[发明专利]通过平衡格雷编码的多阶段编程的系统和方法

权利要求书

1.一种数据存储设备，所述数据存储设备包括：

闪存存储器，所述闪存存储器包括存储器单元；

高速缓存；和

控制器，所述控制器被配置成：

在第一阶段中以第一级单元模式将数据的第一部分编程到所述存储器单元中；

在所述高速缓存中保留所述数据的至少一个子集；

至少从所述高速缓存重新生成所述数据，其中所重新生成的数据包括所述数据的第二部分；以及

在第二阶段中基于从所述第一级单元模式到第二级单元模式的映射以第二级单元模式对所述重新生成的数据进行编程，

其中所述映射将所述第一级单元模式中的每个状态分布映射到所述第二级单元模式中的至少两个非相邻状态分布，

其中所述映射将所述第一级单元模式中的每个状态分布的宽度配置为小于所述第二级单元模式中的对应状态分布的组合宽度；以及

其中所述映射被配置为在所述第二级单元模式中提供平衡格雷码，其中在所述第二级单元模式中的存储器页面的每两个相邻页面的转变计数之间的差不超过预定转变计数差，并且所有的所述存储器页面的所述转变计数的总和不超过所述第二级单元模式中的编程级别的最大数量。

2.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器被配置为在所述高速缓存中保留不超过单级存储器单元SLC中的所述数据的所述第一部分。

3.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器被配置为通过从所述存储器单元读取所述数据的所述第一部分以及将所述数据的所述第一部分与来自所述高速缓存的所述数据的所述至少一个所述子集组合来重新生成所述数据。

4.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器被配置为在所述高速缓存中保留所述数据的所述第二部分。

5.根据权利要求4所述的数据存储设备，其中所述控制器被配置为在所述高速缓存中保留所述数据的所述第一部分。

6.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器被配置为跨所述存储器单元的字线以交错进行过程对所述第一阶段和所述第二阶段进行编程。

7.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述映射被配置为使得所述第一级单元模式中的每个状态分布的所述宽度是所述第二级单元模式中的所述对应状态分布的所述组合宽度的一半。

8.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述控制器被配置为在所述高速缓存中保留多达预定数量的存储器页面。

9.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述高速缓存是独立的并且与所述闪存存储器不同。

10.根据权利要求3所述的数据存储设备，其中所述高速缓存包括易失性随机存取存储器，并且其中所述闪存存储器包括非易失性存储器。

11.一种使用用于一个或多个存储设备的一个或多个控制器来实现的方法，所述方法包括：

在第一阶段中以第一级单元模式将数据的第一部分编程到闪存存储器的存储器单元中；

在包括单级单元SLC的高速缓存中保留所述数据的至少一个子集；

至少从所述高速缓存重新生成所述数据，其中所重新生成的数据包括所述数据的第二部分；以及

在第二阶段中基于从所述第一级单元模式到第二级单元模式的映射以第二级单元模式对所述重新生成的数据进行编程，

其中所述映射将所述第一级单元模式中的每个状态分布映射到所述第二级单元模式中的至少两个非相邻状态分布，

其中所述映射提供的所述第一级单元模式中的每个状态分布的宽度小于所述第二级单元模式中的对应状态分布的组合宽度；并且

其中所述映射被配置为在所述第二级单元模式中提供平衡格雷码，其中在所述第二级单元模式中的存储器页面的每两个相邻页面的转变计数之间的差不超过预定转变计数差，并且所有的所述存储器页面的所述转变计数的总和不超过所述第二级单元模式中的编程级别的最大数量。