CN113272905B 用于检测具有时变位错误率的存储器中的缺陷的方法和设备 （美光科技公司）

2021.07.08PCT/US2019/06538020WO2020/123446EN2020.06.18US10101931B1,2018.10.16US2017358369A1,2017.12.14用于检测具有时变位错误率的存储器中的本文描述了与具有时变位错误率的存储器处理装置进行错误恢复流程(ERF)以恢复数据单于所述读取操作的位错误率(BER)和所述数据单元中的所述写入时间戳来确定是否进行缺陷检理装置响应于所计算的W2R(基于所述写入时间戳)不期望所述BER条件来发起所述缺陷检测操作。所述处理装置能够使用ERF条件和所述写入处理装置响应于所计算的W2R(基于所述写入时间戳)不期望所述ERF条件来发起所述缺陷检测2在当前时间进行读取操作以读取数据单元，所述数据单元包括确定是否检测到错误恢复流程(ERF)条件，其中所述ERF条件响应于ERF响应于在所述读取操作中检测到一或多个错误来进行以恢复所述数据单确定是否检测到位错误率(BER)条件，其中所述BER条件响确定所述读取操作的写入到读取(W2R)延迟，其中所述W2R延迟响应于检测到所述ERF条件或所述BER条件中的至少一个，确定所述W2R延迟是否在对应于初始读取电压水平的W2R延迟范围内，所述初始读取电压水平由所述读取操作使用以响应于所述W2R延迟在所述W2R延迟范围内来发起2.根据权利要求1所述的系统，其中在由所述E确定所述BER在所述数据单元由所述读取操作以所述初始读取电压水平读取时是否满响应于所述BER满足所述阈值标准，发起所述缺陷检测操作以检测所述存储器组件中3.根据权利要求1所述的系统，其中在由所述确定是否在所述ERF中进行重读操作，其中所述重读操作是在进行响应于在所述ERF中进行所述重读操作，发起所述缺陷检测操作以检测所述存储器组确定所述BER在所述数据单元由所述读取操作以所述初始读取电压水平读取时是否满确定是否在所述ERF中进行重读操作，其中所述重读操作是以与所述初始读取电压水响应于所述BER满足所述阈值标准并响应在进行所述ERF之前，以所述初始读取电压水平对多个存储器胞元进行所述读取操作作为所述ERF的一部分以第二读取电压水平对所述多个存储器胞元进行重读操作以恢3在恢复所述数据单元之后，发起所述缺陷检测操作以检测检测使用所述初始读取电压水平从所述存储器组件的多个存储器胞元读取的所述数在恢复所述数据单元之后，发起所述缺陷检测操作以检测发出写入操作以将所述数据和所述写入时间戳作为所述数据单元写入所述存储器组发出写入操作以将所述数据、所述写入时间戳和所述温在当前时间以指定读取电压水平发出读取操作以读取存储器确定来自所述读取操作的所述数据单元由于错进行错误恢复流程(ERF)以恢复所述数据单元，其中进行所述ERF确定所述读取操作的写入到读取(W2R)延迟，其中所述W2R延迟述当前时间和指示所述数据单元何时被写入所述存储器组件的写入时间戳之响应于所述W2R延迟在所述W2R延迟范围内，发起发出写入操作以将所述数据和所述写入时间戳作为所述数据单元写入所述存储器组确定对应于所述读取操作的位错误率(BER)在数据单元由所述读取操作以所述指定读取电压水平读取时是否满足阈值标准，其中发起所述缺陷测试例程包括响应于所述BER满4确定是否在所述ERF中进行所述重读操作，并且其中发起所述缺陷测试例程包括响应于在所述ERF中进行所述重读操作并且所述W2R延迟在为所述指定读取电压水平指定的所确定对应于所述读取操作的位错误率(BER)在数据单元由所述读取操作以所述指定读确定是否在所述ERF中进行所述重读操作，并且其中发起所述缺陷测试例程包括响应于所述BER满足所述阈值标准，在所述ERF中进行所述重读操作并且所述W2R延迟在为所述指定读取电压水平指定的所述W2R延迟范围内检测使用所述指定读取电压水平从所述存储器组件读取的所述数据单元中的一或多在当前时间以指定读取电压水平发出读取操作以读取存储器确定来自所述读取操作的所述数据单元由于错进行错误恢复流程(ERF)以恢复所述数据单元，其中进行所述ERF确定所述读取操作的写入到读取(W2R)延迟，其中所述W2R延迟述当前时间和指示所述数据单元何时被写入所述存储器组件的写入时间戳之响应于所述W2R延迟在所述W2R延迟范围内，发起16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述处理装置进一步发出写入操作以将所述数据和所述写入时间戳作为所述数据单元写入所述存储器组17.