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存储器系统中的故障管理技术的制作方法

2022-11-23 08:54:30 来源:中国专利 TAG:

存储器系统中的故障管理技术
1.交叉引用
2.本技术要求由卡列罗(cariello)在2021年4月27日提交的标题为“存储器系统中的故障管理技术(techniques for failure management in memory systems)”的美国专利申请第17/242,163号的权益,所述申请转让给本受让人,且以全文引用的方式明确地并入本文中。
技术领域
3.本技术领域涉及存储器系统中的故障管理技术。


背景技术:

4.存储器装置广泛用于将信息存储在例如计算机、用户装置、无线通信装置、相机、数字显示器等各种电子装置中。通过将存储器装置内的存储器单元编程为各种状态来存储信息。例如,二进制存储器单元可被编程为常常对应于逻辑1或逻辑0的两个支持状态中的一者。在一些实例中,单个存储器单元可支持超过两个可能状态,存储器单元可存储所述超过两个可能状态中的任一个。为了存取由存储器装置存储的信息,组件可读取或感测存储器装置内的一或多个存储器单元的状态。为了存储信息,组件可将存储器装置内的一或多个存储器单元写入或编程到相应状态。
5.存在各种类型的存储器装置,包含磁性硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、动态ram(dram)、同步动态ram(sdram)、静态ram(sram)、铁电ram(feram)、磁性ram(mram)、电阻性ram(rram)、快闪存储器、相变存储器(pcm)、三维交叉点存储器(3d交叉点)、或非(nor)和与非(nand)存储器装置等。存储器装置可以是易失性或非易失性的。除非由外部电源周期性更新,否则易失性存储器单元(例如,dram单元)可随时间推移而丢失其编程状态。非易失性存储器单元(例如,nand存储器单元)即使在不存在外部电源的情况下仍可在很长一段时间内维持其编程状态。


技术实现要素:

6.描述一种设备。所述设备可包含一或多个非易失性存储器装置;缓冲器;以及控制器,其与所述一或多个非易失性存储器装置和所述缓冲器耦合,所述控制器配置成使所述设备进行以下操作:检测存储器单元的第一物理块内的故障,所述第一物理块包含于包括存储器单元的一组物理块的虚拟块中,所述虚拟块的每个物理块位于所述一或多个非易失性存储器装置的不同平面内;至少部分地基于检测到所述第一物理块中的所述故障,将数据从所述第一物理块传输到所述缓冲器;以及将所述数据从所述缓冲器传输到不同于所述第一物理块且在包含所述第一物理块的所述虚拟块内的一或多个物理块。
7.描述一种存储代码的非暂时性计算机可读媒体。所述存储代码的非暂时性计算机可读媒体可包含指令,所述指令在由电子装置的处理器执行时使所述电子装置进行以下操作:检测存储器单元的第一物理块内的故障,所述第一物理块包含于包括存储器单元的一
组物理块的虚拟块中,所述虚拟块的每个物理块位于存储器系统的一或多个非易失性存储器装置的不同平面内;至少部分地基于检测到所述第一物理块中的所述故障,将数据从所述第一物理块传输到所述存储器系统的缓冲器;以及将所述数据从所述缓冲器传输到不同于所述第一物理块且在包含所述第一物理块的所述虚拟块内的一或多个物理块。
8.描述一种方法。所述方法可包含检测存储器单元的第一物理块内的故障,所述第一物理块包含于包括存储器单元的一组物理块的虚拟块中,所述虚拟块的每个物理块位于所述一或多个非易失性存储器装置的不同平面内;至少部分地基于检测到所述第一物理块中的所述故障,将数据从所述第一物理块传输到所述存储器系统的缓冲器;以及将所述数据从所述缓冲器传输到不同于所述第一物理块且在包含所述第一物理块的所述虚拟块内的一或多个物理块。
附图说明
9.图1示出根据本文公开的实例支持存储器系统中的故障管理技术的系统的实例。
10.图2和3示出根据本文公开的实例支持存储器系统中的故障管理技术的存储器方案的实例。
11.图4示出根据本文公开的实例支持存储器系统中的故障管理技术的存储器系统的实例。
12.图5示出的流程图示出根据本文公开的实例支持存储器系统中的故障管理技术的一或多个方法的流程图。
具体实施方式
13.存储器系统的存储器装置可包含存储数据的存储器单元的各种分组。例如,存储器装置可包含一或多个存储器裸片,其中每一个存储器裸片可包含在存储器单元的其它分组中组织为页、物理块和平面的存储器单元。在一些实例中,存储器系统可以将多个物理块组织成虚拟块,其中虚拟块可包含一些数量的物理块。在一些情况下,至少最初,虚拟块可包含一组物理块,每个物理块具有相同的块地址,但位于存储器系统的不同平面内(一或多个裸片中包含的不同平面)。
14.随时间推移,物理块的一或多个页可能例如由于耗损、物理块的一或多个结构损坏、物理块的物理缺陷或一些其它原因而发生故障。在一些情况下,存储器系统可检测虚拟块的物理块(例如,物理块的一或多个故障页)内的故障,并可响应于检测到故障而用不同物理块(可称为冗余物理块或替代地称为替换物理块)替换故障物理块。
15.然而,在一些存储器系统中,响应于检测到故障而进行错误处理可能会增加与虚拟块相关联的操作的延迟。例如,基于检测到故障物理块,存储器系统可能暂停与虚拟块相关联的操作,直到替换虚拟块中的故障物理块并将任何已恢复数据写入冗余物理块之后,从而增加了操作的延迟。另外,在一些情况下,用冗余物理块替换故障物理块可能会增加媒体管理操作的复杂性(例如,耗损均衡操作),因为冗余物理块相对于虚拟块的其它物理块具有不同的耗损级别。在其它实例中,存储器系统可能停止使用包含故障物理块的虚拟块,激活保留的虚拟块,并刷新虚拟块(例如,将虚拟块中包含的信息复制到保留的虚拟块,并切换虚拟块指针),从而承担为刷新保留的额外虚拟块的成本。另外或替代地,存储器系统
可能保留一些随机存取存储器(ram)单元作为缓冲器,用于将数据从故障物理块复制到冗余物理块,因而降低了系统性能(例如,由于可用于其它操作的ram单元和物理块的数量减少)和存储容量和/或增加了存储器系统的成本。
16.本文描述的技术、系统和装置可有益地减少延迟和复杂性,并提高与存储器系统中的故障管理相关联的系统性能。例如,存储器系统可以检测虚拟块的物理块内的故障。响应于检测到故障,存储器系统可以将数据(例如,已恢复数据)从故障物理块传输到存储器系统的缓冲器(例如,ram缓冲器)。然后,存储器系统可以将数据从缓冲器传输到虚拟块的一或多个其它物理块(例如,不同于故障物理块)。也就是说,无需用冗余物理块替换故障物理块(例如,或此之前),存储器系统可以将已恢复数据从故障物理块传输到虚拟块的一或多个其它物理块。此外,在一些实例中,存储器系统可以在向缓冲器传输数据和从缓冲器传输数据的同时执行其它操作(例如,诸如读取和写入操作的存取操作)。因此,可以改进与存储器系统的故障管理相关联的延迟、复杂性、成本和系统性能。
