一種存儲(chǔ)器包括：包括多個(gè)數(shù)據(jù)單元的存儲(chǔ)器陣列單元，以及控制器。控制器被配置為：接收數(shù)據(jù)；使用用于將數(shù)據(jù)片段轉(zhuǎn)換成另一數(shù)據(jù)片段的轉(zhuǎn)換規(guī)則，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，其中，轉(zhuǎn)換規(guī)則是基于所接收的數(shù)據(jù)來(lái)選擇的而與寫入數(shù)據(jù)單元中的當(dāng)前數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)；以及將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換規(guī)則的轉(zhuǎn)換規(guī)則標(biāo)識(shí)符寫入數(shù)據(jù)單元。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】【專利摘要】一種存儲(chǔ)器包括：包括多個(gè)數(shù)據(jù)單元的存儲(chǔ)器陣列單元，以及控制器。控制器被配置為：接收數(shù)據(jù)；使用用于將數(shù)據(jù)片段轉(zhuǎn)換成另一數(shù)據(jù)片段的轉(zhuǎn)換規(guī)則，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，其中，轉(zhuǎn)換規(guī)則是基于所接收的數(shù)據(jù)來(lái)選擇的而與寫入數(shù)據(jù)單元中的當(dāng)前數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)；以及將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換規(guī)則的轉(zhuǎn)換規(guī)則標(biāo)識(shí)符寫入數(shù)據(jù)單元。【專利說(shuō)明】
本公開(kāi)涉及在一個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)兩個(gè)或更多個(gè)比特的信息的多級(jí)存儲(chǔ)器、多 級(jí)存儲(chǔ)器寫入方法以及多級(jí)存儲(chǔ)器讀取方法。 引用列表 專利文獻(xiàn) PTL1 :日本專利 No. 4134637 PTL2 :美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2011/0213995的說(shuō)明書
技術(shù)介紹
過(guò)去，隨著用于信息處理設(shè)備、特別是移動(dòng)終端等的小型電子裝置的迅速分布，對(duì) 于這種電子裝置中包括的存儲(chǔ)器元件、邏輯元件等已經(jīng)提出了更高性能的要求，包括更高 的集成度、更高的速度、更低的能量損耗等。在這種小型裝置中，非易失存儲(chǔ)器被視為用于 實(shí)現(xiàn)電子裝置的更高功能的不可缺少的部件。作為非易失存儲(chǔ)器，半導(dǎo)體閃存、FeRAM(鐵 電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）、MRAM (磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）等已經(jīng)投入實(shí)際使用，并且已經(jīng)實(shí)際進(jìn) 行了研究和開(kāi)發(fā)以獲得更高性能。 另外，在半導(dǎo)體閃存等中，為了增大存儲(chǔ)容量，存在使用存儲(chǔ)器單元來(lái)存儲(chǔ)兩個(gè)或 更多個(gè)比特的信息作為一個(gè)存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)值的情況。這種存儲(chǔ)器單元稱為MLC(多 級(jí)單元）。另一方面，在一個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)一個(gè)比特的信息的存儲(chǔ)器單元被稱為 SLC(單級(jí)單元）。使用MLC的存儲(chǔ)器被稱為多級(jí)存儲(chǔ)器。 在非易失存儲(chǔ)器中寫入信息損耗能量。為此，已經(jīng)提出了各種寫入方法以減小寫 入其間的能量損耗。 例如，在PTL1中，公開(kāi)了一種在MRAM上寫入信息的方法。在該寫入方法中，將輸 入數(shù)據(jù)與已經(jīng)寫入在該輸入數(shù)據(jù)被假定寫入的區(qū)域中的數(shù)據(jù)相比較，并然后執(zhí)行編碼，從 而使要重新寫入的比特?cái)?shù)減少至一半或更小。以這種方式，在寫操作期間，可減少要重新寫 入的比特?cái)?shù)，并且因此可減小能量損耗。 另外，在PTL 2公開(kāi)的寫入方法中，將輸入數(shù)據(jù)與已經(jīng)寫入在該輸入數(shù)據(jù)假定被 寫入的區(qū)域中的數(shù)據(jù)相比較，并且如果要重新寫入的比特?cái)?shù)是一半或更多，則利用輸入數(shù) 據(jù)的"0"或"1"代替該數(shù)據(jù)。因此，僅重寫需要重新被寫入的比特。此外，添加用于存儲(chǔ)關(guān) 于"0"和"1"是否已經(jīng)替代了輸入數(shù)據(jù)的信息的比特，并且還同時(shí)寫入該比特。