公開的實(shí)施例一般地涉及存儲(chǔ)器系統(tǒng)，并且具體地涉及用于非易失性儲(chǔ)存的低測(cè)試存儲(chǔ)器堆疊。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，包括閃速存儲(chǔ)器，通常利用存儲(chǔ)器單元來(lái)將數(shù)據(jù)貯存為電的值，諸如電荷或電壓。閃速存儲(chǔ)器單元，例如，包括具有浮置柵極的單個(gè)晶體管，該浮置柵極被用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)值的電荷表示。閃速存儲(chǔ)器是可以電擦除并且重新編程的非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器裝置。更一般地，非易失性存儲(chǔ)器(例如，閃速存儲(chǔ)器，以及使用任何多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的其它類型的非易失性存儲(chǔ)器)在即使未通電時(shí)保留儲(chǔ)存的信息，與需要電源來(lái)維持儲(chǔ)存的信息的易失性存儲(chǔ)器相反。

傳統(tǒng)制造工作流程利用廣泛的測(cè)試以產(chǎn)生高質(zhì)量的存儲(chǔ)器裝置和/或存儲(chǔ)器組件(例如，存儲(chǔ)器裝置的組件)。該測(cè)試通常表示生產(chǎn)成本的很大部分。此外，廣泛測(cè)試還可能甚至在存儲(chǔ)器裝置到達(dá)消費(fèi)者之前在存儲(chǔ)器裝置上放置大量的損耗。例如，閃速存儲(chǔ)器裝置通常具有被表達(dá)為編程/擦除(P/E)周期的數(shù)量的可行的壽命，該編程/擦除(P/E)周期能夠在閃速存儲(chǔ)器變得不可靠之前進(jìn)行。在傳統(tǒng)制造工作流程中進(jìn)行的某些測(cè)試需要在閃速存儲(chǔ)器上進(jìn)行大量的P/E周期，從而減少了消費(fèi)者可用的剩余的壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在所附權(quán)利要求的范圍中的系統(tǒng)、方法和裝置的各種實(shí)現(xiàn)方式的每一個(gè)具有幾個(gè)方面，沒有其單獨(dú)的一個(gè)為這里所述的屬性負(fù)全部的責(zé)任。在不限制所附權(quán)利要求的范圍的情況下，在考慮本公開之后，并且特別是在考慮名稱為“具體實(shí)施方式”的章節(jié)之后，人們將理解各種實(shí)施方式的方面將如何被用于在非易失性存儲(chǔ)器模塊中基于非易失性存儲(chǔ)器模塊中的存儲(chǔ)器的單元的特征重新映射物理地址。在各種實(shí)現(xiàn)方式中，非易失性存儲(chǔ)器模塊是儲(chǔ)存系統(tǒng)中的組件和/或在儲(chǔ)存控制器外部并且與其耦接的組件。

在一個(gè)方面中，多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯在進(jìn)行某些裸芯級(jí)和子裸芯級(jí)測(cè)試之前，被選擇并且封裝到存儲(chǔ)器裝置中。在封裝之后，在存儲(chǔ)器裝置中的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯上進(jìn)行一組測(cè)試以識(shí)別在所述存儲(chǔ)器裝置中的非易失性存儲(chǔ)器裸芯中的滿足預(yù)定的有效性基準(zhǔn)的存儲(chǔ)器的各個(gè)單元。這樣做時(shí)，減少了非易失性存儲(chǔ)器裝置的測(cè)試和封裝的成本，如在下面更加詳細(xì)地描述的。

附圖說(shuō)明

使得本公開可以被更加詳細(xì)地理解，可以通過(guò)參考各種實(shí)現(xiàn)方式的特征而獲得具體的說(shuō)明，其中的一些在附圖中示出。但是，附圖僅示出本公開的更加顯著的特征并且因此不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的，因?yàn)樵撜f(shuō)明可能具有其他有效特征。

圖1A是示出根據(jù)一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存環(huán)境的實(shí)現(xiàn)方式的框圖。

圖1B是示出根據(jù)一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式的框圖。

圖2A是示出根據(jù)一些實(shí)施例的示例儲(chǔ)存控制器的框圖。

圖2B是示出根據(jù)一些實(shí)施例的示例非易失性存儲(chǔ)器模塊的框圖。

圖3A-3B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的分別不具有或者具有對(duì)存儲(chǔ)器的壞的單元的重新映射的存儲(chǔ)器模塊的操作。

圖4A-4B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的分別不具有或者具有對(duì)存儲(chǔ)器的壞的單元的物理-到-物理重新映射的RAID條帶。

圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施例的使用統(tǒng)計(jì)的裸芯信息的對(duì)用于封裝到存儲(chǔ)器模塊中的存儲(chǔ)器裸芯的選擇。

圖6A-6C示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于物理-到-物理地址重新映射的方法的流程圖表示。

圖7A-7B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于在進(jìn)行至少一些測(cè)試之前封裝非易失性存儲(chǔ)器的方法的流程圖表示。

根據(jù)慣例，附圖中示出的各種特征可能未按比例繪制。相應(yīng)地，為了清晰，各種特性的大小可以任意地?cái)U(kuò)大或減小。此外，一些附圖可能沒有繪制給定系統(tǒng)、方法或裝置的所有組件。最后，貫穿說(shuō)明書和附圖，相似的參考標(biāo)號(hào)可以被用于表示相似的特性。

具體實(shí)施方式

不管何種類型的存儲(chǔ)器元件(例如，存儲(chǔ)器裸芯中的單獨(dú)的存儲(chǔ)器單元)用在儲(chǔ)存系統(tǒng)中，或者這樣的存儲(chǔ)器元件被如何配置(例如，2D配置、3D配置)，存儲(chǔ)器元件有時(shí)由于多種原因而故障。用于這樣的存儲(chǔ)器元件的制造工藝具有某個(gè)良率，意味著一些制成后存儲(chǔ)器元件可能從一開始就是“壞的”。其它存儲(chǔ)器元件制成后是被嚴(yán)重?fù)p壞的。在傳統(tǒng)的處理中，在將存儲(chǔ)器裸芯結(jié)合到更大的存儲(chǔ)器裝置中之前(例如，存儲(chǔ)器模塊102，圖1A)，進(jìn)行大量的測(cè)試以將存儲(chǔ)器裸芯(例如，NVM裸芯140，圖1A)分為不同的等級(jí)(例如，基于這樣的存儲(chǔ)器裸芯中的存儲(chǔ)器元件的工作的部分或者功能)。例如，被嚴(yán)重地?fù)p壞的制成后的存儲(chǔ)器元件通常不能通過(guò)所謂的“燒入”測(cè)試，導(dǎo)致部分的存儲(chǔ)器裸芯(例如，頁(yè)、塊、裸芯平面)不可用。一旦存儲(chǔ)器裸芯被結(jié)合到儲(chǔ)存系統(tǒng)中，存儲(chǔ)器裸芯的這些部分通常被忽略。當(dāng)存儲(chǔ)器裸芯包括大量不可用的部分時(shí)，結(jié)果是用于存儲(chǔ)器裸芯的較低的等級(jí)。低等級(jí)的存儲(chǔ)器裸芯有時(shí)被封裝在一起以產(chǎn)生較便宜的所謂的“殘余(remnant)”存儲(chǔ)器裝置。

但是該廣泛的測(cè)試對(duì)于生產(chǎn)高等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置(例如，使用高等級(jí)的存儲(chǔ)器裸芯制作的存儲(chǔ)器裝置)增加顯著的成本。該成本通常不能通過(guò)出售殘余等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置(例如，高等級(jí)的存儲(chǔ)器模塊)而補(bǔ)償。例如，在一些情況中，測(cè)試的成本比生產(chǎn)高等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置的成本上浮32％。相反，殘余等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置的銷售通常返回生產(chǎn)高等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置的成本的很小的一部分(例如，在4％的量級(jí)上)。因此，在一些情況中，高等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置的生產(chǎn)基本上資助殘余等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置的生產(chǎn)，這對(duì)于消費(fèi)者增加了高等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置的成本。

此外，存儲(chǔ)器元件在這樣的廣泛的測(cè)試期間經(jīng)歷了大量的編程/擦除(P/E)周期，對(duì)于具有有限的P/E周期(例如，閃速存儲(chǔ)器)的壽命的每種存儲(chǔ)器，其壽命的主要部分可能僅在產(chǎn)品測(cè)試期間被耗盡。

這里所述的各種實(shí)現(xiàn)方式包括減少在被封裝到存儲(chǔ)器模塊之前存儲(chǔ)器元件經(jīng)歷的測(cè)試量，從而降低成本并且保留存儲(chǔ)器元件的壽命的系統(tǒng)、方法和/或裝置。為此，這里所述的一些實(shí)現(xiàn)方式提供某些裸芯級(jí)和子裸芯級(jí)測(cè)試的延遲直到非易失性存儲(chǔ)器裸芯被封裝到存儲(chǔ)器裝置中之后。

更具體地，一些實(shí)施例包括封裝非易失性存儲(chǔ)器的方法。在一些實(shí)施例中，方法包括根據(jù)對(duì)應(yīng)于一組非易失性存儲(chǔ)器裸芯的預(yù)定的基準(zhǔn)和預(yù)定統(tǒng)計(jì)裸芯性能信息，從該組非易失性存儲(chǔ)器裸芯選擇多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯，在所述多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯上已經(jīng)將預(yù)定的裸芯級(jí)和子裸芯級(jí)測(cè)試延遲直到封裝之后。方法還包括將所選擇的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯封裝到存儲(chǔ)器裝置中。方法還包括，在所述封裝之后，在所述存儲(chǔ)器裝置中的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯上進(jìn)行一組測(cè)試以識(shí)別在所述存儲(chǔ)器裝置中的非易失性存儲(chǔ)器裸芯中的滿足預(yù)定的有效性基準(zhǔn)的存儲(chǔ)器的各個(gè)單元，所進(jìn)行的該組測(cè)試包括被延遲的預(yù)定的裸芯級(jí)和子裸芯級(jí)測(cè)試。

在一些實(shí)施例中，選擇包括根據(jù)所述多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的晶片位置來(lái)選擇多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯。在一些實(shí)施例中，選擇包括根據(jù)所述多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的晶片位置和對(duì)應(yīng)于所述晶片位置的統(tǒng)計(jì)裸芯性能信息來(lái)選擇多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯。

在一些實(shí)施例中，方法還包括至少延遲直到選擇的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯被封裝到存儲(chǔ)器裝置中、或者完全放棄以下測(cè)試的至少一個(gè)的進(jìn)行：晶片分類測(cè)試、存儲(chǔ)器組件測(cè)試、已知合格裸芯測(cè)試、以及燒入測(cè)試。

在一些實(shí)施例中，所述選擇包括，根據(jù)所述預(yù)定統(tǒng)計(jì)裸芯性能信息，選擇多個(gè)裸芯以便于過(guò)量提供存儲(chǔ)器裝置以確保在預(yù)定統(tǒng)計(jì)容限內(nèi)的存儲(chǔ)器裝置中的最少量的可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器。

在一些實(shí)施例中，方法還包括，在將所述多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯封裝到所述存儲(chǔ)器裝置中之后，確定所述存儲(chǔ)器裝置中的可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器的量。

在一些實(shí)施例中，方法還包括，在將所述多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯封裝到所述存儲(chǔ)器裝置中之后，在所述存儲(chǔ)器裝置的初始化期間，進(jìn)行初始化程序，包括，確定多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元的有效性狀態(tài)。有效性狀態(tài)是有效狀態(tài)或無(wú)效狀態(tài)的一個(gè)。方法還包括使用物理-到-物理地址重新映射以將尋址到具有無(wú)效狀態(tài)的存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的讀取/寫入請(qǐng)求重新引導(dǎo)到具有有效狀態(tài)的存儲(chǔ)器的單元。

在一些實(shí)施例中，確定存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元的有效性狀態(tài)包括確定存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元的有效性度量，并且將有效性度量與預(yù)定的閾值比較以確定存儲(chǔ)器的所述一個(gè)或多個(gè)單元的有效性狀態(tài)。在一些實(shí)施例中，有效性度量是存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元在初始化期間的誤碼率(BER)。

在一些實(shí)施例中，方法還包括根據(jù)在初始化期間確定的負(fù)責(zé)所述有效性度量的損耗均衡算法而寫入到所述多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯。

在一些實(shí)施例中，該組非易失性存儲(chǔ)器裸芯包括閃速存儲(chǔ)器。

在一些實(shí)施例中，在封裝之前在多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器的單元上進(jìn)行的中等數(shù)量的編程/擦除(P/E)周期少于50個(gè)P/E周期。

在另一方面中，一些實(shí)現(xiàn)方式提供非易失性存儲(chǔ)器模塊。非易失性存儲(chǔ)器模塊包括根據(jù)這里提供的任何方法選擇、封裝和測(cè)試的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯。

在另一方面中，一些實(shí)現(xiàn)方式提供儲(chǔ)存系統(tǒng)。儲(chǔ)存系統(tǒng)包括用于將儲(chǔ)存系統(tǒng)與主機(jī)系統(tǒng)可操作性地耦接的接口以及根據(jù)這里提供的任何方法選擇、封裝和測(cè)試的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯。