17.首先在参考图1的系统的上下文中描述本公开的特征。参考图2-3在存储器方案的上下文中描述本公开的特征。在参考图4-5涉及存储器系统中的故障管理技术的设备图和流程图的上下文中进一步说明和描述本公开的这些和其它特征。
18.图1示出根据本文公开的实例支持存储器系统中的故障管理技术的系统100的实例。系统100包含与存储器系统110耦合的主机系统105。
19.存储器系统110可以是或包含任何装置或装置的集合,其中装置或装置的集合包含至少一个存储器阵列。例如,存储器系统110可以是或包含通用快闪存储(ufs)装置、嵌入式多媒体控制器(emmc)装置、快闪装置、通用串行总线(usb)快闪装置、安全数字(sd)卡、固态驱动器(ssd)、硬盘驱动器(hdd)、双列直插式存储器模块(dimm)、小型dimm(so-dimm),或非易失性dimm(nvdimm),以及其它可能性。
20.系统100可包含在计算装置中,所述计算装置如台式计算机、膝上型计算机、网络服务器、移动装置、交通工具(例如,飞机、无人机、火车、汽车或其它运输工具)、具物联网(iot)功能的装置、嵌入式计算机(例如,包含在交通工具、工业设备或联网商业装置中的嵌入式计算机),或包含存储器和处理装置的任何其它计算装置。
21.系统100可包含主机系统105,其可与存储器系统110耦合。在一些实例中,此耦合可包含与主机系统控制器106的接口,所述主机系统控制器可以是配置成使主机系统105根据如本文中描述的实例进行各种操作的控制器或控制组件的实例。主机系统105可包含一或多个装置,且在一些情况下可包含处理器芯片组和通过处理器芯片组执行的软件堆栈。例如,主机系统105可包含配置成用于与存储器系统110或其中的装置通信的应用程序。处理器芯片组可包含一或多个核心、一或多个高速缓存(例如,主机系统105本地的或包含在所述主机系统中的存储器)、存储器控制器(例如,nvdimm控制器),和存储协议控制器(例如,外围组件互连高速(pcie)控制器、串行高级技术附件(sata)控制器)。主机系统105可以使用存储器系统110,例如,将数据写入存储器系统110以及从存储器系统110读取数据。虽然图1示出一个存储器系统110,但是主机系统105可与任何数量的存储器系统110耦合。
22.主机系统105可经由至少一个物理主机接口而与存储器系统110耦合。在一些情况下,主机系统105及存储器系统110可经配置以使用相关联协议经由物理主机接口通信(例如,以在存储器系统110与主机系统105之间交换或以其它方式传达控制、地址、数据及其它
信号)。物理主机接口的实例可包含但不限于sata接口、ufs接口、emmc接口、pcie接口、usb接口、光纤通道接口、小型计算机系统接口(scsi)、串行连接的scsi(sas)、双数据速率(ddr)接口、dimm接口(例如,支持ddr的dimm套接接口)、开放与非(nand)快闪接口(onfi),和低功率双数据速率(lpddr)接口。在一些实例中,一或多个此类接口可包含在主机系统105的主机系统控制器106与存储器系统110的存储器系统控制器115中或以其它方式在其间得到支持。在一些实例中,主机系统105可经由用于包含在存储器系统110中的每个存储器装置130的相应物理主机接口,或经由用于包含在存储器系统110中的每种类型的存储器装置130的相应物理主机接口与存储器系统110耦合(例如,主机系统控制器106可与存储器系统控制器115耦合)。
23.存储器系统110可包含存储器系统控制器115和一或多个存储器装置130。存储器装置130可以包含任何类型的存储器单元(例如,非易失性存储器单元、易失性存储器单元,或其任何组合)的一或多个存储器阵列。尽管图1的实例中示出两个存储器装置130-a和130-b,但存储器系统110可包含任何数量的存储器装置130。此外,如果存储器系统110包含超过一个存储器装置130,则存储器系统110内的不同存储器装置130可包含相同或不同类型的存储器单元。
24.存储器系统控制器115可与主机系统105耦合和通信(例如,经由物理主机接口),并且可以是配置成使存储器系统110根据如本文描述的实例执行各种操作的控制器或控制组件的实例。存储器系统控制器115还可与存储器装置130耦合并通信以在存储器装置130处执行一般可称为存取操作的操作,例如读取数据、写入数据、擦除数据,或更新数据,以及其它此类操作。在一些情况下,存储器系统控制器115可从主机系统105接收命令且与一或多个存储器装置130通信以执行此些命令(例如,在所述一或多个存储器装置130内的存储器阵列处)。例如,存储器系统控制器115可从主机系统105接收命令或操作,并且可将命令或操作转换成指令或适当命令,以实现对存储器装置130的所需存取。在一些情况下,存储器系统控制器115可与主机系统105和一或多个存储器装置130交换数据(例如,响应于或以其它方式结合来自主机系统105的命令)。例如,存储器系统控制器115可将与存储器装置130相关联的响应(例如,数据包或其它信号)转换成用于主机系统105的相应信号。
25.存储器系统控制器115可配置用于与存储器装置130相关联的其它操作。例如,存储器系统控制器115可执行或管理操作,例如,耗损均衡操作、垃圾收集操作、例如错误检测操作或错误校正操作的错误控制操作、加密操作、高速缓存操作、媒体管理操作、后台刷新、健康监测,和与来自主机系统105的命令相关联的逻辑地址(例如,逻辑块地址(lba))和与存储器装置130内的存储器单元相关联的物理地址(例如,物理块地址)之间的地址转换。
26.存储器系统控制器115可包含硬件,例如一或多个集成电路或离散组件、缓冲存储器,或其任何组合。硬件可包含具有专用(例如,硬编码)逻辑的电路系统,以执行本文中属于存储器系统控制器115的操作。存储器系统控制器115可以是或包含微控制器、专用逻辑电路系统(例如,现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)),或任何其它合适的处理器或处理电路系统。
27.存储器系统控制器115还可以包含本地存储器120。在一些情况下,本地存储器120可以包含只读存储器(rom)或可存储可由存储器系统控制器115执行的操作代码(例如,可执行指令)以执行本文中属于存储器系统控制器115的功能的其它存储器。在一些情况下,
本地存储器120可另外或替代地包含静态随机存取存储器(sram)或可由存储器系统控制器115用于例如与本文中属于存储器系统控制器115的功能有关的内部存储或计算的其它存储器。另外或替代地,本地存储器120可充当用于存储器系统控制器115的高速缓存。例如,如果从存储器装置130读取或写入所述存储器装置,则数据可存储于本地存储器120中,并且所述数据可在本地存储器120中可用,以供主机系统105根据高速缓存策略进行后续检索或操作(例如,更新)(例如,相对于存储器装置130的延迟减少)。
