[发明专利]用于对数据进行编码和存储的方法和装置

说明书

本发明公开了一种用于数据存储的方法，其包括通过利用至少外码和内码对数据进行编码并任选地在将编码的数据存储到存储器单元中之前使编码的数据反转而将数据存储到一组存储器单元中。从存储器单元读取编码的数据，并向所读取的编码数据应用内码解码以产生解码结果。依据内码的解码结果，有条件地使所读取的数据的至少部分反转。

技术领域

本发明整体涉及数据存储，并且具体地讲涉及用于在模拟存储器单元中存储数据的方法和系统。

背景技术

多种类型的存储器设备诸如闪存存储器采用模拟存储器单元的阵列来存储数据。每个模拟存储器单元存储模拟值的数量，该模拟值又称为存储值，诸如电荷或电压。该模拟值表示存储在该单元内的信息。例如，在闪存存储器中，每个模拟存储器单元保持一定量的电荷。可能模拟值的范围通常被分为若干区间，每个区间对应于一个或多个数据位值。通过写入与所期望的一个或多个位对应的标称模拟值来将数据写入模拟存储器单元。

通常称为单级单元(SLC)设备的一些存储器设备在每个存储器单元中存储单个信息位，即，可以对每个存储器单元进行编程以采用两个可能的编程级。通常称为多级单元(MLC)设备的较高密度设备每存储器单元存储两位或更多位，即，可对其进行编程来采用多于两个可能的编程级。例如，三级单元(TLC)设备采用八个编程级使每单元存储三位。

例如，在2003年4月的IEEE论文集第91卷第4期第489-502页，由 Bez等人发表的“Introduction to Flash Memory”中描述了闪存存储器设备，该文献以引用方式并入本文。例如，在New York州的New York市召开的1996年IEEE国际电子设备会议(IEDM)的论文集中第169-172页，由 Eitan等人发表的“Multilevel Flash Cells and their Trade-Offs”中描述了多级闪存单元和设备，该文献以引用方式并入本文。该论文比较了几种多级闪存单元，诸如共接地、DINOR、AND、NOR和NAND单元。

1999年9月21-24日在Japan的Tokyo召开的1999年固态设备与材料 (SSDM)国际研讨会的论文集中第522-524页，由Eitan等人在“Can NROM， a 2-bit，Trapping StorageNVM Cell，Give a Real Challenge to Floating Gate Cells？”中描述了称为氮化物只读存储器(NROM)的另一种类型的模拟存储器单元，该论文以引用方式并入本文。2002年2月3-7日在California的 San Francisco召开的2002年IEEE国际固态电路会议(ISSCC 2002)的论文集中第100-101页，由Maayan等人在“A 512Mb NROM Flash Data Storage Memorywith 8MB/s Data Rate”中也描述了NROM单元，该论文以引用方式并入本文。模拟存储器单元的其他示例性类型是浮栅(FG)单元、铁电 RAM(FRAM)单元、磁性RAM(MRAM)单元、电荷捕获闪存(CTF)和相变 RAM(PRAM，也称为相变存储器-PCM)单元。例如，2004年5月16-19 日在Serbia的Nis和Montenegro召开的第24届微电子学(MIEL)国际会议的论文集中第1卷第377-384页，由Kim和Koh在“Future Memory Technology including Emerging NewMemories”中描述了FRAM、MRAM 和PRAM单元，该论文以引用方式并入本文。

一些存储方案以每一存储器单元具有非整数数量的位的密度来存储数据。例如，美国专利7,071,849描述了允许在产品代之间使每单元状态数的增量小到1的分数位系统，通过引用将该专利的公开内容并入本文。由于每单元的状态数不是2的整数次幂，因而每单元的位数采取分数值。通常以字为单位对单元进行解码，并且可以通过调整字宽度来优化系统效率。