与保护写入到非易失性存储器的系统关键数据相关联的技术的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]计算设备可以包括诸如两级存储器(2LM)设备或固态驱动(SSD)设备之类的存储器设备的类型的使用。这些类型的存储器设备可以包括诸如NAND闪速存储器、NOR闪速存储器或相变存储器之类的非易失性存储器。经常，诸如针对计算设备和/或存储器设备的固件镜像(firmware image)之类的系统关键数据可以被存储在非易失性存储器中。如果该系统关键数据可能变为损坏(例如不可校正的错误)，那么可能致使计算设备或存储器设备是不运转的(non-funct1nal)(例如锁死(lockup))。与非易失性存储器相关联的物理机制可以导致数据保留问题。例如NAND闪速存储器中的电荷损失可能导致数据保留问题。相变存储器中的漂移(drift)或结晶化也可能导致数据保留问题。
【附图说明】
[0002]图1图示了示例性存储器系统。
[0003]图2图示了示例性第一数据格式。
[0004]图3图示了示例性第二数据格式。
[0005]图4图示了示例性第三数据格式。
[0006]图5图示了示例性第四数据格式。
[0007]图6图示了示例性第五数据格式。
[0008]图7图示了示例性漂移计时器。
[0009]图8图示示例性多脉冲验证过程。
[0010]图9图示了示例性装置。
[0011]图10图示了示例性逻辑流程。
[0012]图11图示了示例性储存介质。
[0013]图12图示了示例性计算平台。
【具体实施方式】
[0014]如在本公开中所预计的，与非易失性存储器相关联的物理机制或随机错误可能导致针对系统关键数据的数据保留问题。包括非系统关键数据的用户数据可能面临相同的数据保留问题。然而，用户数据中的数据损坏(corrupt1n)可能是不可能使计算或存储器设备变为不运转的。因此，与系统关键数据相比，对于用户数据可以允许对于数据损坏的更高的容忍度。通常，由于对于错误的较低的容忍度，相比于用户数据，系统关键数据可能具有附加的保护水平。附加的保护水平尝试消除或者大体上减少至少一些数据损坏的影响，所述至少一些数据损坏潜在地由与非易失性存储器相关联的物理机制引起或者来自随机错误。
[0015]在一些示例中，针对系统关键数据的附加的保护水平可以包括存储系统关键数据的多份副本用于冗余。在使用多级单元(MLC)技术(诸如针对NAND闪速存储器)的示例中，附加的保护水平可以包括以单级单元(SLC)格式存储或写入系统关键数据。对于这些示例，与以MLC格式存储相比，以SLC格式存储系统关键数据可以增加保留裕度。
[0016]即使更多存储器容量的使用对于保护系统关键数据是可接受的，引起数据损坏问题的物理机制可以在各类易失性存储器之间变化。例如，在NAND闪速存储器中，当对于这类非易失性存储器的写入循环增加时，数据保留机制被负面地影响。由于与用户数据相比，系统关键数据可能不经受显著的写入循环，存储系统关键数据的非易失性存储器单元可以自然地具有较高的保护水平。但是对于诸如相变存储器(PCM)、PCM和开关(PCMS)、纳米线或铁电晶体管随机存取存储器(FeTRAM)之类的其它类型的非易失性存储器来说，当不频繁地被循环时，系统关键数据可能面临数据保留问题的增加的可能性。例如，存储在不被循环的相变存储器单元中的系统关键数据必须在长时间段内保留它们的状态而不作为写入循环的结果而被“刷新”。系统关键数据的多个副本可能有帮助，但是诸如漂移之类的相变存储器物理机制可能使系统关键数据的所有副本被损坏并且潜在地不可恢复。
[0017]在一些示例中，可以经由错误校正码(ECC)方案的使用来解决数据校正错误。由于用户数据通常具有对于错误的较高的容忍度，用于保护用户数据以及系统关键数据二者的单ECC或数据保护方案可能是过度设计的(overdesign)。此外，如果设计了针对用户数据和系统关键数据的单独的ECC引擎，那么这些单独的ECC引擎可能需要诸如额外的逻辑门之类的额外的硬件元件。过度设计的数据保护方案或者针对非易失性存储器的单独的ECC引擎可能导致浪费的资源，以便向被写入到非易失性存储器的相对少量的数据提供添加的保护。需要关于这些和其它挑战的此处所述的示例。
[0018]在一些示例中，可以实现与保护写入到非易失性存储器的系统关键数据相关联的技术。这些技术可以包括:接收针对向非易失性存储器写入系统关键数据的第一写入请求，并且通过使用具有给定数据格式大小的第一数据保护方案来使系统关键数据被写入到非易失性存储器。所述技术还可以包括:接收针对向非易失性存储器写入包括非系统关键数据的用户数据的第二写入请求，并且通过使用第二数据保护方案来使用户数据被写入到非易失性存储器。对于这些示例，第二数据保护方案可以具有与根据第一数据保护方案向非易失性存储器写入的系统关键数据相同的给定的数据格式大小。