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題 使用MLC的多級(jí)存儲(chǔ)器在一個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)兩個(gè)或更多個(gè)比特的信息。讓 我們假設(shè)其中存儲(chǔ)了兩個(gè)比特的信息的情況。在該情況下，要寫入的數(shù)據(jù)包括"〇〇"、"〇1"、 "10"和"11"。在寫入數(shù)據(jù)時(shí)損耗的能量（以下稱為寫入能量）根據(jù)要寫入的數(shù)據(jù)而有所不 同。當(dāng)寫入"00"時(shí)的寫入能量被設(shè)置為E(00)等。當(dāng)假設(shè)寫入能量按上述數(shù)據(jù)的順序增 大時(shí)，滿足E (00) <E (01) <E (10) <E (11)。為此，相比寫入大量"00"時(shí)，例如在寫入大量" 11" 時(shí)損耗更多的寫入能量。 應(yīng)注意，寫入能量的這種量化關(guān)系式是用于進(jìn)行說(shuō)明的假設(shè)，并且還存在其他量 化關(guān)系的情況。 另外，非易失存儲(chǔ)器存在存儲(chǔ)器在能夠重寫的次數(shù)方面具有上限的問(wèn)題。一般地， 在能夠重寫的次數(shù)方面的上限與寫入能量相關(guān)。這是因?yàn)椋鶕?jù)寫入能量的量，對(duì)存儲(chǔ)器單 元施加了應(yīng)力（Stress)。例如，在電流寫入型MRAM的情況下，當(dāng)執(zhí)行寫入時(shí)，對(duì)構(gòu)成存儲(chǔ)器 單元的通道阻擋膜（tunnel barrier film)施加電場(chǎng)應(yīng)力。隨著重復(fù)寫入，電場(chǎng)應(yīng)力累積， 并且最終，通道阻擋膜引起靜電擊穿。隨后，難以進(jìn)一步地在存儲(chǔ)器單元上寫入新的信息。 換句話說(shuō)，在能夠重寫的次數(shù)方面存在上限。由于隨著寫入能量變得更大，電場(chǎng)應(yīng)力增加， 因此能夠重寫的次數(shù)隨著寫入能量變大而減少。換句話說(shuō)，當(dāng)比較其中連續(xù)地寫入"00"的 情況和其中在同一存儲(chǔ)器單元中連續(xù)地寫入"11"的情況時(shí)，在連續(xù)地寫入"11"的情況下， 能夠重寫的次數(shù)進(jìn)一步減少。如上所述，在多級(jí)存儲(chǔ)器中，具有在寫入期間的能量損耗和能 夠重寫的次數(shù)不利的數(shù)據(jù)，并且期望盡可能少地寫入這種數(shù)據(jù)。 隨著寫入能量變得更大，期望減少使用在能夠重寫的次數(shù)方面不利的使用大量寫 入能量的寫入數(shù)據(jù)的次數(shù)。 問(wèn)題的技術(shù)方案 一種根據(jù)本公開(kāi)的存儲(chǔ)器包括：包括多個(gè)數(shù)據(jù)單元的存儲(chǔ)器陣列單元；以及控制 器。控制器被配置為：接收數(shù)據(jù)；使用用于將數(shù)據(jù)片段轉(zhuǎn)換成另一數(shù)據(jù)片段的轉(zhuǎn)換規(guī)則將 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，其中，轉(zhuǎn)換規(guī)則是基于所接收的數(shù)據(jù)來(lái)選擇的而與寫入數(shù)據(jù)單元中 的當(dāng)前數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)；以及將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換規(guī)則的轉(zhuǎn)換規(guī)則標(biāo)識(shí)符寫入數(shù)據(jù)單元。 一種根據(jù)本公開(kāi)的將數(shù)據(jù)寫入包括具有多個(gè)數(shù)據(jù)單元的存儲(chǔ)器陣列單元的存儲(chǔ) 器的方法包括：接收數(shù)據(jù)；使用用于將數(shù)據(jù)片段轉(zhuǎn)換成另一數(shù)據(jù)片段的轉(zhuǎn)換規(guī)則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，其中，轉(zhuǎn)換規(guī)則是基于所接收的數(shù)據(jù)來(lái)選擇的而與寫入數(shù)據(jù)單元中的當(dāng)前 數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)；以及，將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換規(guī)則的轉(zhuǎn)換規(guī)則標(biāo)識(shí)符寫入數(shù)據(jù)單元。另外， 一種根據(jù)本公開(kāi)的從包括具有多個(gè)數(shù)據(jù)單元的存儲(chǔ)器陣列單元的存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)的方法 包括：從數(shù)據(jù)單元讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換規(guī)則標(biāo)識(shí)符；確定對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換規(guī)則標(biāo)識(shí)符的轉(zhuǎn)換規(guī) 貝1J ;使用轉(zhuǎn)換規(guī)則將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)反向轉(zhuǎn)換成反向轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；以及傳輸反向轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 以這種方式，可以減少在能量損耗和能夠重寫的次數(shù)方面不利的數(shù)據(jù)的寫入次 數(shù)。 