专利名称：闪存装置以及错误校正方法
技术领域：
本发明有关于闪存(flash memory),特别有关于用于多层单元闪存装置 (multi-level cell flash memory device)的增强的错误校正。
背景技术：
图1为存储器阵列100的示意图。存储器阵歹UlOO包含主区域(main area)102 以及保留区域(spare area)104。传统上，存储器阵列100由只能表示两种状态0 和l的单层单元(single-level cells,以下简称SLC)所组成。随着容量的增加， 产生错误单元的可能性也在增加。因此，普遍会在存储器阵列100中执行错误 校正。主区域102占用主要容量以储存数据字节，保留区域104用以储存校验 信息以使所储存的数据可以容错(fault tolerance)。错误校正码(Error correction codes,以下简称ECC码)的各种算法用以将部分被破坏的数据进行复原。例如， 理德 所罗门编码为一种广泛运用的用以侦测和校正错误的算法。如果具有2N 的校验信息，包含最多N个错误的错误数据区块依然可以得到校正。例如，在 SLC型的存储器阵列100中，2048字节的数据区块以及64字节的校验信息，在 此数据区块中最大可以容忍32字节的错误。容错的能力由保留区域104所决 定，然而，存储器阵列100的容量是有限的，且保留区域104的容量受规格限 制无法自行加大。
图2为传统错误校正方法的流程图，在步骤202中，读取储存在主区域102 中的数据区块及与其相关的校验信息。在步骤204中，根据校验信息，执行错 误校正算法，如理德，所罗门编码，以更正数据区块中潜在的错误。在步骤 206中，将数据送去处理器做解码。例如，与数据区块相关的校验信息的数量 为2N，因此，最多可以容忍N个错误。在步骤210中，如果错误的数量没有超 过N，则数据可复原,处理器会输出错误位置与值用以校正数据区块并将其输
出。否则数据区块无法复原，在步骤208中，丢弃数据区块。
对于多层单元闪存来说， 一个单元需要储存多于0和1的状态，所以发生 错误的可能性比单层单元闪存要高。上述错误校正将不足以对信息起到保护 的作用。因此需要提出一种增强的错误校正。
发明内容
有鉴于此，为了解决在多层单元中釆用现有技术的错误校正不能对信息 起到保护作用的问题，特提出一种闪存装置以及错误校正方法。
本发明提供一种闪存装置，包含存储器阵列，其包含用以储存数据的主 区域，以及用以储存与数据相关的校验信息的保留区域；错误地址表格，用 以保存错误地址列表，其中错误地址列表储存存储器阵列中数据储存内容有 错误的地址；以及处理器，根据校验信息以及错误地址列表对数据执行错误 校正以输出校正结果。
本发明还提供一种错误校正方法，用于闪存装置，其中闪存装置包含存 储器阵列，存储器阵列包含用以储存数据的主区域，以及用以储存与数据相
关的校验信息的保留区域，错误校正方法包含建立错误地址列表用以保存存 储器阵列中数据储存内容有错误的地址；以及根据校验信息以及错误地址列 表对该数据执行错误校正以输出校正结果。
因此，本发明根据校验信息以及错误地址列表对数据执行错误校正，故 可以增强数据复原的能力。
图1为存储器阵列100的示意图。 图2为传统错误校正方法的流程图。 图3为本发明实施例的闪存装置的方块图。 图4为本法明实施例的错误校正方法的流程图。
具体实施方式
图3为本发明实施例的闪存装置的方块图。闪存装置包含至少三个主要部 分存储器阵列302、处理器304以及错误地址表格306。存储器阵列302为分 割成主区域312以及保留区域314的储存阵列，其中，主区域312用以储存数据， 保留区域314储存与所储存数据相关的校验信息或其它信息。错误地址表格306 用以保存错误地址列表，指示存储器阵列302中无法获得储存数据的错误所在 的地址。当储存在存储器阵列302中的数据需要被存取时，处理器304根据校 验信息以及错误地址列表对所储存的数据执行错误校正，以输出校正结果 #DOUT。
根据错误校正原理，当存储器阵列302中的特定地址为已知错误，数据复 原的能力则会增强。因此，借助于错误地址列表，存储器阵列302可以容忍更 多的错误。在此实施例中，处理器304使用理德，所罗门编码算法。其它算法 也可适用，如汉明编码(hamming code), BCH编码，理德 马勒编码(Reed-Muller code), 二进帝赂莱码(Binary Golay code),巻积编码(convolutional code), Turbo编码(turbo code)。存储器阵列302由多层单元组成，每个多层单元可以 表示比0和1更多的状态。存储器阵列为每512字节的数据提供至少16字节的校 验信息。
错误地址列表可以在制造阶段建立。例如，处理器304通过写入已知值至 存储器阵列302并且将其与读出的值进行比较以建立新的错误地址列表。另一 方面，由于持续以及重复的使用，新的错误可能发生。处理器304在执行错误 校正时在存储器阵列302发现新的错误，并且当处理器304发现新错误时，作 为响应，错误地址表格306则会对错误地址列表进行更新。
错误地址列表的格式并没有限制。例如，错误地址可直接储存至错误地 址表格306，或者也可将指示错误所在地址的标志直接储存至错误地址表格306。 错误地址可以错误地址功率的形式储存，这样可以直接适用于理德 所罗门 编码算法的解码操作。