28.尽管图1中的存储器系统110的实例已示出为包含存储器系统控制器115,但在一些情况下存储器系统110可不包含存储器系统控制器115。例如,存储器系统110可另外或替代地依赖于外部控制器(例如,由主机系统105实施)或可分别在存储器装置130内部的一或多个本地控制器135,以执行本文中属于存储器系统控制器115的功能。一般来说,本文中属于存储器系统控制器115的一或多个功能可在一些情况下改为由主机系统105、本地控制器135或其任何组合进行。在一些情况下,至少部分地由存储器系统控制器115管理的存储器装置130可称为受管理存储器装置。受管理存储器装置的实例是受管理nand(mnand)装置。
29.存储器装置130可包含非易失性存储器单元的一或多个阵列。例如,存储器装置130可包含nand(例如,nand快闪)存储器、rom、相变存储器(pcm)、自选存储器、其它基于硫族化物的存储器、铁电随机存取存储器(ram)(feram)、磁性ram(mram)、nor(例如,nor快闪)存储器、自旋转移力矩(stt)-mram、导电桥接ram(cbram)、电阻式ram(rram)、基于氧化物的rram(oxram)、电可擦除可编程rom(eeprom),或其任何组合。另外或替代地,存储器装置130可包含易失性存储器单元的一或多个阵列。例如,存储器装置130可包含ram存储器单元,例如动态ram(dram)存储器单元和同步dram(sdram)存储器单元。
30.在一些实例中,存储器装置130可(例如,在同一裸片上或在同一封装内)包含本地控制器135,其可对相应存储器装置130的一或多个存储器单元执行操作。本地控制器135可结合存储器系统控制器115操作,或可执行本文中属于存储器系统控制器115的一或多个功能。例如,如图1所示,存储器装置130-a可包含本地控制器135-a,并且存储器装置130-b可包含本地控制器135-b。
31.在一些情况下,存储器装置130可以是或包含nand装置(例如,nand快闪装置)。存储器装置130可以是或包含存储器裸片160。例如,在一些情况下,存储器装置130可以是包含一或多个裸片160的封装。在一些实例中,裸片160可以是从晶片切割的一块电子级半导体(例如,从硅晶片切割的硅裸片)。每个裸片160可包含一或多个平面165,并且每个平面165可包含相应的一组块170,其中每个块170可包含相应的一组页175,并且每个页175可包含一组存储器单元。
32.在一些情况下,nand存储器装置130可包含配置成各自存储一个信息位的存储器单元,其可被称为单层级单元(slc)。另外或替代地,nand存储器装置130可包含配置成各自存储多个信息位的存储器单元,如果配置成各自存储两个信息位,则其可称为多层级单元(mlc),如果配置成各自存储三个信息位,则其可称为三层级单元(tlc),如果配置成各自存储四个信息位,则其可称为四层级单元(qlc),或更一般地称为多层级存储器单元。多层级存储器单元可相对于slc存储器单元提供更大的存储密度,但在一些情况下,可能涉及用于支持电路系统的更窄读取或写入裕度或更大复杂度。
33.在一些情况下,平面165可以指块170的群组,并且在一些情况下,并行操作可在不
同平面165内进行。例如,并行操作可在不同块170内的存储器单元上执行,只要不同块170是在不同平面165中即可。在一些情况下,在不同平面165中执行并行操作可具有一或多个限制,例如相同操作是在相应平面165内具有相同页地址的不同页175内的存储器单元上执行的(例如,涉及命令解码、页地址解码电路系统或跨平面165共享的其它电路系统)。
34.在一些情况下,块170可包含组织成行(页175)和列(例如,串,未示出)的存储器单元。例如,同一页175中的存储器单元可共享共同字线(例如,与其耦合),并且同一串中的存储器单元可共享共同数字线(其可替代地被称为位线)(例如,与其耦合)。
35.对于一些nand架构,存储器单元可在第一粒度级别(例如,在页粒度级别)读取和编程(例如,写入),但可在第二粒度级别(例如,在块粒度级别)擦除。也就是说,页175可以是可独立地编程或读取(例如,作为单个编程或读取操作的一部分同时编程或读取)的存储器(例如,一组存储器单元)的最小单元,且块170可以是可独立地擦除(例如,作为单个擦除操作的一部分同时擦除)的存储器(例如,一组存储器单元)的最小单元。此外,在一些情况下,nand存储器单元可在其可用新数据重写之前进行擦除。因此,例如,在一些情况下,可直到包含页175的整个块170已被擦除才更新所使用的页175。
36.在一些情况下,为了在块170内更新一些数据,同时保留块170内的其它数据,存储器装置130可将待保留的数据复制到新块170且将更新的数据写入到新块170的一或多个其余页175。存储器装置130(例如,本地控制器135)或存储器系统控制器115可将保留在旧块170中的数据标记或以其它方式表示为无效或过时,并且可更新逻辑到物理(l2p)映射表以使数据的逻辑地址(例如,lba)与新的有效块170而不是旧的无效块170相关联。在一些情况下,例如由于等待时间或磨损考虑,可执行此复制及重新映射,而不是擦除及重写整个旧块170。在一些情况下,l2p映射表的一或多个副本可存储在存储器装置130的存储器单元内(例如,一或多个块170或平面165内),以供本地控制器135或存储器系统控制器115使用(例如,参考和更新)。
37.在一些情况下,可维护l2p映射表且可在页粒度级别上将数据标记为有效或无效,并且页175可包含有效数据、无效数据或不包含数据。无效数据可以是由于数据的最新版本或更新版本存储在存储器装置130的不同页175中而过时的数据。无效数据可能先前已被编程到无效页175,但是可能不再与有效逻辑地址、例如由主机系统105参考的逻辑地址相关联。有效数据可以是存储在存储器装置130上的此类数据的最新版本。不包含数据的页175可以是从未被写入或已被擦除的页175。
38.在一些情况下,存储器系统控制器115或本地控制器135可执行存储器装置130的操作(例如,作为一或多个媒体管理算法的一部分),例如耗损均衡、后台刷新、垃圾收集、清理、块扫描、健康监测,或其它操作,或其任何组合。例如,在存储器装置130内,块170可具有含有有效数据的一些页175和含有无效数据的一些页175。为了避免等待块170中的所有页175具有无效数据以便擦除和重复使用块170,可调用被称作“垃圾收集”的算法,以允许块170被擦除和释放为用于后续写入操作的空闲块。垃圾收集可指一组媒体管理操作,其包含例如选择包含有效和无效数据的块170、选择块170中包含有效数据的页175、将来自所选页175的有效数据复制到新位置(例如,另一块170中的空闲页175)、将先前选择的页175中的数据标记为无效,以及擦除所选块170。因此,可增加已擦除的块170的数量,使得可使用更多的块170来存储后续数据(例如,随后从主机系统105接收到的数据)。
