用于管理多个可靠性等级的存储器单元群组间的数据存储的设备及方法与流程

本发明大体上涉及存储器，且具体来说，在一或多个实施例中，本发明涉及用于管理多个可靠性等级的存储器单元群组间的数据存储的设备及方法。

背景技术：

存储器(例如，存储器装置)通常提供为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路装置。存在许多不同类型的存储器，包含随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、动态随机存取存储器(dram)、同步动态随机存取存储器(sdram)及快闪存储器。

快闪存储器已经发展为用于广泛范围的电子应用的非易失性存储器的流行来源。快闪存储器通常使用单晶体管存储器单元，其允许高存储器密度、高可靠性及低功率消耗。通过电荷存储结构(例如，浮动栅极或电荷陷阱)的编程(这通常被称为写入)或其它物理现象(例如，相变或极化)，存储器单元的阈值电压(vt)的改变确定每一存储器单元的数据状态(例如，数据值)。快闪存储器及其它非易失性存储器的常见用途包含个人计算机、个人数字助理(pda)、数码相机、数字媒体播放器、数字记录器、游戏、家电、车辆、无线装置、移动电话及可卸除存储器模块，且非易失性存储器的用途继续扩大。

nand快闪存储器是快闪存储器装置的常见类型，因此需要布置基本存储器单元配置的逻辑形式。通常，nand快闪存储器的存储器单元阵列经布置，使得所述阵列的行的每一存储器单元的控制栅极连接在一起以形成存取线，例如字线。所述阵列的列包含在一对选择栅极(例如，源极选择晶体管及漏极选择晶体管)之间串联连接在一起的存储器单元串(通常称为nand串)。每一源极选择晶体管可连接到源极，而每一漏极选择晶体管可连接到数据线，例如列位线。在存储器单元串与源极之间及/或在存储器单元串与数据线之间使用一个以上选择栅极的变动是已知的。

随着对使用存储器的系统的性能标准的要求越来越高，可能会产生延长这种系统的存储器的使用寿命的期望。

技术实现要素：

一个实施例涉及一种操作电子系统的方法。所述方法包括：分配具有多个等级的特定等级的多个存储器单元群组的存储器单元群组来存储多个数据级的特定数据级的数据；确定需要额外存储器单元群组来存储所述特定数据级的数据；响应于确定需要所述额外存储器单元群组来存储所述特定数据级的数据而从存储所述多个数据级的不同数据级的数据的不同存储器单元群组移动或丢弃数据；及分配所述不同存储器单元群组来存储所述特定数据级的数据。

另一实施例涉及一种操作电子系统的方法。所述方法包括：分配具有多个等级的特定等级的多个存储器单元群组的存储器单元群组来存储多个数据级的特定数据级的数据；确定需要额外存储器单元群组来存储所述特定数据级的数据；响应于确定需要所述额外存储器单元群组来存储所述特定数据级的数据：确定具有所述特定等级的所述多个存储器单元群组的空闲存储器单元群组是否可用，且如果可用，那么分配所述空闲存储器单元群组来存储所述特定数据级的数据；确定具有不同等级的多个存储器单元群组的空闲存储器单元群组是否可用，且如果可用，那么分配所述空闲存储器单元群组来存储所述特定数据级的数据；及当具有所述特定等级的所述多个存储器单元群组的空闲存储器单元群组都不可用且具有所述不同等级的所述多个存储器单元群组的空闲存储器单元群组都不可用时，从具有所述不同等级的所述多个存储器单元群组的存储器单元群组移动或丢弃数据且存储所述多个数据级的不同数据级的数据，且分配所述存储器单元群组来存储所述特定数据级的数据。

又一实施例涉及一种电子系统。所述电子系统包括：多个存储器裸片，其包括多个存储器单元群组；及控制器，其用于存取所述多个存储器单元群组；其中针对在所述电子系统中定义的多个数据级中的每一数据级，所述控制器经配置以：将所述数据级的数据存储到经指派以存储所述数据级的所述多个存储器单元群组的存储器单元群组；及禁止将所述数据级的所述数据存储到被视为不适于存储所述数据级的数据的所述多个存储器单元群组的存储器单元群组。

仍一实施例涉及一种电子系统。所述电子系统包括：多个存储器裸片，其包括多个存储器单元群组；及控制器，其用于存取所述多个存储器单元群组；其中所述控制器经配置以导致所述电子系统执行操作电子系统的方法。

