專利名稱：數(shù)據(jù)讀取方法、存儲器儲存裝置及其存儲器控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器的數(shù)據(jù)讀取方法，且特別是涉及一種能夠重新調(diào)整門檻電壓以正確地讀取數(shù)據(jù)的方法及使用此方法的存儲器控制器與存儲器儲存裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)字相機、手機與MP3在這幾年來的成長十分迅速，使得消費者對數(shù)字內(nèi)容的儲存需求也急速增加。由于閃存(Flash Memory)具有數(shù)據(jù)非揮發(fā)性、省電、體積小與無機械結(jié)構(gòu)等的特性，適合使用者隨身攜帯作為數(shù)字檔案傳遞與交換的儲存媒體。固態(tài)硬盤(SolidState Drive, SSD)就是以閃存作為儲存媒體的ー個例子，并且已廣泛使用于電腦主機系統(tǒng) 中作為主硬碟。目前的閃存主要分為兩種，分別為反或型閃存(NORFlash)與反及型閃存(NANDFlash)。閃存亦可根據(jù)每ー記憶胞可儲存的數(shù)據(jù)位元數(shù)而區(qū)分為多階記憶胞(Multi-LevelCell, MLC)閃存及單階記憶胞(Single-LevelCell，SLC)閃存。SLC閃存的每個記憶胞僅能儲存I個位元數(shù)據(jù)，而MLC閃存的每個記憶胞可儲存至少2個以上的位元數(shù)據(jù)。例如，以4層記憶胞閃存為例，每ー記憶胞可儲存2個位元數(shù)據(jù)(即，"11"、" 10"、" 00"與"01")。在閃存中，記憶胞會由位元線(Bit Line)與字元線(Word Line)來串起而形成ー記憶胞陣列(memory cell array)。當控制位元線與字元線的控制電路在讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)到記憶胞陣列的指定記憶胞時，其他非指定的記憶胞的浮動電壓可能會受到干擾(disturb)，進而造成錯誤位元(S卩，控制電路從記憶胞中所讀取的數(shù)據(jù)(亦稱為讀取數(shù)據(jù))與原先所寫入的數(shù)據(jù)(亦稱為寫入數(shù)據(jù)不同)?；蛘?，當閃存亦可能因長期閑置、存儲器漏電、或是多次擦除或?qū)懭氲纫蛩囟斐赡ズ?Wear)情況時，記憶胞中的浮動電壓亦可能改變而造成錯誤位元。一般來說，存儲器儲存裝置會配置錯誤校正電路。在寫入數(shù)據(jù)時，錯誤校正電路會為所寫入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生錯誤校正碼，并且在讀取數(shù)據(jù)時，錯誤校正電路會依據(jù)對應(yīng)的錯誤校正碼來為所讀取的數(shù)據(jù)進行錯誤校正解碼(亦稱為錯誤檢查與校正程序)，由此更正錯誤位元。然而，錯誤校正電路所能夠校正的錯誤位元數(shù)是有限的，一旦所讀取的數(shù)據(jù)的錯誤位元的個數(shù)超過錯誤校正電路所能校正的錯誤位元的個數(shù)時，所讀取的數(shù)據(jù)將無法被校正。此時，主機系統(tǒng)將無法正確地從存儲器儲存裝置中讀取到正確的數(shù)據(jù)。由于エ藝的演進或存儲器本身的硬體架構(gòu)的特性造成錯誤位元越來越多(如多階記憶胞閃存的每ー記憶胞可儲存的位元數(shù)越多其可能產(chǎn)生的錯誤位元亦較SLC為多)，因此，如何確保所讀取的數(shù)據(jù)的正確性，成為此領(lǐng)域技術(shù)人員所關(guān)注的議題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供ー種數(shù)據(jù)讀取方法、存儲器控制器與存儲器儲存裝置，其能夠正確地讀取數(shù)據(jù)。本發(fā)明范例實施例提出ー種數(shù)據(jù)讀取方法，用于可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊，其中此可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊具有多個實體頁面。本數(shù)據(jù)讀取方法包括將這些實體頁面分組為多個實體頁面群并且為這些實體頁面群之中的第一實體頁面群設(shè)定第一門檻電壓組，其中此第一門檻電壓組具有多個門檻電壓。本數(shù)據(jù)讀取方法也包括使用第一門檻電壓組從第一實體頁面中讀取第一數(shù)據(jù)，其中此第一實體頁面屬于第一實體頁面群。本數(shù)據(jù)讀取方法還包括，當?shù)谝粩?shù)據(jù)可藉由錯誤校正電路來校正而產(chǎn)生已校正數(shù)據(jù)并且對應(yīng)此第一數(shù)據(jù)的錯誤位元數(shù)非小于錯誤位元數(shù)門檻值時，計算對應(yīng)此第一實體頁面群的門檻電壓的多個補償電壓。本數(shù)據(jù)讀取方法還包括使用這些補償電壓調(diào)整第一門檻電壓組的門檻電壓并且使用調(diào)整后的第一門檻電壓組從屬于第一實體頁面群的實體頁面中讀取數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的數(shù)據(jù)讀取方法還包括根據(jù)對應(yīng)第一實體頁面群的擦除次數(shù)動態(tài)地調(diào)整上述錯誤位元數(shù)門檻值。在本發(fā)明的一實施例中，上述的數(shù)據(jù)讀取方法害包括在計算對應(yīng)第一實體頁面群的門檻電壓的補償電壓之后，使用預(yù)設(shè)調(diào)整值調(diào)整上述錯誤位元數(shù)門檻值。在本發(fā)明的一實施例中，上述的計算對應(yīng)第一實體頁面群的門檻電壓的補償電壓的步驟包括藉由比對上述第一數(shù)據(jù)與已校正數(shù)據(jù)來獲得一錯誤位元信息以及依據(jù)此錯誤位元信息來計算上述補償電壓。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一實體頁面中是第一實體頁面群的實體頁面之中發(fā)生最多錯誤位元的實體頁面。本發(fā)明范例實施例提出一種存儲器控制器，用于控制可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊，其中可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊具有多個實體頁面。本存儲器控制器包括存儲器管理電路、主機界面、存儲器界面與錯誤校正電路。存儲器管理電路用以將這些實體頁面分組為多個實體頁面群并且為每ー實體頁面群設(shè)定ー門檻電壓組，其中這些門檻電壓組之中的第一門檻電壓組對應(yīng)這些實體頁面群之中的第一實體頁面群并且第一門檻電壓組具有多個門檻電壓。主機界面電性連接存儲器管理電路。存儲器界面電性連接存儲器管理電路，并且用以電性連接至可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊。錯誤校正電路電性連接存儲器管理電路。補償電壓計算電路電性連接至存儲器管理電路。在此，存儲器管理電路使用第一門檻電壓組從第一實體頁面中讀取第一數(shù)據(jù)，其中此第一實體頁面屬于第一實體頁面群。此外，當錯誤校正電路成功地校正第一數(shù)據(jù)而產(chǎn)生已校正數(shù)據(jù)并且對應(yīng)第一數(shù)據(jù)的錯誤位元數(shù)非小于錯誤位元數(shù)門檻值時，上述補償電壓計算電路會計算對應(yīng)第一實體頁面群的門檻電壓的多個補償電壓。在本發(fā)明的一實施例中，上述的存儲器管理電路使用這些補償電壓調(diào)整第一門檻電壓組的門檻電壓并且使用調(diào)整后的第一門檻電壓組從屬于第一實體頁面群的實體頁面中讀取數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實施例中，上述的存儲器管理電路根據(jù)對應(yīng)第一實體頁面群的擦除次數(shù)動態(tài)地調(diào)整上述錯誤位元數(shù)門濫值。在本發(fā)明的一實施例中，在補償電壓計算電路計算對應(yīng)第一實體頁面群的門檻電壓的補償電壓之后，上述存儲器管理電路使用預(yù)設(shè)調(diào)整值調(diào)整上述錯誤位元數(shù)門檻值。在本發(fā)明的一實施例中，上述的補償電壓計算電路藉由比對上述第一數(shù)據(jù)與已校正數(shù)據(jù)來獲得錯誤位元信息并且依據(jù)此錯誤位元信息來計算上述補償電壓。本發(fā)明范例實施例提出一種存儲器儲存裝置，其包括連接器、可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊與存儲器控制器。連接器用以電性連接至主機系統(tǒng)?？蓮?fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊具有多個實體頁面。