在這里描述許多細(xì)節(jié)以便于提供對(duì)在附圖中示出的示例實(shí)施例的透徹理解。但是，可以不需要許多特定細(xì)節(jié)而實(shí)施一些實(shí)施例，并且權(quán)利要求的范圍僅由在權(quán)利要求中特別記述的那些特性和方面限制。此外，沒有以詳盡的細(xì)節(jié)描述已知的方法、組件和電路，以便不必要地混淆這里所述的實(shí)施例的更加相關(guān)的方面。

如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“存儲(chǔ)器裝置”應(yīng)被理解為表示包括存儲(chǔ)器的任何電子裝置。例如，具有存儲(chǔ)器元件和至少一個(gè)電極的處理的晶片(稱為“裸芯”)的部分是存儲(chǔ)器裝置。具有儲(chǔ)存控制器和多個(gè)插入式(例如，DIMM)存儲(chǔ)器模塊的企業(yè)-級(jí)儲(chǔ)存系統(tǒng)也是存儲(chǔ)器裝置。每個(gè)存儲(chǔ)器模塊也是存儲(chǔ)器裝置。更具體地，“儲(chǔ)存系統(tǒng)”或“數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)”是包括存儲(chǔ)器和儲(chǔ)存控制器的存儲(chǔ)器裝置?！按鎯?chǔ)器模塊”是包括存儲(chǔ)器和封裝以及可選地支持電路(例如，形成數(shù)據(jù)總線的電極)的存儲(chǔ)器裝置。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊從儲(chǔ)存控制器分開并且被配置為耦接到儲(chǔ)存控制器(如下所述)，并且從而間接地耦接到(例如，以儲(chǔ)存控制器的方式)主機(jī)計(jì)算機(jī)。除了可選地不包括儲(chǔ)存控制器以外，在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊包括進(jìn)行傳統(tǒng)上由儲(chǔ)存控制器(例如，部分邏輯-到-物理地址映射，如以下所述)進(jìn)行的任務(wù)的電路(例如，專用集成電路)。存儲(chǔ)器模塊可以包括作為組件或子系統(tǒng)的其它存儲(chǔ)器模塊。例如，DIMM存儲(chǔ)器模塊可以包括多個(gè)存儲(chǔ)器芯片(例如，8個(gè)存儲(chǔ)器芯片)。存儲(chǔ)器芯片(例如，集成電路芯片，有時(shí)被稱為“微芯片”)還應(yīng)被認(rèn)為是存儲(chǔ)器模塊，只要它們包括存儲(chǔ)器和封裝。術(shù)語(yǔ)“組件”被用于表示組成部分。例如，存儲(chǔ)器組件是存儲(chǔ)器裝置的組成部分。

圖1A是示出根據(jù)一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存環(huán)境158的實(shí)現(xiàn)方式的框圖。圖1A不意欲限制，而是意欲示出根據(jù)一些實(shí)施例的這里所用的術(shù)語(yǔ)的層級(jí)分類。參考圖1A所述的許多組件在本文的其它地方更加詳細(xì)地描述，例如，參考圖1B或者參考以上對(duì)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的描述。為此，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存環(huán)境158包括發(fā)布主機(jī)命令(例如，讀取/寫入/擦除命令)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110(有時(shí)被稱為“主機(jī)”)和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)100。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)100包括儲(chǔ)存控制器120和一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器(NVM)裸芯140。

在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存控制器120與一個(gè)或多個(gè)NVM裸芯140封裝，在該情況中，該組合有時(shí)被稱為儲(chǔ)存系統(tǒng)。可替換地，在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)NVM裸芯140被封裝到一個(gè)或多個(gè)NVM模塊102中并且從儲(chǔ)存控制器120分開。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)NVM裸芯140包括其每一個(gè)具有它們自己的電路(例如，感測(cè)放大器等)的一個(gè)或多個(gè)裸芯平面152，該電路(例如，感測(cè)放大器等)支持存儲(chǔ)器操作(例如，作為來(lái)自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110的主機(jī)命令的結(jié)果的讀取/寫入/擦除處理，或者是將數(shù)據(jù)從一個(gè)存儲(chǔ)器位置遷移到另一個(gè)的內(nèi)部處理的結(jié)果)。裸芯平面152從而包括執(zhí)行主機(jī)命令(圖1A中未示出)的電路以及存儲(chǔ)器元件154(例如，存儲(chǔ)器元件154-1到154-3)。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器元件被組織到頁(yè)中(例如，2212個(gè)八位字節(jié)的頁(yè)，其中每個(gè)位是儲(chǔ)存在單獨(dú)的存儲(chǔ)器元件154中的值)。在一些實(shí)施例中，頁(yè)對(duì)應(yīng)于裸芯平面上的字線(或者字線的一部分)。在一些實(shí)施例中，頁(yè)被組織到塊中(例如，塊是64頁(yè))，并且每個(gè)裸芯平面具有固定數(shù)量的塊(例如，8224塊)。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器元件154是被配置為根據(jù)預(yù)定的或特定的儲(chǔ)存密度——諸如X3(即，每個(gè)存儲(chǔ)器單元3位)、X2(即，每存儲(chǔ)器單元2位)或X1(即，每存儲(chǔ)器單元1位)來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的閃速存儲(chǔ)器元件。

圖1B是示出根據(jù)一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)100的實(shí)現(xiàn)方式的框圖。盡管示出了一些示例特征，但是為了簡(jiǎn)潔并且不至于混淆這里所公開的示例實(shí)現(xiàn)方式的更加顯著的方面而沒有示出各種其它特征。為此，作為非限制性示例，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)100與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110結(jié)合使用。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)100包括儲(chǔ)存控制器120，其包括主機(jī)接口122、轉(zhuǎn)換控制器124、一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器(NVM)控制器130(例如，NVM控制器130-1到NVM控制器130-k)以及非易失性存儲(chǔ)器(NVM)模塊102(例如，NVM模塊102-1到NVM模塊102-m)。在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存控制器120包括進(jìn)行多種任務(wù)的額外的模塊，未示出。例如，在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存控制器120包括用于耐受性管理、RAID(獨(dú)立驅(qū)動(dòng)冗余陣列)管理、壓縮、錯(cuò)誤校正編碼/譯碼、加密和/或損耗均衡的(一個(gè)或多個(gè))模塊，以及額外的模塊。

(一個(gè)或多個(gè))非易失性存儲(chǔ)器模塊102經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器通道106(例如，存儲(chǔ)器通道106-1到106-k)與儲(chǔ)存控制器120耦接。例如，如圖1B中所示，各個(gè)通道106的每一個(gè)支持一個(gè)或多個(gè)NVM模塊102并且與各個(gè)NVM控制器130耦接，有時(shí)被稱為存儲(chǔ)器通道控制器。在一些實(shí)施例中，各個(gè)存儲(chǔ)器通道106的每一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)總線(例如，八個(gè)數(shù)據(jù)總線)。

(一個(gè)或多個(gè))非易失性存儲(chǔ)器模塊102包括一個(gè)或多個(gè)NVM裸芯140/142。(一個(gè)或多個(gè))非易失性存儲(chǔ)器模塊102還包括具有重新映射表108的NVM模塊控制器104。重新映射表108儲(chǔ)存用于NVM裸芯140/142內(nèi)的存儲(chǔ)器的單元(例如，存儲(chǔ)器的部分或分段——諸如頁(yè)、塊、裸芯平面、條或裸芯)的物理-到-物理地址映射，如在下面詳細(xì)描述的。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110通過(guò)數(shù)據(jù)連接101與儲(chǔ)存控制器120耦接。但是，在一些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110包括作為組件和/或子系統(tǒng)的儲(chǔ)存控制器120。相同地，在一些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110包括作為組件或子系統(tǒng)的NVM模塊102。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110可以是任何合適的計(jì)算裝置——諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、計(jì)算機(jī)服務(wù)器或任何其它計(jì)算裝置。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110有時(shí)被稱為主機(jī)或主機(jī)系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110包括一個(gè)或多個(gè)處理器、一個(gè)或多個(gè)類型的存儲(chǔ)器，可選地包括顯示器和/或其它用戶接口組件——諸如鍵盤、觸摸屏、鼠標(biāo)、觸控板、數(shù)碼相機(jī)和/或任何數(shù)量的補(bǔ)充裝置以添加功能。此外，在一些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110在控制線111上將一個(gè)或多個(gè)主機(jī)命令(例如，讀取命令和/或?qū)懭朊?發(fā)送到儲(chǔ)存控制器120。在一些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110是服務(wù)器系統(tǒng)，諸如數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器系統(tǒng)，并且不具有顯示器以及其它用戶接口組件。

在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存控制器120與單個(gè)NVM模塊102(例如，經(jīng)由單個(gè)通道106)耦接，而在其它實(shí)施例中，儲(chǔ)存控制器120與多個(gè)NVM模塊102(例如，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器通道106)耦接。在一些實(shí)施例中，在圖1B中未示出，儲(chǔ)存控制器120包括作為組件或子系統(tǒng)NVM模塊102，在該情況中，儲(chǔ)存控制器120被更一般地稱為儲(chǔ)存系統(tǒng)。

在各種實(shí)施例中，NVM裸芯140/142包括NAND型閃速存儲(chǔ)器或NOR型閃速存儲(chǔ)器。更一般地，NVM裸芯140/142包括在本文中描述的任何類型的、以這里所述的任何布置來(lái)布置的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置。此外，在一些實(shí)施例中，NVM控制器130是固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)控制器。但是，根據(jù)多種實(shí)現(xiàn)方式的方面可以包括一個(gè)或多個(gè)其它類型的儲(chǔ)存介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，NVM模塊102是或者包括雙列直插式存儲(chǔ)器模塊(DIMM)裝置。在一些實(shí)施例中，NVM模塊102與DIMM存儲(chǔ)器插槽兼容。例如，在一些實(shí)施例中，NVM模塊102與240-引腳DIMM存儲(chǔ)器插槽兼容。在其它實(shí)施例中，NVM模塊102是或者包括通過(guò)焊接凸塊與通道106電耦接的倒裝-芯片模塊。在一些實(shí)施例中，NVM模塊102與根據(jù)DDR3接口規(guī)格的信令兼容。在一些實(shí)施例中，NVM模塊102與根據(jù)SATA(串行高級(jí)技術(shù)附接)接口規(guī)格的信令兼容，而在又一實(shí)施例中，NVM模塊102與根據(jù)SAS(串行附接的SCSI)接口規(guī)格的信令兼容。

在一些實(shí)施例中，NVM控制器130的每一個(gè)NVM控制器包括一個(gè)或多個(gè)處理單元(有時(shí)被稱為CPU或處理器或微處理器或微控制器)，被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)程序(例如，NVM控制模塊202中，圖2A)中的指令。耦接NVM控制器130和NVM模塊102的通道106是通常除了傳送數(shù)據(jù)以外還傳送命令，并且除了傳送將被儲(chǔ)存在NVM裸芯140、142中的數(shù)據(jù)值和從NVM裸芯140、142讀取的數(shù)據(jù)值以外，可選地傳送元數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤校正信息和/或其它信息的連接。為此，在一些實(shí)施例中，通道106是或者包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)總線(例如，八個(gè)數(shù)據(jù)總線)。

在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存裝置120被配置為適用于諸如云計(jì)算的應(yīng)用的企業(yè)貯存，或用于緩存儲(chǔ)存在(或?qū)⒈粌?chǔ)存在)諸如硬盤驅(qū)動(dòng)的二級(jí)儲(chǔ)存中的數(shù)據(jù)。在一些其它實(shí)施例中，儲(chǔ)存裝置120被配置以用于相對(duì)較小尺寸的應(yīng)用——諸如個(gè)人閃速驅(qū)動(dòng)或者個(gè)人、膝上型和平板計(jì)算機(jī)的硬盤替換。盡管閃速存儲(chǔ)器裝置和閃速控制器在這里被用作示例，在一些實(shí)施例中儲(chǔ)存裝置120包括(一個(gè)或多個(gè))其它非易失性存儲(chǔ)器裝置和(一個(gè)或多個(gè))相應(yīng)的非易失性儲(chǔ)存控制器。

在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換控制器124從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110(例如，以主機(jī)接口124的方式經(jīng)由控制線111)接收主機(jī)命令(例如，讀取/寫入/擦除命令)。主機(jī)命令包括指明主機(jī)命令所施加到的(例如，在邏輯地址空間中)存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)邏輯塊地址(LBA)。在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換控制器124通過(guò)將LBA映射到物理地址空間(例如，通過(guò)在轉(zhuǎn)換表212中進(jìn)行物理地址查找或分配，圖2)中的物理地址而管理主機(jī)命令。在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換控制器124將物理地址通信到適當(dāng)?shù)?一個(gè)或多個(gè))NVM控制器130，其促進(jìn)主機(jī)命令的執(zhí)行(例如，執(zhí)行數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)寫入和/或塊擦除命令)。

