[發明專利]用于管理在非易失性存儲器系統中寫入塊的系統和方法

有效

• 申請號: 201711346686.X
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108376120B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: D.阿加瓦爾;H.戈萊克恰;G.加內什
• 申請（專利權）人: 桑迪士克科技有限責任公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G11C16/34
• 代理公司: 11105 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 王珊珊

公開了一種用于管理在非易失性存儲器中的數據寫入的系統和方法。所述系統可以包括具有非易失性存儲器的SLC和MLC塊的非易失性存儲器，以及跟蹤相對的MLC塊健康的MLC塊健康等級數據結構。系統中的控制器可以被配置為選擇用于接收主機數據的MLC塊，并然后通過用于健康塊的直接MLC寫入路徑，或通過用于不健康MLC塊的包括SLC寫入和SLC?MLC折疊的兩步的間接寫入路徑路由主機數據。所述方法可以包括基于基于對每個MLC塊確定的BER分配健康指定，并且基于確定的BER將直接寫入數目分配給健康MLC塊，直接寫入數目限制了在需要重新評估塊健康狀況前用于特定MLC塊的直接寫入的程序/擦除循環的數目。

背景技術

諸如包括NAND快閃存儲器的固態驅動器(SSD)的非易失性存儲器系統通常用于從消費產品到企業級計算機系統的電子系統中。在耐久性方面，低密度(每單元較少比特)非易失性存儲器的性能通常優于高密度非易失性存儲器，但是高密度非易失性存儲器的空間和成本優勢通常導致包括兩種類型的存儲器的SSD。低密度存儲器(如每單元容量為單個比特的單級單元(SLC)存儲器)的較大耐久性可以建議初始的主機寫入應當被指引到SLC，之后在稱作折疊的過程中，從SLC被寫入到具有每單元容量為多個比特的多級單元(MLC)存儲器。然而，直接將主機數據寫入MLC存儲器并避免首先將主機數據寫入SLC存儲器，然后將來自幾個SLC塊的數據折疊進MLC塊的額外寫入步驟而具有速度優勢。然而，折衷是通過跳過首先寫入SLC并然后進行從SLC到MLC的折疊的典型路徑，這樣寫入故障保護較少。在折疊到MLC之前初始寫入SLC意味著如果在SLC到MLC的折疊步驟中發生錯誤，則在SLC中存在正確數據的臨時副本。盡管可以使用各種形式的數據保護編碼來保護數據免于直接MLC寫入情況下的錯誤，但是由于生成錯誤校正數據所需的額外處理，可能會有性能成本。

附圖說明

圖1A是示例性非易失性存儲器系統的框圖。

圖1B是圖示示例性的存儲模塊的框圖。

圖1C是圖示分級存儲系統的框圖。

圖2A是圖示非易失性存儲器系統的控制器的示例性組件的框圖。

圖2B是圖示非易失性存儲器存儲系統的非易失性存儲器的示例性組件的框圖。

圖3是示出字線和塊的一種可能地布置的非易失性存儲器陣列的示例電路圖。

圖4圖示了圖1A的非易失性存儲器系統的示例物理存儲器安排。

圖5示出了圖4的物理存儲器的一部分的放大視圖。

圖6示出了具有直接的MLC寫入路徑和間接的包括SLC寫入路徑和從SLC到MLC的折疊路徑的兩步寫入路徑的圖2A的非易失性存儲器的框圖。

圖7是圖示了管理諸如在圖6中示出的非易失性存儲器中的不同寫入路徑上路由的數據的一種實現方式的流程圖。

圖8是圖7的方法的實現方式的流程圖。

圖9圖示了進一步將不健康的MLC塊劃分為健康和不健康部分的示例。

圖10是圖8的方法的可替代的實現方式的流程圖，該方法包括通過不同的寫入路徑寫入全部塊或如圖9中所圖示的分塊(divided blocks)。

圖11圖示了按照相對性能和耐久度排序的非易失性存儲器中的不同塊類型。

具體實施方式