39.在一些实例中(例如,为了支持改进的存储器管理),存储器系统110可以(例如,使用存储器系统控制器115或本地控制器135)将块170的群组组织成虚拟块。在一些实例中,虚拟块最初可配置成包含一组块170,每个块具有相同的块地址(例如,相同的块编号或索引),但每个块位于存储器装置130的一或多个裸片160的不同平面165内。例如,虚拟块0最初可配置成包含来自存储器装置130的第一平面165的块0(例如,具有块地址0的块170)、来自存储器装置130的第二平面165的块0,等。在一些情况下,虚拟块内的块170可以跨越多个存储器裸片160(例如,可以跨越多个存储器装置130)。
40.在一些实例中,可以组织虚拟块,使得可以对包含于相应虚拟块中的块170执行并行(例如,同时)操作(例如,写入操作、读取操作)。此外,虚拟块可以是块170的逻辑分组(例如,虚拟块可以是由固件管理的软件实体)。因此,存储器系统110可以支持随时间推移改变虚拟块中包含哪些块170。例如,存储器系统控制器115或本地控制器135可以随时间推移从虚拟块(例如,或其组合)中移除块170、向其添加块170或替换其内的块170。结果,虚拟块可包含一组块170,其中包含具有不同块地址的一些块170。在一些情况下,存储器系统110可以存储和维护与虚拟块相关联的一或多个表(例如,使用存储器系统控制器115或本地控制器135),以确定哪些块170包含于相应虚拟块中。为了改变虚拟块中包含哪些块170,存储器系统控制器115或本地控制器135可以更新对应于虚拟块的表(例如,或表的条目),以指示改变。
41.在一些情况下,虚拟块的块170的一或多个页175或其它方面可能发生故障,并且存储器系统110可检测到块170内的故障。存储器系统110(例如,使用存储器系统控制器115或本地控制器135)可以将数据(例如,已恢复数据)从故障物理块170传输到存储器系统110的缓冲器(例如,本地存储器120、本地控制器135的缓冲器或包含ram单元的存储器系统110的某个其它缓冲器)。然后,存储器系统110可以将数据从缓冲器传输到虚拟块的一或多个其它块170(例如,不同于故障块170)。以这种方式,无需用冗余块170替换故障块170(例如,或此之前),存储器系统110可以将已恢复数据从故障块170传输到虚拟块的一或多个其它块170。此外,在一些实例中,存储器系统110可以在向缓冲器传输数据和从缓冲器传输数据的同时执行其它操作(例如,诸如读取和写入操作的存取操作)。
42.系统100可包含任何数量的支持存储器系统中的故障管理技术的非暂时性计算机可读媒体。例如,主机系统105、存储器系统控制器115或存储器装置130可包含或以其它方式可存取一或多个非暂时性计算机可读媒体,所述非暂时性计算机可读媒体存储指令(例如,固件)以进行本文中属于主机系统105、存储器系统控制器115或存储器装置130的功能。例如,如果由主机系统105(例如,由主机系统控制器106)、由存储器系统控制器115,或由存储器装置130(例如,由本地控制器135)执行,则此类指令可使主机系统105、存储器系统控制器115或存储器装置130执行本文描述的一或多个相关联功能。
43.图2示出根据本文公开的实例支持存储器系统中的故障管理技术的存储器方案200的实例。在一些实例中,存储器方案200可以由诸如参考图1描述的存储器系统110的存储器系统的组件来实施。例如,如参考图1所描述,存储器方案200可以由存储器系统控制器115或本地控制器135等存储器系统的控制器来实施。在一些实例中,存储器方案200可被实施以支持对延迟、媒体管理复杂性、性能、存储容量和成本等益处的改进。
44.存储器方案200描绘了包含一组存储器单元块(例如,如参考图1所描述的一组块
170)的虚拟块205。在一些实例中,虚拟块205可以至少最初配置成包含具有相同块地址(例如,相同块号)的块,每个块位于存储器系统的一或多个裸片210(例如,参考图1描述的裸片160)的不同平面(例如,参考图1描述的平面165)内。例如,虚拟块205可包含来自裸片210-a和裸片210-b中的一或两者的平面0到3的块x,其中x是某个块地址。在一些其它实例中,虚拟块205的一或多个块可以具有相应平面的不同块地址。例如,虚拟块205可包含裸片210-a的平面1的块y,其中y是不同于x(未示出)的某个块地址。在一些实例中,虚拟块205可以是块的逻辑分组,并且控制器可以支持更改哪些块包含于虚拟块205内。
45.存储器方案200另外描绘了用于在整个存储器系统中传输数据的缓冲器215。例如,控制器可包含缓冲器215或与其耦合,并且可以使用缓冲器215临时存储正在存储器系统与主机系统之间或存储器系统内传输的数据。缓冲器215可以是与相对快速的操作相关联的易失性存储器装置(例如,本地存储器120)的实例。例如,缓冲器215可包含易失性存储器单元、ram单元、sram单元、dram单元、硬件加速器或其任何组合,以实现向缓冲器215快速存储以及从其快速检索数据。
46.虚拟块205的每个块可包含一定数量的页(例如,如参考图1描述的任意数量的页175)。页可以是存储有效数据的已使用页,也可以是不存储数据或存储无效数据的未使用页。在一些情况下,虚拟块205可与非易失性存储器存储相关联。例如,虚拟块205的页可包含非易失性存储器单元,例如nand存储器单元,或者一些其它非易失性存储器单元。在一些情况下,物理块的一或多个方面可能会发生故障。例如,页的一或多个存储器单元可能会损坏或存在缺陷,从而导致对页执行的操作(例如,读取操作、写入操作)发生故障。在一些实例中,控制器可以基于与页相关联的故障操作来确定页是故障页。例如,控制器可以在与发生故障一或多个页相关联的存取操作期间或响应于所述存取操作,确定裸片210-a的平面2的块x的一或多个页是故障页。
47.控制器可检测物理块(例如,其中的一或多个页)的故障,并且可响应于检测到故障而执行故障管理操作。例如,控制器可尝试从包含一或多个故障页的块x(称为故障块)恢复数据220。例如,控制器可以恢复存储在故障块的一或多个故障页中的一些数据和/或存储在故障块的一或多个已使用页(例如,没有故障)中的数据,并且可以将已恢复数据220传输到缓冲器215。然后,控制器可以将已恢复数据220从缓冲器215传输到虚拟块205(即,包含故障物理块的同一虚拟块205)的其它块的一或多个页(例如,未使用页)。例如,在图2中,控制器可以将已恢复数据220从缓冲器215传输到裸片210-a的平面1的块x的页、裸片210-a的平面3的块x的页、裸片210-b的平面1的块x的页,以及裸片210-b的平面2的块x(但是可以将已恢复数据220传输到未包含于故障块中的虚拟块205的未使用页的任何组合也是可能的)。
48.控制器可以在执行故障管理操作的同时执行其它操作(例如,检测故障、恢复数据、将已恢复数据220传输到缓冲器215或从所述缓冲器传输已恢复数据等)。例如,控制器可以接收与在缓冲器215中存储数据相关联的存取命令(例如,读取命令、写入命令),并且可以与已恢复数据220同时地将与存取命令相关联的数据存储在缓冲器215中。例如,控制器可以接收写入命令,以将来自主机系统的主机数据225存储在存储器系统的非易失性存储器装置中(例如,存储在裸片210-a、裸片210-b或其组合中)。控制器可以将主机数据225从主机系统传输到缓冲器215(例如,在将已恢复数据220传输到缓冲器215之前或之后),并
