专利名称：存储装置及其资料存储方法
技术领域：
本发明涉及一种存储装置及其资料存储方法，尤其涉及一种非挥发性存储装置及 其资料存储方法。
背景技术：
随着快闪存储器之容量增加、价格降低，采用快闪存储器作为存储媒体的快闪存 储装置应用范围日益广泛。然而，快闪存储器的可靠度随容量的增大而降低。因此，快闪存 储器存储资料的可靠度的研究，也越来越受相关研发人员的重视。在读写快闪存储器时，快闪存储器中的电源供应单元将提供适当的电压至快闪存 储器阵列上相关的位线(bit line)与字线(word line)，由于快闪存储器记忆细胞阵列之 结构及其记忆细胞本身结构的关系，相邻的记忆细胞可能会受周围同时在充放电的记忆细 胞的影响，而造成某些记忆细胞所存储的电荷量不正确的情形。尤其在快闪存储器中读写 某些特别的资料型态(data pattern)(如“0”偏多的资料型态或是“1”偏多的资料型态)， 相邻的记忆细胞会较容易受到干扰，因而影响资料存储在快闪存储器中的正确性。详细的快闪存储器阵列结构及其干扰原理可参阅公开号为US20080065813、 US20080205145、US20080215798等美国公开专利，且上述美国公开专利均是为了要解决上 述快闪存储器存储资料的可靠度问题所揭露的资料烧录方法，其主要工作原理是将来源资 料转换为较随机(random)的资料型态，或是避免“0”较多的资料型态的写入，以防止上述 的相邻记忆细胞受周围同时在充放电的记忆细胞的影响而造成某些记忆细胞所存储的电 荷量不正确的情形发生，但上述操作方法存在需要较复杂的管理方法才能将来源资料转换 为较随机的资料型态的问题，从而影响存储装置的工作效能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高资料存储可靠性的存储装置及其资 料存储方法。本发明提供一种资料存储方法，应用于存储装置，其中资料存储方法包含下列步 骤接收来源资料，且来源资料包含多个资料单位，每一个资料单位包含多个位元；统计所 有资料单位内各个位元中“0”与“1”的差值，而产生统计结果；依据统计结果，产生转换资 料；依据转换资料，转换来源资料为烧录资料；存储烧录资料与转换资料于存储装置。本发明还提供一种存储装置，包含资料统计单元、资料运算单元及资料转换单元。 存储装置接收的来源资料包含多个资料单位，每一个资料单位包含多个位元。其中，当存 储装置接收来源资料时，资料统计单元统计来源资料中多个资料单位内各个位元中“0”与 “1 “的差值而产生统计结果，资料运算单元依据统计结果产生转换资料，资料转换单元依据 转换资料转换来源资料为烧录资料，并存储烧录资料与转换资料于存储装置。采用本发明的存储装置与资料存储方法，能较简单方便的将接收的来源资料转换 成“0”与“ 1”差值最小的烧录资料，且采用本发明提供的转换资料能将来源资料转换为较 佳的资料型态，提高资料存储于非挥发性存储装置的可靠性。
图1 本发明存储装置的系统架构示意图；图2 本发明具体实施方式
中统计各字节各个对应位元中“0”与“1”差值的动作 示意图；图3 本发明具体实施方式
中存储资料于快闪存储器之流程图。
具体实施例方式为有效提高快闪存储器存储装置的可靠度，本发明提供一种资料烧录方法及其存 储装置，将来源资料(即存储装置从外部所接收的写入资料)转换为较佳的资料型态，然后 再进行资料烧录的动作。藉此，降低不好的资料型态在资料烧录时所造成的影响。当资料内容为“0”的数目占大多数的来源资料，或是“0”与“1”之间的数目差异 较大，都将较容易在烧录资料时，在快闪记忆阵列上发生相邻记忆细胞互相干扰的情形。故 本发明提供一种资料转换方法，可将来源资料的内容转换为“0”与“1”数目较平均的资料 型态，以避免上述的情形发生。下面详细介绍本发明的存储装置及资料存储方法。如图1所示，本发明的存储装 置1包含控制器11及快闪存储器13，控制器11包含资料统计单元111、资料运算单元113、 资料转换单元115、资料暂存单元117、系统介面118及存储器介面119。其中，系统介面118 用于存储装置1与主机系统之间传输指令或资料，存储器介面119用于控制器11与快闪存 储器13之间传输指令或资料。存储装置1接收的来源资料包含一个或多个资料单元，每个资料单位包含多个位 元，例如资料单位可以为一个字节，而每个字节含8个位元。上述来源资料通过统计与运 算的方式产生对应的转换资料，使来源资料与转换资料运算后，可让来源资料转换为“0”与 “1”的数目差距为最小的烧录资料。其中，转换资料可为N位元的资料，N可为4、8、16或更 多，主要视精确度的需求或运算能力与硬件的限制而定。藉此，M字节的来源资料中每N位 元即与转换资料作运算，经过M/N次运算后，即可将M字节的来源资料转换成“0”与“ 1，，数 目差距较小的M字节的烧录资料，其中M可为512或更多。为更清楚说明来源资料的转换方法，接下来以512字节长度的资料提供一 8位元 的转换资料为例来说明，而实际位数的设置不在此限。存储装置1内控制器11取得来源资 料后，将来源资料暂存于资料暂存单元117中。