[发明专利]具有可块擦除单元的存储器

说明书

技术领域

本发明涉及存储器件及操作这种器件的方法。

背景技术

美国专利No 6,711,663公开了一种闪存器件。能从闪存器件中读取 数据，或多或少从任意半导体存储器件读取。写入数据更为复杂。典 型地，写入包括擦除存储器单元的块，然后在已擦除的块中编程数据 页。典型地，可以仅能对整个块集体地执行擦除，由此在此情况中形 成擦除单元。编程通常可以通过限定所谓的页在更小的单元完成。

闪存器件具有遭受磨损的问题。在用坏数据块之前，只能对所述 数据块进行有限次数的擦除和编程，之后数据块将不能可靠地使用。 如果将特定地址的闪存器件的块比其它块更经常地擦除和编程，这些 块的使用寿命将限制闪存器件的使用寿命。

通过使用物理地址映射的时变逻辑已经解决了此问题。可以将所 述映射用于使地用于存取闪存的逻辑地址能够在不同时间指的是闪存 的不同物理块中的单元。因此，能够将需要频繁擦除和编程的逻辑地 址每次映射到不同物理块中，以避免每当擦除和编程逻辑块时，不得 不擦除和编程相同物理块(此处使用的“逻辑块”指在物理块中映射 到完整的可映射地址集的地址集，和可选地和宽松地，映射到在这些 单元中存储的数据的地址集)。

对于物理映射的有效逻辑需要映射表，所述映射表包括根据与它 们相对应的逻辑地址存储的物理地址。原则上，当进行物理地址到逻 辑地址的映射改变时，必须每次更新这种映射表。通常，用于闪存的 这种映射表存储在RAM存储器中。在上电时，所述映射表根据存储在 闪存中的“标签”重建，对于不同物理存储区(例如，块)，所述“标 签”表示其当前逻辑地址。

美国专利No 6,711,663描述了存储在闪存本身中的映射表的使用。 美国专利No 6,711,663使用按段组织的映射。将存储器组织为多个块的 段。为每个段提供映射表，所述映射表把用于段的逻辑地址翻译成段 中的物理地址。选择段的尺寸，使得每个映射表的尺寸与存储器页相 对应，也就是闪存的编程单元。

美国专利No 6,711,663在每个段中设置“存储器更新块”，用于存 储所述段的映射表的连续版本。使用存储器更新块的最后编程页作为 映射表。每次当段的映射表变化时，将更新的映射表编程在存储器更 新块的下一页中。在每个变化后，将使用新的页来存储映射表，直至 将存储器更新块的所有页都编程为止。当存储器表的下一更新在将所 有页编程后发生时，擦除存储器更新块，并且将新的存储器表写进已 擦除的块的第一页中。

所述方法具有优点：在上电时，不需要时间根据标签来重建映射 表。相反，可以从闪存中直接恢复映射表。

然而，由于频繁的更新，存储映射表的块可能遭受增多的磨损。

发明内容

其中，本发明的目的是提供一种存储器件，所述存储器件存储映 射表，其中不需要映射表的频繁更新，且在启动时不需要长的搜索时 间。

提供根据权利要求1所述的设备。其中映射控制电路维护存储在主 存储器(例如闪存)中的指向信息(pointing information)。所述指针 信息包括指向用于特殊功能(例如用于存储针对逻辑地址的数据，或 指向用于数据恢复中的数据块的指针)的块的指针。此外，指针信息 包括指向空闲块的指针。当替代用于特殊功能的块(例如避免单个块 的过多磨损)时，映射控制电路根据存储的指向空闲块的指针选择替 代物，不需要总是更新在主存储器中的指针信息。在启动时，映射控 制电路使用一个或多个存储的指向空闲块的指针来确定空闲块是否已 经用来作为特殊功能的块的替代，如果是，使用所述空闲块代替使用 的块。因为能够将搜索集中在表示为空闲块的指针上，即使不总是替 代在主存储器中的指针信息，因此启动很快。在一个实施例中，每当 来自主存储器中的指向空闲块的已存储指针已耗尽时，写入新版本的 指针信息。此时，多个使用块变为空闲，并且在擦除这些块后，可将 指向这些块的指针存储在新的版本中。