[发明专利]延长非易失性存储器的使用寿命的系统、方法及计算机程序产品

说明书

本申请公开了一种用于延长固态非易失性存储器的使用寿命的系统、方法及计算机程序产品。其中该系统包括：存储机器指令的存储器和连接到存储器的处理器，所述处理器执行机器指令以将非易失性存储器单元从第一配置重新配置为第二配置，所述第一配置存储最小状态、一组中间状态中的一个或最大状态作为当前状态，所述第二配置存储最小状态、所述一组中间状态的子集之一或最大状态作为当前状态。

本申请要求2016年03月25日提交美国专利商标局、申请号为15/081512、发明名称为“EXTENDING THE USEFUL LIFESPAN OF NONVOLATILE MEMORY”的美国发明专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本公开总体上涉及非易失性存储器，更具体地涉及延长固态闪存单元的使用寿命的系统、方法及计算机程序产品。

背景技术

在包括例如数据中心服务器的许多相对高性能的计算机系统中使用固态闪存来实现非易失性存储器。一般来说，这些系统定期地用更新、更高容量的型号替换。在一些情况下，每一代硬件的寿命可能短于期望值，从而潜在地需要在硬件资源中的大量重复投资。

一些存储器组件，例如基于NAND闪存的固态驱动器(SSD)，通常在服务器平台退役的时间点保留了相当长的剩余寿命。例如，具有三年保修的服务器可以实施具有五年保修的组件SSD。这会导致SSD的定期处理，如果不被处理，这些SSD还能够提供继续使用。

通常，在NAND闪存单元可被编程之前，必须首先擦除这些单元以从存储器单元浮栅移除过量电子。在编程期间，电子从半导体基板迁移到浮栅。在实践中，重复的编程/擦除(P/E)操作会导致NAND闪存单元逐渐劣化。结果，随着NAND闪存单元老化，获取的数据中的位差错率(BER)最终可能达到不可接受的高差错率。

此效应通常在存储多于一位信息的NAND闪存单元(例如，每单元分别存储两位或三位的多电平单元(MLC)和三电平单元(TLC)技术)中更为严重。为了能够存储更大数量的状态，这些单元需要相对于单级单元(SLC)技术在相似电压范围上分布的额外阈值(Vth)电压电平。因此，MLC和TLC单元中电平之间的间隙或裕度降低，通常导致相对于SLC单元的错误读数的相对增加。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，一种延长非易失性存储器的使用寿命的系统包括：存储机器指令的存储器；和连接到该存储器的处理器，其执行所述机器指令以将非易失性存储器单元(cell)从第一配置重新配置为第二配置，所述第一配置存储了选自由最小状态、至少一个中间状态和最大状态组成的组中的一个当前状态，所述第二配置存储了选自由所述最小状态和所述最大状态组成的组中的一个当前状态。

根据本发明的另一实施方式，一种延长非易失性存储器的使用寿命的计算机实现的方法包括：将非易失性存储器单元从第一配置重新配置为第二配置，所述第一配置存储了选自由最小状态、至少一个中间状态和最大状态组成的组中的一个当前状态，所述第二配置存储了选自由所述最小状态和所述最大状态组成的组中的一个当前状态。

根据本发明的另一个实施方式，一种延长非易失性存储器的使用寿命的计算机程序产品包括编码有指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令适于由处理器执行来实现：将非易失性存储器单元从第一配置重新配置为第二配置，所述第一配置存储了选自由最小状态、至少一个中间状态和最大状态组成的组中的一个当前状态，所述第二配置存储了选自由所述最小状态和所述最大状态组成的组中的一个当前状态；并重新分配与所述最大状态相关联的离散值。

在附图和下面的文字描述中阐述了本发明的一个或多个实施方式的细节。从说明书和附图以及从权利要求书中可以容易地得到本发明的其它特征、目的和优点。

附图说明

图1是示出根据本发明实施方式的示例性非易失性存储器(NVM)系统的框图。