接着控制器1内资料统计单元111便依据 512字节的来源资料，统计其每字节的各个对应位元(第一位(bitO)、第二位(bitl)、…) 中“0”与“1”的差值。如图2所示，将来源资料以每字节(8位元)为单位，统计各位元 bit0、bitl、bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7 上“0”与“1”数目的差值。如第 2 图所示 的24bit来说，bitO就是“0”比“1”多1个，bitl就是“0”比“1”多3个，以此类推，求出 512字节来源资料中所有字节中各个对应位元(BitO bit7)中“0”与“1”的差值，而产生 统计结果。若512字节的来源资料皆已暂存于暂存单元117中，资料统计单元111便可统计 出来源资料中所有字节各个对应位元中“0”与“1”的差值的统计结果。接着控制器11内 资料运算单元113便依据该些差值的统计结果执行运算，以求出一个大小可为1字节的转换资料。然后控制器1内资料转换单元115便将每1字节的来源资料与转换资料作运算， 即可求得“0”与“ 1，，差值最小的烧录资料。假设来源资料每字节各个对应位元的最后统计结果为，bitO :“0”比“1”多48个， bitl :“0” 比“1” 多 26 个，bit2 :“0” 比“1” 少 33 个，bit3 :“0” 比“1” 多 12 个，bit4 :“0” 比 “1” 少 50 个，bit5 :“0” 比 “1” 少 5 个，bit6 :“0” 比 “1” 多 27 个，bit7 :“0” 比 “1” 多 55个，如下表所示
权利要求
一种资料存储方法，应用于存储装置，其特征在于，该资料存储方法包含下列步骤接收来源资料，该来源资料包含多个资料单位，每一个资料单位包含多个位元；统计所有该资料单位内各个位元中“0”与“1”的差值，而产生统计结果；依据该统计结果，产生转换资料；依据该转换资料，转换该来源资料为烧录资料；及存储该烧录资料与该转换资料于该存储装置。
2.如权利要求1所述的资料存储方法，其特征在于，其中产生该转换资料的步骤，还包 含下列步骤将各个差值进行数学运算，使各个差值经由该数学运算后的总和值为最小，而产生该 转换资料。
3.如权利要求1所述的资料存储方法，其特征在于，其中产生该转换资料的步骤，还包 含下列步骤依据各个差值对应的正、负号，而产生符号资料； 将各个位元对应的各个差值取绝对值；将取绝对值后的各个差值进行数学运算，使各个差值经由该数学运算后的总和值为最 小，而产生运算资料；及异或运算该运算资料与该符号资料，而产生该转换资料。
4.如权利要求2或3所述的资料存储方法，其特征在于，该数学运算为将各个差值分别 乘上正号或负号。
5.如权利要求1所述的资料存储方法，其特征在于，其中转换该来源资料为烧录资料 的步骤，还包含下列步骤依据该转换资料，反向该来源资料而产生该烧录资料。
6.一种存储装置，接收来源资料，该来源资料包含多个资料单位，每一个资料单位包含 多个位元，其特征在于，该存储装置包含资料统计单元，统计该来源资料中该些资料单位内各个位元中“0”与“ 1”的差值，而产 生统计结果；资料运算单元，依据该统计结果产生转换资料；及资料转换单元，依据该转换资料转换该来源资料为烧录资料，并存储该烧录资料与该 转换资料于该存储装置。
7.如权利要求6所述的存储装置，其特征在于，该转换资料由该资料运算单元将各个 差值进行数学运算，使各个差值经由该数学运算后的总和值为最小而产生。
8.如权利要求6所述的存储装置，其特征在于，该资料运算单元依据各个差值对应的 正、负号而产生符号资料，将各个位元对应的各个差值取绝对值，并将取绝对值后的各个差 值进行数学运算，使各个差值经由该数学运算后的总和值为最小而产生运算资料，且异或 运算该运算资料与该符号资料而产生该转换资料。
9.如权利要求7或8所述的资料存储方法，其特征在于，该数学运算为将各个差值分别 乘上正号或负号。
10.如权利要求6所述的存储装置，其特征在于，该烧录资料由该资料转换单元依据该 转换资料反向该来源资料而产生。
全文摘要
本发明揭露一种存储装置及其资料存储方法。其中，存储装置包含快闪存储器及控制器，且控制器包含资料统计单元、资料运算单元及资料转换单元。来源资料包含多个资料单位，每一个资料单位包含多个位元。当控制器接收来源资料时，资料统计单元统计来源资料每资料单位内各个位元中“0”与“1”的差值而产生统计结果，接着资料运算单元依据上述统计结果产生转换资料，然后资料转换单元依据转换资料将来源资料转换成烧录资料，最后控制器将烧录资料及转换资料一并储存于储存装置中的快闪存储器内。本发明以简单的方式产生转换资料，并依据转换资料产生烧录资料，从而提升资料存储在快闪存储器的可靠度。
文档编号G11C16/02GK101996678SQ20091003406
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者洪世芳 申请人:威刚科技(苏州)有限公司