存储器系统及其操作方法与流程

本公开实施例涉及半导体，特别涉及一种存储器系统及其操作方法。

背景技术：

1、存储器是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。作为一种典型的非易失性半导体存储器，nand(not-and，与非型)型存储器由于具有较高的存储密度、可控的生产成本、合适的编擦速度及保持特性，已经成为存储市场中的主流产品。

2、然而，随着人们对存储器要求的不断提高，存储器及其系统存在诸多可以提升的空间。

技术实现思路

1、基于此，一方面，本公开实施例提出了一种存储器系统，所述存储器系统包括：存储器装置以及与所述存储器装置耦接的存储器控制器；其中，

2、所述存储器装置包括多个存储位数为多位的存储单元，所述存储单元包括第一类存储位和第二类存储位，所述第一类存储位用于存储有效数据，所述第二类存储位用于存储第一类校验数据，所述第一类校验数据是通过对所述第一类存储位中存储的有效数据进行纠错编码得到的；

3、所述存储器控制器被配置为：在读取所述第一类存储位中的有效数据出现错误时，至少利用所述第二类存储位中的第一类校验数据对出现错误的有效数据进行错误纠正。

4、上述方案中，所述存储器控制器被配置为：当利用第二类校验数据对第一存储位中存储的有效数据解码失败时，读取所述存储单元除所述第一存储位外剩余所有存储位中存储的数据；所述第一存储位为一个第一类存储位；

5、当所述存储单元剩余所有存储位中存储的数据均解码正常时，生成针对所述存储单元所有存储位中存储的数据的第一信息；所述第一信息用于表征所述存储单元的第一存储位中的有效数据出现错误的概率；

6、利用所述第一信息对所述第一存储位中的有效数据进行错误纠正。

7、上述方案中，所述存储器控制器被配置为：利用第二类校验数据对错误纠正后的所述第一存储位中的有效数据进行解码。

8、上述方案中，所述存储器控制器包括：纠错模块，所述纠错模块至少包括：第一解码电路、存储电路和寄存器；其中，

9、所述寄存器被配置为：至少存储概率映射表；所述概率映射表包括所述剩余所有存储位中存储的所有种数据对应所述第一存储位存储不同数据的情况下，所述第一存储位中数据出现错误的概率；

10、所述第一解码电路被配置为：利用所述剩余所有存储位中存储的数据，结合所述概率映射表，生成所述第一信息；

11、所述存储电路被配置为：存储所述第一信息。

12、上述方案中，当所述第一信息为第一值时表征相应数据情况下所述第一存储位中的有效数据出现错误的概率r为0％；

13、当所述第一信息为第二值时表征相应数据情况下所述第一存储位中的有效数据出现错误的概率r为100％；

14、当所述第一信息为第三值时表征相应数据情况下所述第一存储位中的有效数据出现错误的概率r为：0％＜r＜100％。

15、上述方案中，所述第一解码电路还被配置为：当所述第一信息为所述第二值时，翻转相应数据情况下所述第一存储位中的有效数据。

16、上述方案中，所述纠错模块还包括：编码电路和第二解码电路；其中，

17、所述编码电路被配置为：对多个所述存储单元中存储的有效数据进行纠错编码得到所述第二类校验数据；

18、第二解码电路被配置为：利用所述第二类校验数据对所述存储单元中存储的有效数据进行解码。

19、上述方案中，所述第二类校验数据包括低密度奇偶校验码(ldpc，low-densityparity-check)。

20、上述方案中，所述存储单元中的第一类存储位和第二类存储位是根据存储态的编码规则设置的；其中，所述第一类存储位中存储的有效数据和所述第二类存储位中存储的第一类校验数据构成的二进制数据与所述存储单元的一个存储态对应的二进制数据相同。

21、上述方案中，所述存储单元的存储位数为四位，所述存储态包括第0态至第15态，所述第一类存储位和第二类存储位均包括两位，所述第一类存储位中存储的有效数据和所述第二类存储位中存储的第一类校验数据构成的四个二进制数据分别与第0态、第5态、第10态及第15态对应的二进制数据相同。

22、上述方案中，所述存储器系统包括固态硬盘，所述存储器装置包括nand型存储器。

23、另一方面，本公开实施例提出了一种存储器系统的操作方法，所述存储器系统包括：存储器装置以及与所述存储器装置耦接的存储器控制器；其中，

24、所述存储器装置包括多个存储位数为多位的存储单元，所述存储单元包括第一类存储位和第二类存储位，所述第一类存储位用于存储有效数据，所述第二类存储位用于存储第一类校验数据，所述第一类校验数据是通过对所述第一类存储位中存储的有效数据进行纠错编码得到的；

25、所述操作方法包括：在读取所述第一类存储位中的有效数据出现错误时，至少利用所述第二类存储位中的第一类校验数据对出现错误的有效数据进行错误纠正。

26、上述方案中，所述在读取所述第一类存储位中的有效数据出现错误时，至少利用所述第二类存储位中的第一类校验数据对出现错误的有效数据进行错误纠正，包括：

27、当利用第二类校验数据对第一存储位中存储的有效数据解码失败时，读取所述存储单元除所述第一存储位外剩余所有存储位中存储的数据；所述第一存储位为一个第一类存储位；

28、当所述存储单元剩余所有存储位中存储的数据均解码正常时，生成针对所述存储单元所有存储位中存储的数据的第一信息；第一信息用于表征所述存储单元的第一存储位中的有效数据出现错误的概率；

