一种存储器的刷新方法和装置与流程

本发明实施例涉及存储器技术领域，尤其涉及一种存储器的刷新方法和装置。

背景技术：

flash闪存的存储单元在制造过程中可能存在缺陷，该类有缺陷的flash投入使用后，其存储单元在存储数据时可能会有数据丢失的风险，并且该flash缺陷所导致的数据丢失是一个很缓慢的过程，较难察觉。

导致存储单元中的数据丢失的缺陷可分为2种：一种是与温度有关的缺陷，该类缺陷可在现在的量产测试中通过高温加速进行筛除；另一种是与温度无关的缺陷，该类缺陷在量产测试中无法被筛除，则当该产品投入使用后其存储单元的数据保持力差。

现有技术中flash会通过刷新的方法将其存储单元刷新，以提高其数据保持力，具体为在擦除过程中对当前物理区块的存储单元进行刷新。然而若flash的存储单元应用为只读应用时，则无法通过刷新提高数据保持力。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种存储器的刷新方法和装置，以解决存储单元的数据保持力差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种存储器的刷新方法，该刷新方法包 括：

根据设定刷新时间，控制读取所述存储器中至少一个存储单元的阈值电压的时间；

如果读取的所述存储单元的阈值电压处于刷新阈值电压范围内，控制对所述存储单元进行刷新。

进一步地，根据设定刷新时间控制读取所述存储器中至少一个存储单元的阈值电压的时间包括：

判断当前时间是否到达所述设定刷新时间；

如果所述当前时间已到达所述设定刷新时间，则读取所述至少一个存储单元的阈值电压。

进一步地，读取所述至少一个存储单元的阈值电压的具体过程包括：获取上次刷新地址并对所述上次刷新地址进行递增，以得到当前刷新初始地址，并根据当前刷新初始地址和其之后的地址读取所述至少一个存储单元的阈值电压。

进一步地，根据设定刷新时间控制读取所述存储器中至少一个存储单元的阈值电压的时间包括：

获取上次刷新时间，并计算当前时间与所述上次刷新时间之间的差值；

判断所述差值是否等于所述设定刷新时间所对应的时间长度；

如果所述差值等于所述设定刷新时间所对应的时间长度，则读取所述至少一个存储单元的阈值电压，并记录所述当前时间。

进一步地，控制对所述存储单元进行刷新，包括：

控制将所述存储单元的阈值电压升高至目标阈值电压。

进一步地，还包括：完成对所述至少一个存储单元的刷新后，记录最后一个存储单元的地址。

第二方面，本发明实施例还提供了一种存储器的刷新装置，该刷新装置包括：

阈值电压读取模块，用于根据设定刷新时间，控制读取所述存储器中至少一个存储单元的阈值电压的时间；

存储单元刷新模块，用于如果读取的所述存储单元的阈值电压处于刷新阈值电压范围内，控制对所述存储单元进行刷新。

进一步地，所述阈值电压读取模块包括：

刷新时间判断单元，用于判断当前时间是否到达所述设定刷新时间；

第一阈值电压读取单元，用于如果所述当前时间已到达所述设定刷新时间，则读取所述至少一个存储单元的阈值电压。

进一步地，所述第一阈值电压读取单元的具体过程包括：获取上次刷新地址并对所述上次刷新地址进行递增，以得到当前刷新初始地址，并根据当前刷新初始地址和其之后的地址读取所述至少一个存储单元的阈值电压。

进一步地，所述阈值电压读取模块包括：

时间差值计算单元，用于获取上次刷新时间，并计算当前时间与所述上次刷新时间之间的差值；

时间差值判断单元，用于判断所述差值是否等于所述设定刷新时间所对应的时间长度；

第二阈值电压读取单元，用于如果所述差值等于所述设定刷新时间所对应的时间长度，则读取所述至少一个存储单元的阈值电压，并记录所述当前时 间。

进一步地，所述存储单元刷新模块包括：

阈值电压升高单元，用于控制将所述存储单元的阈值电压升高至目标阈值电压。

进一步地，还包括：

刷新地址记录模块，用于完成对所述至少一个存储单元的刷新后，记录最后一个存储单元的地址。

本发明提供的一种存储器的刷新方法和装置，根据设定刷新时间控制读取存储器中存储单元的阈值电压时间，并且如果读取的存储单元的阈值电压处于刷新阈值电压范围内时，对该存储单元进行刷新，由此提高了该存储单元的数据保持力，相应的当对存储器中全部存储单元进行刷新后，可提高存储器的数据保持力并延长使用寿命，保证存储数据的可靠性，也解决了存储单元的数据保持力差的问题，尤其是只读应用存储单元的数据保持力差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一中提供的一种存储器刷新方法的流程图；