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述处理装置进一步确定对应于所述读取操作的位错误率(BER)在数据单元由所述读取操作以所述指定读取电压水平读取时是否满足阈值标准，其中响应于所述BER满足所述阈值标准来发起所述18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述处理装置进一步确定是否在所述ERF中进行所述重读操作，并且其中响应于5操作并且所述W2R延迟在为所述指定读取电压水平指定的所述W2R延迟范围内来发起所述19.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述处理装置进一步确定对应于所述读取操作的位错误率(BER)在数据单元由所述读取操作以所述指定读确定是否在所述ERF中进行所述重读操作，并且其中响应于所述BER满足所述阈值标20.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述处理装置进一步检测使用所述指定读取电压水平从所述存储器组件读取的所述数据单元中的一或多6用存储器子系统在存储器组件处存储数据并从存储器组[0005]图2是根据本公开的一些实施例的使用对应于读取操作的位错误率(BER)或错误恢复流程(ERF)指示符以及写入时间戳来发起缺陷检测操作以检测存储器组件中的缺陷的[0006]图3是根据本公开的一些实施例的确定W2R延迟是否在为初始读取电压水平指定[0007]图4A是示出了根据本公开的一些实施例的随三个读取电压水平的W2R延迟变化的[0008]图4B是示出了根据本公开的一些实施例的图4A的三个读取电压水平之一的默认读取水平的期望实现良好的BER的W2R延迟[0009]图5是根据本公开的一些实施例的触发存储器系统的中央处理单元(CPU)中的缺[0011]本公开的各方面涉及具有时变位错误率(BER)的存储器子系统中的缺陷检测。存实例包含固态驱动器(SSD)、闪存驱动器、通用串行总线(USB)闪存驱动器和硬盘驱动器7的存储器的交叉点阵列，例如单层胞元(SLC)存储器、三层胞元(TLC)存储器和四层胞元具有比包含SLC存储器胞元的存储器组件更高的数据密度。存储器组件的特性的另一个实进行的写入操作和/或擦除操作的次数增加，存储器胞元处存储的数据包含错误的概率增组件的存储器胞元进行的写入操作的次数或编程/擦除操作的次数。如果超过对存储器胞[0014]与存储器组件存储数据的耐久性相关联的另一个特性是写入存储器组件的存储于BER的这种时变性质以及存储器中的其它噪声机制，单个读取水平不足以实现最佳存储实现最低BER。对于具有W2R延迟依赖性BER的存储器，读取重试操作也用于处理宽范围的8错码(UECC)事件不会由瞬时错误引起。可以定期调用此类测试例程以检测系统中的缺陷。公开包含用于具有时变BER(特别是依赖于W2R延迟的BER)的存储器中的缺陷检测的创新方组合来确定是否触发缺陷测试例程。本公开定义了何时可以牵涉测试例程以确保高BER或可以有效检测异常高RBER事件以触发缺陷检测算法。触发标准可以在影响系统性能的硬作中检测到一或多个错误来进行错误恢复流程(ERF)以恢复数据单元。处理装置使用对应于读取操作的BER和写入时间戳来确定是否进行缺陷检测操作以检测存储器组件中的缺来确定是否进行缺陷检测操作以检测存储器组件中的缺陷。ERF的进行也可以是存储器组指定范围内来发起缺陷检测操作。下面更详细地描述了具有时变BER的存储器组件中的缺[0020]图1示出了根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统110的示范性计算环境装置或包含存储器和处理装置的此类计算装置。主机系统120可以包含或耦合到存储器子9进一步利用NVM快速(NVMe)接口来存取存储器组件112A到112N。物理主机接口可以提供用[0022]存储器组件112A到112N可以包含不同类型的非易失性存储器组件和/或易失性存储器组件112A到112N中的每一个可以包含一或多个存储器胞元阵列，例如单层胞元(SLC)子系统110的操作(包含处理存储器子系统110和主机系统120之间的通信)的例程。在一些地存储器119还可以包含用于存储微代码的只读存储器(ROM)。尽管图1中的示范性存储器为指令或适当的命令以实现对存储器组件112A到112N的期望存取。