附图说明

图1是根据实施例的与作为电子系统的部分的处理器通信的存储器的简化框图。

图2a到2c是可在参考图1描述的类型的存储器中使用的存储器单元阵列的部分的示意图。

图3是可在参考图1描述的类型的存储器中使用的存储器单元阵列的部分的示意框图。

图4是根据实施例的与控制器通信的存储器封装的示意框图，所述控制器与作为电子系统的部分的主机通信。

图5是根据实施例的连接到存储器通信通道的存储器封装的分组的示意框图。

图6是根据实施例的连接到主机装置的块体存储装置的示意框图。

图7是根据实施例的操作电子系统的方法的流程图。

图8是根据进一步实施例的操作电子系统的方法的流程图。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考附图，其形成特定实施例的部分且其中通过说明展示特定实施例。在图中，相同元件符号贯穿若干视图描述大体上类似组件。可利用其它实施例，且可在不脱离本发明的范围的情况下做出结构、逻辑及电改变。因此，以下详细描述不应被视为限制意义。

本文中使用的术语“半导体”可指例如材料层、晶片或衬底且包含任何基础半导体结构。“半导体”应被理解为包含蓝宝石上硅(sos)技术、绝缘体上硅(soi)技术、薄膜晶体管(tft)技术、掺杂及非掺杂半导体、由基础半导体结构支撑的硅的外延层以及所属领域的技术人员熟知的其它半导体结构。此外，当在以下描述中参考半导体时，可已经利用先前工艺步骤形成基础半导体结构中的区/结，且术语半导体可包含含有这种区/结的底层。如本文中使用的术语传导以及其各种相关形式(例如，conduct、conductively、conducting、conduction、conductivity等)是指导电，除非上下文另有说明。类似地，如本文中使用的术语连接以及其各种相关形式(例如，connect、connected、connection等)是指电连接，除非上下文另有说明。

图1是根据实施例的与作为第三设备(呈电子系统的形式)的部分的第二设备(呈处理器130的形式)通信的第一设备(呈存储器100的形式(例如，存储器装置或存储器裸片))的简化框图。电子系统的一些实例包含个人计算机、个人数字助理(pda)、数码相机、数字媒体播放器、数字记录器、游戏、家电、车辆、无线装置、移动电话及类似物。处理器130(例如，在存储器装置100外部的控制器)可为存储器控制器或其它外部主机装置。处理器130可经配置以根据实施例管理数据的存储。

存储器装置100包含逻辑地布置成行及列的存储器单元阵列104。逻辑行的存储器单元通常连接到相同存取线(通常称为字线)，而逻辑列的存储器单元通常选择性地连接到相同数据线(通常称为位线)。单个存取线可与存储器单元的一个以上逻辑行相关联且单个数据线可与一个以上逻辑列相关联。存储器单元阵列104的至少一部分的存储器单元(图1中未展示)能够编程到至少两个数据状态中的一者。

行解码电路108及列解码电路110经提供以解码地址信号。地址信号经接收及解码以存取存储器单元阵列104。存储器装置100也包含输入/输出(i/o)控制电路112以管理命令、地址及数据到存储器装置100的输入以及数据及状态信息从存储器装置100的输出。地址寄存器114与i/o控制电路112及行解码电路108及列解码电路110通信以在解码之前锁存地址信号。命令寄存器124与i/o控制电路112及控制逻辑116通信以锁存传入命令。修整寄存器128可与控制逻辑116通信以存储修整设置。尽管描绘为单独存储寄存器，但修整寄存器128可表示存储器单元阵列104的一部分。修整设置通常是集成电路装置用来定义在所述集成电路装置的操作期间使用的电压电平、控制信号、时序参数、数量、选项等值的值。修整寄存器128可存储与若干不同数据级(例如，不同类型的数据)的等级指派及存储器密度相关的信息。

控制器(例如，在存储器装置100内部的控制逻辑116)响应于命令而控制对存储器单元阵列104的存取且产生外部处理器130的状态信息，即，控制逻辑116经配置以对存储器单元阵列104执行存取操作(例如，读取操作、编程操作及/或擦除操作)。控制逻辑116与行解码电路108及列解码电路110通信以响应于地址而控制行解码电路108及列解码电路110。

控制逻辑116也与高速缓存寄存器118通信。高速缓存寄存器118如由控制逻辑116引导那样锁存传入或传出数据以在存储器单元阵列104分别忙于写入或读取其它数据时临时存储数据。在编程操作(例如，写入操作)期间，数据可从高速缓存寄存器118传递到数据寄存器120以传送到存储器单元阵列104；接着，新数据可从i/o控制电路112锁存到高速缓存寄存器118中。在读取操作期间，数据可从高速缓存寄存器118传递到i/o控制电路112以输出到外部处理器130；接着，新数据可从数据寄存器120传递到高速缓存寄存器118。高速缓存寄存器118及/或数据寄存器120可形成存储器装置100的页缓冲器(例如，可形成其的一部分)。页缓冲器可进一步包含感测装置(未展示)以感测存储器单元阵列104的存储器单元的数据状态。状态寄存器122可与i/o控制电路112及控制逻辑116通信以锁存状态信息以输出到处理器130。