可替換地，在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換控制器124通過(guò)將LBA映射到部分物理地址來(lái)管理主機(jī)命令。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，部分物理地址包括對(duì)應(yīng)于各個(gè)NVM模塊102或其子集的物理地址部分，諸如各個(gè)NVM模塊102上的裸芯平面(例如，部分物理地址是或者包括各個(gè)NVM模塊102或其子集的物理地址)。轉(zhuǎn)換控制器124將部分物理地址和LBA傳送到合適的(一個(gè)或多個(gè))NVM控制器130(圖1B)，其將部分物理地址和LBA經(jīng)由通道106(例如，連同數(shù)據(jù)和其它信息，如需要的話)路由到合適的NVM模塊102。NVM模塊102的NVM模塊控制器104接收存儲(chǔ)器操作命令，包括(一個(gè)或多個(gè))部分物理地址和(一個(gè)或多個(gè))LBA，確定相應(yīng)的裸芯(或多個(gè)裸芯)，并且將存儲(chǔ)器操作命令轉(zhuǎn)到那些裸芯(或多個(gè)裸芯)。在一些情況中，例如，這包括將部分物理地址的每一個(gè)映射到指明可用于主機(jī)命令的NVM裸芯140/142內(nèi)的存儲(chǔ)器的物理位置的物理地址(例如，完整的物理地址)。

在任一種情況中，在一些實(shí)施例中，當(dāng)NVM模塊控制器104確定物理地址時(shí)，NVM模塊控制器104還確定重新映射表108是否包括對(duì)應(yīng)于該物理地址的條目。這樣的條目指示物理-到-物理地址重新映射被分配給該物理地址，意味著NVM模塊控制器104將被引導(dǎo)到該物理地址(例如，通過(guò)NVM控制器130)的主機(jī)指定的存儲(chǔ)器操作重新引導(dǎo)到NVM裸芯140/142內(nèi)的第二物理地址。

為實(shí)現(xiàn)這些目的，在一些實(shí)施例中，NVM模塊控制器104的NVM模塊控制器的每一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)處理單元(有時(shí)被稱為CPU或處理器或微處理器或微控制器)，被配置為執(zhí)行儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器(例如，在NVM模塊控制程序242中，有時(shí)也被稱為NVM模塊控制模塊242，圖2B)中的一個(gè)或多個(gè)程序中的指令。在一些實(shí)施例中，NVM模塊控制器104的處理單元和存儲(chǔ)器集成為與一個(gè)或多個(gè)NVM裸芯140/142封裝在一起的專用集成電路(ASIC)的部分。在一些實(shí)施例中，NVM模塊控制模塊242至少部分實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)機(jī)中，該一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)機(jī)的功能由固件模塊(例如，數(shù)據(jù)讀取模塊254、數(shù)據(jù)寫入模塊256和數(shù)據(jù)擦除模塊258)控制。

數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)100可以包括為了簡(jiǎn)潔并且不至于混淆這里所公開的示例實(shí)現(xiàn)方式的更加顯著的特征而沒有示出的各種額外的特征，并且特征的不同的布置是可能的。

圖2A是示出根據(jù)一些實(shí)施例的示例儲(chǔ)存控制器120的框圖。儲(chǔ)存控制器120通常包括存儲(chǔ)器206；一個(gè)或多個(gè)處理單元(CPU)222，用于執(zhí)行儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器206中的模塊、程序和/或指令并且從而進(jìn)行處理操作；以及一個(gè)或多個(gè)通信總線208，用于互連這些組件。通信總線208可選地包括互連并且控制系統(tǒng)組件之間的通信的電路(有時(shí)被稱為芯片集)。儲(chǔ)存控制器120通過(guò)通信總線208耦接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110和NVM模塊102。存儲(chǔ)器206包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，諸如DRAM、SRAM、DDR RAM或其它隨機(jī)存取固態(tài)存儲(chǔ)器裝置，并且可以包括非易失性存儲(chǔ)器，諸如磁盤儲(chǔ)存系統(tǒng)、光盤儲(chǔ)存系統(tǒng)、閃速存儲(chǔ)器裝置或其它非易失性固態(tài)儲(chǔ)存系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)。存儲(chǔ)器206可選地包括位于遠(yuǎn)離(一個(gè)或多個(gè))CPU 222的一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存系統(tǒng)。存儲(chǔ)器206，或可替換地在存儲(chǔ)器206內(nèi)的(一個(gè)或多個(gè))非易失性存儲(chǔ)器裝置，包括非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器206或者存儲(chǔ)器206的計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)儲(chǔ)存以下程序、模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或其子集：

·輸入/輸出(I/O)接收模塊210，從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110接收主機(jī)命令(例如，讀取/寫入/擦除命令)和/或數(shù)據(jù)；

·轉(zhuǎn)換模塊212，通過(guò)將邏輯塊地址映射到物理地址空間中的物理地址或部分物理地址(例如，NVM模塊級(jí)、芯片級(jí)、條級(jí)或裸芯級(jí)物理地址)而管理主機(jī)命令(這樣的邏輯-到-物理映射被可選地儲(chǔ)存在轉(zhuǎn)換表220中)；

·非易失性存儲(chǔ)器(NVM)控制模塊202，被用于促進(jìn)主機(jī)命令(例如，讀取/寫入/擦除命令)，可選地包括：

·數(shù)據(jù)讀取模塊214，用于與一個(gè)或多個(gè)NVM模塊102交互并且從一個(gè)或多個(gè)NVM模塊102讀取數(shù)據(jù)；

·數(shù)據(jù)寫入模塊216，用于與一個(gè)或多個(gè)NVM模塊102交互并且將數(shù)據(jù)寫入到一個(gè)或多個(gè)NVM模塊102中；

·數(shù)據(jù)擦除模塊218，用于與一個(gè)或多個(gè)NVM模塊102交互并且從一個(gè)或多個(gè)NVM模塊102中的一個(gè)或多個(gè)塊擦除數(shù)據(jù)；以及

·(一個(gè)或多個(gè))可選的額外的模塊224，進(jìn)行耐受性管理、RAID管理、壓縮、錯(cuò)誤校正編碼/譯碼、加密、損耗均衡、垃圾收集和其它任務(wù)。

上述識(shí)別的元件的每一個(gè)可以貯存在之前提到的存儲(chǔ)器裝置的一個(gè)或多個(gè)中，并且對(duì)應(yīng)于用于進(jìn)行上述功能的指令集。上述識(shí)別的模塊或程序(即，指令集)不需要實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的軟件程序、規(guī)程或模塊，并且從而這些模塊的各種子集可以組合或者在各種實(shí)施例中另外地重新布置。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器206可以儲(chǔ)存以上識(shí)別的模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子集。此外，存儲(chǔ)器206可以貯存以上未描述的額外的模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器206或者存儲(chǔ)器206的計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)中的程序、模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提供用于實(shí)現(xiàn)參考圖6A-6C和/或7A-7B在下面描述的任何方法的指令。

盡管圖2A根據(jù)一些實(shí)施例示出了儲(chǔ)存控制器120，但是圖2A相比于這里所述的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)性示意更傾向于作為可能出現(xiàn)在儲(chǔ)存控制器120中的各種特征的功能性描述。實(shí)踐中，并且如由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到的，單獨(dú)地示出的項(xiàng)目可以被組合并且一些項(xiàng)目可以被分開。

圖2B是示出根據(jù)一些實(shí)施例的示例非易失性存儲(chǔ)器(NVM)模塊102的框圖。非易失性存儲(chǔ)器模塊102通常包括存儲(chǔ)器246、一個(gè)或多個(gè)處理單元(CPU)262和一個(gè)或多個(gè)通信總線248，該一個(gè)或多個(gè)處理單元(CPU)262用于執(zhí)行儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器246中的模塊、程序和/或指令并且從而進(jìn)行處理操作，并且該一個(gè)或多個(gè)通信總線248用戶互連這些組件。通信總線248可選地包括互連并且控制系統(tǒng)組件之間的通信的電路(有時(shí)被稱為芯片集)。非易失性存儲(chǔ)器(NVM)模塊102通過(guò)通信總線248(例如，其可選地包括通道106及它們的數(shù)據(jù)總線)耦接到NVM控制器130和NVM裸芯140。存儲(chǔ)器246包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器——諸如DRAM、SRAM、DDR RAM或其它隨機(jī)存取固態(tài)存儲(chǔ)器裝置，并且可以包括非易失性存儲(chǔ)器——諸如一個(gè)或多個(gè)磁盤儲(chǔ)存系統(tǒng)、光盤儲(chǔ)存系統(tǒng)、閃速存儲(chǔ)器裝置或其它非易失性固態(tài)儲(chǔ)存系統(tǒng)。存儲(chǔ)器246可選地包括與NVM控制器130共享的一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存裝置和/或儲(chǔ)存控制器120和/或其它NVM模塊102?？商鎿Q地，存儲(chǔ)器246和/或儲(chǔ)存在其上的指令、程序、模塊和/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括固件。在一些實(shí)施例中，NVM模塊102是或者包括專用集成電路(ASIC)，該專用集成電路(ASIC)包括(一個(gè)或多個(gè))CPU 262和/或存儲(chǔ)器246。存儲(chǔ)器246，或者可替換地存儲(chǔ)器246內(nèi)的(一個(gè)或多個(gè))非易失性存儲(chǔ)器裝置，包括非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)。

注意到的是，在一些實(shí)施例中，由NVM模塊102接收的存儲(chǔ)器操作命令指明物理地址，因?yàn)橄鄳?yīng)的主機(jī)命令指明物理地址，或者因?yàn)閮?chǔ)存控制器120已經(jīng)將在接收的主機(jī)命令中的邏輯地址映射到物理地址。在一些實(shí)施例中，由在NVM模塊102處接收的存儲(chǔ)器操作命令指明的物理地址是部分物理地址，其不完全指明將存儲(chǔ)器操作引導(dǎo)到的物理位置，在該情況中接收的存儲(chǔ)器操作命令還包括邏輯地址。在后一個(gè)示例中，由NVM模塊102接收的存儲(chǔ)器操作命令中的兩個(gè)地址(部分物理地址和邏輯地址)由NVM模塊102處理以產(chǎn)生物理地址。

在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器246或存儲(chǔ)器246的計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)儲(chǔ)存以下程序、模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或其子集：

·輸入/輸出(I/O)接收模塊250，從NVM控制器130或儲(chǔ)存控制器120接收各個(gè)存儲(chǔ)器操作命令(例如，讀取/寫入/擦除命令，有時(shí)被稱為主機(jī)命令)和/或數(shù)據(jù)的至少一部分。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器操作命令包括部分物理地址(例如，用于NVM模塊102的NVM模塊級(jí)物理地址、裸芯平面級(jí)物理地址或塊級(jí)物理地址)和邏輯塊地址(例如，從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110傳送的)；

·可選的轉(zhuǎn)換模塊252，通過(guò)(1)將接收的物理地址(從儲(chǔ)存控制器120，并且可選地從轉(zhuǎn)換控制器124接收的)映射到物理地址；或者通過(guò)(2)將邏輯塊地址和部分物理地址(從儲(chǔ)存控制器120接收兩者)映射到物理地址空間中的物理地址(例如，塊級(jí)或頁(yè)級(jí)物理地址)來(lái)管理主機(jī)命令。這樣的物理-到-物理映射可選地儲(chǔ)存在轉(zhuǎn)換表260中。在將存儲(chǔ)器操作命令的(一個(gè)或多個(gè))物理或部分物理地址映射到(一個(gè)或多個(gè))物理地址之后，轉(zhuǎn)換模塊252確定(一個(gè)或多個(gè))物理地址是否在重新映射表108中儲(chǔ)存有重新映射分配，并且如果是的話，根據(jù)重新映射分配(不同的物理地址的分配)處理主機(jī)命令；以及

·非易失性存儲(chǔ)器(NVM)模塊控制程序242(有時(shí)也被稱為NVM模塊控制模塊242)，被用于促進(jìn)各個(gè)主機(jī)命令(例如，讀取/寫入/擦除命令)的至少一部分，可選地包括：

·數(shù)據(jù)讀取模塊254，用于與一個(gè)或多個(gè)NVM裸芯140交互并且從一個(gè)或多個(gè)NVM裸芯140讀取數(shù)據(jù)；

·數(shù)據(jù)寫入模塊256，用于與一個(gè)或多個(gè)NVM裸芯140交互并且將數(shù)據(jù)寫入到一個(gè)或多個(gè)NVM裸芯140；以及

·數(shù)據(jù)擦除模塊258，用于與一個(gè)或多個(gè)NVM裸芯140交互并且將數(shù)據(jù)從一個(gè)或多個(gè)NVM裸芯140中的一個(gè)或多個(gè)塊擦除。

上述識(shí)別的元件的每一個(gè)可以貯存在之前提到的存儲(chǔ)器裝置的一個(gè)或多個(gè)中，并且對(duì)應(yīng)于用于進(jìn)行上述功能的指令集。上述識(shí)別的模塊或程序(即，指令集)不需要實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的軟件程序、規(guī)程或模塊，并且從而這些模塊的各種子集可以組合或者在各種實(shí)施例中另外地重新布置。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器246可以儲(chǔ)存以上識(shí)別的模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子集。此外，存儲(chǔ)器246可以儲(chǔ)存以上沒有描述的額外的模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器246或存儲(chǔ)器246的計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)中的程序、模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供用于實(shí)現(xiàn)參考圖6A-6C和/或圖7A-7B在下面描述的任何方法的指令。

圖3A-3B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的分別不具有或者具有對(duì)存儲(chǔ)器的壞的單元的重新映射的存儲(chǔ)器模塊102的操作。