且可以将主机数据225与已恢复数据220一起(例如,同时)存储在缓冲器215中。在一些实例中,控制器可以在将已恢复数据220从故障块传输到缓冲器215的同时,将主机数据225传输到缓冲器215。另外,在一些情况下,控制器可以在从缓冲器215传输已恢复数据220的同时,将主机数据225从缓冲器215传输到虚拟块205的一或多个页(例如,不包含于故障块中)。例如,控制器可以将存储在缓冲器215中的主机数据225和已恢复数据220同时写入(例如,传输)到虚拟块205的一或多个未使用页。
49.在一些实例中,控制器可阻止替换故障块。结果,可以改变与虚拟块205相关联的容量(例如,存储容量)。例如,虚拟块205可以与和包含于虚拟块205中的块的数量相对应(成比例)的容量相关联。也就是说,随着包含于虚拟块205中的块的数量增加,相关联容量也随之增加。因此,在块发生故障之前,虚拟块205可以具有第一容量。因为控制器阻止替换故障块,所以在阻止之后虚拟块205可具有小于第一容量的第二容量。也就是说,虚拟块205可以具有小于第一容量的第二容量,因为在阻止之后包含于虚拟块205中的块的数量可以小于在阻止之前(例如,在块发生故障之前)包含于虚拟块205中的块的数量。此处,虚拟块205可以被称为部分虚拟块。
50.为了减轻与部分虚拟块相关联的任何性能缺陷,控制器可以配置虚拟块205以存储特定类型的数据。例如,基于具有第二容量(例如,较小容量)的虚拟块205,控制器可以配置虚拟块205以存储小数据组块数据、与垃圾收集操作相关联的数据或系统数据以及其它类型的数据的任意组合。因此,在一些实例中,控制器可以在检测到故障(例如,并且阻止替换故障块)之后,将小组块数据、与垃圾收集操作相关联的数据或系统数据的任何组合存储在虚拟块205中。在一些实例中,小组块数据可以是与第一组块大小相关联的数据,所述第一组块大小小于与检测到故障之前存储在虚拟块205中的数据相关联的第二组块大小。
51.在一些情况下,控制器可确保在检测到故障后不会存取故障块。例如,控制器可以基于检测故障块的一或多个页的故障而更新与虚拟块205相关联的表,所述表指示哪些块包含于虚拟块205内。表可包含一组索引,每个索引对应于虚拟块205的块。因此,控制器可以读取表(例如,解析一组索引)以确定哪些块包含于虚拟块205中。在一些实例中,如果执行与虚拟块205相关联的操作以确定哪些块与所述操作相关联,则控制器可以参考(例如,读取)表。控制器可更新表以指示故障。也就是说,响应于检测到故障,控制器可以从表中移除与故障块相对应的集合索引的第一索引,以便与虚拟块205相关联的后续操作不包含故障块。在一些实例中,表可以在存储器系统开启时存储在存储器系统的易失性存储器装置中(例如,在本地存储器120中),并且在存储器系统关闭时存储在存储器系统的非易失性存储器装置中。
52.图3示出根据本文公开的实例支持存储器系统中的故障管理技术的存储器方案300的实例。在一些实例中,存储器方案300可以由诸如参考图1描述的存储器系统110的存储器系统的组件来实施。例如,如参考图1所描述,存储器方案300可以由存储器系统控制器115或本地控制器135等存储器系统的控制器来实施。
53.存储器方案300描绘了包含一组存储器单元块的虚拟块305。最初,虚拟块305可以配置成包含具有相同块地址(例如,相同块号)的块,每个块位于存储器系统的一或多个裸片210的不同平面内。例如,虚拟块305最初可包含来自裸片310-a和裸片310-b中的一或两者的平面0到3的块x,其中x是某个块地址。然而,在图3的实例中,在执行本文描述的故障管
理操作之后,控制器可以用冗余块替换故障块,以将故障块的已恢复数据传输到虚拟块305中不同于故障块的其它块的一或多个页。例如,控制器可以检测裸片310-a的平面2的块x内的故障,并且可以使用存储器系统的缓冲器将故障块的已恢复数据传输到其它块的一或多个页。
54.在一些实例中,在将已恢复数据传输到同一虚拟块305内的其它块的一或多个页之后的某个时间,控制器可以用裸片310-a的平面2的不同(例如,冗余)块替换故障块。例如,控制器最初可以阻止替换故障块,以便将已恢复数据传输到其它块的一或多个页。然后,在之后的某个时间,控制器可以用裸片310-a的平面2的块y替换故障块,其中y是与裸片310-a的平面2内的x不同的块地址。因此,虚拟块305的其余块可以具有与被替换块的块地址(例如y)不同的相同块地址(例如x)。在一些实例中,控制器可以将虚拟块305配置成将已恢复数据传输到其它块的一或多个页与用裸片310-a的平面2的块y替换故障块之间的部分虚拟块。在一些实例中,控制器可以更新与虚拟块305相关联的表,所述表指示哪些块包含于虚拟块305中以指示替换。例如,控制器可以从对应于故障块的表中移除索引,并将索引添加到对应于替换块的表中。
55.在一些实例中,控制器可响应于检测到虚拟块305的块内的后续故障而执行如本文描述的故障管理操作。例如,在替换故障块之后,控制器可以检测虚拟块305的其它块或替换块内的故障,将已恢复数据从新故障块传输到缓冲器,并将数据从缓冲器传输到与新故障块不同的虚拟块305的其它块的一或多个未使用页,以及由如本文描述的控制器执行的其它操作。
56.图4示出根据本文公开的实例支持存储器系统中的故障管理技术的存储器系统420的框图400。存储器系统420可以是如参考图1到3描述的存储器系统的方面的实例。存储器系统420或其各种组件可以是用于执行如本文描述的存储器系统中的故障管理技术的各个方面的装置的实例。例如,存储器系统420可包含故障组件425、缓冲器组件430、块组件435、替换组件440、表组件445、存储组件450或其任何组合。这些组件中的每一者可直接或间接地(例如经由一或多个总线)彼此通信。
57.故障组件425可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:检测存储器单元的第一物理块内的故障,第一物理块包含于包含存储器单元的一组物理块的虚拟块中,虚拟块的每个物理块位于存储器系统的一或多个非易失性存储器装置的不同平面内。缓冲器组件430可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:至少部分地基于检测到第一物理块中的故障,将数据从第一物理块传输到存储器系统的缓冲器。块组件435可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:将数据从缓冲器传输到不同于第一物理块且在包含第一物理块的虚拟块内的一或多个物理块。
58.在一些实例中,缓冲器组件430可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:将第二数据从主机系统传输到缓冲器。在一些实例中,缓冲器组件430可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:将第二数据和来自第一物理块的数据同时存储在缓冲器中。