存儲器控制器電性連接至連接器與可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊并且具有錯誤校正電路。在此，存儲器控制器用以將這些實體頁面分組為多個實體頁面群并為每一實體頁面群設(shè)定ー門檻電壓組，其中這些門檻電壓組之中的第一門檻電壓組對應(yīng)這些實體頁面群之中的第一實體頁面群并且第一門檻電壓組具有多個門檻電壓。此外，存儲器控制器使用第一門檻電壓組從第一實體頁面中讀取第一數(shù)據(jù)，其中第一實體頁面屬于第一實體頁面群。再者，當錯誤校正電路成功地校正第一數(shù)據(jù)而產(chǎn)生已校正數(shù)據(jù)并且對應(yīng)第一數(shù)據(jù)的錯誤位元數(shù)非小于錯誤位元數(shù)門檻值時，上述存儲器控制器計算對應(yīng)第一實體頁面群的門檻電壓的多個補償電壓。在本發(fā)明的一實施例中，上述的存儲器控制器使用上述補償電壓調(diào)整第一門檻電 壓組的門檻電壓并且使用調(diào)整后的第一門檻電壓組從屬于第一實體頁面群的實體頁面中讀取數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實施例中，上述的存儲器控制器根據(jù)對應(yīng)第一實體頁面群的擦除次數(shù)動態(tài)地調(diào)整上述錯誤位元數(shù)門濫值。在本發(fā)明的一實施例中，上述的存儲器控制器在計算對應(yīng)第一實體頁面群的門檻電壓的補償電壓之后，使用預(yù)設(shè)調(diào)整值調(diào)整上述錯誤位元數(shù)門檻值。 在本發(fā)明的一實施例中，上述的存儲器控制器藉由比對上述第一數(shù)據(jù)與已校正數(shù)據(jù)來獲得錯誤位元信息并且依據(jù)此誤位元信息來計算上述補償電壓。本發(fā)明范例實施例提出ー種數(shù)據(jù)讀取方法，用于從可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊的第一實體頁面讀取數(shù)據(jù)，其中可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊具有多個實體頁面，這些實體頁面被分組為多個實體頁面群，第一實體頁面屬于這些實體頁面群之中的第一實體頁面群，第一實體頁面群對應(yīng)第一門檻電壓組與第一門檻電壓旗標，第一門檻電壓組包括多個門檻電壓，并且第一門檻電壓旗標初始地被標記為禁止狀態(tài)。本數(shù)據(jù)讀取方法包括判斷第一門檻電壓旗標是否被標記為使能狀態(tài)。本數(shù)據(jù)讀取方法也包括倘若第一門檻電壓旗標非被標記為使能狀態(tài)時，使用第一門檻電壓組從第一實體頁面中讀取第一數(shù)據(jù)并且判斷從第一實體頁面中所讀取的第一數(shù)據(jù)是否可藉由錯誤校正電路來校正而產(chǎn)生已校正數(shù)據(jù)。本數(shù)據(jù)讀取方法亦包括倘若第一數(shù)據(jù)可藉由錯誤校正電路來校正而產(chǎn)生已校正數(shù)據(jù)時，判斷對應(yīng)第一數(shù)據(jù)的錯誤位元數(shù)是否小于錯誤位元數(shù)門檻值。本數(shù)據(jù)讀取方法更包括倘若對應(yīng)第一數(shù)據(jù)的錯誤位元數(shù)非小于錯誤位元數(shù)門檻值時，計算對應(yīng)第一實體頁面群的門檻電壓的多個補償電壓并且將第一門檻電壓旗標標記為使能狀態(tài)。在本發(fā)明的一實施例中，上述的數(shù)據(jù)讀取方法還包括倘若第一門檻電壓旗標被標記為使能狀態(tài)時，使用補償電壓來調(diào)整第一門檻電壓組的門檻電壓并且使用調(diào)整后的第一門檻電壓組從第一實體頁面中讀取第二數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實施例中，上述的數(shù)據(jù)讀取方法還包括根據(jù)對應(yīng)第一實體頁面群的擦除次數(shù)動態(tài)地調(diào)整錯誤位元數(shù)門檻值。在本發(fā)明的一實施例中，上述的數(shù)據(jù)讀取方法還包括在計算對應(yīng)第一實體頁面群的門檻電壓的補償電壓之后，使用預(yù)設(shè)調(diào)整值調(diào)整錯誤位元數(shù)門檻值。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的計算對應(yīng)第一實體頁面群的門檻電壓的補償電壓的步驟包括藉由比對上述第一數(shù)據(jù)與已校正數(shù)據(jù)來獲得錯誤位元信息以及依據(jù)此錯誤位元信息來計算上述補償電壓。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一數(shù)據(jù)具有多個位元，每一位元對應(yīng)可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊的多個儲存狀態(tài)的其中之一，這些儲存狀態(tài)包括第一儲存狀態(tài)與第二儲存狀態(tài)并且這些門檻電壓之中的第一門檻電壓用以區(qū)分第一儲存狀態(tài)與ニ儲存狀態(tài)。上述藉由比對上述第一數(shù)據(jù)與已校正數(shù)據(jù)來獲得錯誤位元信息的步驟包括找出第一數(shù)據(jù)的位元之中與已校正數(shù)據(jù)的對應(yīng)位元不相同的多個錯誤位元；統(tǒng)計這些錯誤位元之中屬于第一錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目；統(tǒng)計這些錯誤位元之中屬于第二錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目；將屬于第一錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目與屬于第二錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目作為上述錯誤位元信息，其中屬于第一錯誤位元型態(tài)的錯誤位元是應(yīng)對應(yīng)第一儲存狀態(tài)但被辨識為對應(yīng)第二儲存狀態(tài)的位元并且屬于第二錯誤位元型態(tài)的錯誤位元是應(yīng)對應(yīng)第二儲存狀態(tài)但被辨識為對應(yīng)第一儲存狀態(tài)的位元。此外，上述依據(jù)錯誤位元信息 計算上述補償電壓的步驟包括依據(jù)屬于第一錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目與屬于第二錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目來計算上述補償電壓之中的第一補償電壓，其中第一補償電壓用以調(diào)整這些門檻電壓之中的第一門檻電壓?；谏鲜?，本發(fā)明范例實施例的數(shù)據(jù)讀取方法、存儲器控制器與存儲器儲存裝置能夠更正確地讀取數(shù)據(jù)。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。


圖IA是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的主機系統(tǒng)與存儲器儲存裝置。圖IB是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所繪示的電腦、輸入/輸出裝置與存儲器儲存裝置的示意圖。圖IC是根據(jù)本發(fā)明另一范例實施例所顯示的主機系統(tǒng)與存儲器儲存裝置的示意圖。圖2是顯示圖IA所示的存儲器儲存裝置的概要方框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊的概要方框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示儲存于記憶胞陣列中的寫入數(shù)據(jù)所對應(yīng)的浮動電壓的統(tǒng)計分配圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的針對其中一個記憶胞的讀取運作示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明另一范例實施例所顯示的8層記憶胞的讀取運作示意圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的存儲器控制器的概要方框圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的管理可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊的示意圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的統(tǒng)計錯誤位元的錯誤類型的示意圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的數(shù)據(jù)讀取方法的概要流程圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的數(shù)據(jù)讀取方法的詳細流程圖。附圖標記1000 :主機系統(tǒng)1100:電腦1102 :微處理器1104:隨機存儲器1106:輸入/輸出裝置 1108:系統(tǒng)匯流排1110:數(shù)據(jù)傳輸界面I加2:鼠標1204 :鍵盤1206 :顯示器1208:印表機1212:隨身碟1214 :存儲卡1216:固態(tài)硬盤1310 :數(shù)字相機1312 SD 卡1314:MMC 卡1316 :記憶棒1318 :CF 卡1320 :嵌入式儲存裝置100 :存儲器儲存裝置102 :連接器104 :存儲器控制器106 :可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊202 :記憶胞陣列204:字元線控制電路206:位元線控制電路208:行解碼器210 :數(shù)據(jù)輸入/輸出緩沖器212:控制電路VA:第一門檻電壓VB:第二門檻電壓VC:第三門檻電壓VD:第四門檻電壓VE:第五門檻電壓VF:第六門檻電壓VG:第七門檻電壓