圖3A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的不具有對(duì)存儲(chǔ)器的壞的單元的重新映射的存儲(chǔ)器模塊102的操作。在該示例中，存儲(chǔ)器模塊102被示出為具有5個(gè)裸芯302(例如，裸芯302-0到裸芯302-4)，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，取決于環(huán)境，存儲(chǔ)器模塊102可以用更多或更少的裸芯構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，每個(gè)裸芯302包括兩個(gè)裸芯平面304(例如，裸芯平面304-0和304-1；為了視覺的清楚性，圖3A中的裸芯平面的剩余部分未作標(biāo)記)。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)裸芯平面指在裸芯上的具有其自己的(例如，專用的)電路的存儲(chǔ)器的一部分，通過(guò)該電路執(zhí)行存儲(chǔ)器操作(例如，每個(gè)裸芯平面具有其自己的(一個(gè)或多個(gè))感測(cè)放大器等)。以此方式，存儲(chǔ)器模塊102可以并行地在不同的裸芯平面上執(zhí)行存儲(chǔ)器操作。再次，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在一些實(shí)施例中，每個(gè)裸芯302可以具有比兩個(gè)裸芯平面304更多或者更少。在一些情況中，裸芯平面304包括不能夠可靠地寫入到其和/或從其讀取的壞的區(qū)域306(例如，壞的區(qū)域306-1、306-2和306-3)。在圖3A-3B中，壞的區(qū)域被示出為裸芯平面內(nèi)的黑色的條帶。取決于環(huán)境，壞的區(qū)域可以包括單個(gè)字線或一組(例如，多個(gè))字線。在各種情況中，壞的區(qū)域可以是完全地制成后不可用的、可能已經(jīng)制造為具有缺陷使得它們不能通過(guò)燒入測(cè)試的、可能具有不可接受的高誤碼率(BER)的和/或具有這些問題的組合。此外，在一些實(shí)施例中，壞的區(qū)域是裸芯平面的子單元(例如，壞的區(qū)域是存儲(chǔ)器的塊或存儲(chǔ)器的字線或者甚至存儲(chǔ)器的頁(yè))。

因?yàn)槁阈酒矫?04-0大部分包括壞的區(qū)域，在圖3A中示出的示例中，裸芯平面304-0被指定為存儲(chǔ)器的壞的裸芯平面或壞的單元。參考方法600在下面描述關(guān)于什么構(gòu)成存儲(chǔ)器的壞的單元的更加具體的基準(zhǔn)。

在該示例中，每當(dāng)接收到要求將數(shù)據(jù)寫入到NVM模塊102上的存儲(chǔ)器、從NVM模塊102上的存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)或者從NVM模塊102上的存儲(chǔ)器擦除數(shù)據(jù)的主機(jī)命令時(shí)，NVM控制器130將第一地址信號(hào)308(例如，物理地址信號(hào))發(fā)送到NVM模塊102。第一地址信號(hào)足以完全指明適當(dāng)?shù)穆阈酒矫娌⑶壹せ钕鄳?yīng)的第二地址信號(hào)310(例如，物理地址信號(hào))。例如，第一地址信號(hào)308-0的激活經(jīng)由第二物理地址信號(hào)310-0指令存儲(chǔ)器模塊來(lái)激活裸芯平面304-0。

在圖3A中示出的示例中，第一地址信號(hào)308被“硬接線”(例如，永久地或者不變地)到第二地址信號(hào)310。例如，當(dāng)?shù)谝坏刂沸盘?hào)308-0被激活時(shí)，第二地址信號(hào)310-0被激活；當(dāng)?shù)谝坏刂沸盘?hào)308-1被激活時(shí)，第二地址信號(hào)310-1被激活；等等。處理第一地址信號(hào)308-0通向壞的裸芯平面304-0的事實(shí)的一個(gè)方法是忽略該裸芯平面，例如，通過(guò)將裸芯平面304-0的物理地址從可用的物理地址的池中移除，其中從該可用的物理地址的池來(lái)分配邏輯地址。但是，如果裸芯平面304-0是RAID條帶的部分，忽略裸芯平面304-0使得RAID條帶更小，這是不利的。例如，如果儲(chǔ)存控制器被配置為一次并行地寫入到整個(gè)RAID條帶，忽略所述RAID條帶內(nèi)的裸芯平面減少了在寫入RAID條帶所花費(fèi)的時(shí)間中發(fā)生的寫入操作的量(由于減少了當(dāng)寫入RAID條帶時(shí)進(jìn)行的寫入操作的量)。圖3A中的跨過(guò)第一地址信號(hào)308-0和第二地址信號(hào)310-0的加粗線，指示存儲(chǔ)器操作的路由。

相對(duì)比，圖3B示出了類似于圖3A的NVM模塊102的NVM模塊102’，除了NVM模塊102’的NVM控制器104’不將第一地址信號(hào)308“硬接線”到第二地址信號(hào)310。相反，當(dāng)NVM模塊102’接收對(duì)應(yīng)于裸芯平面304-0的第一地址信號(hào)308-0時(shí)，NVM模塊102’(并且更具體地，NVM模塊控制器104’)，確定重新映射表108是否包括被分配到裸芯平面304-0的第二地址。因?yàn)槁阈酒矫?04-0在該示例中是壞的裸芯平面，重新映射表108包括對(duì)應(yīng)于保留的裸芯平面312的第二地址分配。具體地，在該示例中，重新映射表108儲(chǔ)存指示第二物理地址的物理-到-物理重新映射，該第二物理地址包括完整地址的至少多個(gè)最高有效位(MSB)以指明裸芯平面304-0被重新映射到保留的裸芯平面312-0。因此，由第一地址信號(hào)308-0引導(dǎo)到裸芯平面304-0的存儲(chǔ)器操作被重新引導(dǎo)到保留的裸芯平面312-0。圖3A中跨過(guò)第一地址信號(hào)308-0和第二地址信號(hào)310-4的加粗線，指示存儲(chǔ)器操作的路由?？邕^(guò)第二地址信號(hào)310-0的虛線，指示如果沒有進(jìn)行物理-到-物理地址重新映射時(shí)存儲(chǔ)器操作將如何被路由。

此外，在圖3B中，根據(jù)一些實(shí)施例，裸芯302被過(guò)量提供，并且存在比第二地址信號(hào)310更少的第一地址信號(hào)308。還應(yīng)注意的是，在一些實(shí)施例中，第一地址信號(hào)308共享共同的總線，在該總線之上物理地址(例如，具有裸芯選擇和裸芯平面選擇部分)被作為數(shù)據(jù)傳送，而第二地址信號(hào)310的每一個(gè)使用相應(yīng)的一組物理電路傳送以用于激活特定的裸芯平面(例如，通過(guò)激活裸芯選擇導(dǎo)線和對(duì)應(yīng)于裸芯平面304-0的裸芯平面選擇導(dǎo)線而傳送第二地址信號(hào)310-0)。

圖4A-4B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的不具有以及具有對(duì)存儲(chǔ)器的壞的單元的物理-到-物理重新映射的RAID條帶。為了視覺的清楚性，在該示例中，物理-到-物理重新映射在裸芯級(jí)上進(jìn)行，盡管應(yīng)理解的是，物理-到-物理重新映射可以可替換地在存儲(chǔ)器的不同尺寸的單元上進(jìn)行(例如，在裸芯平面級(jí)上，如參考圖3A-3B所解釋的)。

在圖4A中，多個(gè)NVM模塊102被示出為，包括NVM模塊102-1、102-2到102-j。儲(chǔ)存控制器(未示出)，被配置為使用來(lái)自每個(gè)NVM模塊102的單個(gè)裸芯以構(gòu)建RAID條帶。例如，RAID條帶在圖4A以灰色示出，包含：來(lái)自NVM模塊102-1的裸芯302-0；來(lái)自NVM模塊102-2的裸芯402-0；以及來(lái)自NVM模塊102-j的裸芯404-0。如果j大于3，將包含在來(lái)自NVM模塊102-2到102-j-1的額外的裸芯。儲(chǔ)存控制器被配置為并行寫入RAID條帶，意味著寫入操作在裸芯302-0、402-0和404-0上同時(shí)進(jìn)行。但是，在該示例中，裸芯302-0是壞的裸芯平面，并且由于此而被忽略(也沒有被寫入)。這有效地減少了RAID條帶的尺寸，并且減少了寫入RAID條帶所花費(fèi)的時(shí)間中發(fā)生的寫入操作的量(因?yàn)槿鄙倭寺阈?02-0作為RAID條帶的可實(shí)行的部分而進(jìn)行更少的操作)。

應(yīng)理解的是，RAID條帶在這里僅作為示例使用。參考圖4A-4B描述的功能可以等同地應(yīng)用到其中將數(shù)據(jù)并行地寫入到存儲(chǔ)器的多個(gè)單元的任何情況。

圖4B類似于圖4A，除了壞的裸芯302-0已經(jīng)被重新映射到裸芯302-4以外，其中兩者裸芯在相同的NVM模塊中，從而維持RAID條帶的尺寸并且最優(yōu)化在RAID條帶(例如，讀取/寫入處理)上進(jìn)行的并行的存儲(chǔ)器操作的效率。

圖4A-4B還示出了其中多個(gè)裸芯被封裝在3D配置中的示例實(shí)施例。在一個(gè)示例中，NVM模塊102是DIMM模塊或倒裝-芯片模塊，每一個(gè)在薄襯底上具有多個(gè)裸芯，該薄襯底垂直地堆疊在NVM模塊控制器104上，其中該NVM模塊控制器104可以是制造在其自己的襯底上的專用集成電路(ASIC)。

圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施例的使用統(tǒng)計(jì)的裸芯信息的對(duì)用于封裝到存儲(chǔ)器模塊(例如，NVM模塊102，圖1B)中的裸芯的選擇。具體地，在一些情況中，從已經(jīng)在晶片(wafer)500上制造的一組非易失性存儲(chǔ)器裸芯中選擇多個(gè)裸芯302(例如，裸芯302-0到裸芯302-4)以用于封裝到存儲(chǔ)器模塊(例如，NVM模塊102-1，圖4B)中。在一些情況中，根據(jù)對(duì)應(yīng)于該組非易失性存儲(chǔ)器裸芯的預(yù)定的基準(zhǔn)和預(yù)定統(tǒng)計(jì)裸芯性能信息，在該組非易失性存儲(chǔ)器裸芯上已經(jīng)將預(yù)定的裸芯級(jí)和子裸芯級(jí)測(cè)試延遲直到封裝之后。例如，盡管預(yù)定的測(cè)試已經(jīng)在制造在晶片500上的特定的裸芯上延遲，但是可以知道來(lái)自經(jīng)受相同處理的之前的晶片的可靠性數(shù)據(jù)(例如，測(cè)試晶片，參考圖7A-7B描述的方法700的說(shuō)明)?？紤]，作為一個(gè)示例(以晶片500的方式示出)，導(dǎo)致裸芯可靠性中的統(tǒng)計(jì)的差異的制造處理取決于裸芯在晶片上的位置(例如，相對(duì)于晶片的中心的徑向的晶片位置)。在示出的示例中，朝向晶片500的中心制造的裸芯具有較差的可靠性(例如，具有近似70％的可用的存儲(chǔ)器)，制造在晶片500的中間徑向環(huán)內(nèi)的裸芯具有中等的可靠性(例如，具有近似90％的可用的存儲(chǔ)器)，而制造在晶片500的外部徑向環(huán)內(nèi)的裸芯具有出色的可靠性(例如，具有近似95％的可用的存儲(chǔ)器)。該統(tǒng)計(jì)的信息可以連同在存儲(chǔ)器模塊內(nèi)過(guò)量提供裸芯一起使用以選擇裸芯302，以便于確保在預(yù)定統(tǒng)計(jì)容限內(nèi)(例如，2-sigma(大約95.45％)、3-sigma(大約99.7％)或者3.5-sigma(大約99.95％))的存儲(chǔ)器模塊內(nèi)的可用的存儲(chǔ)器的量。

圖6A-6C示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于物理-到-物理地址重新映射的方法600的流程圖表示。至少在一些實(shí)施例中，方法600由非易失性存儲(chǔ)器(NVM)模塊(例如，NVM模塊102，圖1B)進(jìn)行。可替換地，方法600由儲(chǔ)存控制器(例如，儲(chǔ)存控制器120，圖1B)進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，方法600由儲(chǔ)存在非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)中的并且由存儲(chǔ)器模塊的一個(gè)或多個(gè)處理器(例如，存儲(chǔ)器模塊102的一個(gè)或多個(gè)處理器262，圖2B)和/或儲(chǔ)存控制器的一個(gè)或多個(gè)處理器(例如，儲(chǔ)存控制器120的一個(gè)或多個(gè)處理器222，圖2A)執(zhí)行的指令進(jìn)行管理。在各種實(shí)現(xiàn)方式中，可以組合方法中的一些操作和/或一些操作的次序可以從圖中示出的次序改變。此外，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，單獨(dú)的圖(例如，圖7A-7B)中示出的操作和/或與單獨(dú)的方法(例如，方法700)相關(guān)聯(lián)地討論的操作可以被組合以形成其它方法，并且相同的圖中示出的操作和/或與相同的方法相關(guān)聯(lián)地討論的操作可以被分為不同的方法。

