[發明專利]數據儲存裝置及數據維護方法

有效

• 申請號: 201710127638.5
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN107918524B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 歐旭斌;徐和謙
• 申請（專利權）人: 慧榮科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F11/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明有關于一種存儲器裝置的數據維護方法；特別有關于錯誤校正的數據維護方法。

背景技術

快閃存儲器為一種普遍的非揮發性數據儲存裝置，是以電性方式抹除與程序化。以與非門型的快閃存儲器(即NAND FLASH)為例，常用作記憶卡(memory card)、通用串行總線閃存裝置(USB flash device)、固態硬盤(SSD)、嵌入式快閃存儲器模組(eMMC)…等使用。

快閃存儲器(如，NAND FLASH)的儲存陣列包括多個區塊(blocks)。各區塊包括多個頁面(pages)，其中在快閃存儲器中數據寫入的單位是頁面，數據抹除的最小單位為區塊。由于快閃存儲器的存取過程中可能會發生數據內容的錯誤，所以目前在存入數據時會將原始的數據進行編碼，再儲存編碼后的數據至快閃存儲器中，而數據讀取時則將編碼的數據讀出，再解碼所讀出的編碼數據來得到原先的數據。如何有效地運用編碼保護數據為目前存儲器領域中的一個重要課題。

發明內容

本發明所提供的數據儲存裝置以及數據維護方法，可藉由減少強頁面的校驗碼長度，將弱頁面的校驗碼的錯誤校正數據儲存至具有多余空間的強頁面中，以加強弱頁面中的數據的保存能力。

本發明提供一種數據儲存裝置。數據儲存裝置包括一快閃存儲器。快閃存儲器包括多個弱頁面以及多個強頁面。每一強頁面具有匹配的弱頁面中之一者，并且強頁面包括所匹配之弱頁面的一錯誤校正數據。

其中，快閃存儲器還包括多個字元線，每一字元線包含強頁面中之一者以及弱頁面之一者，其中強頁面與所匹配的弱頁面分別包含于不同的兩個字元線。在一實施例中，快閃存儲器為三階儲存單元，快閃存儲器還包括多個中頁面，并且每一字元線的包含強頁面中之一者、中頁面中之一者以及弱頁面之一者。

在一實施例中，每一弱頁面具有一第一使用者數據區段以及一第一備用區段，每一強頁面具有一第二使用者數據區段以及一第二備用區段，第一備用區段具有相應于第一使用者數據區段的一第一校驗碼，第二備用區段具有相應于第二使用者數據區段的一第二校驗碼，并且第二校驗碼的長度小于第一校驗碼。其中，第二備用區段還包括錯誤校正數據，并且錯誤校正數據為對強頁面所匹配的弱頁面的第一校驗碼進行編碼所獲得的一第三校驗碼。

另外，數據儲存裝置還包括一控制器。控制器用以根據對弱頁面中的一第一弱頁面進行讀取的一讀取命令，對第一弱頁面進行一讀取程序，其中當控制器無法成功校正第一弱頁面的數據時，控制器還用以在讀取程序中讀取強頁面中匹配于第一弱頁面的一第一強頁面，以校正第一弱頁面的之數據。另一實施立中，數據儲存裝置還包括一重復讀取表，重復讀取表中包括不同的多個讀取電壓，當控制器無法成功校正第一弱頁面的數據時，控制器還用以根據讀取電壓，對第一弱頁面進行重復讀取，當控制器使用讀取電壓仍無法成功校正第一弱頁面的數據時，控制器讀取第一強頁面，以校正第一弱頁面的數據。

在讀取程序中，控制器讀取第一強頁面以獲得錯誤校正數據中相應于第一弱頁面的一第一錯誤校正數據，并且根據第一錯誤校正數據對第一弱頁面的數據進行校正。控制器使用第一錯誤校正數據，校正第一弱頁面中的一第一校驗碼，并且當第一錯誤校正數據成功校正第一校驗碼時，控制器使用已校正的第一校驗碼，校正第一弱頁面中的數據。當第一錯誤校正數據無法成功校正第一校驗碼時，控制器舍棄第一弱頁面的數據并且將第一弱頁面所屬的一區塊中的其他數據搬移至另一區塊。

又另一實施例中，當第一錯誤校正數據無法成功校正第一校驗碼時，控制器還用以根據讀取電壓，對第一強頁面進行重復讀取，且控制器使用重復讀取第一強頁面所獲得的第一錯誤校正數據校正第一校驗碼，當藉由重復讀取第一強頁面所獲得的第一錯誤校正數據成功校正第一校驗碼時，控制器使用已校正的第一校驗碼，校正第一弱頁面中的數據。

本發明提供另一種數據維護方法，適用于具有一快閃存儲器的一數據儲存裝置，其中快閃存儲器包括多個弱頁面以及多個強頁面，并且每一強頁面匹配于弱頁面中之一者，數據維護方法包括：接收一讀取命令，其中讀取命令指示對弱頁面中的一第一弱頁面進行讀取；根據讀取命令對第一弱頁面進行讀取；以及當無法成功校正第一弱頁面的數據時，讀取強頁面中匹配于第一弱頁面的一第一強頁面，以校正第一弱頁面。

在一實施例中，數據維護方法還包括:當無法成功校正第一弱頁面的數據時，根據一重復讀取表中不同的多個讀取電壓，對第一弱頁面進行重復讀取；當使用讀取電壓仍無法成功校正第一弱頁面的數據時，執行讀取強頁面中匹配于第一弱頁面的一第一強頁面以校正第一弱頁面的步驟。