59.在一些实例中,块组件435可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:将第二数据从缓冲器传输到不同于第一物理块且在包含第一物理块的虚拟块内的一或多个其它物理块,第二数据从缓冲器传输到一或多个其它物理块与数据从缓冲器传输到一或多个物理块同时进行。
60.在一些实例中,为了支持将第二数据从主机系统传输到缓冲器,缓冲器组件430可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:在将数据从第一物理块传输到缓冲器的同时,将第二数据从主机系统传输到缓冲器。
61.在一些实例中,替换组件440可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:至少部分地基于将数据传输到一或多个物理块,阻止用冗余物理块替换第一物理块,其中在检测到故障之前虚拟块具有与第一数量的物理块相对应的第一容量且在阻止之后虚拟块具有与第二数量的物理块相对应的第二容量,第二数量小于第一数量。
62.在一些实例中,存储组件450可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:在虚拟块中且至少部分地基于虚拟块具有第二容量,存储与垃圾收集操作相关联的第一数据、系统数据、与小于与检测到故障之前存储在虚拟块中的第三数据相关联的第二组块大小的第一组块大小相关联的第二数据,或其任何组合。
63.在一些实例中,替换组件440可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:在将数据从缓冲器传输到一或多个物理块之后,用第二物理块替换第一物理块。
64.在一些实例中,一或多个非易失性存储器装置的平面可包含第一物理块和第二物理块两者。
65.在一些实例中,第一物理块在一或多个非易失性存储器装置的平面内具有第一块地址。在一些实例中,第二物理块在一或多个非易失性存储器装置的平面内具有第二块地址。在一些实例中,一组物理块中的每个其它物理块在包含物理块的不同平面内具有第一块地址。
66.在一些实例中,表组件445可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:至少部分地基于检测到第一物理块内的故障而更新与虚拟块相关联的表以指示第一物理块内的故障,表包含一组索引,每个索引对应于包含于虚拟块中的一组物理块中的一个物理块。
67.在一些实例中,为了更新表,表组件445可配置成或以其它方式支持用于以下操作的装置:从表中删除一组索引中对应于第一物理块的第一索引。
68.在一些实例中,虚拟块的每个物理块在包含物理块的不同平面内具有相同块地址。
69.在一些实例中,缓冲器包含易失性存储器单元、ram单元、sram单元、dram单元或其任何组合。
70.在一些实例中,存储器单元是nand存储器单元。
71.图5示出的流程图示出根据本文公开的实例支持存储器系统中的故障管理技术的方法500的流程图。方法500的操作可以由如本文描述的存储器系统或其组件来实施。例如,方法500的操作可由参考图1到4描述的存储器系统来执行。在一些实例中,存储器系统可以执行指令集以控制装置的功能元件从而执行所描述功能。另外或替代地,存储器系统可以使用专用硬件来执行所描述的功能的各方面。
72.在505,所述方法可包含检测存储器单元的第一物理块内的故障,第一物理块包含于包含存储器单元的一组物理块的虚拟块中,虚拟块的每个物理块位于存储器系统的一或多个非易失性存储器装置的不同平面内。505的操作可以根据本文公开的实例来执行。在一些实例中,505的操作的方面可以由参考图4描述的故障组件425来执行。
73.在510,所述方法可包含至少部分地基于检测到第一物理块中的故障,将数据从第
一物理块传输到存储器系统的缓冲器。510的操作可以根据本文公开的实例来执行。在一些实例中,510的操作的方面可以由参考图4描述的缓冲器组件430来执行。
74.在515,所述方法可包含将数据从缓冲器传输到不同于第一物理块且在包含第一物理块的虚拟块内的一或多个物理块。515的操作可以根据本文公开的实例来执行。在一些实例中,515的操作的方面可以由参考图4描述的块组件435来执行。
75.在一些实例中,如本文描述的设备可以执行一或多种方法,例如方法500。所述设备可包含用于进行以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令(例如,存储处理器可执行指令的非暂时性计算机可读媒体):检测存储器单元的第一物理块内的故障,第一物理块包含于包含存储器单元的一组物理块的虚拟块中,虚拟块的每个物理块位于设备的一或多个非易失性存储器装置的不同平面内;至少部分地基于检测到第一物理块中的故障,将数据从第一物理块传输到设备的缓冲器;以及将数据从缓冲器传输到不同于第一物理块且在包含第一物理块的虚拟块内的一或多个物理块。
76.本文描述的方法500和设备的一些实例可进一步包含用于进行以下操作的操作、特征、电路、逻辑、装置或指令:将第二数据从主机系统传输到缓冲器;以及将第二数据和来自第一物理块的数据同时存储在缓冲器中。
77.本文描述的方法500和设备的一些实例可进一步包含用于进行以下操作的操作、特征、电路、逻辑、装置或指令:将第二数据从缓冲器传输到不同于第一物理块且在包含第一物理块的虚拟块内的一或多个其它物理块,第二数据从缓冲器传输到一或多个其它物理块与数据从缓冲器传输到一或多个物理块同时进行。
78.在本文描述的方法500和设备的一些实例中,用于将第二数据从主机系统传输到缓冲器的操作、特征、电路、逻辑、装置或指令可包含用于进行以下操作的操作、特征、电路、逻辑、装置或指令:在将数据从第一物理块传输到缓冲器的同时,将第二数据从主机系统传输到缓冲器。
79.本文描述的方法500和设备的一些实例可进一步包含用于进行以下操作的操作、特征、电路、逻辑、装置或指令:至少部分地基于将数据传输到一或多个物理块,阻止用冗余物理块替换第一物理块,其中在检测到故障之前虚拟块可具有与第一数量的物理块相对应的第一容量且在阻止之后虚拟块具有与第二数量的物理块相对应的第二容量,第二数量小于第一数量。
80.本文描述的方法500和设备的一些实例可进一步包含用于进行以下操作的操作、特征、电路、逻辑、装置或指令:在虚拟块中且至少部分地基于虚拟块具有第二容量,存储与垃圾收集操作相关联的第一数据、系统数据、与小于与检测到故障之前存储在虚拟块中的第三数据相关联的第二组块大小的第一组块大小相关联的第二数据,或其任何组合。
81.本文描述的方法500和设备的一些实例可进一步包含用于进行以下操作的操作、特征、电路、逻辑、装置或指令:在将数据从缓冲器传输到一或多个物理块之后,用第二物理块替换第一物理块。
82.在本文描述的方法500和设备的一些实例中,一或多个非易失性存储器装置的平面包含第一物理块和第二物理块。
83.在本文描述的方法500和设备的一些实例中,第一物理块在一或多个非易失性存储器装置的平面内可具有第一块地址,第二物理块在一或多个非易失性存储器装置的平面