图2是本发明实施例一中提供的一种存储器刷新方法的流程图；

图3是本发明实施例一中提供的一种存储器刷新方法的流程图；

图4a是本发明实施例二中提供的一种存储器刷新装置的示意图；

图4b是本发明实施例二中提供的另一种存储器刷新装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明实施例一中提供的一种存储器刷新方法的流程图。本实施例的技术方案可适用于提高存储器中存储单元的数据保持力的情况，该方法可以由存储器刷新装置来执行，并配置在存储器中应用，该存储器优选为闪存。

本实施例提供的一种存储器的刷新方法，具体包括如下步骤：

s110、根据设定刷新时间，控制读取存储器中至少一个存储单元的阈值电压的时间。

如上所述，存储器中预先设置有设定刷新时间，根据该设定刷新时间控制读取存储器中存储单元的阈值电压的时间，即当前时间未达到设定刷新时间或者超出设定刷新时间时，不需要读取存储单元的阈值电压。在此设定刷新时间读取存储器中存储单元时，可仅读取一个存储单元的阈值电压，也可控制读取多个存储单元的阈值电压。

本领域技术人员可以理解，读取的存储单元的区域可自行选定，如在设定刷新时间可读取存储器全部区域或局部区域的存储单元的阈值电压，以及存储器中的设定刷新时间可根据用户的不同而改变。需要说明的是，设定刷新时间也可以适用于该设定刷新时间及后续一段时间内控制读取存储单元的阈值电压。

上述操作中，在设定刷新时间读取至少一个存储单元的阈值电压，以进行后续刷新流程。

s120、如果读取的存储单元的阈值电压处于刷新阈值电压范围内，控制对存储单元进行刷新。

如上所述，读取至少一个存储单元的阈值电压后，对于任意一个存储单元，若该存储单元的阈值电压处于刷新阈值电压范围内，则说明该存储单元内电子流失严重、阈值电压降低，此时存储单元的数据有丢失的风险，则需要控制对该存储单元进行刷新。对存储单元进行刷新后，存储单元的阈值电压升高，保证了数据的可靠性。若该存储单元的阈值电压超出刷新阈值电压范围，则说明该存储单元为擦除状态或该存储单元为编程状态且数据保持良好，此时不需要对该存储单元进行刷新。

在此刷新阈值电压范围可根据客户的应用进行自行设定，如存储单元的阈值电压常规为7v，设定刷新阈值电压范围为5v～6.5v。本领域技术人员可以理解，存储器中可预先设置多个不同的设定刷新时间，通过至少一次刷新将存储器的存储单元进行全部刷新，在存储器的存储单元全部刷新完成后，可在下一次设定刷新时间再次对存储器进行刷新，由此保持存储器的数据可靠性。

上述操作中，阈值电压处于刷新阈值电压范围内的存储单元其内部电子流 失，阈值电压降低，数据保持力差，对该类存储单元进行刷新可提高其数据保持力。本领域技术人员可以理解，通过该方法可对存储器的全部存储单元进行刷新，也能延长了存储器的使用寿命。

本实施例提供的一种存储器的刷新方法，根据设定刷新时间控制读取存储器中存储单元的阈值电压时间，并且如果读取的存储单元的阈值电压处于刷新阈值电压范围内时，对该存储单元进行刷新，由此提高了该存储单元的数据保持力，相应的当对存储器中全部存储单元进行刷新后，可提高存储器的数据保持力，也可相应提高存储器的使用寿命，保证存储数据的可靠性，也解决了存储单元的数据保持力差的问题，尤其是只读应用的存储单元的数据保持力差的问题。

在上述技术方案的基础上，如图2所示，步骤s110的根据设定刷新时间控制读取存储器中至少一个存储单元的阈值电压的时间的操作，可通过以下优选方式实现：

s101、判断当前时间是否到达设定刷新时间。

如上所述，优选在存储器内部设置有时钟，通过该时钟可记录存储器的时间，以及通过该时钟设置设定刷新时间。那么判断当前时间是否到达设定刷新时间的过程为，采集该时钟的当前时间作为存储器的当前时间，根据时钟内预设的设定刷新时间，判断存储器的当前时间是否到达设定刷新时间。本领域技术人员可以理解，也可以通过其他方式获取存储器的当前时间以及设定刷新时间。在此设定刷新时间为设定的一个时间点，如2015年11月25日14:10或其他等，并且存储器内部存储的设定刷新时间为多个。

s102、如果当前时间已到达设定刷新时间，则读取至少一个存储单元的阈值电压。

如上所述，若判定存储器的当前时间已到达设定刷新时间，则读取存储器中的存储单元的阈值电压。若存储器的容量较大，可将存储器分为n个区域，通过n个设定刷新时间分别对每个区域进行读取、刷新流程，以完成对存储器的刷新。如在该次设定刷新时间(14:00)，读取存储器的第2个区域的存储单元的阈值电压以进行后续流程，在下次设定刷新时间(19:00)，读取存储器的第3个区域的存储单元的阈值电压以进行后续流程。需要说明的是，可顺序读取存储器的每个区域，也可无序读取存储器的每个区域。

