半導(dǎo)體器件及其操作方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體器件，包括：存儲塊，包括主數(shù)據(jù)儲存單元和循環(huán)信息儲存單元；電路組，對存儲塊執(zhí)行耗損均衡操作；以及控制電路，基于循環(huán)信息來設(shè)定閾值，并控制電路組從而基于設(shè)定的閾值來執(zhí)行耗損均衡操作。
【專利說明】半導(dǎo)體器件及其操作方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2015年2月5日提交的第10-2015-0018075號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該韓國專利申請的全部公開內(nèi)容通過引用整體合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的各種實施例涉及一種半導(dǎo)體器件及其操作方法，更具體地，涉及一種半導(dǎo)體器件的耗損管理方法。
【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體器件包括多個存儲塊、電路組和控制電路，多個存儲塊用于儲存數(shù)據(jù)，電路組用于對存儲塊執(zhí)行擦除、編程和讀取操作，控制電路用于控制電路組。
[0005]在各存儲塊中包括多個存儲單元。每當(dāng)執(zhí)行擦除操作或編程操作時，電子在襯底和存儲單元之間移動。因此，當(dāng)重復(fù)擦除操作和編程操作時，存儲單元可能退化。
[0006]相應(yīng)地，具有大的循環(huán)數(shù)的存儲塊比具有較小的循環(huán)數(shù)的存儲塊具有更大的耗損。循環(huán)表示擦除和編程操作的單次執(zhí)行。具有更大的耗損的存儲塊的可靠性比具有相對較小的耗損的存儲塊的可靠性退化得更多，從而有必要管理半導(dǎo)體器件的耗損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的各種實施例涉及一種能夠有效地管理存儲塊的耗損的半導(dǎo)體器件以及該半導(dǎo)體器件的操作方法。
[0008]在本發(fā)明的實施例中，半導(dǎo)體器件可以包括:存儲塊，包括主數(shù)據(jù)儲存單元和循環(huán)信息儲存單元；電路組，被配置為對存儲塊執(zhí)行耗損均衡操作；以及控制電路，被配置為基于循環(huán)信息來設(shè)定閾值，并控制電路組從而基于設(shè)定的閾值來執(zhí)行耗損均衡操作。
[0009]在本發(fā)明的實施例中，操作半導(dǎo)體器件的方法可以包括:設(shè)定存儲塊的循環(huán)數(shù)的參考值；基于存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值與循環(huán)數(shù)的參考值之間的比較結(jié)果來設(shè)定閾值；以及基于閾值執(zhí)行耗損均衡操作。
[0010]在本發(fā)明的實施例中，操作半導(dǎo)體器件的方法可以包括:執(zhí)行用于設(shè)定存儲塊的循環(huán)數(shù)的參考值的測試操作；計算存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值；將循環(huán)數(shù)的平均值與循環(huán)數(shù)的參考值相比較；當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值小于循環(huán)數(shù)的參考值時，儲存第一閾值，而當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值等于或大于循環(huán)數(shù)的參考值時，儲存比第一閾值小的第二閾值；計算存儲塊之中的具有最大循環(huán)數(shù)的存儲塊的循環(huán)數(shù)與具有最小循環(huán)數(shù)的存儲塊的循環(huán)數(shù)之間的差值；將差值與儲存的第一閾值或第二閾值相比較；以及當(dāng)差值大于儲存的第一閾值或第二閾值時，執(zhí)行耗損均衡操作，而當(dāng)差值等于或小于儲存的第一閾值或第二閾值時，省略耗損均衡操作。
[0011]前述的概要僅是說明性的，且不意圖以任何方式進(jìn)行限制。除了上面描述的說明性的方面、實施例和特征，通過參照附圖和接下面的詳細(xì)描述，其他方面、實施例和特征將變得明顯。
【附圖說明】
[0012]通過參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，本發(fā)明的上述的和其他的特征和優(yōu)點將變得更加明顯，在附圖中:
[0013]圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體器件的示圖；
[0014]圖2是用于描述在圖1中示出的半導(dǎo)體器件的耗損管理方法的框圖；
[0015]圖3是用于描述在圖1中示出的半導(dǎo)體器件的耗損管理方法的流程圖；
[0016]圖4是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的耗損均衡操作的示圖；
[0017]圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的驅(qū)動設(shè)備的框圖；
[0018]圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的存儲系統(tǒng)的框圖；以及
[0019]圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的計算系統(tǒng)的示圖。
【具體實施方式】
[0020]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實施例。然而，本發(fā)明不局限于下面公開的實施例，而可以以各種方式實施，且本發(fā)明的范圍不局限于下面的實施例。確切地說，提供實施例以更真實地且充分地公開本發(fā)明，并將本發(fā)明的主旨完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員，本發(fā)明的范圍應(yīng)該通過本發(fā)明的權(quán)利要求來理解。貫穿本公開，相同的附圖標(biāo)記在本發(fā)明的各種附圖和實施例中指代相同的部分。
[0021]附圖未必按比例繪制，在某些情況下，可以夸大比例以清楚地說明實施例的特征。當(dāng)元件被稱作連接或耦接到另一個元件時，應(yīng)當(dāng)理解為前者可以直接連接或耦接到后者，或者通過它們之間的中間元件電連接或耦接到后者。此外，當(dāng)描述為物體“包含”(或“包括”)或“具有”某些元件時，應(yīng)當(dāng)理解為，如果沒有特別限制，則其可以僅包含(或包括)或具有那些元件，或者其可以包含(或包括)或具有其他元件以及那些元件。除非另作說明，否則單數(shù)形式的術(shù)語可以包括復(fù)數(shù)形式。
[0022]圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體器件1000的示圖。
[0023]參見圖1，半導(dǎo)體器件1000可以包括:存儲單元陣列110，在其中儲存數(shù)據(jù)；電路組120，對存儲單元陣列110執(zhí)行擦除、編程、讀取和耗損均衡操作；以及控制電路130，控制電路組120，從而執(zhí)行擦除、編程、讀取和耗損均衡操作。
[0024]存儲單元陣列110可以包括第一存儲塊MBl到第k存儲塊MBk (k是正整數(shù))。第一存儲塊MBl到第k存儲塊MBk具有彼此相同的配置，且共享位線BL。第一存儲塊MBl到第k存儲塊MBk分別包括第一主數(shù)據(jù)儲存單元到第k主數(shù)據(jù)儲存單元以及第一循環(huán)信息儲存單元到第k循環(huán)信息儲存單元。
[0025]基于第一存儲塊MBl來描述，第一存儲塊MBl可以包括第一主數(shù)據(jù)儲存單元和第一循環(huán)信息儲存單元。第一主數(shù)據(jù)儲存單元和第一循環(huán)信息儲存單元可以包括具有二維(2D)結(jié)構(gòu)或三維(3D)結(jié)構(gòu)的多個單元串。例如，在2D單元串中，存儲單元安置在平行于襯底的方向上，在3D單元串中，存儲單元安置在垂直于襯底的方向上。存儲單元的柵極分別連接到字線WL，其源極選擇晶體管分別連接到源極選擇線SSL，其漏極選擇晶體管分別連接到漏極選擇線DSL。漏極選擇晶體管的漏極連接到位線BL，源極選擇晶體管的源極共同連接到共源極線(未示出)。存儲單元安置在漏極選擇晶體管和源極選擇晶體管之間。當(dāng)將在第一主數(shù)據(jù)儲存單元中包括的存儲單元定義為主存儲單元時，可以將在第一循環(huán)信息儲存單元中包括的存儲單元定義為標(biāo)志單元。由用戶儲存的主數(shù)據(jù)可以儲存在主存儲單元中，循環(huán)信息可以儲存在標(biāo)志單元中。循環(huán)信息包括關(guān)于循環(huán)數(shù)(即，循環(huán)次數(shù))的信息。而且，關(guān)于半導(dǎo)體器件的操作的各種信息可以儲存在標(biāo)志單元中。
[0026]由于第一存儲塊MBl到第k存儲塊MBk執(zhí)行不同的操作，故在第一循環(huán)信息儲存單元到第k循環(huán)信息儲存單元中可以儲存不同的第一循環(huán)信息到第k循環(huán)信息CN〈k: 1>。