存储器装置100经由控制链路132在控制逻辑116处从处理器130接收控制信号。控制信号可包含芯片启用ce#、命令锁存启用cle、地址锁存启用ale、写入启用we#、读取启用re#及写入保护wp#。取决于存储器装置100的性质，可进一步经由控制链路132接收额外或替代控制信号(未展示)。存储器装置100经由多路复用输入/输出(i/o)总线134从处理器130接收命令信号(其表示命令)、地址信号(其表示地址)及数据信号(其表示数据)且经由i/o总线134将数据输出到处理器130。

例如，命令可在i/o控制电路112处经由i/o总线134的输入/输出(i/o)引脚[7:0]接收且可接着写入到命令寄存器124中。地址可在i/o控制电路112处经由i/o总线134的输入/输出(i/o)引脚[7:0]接收且可接着写入到地址寄存器114中。数据可在i/o控制电路112处经由8位装置的输入/输出(i/o)引脚[7:0]或16位装置的输入/输出(i/o)引脚[15:0]接收且可接着写入到高速缓存寄存器118中。数据可随后写入到数据寄存器120中以编程存储器单元阵列104。针对另一实施例，高速缓存寄存器118可被省略，且数据可直接写入到数据寄存器120中。数据也可经由8位装置的输入/输出(i/o)引脚[7:0]或16位装置的输入/输出(i/o)引脚[15:0]输出。

所属领域的技术人员将了解，可提供额外电路及信号，且图1的存储器装置100已经简化。应认知，参考图1描述的各种块组件的功能性不一定被隔离以区分集成电路装置的不同组件或组件部分。例如，集成电路装置的单个组件或组件部分可适于执行图1的一个以上块组件的功能性。替代地，集成电路装置的一或多个组件或组件部分可经组合以执行图1的单个块组件的功能性。

另外，虽然根据各种信号的接收及输出的流行惯例描述特定i/o引脚，但应注意，可在各种实施例中使用其它组合或数目的i/o引脚(或其它i/o节点结构)。

图2a是可在参考图1描述的类型的存储器中使用的存储器单元阵列200a(例如，nand存储器阵列)的一部分(例如，作为存储器单元阵列104的一部分)的示意图。存储器阵列200a包含存取线(例如，字线2020到202n)及数据线(例如，位线2040到204m)。字线202可以多对一关系连接到全局存取线(例如，全局字线)，图2a中未展示。针对一些实施例，存储器阵列200a可在半导体上方形成，所述半导体例如可经导电掺杂以具有导电类型，例如，p型导电性以例如形成p阱或n型导电性以例如形成n阱。

存储器阵列200a可布置成行(各自对应于字线202)及列(各自对应于位线204)。每一列可包含串联连接的存储器单元串(例如，非易失性存储器单元)，例如nand串2060到206m中的一者。各nand串206可连接(例如，选择性地连接)到共同源极(src)216且可包含存储器单元2080到208n。存储器单元208可表示用于存储数据的非易失性存储器单元。每一nand串206的存储器单元208可串联连接在选择栅极210(例如，场效晶体管)(例如，选择栅极2100到210m中的一者)(例如，其可为源极选择晶体管，通常被称为选择栅极源极)与选择栅极212(例如，场效晶体管)(例如，选择栅极2120到212m)(例如，其可为漏极选择晶体管，通常被称为选择栅极漏极)之间。选择栅极2100到210m可共同连接到选择线214(例如，源极选择线(sgs))，且选择栅极2120到212m可共同连接到选择线215(例如，漏极选择线(sgd))。尽管描绘为传统场效晶体管，但选择栅极210及212可利用类似于(例如，相同于)存储器单元208的结构。选择栅极210及212可表示串联连接的多个选择栅极，其中串联的每一选择栅极经配置以接收相同或独立控制信号。

每一选择栅极210的源极可连接到共同源极216。每一选择栅极210的漏极可连接到对应nand串206的存储器单元2080。例如，选择栅极2100的漏极可连接到对应nand串2060的存储器单元2080。因此，每一选择栅极210可经配置以将对应nand串206选择性地连接到共同源极216。每一选择栅极210的控制栅极可连接到选择线214。

每一选择栅极212的漏极可连接到对应nand串206的位线204。例如，选择栅极2120的漏极可连接到对应nand串2060的位线2040。每一选择栅极212的源极可连接到对应nand串206的存储器单元208n。例如，选择栅极2120的源极可连接到对应nand串2060的存储器单元208n。因此，每一选择栅极212可经配置以将对应nand串206选择性地连接到对应位线204。每一选择栅极212的控制栅极可连接到选择线215。

图2a中的存储器阵列可为准二维存储器阵列且可具有大体上平面结构，例如其中共同源极216、nand串206及位线204在大体上平行平面中延伸。替代地，图2a中的存储器阵列可为三维存储器阵列，例如其中nand串206可大体上垂直于含有共同源极216的平面及含有位线204的平面(其可大体上平行于含有共同源极216的平面)延伸。