無(wú)論如何，方法600在存儲(chǔ)器裝置(例如，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)100，圖1B)處進(jìn)行，該存儲(chǔ)器裝置包括非易失性存儲(chǔ)器的多個(gè)物理裸芯(例如，封裝到存儲(chǔ)器模塊中——諸如存儲(chǔ)器模塊102，圖1B)。在一些實(shí)施例中，多個(gè)物理裸芯被分為存儲(chǔ)器的單元(例如，存儲(chǔ)器的部分或分段——諸如裸芯平面、塊、頁(yè)和字線)，其每一個(gè)可以由各個(gè)第一地址尋址。

在一些實(shí)施例中，非易失性存儲(chǔ)器的多個(gè)物理裸芯是多個(gè)閃速存儲(chǔ)器裸芯。在一些實(shí)施例中，多個(gè)閃速存儲(chǔ)器裸芯包括NAND型閃速存儲(chǔ)器或NOR型閃速存儲(chǔ)器。在其它實(shí)施例中，非易失性存儲(chǔ)器的多個(gè)物理裸芯包括一個(gè)或多個(gè)其它類型的非易失性存儲(chǔ)器(例如，電阻式RAM(ReRAM))。在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器模塊(例如，NVM模塊102，圖1A-1B)并且存儲(chǔ)器模塊包括非易失性存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)物理裸芯。例如，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，儲(chǔ)存系統(tǒng)包括幾十個(gè)或者上百個(gè)的存儲(chǔ)器模塊，組織為并行的存儲(chǔ)器通道(例如，通道106，圖1B)——諸如每個(gè)存儲(chǔ)器通道4、8、16、32或64個(gè)存儲(chǔ)器模塊以及8、16、32或64個(gè)并行的存儲(chǔ)器通道。在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存系統(tǒng)是單個(gè)閃速“拇指驅(qū)動(dòng)”或固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)。

為了解釋的簡(jiǎn)便，方法600被描述為由存儲(chǔ)器模塊進(jìn)行，盡管不一定是這樣的情況。

對(duì)于非易失性存儲(chǔ)器的多個(gè)物理裸芯中的存儲(chǔ)器的兩個(gè)或多個(gè)單元的序列的存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的每一個(gè)，存儲(chǔ)器模塊確定(602)存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的有效性狀態(tài)。有效性狀態(tài)是有效狀態(tài)和無(wú)效狀態(tài)的一個(gè)。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器的每個(gè)單元是存儲(chǔ)器的預(yù)定的連續(xù)的單元(例如，存儲(chǔ)器的每個(gè)單元是具有預(yù)定的尺寸的物理存儲(chǔ)器的連續(xù)的部分或分段)。

在一些實(shí)施例中，對(duì)于存儲(chǔ)器的各個(gè)單元，有效性狀態(tài)基于(604)存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的制成后特征。例如，在制造處理期間引入的各種缺陷可能導(dǎo)致單獨(dú)的存儲(chǔ)器元件、字線或存儲(chǔ)器更大的區(qū)域制成后不可用。在制造期間引入的其它缺陷可能導(dǎo)致單獨(dú)的存儲(chǔ)器元件(或者存儲(chǔ)器的更大的區(qū)域)制成后被嚴(yán)重地?fù)p壞，意味著單獨(dú)的存儲(chǔ)器元件有可能在少量P/E周期(例如，10個(gè)編程/擦除周期)之后變?yōu)椴豢捎?。這兩種情況—特征在于制成后不可用的存儲(chǔ)器以及特征在于制成后被嚴(yán)重?fù)p壞的存儲(chǔ)器—落入“制成后特征”的含義中。

存儲(chǔ)器的單元的無(wú)效狀態(tài)指示存儲(chǔ)器的單元是“壞的”，其在各種情況中意味著存儲(chǔ)器的單元是不可用的、不能被寫入、不能從其讀取或者用于存儲(chǔ)器的單元的誤碼率(BER)高于某個(gè)閾值?？商鎿Q地，在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的每一個(gè)包括(606)存儲(chǔ)器的多個(gè)子單元。確定存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的有效性狀態(tài)包括確定存儲(chǔ)器的多個(gè)子單元中的預(yù)定的數(shù)量(或百分比，或分?jǐn)?shù))是否可以寫入。例如，在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器的單元是裸芯平面(或塊)并且子單元是頁(yè)，并且對(duì)于每個(gè)裸芯平面(或塊)，存儲(chǔ)器模塊確定是否多于或者少于90％(例如，預(yù)定的百分比)的頁(yè)是可寫入的。如果裸芯平面(或塊)中多于90％的頁(yè)是可寫入的，則存儲(chǔ)器模塊確定該裸芯平面(或塊)的有效性狀態(tài)是有效狀態(tài)，并且如果不是，則確定有效性狀態(tài)是無(wú)效狀態(tài)。作為另一示例，在一些實(shí)施例中，每個(gè)裸芯平面包括8224塊，每一塊由64頁(yè)構(gòu)成。在該示例中，存儲(chǔ)器模塊對(duì)于每一塊確定是否至少58頁(yè)是可寫入的，并且如果是的話，則確定塊的有效性狀態(tài)是有效狀態(tài)，并且如果不是，則確定有效性狀態(tài)是無(wú)效狀態(tài)。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊通過(guò)將測(cè)試數(shù)據(jù)寫入到子單元以及緩沖器(例如，易失性存儲(chǔ)器中)、從子單元讀取數(shù)據(jù)并且將讀取數(shù)據(jù)與在緩沖器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，而實(shí)現(xiàn)該確定。當(dāng)存儲(chǔ)器的單元具有為無(wú)效狀態(tài)的有效性狀態(tài)時(shí)，存儲(chǔ)器的單元被稱為是存儲(chǔ)器的“壞的”單元或者存儲(chǔ)器的“無(wú)效的”單元。相反，當(dāng)存儲(chǔ)器的單元具有為有效狀態(tài)的有效性狀態(tài)時(shí)，存儲(chǔ)器的單元被稱為是存儲(chǔ)器的“好的”單元或者存儲(chǔ)器的“有效的”單元。

在一些實(shí)施例中，例如，在對(duì)包括存儲(chǔ)器模塊的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)初始化或正常操作期間，確定有效性狀態(tài)包括從存儲(chǔ)器模塊的外部的儲(chǔ)存控制器(例如，儲(chǔ)存控制器120，圖1B)接收信息。作為一個(gè)示例，儲(chǔ)存控制器進(jìn)行各種編碼/譯碼任務(wù)，通過(guò)該任務(wù)確定誤碼率(BER)。在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存控制器在驅(qū)動(dòng)初始化期間或者在正常操作期間將BER傳送到存儲(chǔ)器模塊，使得存儲(chǔ)器模塊可以確定存儲(chǔ)器模塊上的存儲(chǔ)器的單元的各個(gè)有效性狀態(tài)。

根據(jù)存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的有效性狀態(tài)是無(wú)效狀態(tài)的確定：存儲(chǔ)器模塊在表(有時(shí)被稱為“重新映射”表)中儲(chǔ)存(608)被分配到存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的第二地址。第二地址的至少一部分是對(duì)應(yīng)于不同于存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的存儲(chǔ)器的第二單元的物理位置的物理地址部分。在一些實(shí)施例中，分配每個(gè)第二地址包括分配物理地址空間中的完整的物理地址的預(yù)定的數(shù)量的最高有效位(MSB)。在一個(gè)示例中，存儲(chǔ)器模塊被配置為以32-位物理地址操作。32-位物理地址的四個(gè)最高有效位在該示例中可以對(duì)應(yīng)于裸芯地址。剩余的28-位(例如，剩余的最低有效位)可用于指示塊和頁(yè)地址。存儲(chǔ)器模塊，已經(jīng)確定特定的裸芯是“壞的”裸芯，通過(guò)在表中儲(chǔ)存壞的裸芯的四個(gè)最高有效位和好的裸芯中的四個(gè)最高有效位而將壞的裸芯重新映射到好的裸芯。此外，當(dāng)存儲(chǔ)器模塊隨物理地址接收存儲(chǔ)器操作命令時(shí)，在該示例中，存儲(chǔ)器模塊將存儲(chǔ)器操作命令的四個(gè)最高有效位與表中的條目比較。如果找到條目，存儲(chǔ)器模塊使用重新映射的“好的”裸芯的四個(gè)最高有效位而不是存儲(chǔ)器操作命令中的四個(gè)最高有效位來(lái)執(zhí)行接收到的存儲(chǔ)器操作命令。

在一些實(shí)施例中，該表被儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器中(例如，多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯上)。在一些實(shí)施例中，該表被儲(chǔ)存在易失性存儲(chǔ)器中(例如，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，也被稱為“DRAM”)。

在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊指定(610)或保留多個(gè)物理裸芯的存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元作為存儲(chǔ)器的保留單元(例如，保留的裸芯平面312-0和312-1，圖3B)。存儲(chǔ)器模塊從被指定為存儲(chǔ)器的保留單元的所述存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元之中分配(612)每個(gè)第二地址。在一些實(shí)施例中，方法600在存儲(chǔ)器模塊的產(chǎn)品壽命的開始處的初始化程序期間進(jìn)行。在這樣的實(shí)施例中，當(dāng)組裝存儲(chǔ)器模塊時(shí)，存儲(chǔ)器的保留單元被指定為如此。在一些實(shí)施例中，方法600在貫穿存儲(chǔ)器模塊的產(chǎn)品壽命中重復(fù)地進(jìn)行，如在下面詳細(xì)描述的。在這樣的實(shí)施例中，當(dāng)組裝裝置時(shí)，存儲(chǔ)器的固定數(shù)量的單元可以被指定為“保留的”存儲(chǔ)器，或者可替換地，存儲(chǔ)器的之前“未保留的”單元如果需要可以通過(guò)將儲(chǔ)存在其中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其它地方并且將對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器的新保留的單元的第二地址的列表作為可用于重新映射的地址加以維持而被改變?yōu)榇鎯?chǔ)器的保留單元。

在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)無(wú)效的單元的各個(gè)第二地址(例如，“壞的”存儲(chǔ)器的單元)的分配通過(guò)將存儲(chǔ)器的無(wú)效的單元重新映射到存儲(chǔ)器的有效的單元(例如，而不是通過(guò)不從其讀取實(shí)際數(shù)據(jù)或者不將實(shí)際數(shù)據(jù)寫入到其而簡(jiǎn)單地忽略存儲(chǔ)器的壞的單元)而保留了在存儲(chǔ)器的有效的單元上進(jìn)行的同時(shí)并行的讀取/寫入操作的數(shù)量。這增加了存儲(chǔ)器操作的效率，其在一些情況中，可以被測(cè)量為讀取/寫入操作的數(shù)量除以進(jìn)行所述讀取/寫入操作所需要的時(shí)間的比率。由于并行地進(jìn)行所述存儲(chǔ)器操作所需要的時(shí)間不少于如果忽略存儲(chǔ)器的壞的單元(例如，不寫入或者從其讀取)的情況，因此忽略存儲(chǔ)器的壞的單元減少了效率的分子，然而將存儲(chǔ)器的壞的單元重新映射到存儲(chǔ)器的好的單元維持分子不變。

更具體地，在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊被配置(614)為同時(shí)進(jìn)行N個(gè)并行的讀取/寫入操作，其中N是大于2的整數(shù)。對(duì)于被確定為在無(wú)效狀態(tài)中的存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的每一個(gè)，各個(gè)第二地址是保留了非易失性存儲(chǔ)器模塊的進(jìn)行N個(gè)并行的讀取/寫入操作的能力的地址。在一些實(shí)施例中，這通過(guò)在存儲(chǔ)器模塊對(duì)于其支持并行操作的存儲(chǔ)器的相同的單元上進(jìn)行重新映射而實(shí)現(xiàn)。例如，當(dāng)存儲(chǔ)器模塊被配置為在獨(dú)立的裸芯平面上并行執(zhí)行主機(jī)命令(或其部分)時(shí)，在一些實(shí)施例中，該重新映射也在裸芯平面級(jí)上進(jìn)行。這就是說(shuō)，在一些實(shí)施例中，在表(例如，重新映射表108，圖2B)中被分配的第二地址是包括足以指明存儲(chǔ)器的裸芯平面的多個(gè)最高有效位(MSB)的裸芯平面地址。這是有利的，因?yàn)檫@些實(shí)施例中，重新映射不干預(yù)并行的處理，例如，通過(guò)將兩個(gè)塊重新映射到相同的裸芯平面，其中這兩個(gè)塊否則可能由于在不同的裸芯平面上而已經(jīng)被并行地寫入。

作為示例，在一些實(shí)施例中，采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)冗余陣列(RAID)方案，其中多個(gè)物理裸芯被分區(qū)為RAID條帶(例如，存儲(chǔ)器的每個(gè)單元被分配到至少一個(gè)RAID條帶)并且儲(chǔ)存控制器被配置為在給定的RAID條帶內(nèi)的存儲(chǔ)器的每個(gè)單元上同時(shí)進(jìn)行并行的寫入操作(即，RAID條帶在單個(gè)并行操作中寫入)。在一些實(shí)施例中，方法600在RAID條帶中的存儲(chǔ)器的每個(gè)單元上進(jìn)行，使得RAID條帶內(nèi)的存儲(chǔ)器的壞的單元以保留存儲(chǔ)器模塊的并行寫入整個(gè)RAID條帶的能力的方式被重新映射到存儲(chǔ)器的有效的單元。因此，RAID條帶保持“完整的”。在一些實(shí)施例中，RAID條帶包括來(lái)自存儲(chǔ)器模塊中的每個(gè)裸芯的單個(gè)頁(yè)、塊或裸芯平面?？商鎿Q地，方法600在與多個(gè)存儲(chǔ)器模塊通信的儲(chǔ)存控制器處進(jìn)行，并且RAID條帶包括來(lái)自多個(gè)模塊之中的每個(gè)存儲(chǔ)器模塊的單個(gè)頁(yè)、塊、裸芯平面或裸芯。