[0027]電路組120可以包括電壓發(fā)生電路21、行解碼器22、頁緩沖器23、列解碼器24和輸入/輸出電路25。
[0028]電壓發(fā)生電路21根據(jù)在控制電路130的控制下的擦除、編程、讀取和耗損均衡操作而產(chǎn)生具有各種電平的操作電壓VR。例如，操作電壓VR包括具有各種電平的電壓，諸如擦除電壓、編程電壓、讀取電壓和通過電壓(pass voltage)。
[0029]行解碼器22響應(yīng)于行地址RADD而選擇包括在存儲單元陣列110中的存儲塊中的一個，并將操作電壓傳送到連接到選中的存儲塊的字線WL、漏極選擇線DSL和源極選擇線SSL0
[0030]頁緩沖器23通過位線BL與存儲塊相連接，在編程、讀取或擦除操作期間響應(yīng)于頁緩沖器控制信號PBSIGNALS而通過位線BL來與選中的存儲塊交換數(shù)據(jù)，并暫時儲存接收的數(shù)據(jù)。例如，頁緩沖器23可以通過位線BL來接收第一循環(huán)信息到第k循環(huán)信息CN〈k: 1>。
[0031]列解碼器24響應(yīng)于列地址CADD而與頁緩沖器23交換數(shù)據(jù)。例如，列解碼器24可以從頁緩沖器23接收第一循環(huán)信息到第k循環(huán)信息CN〈k: 1>。
[0032]輸入/輸出電路25將從外部接收的命令信號CMD和地址ADD傳送到控制電路130，將從外部接收的數(shù)據(jù)DATA傳送到列解碼器24，并將從列解碼器24接收的數(shù)據(jù)DATA輸出到外部或?qū)牧薪獯a器24接收的數(shù)據(jù)DATA傳送到控制電路130。例如，輸入/輸出電路25可以從列解碼器24接收第一循環(huán)信息到第k循環(huán)信息CN〈k: 1>，并將接收的第一循環(huán)信息到第k循環(huán)信息CN〈k: 1>傳送到控制電路130?？刂齐娐?30響應(yīng)于命令信號CMD、地址ADD和第一循環(huán)信息到第k循環(huán)信息CN〈k: 1>，而輸出用于控制電路組120的行地址RADD、頁緩沖器控制信號PBSIGNALS和列地址CADD。具體地，控制電路130包括用于耗損均衡操作的耗損均衡閾值計算單元31和耗損均衡閾值儲存單元32。
[0033]圖2是用于描述在圖1中示出的半導(dǎo)體器件1000的耗損管理方法的框圖。
[0034]參見圖2，耗損均衡閾值計算單元31基于從第一循環(huán)信息儲存單元到第k循環(huán)信息儲存單元接收的第一循環(huán)信息到第k循環(huán)信息CN〈k: 1>來計算存儲塊MBl到MBk(見圖1)的循環(huán)數(shù)的平均值，將循環(huán)數(shù)的平均值與循環(huán)數(shù)的參考值相比較，根據(jù)比較結(jié)果而產(chǎn)生第一閾值WLTl或比第一閾值WLTl小的第二閾值WLT2，并計算循環(huán)數(shù)的最大值和最小值之間的差。由耗損均衡閾值計算單元31產(chǎn)生的第一閾值WLTl或第二閾值WLT2儲存在耗損均衡閾值儲存單元32中。第一閾值WLTl和第二閾值WLT2是用于執(zhí)行耗損均衡操作的參考值。
[0035]控制電路130控制電路組120，從而根據(jù)循環(huán)數(shù)的最大值和最小值之間的差以及由耗損均衡閾值計算單元31計算的第一閾值WLTl或第二閾值WLT2來執(zhí)行耗損均衡操作。
[0036]圖3是用于描述在圖1中示出的半導(dǎo)體器件1000的耗損管理方法的流程圖。
[0037]參見圖3，半導(dǎo)體器件的耗損管理操作可以包括:計算循環(huán)數(shù)(步驟310)，根據(jù)計算的循環(huán)數(shù)而設(shè)定循環(huán)閾值(步驟320)，以及根據(jù)設(shè)定的閾值來執(zhí)行耗損均衡(步驟
330)ο
[0038]計算循環(huán)數(shù)(步驟310)可以包括:設(shè)定循環(huán)數(shù)的參考值EW_R(步驟311)以及計算存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值EW_A (步驟312)。
[0039]根據(jù)計算的循環(huán)數(shù)而設(shè)定循環(huán)閾值可以包括:將循環(huán)數(shù)的平均值EW_A與循環(huán)數(shù)的參考值EW_R相比較(步驟321)，以及根據(jù)比較結(jié)果來設(shè)定閾值T (步驟322或323)。
[0040]根據(jù)設(shè)定的閾值而執(zhí)行耗損均衡可以包括:確定是否需要耗損均衡操作(步驟
331)以及根據(jù)確定結(jié)果來執(zhí)行耗損均衡操作(步驟332)。
[0041]耗損均衡是指當(dāng)存儲塊在循環(huán)數(shù)上的差異很大時通過交換不同存儲塊的數(shù)據(jù)而降低存儲塊在耗損上的差異的操作。