当需要请求读取数据区块时，处理器304从存储器阵列302获得数据区块
以及校验信息，并将数据区块以及校验信息传送至处理器304。处理器304对
数据区块进行解码，并执行校验，只有当满足以下不等式(l)时，数据区块才
可被正确的更正而认为是正确的 2E+S<2N (1)
其中E是错误的数量，S是已知错误地址的数量，2N是校验信息的数量。 换句话说，当错误地址列表与错误校正合并在一起，最多可以容忍2N个错误。 图4为本法明实施例的错误校正方法的流程图。使用错误地址列表的错误
校正将在以下步骤中进行描述。步骤400，建立错误地址列表，用以保存存储 器阵列302中无法获得储存数据的错误所在的地址。步骤402，响应请求，读 取数据区块以及与其相关的校验信息和错误所在的地址。步骤404，校验信息 和错误所在的地址以及数据区块被传送至处理器304用以进行数据解码。步骤 406，如果数据满足不等式(l)，则可正确判断出错误位置与错误值并在步骤 410中执行错误校正，否则，如果不满足不等式(l)，数据区块则被认为是不可 复原的，并在步骤408中被丢弃。
权利要求
1.一种闪存装置，其特征在于，所述闪存装置包含存储器阵列，包含用以储存数据的主区域，以及用以储存与该数据相关的多个校验信息的保留区域；错误地址表格，用以保存错误地址列表，其中该错误地址列表储存该存储器阵列中数据储存内容有错误的地址；以及处理器，根据该多个校验信息以及该错误地址列表对该数据执行错误校正以输出校正结果。
2. 根据权利要求1所述的闪存装置，其特征在于，该处理器利用理德*所 罗门编码算法执行该错误校正。
3. 根据权利要求1所述的闪存装置，其特征在于，该存储器阵列由多层 单元所组成。
4. 根据权利要求3所述的闪存装置，其特征在于，该存储器阵列为每512 字节的数据提供至少16字节的校验信息。
5. 根据权利要求1所述的闪存装置，其特征在于，该处理器在执行该错误 校正时发现该存储器阵列中的多个新错误；以及当该处理器侦测到新错误时， 该错误地址表格更新该错误地址列表。
6. 根据权利要求1所述的闪存装置，其特征在于，该处理器通过将多个 已知值写入至该存储器阵列并将该多个写入的已知值与从该存储器阵列所读 出的多个值进行比较，以建立该错误地址列表。
7. 根据权利要求1所述的闪存装置，其特征在于，该错误地址列表包含 以错误地址功率形式储存的错误地址。
8. 根据权利要求1所述的闪存装置，其特征在于，该处理器从该存储器 阵列获得数据区块以及与该数据区块相关的多个校验信息；以及该处理器根据该数据区块以及与该数据区块相关的该多个校验信息执行 数据解码，以决定该数据区块是否可校正。
9. 根据权利要求8所述的闪存装置，其特征在于，只有当满足2E+S〈2N 时，该处理器对该数据区块执行该错误校正，其中，E是错误的数量，S是 己知错误地址的数量，2N是该多个校验信息的数量。
10. —种错误校正方法，用于闪存装置，其中该闪存装置包含存储器阵列， 该存储器阵列包含用以储存数据的主区域，以及用以储存与该数据相关的多个校验信息的保留区域，该错误校正方法包含建立错误地址列表用以保存该存储器阵列中数据储存内容有错误的地 址；以及根据该多个校验信息以及该错误地址列表对该数据执行错误校正以输出 校正结果。
11. 根据权利要求10所述的错误校正方法，其特征在于，该错误校正使 用理德，所罗门编码算法。
12. 根据权利要求10所述的错误校正方法，其特征在于，该存储器阵列 由多层单元所组成。
13. 根据权利要求12所述的错误校正方法，其特征在于，该存储器阵列 为每512字节的数据提供至少16字节的校验信息。
14. 根据权利要求10所述的错误校正方法，其特征在于，更包含 当执行该错误校正时发现该存储器阵列中的多个新的错误；以及 当侦测到新的错误时更新该错误地址列表。
15. 根据权利要求10所述的错误校正方法，其特征在于，更包含 通过将多个已知值写入至该存储器阵列并将该多个写入的已知值与从该存储器阵列所读出的多个值进行比较，以建立该错误地址列表。
16. 根据权利要求10所述的错误校正方法，其特征在于，该错误地址列 表包含以错误地址功率形式储存的错误地址。
17. 根据权利要求10所述的错误校正方法，其特征在于，更包含-从该存储器阵列获得数据区块以及与该数据区块相关的多个校验信息；以及根据该数据区块以及与该数据区块相关的该多个校验信息执行数据解 码，以决定该数据区块是否可校正。
18.根据权利要求17所述的错误校正方法，其特征在于，更包含只有当满足2E+S〈N时，该数据区块才可正确执行该错误校正，其中，E 是错误的数量，S是已知错误地址的数量，2N是该多个校验信息的数量。
全文摘要
本发明涉及一种错误校正方法以及闪存装置，闪存装置包含存储器阵列，其包含用以储存数据的主区域，以及用以储存与储存数据相关的校验信息的保留区域；错误地址表格，用以保存错误地址列表，其中错误地址列表指示存储器阵列中数据储存内容有错误的地址；处理器，根据校验信息以及错误地址列表对该数据执行错误校正以输出校正后的输出结果。因此，本发明根据校验信息以及错误地址列表对数据执行错误校正，可以增强数据复原的能力。
文档编号G11C16/06GK101373640SQ20071018653
公开日2009年2月25日 申请日期2007年12月7日 优先权日2007年8月21日
发明者林利莲 申请人:联发科技股份有限公司