702:存儲器管理電路704 :主機界面706 :存儲器界面708:錯誤校正電路710:補償電壓計算電路752 :緩存754:電源管理電路 410(0) 410 (N):實體頁面群1002、1004、1006、1008、1010、1012 :區(qū)塊S1001、S1003、S1005、S1007、S1009 :數(shù)據(jù)讀取方法的概要步驟SllOU S1103、S1105、S1107、S1109、SlllU S1113、S1115、S1117、S1119、S1121 詳細數(shù)據(jù)讀取步驟
具體實施例方式在本發(fā)明范例實施例中，可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊的實體頁面可被分組為多個實體頁面群，并且每一實體頁面群會配置有對應(yīng)的門檻電壓組。并且，實體頁面群的實體頁面中的數(shù)據(jù)會使用對應(yīng)的門檻電壓組來讀取。特別是，當所讀取的數(shù)據(jù)可被成功地校正并且發(fā)生在所讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤位元的數(shù)目非小干”錯誤位元數(shù)門檻值”時，對應(yīng)此門檻電壓組的多個補償電壓會根據(jù)這些錯誤位元中的信息(亦稱為錯誤位元信息)被計算。并且，在下一次對這些實體頁面進行讀取運作時，此門檻電壓組會藉由所計算的補償電壓來被調(diào)整并且調(diào)整后的門檻電壓組會被使用來讀取數(shù)據(jù)。由于用于讀取運作的門檻電壓組會根據(jù)實體頁面(或記憶胞)的磨耗程度而動態(tài)地調(diào)整，因此，使得所讀取的數(shù)據(jù)的正確性更能被保證。以下將以ー范例實施例，來說明本發(fā)明。一般而言，存儲器儲存裝置(亦稱，存儲器儲存系統(tǒng))包括可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊與控制器(亦稱，控制電路)。通常存儲器儲存裝置是與主機系統(tǒng)一起使用，以使主機系統(tǒng)可將數(shù)據(jù)寫入至存儲器儲存裝置或從存儲器儲存裝置中讀取數(shù)據(jù)。圖IA是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的主機系統(tǒng)與存儲器儲存裝置。請參照圖1A,主機系統(tǒng)1000 —般包括電腦1100與輸入/輸出(input/output,I/O)裝置1106。電腦1100包括微處理器1102、隨機存儲器(random access memory,RAM) 1104、系統(tǒng)匯流排1108與數(shù)據(jù)傳輸界面1110。輸入/輸出裝置1106包括如圖IB的鼠標1202、鍵盤1204、顯示器1206與印表機1208。必須了解的是，圖IB所示的裝置非限制輸入/輸出裝置1106，輸入/輸出裝置1106可還包括其他裝置。在本發(fā)明實施例中，存儲器儲存裝置100是通過數(shù)據(jù)傳輸界面1110與主機系統(tǒng)1000的其他元件電性連接。藉由微處理器1102、隨機存儲器1104與輸入/輸出裝置1106的運作可將數(shù)據(jù)寫入至存儲器儲存裝置100或從存儲器儲存裝置100中讀取數(shù)據(jù)。例如，存儲器儲存裝置100可以是如圖IB所示的隨身碟1212、存儲卡1214或固態(tài)硬盤(SolidState Drive, SSD) 1216等的可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器儲存裝置。一般而言，主機系統(tǒng)1000可實質(zhì)地為可與存儲器儲存裝置100配合以儲存數(shù)據(jù)的任意系統(tǒng)。雖然在本范例實施例中，主機系統(tǒng)1000是以電腦系統(tǒng)來作說明，然而，在本發(fā)明另ー范例實施例中主機系統(tǒng)1000亦可以是數(shù)字相機、攝影機、通信裝置、音頻播放器或視訊播放器等系統(tǒng)。例如，在主機系統(tǒng)為數(shù)字相機(攝影機)1310時，可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器儲存裝置則為其所使用的SD卡1312、MMC卡1314、記憶棒(memory stick) 1316、CF卡1318或嵌入式儲存裝置1320 (如圖IC所示)。嵌入式儲存裝置1320包括嵌入式多媒體卡(Embedded MMC，eMMC)。值得ー提的是，嵌入式多媒體卡是直接電性連接于主機系統(tǒng)的基板上。圖2是顯示圖IA所示的存儲器儲存裝置的概要方框圖。請參照圖2，存儲器儲存裝置100包括連接器102、存儲器控制器104與可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106。
在本范例實施例中，連接器102是相容于序列先進附件(SerialAdvancedTechnology Attachment, SATA)標準。然而，必須了解的是，本發(fā)明不限于此，連接器102亦可以是符合電氣和電子工程師協(xié)會(Institute ofElectrical andElectronic Engineers, IEEE) 1394 標準、高速周邊零件連接界面(Peripheral ComponentInterconnect Express, PCI Express)標準、通用串行總線(Universal Serial Bus, USB)標準、安全數(shù)字(SecureDigital, SD)界面標準、記憶棒(Memory Stick,MS)界面標準、多媒體儲存卡(Multi Media Card,MMC)界面標準、小型快閃(Compact Flash,CF)界面標準、整合式驅(qū)動電子界面(Integrated Device Electronics, IDE)標準或其他適合的標準。存儲器控制器104用以執(zhí)行以硬體型式或韌體型式實作的多個邏輯閘或控制指令，并且根據(jù)主機系統(tǒng)1000的指令在可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106中進行數(shù)據(jù)的寫入、讀取與擦除等運作?？蓮?fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106是電性連接至記憶體控制器104，并且用以儲存主機系統(tǒng)1000所寫入的數(shù)據(jù)。在本范例實施例中，可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106為多階記憶胞(Multi Level Cell，MLC)NAND型閃存模塊。然而，本發(fā)明不限于此，可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106亦可是其他閃存模塊或其他具有相同特性的存儲器模塊。圖3是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊的概要方框圖?？蓮?fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106包括記憶胞陣列202、字元線控制電路204、位元線控制電路206、行解碼器(column decoder) 208、數(shù)據(jù)輸入/輸出緩沖器210與控制電路 212。記憶胞陣列202包括用以儲存數(shù)據(jù)的多個記憶胞(圖未示出)、連接這些記憶胞的多條位元線(圖未示出)、多條字元線與共用源極線(圖未示出)。記憶胞是以陣列方式配置在位元線與字元線的交叉點上。