内可具有第二块地址,并且一组物理块中的每个其它物理块在包含物理块的不同平面内可具有第一块地址。
84.本文描述的方法500和设备的一些实例可进一步包含用于进行以下操作的操作、特征、电路、逻辑、装置或指令:至少部分地基于检测到第一物理块内的故障而更新与虚拟块相关联的表以指示第一物理块内的故障,表包含一组索引,每个索引对应于包含于虚拟块中的一组物理块中的一个物理块。
85.在本文描述的方法500和设备的一些实例中,更新表的操作、特征、电路、逻辑、装置或指令可包含用于进行以下操作的操作、特征、电路、逻辑、装置或指令:从表中删除一组索引中对应于第一物理块的第一索引。
86.在本文描述的方法500和设备的一些实例中,虚拟块的每个物理块在包含物理块的不同平面内可具有相同块地址。
87.在本文描述的方法500和设备的一些实例中,缓冲器可包含易失性存储器单元、ram单元、sram单元、dram单元或其任何组合。
88.在本文描述的方法500和设备的一些实例中,存储器单元可以是nand存储器单元。
89.应注意,上文描述的方法描述了可能的实施方案,且操作和步骤可重新布置或以其它方式修改,且其它实施方案是可能的。另外,可组合来自所述方法中的两种或更多种的部分。
90.描述一种设备。所述设备可包含一或多个非易失性存储器装置;缓冲器;以及控制器,其与一或多个非易失性存储器装置和缓冲器耦合。控制器可配置成使所述设备进行以下操作:检测存储器单元的第一物理块内的故障,第一物理块包含于包含存储器单元的一组物理块的虚拟块中,虚拟块的每个物理块位于一或多个非易失性存储器装置的不同平面内;至少部分地基于检测到第一物理块中的故障,将数据从第一物理块传输到缓冲器;以及将数据从缓冲器传输到不同于第一物理块且在包含第一物理块的虚拟块内的一或多个物理块。
91.在所述设备的一些实例中,控制器可进一步配置成使所述设备进行以下操作:将第二数据从主机系统传输到缓冲器;以及将第二数据和来自第一物理块的数据同时存储在缓冲器中。
92.在所述设备的一些实例中,控制器可进一步配置成使所述设备进行以下操作:将第二数据从缓冲器传输到不同于第一物理块且在包含第一物理块的虚拟块内的一或多个其它物理块,第二数据从缓冲器传输到一或多个其它物理块与数据从缓冲器传输到一或多个物理块同时进行。
93.在所述设备的一些实例中,为了支持将第二数据从主机系统传输到缓冲器,控制器可进一步配置成使所述设备进行以下操作:在将数据从第一物理块传输到缓冲器的同时,将第二数据从主机系统传输到缓冲器。
94.在所述设备的一些实例中,控制器可进一步配置成使所述设备进行以下操作:至少部分地基于将数据传输到一或多个物理块,阻止用冗余物理块替换第一物理块,其中在检测到故障之前虚拟块可具有与第一数量的物理块相对应的第一容量且在阻止之后虚拟块具有与第二数量的物理块相对应的第二容量,第二数量小于第一数量。
95.在所述设备的一些实例中,控制器可进一步配置成使所述设备进行以下操作:在
虚拟块中且至少部分地基于虚拟块具有第二容量,存储与垃圾收集操作相关联的第一数据、系统数据、与小于与检测到故障之前存储在虚拟块中的第三数据相关联的第二组块大小的第一组块大小相关联的第二数据,或其任何组合。
96.在所述设备的一些实例中,控制器可进一步配置成使所述设备进行以下操作:在将数据从缓冲器传输到一或多个物理块之后,用第二物理块替换第一物理块。
97.在所述设备的一些实例中,一或多个非易失性存储器装置的平面包含第一物理块和第二物理块。
98.在所述设备的一些实例中,第一物理块在一或多个非易失性存储器装置的平面内可具有第一块地址,第二物理块在一或多个非易失性存储器装置的平面内可具有第二块地址,并且一组物理块中的每个其它物理块在包含物理块的不同平面内可具有第一块地址。
99.在所述设备的一些实例中,控制器可进一步配置成使所述设备进行以下操作:至少部分地基于检测到第一物理块内的故障而更新与虚拟块相关联的表以指示第一物理块内的故障,表包含一组索引,每个索引对应于包含于虚拟块中的一组物理块中的一个物理块。
100.在所述设备的一些实例中,为了更新表,控制器可进一步配置成使所述设备进行以下操作:从表中删除一组索引中对应于第一物理块的第一索引。
101.在所述设备的一些实例中,虚拟块的每个物理块在包含物理块的不同平面内可具有相同块地址。
102.在所述设备的一些实例中,缓冲器包含易失性存储器单元、ram单元、sram单元、dram单元或其任何组合。
103.在所述设备的一些实例中,存储器单元可以是nand存储器单元。
104.可使用多种不同技术和技艺中的任一个来表示本文中所描述的信息和信号。例如,可以通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示在整个上文描述中可能引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。一些图式可将信令说明为单个信号;然而,信号可表示信号的总线,其中所述总线可具有多种位宽度。
105.术语“电子连通”、“导电接触”、“连接”和“耦合”可以指组件之间支持电子在组件之间流动的关系。如果组件之间存在可在任何时间支持信号在组件之间流动的任何导电路径,那么组件被视为彼此电子通信(或彼此导电接触,或彼此连接,或彼此耦合)。在任何给定时间,基于包含所连接组件的装置的操作,彼此电子连通(或导电接触或连接或耦合)的组件之间的导电路径可以是开路或闭路。所连接组件之间的导电路径可以是组件之间的直接导电路径,或所连接组件之间的导电路径可以是可包含如开关、晶体管或其它组件的中间组件的间接导电路径。在一些实例中,可例如使用例如开关或晶体管等一或多个中间组件来中断所连接组件之间的信号流一段时间。
106.术语“耦合”是指从组件之间的开路关系移动到组件之间的闭路关系的条件,在开路关系中,信号当前无法通过导电路径在组件之间传达,在闭路关系中,信号能够通过导电路径在组件之间传达。如果如控制器的组件将其它组件耦合在一起,那么组件发起允许信号经由先前不准许信号流动的导电路径在其它组件之间流动的改变。
107.术语“隔离”是指信号当前不能在组件之间流动的组件之间的关系。如果组件之间存在开路,则组件彼此隔离。例如,由定位在两个组件之间的开关间隔开的所述组件在开关
断开的情况下彼此隔离。如果控制器将两个组件隔离,那么控制器实现以下改变:阻止信号使用先前准许信号流动的导电路径在组件之间流动。
108.术语“如果”、“当
……
时”、“基于”,或“至少部分地基于”可互换使用。在一些实例中,如果术语“如果”、“当
……
时”、“基于”,或“至少部分地基于”用于描述条件性动作、条件性过程,或过程的部分之间的连接,则所述术语可互换。
109.术语“响应于”可指由于先前条件或动作而至少部分地(如果不完全地)发生的一个条件或动作。例如,可进行第一条件或动作,且作为先前条件或动作发生的结果(不管是直接在第一条件或动作之后还是在第一条件或动作之后的一或多个其它中间条件或动作发生之后),第二条件或动作可至少部分地发生。