[0019]图1图示了示例性存储器系统100。如在图1中所示，存储器系统100包括控制器110、非易失性存储器120和通信链路130。根据一些示例，控制器110可以经由通信链路130来接收和/或完成(fulfill)读取/写入请求。
[0020]虽然未在图1中示出，但是在一些示例中，通信链路130可以将控制器110通信地耦合到与用于计算设备的操作系统相关联的元件或特征。在一些示例中，存储器系统100可以作为两级存储器(2LM)系统起作用，所述两级存储器(2LM)系统充当针对操作系统的主存储器。针对这些示例，除了非易失性存储器120之外，存储器系统100还可以包括诸如动态随机存取存储器(DRAM )或静态随机存取存储器(SRAM )之类的易失性存储器(未示出)，其可以充当2LM系统的第一级或者近存储器。非易失性存储器120可以充当2LM系统的第二级或者远存储器。充当第二级存储器的非易失性存储器120可以具有比包括在第一级存储器中的易失性类型的存储器大体上更大的存储器容量。因而，可以大体上从与在非易失性存储器120处维持的非易失性存储器单元相关联的存储器地址读取数据(例如用户数据和/或系统关键数据)并且向其写入数据(例如用户数据和/或系统关键数据)。
[0021]在其它示例中，存储器系统100可以作为针对计算设备的固态驱动(SSD)设备起作用。针对这些示例，通信链路130可以将控制器110通信地耦合到计算设备，并且使得计算设备的元件能够进行读取/写入请求，以将数据存储在非易失性存储器120中。要被存储在非易失性存储器120或者向非易失性存储器120写入的数据可以包括用户数据和系统关键数据二者。
[0022]根据一些示例，非易失性存储器120可以包括一个或多个类型的非易失性存储器，以包括但不限于:NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、相变存储器、铁电存储器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)存储器、诸如铁电聚合物存储器之类的聚合物存储器、铁电晶体管随机存取存储器(FeTRAM)或FeRAM)、奥式(ovonic)存储器或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。
[0023]根据一些示例，控制器110可以包括逻辑和/或特征以接收针对向非易失性存储器120写入系统关键数据的第一写入请求。针对这些示例，控制器110可以通过使用来自一个或多个系统关键数据保护方案之中的第一数据保护方案来使系统关键数据被写入到非易失性存储器120。如下面更详细所述，一个或多个系统关键数据保护方案112可以包括一个或多个数据保护方案，以向写入到非易失性存储器120的系统关键数据提供附加的保护。同样，如下面更多提到的，包括在一个或多个系统关键数据保护方案中的每个数据保护方案都具有给定数据格式大小，例如给定的位数。
[0024]在一些示例中，控制器110还可以包括逻辑和/或特征以接收针对向非易失性存储器120写入用户数据的第二写入请求。该用户数据可以包括非系统关键数据，而控制器110可以通过使用来自一个或多个用户数据保护方案114之中的第二数据保护方案来使用户数据被写入到非易失性存储器120。针对这些示例，来自一个或多个用户数据保护方案114之中的第二数据保护方案可以具有与根据来自一个或多个系统关键数据保护方案112之中的第一数据保护方案写入到非易失性存储器的系统关键数据相同的给定数据格式大小。
[0025]根据一些示例，控制器110对针对第一数据保护方案和第二数据保护方案二者的相同的给定数据格式大小的使用可以允许相对类似数量的资源(例如逻辑门)来支持用于通过使用这些不同的数据保护方案来对数据进行编码的编码器或解码器。换言之，相同的ECC引擎可以被用来支持用于保护用户数据和保护系统关键数据二者的数据保护方案，并且然而ECC引擎可以仅仅需要相对少量的附加的资源(例如缓冲器)以支持不同数据保护方案中的至少一些。
[0026]图2图示了示例性数据格式210和220。在一些示例中，如图2中所示，数据格式210和220 二者都可以包括L位的给定数据格式大小，其中L等于任何正整数。同样，如图2中所示，数据格式210可以包括与一个或多个系统关键数据保护方案112相关联的数据，而数据格式220可以包括与一个或多个用户数据保护方案114相关联的数据。根据一些示例，一个或多个系统关键数据保护方案112可以包括:经由各种保护方案的实现来对系统关键数据进行编码，使得以示例性数据格式210的格式的编码的和保护的系统关键数据的总大小被维持在L位。同样，根据一些示例，一个或多个用户数据保护方案114可以包括:经由各种保护方案的实现来对用户数据进行编码，使得以示例性数据格式220的格式的编码的和保护的用户数据的总大小同样被维持在L位的相同的给定数据格式大小。
[0027]图3图示了示例性数据格式310、320和330。在一些示例中，如图3中所示，所有三个数据格式具有L位的相同的给定数据格式大小。在一些示例中，数据格式3