當從存儲器控制器130接收到寫入指令或讀取數(shù)據(jù)時，控制電路212會控制字元線控制電路204、位元線控制電路206、行解碼器208、數(shù)據(jù)輸入/輸出緩沖器210來寫入數(shù)據(jù)至存儲器陣列202或從存儲器陣列202中讀取數(shù)據(jù)，其中字元線控制電路204用以控制施予至字元線的字元線電壓，位元線控制電路206用以控制位元線，行解碼器208依據(jù)指令中的解碼列位址以選擇對應(yīng)的位元線，并且數(shù)據(jù)輸入/輸出緩沖器210用以暫存數(shù)據(jù)。在本范例實施例中，可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106為MLC NAND型閃存模塊，其使用多種浮動電壓來代表多位元(bits)的數(shù)據(jù)。具體來說，記憶胞陣列202的每ー記憶胞具有多個儲存狀態(tài)，并且這些儲存狀態(tài)是以多個門檻電壓來區(qū)分。圖4是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所繪示儲存于記憶胞陣列中的寫入數(shù)據(jù)所對應(yīng)的浮動電壓的統(tǒng)計分配圖。請參照圖4，以4階記憶胞NAND型閃存為例，每ー記憶胞中的浮動電壓可依據(jù)第一門檻電壓VA、第二門檻電壓VB與第三門檻電壓VC而區(qū)分為4種儲存狀態(tài)，并且這些儲存狀態(tài)分別地代表"11"、" 10"、" 00"與"01"。換言之，每ー個儲存狀態(tài)包括最低有效位兀(Least Significant Bit,LSB)以及最高有效位兀(Most Significant Bit,MSB)。在本范例實施例中，儲存狀態(tài)(即，"11"、" 10"、" 00"與"01")中從左側(cè)算起的第I個位元的值為LSB，而從左側(cè)算起的第2個位元的值為MSB。因此，在第一范例實施例中，每ー記憶胞可儲存2個位元數(shù)據(jù)。必須了解的是，圖3所顯示的浮動電壓及其儲存狀態(tài)的對應(yīng)僅為一個范例。在本發(fā)明另一范例實施例中，浮動電壓與儲存狀態(tài)的對應(yīng)亦可是隨著浮動電壓越大而以"11"、" 10"、" 01"與"00"排列?；蛘?，浮動電壓所對應(yīng) 的儲存狀態(tài)亦可為對實際儲存值進行映射或反相后的值，此外，在另ー范例時實例中，亦可定義從左側(cè)算起的第I個位元的值為MSB，而從左側(cè)算起的第2個位元的值為LSB。在本范例實施例中，每ー記憶胞可儲存2個位元數(shù)據(jù)，因此同一條字元線上的記憶胞會構(gòu)成2個實體頁面(即，下實體頁面與上實體頁面)的儲存空間。也就是說，每ー記憶胞的LSB是對應(yīng)下實體頁面，并且每一記憶胞的MSB是對應(yīng)上實體頁面。此外，在記憶胞陣列202中數(shù)個實體頁面會構(gòu)成ー個實體區(qū)塊，并且實體區(qū)塊為執(zhí)行擦除運作的最小單位。亦即，每ー實體區(qū)塊含有最小數(shù)目之一井被擦除的記憶胞。記憶胞陣列202的記憶胞的數(shù)據(jù)寫入是利用注入電壓來改變記憶胞的浮動電壓，以呈現(xiàn)不同的儲存狀態(tài)。例如，當下頁面數(shù)據(jù)為I且上頁面數(shù)據(jù)為I時，控制電路212會控制字元線控制電路204不改變記憶胞中的浮動電壓，而將記憶胞的儲存狀態(tài)保持為"11"。當下頁面數(shù)據(jù)為I且上頁面數(shù)據(jù)為O時，字元線控制電路204會在控制電路212的控制下改變記憶胞中的浮動電壓，而將記憶胞的儲存狀態(tài)改變?yōu)?10"。當下頁面數(shù)據(jù)為O且上頁面數(shù)據(jù)為O時，字元線控制電路204會在控制電路212的控制下改變記憶胞中的浮動電壓，而將記憶胞的儲存狀態(tài)改變?yōu)?00"。并且，當下頁面數(shù)據(jù)為O且上頁面數(shù)據(jù)為I時，字元線控制電路204會在控制電路212的控制下改變記憶胞中的浮動電壓，而將記憶胞的儲存狀態(tài)改變?yōu)?01"圖5是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的針對其中一個記憶胞的讀取運作示意圖。請參照圖5，記憶胞陣列202的記憶胞的數(shù)據(jù)讀取是使用門檻電壓來區(qū)分記憶胞的浮動電壓。在讀取下頁數(shù)據(jù)的運作中，字元線控制電路204會施予第二門檻電壓VB至記憶胞并且藉由記憶胞的控制閘(control gate)是否導(dǎo)通和對應(yīng)的運算式(I)來判斷下頁數(shù)據(jù)的值LSB= (VB) Lower_prel(I)其中(VB)Lower_prel表示通過施予第二門濫電壓VB而獲得的第I下頁驗證值。例如，當?shù)诙T檻電壓VB小于記憶胞的浮動電壓吋，記憶胞的控制閘(controlgate)不會導(dǎo)通并輸出值'O'的第I下頁驗證值，由此LSB會被識別為O。例如，當?shù)诙T檻電壓VB大于記憶胞的浮動電壓時，記憶胞的控制閘會導(dǎo)通并輸出值'I'的第I下頁驗證值，由此此LSB會被識別為I。也就是說，用以呈現(xiàn)LSB為I的浮動電壓與用以呈現(xiàn)LSB為O的浮動電壓可通過第二門檻電壓VB而被區(qū)分。在讀取上頁數(shù)據(jù)的運作中，字元線控制電路204會分別地施予第三門檻電壓VC與第一門檻電壓VA至記憶胞并且藉由記憶胞的控制閘是否導(dǎo)通和對應(yīng)的運算式(2)來判斷上頁數(shù)據(jù)的值MSB = ((VA) Upper_pre2) xor ( (VC) Upper_prel) (2)其中(VC) Upper_prel表示通過施予第三門濫電壓VC而獲得的第I上頁驗證值，并且(VA)Upper_pre2表示通過施予第一門檻電壓VA而獲得的第2上頁驗證值，其中符號” ”代表反相。此外，在本范例實施例中，當?shù)谌T檻電壓VC小于記憶胞的浮動電壓吋，記憶胞的控制閘不會導(dǎo)通并輸出值'O'的第I上頁驗證值((VC)Upper_prel),當?shù)谝婚T檻電壓VA小于記憶胞的浮動電壓吋，記憶胞的控制閘不會導(dǎo)通并輸出值'O'的第2上頁驗證值((VA) Upper_pre2)。 因此，在本范例實施例中，依照運算式(2)，當?shù)谌T檻電壓VC與第一門檻電壓VA皆小于記憶胞的浮動電壓時，在施予第三門檻電壓VC下記憶胞的控制閘不會導(dǎo)通并輸出值'O'的第I上頁驗證值并且在施予第一門檻電壓VA下記憶胞的控制閘不會導(dǎo)通并輸出值'O'的第2上頁驗證值。此時，MSB會被識別為I。例如，當?shù)谌T檻電壓VC大于記憶胞的浮動電壓且第一門檻電壓VA小于記憶胞的浮動電壓小于記憶胞的浮動電壓時，在施予第三門檻電壓VC下記憶胞的控制閘會導(dǎo)通并輸出值，r的第I上頁驗證值，并且在施予第一門檻電壓VA下記憶胞的控制閘不會導(dǎo)通并輸出值'O'的第2上頁驗證值。此時，MSB會被識別為O。例如，當?shù)谌T檻電壓VC與第一門檻電壓VA皆大于記憶胞的浮動電壓時，在施予第三門檻電壓VC下，記憶胞的控制閘會導(dǎo)通并輸出值'I'的第I上頁驗證值，并且在施予第一門檻電壓VA下記憶胞的控制閘會導(dǎo)通并輸出值'I'的第2上頁驗證值。此吋，MSB會被識別為I。必須了解的是，盡管本發(fā)明是以4階記憶胞NAND型閃存來作說明。然而，本發(fā)明不限于此，其他多層記憶胞NAND型閃存亦可依據(jù)上述原理進行數(shù)據(jù)的讀取。例如，以8階記憶胞NAND型閃存為例(如圖6所示)，每ー個儲存狀態(tài)包括左側(cè)算起的第I個位元的最低有效位元LSB、從左側(cè)算起的第2個位元的中間有效位元(CenterSignificant Bit, CSB)以及從左側(cè)算起的第3個位元的最高有效位元MSB，其中LSB對應(yīng)下頁面,CSB對應(yīng)中頁面,MSB對應(yīng)上頁面。在此范例中，每ー記憶胞中的浮動電壓可依據(jù)第ー門檻電壓VA、第二門檻電壓VB、第三門檻電壓VC、第四門檻電壓VD、第五門檻電壓VE、第六門檻電壓VF與第七門檻電壓VG而區(qū)分為8種儲存狀態(tài)(B卩，"111"、" 110"、" 100"
、"101"、" 001"、" 000"、" 010"與"011")。
圖7是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的存儲器控制器的概要方框圖。請參照圖7，存儲器控制器104包括存儲器管理電路702、主機界面704、存儲器界面706、錯誤校正電路708與補償電壓計算電路710。存儲器管理電路702用以控制存儲器控制器104的整體運作。具體來說，存儲器管理電路702具有多個控制指令，并且在存儲器儲存裝置100運作時，這些控制指令會被執(zhí)行以根據(jù)主機系統(tǒng)1000的指令于可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106中讀取、寫入或擦除數(shù)據(jù)。