存储器单元208的典型构造包含数据存储结构234(例如，浮动栅极、电荷陷阱等)(其可确定存储器单元的数据状态，(例如通过阈值电压的变化))及控制栅极236，如图2a中展示。数据存储结构234可包含导电及介电结构两者，而控制栅极236通常由一或多种导电材料形成。在一些情况中，存储器单元208可进一步具有经定义源极/漏极(例如，源极)230及经定义源极/漏极(例如，漏极)232。存储器单元208使其控制栅极236连接到(且在一些情况中形成)字线202。

存储器单元208的列可为nand串206或选择性地连接到给定位线204的多个nand串206。存储器单元208的行可为共同连接到给定字线202的存储器单元208。存储器单元208的行可包含但无需包含共同连接到给定字线202的全部存储器单元208。存储器单元208的行通常可划分为存储器单元208的物理页的一或多个群组，且存储器单元208的物理页通常包含共同连接到给定字线202的每隔一个存储器单元208。例如，共同连接到字线202n且选择性地连接到偶数位线204(例如，位线2040、2042、2044等)的存储器单元208可为存储器单元208的一个物理页(例如，偶数存储器单元)，而共同连接到字线202n且选择性地连接到奇数位线204(例如，位线2041、2043、2045等)的存储器单元208可为存储器单元208的另一物理页(例如，奇数存储器单元)。尽管位线2043到2045未在图2a中精确描绘，但从图中应明白，存储器单元阵列200a的位线204可从位线2040连续编号到位线204m。通常连接到给定字线202的存储器单元208的其它群组也可定义存储器单元208的物理页。针对某些存储器装置，通常连接到给定字线的全部存储器单元可被视为存储器单元的物理页。在单个读取操作期间读取或在单个编程操作期间编程的存储器单元的物理页的部分(其在一些实施例中可仍是整行)(例如，存储器单元的上页或下页)可被视为存储器单元的逻辑页。存储器单元块可包含经配置以一起擦除的存储器单元，例如连接到字线2020到202n的全部存储器单元(例如，共享共同字线202的全部nand串206)。除非明确区分，否则此处对存储器单元的页的参考是指存储器单元的逻辑页的存储器单元。

尽管结合nand快闪存储器论述图2a的实例，但本文中描述的实施例及概念不限于特定阵列架构或结构，且可包含其它结构(例如，sonos、相变、铁电等)及其它架构(例如，and阵列、nor阵列等)。

图2b是可在参考图1描述的类型的存储器中使用的存储器单元阵列200b的一部分(例如，作为存储器单元阵列104的一部分)的另一示意图。图2b中的相同编号元件对应于关于图2a提供的描述。图2b提供三维nand存储器阵列结构的一个实例的额外细节。三维nand存储器阵列200b可并入垂直结构，其可包含半导体支柱，其中支柱的一部分可充当nand串206的存储器单元的通道区。nand串206可通过选择晶体管212(例如，其可为漏极选择晶体管，通常被称为选择栅极漏极)各自选择性地连接到位线2040到204m且通过选择晶体管210(例如，其可为源极选择晶体管，通常被称为选择栅极源极)各自选择性地连接到共同源极216。多个nand串206可选择性地连接到相同位线204。nand串206的子组可通过偏置选择线2150到215k而连接到其相应位线204以选择性地激活各自在nand串206与位线204之间的特定选择晶体管212。选择晶体管210可通过偏置选择线214而激活。每一字线202可连接到存储器阵列200b的存储器单元的多个行。通过特定字线202共同彼此连接的存储器单元的行可被统称为层。

图2c是可在参考图1描述的类型的存储器中使用的存储器单元阵列200c的一部分(例如，作为存储器单元阵列104的一部分)的进一步示意图。图2c中的相同编号元件对应于关于图2a提供的描述。存储器单元阵列200c可包含串联连接的存储器单元串(例如，nand串)206、存取(例如，字)线202、数据(例如，位)线204、选择线214(例如，源极选择线)、选择线215(例如，漏极选择线)及源极216，如图2a中描绘。存储器单元阵列200a的一部分可为例如存储器单元阵列200c的一部分。图2c描绘将nand串206群组为存储器单元块250。存储器单元块250可为可在单个擦除操作中一起擦除的存储器单元208的群组，有时被称为擦除块。每一存储器单元块250可表示共同与单个选择线215(例如，选择线2150)相关联的nand串206。存储器单元块2500的源极216可为与存储器单元块250l的源极216相同的源极。例如，每一存储器单元块2500到250l可共同选择性地连接到源极216。一个存储器单元块250的存取线202以及选择线214及215可不直接分别连接到任何其它存储器单元块250的存取线202以及选择线214及215。