110.另外,术语“直接地响应于”或“直接响应于”可指一个条件或动作作为先前条件或动作的直接结果而发生。在一些实例中,可进行第一条件或动作,且可作为与是否发生其它条件或动作无关的先前条件或动作发生的结果而直接发生第二条件或动作。在一些实例中,可进行第一条件或动作,且可作为先前条件或动作发生的结果而直接发生第二条件或动作,使得在较早条件或动作与第二条件或动作之间不发生其它中间条件或动作,或在较早条件或动作与第二条件或动作之间发生有限数量的一或多个中间步骤或动作。除非另外规定,否则本文中描述为“基于”、“至少部分地基于”或“响应于”某一其它步骤、动作、事件或条件进行的任何条件或动作可另外或替代地(例如,在替代实例中)“直接响应于”或“直接地响应于”这种其它条件或动作而进行。
111.本文中论述的装置,包含存储器阵列,可形成于例如硅、锗、硅锗合金、砷化镓、氮化镓等半导体衬底上。在一些实例中,衬底是半导体晶片。在一些其它实例中,衬底可以是绝缘体上硅(soi)衬底,例如玻璃上硅(sog)或蓝宝石上硅(sop),或另一衬底上的半导体材料的外延层。可通过使用包含但不限于磷、硼或砷的各种化学物质的掺杂来控制衬底或衬底的子区的导电性。可在衬底的初始形成或生长期间,通过离子植入或通过任何其它掺杂方法执行掺杂。
112.本文中所论述的开关组件或晶体管可表示场效应晶体管(fet),且包括包含源极、漏极和栅极的三端装置。所述端子可通过导电材料(例如金属)连接到其它电子元件。源极和漏极可以是导电的,且可包括经重掺杂,例如简并,半导体区。源极与漏极可通过经轻掺杂半导体区或沟道分离。如果沟道是n型(即,多数载流子是电子),则fet可以被称为n型fet。如果沟道是p型的(即,大部分载流子是空穴),则fet可被称为p型fet。沟道可由绝缘栅极氧化物封端。可通过将电压施加到栅极来控制沟道导电性。例如,将正电压或负电压分别施加到n型fet或p型fet可导致沟道变得导电。如果大于或等于晶体管的阈值电压的电压施加到晶体管栅极,则晶体管可“接通”或“激活”。如果小于晶体管的阈值电压的电压施加到晶体管栅极,则晶体管可“断开”或“去激活”。
113.本文结合附图阐述的描述内容描述了实例配置,且并不表示可以实施的或在权利要求书的范围内的所有实例。本文使用的术语“示例性”意指“充当实例、例子或说明”,而不是“优选”或“优于其它实例”。详细描述包含具体细节,以提供对所描述技术的理解。然而,可以在没有这些具特定细节的情况下实践这些技术。在一些情况下,以框图形式示出熟知结构和装置,以免混淆所描述实例的概念。
114.在附图中,类似组件或特征可以具有相同的参考标记。此外,可通过在参考标记之
后跟着短横及在类似组件之间进行区分的第二标记来区分相同类型的各种组件。如果说明书中仅使用第一参考标记,那么描述适用于具有相同第一参考标记的类似组件中的任一者,与第二参考标记无关。
115.本文描述的功能可以硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合来实施。如果以由处理器执行的软件实施,那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体传输。其它实例和实施在本公开和所附权利要求书的范围内。例如,由于软件的本质,上文所描述的功能可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或这些中的任一者的组合来实施。实施功能的特征还可物理上位于各种位置处,包含经分布以使得功能的部分在不同物理位置处实施。
116.例如,结合本文中的公开内容所描述的各种说明性块和组件可使用通用处理器、dsp、asic、fpga或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文中所描述的功能的其任何组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替代方案中,所述处理器可以是任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器可以实施为计算装置的组合(例如,dsp和微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心结合的一或多个微处理器,或任何其它此类配置)。
117.如本文中所使用,包含在权利要求书中,如在项列表(例如,后加例如“中的至少一个”或“中的一或多个”的短语的项列表)中所使用的“或”指示包含端点的列表,使得例如a、b或c中的至少一个的列表意指a或b或c或ab或ac或bc或abc(即,a和b和c)。另外,如本文所用,短语“基于”不应理解为提及封闭条件集。例如,在不脱离本公开的范围的情况下,描述为“基于条件a”的示例性步骤可基于条件a和条件b两者。换句话说,如本文所用,短语“基于”应同样地解释为短语“至少部分地基于”。
118.计算机可读媒体包含非暂时性计算机存储媒体以及包含促进将计算机程序从一处传输到另一处的任何媒体的通信媒体两者。非暂时性存储媒体可以是可由通用或专用计算机存取的任何可用媒体。借助于实例而非限制,非暂时性计算机可读媒体可包括ram、rom、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、压缩光盘(cd)rom或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置,或可用于携载或存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码构件且可由通用或专用计算机或者通用或专用处理器存取的任何其它非暂时性媒体。并且,适当地将任何连接称作计算机可读媒体。例如,如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)或例如红外线、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件,那么所述同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)或例如红外线、无线电和微波的无线技术包含在媒体的定义中。如本文所使用,磁盘和光盘包含cd、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常以磁性方式复制数据,而光盘使用激光以光学方式复制数据。以上各者的组合也包含在计算机可读媒体的范围内。
119.提供本文中的描述使得所属领域的技术人员能够进行或使用本公开。所属领域技术人员将清楚对本公开的各种修改,且本文中所定义的一般原理可应用于其它变化形式而不会脱离本公开的范围。因此,本公开不限于本文中所描述的实例和设计,而是被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
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