[发明专利]存储器系统及存储器控制器

说明书

本发明公开了一种存储器系统及存储器控制器，其利用机器学习(ML)确定存储器系统的读取电压。在一方面，存储器系统包括存储器与存储器控制器，存储器控制器配置为：利用对应于与存储器数据相关的第一组参数的第一读取电压获得存储器数据的第一读取输出；若第一读取输出未通过纠错码(ECC)测试，利用对应于与存储器数据相关的第二组参数的第二读取电压获得存储器数据的第二读取输出，第二组参数包括第一组参数，第二读取电压系利用基于第二组参数的ML算法而产生；若第二读取输出通过ECC测试，输出第二读取输出以作为存储器数据的目标读取输出。

技术领域

本发明涉及存储器装置，且特别是利用机器学习确定存储器系统的读取电压的存储器系统及存储器控制器。

背景技术

一旦对数据存储装置(例如，存储器系统)中的存储单元进行编程，可将存储单元阈值电压(threshold voltage)与一或多个读取电压进行比较，以感测每个存储单元的编程状态，进而从存储单元读取数据。然而，存储单元阈值电压可能因一或多个因素(例如，读取干扰或数据保留)而改变，这可能使感测到的编程状态相异于写入的编程状态，并导致数据读取输出的错误位(failed bit)。

发明内容

本公开描述了利用机器学习(ML，machine learning)来确定存储器系统(例如，非易失性存储器(NVM)系统)的读取电压的系统与技术，其可减少存储器数据读取输出中的错误位计数(FBC，fail bit count)。

本公开的一个方面提供一种存储器系统，该存储器系统包括存储器以及耦接至该存储器的存储器控制器，存储器控制器配置为：利用对应于与目标存储器数据相关的第一组参数的第一读取电压来获得存储器的目标存储器数据的第一读取输出；响应于确定第一读取输出未通过纠错码(ECC，Error-Correcting Code)测试，利用对应于与目标存储器数据相关的第二组参数的第二读取电压来获得目标存储器数据的第二读取输出，其中第二读取电压系利用基于第二组参数的至少一机器学习算法而产生，第二组参数包括第一组参数；以及响应于确定第二读取输出通过纠错码测试，输出第二读取输出以作为目标存储器数据的目标读取输出。

在一些实施例中，存储器控制器利用基于该第一组参数的存储的读取电压数据(read voltage data)来产生第一读取电压。存储的读取电压数据可存储于存储器。

在一些实施例中，存储的读取电压数据系基于使用与存储器及对应的多个最佳读取电压有关的多个输入的监督式机器学习训练(supervised ML training)所产生，各个最佳读取电压对应到在多个输入的个别输入之下，对应至存储器的个别页面的读取输出的最小错误位计数(minimum failed bit count)，各个输入包括多个参数的相应值，多个参数包括第一组参数。

在一些实施例中，各个参数对存储器的存储单元特性具有相应影响程度，并且多个输入的多个参数的数值间隔系依据多个参数的相应影响程度来确定。在制造存储器系统期间，可执行监督式机器学习训练。

在一些实施例中，存储的读取电压数据报括转移函数(transfer function)，该转移函数依据监督式机器学习训练来产生，转移函数表示多个参数的输入与最佳读取电压之间的关系。转移函数可包括查找表(lookup table)、哈希函数(hash function)或k-平均值。

在一些实施例中，响应于确定第二读取输出通过纠错码测试，存储器控制器利用第二读取电压来更新存储的读取电压数据。存储器控制器可配置为：响应于确定目标存储器数据的存储单元状态的阈值电压(thresholdvoltage)在对应的预定范围内，以更新存储的读取电压数据。

在一些实施例中，响应于确定第二读取输出通过纠错码测试且目标存储器数据的存储单元状态的至少一阈值电压超出了对应的预定范围，存储器控制器不使用第二读取电压来更新存储的读取电压数据。