可替換地，在一些實(shí)施例中，重新映射以比裸芯平面更高程度的粒度(例如，在存儲(chǔ)器的更小的單元上)進(jìn)行。例如，在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊被配置為在不同的裸芯平面上并行地執(zhí)行存儲(chǔ)器操作并且重新映射在塊級(jí)上進(jìn)行(例如，表中分配的第二地址(例如，重新映射表108，圖2B)是包括足以指明存儲(chǔ)器的塊的多個(gè)最高有效位(MSB)的塊地址)。這是有利的，因?yàn)楦叱潭鹊牧６纫馕吨鴿撛诘乩速M(fèi)較少的存儲(chǔ)器(例如，通過(guò)在否則是存儲(chǔ)器的壞的單元中不浪費(fèi)存儲(chǔ)器的殘余的好的子單元)。

在一些實(shí)施例中，該表是(616)儲(chǔ)存僅用于具有無(wú)效狀態(tài)的存儲(chǔ)器的單元的各個(gè)第二地址的稀疏表。作為一個(gè)示例，當(dāng)存儲(chǔ)器模塊確定存儲(chǔ)器的單元是無(wú)效的時(shí)，存儲(chǔ)器模塊在表中創(chuàng)建新的條目。當(dāng)存儲(chǔ)器模塊接收指明特定的地址的存儲(chǔ)器操作命令時(shí)，存儲(chǔ)器模塊訪問表并且確定表中是否存在在對(duì)應(yīng)于該地址的條目。如果未找到條目，存儲(chǔ)器模塊使用用于存儲(chǔ)器操作命令的地址，并且如果找到條目，存儲(chǔ)器模塊使用條目中的分配的第二地址以用于存儲(chǔ)器操作命令。

參考操作標(biāo)號(hào)618–622在下面描述的是，在當(dāng)存儲(chǔ)器的單元被確定為無(wú)效時(shí)可選地進(jìn)行的各種操作。

在一些實(shí)施例中，對(duì)于存儲(chǔ)器的各個(gè)單元，根據(jù)存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的有效性狀態(tài)是無(wú)效狀態(tài)的確定(618)：存儲(chǔ)器模塊進(jìn)行(620)數(shù)據(jù)恢復(fù)操作以恢復(fù)寫入到存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的數(shù)據(jù)。例如，在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊包括多個(gè)裸芯(例如，八個(gè)裸芯)，該裸芯各自具有兩個(gè)裸芯平面(例如，第一裸芯平面和第二裸芯平面)。作為一個(gè)示例，存儲(chǔ)器模塊將被配置為使用RAID條帶以用于數(shù)據(jù)恢復(fù)，該RAID條帶包括來(lái)自存儲(chǔ)器模塊中的裸芯的每一個(gè)的一個(gè)裸芯平面。當(dāng)裸芯平面被確定為無(wú)效的時(shí)，存儲(chǔ)器模塊將進(jìn)行RAID恢復(fù)以恢復(fù)儲(chǔ)存在無(wú)效的裸芯上的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器模塊然后將恢復(fù)的數(shù)據(jù)寫入(622)到存儲(chǔ)器的第二單元。這樣的實(shí)施例在當(dāng)在貫穿存儲(chǔ)器模塊的壽命中周期性地進(jìn)行方法600(見操作640–644)并且存儲(chǔ)器的無(wú)效的單元在其上有可能具有有用的數(shù)據(jù)(例如，用戶的數(shù)據(jù))時(shí)特別有用。

參照參考標(biāo)號(hào)622–624在下面描述的是當(dāng)存儲(chǔ)器的單元被確定為有效的時(shí)可選地進(jìn)行的各種操作。

根據(jù)存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的有效性狀態(tài)是有效狀態(tài)的確定：存儲(chǔ)器模塊放棄(624)對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器的單元的第二地址的分配。該表儲(chǔ)存用于在多個(gè)物理裸芯中的存儲(chǔ)器的每個(gè)單元的條目。在一些實(shí)施例中，對(duì)于存儲(chǔ)器的各個(gè)單元，放棄對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的第二地址的分配包括，在該表中作為默認(rèn)地址分配而維持(626)用于存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的各個(gè)第一地址。例如，在進(jìn)行方法600之前(例如，當(dāng)生產(chǎn)存儲(chǔ)器模塊時(shí)的初始化程序期間)，創(chuàng)建該表并且用對(duì)于存儲(chǔ)器模塊中的存儲(chǔ)器的每一個(gè)單元的第二地址分配加以填充，所有的第二地址初始地與作為默認(rèn)的各個(gè)第一地址的每一個(gè)相同。當(dāng)存儲(chǔ)器的單元被確認(rèn)為無(wú)效的時(shí)，存儲(chǔ)器的該單元的地址被重新映射到保留的存儲(chǔ)器中的可用的地址。但是當(dāng)存儲(chǔ)器的單元被確認(rèn)為有效的時(shí)，該步驟被跳過(guò)，保留相應(yīng)的第一地址為默認(rèn)的第二地址。

在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊接收(628)被尋址到對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的各個(gè)第一地址的讀取/寫入命令(例如，主機(jī)命令)。在一些實(shí)施例中(例如，當(dāng)該表為稀疏表時(shí)，如參考操作616所述的)，存儲(chǔ)器模塊訪問(630)該表并且確定(632)該表是否包括分配到存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的各個(gè)第二地址。例如，訪問該表包括，在一些實(shí)施例中，從非易失性存儲(chǔ)器讀取該表?？商鎿Q地，例如，當(dāng)由儲(chǔ)存控制器而不是存儲(chǔ)器模塊進(jìn)行方法600時(shí)，在一些實(shí)施例中，訪問該表包括從易失性存儲(chǔ)器(例如，DRAM)讀取該表。在一些實(shí)施例中，確定該表是否包括分配到存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的各個(gè)第二地址包括，搜索該表以尋找對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的表?xiàng)l目，例如，通過(guò)使用存儲(chǔ)器的該單元的第一地址的散列(hashed)值。

在一些實(shí)施例中，根據(jù)該表包括分配到存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的各個(gè)第二地址的確定，存儲(chǔ)器模塊將讀取/寫入命令引導(dǎo)到(634)各個(gè)第二地址。相反，根據(jù)該表不包括分配到存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的各個(gè)第二地址的確定，存儲(chǔ)器模塊將讀取/寫入命令引導(dǎo)到(636)各個(gè)第一地址。因此，存儲(chǔ)器的壞的(即，無(wú)效的)單元被重新映射到存儲(chǔ)器的好的(即，有效的)單元。

根據(jù)各種實(shí)施例，方法600可以在多個(gè)時(shí)間處進(jìn)行。例如，方法600可以在預(yù)定的時(shí)間處進(jìn)行，諸如僅在驅(qū)動(dòng)初始化期間、或者每天、或者每個(gè)月或者每年?？商鎿Q地，方法600可以僅在當(dāng)滿足特定條件時(shí)進(jìn)行。仍可替換地，方法600的某些方面(例如，操作)可以連續(xù)地進(jìn)行。作為一個(gè)示例，在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊連續(xù)地監(jiān)控存儲(chǔ)器模塊內(nèi)的存儲(chǔ)器的單元的誤碼率(BER)并且當(dāng)它們的BER高于預(yù)定的閾值(例如，預(yù)定的BER閾值)時(shí)重新映射存儲(chǔ)器的單元。

更一般地，在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊確定(638)是否滿足一個(gè)或多個(gè)重新映射基準(zhǔn)。根據(jù)滿足所述一個(gè)或多個(gè)重新映射基準(zhǔn)的確定，存儲(chǔ)器模塊觸發(fā)(640)確定用于存儲(chǔ)器的兩個(gè)或多個(gè)單元的序列的存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)的各個(gè)單元的有效性狀態(tài)的操作的進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，觸發(fā)確定用于存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)的各個(gè)單元的有效性狀態(tài)的操作的進(jìn)行包括觸發(fā)方法600中的任何操作的進(jìn)行。如上所提到的，在一些實(shí)施例中，確定是否滿足一個(gè)或多個(gè)重新映射基準(zhǔn)包括(642)確定自從之前確定用于存儲(chǔ)器的兩個(gè)或多個(gè)單元的序列的存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)的各個(gè)單元的有效性狀態(tài)起是否已經(jīng)流逝預(yù)定的時(shí)間段。可替換地或者此外，確定(644)是否滿足一個(gè)或多個(gè)重新映射基準(zhǔn)包括確定誤碼率是否已經(jīng)超過(guò)預(yù)定的誤碼率閾值。

圖7A-7B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于將非易失性存儲(chǔ)器封裝到存儲(chǔ)器裝置中的方法700的流程圖表示。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在一些情況中，方法700被用于封裝低測(cè)試存儲(chǔ)器裸芯(例如，在其上已經(jīng)延遲某些傳統(tǒng)測(cè)試的存儲(chǔ)器裸芯)。因此，方法700有時(shí)被用于減緩與高等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置的生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的測(cè)試的成本。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“存儲(chǔ)器裝置”被用于表示包括存儲(chǔ)器的任何電子裝置(例如，封裝的裝置)。例如，存儲(chǔ)器模塊102(圖1A-1B)被認(rèn)為是存儲(chǔ)器裝置。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)100(圖1A-1B)也是存儲(chǔ)器裝置的示例，如作為具有儲(chǔ)存控制器(例如，儲(chǔ)存控制器120，圖1A-1B)和存儲(chǔ)器(例如，NVM裸芯140/142，圖1A-1B)的儲(chǔ)存系統(tǒng)。

此外，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在單獨(dú)的圖(例如，圖6A-6C)中示出的操作和/或與單獨(dú)的方法(例如，方法600)相關(guān)聯(lián)地討論的操作可以被組合以形成其它方法，并且在相同的圖中示出的操作和/或與相同的方法相關(guān)聯(lián)地討論的操作可以被分為不同的方法。

為此，方法700包括根據(jù)對(duì)應(yīng)于一組非易失性存儲(chǔ)器裸芯的預(yù)定的基準(zhǔn)和預(yù)定統(tǒng)計(jì)裸芯性能信息，從該組非易失性存儲(chǔ)器裸芯選擇(702)，在其上已經(jīng)將預(yù)定的裸芯級(jí)和子裸芯級(jí)測(cè)試延遲直到封裝之后的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器(NVM)裸芯(例如，NVM裸芯140/142，圖1B)。在一些實(shí)施例中，方法700包括延遲或者完全放棄一個(gè)或多個(gè)晶片-級(jí)測(cè)試。例如，在一些實(shí)施例中，方法700包括至少延遲(704)直到所選擇的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯被封裝到存儲(chǔ)器裝置中、或者完全放棄以下測(cè)試的至少一個(gè)的進(jìn)行：晶片分類(WS)測(cè)試(晶片-級(jí)測(cè)試的示例)、存儲(chǔ)器組件(MC)測(cè)試(其經(jīng)常是子裸芯級(jí)測(cè)試的示例)、已知合格裸芯(KGD)測(cè)試(裸芯級(jí)測(cè)試的示例)以及燒入測(cè)試(其可以以多種配置進(jìn)行)。在一些情況中，裸芯級(jí)測(cè)試包括裸芯分類(有時(shí)被稱為電子裸芯分類)測(cè)試。在一些情況中，子裸芯級(jí)測(cè)試包括電路探針(CP)測(cè)試，其使用被稱為晶片探測(cè)器或可替換地探針臺(tái)的裝置進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，方法700包括延遲由特定的測(cè)試設(shè)備(例如，晶片探測(cè)器)進(jìn)行的每個(gè)測(cè)試。

如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“燒入測(cè)試”被用于表示其中存儲(chǔ)器(例如，存儲(chǔ)器裸芯或存儲(chǔ)器裝置中)在投入運(yùn)行之前(例如，在被封裝之前和/或由消費(fèi)者使用之前)被練習(xí)的處理。頻繁地進(jìn)行燒入測(cè)試是由于一些存儲(chǔ)器裝置的高初始故障率(例如，由于所謂的“浴盆曲線”，其中有缺陷的或者嚴(yán)重地?fù)p壞的存儲(chǔ)器組件在它們的產(chǎn)品壽命中早期故障)。燒入測(cè)試的進(jìn)行意欲識(shí)別和/或移除開始就故障的存儲(chǔ)器。在此意義上，存儲(chǔ)器裸芯可以通過(guò)放棄將其封裝到存儲(chǔ)器裝置中而從生產(chǎn)中“移除”，或者其可以通過(guò)將其(一個(gè)或多個(gè))物理地址從可分配到邏輯地址的物理地址的列表移除而從存儲(chǔ)器裝置內(nèi)的運(yùn)行中移除。