数据线2040到204m可连接(例如，选择性地连接)到缓冲部分240，其可为存储器的页缓冲器的一部分。缓冲部分240可对应于存储器平面(例如，存储器单元块2500-250l的组)。缓冲部分240可包含用于感测在相应数据线204上指示的数据值的感测装置(未展示)及用于存储来自其对应存储器平面的经感测数据值的对应寄存器(未展示)。

图3是可在参考图1描述的类型的存储器中使用的存储器单元阵列的部分的示意框图。存储器单元阵列300经描绘以具有四个存储器平面350(例如，存储器平面3500到3503)，其各自与相应缓冲部分240通信，所述相应缓冲部分240可共同形成页缓冲器352。虽然描绘四个存储器平面350，但其它数目的存储器平面350可共同与页缓冲器352通信。每一存储器平面350经描绘以包含l+1个存储器单元块250(例如，存储器单元块2500到250l)。

虽然图1描绘连接到外部控制器的单个存储器装置(例如，存储器裸片)100，但多个存储器100可共同连接到信号外部控制器。图4是根据实施例的与控制器430通信的存储器封装(例如，多裸片封装)400的示意框图，所述控制器430与作为电子系统的部分的主机460通信。存储器封装400经描绘以包含四个存储器装置或裸片100(例如，裸片1000到1003)。也可在各种实施例中使用存储器封装400中的其它数目的存储器裸片。如图4中描绘，存储器封装400的存储器裸片100中的每一者可共同连接到控制信号节点432、共同连接到i/o信号节点434、共同连接到芯片启用ce#控制信号节点436及共同连接到就绪/忙碌rb#控制信号节点438。

控制信号节点432可针对存储器裸片100中的每一者在一对一基础上连接到控制链路132的信号线。i/o信号节点434可针对存储器裸片100中的每一者在一对一基础上连接到i/o总线134的信号线。芯片启用ce#控制信号节点436可连接到存储器裸片100中的每一者的芯片启用ce#控制信号线136。就绪/忙碌rb#控制信号节点438可连接到存储器裸片100中的每一者的就绪/忙碌r/b#信号线138。控制信号节点432、i/o信号节点434、芯片启用ce#控制信号节点436及就绪/忙碌rb#控制信号节点438可共同形成存储器封装400的接口440以与其它设备(例如，外部控制器430)通信。

控制器430可为存储器控制器。控制器430可进一步与主机装置460(例如，电子系统的控制器)通信。例如，主机装置460可为移动电话、数码相机或利用一或多个存储器封装的其它装置的处理器。由于控制器430在主机装置460与存储器封装400之间，所以主机装置460与控制器430之间的通信可涉及不同于控制器430与存储器封装400之间使用的通信链路的通信链路。例如，存储器封装400及控制器430可共同表示嵌入式多媒体卡(emmc)。根据现有标准，与emmc的通信可包含用于传送数据的数据链路462(例如，8位链路)、用于传送命令及装置初始化的命令链路464及提供用于同步数据链路462及命令链路464上的传送的时钟信号的时钟链路466。控制器430可自主地处理许多活动，例如误差校正、缺陷块的管理、损耗均衡及地址转译。控制器430可经配置以根据实施例执行方法。

图5是根据实施例的连接到存储器通信通道550的存储器封装(例如，多芯片封装)400的分组500的示意框图。图4的存储器封装400的分组500经描绘为包含八个存储器封装400(例如，存储器封装4000到4007)。也可在各种实施例中使用其它数目的存储器封装400。如图5中描绘，每一存储器封装400可使其接口440连接到存储器通道通信链路550。

图6是根据实施例的连接到主机装置660的块体存储装置600(例如，电子系统)的示意框图。例如，块体存储装置600可为固态驱动器(ssd)或利用存储器封装的一或多个分组500的其它装置。块体存储装置600可包含具有若干通道(例如，通道0到通道m)的控制器630(例如，存储器控制器)。m是大于或等于零的整数值。控制器630的每一通道可连接到相应存储器通道通信链路550(例如，分别是存储器通道通信链路5500到550m)，存储器通道通信链路550连接到存储器封装的相应分组500(例如，分别是分组5000到500m)。

控制器630进一步与作为电子系统的部分的主机装置660通信。由于控制器630在主机装置660与存储器封装的分组500之间，所以主机装置660与控制器630之间的通信可涉及不同于控制器630与存储器封装的分组500之间使用的通信链路的通信链路。例如，块体存储装置可为sata(串行高级技术附件)ssd，使得主机装置660与控制器630之间的通信可包含sata链路662以经由sata链路662传送含有控制信息或有效载荷数据的帧信息结构(fis)。控制器630可自主地处理许多活动，例如误差校正、缺陷块的管理、损耗均衡及地址转译。控制器630可经配置以根据实施例执行方法。