29、利用所述第一信息对所述第一存储位中的有效数据进行错误纠正。

30、上述方案中，所述方法还包括：利用第二类校验数据对错误纠正后的所述第一存储位中的有效数据进行解码。

31、上述方案中，所述生成针对所述存储单元所有存储位中存储的数据的第一信息，包括：利用所述剩余所有存储位中存储的数据，结合概率映射表，生成所述第一信息；其中，所述概率映射表包括所述剩余所有存储位中存储的所有种数据对应所述第一存储位存储不同数据的情况下，所述第一存储位中数据出现错误的概率。

32、上述方案中，当所述第一信息为第一值时表征相应数据情况下所述第一存储位中的有效数据出现错误的概率r为0％；

33、当所述第一信息为第二值时表征相应数据情况下所述第一存储位中的有效数据出现错误的概率r为100％；

34、当所述第一信息为第三值时表征相应数据情况下所述第一存储位中的有效数据出现错误的概率r为：0％＜r＜100％。

35、上述方案中，所述方法还包括：当所述第一信息为所述第二值时，翻转相应数据情况下所述第一存储位中的有效数据。

36、上述方案中，所述方法还包括：对多个所述存储单元中存储的有效数据进行纠错编码得到所述第二类校验数据。

37、上述方案中，所述第二类校验数据包括ldpc。

38、上述方案中，所述存储单元中的第一类存储位和第二类存储位是根据存储态的编码规则设置的；其中，所述第一类存储位中存储的有效数据和所述第二类存储位中存储的第一类校验数据构成的二进制数据与所述存储单元的一个存储态对应的二进制数据相同。

39、本公开实施例中，存储器系统包括：存储器装置以及与存储器装置耦接的存储器控制器；其中，存储器装置包括多个存储位数为多位的存储单元，存储单元包括第一类存储位和第二类存储位，第一类存储位用于存储有效数据，第二类存储位用于存储第一类校验数据，第一类校验数据是通过对第一类存储位中存储的有效数据进行纠错编码得到的；存储器控制器被配置为：在读取第一类存储位中的有效数据出现错误时，至少利用第二类存储位中的第一类校验数据对出现错误的有效数据进行错误纠正。本公开实施例中，将有效数据存储在存储单元中的多个存储位中的第一类存储位中，将冗余数据作为第一类校验数据存储在存储单元的多个存储位中的第二类存储位中，如此，可以在读取有效数据出错时，通过第二类存储位中的第一类校验数据对出现错误的有效数据进行错误纠正，从而提高存储器系统的纠错能力。

技术特征：

1.一种存储器系统，其特征在于，所述存储器系统包括：存储器装置以及与所述存储器装置耦接的存储器控制器；其中，

2.根据权利要求1所述的存储器系统，其特征在于，所述存储器控制器被配置为：

3.根据权利要求2所述的存储器系统，其特征在于，所述存储器控制器被配置为：

4.根据权利要求2所述的存储器系统，其特征在于，所述存储器控制器包括：纠错模块，所述纠错模块至少包括：第一解码电路、存储电路和寄存器；其中，

5.根据权利要求4所述的存储器系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的存储器系统，其特征在于，所述第一解码电路还被配置为：

7.根据权利要求4所述的存储器系统，其特征在于，所述纠错模块还包括：编码电路和第二解码电路；其中，

8.根据权利要求2所述的存储器系统，其特征在于，所述第二类校验数据包括低密度奇偶校验码ldpc。

9.根据权利要求1所述的存储器系统，其特征在于，所述存储单元中的第一类存储位和第二类存储位是根据存储态的编码规则设置的；其中，所述第一类存储位中存储的有效数据和所述第二类存储位中存储的第一类校验数据构成的二进制数据与所述存储单元的一个存储态对应的二进制数据相同。

10.根据权利要求9所述的存储器系统，其特征在于，所述存储单元的存储位数为四位，所述存储态包括第0态至第15态，所述第一类存储位和第二类存储位均包括两位，所述第一类存储位中存储的有效数据和所述第二类存储位中存储的第一类校验数据构成的四个二进制数据分别与第0态、第5态、第10态及第15态对应的二进制数据相同。

11.根据权利要求1-10任一项所述的存储器系统，其特征在于，所述存储器系统包括固态硬盘，所述存储器装置包括nand型存储器。

12.一种存储器系统的操作方法，其特征在于，所述存储器系统包括：存储器装置以及与所述存储器装置耦接的存储器控制器；其中，

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述生成针对所述存储单元所有存储位中存储的数据的第一信息，包括：

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二类校验数据包括ldpc。

20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述存储单元中的第一类存储位和第二类存储位是根据存储态的编码规则设置的；其中，所述第一类存储位中存储的有效数据和所述第二类存储位中存储的第一类校验数据构成的二进制数据与所述存储单元的一个存储态对应的二进制数据相同。

技术总结
本公开实施例提供了一种存储器系统及其操作方法，存储器系统包括：存储器装置以及与存储器装置耦接的存储器控制器；其中，存储器装置包括多个存储位数为多位的存储单元，存储单元包括第一类存储位和第二类存储位，第一类存储位用于存储有效数据，第二类存储位用于存储第一类校验数据，第一类校验数据是通过对第一类存储位中存储的有效数据进行纠错编码得到的；存储器控制器被配置为：在读取第一类存储位中的有效数据出现错误时，至少利用第二类存储位中的第一类校验数据对出现错误的有效数据进行错误纠正。

技术研发人员：冯宇飞
受保护的技术使用者：长江存储科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23