不幸的是，某些類型的存儲(chǔ)器具有有限的壽命的特征，該有限的壽命可以表示為例如，在其之后存儲(chǔ)器變?yōu)椴豢煽康?例如，不能準(zhǔn)確地寫入和/或從其讀取)可變的編程/擦除(P/E)周期的數(shù)量。例如，在一些實(shí)施例中，該組非易失性存儲(chǔ)器裸芯包括(706)閃速存儲(chǔ)器。如上所提到的，閃速存儲(chǔ)器單元(即，閃速存儲(chǔ)器元件)包括具有被用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)值的電荷表示的浮置柵極的晶體管。隨著時(shí)間，重復(fù)地編程和擦除閃速存儲(chǔ)器單元將減少由浮置柵極儲(chǔ)存的電荷的量，從而使得其難以分辨由閃速存儲(chǔ)器單元維持的數(shù)據(jù)值。取決于閃速存儲(chǔ)器的特定的特質(zhì)，閃速存儲(chǔ)器單元可以在變得不可靠之前經(jīng)歷，例如，50、100、200或300個(gè)編程/擦除(P/E)周期。燒入測(cè)試的無(wú)差別的特質(zhì)可能在存儲(chǔ)器組件被投入運(yùn)行之前耗盡存儲(chǔ)器組件壽命的大部分。例如，一些燒入測(cè)試在測(cè)試期間在每個(gè)存儲(chǔ)器單元上執(zhí)行多達(dá)50個(gè)編程/擦除(P/E)周期。

在一些實(shí)施例中，閃速存儲(chǔ)器裸芯包括NAND型閃速存儲(chǔ)器或NOR型閃速存儲(chǔ)器。在其它實(shí)施例中，該組非易失性存儲(chǔ)器裸芯包括一個(gè)或多個(gè)其它類型的非易失性存儲(chǔ)器(例如，電阻式RAM(ReRAM))。

在一些情況中，知道來(lái)自經(jīng)受相同處理的之前的晶片的可靠性數(shù)據(jù)。例如，如圖5中示出的，取決于裸芯在晶片上的位置(例如，裸芯相對(duì)于晶片的中心的徑向位置)，制造處理可能導(dǎo)致裸芯可靠性中的統(tǒng)計(jì)的差異。因此，在一些實(shí)施例中，該選擇包括(708)根據(jù)多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的晶片位置(例如，徑向晶片位置)選擇多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯。更具體地，在一些實(shí)施例中，該選擇包括(710)根據(jù)多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的晶片位置以及對(duì)應(yīng)于晶片位置的統(tǒng)計(jì)裸芯性能信息選擇多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯。

為此，在一些實(shí)施例中，方法700包括在多個(gè)測(cè)試晶片(例如，多個(gè)晶片——諸如10、100或1000個(gè)晶片)上進(jìn)行某些測(cè)試以確定(例如，測(cè)量)對(duì)應(yīng)于晶片位置的統(tǒng)計(jì)裸芯性能信息和在選擇操作702期間使用的建立的預(yù)定的基準(zhǔn)(例如，測(cè)試在選擇操作702的執(zhí)行之前在測(cè)試晶片上進(jìn)行)。在一些實(shí)施例中，在測(cè)試晶片上進(jìn)行的測(cè)試包括被延遲直到封裝之后的測(cè)試(見操作702)。在一些實(shí)施例中，方法700還包括試運(yùn)行處理，該試運(yùn)行處理包括多個(gè)測(cè)試晶片上的測(cè)試的進(jìn)行。

因?yàn)榘雽?dǎo)體工業(yè)的許多方面以預(yù)定的開發(fā)周期(例如，兩年周期使得每?jī)赡昶诖跋乱淮a(chǎn)品”)、資本設(shè)備操作，資本設(shè)備包括測(cè)試設(shè)備，通常很快變得過(guò)時(shí)。測(cè)試設(shè)備變得過(guò)時(shí)的一個(gè)原因是不足夠的生產(chǎn)量：也就是說(shuō)，盡管之前一代的測(cè)試設(shè)備可能能夠以足夠水平的精確性和準(zhǔn)確度進(jìn)行測(cè)試，但測(cè)試設(shè)備將不能夠以該精確性和準(zhǔn)確度操作同時(shí)提供工業(yè)級(jí)的生產(chǎn)量。通過(guò)在測(cè)試晶片上而不是在裝置生產(chǎn)期間進(jìn)行這樣的測(cè)試，可以給予這些測(cè)試充分的時(shí)間。因此，緩解了關(guān)于生產(chǎn)量的問題。換句話說(shuō)，通常應(yīng)在生產(chǎn)期間獲得的晶片、裸芯和/或子裸芯信息的采集被轉(zhuǎn)移到預(yù)生產(chǎn)階段(例如，在生產(chǎn)處理的試運(yùn)行階段期間)，這允許測(cè)試在不需要被經(jīng)常替換的較低生產(chǎn)量的測(cè)試設(shè)備上進(jìn)行。

在一些實(shí)施例中，該選擇包括(712)，根據(jù)預(yù)定統(tǒng)計(jì)裸芯性能信息，選擇多個(gè)裸芯以便過(guò)量提供存儲(chǔ)器裝置，以確保在預(yù)定統(tǒng)計(jì)容限內(nèi)的存儲(chǔ)器裝置中的最少量的可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器。例如，當(dāng)預(yù)定統(tǒng)計(jì)容限為99.5％并且裝置中的最少量的可編程的可擦除的存儲(chǔ)器為10千兆字節(jié)時(shí)，在一些實(shí)施例中，選擇多個(gè)裸芯使得封裝的存儲(chǔ)器裝置的至少99.5％(見操作714)包括至少10千兆字節(jié)的可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器。在一些實(shí)施例中，預(yù)定統(tǒng)計(jì)容限可表達(dá)為生產(chǎn)的存儲(chǔ)器裝置中的包括最少量的可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器的百分比。例如，在各種實(shí)施例中，預(yù)定統(tǒng)計(jì)容限為1-sigma(即，百分比大約為68％)、2-sigma(即，百分比大約為95％)或3-sigma(即，百分比大約為99.7％)。

在一些實(shí)施例中，根據(jù)預(yù)定統(tǒng)計(jì)容限對(duì)封裝的存儲(chǔ)器裝置定價(jià)。因此，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，方法700的一些實(shí)施例提供一種放棄存儲(chǔ)器裝置的廣泛的測(cè)試來(lái)替代在測(cè)試晶片上進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)的測(cè)試的方式。為此，在一些實(shí)施例中，高等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置是被過(guò)量提供以使得最少量的可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器被確保為在比殘余等級(jí)的裝置更高的統(tǒng)計(jì)的容限之內(nèi)的那些裝置。換句話說(shuō)，存儲(chǔ)器裝置基于它們的過(guò)量提供的水平而分類而不是經(jīng)由廣泛的測(cè)試而分類。

例如，可以過(guò)量提供高等級(jí)的10千兆字節(jié)的存儲(chǔ)器裝置以便于提供99.5％的具有10個(gè)可編程的/可擦除的千兆字節(jié)的保證，而可以僅過(guò)量提供殘余等級(jí)的10千兆字節(jié)存儲(chǔ)器裝置以便于提供68％的具有10個(gè)可編程的/可擦除的千兆字節(jié)的保證。這可以通過(guò)相比于殘余等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置更大的程度地過(guò)量提供高等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置(例如，通過(guò)增加一個(gè)或多個(gè)額外的裸芯到高等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置)，或可替換地，通過(guò)選擇(對(duì)于高等級(jí)的存儲(chǔ)器裝置)具有指示更加可靠的性能的預(yù)定統(tǒng)計(jì)裸芯性能信息的存儲(chǔ)器裸芯(或這些方式的組合)而實(shí)現(xiàn)。盡管10千兆字節(jié)的存儲(chǔ)器裝置的示例已經(jīng)被用于解釋的目的，但應(yīng)理解的是，方法700等同地適用于具有比10千兆字節(jié)更多或更少的存儲(chǔ)器裝置。在一些情況中，方法700被用于企業(yè)儲(chǔ)存存儲(chǔ)器裝置的生產(chǎn)，在該情況中，可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器的最小的級(jí)可以遠(yuǎn)大于10千兆字節(jié)。

方法700還包括將所選擇的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯封裝(714)到存儲(chǔ)器裝置中。在一些實(shí)施例中，所選擇的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯是多個(gè)閃速存儲(chǔ)器裸芯。在一些實(shí)施例中，多個(gè)閃速存儲(chǔ)器裸芯包括NAND型閃速存儲(chǔ)器和/或NOR型閃速存儲(chǔ)器。在其它實(shí)施例中，所選擇的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯包括一個(gè)或多個(gè)其它類型的非易失性存儲(chǔ)器(例如，電阻式RAM(ReRAM))。在一些實(shí)施例中，所選擇的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯被封裝到存儲(chǔ)器模塊(例如，NVM模塊102，圖1A-1B)中。在一些實(shí)施例中，所選擇的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯被封裝到包括儲(chǔ)存控制器的存儲(chǔ)器裝置(例如，儲(chǔ)存控制器與非易失性存儲(chǔ)器的多個(gè)物理裸芯布置在一起以形成存儲(chǔ)器裝置)中。如上所提到的，術(shù)語(yǔ)“存儲(chǔ)器裝置”被用于表示包括存儲(chǔ)器的任何電子裝置(例如，封裝的裝置)。

在一些實(shí)施例中，在封裝之前的在多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器的單元上進(jìn)行的中等數(shù)量的編程/擦除(P/E)周期少于預(yù)定的數(shù)量。例如，在各種實(shí)施例中，存儲(chǔ)器的單元(例如，關(guān)于其定義了中等數(shù)量的編程/擦除(P/E)周期的)是部分頁(yè)、字線、頁(yè)、塊、裸芯平面或裸芯。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器的單元是存儲(chǔ)器的最小的可編程的單元(例如，通常為頁(yè))。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器的單元是最小的可擦除的存儲(chǔ)器的單元(例如，通常為塊)。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器的單元可由部分物理地址的物理部分尋址(例如，關(guān)于部分物理地址的進(jìn)一步細(xì)節(jié)見方法600的說(shuō)明)。

在一些實(shí)施例中，在封裝之前在多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器的單元上進(jìn)行的中等數(shù)量的編程/擦除(P/E)周期少于(716)50個(gè)P/E周期。但是，在一些實(shí)施例中，中等數(shù)量的編程/擦除(P/E)周期為0個(gè)、5個(gè)或者10個(gè)P/E周期?？商鎿Q地，在一些實(shí)施例中，中等數(shù)量的編程/擦除(P/E)周期是100或者任何其它整數(shù)。無(wú)論如何，對(duì)于上述原因，在一些情況中，方法700的一個(gè)目標(biāo)是限制在存儲(chǔ)器裝置被投入運(yùn)行之前在存儲(chǔ)器的單元上進(jìn)行的編程/擦除(P/E)周期的數(shù)量。

方法700還包括，在所述封裝之后，在存儲(chǔ)器裝置中的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯上進(jìn)行(718)一組測(cè)試以識(shí)別存儲(chǔ)器裝置中的非易失性存儲(chǔ)器裸芯內(nèi)的滿足預(yù)定的有效性基準(zhǔn)的存儲(chǔ)器的各個(gè)單元。所進(jìn)行的該組測(cè)試包括被延遲的預(yù)定的裸芯級(jí)和子裸芯級(jí)測(cè)試。為了構(gòu)造的目的，被延遲的預(yù)定的裸芯級(jí)和子裸芯級(jí)測(cè)試應(yīng)被理解為根據(jù)操作718在多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯上進(jìn)行的該組測(cè)試中包括那些測(cè)試。例如，如果傳統(tǒng)的處理包括測(cè)試A、B和C，并且根據(jù)方法700，A、B和C沒有一個(gè)在封裝之前進(jìn)行，并且根據(jù)操作718，封裝之后僅進(jìn)行A和B，則延遲的測(cè)試應(yīng)被視為A和B。

在一些實(shí)施例中，方法700包括，在將多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯封裝到存儲(chǔ)器裝置中之后，確定(720)存儲(chǔ)器裝置中的可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器的量(有時(shí)被稱為存儲(chǔ)器裝置的儲(chǔ)存容量)。在一些實(shí)施例中，確定存儲(chǔ)器裝置中的可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器的量包括將測(cè)試數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)器的每個(gè)單元(或存儲(chǔ)器的多個(gè)單元)并且將所述測(cè)試數(shù)據(jù)寫入到緩沖器(例如，在DRAM中)，然后從存儲(chǔ)器的每個(gè)單元讀取測(cè)試數(shù)據(jù)并且將其與緩沖器中的測(cè)試數(shù)據(jù)比較。在一些實(shí)施例中，作出關(guān)于比較是否滿足用于存儲(chǔ)器的每個(gè)單元(或多個(gè)存儲(chǔ)器的單元)的預(yù)定的再生性基準(zhǔn)的確定。例如，在一些情況中，預(yù)定的再生性基準(zhǔn)包括從存儲(chǔ)器的單元讀取測(cè)試數(shù)據(jù)是100％可恢復(fù)的，包括通過(guò)使用(一個(gè)或多個(gè))錯(cuò)誤校正碼和/或其它數(shù)據(jù)恢復(fù)方法?？删幊痰?可擦除的存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的量包括存儲(chǔ)器的每個(gè)單元中的滿足預(yù)定的再生性基準(zhǔn)的可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器的量的總和。在一些實(shí)施例中，確定存儲(chǔ)器裝置中的可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器的量包括確定用于存儲(chǔ)器的每個(gè)單元(或存儲(chǔ)器的多個(gè)單元)的誤碼率(例如，基于對(duì)來(lái)自存儲(chǔ)器的單元的碼字譯碼時(shí)所校正的位的數(shù)量)，并且將誤碼率(BER)與預(yù)定的BER閾值比較。在一些實(shí)施例中，根據(jù)用于存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的誤碼率高于預(yù)定的BER閾值的確定，方法700包括從可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器的量中扣除存儲(chǔ)器的單元。并且在一些實(shí)施例中，根據(jù)用于存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的誤碼率低于預(yù)定的BER閾值的確定，方法700包括可編程的/可擦除的存儲(chǔ)器的量中的存儲(chǔ)器的單元。