在本范例實施例中，存儲器管理電路702的控制指令是以韌體型式來實作。例如，存儲器管理電路702具有微處理器単元(未示出)與只讀存儲器(未示出)，并且這些控制指令是被燒錄至此只讀存儲器中。當存儲器儲存裝置100運作時，這些控制指令會由微處理器單元來執(zhí)行。在本發(fā)明另一范例實施例中，存儲器管理電路702的控制指令亦可以程式碼型式儲存于可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106的特定區(qū)域(例如，可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊中專用于存放系統(tǒng)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)區(qū))中。此外，存儲器管理電路702具有微處理器単元(未示出)、只讀存儲器(未示出)及隨機存儲器(未示出)。特別是，此只讀存儲器具有驅(qū)動碼段，并且當存儲器控制器104被使能吋，微處理器単元會先執(zhí)行此驅(qū)動碼段來將儲存于可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106中的控制指令載入至存儲器管理電路702的隨機存儲器中。之后，微處理器単元會運轉(zhuǎn)這些控制指令以執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀取、寫入與擦除。此外，在本發(fā)明另一范例實施例中，存儲器管理電路702的控制指令亦可以ー硬體型式來實作。

主機界面704是電性連接至存儲器管理電路702并且用以接收與識別主機系統(tǒng)1000所傳送的指令與數(shù)據(jù)。也就是說，主機系統(tǒng)1000所傳送的指令與數(shù)據(jù)會通過主機界面704來傳送至存儲器管理電路702。在本范例實施例中，主機界面704是相容于SATA標準。然而，必須了解的是本發(fā)明不限于此，主機界面704亦可以是相容于PATA標準、IEEE 1394標準、PCI Express標準、USB標準、SD標準、MS標準、MMC標準、CF標準、IDE標準或其他適合的數(shù)據(jù)傳輸標準。存儲器界面706是電性連接至存儲器管理電路702并且用以存取可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106。也就是說，欲寫入至可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106的數(shù)據(jù)會經(jīng)由存儲器界面706轉(zhuǎn)換為可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106所能接受的格式。 錯誤校正電路708是電性連接至存儲器管理電路702并且用以執(zhí)行錯誤檢查與校正程序以確保數(shù)據(jù)的正確性。具體來說，當存儲器管理電路702從主機系統(tǒng)1000中接收到寫入指令時，錯誤校正電路708會為對應(yīng)此寫入指令的數(shù)據(jù)產(chǎn)生對應(yīng)的錯誤檢查與校正碼(Error Checking and Correcting Code, ECC Code),并且存儲器管理電路702會將對應(yīng)此寫入指令的數(shù)據(jù)與對應(yīng)的錯誤檢查與校正碼寫入至可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106中。之后，當存儲器管理電路702從可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106中讀取數(shù)據(jù)時會同時讀取此數(shù)據(jù)對應(yīng)的錯誤檢查與校正碼，并且錯誤校正電路708會依據(jù)此錯誤檢查與校正碼對所讀取的數(shù)據(jù)執(zhí)行錯誤檢查與校正程序。補償電壓計算電路710是電性連接至存儲器管理電路702并且用以計算根據(jù)所讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤位元信息來計算補償電壓。特別是，存儲器管理電路702會根據(jù)補償電壓計算電路710所計算的補償電壓來調(diào)整讀取數(shù)據(jù)時所使用的門檻電壓組。計算補償電壓與調(diào)整門檻電壓組的方法將配合圖式，詳細描述如后。在本發(fā)明ー范例實施例中，存儲器控制器104還包括緩存752。緩存752是電性連接至存儲器管理電路702并且用以暫存來自于主機系統(tǒng)1000的數(shù)據(jù)與指令或來自于可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明ー范例實施例中，存儲器控制器104還包括電源管理電路754。電源管理電路754是電性連接至存儲器管理電路702并且用以控制存儲器儲存裝置100的電源。圖8是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的管理可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊的示意圖。請參照圖8，存儲器管理電路702會將可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊106的實體頁面分組成實體頁面群400(0) 400 (N)。在本范例實施例中，存儲器管理電路702是將屬于同一個實體區(qū)塊的實體頁面分組成ー個實體頁面群。也就是說，在本范例實施中，一個實體頁面群內(nèi)的實體頁面正好為ー個實體區(qū)塊的實體頁面。然而，本發(fā)明不限于此，在本發(fā)明另一范例實施例中，存儲器管理電路702亦可將屬于同一個區(qū)塊面(plane)的實體頁面分組成一個實體頁面群或者將每ー個實體頁面視為單ー實體頁面群。在本范例實施例中，存儲器管理電路702會為每ー實體頁面群配置獨立的門檻電壓組。例如，在可復(fù)寫式非揮性存儲器模塊106為4階記憶胞NAND型存儲器模塊的例子中，每ー門檻電壓組包括第一門檻電壓VA、第二門檻電壓VB與第三門檻電壓VC。并且，存儲器管理電路702會采用對應(yīng)的門檻電壓組來讀取儲存于對應(yīng)的實體頁面群的實體頁面中的數(shù)據(jù)。 例如，存儲器管理電路702會建立讀取電壓表以記錄對應(yīng)每ー實體頁面群的門檻電壓組。并且，每當欲從實體頁面中讀取數(shù)據(jù)時，存儲器管理電路702會從讀取電壓表中識別對應(yīng)的門檻電壓組并且使用所識別的門檻電壓組來讀取數(shù)據(jù)。例如，當欲從屬于實體頁面群400(0)的實體頁面中讀取數(shù)據(jù)時，存儲器管理電路702會采用對應(yīng)實體頁面群400 (O)的第一門檻電壓VA、第二門檻電壓VB與第三門檻電壓VC來讀取數(shù)據(jù)。而當欲從屬于實體頁面群400 (N)的實體頁面中讀取數(shù)據(jù)時，存儲器管理電路702會采用對應(yīng)實體頁面群400 (N)的第一門檻電壓VA、第二門檻電壓VB與第三門檻電壓VC來讀取數(shù)據(jù)。特別是，在本范例實施例中，當錯誤校正電路708成功地校正存儲器管理電路702從ー實體頁面中所讀取的數(shù)據(jù)并且發(fā)生在所讀取的數(shù)據(jù)上的錯誤位元的數(shù)目非小于錯誤位元數(shù)門檻值時，補償電壓計算電路710會根據(jù)這些錯誤位元中的錯誤位元信息計算對應(yīng)門檻電壓組的每ー門檻電壓的補償電壓。并且，之后，當欲從此實體頁面所屬的實體頁面群中讀取數(shù)據(jù)時，存儲器管理電路702會使用這些補償電壓來調(diào)整對應(yīng)的門檻電壓組的門檻電壓并且使用調(diào)整后的門檻電壓組來讀取數(shù)據(jù)。例如，倘若存儲器管理電路702欲從屬于第一實體頁面群(例如，實體頁面群400(0))的第一實體頁面讀取數(shù)據(jù)時，存儲器管理電路702會采用對應(yīng)實體頁面群400(0)的門檻電壓組(以下稱為第一門檻電壓組)來從第一實體頁面中讀取未校正數(shù)據(jù)(以下稱為第一數(shù)據(jù))。例如，倘若第一實體頁面為下頁面時，存儲器管理電路702會采用對應(yīng)實體頁面群400(0)的第二門檻電壓VB來識別此實體頁面中每一位元的值。例如，倘若第一實體頁面為上頁面時，存儲器管理電路702會采用對應(yīng)實體頁面群400(0)的第一門檻電壓VA與第三門檻電壓VC來識別此實體頁面中每一位元的值。在完成數(shù)據(jù)的讀取后，錯誤校正電路708會依據(jù)對應(yīng)所讀取的第一數(shù)據(jù)的錯誤檢查與校正碼來進行錯誤檢查與校正程序，并且存儲器管理電路702會判斷第一數(shù)據(jù)是否可被校正而產(chǎn)生已校正數(shù)據(jù)。倘若錯誤校正電路708成功地校正第一數(shù)據(jù)而產(chǎn)生已校正數(shù)據(jù)時，存儲器管理電路702會根據(jù)已校正數(shù)據(jù)判斷發(fā)生在第一數(shù)據(jù)中的錯誤位元的數(shù)目是否小于錯誤位元數(shù)門檻值。