[發明專利]具有延長產品壽命的存儲系統及其操作方法

有效

• 申請號: 201711294672.8
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108399936B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 白珍浩;樸一;宋多潤;李好均;朱英杓
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: G11C29/04
• 分類號: G11C29/04;G11C29/42
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 李少丹;許偉群

一種存儲系統包括第一存儲器件、第二存儲器件和控制器。第二存儲器件具有比第一存儲器件的寫入耐久性更高的寫入耐久性。控制器對從主機輸出的原始數據執行糾錯過程，以產生包括原始數據和奇偶校驗數據的碼字。控制器將碼字分離成原始數據和奇偶校驗數據，以將分離的原始數據寫入第一存儲器件中，并將分離的奇偶校驗數據寫入第二存儲器件中。

相關申請的交叉引用

本申請要求2017年2月6日提交的韓國申請號10-2017-0016451的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本公開的各個實施例總體上涉及存儲系統及其操作方法，更具體地，涉及具有延長產品壽命的存儲系統及操作存儲系統的方法。

背景技術

諸如鐵電隨機存取存儲(FRAM)器件、磁性RAM(MRAM)器件、相變RAM(PRAM)器件等的非易失性存儲(NVM)器件作為下一代存儲器件是非常有吸引力的。這是因為FRAM器件、MRAM器件、PRAM器件等可以呈現出低功耗特性，并且可以用非易失性存儲器特性以字節為單位來訪問它們的存儲單元。雖然NAND型快閃存儲器件被廣泛地用作非易失性存儲器件，但是NAND型快閃存儲器件可能具有的一些缺點是以頁為單位實現讀取操作和寫入操作，并且以塊為單位執行擦除操作。因此，能夠以字節為單位執行讀取操作和寫入操作的非易失性存儲器件的需求日益增加。但是，與易失性存儲器件相比，非易失性存儲器件可能普遍呈現出差的寫入耐久性(該寫入耐久性與數據可以在沒有錯誤的情況下重復寫入同一存儲單元中的最大次數相對應)。因此，本領域公知的是，非易失性存儲器件的產品壽命比易失性存儲器件的產品壽命相對更短。例如，雖然對應于典型易失性存儲器件的動態隨機存取存儲(DRAM)器件呈現出大約10¹⁵的寫入耐久性，但是PRAM器件一般呈現出大約10⁸的寫入耐久性，并且RRAM器件一般呈現出大約10⁵的寫入耐久性。因此，損耗均衡技術或數據反相技術已經應用在非易失性存儲器件上，以提高寫入耐久性。

同時，在諸如PRAM器件或RRAM器件的非易失性存儲器件的情況下，用于感測數據“0”與數據“1”之間的差值的讀取裕度可能由于其單元的性質而相對狹窄。因此，即使在非易失性存儲器件中采用單電平單元(SLC)結構，與NAND型快閃存儲器件相比，諸如PRAM器件或RRAM器件的非易失性存儲器件也可能呈現出相對高的錯誤率。因此，可能需要在包括PRAM器件或MRAM器件的非易失性存儲器件中采用ECC方案。如果將原始數據寫入使用ECC方案的非易失性存儲器件中，則除了原始數據之外的奇偶校驗位也可以寫入非易失性存儲器件中，以進行糾錯。如果原始數據的蓋寫(overwrite)率小于50％，則奇偶校驗位的蓋寫率可能比原始數據的蓋寫率相對更高。在這種情況下，非易失性存儲器件的壽命可能減少。

發明內容

各種實施例針對具有延長產品壽命的存儲系統及操作存儲系統的方法。

根據實施例，一種存儲系統包括第一存儲器件、第二存儲器件和控制器。第二存儲器件具有比第一存儲器件的寫入耐久性更高的寫入耐久性。控制器對從主機輸出的原始數據執行糾錯過程，以產生包括原始數據和奇偶校驗數據的碼字。控制器將碼字分離成原始數據和奇偶校驗數據，以將分離的原始數據寫入第一存儲器件中，并將分離的奇偶校驗數據寫入第二存儲器件中。

根據另一實施例，一種存儲系統包括第一存儲器件、第二存儲器件和控制器。第二存儲器件具有比第一存儲器件的寫入耐久性更高的寫入耐久性。控制器執行從主機輸出的原始數據的糾錯過程和數據反相過程，以產生包括原始數據和元數據的二進制數據流。控制器將二進制數據流分離成原始數據和元數據，以將分離的原始數據寫入第一存儲器件中，并將分離的元數據寫入第二存儲器件中。