在制造存储器(例如，存储器裸片100)之后，通常测试它的性能及可靠性特性(例如，与随时间可靠读取数据的能力相关的特性)。在这种测试期间，存储器的存储器单元阵列(例如，存储器单元群组)的部分可被视为不可用，例如被视为无法在任何密度级(例如，slc(例如，每个存储器单元1位数据)、mlc(例如，每个存储器单元2位数据)、tlc(例如，每个存储器单元3位数据)、qlc(例如，每个存储器单元4位数据)等)下可靠存储数据。这些部分可为存储器单元页的个体或分组、存储器单元块的个体或分组、存储器单元平面的个体或分组等，包含多达整个存储器单元阵列。存储器的这些部分可替代地被视为仅可用于存储器能够编程的密度级的某一子集。例如，在存储器能够将存储器单元编程(例如，经配置以编程)到选自slc、mlc、tlc及qlc的群组的任何密度级的情况下，存储器的存储器单元阵列的一部分可被视为可用于slc或mlc存储但不可用于tlc或qlc存储。存储器单元阵列的部分的可靠性特性可根据其数据保持性质来进一步特性化。例如，存储器单元阵列的一部分可在一种密度(例如，slc)下具有特定保持特性(例如，可靠存储数据的预期周期)且可在较高密度(例如，mlc)下具有较少(例如，较差)保持特性。

响应于存储器的特性化，存储器或其部分可被指定为一个等级以指示存储器(或其个别部分)在不同存储密度下保持数据的所确定能力的特性。反过来，不同类型的数据可被分类成不同数据级，这些数据级可对可靠性有不同要求，且可被指派到(例如，被约束到)特定等级的存储器单元群组。例如，系统可寻求存储任务关键数据，例如提供系统的所要基本功能性所必需的数据，但是如果所述数据被破坏，那么其可能不可恢复。系统可进一步寻求存储不如任务关键数据关键的系统数据，例如系统在提供其期望功能性时可使用的数据。系统可进一步寻求存储不如系统数据关键的其它数据，如果这些数据丢失，那么其可能会减少系统的功能性，但这些数据可能很容易恢复，例如重新加载应用程序、地图、图像等。系统可进一步寻求存储不如其它数据关键的非关键数据，例如可以被破坏或以其它方式丢失而不会实质上影响系统的功能性的数据，例如临时数据、搜索历史等。系统可利用其它关键性级别或其它标准来将其数据分类成不同数据级，且前述内容仅是实例。

基于各种存储器单元群组的不同等级的所确定特性，系统可确定哪些等级被视为适于不同数据级中的每一者。表1是展示将减少关键性(例如，具有与可靠性相关的减少要求)的四个数据级(例如，datalevel1到datalevel4)指派到减少属性(例如，具有与可靠性相关的减少性能特性)的存储器单元群组的五个等级(例如，rank1到rank5)的实例。

表1

在表1的实例中，数据级datalevel1的数据可被约束到存储器单元群组的任何等级rank1到rank3，数据级datalevel2的数据可被约束到存储器单元群组的任何等级rank1到rank4，且数据级datalevel3及datalevel4的数据可被约束到存储器单元群组的任何等级rank1到rank5。

除将不同数据级的数据指派到不同等级的存储器单元群组以外，系统响应于存储器单元群组的各种等级的特性而可将存储器单元群组的等级的使用进一步指派(例如，约束)到每一数据级的特定存储器密度(例如，特定最大存储器密度)。表2是展示关于被视为适于各种组合的特定存储器密度(例如，最大存储器密度)将减少关键性(例如，具有与可靠性相关的减少要求)的四个数据级(例如，datalevel1到datalevel4)指派到减少属性(例如，具有与可靠性相关的减少性能特性)的存储器单元群组的五个等级(例如，rank1到rank5)的实例。

表2

在表2的实例中，可允许数据级datalevel1到datalevel4中的每一者以在tlc存储器密度(例如，每一个存储器单元三位数据)下将数据存储于具有等级rank1的存储器单元群组中，可进一步允许数据级datalevel3及datalevel4以在tlc存储器密度下将数据存储于具有等级rank2的存储器单元群组中，且可进一步允许数据级datalevel4以在tlc存储器密度下将数据存储于具有等级rank3的存储器单元群组中。此外，可允许数据级datalevel1以在mlc存储器密度(例如，每一个存储器单元两位数据)下将数据存储于具有等级rank2的存储器单元群组中，可允许数据级datalevel2以在mlc存储器密度下将数据存储于具有等级rank2到rank3的存储器单元群组中，可允许数据级datalevel3以在mlc存储器密度下将数据存储于具有等级rank3的存储器单元群组中，且可允许数据级datalevel4以在mlc存储器密度下将数据存储于具有等级rank4的存储器单元群组中。此外，可允许数据级datalevel1以在slc存储器密度(例如，每一个存储器单元一位数据)下将数据存储于具有等级rank3的存储器单元群组中，可允许数据级datalevel2以在slc存储器密度下将数据存储于具有等级rank4的存储器单元群组中，可允许数据级datalevel3以在slc存储器密度下将数据存储于具有等级rank4到rank5的存储器单元群组中，且可允许数据级datalevel4以在slc存储器密度下将数据存储于具有等级rank5的存储器单元群组中。系统可禁止(例如，不允许)将数据级datalevel1的数据存储于具有等级rank4到rank5的存储器单元群组中，且系统可禁止将数据级datalevel2的数据存储于具有等级rank5的存储器单元群组中。