倘若發(fā)生在第一數(shù)據(jù)中的錯誤位元的數(shù)目非小于錯誤位元數(shù)門檻值時，存儲器管理電路702會指示補償電壓計算電路710根據(jù)這些錯誤位元中的錯誤位元信息計算對應(yīng)第一門檻電壓組的每ー門檻電壓的補償電壓。之后，當欲從屬于實體頁面群400 (O)的任何實體頁面中讀取數(shù)據(jù)時，存儲器管理電路702會使用經(jīng)過補償電壓調(diào)整后的第一門檻電壓組來讀取數(shù)據(jù)。倘若所讀取的未校正數(shù)據(jù)無法被校正時，存儲器管理電路702會使用重新讀取(Retry-Read)機制,重新從第一實體頁面中讀取數(shù)據(jù)。例如，在重新讀取(Retry-Read)機制中，存儲器管理電路702會使用不同的門檻電壓組來嘗試從第一實體頁面中正確地讀取數(shù)據(jù)。例如，存儲器管理電路702會依序地使用一表上的電壓來調(diào)整門檻電壓，或?qū)Υ舜卧O(shè)定的門檻電壓増加或減少一預(yù)設(shè)值的方式來調(diào)整。倘若經(jīng)過多次(例如，5次)重新讀取仍無法正確地數(shù)據(jù)時，存儲器管理電路702會輸出讀取失敗信息。重新讀取(Retry-Read)機制為此領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，在此不詳細描述。在本發(fā)明范例實施例中，補償電壓計算電路710會依序地比對所讀取的未校正數(shù)據(jù)與對應(yīng)的已校正數(shù)據(jù)的每一位元并且識別其中的錯誤位元。在此所謂錯誤位元是指ー個 應(yīng)為某一狀態(tài)的位元并誤判為屬于另ー狀態(tài)。并且，補償電壓計算電路710會統(tǒng)計這些錯誤位元的錯誤位元類型作為錯誤位元信息并且依據(jù)錯誤位元信息來產(chǎn)生補償電壓。圖9是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的統(tǒng)計錯誤位元的錯誤類型的示意圖。請參照圖9，以4階記憶胞NAND型閃存為例，第一位元信息讀取電壓VA是用以區(qū)別儲存狀態(tài)"11"與儲存狀態(tài)"10"，第二門檻電壓VB是用以區(qū)別儲存狀態(tài)"10"與儲存狀態(tài)"00"并且第三門檻電壓VC是用以區(qū)別儲存狀態(tài)"00"與儲存狀態(tài)"01"。在此，門檻電壓左邊的狀態(tài)稱為第一儲存狀態(tài)，而門檻電壓右邊的狀態(tài)稱為第二儲存狀態(tài)。特別是，補償電壓計算電路710會為每ー門檻電壓，統(tǒng)計應(yīng)為第一儲存狀態(tài)而被誤判為第二儲存狀態(tài)的記憶胞位(即，第一錯誤位元類型)的數(shù)目，并且統(tǒng)計應(yīng)為第二儲存狀態(tài)而被誤判為第一儲存狀態(tài)的記憶胞(即，第二錯誤位元類型)的數(shù)目。如圖9所示，區(qū)塊1002表示應(yīng)為儲存狀態(tài)"10"而被誤判為儲存狀態(tài)"11"的記憶胞，區(qū)塊1004表示應(yīng)為儲存狀態(tài)"11"而被誤判為儲存狀態(tài)"10"的記憶胞。特別是，補償電壓計算電路710會根據(jù)所識別的錯誤位元之中對應(yīng)區(qū)塊1002的錯誤位元的數(shù)目以及對應(yīng)區(qū)塊1004的錯誤位元的數(shù)目來產(chǎn)生對應(yīng)第一門檻電壓VA的補償電壓。例如，補償電壓計算電路710是使用以下算式(3)來計算補償電壓
, (error2 ’x = gxlog2 -7(3)
error JL ノ其中X代表補償電壓，g代表常數(shù)，error2代表應(yīng)為第二儲存狀態(tài)而被誤判為第一儲存狀態(tài)的記憶胞的數(shù)目，error I代表應(yīng)為第一儲存狀態(tài)而被誤判為第二儲存狀態(tài)的記憶胞位的數(shù)目。類似地，補償電壓計算電路710會根據(jù)所識別的錯誤位元之中對應(yīng)區(qū)塊1006的錯誤位元的數(shù)目以及對應(yīng)區(qū)塊1008的錯誤位元的數(shù)目來產(chǎn)生對應(yīng)第二門檻電壓VB的補償電壓。同樣的，補償電壓計算電路710會根據(jù)所識別的錯誤位元之中對應(yīng)區(qū)塊1010的錯誤位元的數(shù)目以及對應(yīng)區(qū)塊1012的錯誤位元的數(shù)目來產(chǎn)生對應(yīng)第三門檻電壓VC的補償電壓。
基于上述，例如，當從實體頁面群400(0)的一個實體頁面中所讀取的數(shù)據(jù)的錯誤位元的數(shù)目非小于錯誤位元數(shù)門檻值時，存儲器管理電路702會指示補償電壓計算電路710根據(jù)上述式(3)計算對應(yīng)實體頁面群400 (O)的門檻電壓組的每ー門檻電壓的補償電壓。并且，之后，當從實體頁面群400 (O)的實體頁面中讀取數(shù)據(jù)時，存儲器管理電路202會將第一門檻電壓加上所計算的補償電壓而成為新的第一門檻電壓VA，將第二門檻電壓VB加上所計算的補償電壓而成為新的第二門檻電壓VB并且將第三門檻電壓VC加上所計算的補償電壓而成為新的第三門檻電壓VC。圖10是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的數(shù)據(jù)讀取方法的概要流程圖。請參照圖10，在步驟S1001中，實體頁面會被分組為多個實體頁面群，并且每ー實體頁面群會被設(shè)定ー門檻電壓組。例如，第一門檻電壓組是設(shè)定給實體頁面群之中的第一實體頁面群。值得ー提的是，在初始化時，所有實體頁面群的門檻電壓組可為相同或者不同。在步驟S1003中，第一門檻電壓組會被用來從第一實體頁面中讀取第一數(shù)據(jù)，其 中第一實體頁面屬于第一實體頁面群。并且，在步驟1005中，第一數(shù)據(jù)是否可藉由錯誤校正電路708來校正而產(chǎn)生已校正數(shù)據(jù)并且對應(yīng)第一數(shù)據(jù)的錯誤位元數(shù)是否非小于錯誤位元數(shù)門檻值會被判斷。倘若第一數(shù)據(jù)可藉由錯誤校正電路708來校正而產(chǎn)生已校正數(shù)據(jù)并且對應(yīng)第一數(shù)據(jù)的錯誤位元數(shù)非小于錯誤位元數(shù)門檻值時，在步驟S1007中，對應(yīng)第一實體頁面群的門檻電壓的多個補償電壓會被計算并且這些補償電壓會被用來調(diào)整第一門檻電壓組的門檻電壓。之后，在步驟S1009中，調(diào)整后的第一門檻電壓組會被用來從屬于第一實體頁面群的實體頁面中讀取數(shù)據(jù)(亦稱為第二數(shù)據(jù))。為了能夠更了解本發(fā)明范例實施例的數(shù)據(jù)讀取方法，以下將以從一個實體頁面讀取數(shù)據(jù)為例，詳細描述本讀取數(shù)據(jù)方法的步驟。圖11是根據(jù)本發(fā)明范例實施例所顯示的數(shù)據(jù)讀取方法的詳細流程圖，其繪示從ー個實體頁面中讀取數(shù)據(jù)的步驟。為方便描述，以下將欲讀取的實體頁面稱為第一實體頁面，此第一實體頁面所屬的實體頁面群稱為第一實體頁面群，對應(yīng)此第一實體頁面的門檻電壓組稱為第一門檻電壓組。請參照圖11，在步驟SllOl中，存儲器管理電路702會判斷第一門檻電壓旗標是否被標記為使能(Enable)狀態(tài)。具體來說，存儲器管理電路702會為每ー實體頁面群記錄ー個門濫電壓旗標并且姆ー門濫電壓旗標會顯示使能狀態(tài)或禁止(Disable)狀態(tài),其中姆ー門濫電壓被初始地標記為禁止(Disable)狀態(tài)。倘若第一門檻電壓旗標非被標記為使能狀態(tài)時，在步驟S1103，存儲器管理電路702會使用初始設(shè)定的第一門檻電壓組來從第一實體頁面中讀取未校正數(shù)據(jù)。之后，在步驟S1105中，存儲器管理電路702會判斷錯誤校正電路708是否成功地校正所讀取的未校正數(shù)據(jù)以輸出已校正數(shù)據(jù)。倘若錯誤校正電路708未成功地校正未校正數(shù)據(jù)以輸出已校正數(shù)據(jù)時，在步驟S1107中，存儲器管理電路702會判斷對應(yīng)第一實體頁面的重新讀取次數(shù)是否超過重新讀取門檻值。例如，重新讀取門檻值是被設(shè)定為5。倘若對應(yīng)第一實體頁面的重新讀取次數(shù)超過重新讀取門檻值時，在步驟S1009中，存儲器管理電路702會輸出讀取錯誤信息，以通知主機系統(tǒng)1000。倘若對應(yīng)第一實體頁面的重新讀取次數(shù)未超過重新讀取門檻值時，在步驟Sllll中，存儲器管理電路702會執(zhí)行重新讀取機制來再次從第一實體頁面中讀取未校正數(shù)據(jù)，并且步驟SI 105會被執(zhí)行。倘若錯誤校正電路708未成功地校正未校正數(shù)據(jù)以輸出已校正數(shù)據(jù)時，在步驟S1113中，存儲器管理電路702會判斷未校正數(shù)據(jù)中的錯誤位元的數(shù)目是否小于錯誤位元數(shù)門檻值。