[发明专利]用于改善非挥发性闪存装置的利用率的系统及方法

说明书

本发明提供了一种用于改善非挥发性闪存装置的利用率的系统及方法，适用于非挥发性闪存，其具有多个页，该多个页的保证每循环擦除时间及保证循环数目为已知的，系统包含用以多个个别页的擦除时间决定功能单元；通过以擦除时间测量功能单元所提供的个别页的每循环实际擦除时间来针对该个别页所经受的各擦除循环进行增量的实际总擦除时间累积功能单元；以及用以控制在闪存中的页的使用量的闪存页使用量监视功能单元，其包括根据在个别闪存页的实际总擦除时间及保证擦除时间之间的比较来选择至少一个别闪存页，保证擦除时间计算为保证每循环擦除时间及保证循环数目的乘积。

技术领域

本发明关于存储器装置，尤其是关于闪存装置。

背景技术

闪存制造商包括如中国台湾集成电路制造股份有限公司及格罗方德半导体股份有限公司的芯片代工厂。闪存技术开发商如硅储存器技术公司(Storage Technology,Inc.,SST)提供嵌入式非挥发性存储器(Nonvolatile Memory,NVM)技术给其他芯片代工厂。

US2010027335A描述磨损平均最佳化，其考量了页面的擦除次数及将上一个特定页进行擦除后所经过的时间。

由K.Keating等人所作的飞思卡尔半导体公司文献，其名为“在MC68HC908AS60上的可程序化及可擦除之闪存”及参考文献AN1827描述在MC68HC908AS60装置上的程序设计及擦除闪存，除此之外，还揭示了“通过使用递回程序及边缘读取技术(称为智能型编程演算法)以避免程序干扰”及“闪存的程序、边缘读取及擦除操作所需的内部充电泵”。

包括处理器及存储器(如SoC-系统芯片)的应用中，传统上提供了可配置且可程序化的介面控制单元，其通常由硬件实行并且允许处理器使用存储器将例如取出、读取、写入及擦除/程序(对非挥发性存储器而言)的逻辑操作转换成给存储器的电子信号。用于管理闪存的任何参数，其本身通常储存在非挥发性存储器中。

本案说明书中所提到的所有刊物及专利文件的揭露内容，及在其中直接或间接地的引用的刊物及专利文件的揭露内容，通过引用的方式并入本文。并非承认这些刊物及专利文件对于专利性的重要性。

发明内容

本文使用的词汇“闪存(Flash)”及“闪存(flash memory)”意在涵盖NOR类型闪存及任何其他电子的非挥发性储存媒介，其可被电性擦除及重新编程，但由于对于非挥发性存储装置的整体累积擦除时间的物理限制，其仅能承受在各特定区块中有限制量的写入循环或有限制量的程序化/擦除循环。闪存可在任何适合的装置中运作，例如，但不限于集成电路、存储卡、USB快闪驱动装置、固态驱动装置、个人电脑、个人数字助理、数字音效播放器、数字相机、手机、合成器、电玩游戏、科学及医疗装置、机器人及任何数字产品。

除此之外，词汇“闪存(Flash memory)”意在涵盖嵌入式闪存，其一般使用在集成电路中，例如，但不限于，系统芯片(SOC)装置。

本发明实施例可应用于任何适合的闪存技术，例如，芯片代工闪存技术。

擦除为需时最长的操作，且典型为闪存装置需时最长的操作。闪存装置是以“承受度(endurance)”来区分其特性，其中，装置只能承受一定数目的写入/读取循环(例如数千次或数百万次的循环)，其取决于所使用的闪存技术。一般来说，闪存装置配备有保证忍耐度的规格。然而，将闪存装置的忍耐度提升至官方指定的规格以上，以延长主体装置的使用寿命进而延长应用装置的使用寿命，有益于大部分采用闪存的应用装置。