控制器115可以负责其接口电路系统可以将从主机系统接收的命令转换为命令指令以存取存储器组件112A到112N以及将与存储器组件112A到112N相关联的响应转换为用于主机列解码器)，其可以从控制器115接收地址并对地址进行解码以存取存储器组件112A到时间戳指示数据单元何时被写入存储器组件。缺陷检测组件113可以响应于BER满足BER阈值来触发缺陷检测操作，并且所计算的W2R(基于写入时间戳)在为初始读取电压水平指定控制器115可以包含处理器117(处理装置)，其被配置成执行本地存储器119中存储的指令[0027]缺陷检测组件113可以确定对应于读取操作的BER在数据单元由读取操作以初始读取电压水平从存储器组件112A到112N中的任一个读取时是否满足阈值标准。响应于BER一起使用的初始读取电压水平不同的读取电压水平进行重读操作。响应于在ERF中进行重以确定是否已经进行ERF以在数据单元由读取操作以初始读取电压水平从存储器组件112A使用ERF的指示和写入时间戳来发起或以其它方式进行缺陷检测操作以检测相应存储器组入时间戳来发起或以其它方式进行缺陷检测操作以检测存储器[0028]图2是根据本公开的一些实施例的使用对应于读取操作的位错误率(BER)或ERF指示符以及写入时间戳来发起缺陷检测操作以检测存储器组件中的缺陷的示范性方法200的取操作的BER和W2R与指定W2R延迟范围的期望BER范围进行比较以确定是否发起缺陷检测[0032]在另一个实施例中，处理装置确定BER在数据单元由读取操作以初始读取电压水始读取电压水平不同的读取电压水平进行重读操作。响应于BER满足阈值标准并响应于在存储器胞元读取的数据单元中的一或多个错误。响应于在数据单元中检测到一或多个错写入时间戳并发出写入操作以将数据和写入时间戳[0037]在另一个实施例中，即使当未进行ERF时，处理装置也可以确定进行缺陷检测操于初始读取操作未成功而进行ERF的指示来确定是否进行缺陷检测操作以检测存储器组件[0039]图3是根据本公开的一些实施例的确定W2R延迟是否在为初始读取电压水平指定[0040]在操作310，处理装置以指定读取电压水平发出读取操作以读取存储器组件中的位错误率(BER)在数据单元由读取操作以指定读取电压水平读取时是否满足BER阈值标准。和与数据单元相关地存储的写入时间戳来确定写入时间戳和框310的原始读取操作之间的的W2R延迟范围的BER范围(即，W2R延迟范围的可接受BER范围作为BER阈值标准)并且给定[0042]再例如，处理装置在操作360确定是否在操作340在ERF中进行重读操作。在进行[0044]当处理装置在操作320确定来自读取操作的数据单元由于错误而未成功解码时，处理装置在操作340进行错误恢复流程(ERF)以恢复数据单元。在一些实施例中，在ERF期间，处理装置以不同于指定读取电压水平的一或多个读取电压水平发出一或多个重读操入数据单元时与数据单元相关地存储的写入时间戳来确定操作310的读取操作的W2R延迟。[0047]在一个实施例中，处理装置确定位错误率(BER)在数据单元由读取操作以指定读指定读取电压水平指定的W2R延迟范围内ERF中进行重读操作并且W2R延迟在为指定读取电压水平指定的W2R延迟范围内来发起缺陷[0049]在另一个实施例中，处理装置确定初始读取操作的BER是否满足阈值标准以及是理装置确定初始读取操作的BER在数据单元由读取操作以指定读取电压水平读取时是否满在ERF中进行重读操作并且W2R延迟在为指定读取电压水平指定的W2R延迟范围内来发起缺当前/写入温度信息来确定是否应当进行缺[0051]图4A是示出了根据本公开的一些实施例的随三个读取电压水平的W2R延迟变化的取电压水平(也被称为默认读取水平)的第二读取水平(标记为读取水平2))相同的情况下，400示出了随对应于第二读取水平的W2R延迟变化的位错误率曲线402、随对应于第一读取水平的W2R延迟变化的位错误率曲线404以及随对应于第三读取水平的W2R延迟变化的位错始读取操作的当前时间来测量W2R延迟以确定所测量的W2R延迟是否在关于图4B所示和所[0052]图4B是示出了根据本公开的一些实施例的图4A的三个读取电压水平之一的默认初始读取操作的当前时间和写入时间戳之间的差并将W2R延迟与为默认读取水平指定的[0057]图5是根据本公开的一些实施例的触发存储器系统的中央处理单元(CPU)510中的路系统504和逻辑电路系统506。第一比较电路系统502可以接收以下作为输入：第一信号上阈值。第二比较电路系