倘若未校正數(shù)據(jù)中的錯誤位元的數(shù)目小于錯誤位元數(shù)門檻值時，在步驟S1115中，存儲器管理電路702會輸出已校正數(shù)據(jù)。倘若未校正數(shù)據(jù)中的錯誤位元的數(shù)目非小于錯誤位元數(shù)門檻值時，在步驟S1117中，存儲器管理電路702會指示補償電壓計算電路710根據(jù)錯誤位元信息計算補償電壓，并 且將第一門檻電壓旗標標記為使能狀態(tài)。在步驟S1119中，存儲器管理電路702會調(diào)整錯誤位元數(shù)門檻值。具體來說，在本范例實施例中，錯誤位元數(shù)門檻值會根據(jù)各實體頁面群的狀態(tài)被動態(tài)地被調(diào)整。例如，每當存儲器管理電路702指示補償電壓計算電路710為某ー實體頁面群計算補償電壓吋，對應(yīng)此實體頁面群的錯誤位元數(shù)門檻值會被加上ー個預(yù)設(shè)調(diào)整值。例如，此預(yù)設(shè)調(diào)整值為5，但本發(fā)明不限于此。之后，步驟S1115會被執(zhí)行。此外，在本發(fā)明另一范例實施例中，存儲器管理電路702會根據(jù)各實體頁面群的擦除次數(shù)(erase count)來調(diào)整錯誤位元數(shù)門檻值。例如，當某一個實體頁面群的擦除次數(shù)為不大于1000吋，對應(yīng)此實體頁面群的錯誤位元數(shù)門檻值會被設(shè)為20 ;當某ー個實體頁面群的擦除次數(shù)為介于1000與2000之間時，對應(yīng)此實體頁面群的錯誤位元數(shù)門檻值會被設(shè)為30 ;當某一個實體頁面群的擦除次數(shù)為介于2000與3000之間時，對應(yīng)此實體頁面群的錯誤位元數(shù)門檻值會被設(shè)為40。以此類推，錯誤位元數(shù)門檻值會隨著擦除次數(shù)的增加而增加。倘若在步驟SllOl中判斷第一門檻電壓旗標非被標記為使能狀態(tài)時，在步驟S1121中，存儲器管理電路702會使用補償電壓計算電路710所計算的補償電壓來調(diào)整第一門檻電壓組的門檻電壓并且使用調(diào)整后的門檻電壓來從第一實體頁面中讀取未校正數(shù)據(jù)。綜上所述，本發(fā)明范例實施例，用于各實體頁面群的門檻電壓組會根據(jù)的磨耗程度而動態(tài)地調(diào)整，因此，使得所讀取的數(shù)據(jù)的正確性更能被保證。此外，在本范例實施例中，對應(yīng)的補償電壓是在當從實體頁面中所讀取的數(shù)據(jù)的錯誤位元數(shù)非小于錯誤位元數(shù)門檻值才會被計算并且錯誤位元數(shù)門檻值會動態(tài)地被調(diào)整?；?，在本范例實施例中，用于調(diào)整一個實體頁面群的門檻電壓組的補償電壓可是根據(jù)此實體頁面群之中發(fā)生最多錯誤位元的實體頁面的狀態(tài)來計算，由此調(diào)整后的門檻電壓組更能正確地來讀取數(shù)據(jù)。雖然本發(fā)明已以實施例掲示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，當可作些許的更動與潤飾，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.ー種數(shù)據(jù)讀取方法，用于一可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊，其中該可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊具有多個實體頁面，該數(shù)據(jù)讀取方法包括 將所述實體頁面分組為多個實體頁面群； 為所述實體頁面群之中的一第一實體頁面群設(shè)定ー第一門檻電壓組，其中該第一門檻電壓組具有多個門檻電壓； 使用該第一門檻電壓組從一第一實體頁面中讀取ー第一數(shù)據(jù)，其中該第一實體頁面屬于該第一實體頁面群； 當該第一數(shù)據(jù)可藉由ー錯誤校正電路來校正而產(chǎn)生一已校正數(shù)據(jù)并且對應(yīng)該第一數(shù)據(jù)的ー錯誤位元數(shù)非小于ー錯誤位元數(shù)門檻值時，計算對應(yīng)該第一實體頁面群的所述門檻電壓的多個補償電壓； 使用所述補償電壓調(diào)整該第一門檻電壓組的所述門檻電壓；以及 使用調(diào)整后的該第一門檻電壓組從屬于該第一實體頁面群的所述實體頁面中讀取數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)據(jù)讀取方法，還包括 根據(jù)對應(yīng)該第一實體頁面群的一擦除次數(shù)動態(tài)地調(diào)整該錯誤位元數(shù)門檻值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)據(jù)讀取方法，還包括 在計算對應(yīng)該第一實體頁面群的所述門檻電壓的所述補償電壓之后，使用一預(yù)設(shè)調(diào)整值調(diào)整該錯誤位元數(shù)門檻值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)據(jù)讀取方法，其中計算對應(yīng)該第一實體頁面群的所述門檻電壓的所述補償電壓的步驟包括 藉由比對該第一數(shù)據(jù)與該已校正數(shù)據(jù)來獲得一錯誤位元信息；以及 依據(jù)該錯誤位元信息來計算所述補償電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)據(jù)讀取方法，其中該第一實體頁面中是該第一實體頁面群的所述實體頁面之中發(fā)生最多錯誤位元的實體頁面。
6.一種存儲器控制器，用于控制一可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊，其中該可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊具有多個實體頁面，該存儲器控制器包括 一存儲器管理電路，用以將所述實體頁面分組為多個實體頁面群并且為每一所述實體頁面群設(shè)定ー門檻電壓組，其中所述門檻電壓組之中的一第一門檻電壓組對應(yīng)所述實體頁面群之中的一第一實體頁面群并且該第一門檻電壓組具有多個門檻電壓； 一主機界面，電性連接該存儲器管理電路； 一存儲器界面，電性連接該存儲器管理電路，并且用以電性連接至該可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊； ー錯誤校正電路，電性連接該存儲器管理電路；以及 一補償電壓計算電路，電性連接至該存儲器管理電路， 其中該存儲器管理電路使用該第一門檻電壓組從一第一實體頁面中讀取ー第一數(shù)據(jù)，其中該第一實體頁面屬于該第一實體頁面群， 其中當該錯誤校正電路成功地校正該第一數(shù)據(jù)而產(chǎn)生一已校正數(shù)據(jù)并且對應(yīng)該第一數(shù)據(jù)的ー錯誤位元數(shù)非小于ー錯誤位元數(shù)門檻值吋，該補償電壓計算電路會計算對應(yīng)該第一實體頁面群的所述門檻電壓的多個補償電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲器控制器，其中該存儲器管理電路使用所述補償電壓調(diào)整該第一門檻電壓組的所述門檻電壓并且使用調(diào)整后的該第一門檻電壓組從屬于該第一實體頁面群的所述實體頁面中讀取數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲器控制器，其中該存儲器管理電路根據(jù)對應(yīng)該第一實體頁面群的一擦除次數(shù)動態(tài)地調(diào)整該錯誤位元數(shù)門檻值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲器控制器，其中在該補償電壓計算電路計算對應(yīng)該第一實體頁面群的所述門檻電壓的所述補償電壓之后，該存儲器管理電路使用一預(yù)設(shè)調(diào)整值調(diào)整該錯誤位元數(shù)門檻值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲器控制器，其中該補償電壓計算電路藉由比對該第一數(shù)據(jù)與該已校正數(shù)據(jù)來獲得一錯誤位元信息并且依據(jù)該錯誤位元信息來計算所述補償電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲器控制器，其中該第一實體頁面中是該第一實體頁面群的所述實體頁面之中發(fā)生最多錯誤位元的實體頁面。