或者，若存储器的容量较小，可选择在设定刷新时间，直接读取每一个存储单元的阈值电压以进行后续流程。本领域技术人员可以理解，待读取的存储单元的区域可自行选定。

在设定刷新时间读取到至少一个存储单元的阈值电压后，可执行步骤s120的如果读取的存储单元的阈值电压处于刷新阈值电压范围内，控制对存储单元进行刷新的操作。在此不再详述。

需要说明的是，若将存储器分为n个区域，依次对每个区域进行读取、刷新流程时，那么对于步骤s102中读取至少一个存储单元的阈值电压的操作优选可通过以下具体过程实现：获取上次刷新地址并对上次刷新地址进行递增，以得到当前刷新初始地址，并根据当前刷新初始地址和其之后的地址读取至少一个存储单元的阈值电压。

具体地，在上次对至少一个存储单元刷新完成后会记录上次刷新的最后一个存储单元的地址，则进行当前一次刷新时首先获取上次刷新时最后一个存储 单元的地址以作为上次刷新地址。对该上次刷新地址进行递增，则递增后的地址为当前刷新的存储单元的初始地址，根据当前刷新初始地址读取对应的存储单元的阈值电压，以及依次根据该当前刷新初始地址之后的至少一个地址读取对应的存储单元的阈值电压，由此完成对存储器中局部区域的存储单元的刷新。

本领域技术人员可以理解，若在每个设定刷新时间都会对存储器的全部存储单元进行刷新，则不需要记录上次刷新地址，只需要存储器依次寻址以对每一个存储单元进行刷新即可。

在上述技术方案的基础上，如图3所示，步骤s110的根据设定刷新时间控制读取存储器中至少一个存储单元的阈值电压的时间的操作，可通过以下优选方式实现：

s111、获取上次刷新时间，并计算当前时间与上次刷新时间之间的差值。

如上所述，优选在存储器内部设置有时钟，存储器内部存储有历史刷新时间，直接从中获取存储器的上次刷新时间，即最近一次刷新时间。通过时钟采集存储器的当前时间，并计算当前时间与上次刷新时间之间的差值，将该差值作为判断是否在当前时间读取存储器阈值电压的条件。

s112、判断差值是否等于设定刷新时间所对应的时间长度。

如上所述，存储器内部设置有设定刷新时间，该设定刷新时间为设定的一个时间长度，如18h，36h等，因此设定刷新时间为时间间隔。判断差值是否等于设定刷新时间所对应的时间长度，即是当前时间距离上次刷新时间的时间间隔是否达到设定刷新时间，以将该设定刷新时间的时间长度作为读取存储器 存储单元阈值电压的依据，也是刷新方法的触发条件。

s113、如果差值等于设定刷新时间所对应的时间长度，则读取至少一个存储单元的阈值电压，并记录当前时间。

如上所述，如果差值等于设定刷新时间所对应的时间长度，则说明当前时间距离上次刷新时间的时间间隔达到存储器设置的设定刷新时间，此时可读取存储单元的阈值电压，以触发对存储器的刷新。在读取存储单元的阈值电压的同时，还需要记录当前时间，以作为下次刷新存储器的判断条件。如果差值不等于设定刷新时间所对应的时间长度，则说明当前时间距离上次刷新时间的时间间隔未达到存储器设置的设定刷新时间，此时不需要对存储器进行刷新。在此需要说明的是，设定刷新时间的时间长度可自行设定为恒定值，也可自行设定不同的设定刷新时间的时间长度。

在设定刷新时间读取到至少一个存储单元的阈值电压后，可执行步骤s120的如果读取的存储单元的阈值电压处于刷新阈值电压范围内，控制对存储单元进行刷新的操作。在此不再详述。

示例性的，在上述技术方案的基础上，步骤s120的控制对存储单元进行刷新的操作，优选可通过以下方式实现，具体包括：控制将存储单元的阈值电压升高至目标阈值电压。

如上所述，存储单元随着使用时间的延长，其内写入的电子会部分流失，相应的存储单元的阈值电压降低。当存储单元的阈值电压降低到一定电压值后，数据有丢失的风险，此时需要重新编程，然而若存储单元为只读应用则无法对存储单元进行编程，因此现有技术无法改善只读应用的存储单元的数据保 持力差的问题。而本实施例中通过设定刷新时间，以在一定的时间对存储单元进行刷新，使得存储单元在电子有所流失时及时被刷新，保证了存储单元的数据保持力，尤其是对只读应用的存储单元，解决了只读应用的存储单元无法保证数据可靠性的问题。