应注意，存储器单元群组的排名可在各种粒度下执行。例如，存储器单元群组可为存储器单元的物理页、存储器单元块、存储器单元平面、整个存储器单元阵列、多个存储器裸片等及其任何组合。其排名可被视为指示所述存储器单元群组的最小可靠性等级，例如存储器单元页可基于其较少执行存储器单元的性能特性而被指派到一个等级，存储器单元块可基于其较少执行存储器单元页的性能特性而被指派到一个等级，存储器封装可基于其较少执行存储器裸片的性能特性而被指派到一个等级等。针对一些实施例，特定数据级的数据优先存储到被指派所述特定数据级的最高等级及/或最高存储器密度的可用(例如，空闲)存储器单元群组。尽管前述实例包含全部数据级datalevel1到datalevel4被指派到等级rank1，但rank1可替代地仅指派到数据级datalevel1，且系统可禁止将其余数据级datalevel2到datalevel4的数据存储到等级rank1。

存储器单元群组的排名可促进原本被视为不可用的存储器裸片的使用。例如，存储器可具有过多数目的坏存储器单元块或一或多个坏存储器单元平面，且可被视为无法以被视为支持预期存储到含有存储器的系统的全部数据级所必需的方式执行。考虑到前述实例，具有等级rank4到rank5的存储器单元群组被视为不适于存储数据级datalevel1及/或datalevel2的数据。这些存储器单元群组将无法放置在需要存储数据级datalevel1的数据的性能特性的系统的可用存储器的池中。通过对存储器单元群组排名且将不同等级相应地分配到存储器单元群组，被视为不可用于一种类型的数据的这些存储器单元群组可变得可用于其它类型的数据，因此为那些否则可能被视为垃圾的部件提供了价值。

作为实例，在具有四个存储器裸片100的图4的电子系统的存储器封装400中，存储器裸片1000及1001可被视为适于系统额定存储的任何数据级，而存储器裸片1002及1003可被视为不适于存储系统额定存储的至少一个数据级的数据。存储器裸片1000及1001可在制造时进一步提供系统的整个额定容量。通过提供存储器裸片1002及1003，系统的使用寿命可通过允许较低数据级在存储器裸片1000及1001的存储器密度减小时从存储器裸片1000及1001移动到存储器裸片1002及1003而延长，借此维持全部数据级的额定可靠性而不减少额定容量。额定可靠性可为与系统随时间可靠存储数据的能力相关的任何度量或度量组合的特定值。

在操作中，特定数据级的数据可存储到特定等级或等级子集的存储器单元群组。为了继续前述实例，数据级datalevel1的数据可在tlc存储器密度下存储到具有等级rank1的存储器单元群组。但是，随着存储器装置老化，例如随着增加编程/擦除循环的数目，其性能特性可改变，例如降级，且原本具有等级rank1的存储器单元群组可不再能够在tlc存储器密度下可靠存储数据级datalevel1的数据。这些存储器单元群组可能需要减少存储器密度，例如减少到mlc存储器密度以继续可靠存储这些数据。减少存储器密度必然意味存储器单元不再能够存储这么多数据，这可需要分配额外存储器单元群组来存储数据级datalevel1的数据。对经分配以存储特定数据级的数据的额外存储器单元群组的需求可进一步出于其它原因来实现，例如对存储特定数据级的更大量数据的简单期望。各种实施例描述操作用以管理所描述类型的数据存储的系统的方法。

图7是根据实施例的操作电子系统的方法的流程图。图7的方法可响应于减少经分配用于存储特定数据级的数据的一或多个存储器单元群组的存储器密度及/或响应于识别是否需要存储超过已分配量的特定数据级的额外数据而执行。

在761，可分配具有特定等级的存储器单元群组以存储特定数据级的数据。例如，数据级datalevel1的数据可分配到具有tlc存储器密度的具有等级rank1的存储器单元块(或其它存储器单元分组)。分配具有特定等级的存储器单元群组可包含分配具有等级子集的任何等级的存储器单元群组。例如，数据级datalevel1的数据可分配到具有其对应存储器密度的具有等级rank1到rank3的存储器单元块(或其它存储器单元分组)。