[0042]在設(shè)定循環(huán)數(shù)的參考值EW_R的步驟(步驟311)中，將半導(dǎo)體器件的存儲塊開始退化時的循環(huán)數(shù)設(shè)定為循環(huán)數(shù)的參考值EW_R。循環(huán)數(shù)的參考值EW_R可以根據(jù)半導(dǎo)體器件來不同地設(shè)定，并且可以通過測試操作來設(shè)定。例如，可以通過對包括在半導(dǎo)體器件中的存儲塊重復(fù)進(jìn)行測試擦除操作和測試編程操作來執(zhí)行測試操作。當(dāng)重復(fù)測試擦除操作和測試編程操作時，循環(huán)數(shù)增加，而當(dāng)循環(huán)數(shù)增加時，存儲塊退化?？梢詫⒋鎯K的退化程度增加時的循環(huán)數(shù)設(shè)定為參考循環(huán)數(shù)。
[0043]可以通過各種方法來確定存儲塊的退化程度。例如，當(dāng)循環(huán)數(shù)增加時，在存儲單元的隧道絕緣層中俘獲的電子數(shù)增加，并且編程操作時間變快。相應(yīng)地，可以將編程操作時間快時的循環(huán)數(shù)設(shè)定為循環(huán)數(shù)的參考值EW_R。在半導(dǎo)體器件的測試操作期間可以一次設(shè)定循環(huán)數(shù)的參考值EW_R，而之后省略。關(guān)于循環(huán)數(shù)的參考值EW_R的數(shù)據(jù)可以儲存在存儲單元陣列110(見圖1)中所包括的存儲塊之中的CAM塊中，或者儲存在控制電路130(見圖1)中所包括的儲存單元中。當(dāng)循環(huán)數(shù)的參考值EW_R被設(shè)定(步驟311)時，執(zhí)行計算存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值EW_A (步驟312)。
[0044]在計算存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值EW_A的步驟(步驟312)中，計算當(dāng)前狀態(tài)下第一存儲塊MBl到第k存儲塊MBk的平均循環(huán)數(shù)。例如，當(dāng)在存儲單元陣列110中包括k個存儲塊時，通過將每個存儲塊的循環(huán)數(shù)相加然后總計值除以k而計算循環(huán)數(shù)的平均值EW_A。
[0045]在比較循環(huán)數(shù)的平均值EW_A與循環(huán)數(shù)的參考值EW_R的步驟(步驟321)中，確定循環(huán)數(shù)的平均值EW_A是否小于循環(huán)數(shù)的參考值EW_R。當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值EW_A小于循環(huán)數(shù)的參考值EW_R時，確定為半導(dǎo)體器件處于輕微退化狀態(tài)，而當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值EW_A等于或大于循環(huán)數(shù)的參考值EW_I^t，確定為半導(dǎo)體器件處于嚴(yán)重退化狀態(tài)。當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值Eff_A小于循環(huán)數(shù)的參考值EW_R時，將第一閾值WLTl設(shè)定為閾值T (步驟322)，而當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值EW_A等于或大于循環(huán)數(shù)的參考值EW_R時，將比第一閾值WLTI小的第二閾值WLT2設(shè)定為閾值T (步驟323)。閾值T是用于調(diào)整耗損均衡的發(fā)生頻率的參考。
[0046]在確定是否需要耗損均衡操作的步驟(步驟331)中，計算存儲塊之中的具有最大循環(huán)數(shù)的存儲塊與具有最小循環(huán)數(shù)的存儲塊之間的循環(huán)數(shù)的差A(yù)EW(在下文中稱作差值)，并將差值A(chǔ) EW與閾值T相比較。當(dāng)確定為差值△ EW等于或小于閾值T時，不執(zhí)行耗損均衡并終止操作。當(dāng)確定為差值A(chǔ) EW大于閾值T時，執(zhí)行耗損均衡(步驟332)。S卩，當(dāng)循環(huán)數(shù)的最大值與最小值之間的差等于或小于閾值T時，不執(zhí)行耗損均衡操作。耗損均衡操作是交換在具有最大循環(huán)數(shù)的存儲塊和具有最小循環(huán)數(shù)的存儲塊中儲存的數(shù)據(jù)的操作。