对于存储单元进行刷新，实质是在存储单元的电子流失使得阈值电压降低时，提高存储单元的阈值电压，使得存储单元的电子充满的情况，保证了数据可靠性。在此可通过在存储单元的栅极和漏极上施加编程电压以升高存储单元的阈值电压，即重新编程以达到刷新存储单元的效果。存储器内设置有存储单元的目标阈值电压，存储单元的阈值电压达到目标阈值电压时，存储单元的电子充满，存储单元的数据保持力最佳。

在上述技术方案的基础上，需要说明的是，若根据设定刷新时间，仅控制读取存储器中部分存储单元的阈值电压的刷新时间，则在上述刷新方法上，还包括：完成对至少一个存储单元的刷新后，记录最后一个存储单元的地址。即该次设定刷新时间上实现了对存储器的部分区域的存储单元的刷新，在该区域刷新完成后，记录该区域最后一个存储单元的地址，以便于在下次设定刷新时间时，对该存储单元地址之后的其他存储单元进行读取和刷新。

如图4a和图4b所示，为本发明实施例二中提供的两种存储器刷新装置的示意图。本实施例的技术方案可适用于提高存储器中存储单元的数据保持力的情况，该装置可执行上述实施例所述的任意一种存储器刷新方法，但不限于仅执行上述实施例所述的存储器刷新方法，该装置配置在存储器中应用，优选存 储器为闪存。

本实施例提供的一种存储器的刷新装置，包括：阈值电压读取模块210和存储单元刷新模块220。

其中，阈值电压读取模块210用于根据设定刷新时间，控制读取存储器中至少一个存储单元的阈值电压的时间；存储单元刷新模块220用于如果读取的存储单元的阈值电压处于刷新阈值电压范围内，控制对存储单元进行刷新。

如图4a所示，可选地阈值电压读取模块210包括：刷新时间判断单元201和第一阈值电压读取单元202。

其中，刷新时间判断单元201用于判断当前时间是否到达设定刷新时间；第一阈值电压读取单元202用于如果当前时间已到达设定刷新时间，则读取至少一个存储单元的阈值电压。

可选地，第一阈值电压读取单元202的具体过程包括：获取上次刷新地址并对所述上次刷新地址进行递增，以得到当前刷新初始地址，并根据当前刷新初始地址和其之后的地址读取所述至少一个存储单元的阈值电压。

如图4b所示，可选地阈值电压读取模块210包括：时间差值计算单元211、时间差值判断单元212和第二阈值电压读取单元213。

其中，时间差值计算单元211用于获取上次刷新时间，并计算当前时间与上次刷新时间之间的差值；时间差值判断单元212用于判断差值是否等于设定刷新时间所对应的时间长度；第二阈值电压读取单元213用于如果差值等于设定刷新时间所对应的时间长度，则读取至少一个存储单元的阈值电压，并记录当前时间。

可选地，存储单元刷新模块220包括：阈值电压升高单元221。其中，阈 值电压升高单元，用于控制将存储单元的阈值电压升高至目标阈值电压。

可选地，还包括：刷新地址记录模块230。其中，刷新地址记录模块230用于完成对至少一个存储单元的刷新后，记录最后一个存储单元的地址。

本实施例提供的一种存储器的刷新装置，其工作过程为：优选在存储器内部设计一个时钟，通过该时钟进行计时。当计时到系统设置的设定刷新时间时，启动触发存储单元的刷新流程。在此若存储器分为多次进行全芯片刷新，则首先需要读取上次刷新的地址，根据该地址确定当前需要刷新的存储单元区域。对选定的存储单元区域中的存储单元进行阈值电压读取，并当读取的存储单元的阈值电压处于刷新阈值电压范围内时控制对存储单元进行刷新，对选定的每一个存储单元执行刷新流程。刷新完成后，记录选定区域的最后一个存储单元的地址，或者对选定区域的最后一个存储单元的地址进行递增后记录。当到达下一次设定刷新时间时，先行读取记录的地址，并以此进行后续存储单元的刷新，经过多次刷新可完成对全芯片的刷新。

也可选在一次设定刷新时间达到时，直接对存储器中的全部存储单元执行刷新流程，则此种刷新方式无需记录存储单元地址。

本实施例提供的存储器的刷新装置，无论是否对存储器执行擦除动作，均可以对存储器进行刷新，以保证数据的可靠性，可选存储器处于待机状态下时进行刷新。该装置可实现存储器在待机状态下自动对存储单元进行刷新，以提高存储器中存储单元的数据保持力。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进 行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。