在763，可确定是否需要额外存储器单元群组来存储特定数据级的数据。例如，在经分配以存储特定数据级的数据的存储器单元群组被视为不再支持特定存储器密度且限于在较低存储器密度下存储特定数据级的数据的情况下，可需要一或多个额外存储器单元群组来取代损失的存储容量。

在765，确定具有特定等级(例如，或等级子集的等级)的空闲存储器单元群组是否可用。当存储器单元群组被擦除或以其它方式不含有有效数据时，其被视为空闲的。如果空闲存储器单元群组在765可用，那么在767可分配具有特定等级(例如，或所述等级子集的等级)的此额外存储器单元群组来存储特定数据级的数据。如果空闲存储器单元群组在765不可用，那么过程可进行到773以从存储低于特定数据级的数据级的数据的存储器单元群组(例如，具有特定等级或所述等级子集的等级)移动或丢弃数据。较低数据级的数据的移动或丢弃可经选择为特定等级或等级子集的等级的最低数据级的数据，且可进一步选择为所述数据级的最旧数据。替代地，如果空闲存储器单元群组在765不可用，那么过程可进行到769。

在769，确定具有不同等级(例如，或等级子集的等级)的空闲存储器单元群组是否可用。如果空闲存储器单元群组在769可用，那么在771可分配具有不同等级(例如，或所述等级子集的等级)的此额外存储器单元群组来存储特定数据级的数据。如果空闲存储器单元群组在769不可用，那么过程可进行到773以从存储低于特定数据级的数据级的数据的存储器单元群组(例如，具有不同等级或所述等级子集的等级)移动或丢弃数据。较低数据级的数据的移动或丢弃可经选择为不同等级或所述等级子集的等级的最低数据级的数据，且可进一步选择为所述数据级的最旧数据。

针对一些实施例，数据的丢弃可限于由系统定义为可允许丢弃的数据级。较低数据级的数据的移动可定义需要额外存储器单元群组来存储较低数据级的数据。接着可重复过程765到773以分配存储器单元群组来存储此数据。在这种状况中，特定等级可变为低于将从中移动数据的等级的下一等级。例如，在765的特定等级在确定移动数据之前是等级rank1且在确定是否需要移动数据之前未调查到更低等级的情况下(例如，从765直接进行到773)，765的特定等级可变为下一较低等级rank2，例如这是因为未在等级rank1中识别到空闲存储器单元群组。应注意，在重复过程765到773时可使用相同特定等级，从而确认其已经被确定为不含有空闲存储器单元群组。替代地，在765的特定等级在确定移动数据之前是等级rank1且没有更低等级被确定为具有可用空闲存储器单元群组的情况下(例如，从765进行到769再到773)，765的特定等级可变为最低等级rank5，例如这是因为未在任何等级中识别到空闲存储器单元群组。而且，应注意，在重复过程765到773时可使用相同特定等级，从而确认其及每一其余等级已经被确定为不含有空闲存储器单元群组。

图8是根据进一步实施例的操作电子系统的方法的流程图。例如，图7的方法可响应于图8的方法的动作而执行。

在881，确定经分配用于存储特定数据级的数据的特定等级的存储器单元群组的可靠性。这种确定可响应于来自主机装置的命令而进行，及/或其可由存储器控制器自主地进行。所述确定可响应于执行误差校正(例如，在检测可校正但非所要数目的位误差的情况下)而执行。替代地或另外，所述确定可基于时间或使用度量周期性地进行。

如果在883存储器单元群组的可靠性大于或等于目标可靠性，那么过程可返回到881。如果在883可靠性小于目标可靠性，那么在885可在减小密度下确定存储器单元群组的可靠性。在减小密度下确定可靠性可包含在若干可能(例如，存储器经配置以允许编程的程度)存储器密度下确定可靠性。

如果在887存储器单元群组的可靠性大于或等于目标可靠性，那么可减小用于特定数据级的存储器单元群组的存储器密度。例如，如果存储器单元群组已经被指派特定数据级的tlc存储器密度，且发现可靠性大于或等于mlc存储器密度下的目标可靠性，那么用于特定数据级的存储器单元群组的存储器密度可减小到mlc存储器密度。接着过程可进行到893，其指示需要额外存储器单元群组来存储特定数据级的数据。如果在887存储器单元群组的可靠性小于目标可靠性，那么存储器单元群组可经分配用于低于特定数据级的数据级。

针对一些实施例，如果在883存储器单元群组的可靠性小于目标可靠性，那么过程可进行到893而不确定是否可通过减小存储器密度来达到目标可靠性。在此实施例中，存储器单元群组可经分配用于低于特定数据级的数据级。

结论

尽管本文中已经说明及描述特定实施例，但所属领域的技术人员将了解，经计算以实现相同目的的任何布置可替代所展示的特定实施例。所属领域的技术人员将明白实施例的许多调适。因此，本申请案意在涵盖实施例的任何调适或更改。