲器件不需要執行刷新操作。由于非易失性存儲器件的這個特征適用于高度集成的低功耗設備，所以非易失性存儲器件被廣泛地用作便攜式電子設備的儲存介質。

同時，非易失性存儲器件中的快閃存儲器件經由寫入操作和擦除操作來將數據儲存在存儲單元。在快閃存儲器中，也被稱為編程操作的寫入操作是用于在形成存儲單元的晶體管的浮置柵中累積電子的操作。擦除操作是用于對在晶體管的浮置柵中累積的電子放電的操作。快閃存儲器件經由寫入操作和擦除操作來在晶體管的浮置柵中累積電子或對晶體管的浮置柵中的電子放電，并且每個存儲單元具有與數據“0”或數據“1”對應的數據分布。

接下來，如上所述，一個存儲單元儲存數據“0”或數據“1”。換而言之，一個存儲單元儲存一個比特位數據，而且這個存儲單元被稱為單電平單元。然而，最近趨勢是在一個存儲單元中儲存一個以上比特位數據的多電平單元。單電平單元需要一個參考電壓來決定在存儲單元中儲存的數據是“0”還是“1”。多電平單元需要多個參考電壓來決定在存儲單元中儲存的數據是“00”、“01”、“10”還是“11”。

從單電平單元的存儲單元讀取數據或將數據寫入單電平單元的存儲單元需要相對短的時間，而多電平單元需要單電平單元的幾倍時間來從多電平單元的存儲單元讀取數據或將數據寫入多電平單元的存儲單元。

發明內容

本發明的實施例涉及一種用于提高非易失性存儲器件的性能而不損失多電平單元型非易失性存儲器件的容量的方法。

根據本發明的實施例，存儲系統包括：非易失性存儲器件，包括正常區域、熱區域和冷區域，在正常區域中儲存在存儲單元中的最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)被同時訪問，在熱區域中儲存在存儲單元中的MSB被訪問，在冷區域中儲存在存儲單元中的LSB被訪問；存儲器控制器，控制非易失性存儲器件，其中存儲器控制器包括：讀取/寫入計數器，對針對多個邏輯簇的每個執行的讀取操作的次數和所執行的寫入操作的次數進行計數，從而產生計數結果；區域選擇器，基于在讀取/寫入計數器中獲得的計數結果來將邏輯簇的每個映射到正常區域、熱區域和冷區域之中的一個區域，從而產生映射數據；以及簇映射表，儲存在區域選擇器中獲得的映射數據。

熱區域和冷區域可以共享存儲單元，并且共享存儲單元的一組MSB可以是熱區域，而共享存儲單元的一組LSB可以是冷區域。