在一些實(shí)施例中，方法700包括，在將多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯封裝到存儲(chǔ)器裝置中之后，在存儲(chǔ)器裝置的初始化期間，進(jìn)行(724)初始化程序，其包括：確定多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元的有效性狀態(tài)，有效性狀態(tài)為有效狀態(tài)或無(wú)效狀態(tài)的一個(gè)；并且使用(732)物理-到-物理地址重新映射以將被尋址到具有無(wú)效狀態(tài)的存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的讀取/寫入請(qǐng)求重新引導(dǎo)到具有有效狀態(tài)的存儲(chǔ)器的單元。在一些實(shí)施例中，確定多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯的存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元的有效性狀態(tài)包括確定(726)存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元的有效性度量并且將有效性度量與預(yù)定的閾值(例如，上述預(yù)定的BER閾值)比較(730)以確定存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元的有效性狀態(tài)。在一些實(shí)施例中，有效性度量是(728)存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)單元在初始化期間的誤碼率(BER)。操作724–732的每個(gè)操作可以具有參考方法600所述的任何特性、或者包括參考方法600所述的任何程序和/或方法，其在一些實(shí)施例中是物理-到-物理地址重新映射的更加詳細(xì)的方法。

在一些實(shí)施例中，方法700包括根據(jù)在初始化期間對(duì)確定的有效性度量予以解釋的損耗均衡算法寫入(734)到多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器裸芯。例如，方法700可選地包括以與存儲(chǔ)器的各個(gè)單元的誤碼率成反比的頻率寫入到存儲(chǔ)器的各個(gè)單元。

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置包括易失性存儲(chǔ)器裝置，諸如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“DRAM”)或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“SRAM”)裝置，非易失性存儲(chǔ)器裝置，諸如電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“ReRAM”)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(“EEPROM”)、閃速存儲(chǔ)器(也可以被認(rèn)為是EEPROM的子集)、鐵電的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“FRAM”)以及磁阻的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“MRAM”)，以及其他能夠貯存信息的半導(dǎo)體元件。每種類型的存儲(chǔ)器裝置可以具有不同的配置。例如，閃速存儲(chǔ)器裝置可以配置在NAND或NOR配置中。

存儲(chǔ)器裝置可以由無(wú)源和/或有源元件、以任意組合形成。以非限制性示例的方式，無(wú)源半導(dǎo)體存儲(chǔ)器元件包括ReRAM裝置元件，其在一些實(shí)施例中包括電阻率切換貯存元件——諸如反熔絲、變相材料等，以及可選地控制元件——諸如二極管等。進(jìn)一步以非限制性示例的方式，有源半導(dǎo)體存儲(chǔ)器元件包括EEPROM和閃速存儲(chǔ)器裝置元件，其在一些實(shí)施例中包括包含電荷貯存區(qū)域的元件——諸如浮置柵極、傳導(dǎo)的納米粒子或電荷貯存電介質(zhì)材料。

多個(gè)存儲(chǔ)器元件可以被配置為使得它們串聯(lián)連接或者使得每個(gè)元件可被獨(dú)立地訪問。以非限制性示例的方式，在NAND配置(NAND存儲(chǔ)器)中的閃速存儲(chǔ)器裝置通常包含串聯(lián)連接的存儲(chǔ)器元件。NAND存儲(chǔ)器陣列可以被配置為使得陣列由多個(gè)存儲(chǔ)器串構(gòu)成，其中串由共享單個(gè)位線并作為一組存取的多個(gè)存儲(chǔ)器元件構(gòu)成?？商鎿Q地，存儲(chǔ)器元件可以被配置為使得每個(gè)元件可被獨(dú)立地訪問，(例如NOR存儲(chǔ)器陣列)。NAND和NOR存儲(chǔ)器配置是示例性的，并且可以以其它方式配置存儲(chǔ)器元件。

位于襯底中和/或在襯底之上的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器元件可以以二維或三維布置——諸如二維存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)或三維存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。

在二維存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器元件被布置在單個(gè)平面或者單個(gè)存儲(chǔ)器裝置級(jí)中。典型地，在二維存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)器元件布置在基本上平行于支撐存儲(chǔ)器元件的襯底的主表面地延伸的平面中(例如，在x-z方向平面中)。襯底可以是在其上或其中形成存儲(chǔ)器元件的層的晶片，或者它可以是在存儲(chǔ)器元件形成之后附接到存儲(chǔ)器元件的載體襯底。作為非限制性示例，襯底可以包括諸如硅的半導(dǎo)體。

存儲(chǔ)器元件可以布置在有序的陣列中的單個(gè)存儲(chǔ)器裝置級(jí)中——諸如在多個(gè)行和/或列中。但是，存儲(chǔ)器元件以不規(guī)則或者非正交的配置排列。存儲(chǔ)器元件的每一個(gè)具有兩個(gè)或多個(gè)電極或接觸線，諸如位線和字線。

三維存儲(chǔ)器陣列被布置為使得存儲(chǔ)器元件占據(jù)多個(gè)平面或多個(gè)存儲(chǔ)器裝置級(jí)，從而在三維中形成結(jié)構(gòu)(即，在x、y和z方向中，其中y方向基本上垂直于襯底的主表面，并且x和z方向基本上平行于襯底的主表面)。

作為非限制性示例，三維存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)可以垂直地布置為多個(gè)二維存儲(chǔ)器裝置級(jí)的堆疊。作為另一非限制性示例，三維存儲(chǔ)器陣列可以布置為多個(gè)垂直的列(例如，基本上垂直地延伸到襯底的主表面的列，即，在y方向中)，其中每個(gè)列在每個(gè)列中具有多個(gè)存儲(chǔ)器元件。列可以布置在二維配置中(例如，在x-z平面中)，產(chǎn)生具有在多個(gè)垂直地堆疊的存儲(chǔ)器平面上的元件的存儲(chǔ)器元件的三維布置。存儲(chǔ)器元件在三維中的其它配置也可以組成三維存儲(chǔ)器陣列。

以非限制性示例的方式，在三維NAND存儲(chǔ)器陣列中，存儲(chǔ)器元件可以耦接在一起以在單個(gè)水平(例如，x-z)存儲(chǔ)器裝置級(jí)中形成NAND串?？商鎿Q地，存儲(chǔ)器元件可以耦接在一起以形成穿過(guò)多個(gè)水平存儲(chǔ)器裝置級(jí)的垂直的NAND串?？梢栽O(shè)想其它三維配置，其中一些NAND串在單個(gè)存儲(chǔ)器級(jí)中包含存儲(chǔ)器元件，而其它串包含跨過(guò)多個(gè)存儲(chǔ)器級(jí)的存儲(chǔ)器元件。三維存儲(chǔ)器陣列也可以設(shè)計(jì)在NOR配置中和在ReRAM配置中。

通常，在單片三維存儲(chǔ)器陣列中，一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器裝置級(jí)形成在單個(gè)襯底之上?？蛇x地，單片三維存儲(chǔ)器陣列還可以具有至少部分在單個(gè)襯底中的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器層。作為非限制性示例，襯底可以包括半導(dǎo)體——諸如硅。在單片三維陣列中，構(gòu)成陣列的每個(gè)存儲(chǔ)器裝置級(jí)的層通常形成在陣列的下面的存儲(chǔ)器裝置級(jí)的層上。但是，單片三維存儲(chǔ)器陣列的鄰近的存儲(chǔ)器裝置級(jí)的層可能被共享或者具有在存儲(chǔ)器裝置級(jí)之間的中間的層。

再次，二維陣列可以單獨(dú)地形成并且然后封裝在一起以形成具有存儲(chǔ)器的多個(gè)層的非單片存儲(chǔ)器裝置。例如，非單片堆疊的存儲(chǔ)器可以通過(guò)在單獨(dú)的襯底上形成存儲(chǔ)器級(jí)并且然后在彼此之上堆疊存儲(chǔ)器級(jí)而被構(gòu)造。襯底可以在堆疊之前被減薄或者從存儲(chǔ)器裝置級(jí)移除，但是由于存儲(chǔ)器裝置級(jí)初始地形成在單獨(dú)的襯底之上，所產(chǎn)生的存儲(chǔ)器陣列不是單片三維存儲(chǔ)器陣列。此外，多個(gè)二維存儲(chǔ)器陣列或三維存儲(chǔ)器陣列(單片或非單片)可以形成在單獨(dú)的芯片上并且然后被封裝在一起以形成堆疊的芯片存儲(chǔ)器裝置。

通常需要相關(guān)聯(lián)的電路以用于存儲(chǔ)器元件的操作以及用于與存儲(chǔ)器元件的通信。作為非限制性示例，存儲(chǔ)器裝置可以具有用于控制并且驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器元件以實(shí)現(xiàn)諸如編程和讀取的功能的電路。該相關(guān)聯(lián)的電路可以與存儲(chǔ)器元件在相同的襯底上和/或在單獨(dú)的襯底上。例如，用于存儲(chǔ)器讀取-寫入操作的控制器可以位于單獨(dú)的控制器芯片上和/或位于與存儲(chǔ)器元件相同的襯底上。

術(shù)語(yǔ)“三維存儲(chǔ)器裝置”(或3D存儲(chǔ)器裝置)在這里被定義為意味著具有存儲(chǔ)器元件的多個(gè)存儲(chǔ)器層或多個(gè)級(jí)(例如，有時(shí)被稱為多個(gè)存儲(chǔ)器裝置級(jí))的存儲(chǔ)器裝置，包括以下的任一個(gè)：具有單片或非單片3D存儲(chǔ)器陣列的存儲(chǔ)器裝置，其一些非限制性示例如上所述；或兩個(gè)或多個(gè)2D和/或3D存儲(chǔ)器裝置，被封裝在一起以形成堆疊的芯片存儲(chǔ)器裝置，其一些非限制性示例如上所述。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明不限于所述的二維和三維示例性結(jié)構(gòu)，而是覆蓋如這里所述的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)以及由本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的所有相關(guān)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。

應(yīng)理解的是，盡管可能在這里使用術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等描述各種元件，這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅被用于將一個(gè)元件與另一區(qū)分。例如，第一NVM控制器可以被叫做第二NVM控制器，并且類似地，第二NVM控制器可以被叫做第一NVM控制器，而只要“第一NVM控制器”的所有出現(xiàn)被一致地重新命名并且“第二NVM控制器”所有出現(xiàn)被一致地重新命名，其改變說(shuō)明的含義。第一NVM控制器和第二NVM控制器都是NVM控制器，但是它們不是相同的NVM控制器。

這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施例的目的并且不意欲限制權(quán)利要求。如在實(shí)施例的描述以及所附權(quán)利要求中所使用的，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述”也意欲包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確地另有說(shuō)明。還應(yīng)理解的是，如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”指代并且包含相關(guān)聯(lián)的列出的項(xiàng)目的一個(gè)或多個(gè)的任何以及所有可能的組合。將進(jìn)一步理解的是，術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”——當(dāng)用在本說(shuō)明書中時(shí)——指明出現(xiàn)所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是不排除其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的一個(gè)或多個(gè)的出現(xiàn)或增加。

如這里所使用的，取決于上下文，術(shù)語(yǔ)“如果”可以解釋為意思是“當(dāng)所述的先決條件為真時(shí)”或“在所述的先決條件為真時(shí)”或“響應(yīng)于確定所述的先決條件為真”或“根據(jù)所述的先決條件為真的確定”或“響應(yīng)于檢測(cè)到所述的先決條件為真”。類似地，取決于上下文，短語(yǔ)“如果確定[所述的先決條件為真]”或“如果[所述的先決條件為真]”或“當(dāng)[所述的先決條件為真]時(shí)”可以解釋為意思是“當(dāng)確定所述的先決條件為真時(shí)”或“響應(yīng)于確定所述的先決條件為真”或“根據(jù)所述的先決條件為真的確定”或“在檢測(cè)到所述的先決條件為真時(shí)”或“響應(yīng)于檢測(cè)到所述的先決條件為真”。

為了解釋的目的，已經(jīng)參考特定實(shí)施例描述了前述說(shuō)明。但是，上述說(shuō)明性討論不意欲是窮舉性的或者將權(quán)利要求限制到所公開的精確形式。鑒于上述教導(dǎo)，許多修改和變化是可能的。實(shí)施例被選中并且描述以便于最好地解釋操作的原理和實(shí)際應(yīng)用，以從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤?/p>