12.—種存儲器儲存裝置，包括 ー連接器，用以電性連接至一主機系統(tǒng)； 一可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊，具有多個實體頁面；以及 一存儲器控制器，電性連接至該連接器與該可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊并且具有一錯誤校正電路， 其中該存儲器控制器用以將所述實體頁面分組為多個實體頁面群并為每一所述實體頁面群設(shè)定ー門檻電壓組，其中所述門檻電壓組之中的一第一門檻電壓組對應(yīng)所述實體頁面群之中的一第一實體頁面群并且該第一門檻電壓組具有多個門檻電壓， 其中該存儲器控制器使用該第一門檻電壓組從一第一實體頁面中讀取ー第一數(shù)據(jù)，其中該第一實體頁面屬于該第一實體頁面群， 其中當該錯誤校正電路成功地校正該第一數(shù)據(jù)而產(chǎn)生一已校正數(shù)據(jù)并且對應(yīng)該第一數(shù)據(jù)的ー錯誤位元數(shù)非小于ー錯誤位元數(shù)門檻值時，該存儲器控制器計算對應(yīng)該第一實體頁面群的所述門檻電壓的多個補償電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲器儲存裝置，其中該存儲器控制器使用所述補償電壓調(diào)整該第一門檻電壓組的所述門檻電壓并且使用調(diào)整后的該第一門檻電壓組從屬于該第一實體頁面群的所述實體頁面中讀取數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲器儲存裝置，其中該存儲器控制器根據(jù)對應(yīng)該第一實體頁面群的一擦除次數(shù)動態(tài)地調(diào)整該錯誤位元數(shù)門檻值。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲器儲存裝置，其中該存儲器控制器在計算對應(yīng)該第一實體頁面群的所述門檻電壓的所述補償電壓之后，使用一預(yù)設(shè)調(diào)整值調(diào)整該錯誤位元數(shù)門檻值。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲器儲存裝置，其中該存儲器控制器藉由比對該第一數(shù)據(jù)與該已校正數(shù)據(jù)來獲得一錯誤位元信息并且依據(jù)該錯誤位元信息來計算所述補償電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲器儲存裝置，其中該第一實體頁面中是該第一實體頁面群的所述實體頁面之中發(fā)生最多錯誤位元的實體頁面。
18.ー種數(shù)據(jù)讀取方法，用于從一可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊的一第一實體頁面讀取數(shù)據(jù)，其中該可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊具有多個實體頁面，所述實體頁面被分組為多個實體頁面群，該第一實體頁面屬于所述實體頁面群之中的一第一實體頁面群，該第一實體頁面群對應(yīng)ー第一門濫電壓組與一第一門濫電壓旗標，該第一門濫電壓組包括多個門檻電壓，并且該第一門檻電壓旗標初始地被標記為一禁止狀態(tài)，該數(shù)據(jù)讀取方法包括 判斷該第一門檻電壓旗標是否被標記為一使能狀態(tài)； 倘若該第一門濫電壓旗標非被標記為該使能狀態(tài)時，使用該第一門濫電壓組從該第一實體頁面中讀取ー第一數(shù)據(jù)并且判斷從該第一實體頁面中所讀取的該第一數(shù)據(jù)是否可藉由ー錯誤校正電路來校正而產(chǎn)生一已校正數(shù)據(jù)； 倘若該第一數(shù)據(jù)可藉由該錯誤校正電路來校正而產(chǎn)生該已校正數(shù)據(jù)時，判斷對應(yīng)該第一數(shù)據(jù)的ー錯誤位元數(shù)是否小于ー錯誤位元數(shù)門檻值；以及 倘若對應(yīng)該第一數(shù)據(jù)的該錯誤位元數(shù)非小于該錯誤位元數(shù)門檻值時，計算對應(yīng)該第一實體頁面群的所述門檻電壓的多個補償電壓并且將該第一門檻電壓旗標標記為該使能狀態(tài)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)讀取方法，還包括 倘若該第一門檻電壓旗標被標記為該使能狀態(tài)時，使用所述補償電壓來調(diào)整該第一門檻電壓組的所述門檻電壓并且使用調(diào)整后的該第一門檻電壓組從該第一實體頁面中讀取一第二數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)讀取方法，還包括 根據(jù)對應(yīng)該第一實體頁面群的一擦除次數(shù)動態(tài)地調(diào)整該錯誤位元數(shù)門檻值。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)讀取方法，還包括 在計算對應(yīng)該第一實體頁面群的所述門檻電壓的所述補償電壓之后，使用一預(yù)設(shè)調(diào)整值調(diào)整該錯誤位元數(shù)門檻值。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)讀取方法， 其中計算對應(yīng)該第一實體頁面群的所述門檻電壓的該補償電壓的步驟包括 藉由比對該第一數(shù)據(jù)與該已校正數(shù)據(jù)來獲得一錯誤位元信息；以及 依據(jù)該錯誤位元信息來計算所述補償電壓。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)讀取方法，其中該第一數(shù)據(jù)具有多個位元，每一所述位元對應(yīng)該可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊的多個儲存狀態(tài)的其中之一，所述儲存狀態(tài)包括一第一儲存狀態(tài)與ー第二儲存狀態(tài)并且所述門濫電壓之中的一第一門濫電壓用以區(qū)分該第一儲存狀態(tài)與該ニ儲存狀態(tài)， 其中藉由比對該第一數(shù)據(jù)與該已校正數(shù)據(jù)來獲得該錯誤位元信息的步驟包括 找出該第一數(shù)據(jù)的所述位元之中與該已校正數(shù)據(jù)的對應(yīng)位元不相同的多個錯誤位元; 統(tǒng)計所述錯誤位元之中屬于ー第一錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目，其中屬于該第一錯誤位元型態(tài)的錯誤位元是應(yīng)對應(yīng)該第一儲存狀態(tài)但被辨識為對應(yīng)該第二儲存狀態(tài)的位元; 統(tǒng)計所述錯誤位元之中屬于ー第二錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目，其中屬于該第二錯誤位元型態(tài)的錯誤位元是應(yīng)對應(yīng)該第二儲存狀態(tài)但被辨識為對應(yīng)該第一儲存狀態(tài)的位元；以及將屬于該第一錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目與屬于該第二錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目作為該錯誤位元信息， 其中依據(jù)該錯誤位元信息計算所述補償電壓的步驟包括 依據(jù)屬于該第一錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目與屬于該第二錯誤位元型態(tài)的錯誤位元的數(shù)目來計算所述補償電壓之中的一第一補償電壓，其中該第一補償電壓用以調(diào)整所述門濫電壓之中的一第一門濫電壓。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)讀取方法，其中該第一實體頁面中是該第一實體頁面群的所述實體頁面之中發(fā)生最多錯誤位元的實體頁面。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)讀取方法、存儲器儲存裝置及其存儲器控制器，其數(shù)據(jù)讀取方法，用于可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊。本方法包括將可復(fù)寫式非揮發(fā)性存儲器模塊的多個實體頁面分組為多個實體頁面群。本方法也包括使用第一門檻電壓組從屬于第一實體頁面群的第一實體頁面中讀取第一數(shù)據(jù)。本方法還包括，當?shù)谝粩?shù)據(jù)可藉由錯誤校正電路來校正并且對應(yīng)此第一數(shù)據(jù)的錯誤位元數(shù)非小于錯誤位元數(shù)門檻值時，計算對應(yīng)的多個補償電壓。本方法還包括使用這些補償電壓調(diào)整第一門檻電壓組并且使用調(diào)整后的第一門檻電壓組從屬于第一實體頁面群的實體頁面中讀取數(shù)據(jù)。基此，本方法可正確性讀取數(shù)據(jù)。
文檔編號G11C16/26GK102693758SQ201110073200
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者曾建富, 賴國欣 申請人:群聯(lián)電子股份有限公司