本專利技術(shù)的有益效果 根據(jù)本公開(kāi)，由于可以減少在能量損耗和能夠重寫的次數(shù)方面不利的數(shù)據(jù)的寫入 次數(shù)，因此有減小寫入期間的能量損耗以及增加能夠重寫的次數(shù)的效果。 【專利附圖】【附圖說(shuō)明】 圖1是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式的多級(jí)存儲(chǔ)器的框圖。 圖2是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式的數(shù)據(jù)單元的示意圖。 圖3是示出存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)狀態(tài)的概念圖。 圖4是示出轉(zhuǎn)換規(guī)則的實(shí)例的圖表。 圖5是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式的寫入處理的流程圖。 圖6是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式的讀取處理的流程圖。 圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換規(guī)則的圖表。 圖8是用于描述根據(jù)第一實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換規(guī)則確定單元的操作的流程圖。 圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換規(guī)則的圖表。 圖10是用于描述根據(jù)第二實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換規(guī)則確定單元的操作的流程圖。 圖11是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換規(guī)則的圖表。 圖12是用于描述根據(jù)第三實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換規(guī)則確定單元的操作的流程圖。 【具體實(shí)施方式】 在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)注意，在說(shuō)明書和附圖 中，具有大致相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示，并且省略了這些結(jié)構(gòu) 元件的重復(fù)說(shuō)明。 下文中，將按如下順序描述本公開(kāi)的實(shí)施方式。 〈1.實(shí)施方式的多級(jí)存儲(chǔ)器的概述〉 〈2.第一實(shí)施方式〉 〈3.第二實(shí)施方式〉 〈4.第三實(shí)施方式〉 〈1.實(shí)施方式的多級(jí)存儲(chǔ)器的概述〉 圖1示出了根據(jù)實(shí)施方式的多級(jí)存儲(chǔ)器的配置。圖1的多級(jí)存儲(chǔ)器10包括存儲(chǔ) 器控制單元10、存儲(chǔ)器陣列單元20以及內(nèi)部總線3。另外，多級(jí)存儲(chǔ)器1經(jīng)由系統(tǒng)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種存儲(chǔ)器，包括：存儲(chǔ)器陣列單元，包括多個(gè)數(shù)據(jù)單元；以及控制器，被配置為：接收數(shù)據(jù)；使用用于將數(shù)據(jù)片段轉(zhuǎn)換成另一數(shù)據(jù)片段的轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，其中，所述轉(zhuǎn)換規(guī)則是基于所接收的數(shù)據(jù)來(lái)選擇的而與寫入數(shù)據(jù)單元中的當(dāng)前數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)；以及將所述轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于所述轉(zhuǎn)換規(guī)則的轉(zhuǎn)換規(guī)則標(biāo)識(shí)符寫入所述數(shù)據(jù)單元。
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肥后豐，細(xì)見(jiàn)政功，大森廣之，別所和宏，淺山徹哉，山根一陽(yáng)，內(nèi)田裕行，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：索尼公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP
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