[0047]如上所述，當(dāng)存儲塊的循環(huán)數(shù)的差達(dá)到閾值T時執(zhí)行耗損均衡操作。存儲塊的循環(huán)數(shù)的差達(dá)到閾值T意味著存儲塊的耗損偏差很大，從而能夠通過執(zhí)行耗損均衡操作來減小存儲塊之間的耗損差。具體地，能夠通過改變閾值T而調(diào)整耗損均衡操作的執(zhí)行頻率，閾值T是根據(jù)存儲塊的耗損狀態(tài)來執(zhí)行耗損均衡操作的參考。S卩，當(dāng)存儲塊的耗損狀態(tài)低時，設(shè)定大的閾值WLTl以減小耗損均衡操作的執(zhí)行頻率，而當(dāng)存儲塊的耗損狀態(tài)高時，設(shè)定較小的閾值WLT2以增加耗損均衡操作的執(zhí)行頻率，由此有效地管理存儲塊的耗損。
[0048]此外，在前面提到的方法中設(shè)定了一個參考循環(huán)數(shù)EW_R，但能夠通過設(shè)定多個參考循環(huán)數(shù)EW_R來減小存儲塊的耗損差。
[0049]可以通過各種方法來執(zhí)行耗損均衡操作，但將參照附圖來描述耗損均衡操作的實施例以幫助理解。
[0050]圖4是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的耗損均衡操作的示圖。
[0051]參見圖4，耗損均衡操作可以通過交換在循環(huán)數(shù)上具有很大的差異的存儲塊的數(shù)據(jù)來分散存儲塊的耗損。例如，當(dāng)?shù)谝淮鎯KMBl到第k存儲塊MBk之中的第k存儲塊MBk具有最大循環(huán)數(shù)而第一存儲塊MBl具有較低的循環(huán)數(shù)時，將在第一存儲塊MBl中儲存的數(shù)據(jù)復(fù)制回第k存儲塊MBk，將在第k存儲塊MBk中儲存的數(shù)據(jù)復(fù)制回第一存儲塊MBl。更具體地，將在第一存儲塊MBl中儲存的數(shù)據(jù)復(fù)制回額外塊(未示出)，并擦除第一存儲塊MBl。將第k存儲塊MBk中儲存的數(shù)據(jù)復(fù)制回第一存儲塊MBl，并擦除第k存儲塊MBk。將額外存儲塊(未示出)中儲存的數(shù)據(jù)復(fù)制回第k存儲塊MBk，并擦除額外存儲塊(未示出)。
[0052]圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的驅(qū)動設(shè)備2000的框圖。
[0053]參見圖5，驅(qū)動設(shè)備2000可以包括主機2100和固態(tài)驅(qū)動(SSD) 2200。SSD 2200可以包括SSD控制器2210、緩沖存儲器2220和半導(dǎo)體器件1000。
[0054]SSD控制器2210將主機與SSD 2200物理地連接。S卩，SSD控制器2210根據(jù)主機2100的總線格式提供與SSD 2200的接口。具體地，SSD控制器2210將由主機2100提供的命令解碼。SSD控制器2210根據(jù)解碼的結(jié)果來訪問半導(dǎo)體器件1000。主機2100的總線格式可以包括通用串行總線(USB)、小型計算系統(tǒng)接口(SCSI)、PC1-快速、ATA、并行ATA(PATA)、串行ATA(SATA)和串行附加SCSI (SCSI)。
[0055]由主機2100提供的編程數(shù)據(jù)和從半導(dǎo)體器件1000讀取的數(shù)據(jù)暫時儲存在緩沖存儲器2220中。當(dāng)在由主機2100請求讀取時存在于半導(dǎo)體器件1000中的數(shù)據(jù)被緩存時，緩沖存儲器2220支持將緩存的數(shù)據(jù)直接提供給主機2100的緩存功能。一般來說，通過主機2100的總線格式(例如，SATA或SAS)的數(shù)據(jù)傳送速度可以比存儲溝道的傳送速度快。SP，當(dāng)主機2100的接口速度比SSD 2200的存儲溝道的傳送速度快時，能夠通過提供具有大容量的緩沖存儲器2220而將由速度差異導(dǎo)致的性能退化最小化。可以將緩沖存儲器2220提供為同步DRAM，使得用作具有大容量的輔助存儲器件的SSD 2200提供足夠的緩沖。
[0056]提供半導(dǎo)體器件1000作為SSD 2200的儲存媒介。例如，可以將半導(dǎo)體器件1000提供為如參照圖1所描述的具有大容量儲存性能的非易失性存儲器件，具體地為NAND型閃速存儲器。
[0057]圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的存儲系統(tǒng)3000的框圖。
[0058]參見圖6，存儲系統(tǒng)3000可以包括存儲控制器3100和半導(dǎo)體器件1000。
[0059]半導(dǎo)體器件1000可以具有與圖1基本上相同的配置，從而將省略對半導(dǎo)體器件1000的詳細(xì)描述。
[0060]存儲控制器3100可以控制半導(dǎo)體器件1000。SRAM 3110可以用作CPU 3120的工作存儲器。主機接口(主機I/F) 3130可以包括與存儲系統(tǒng)3000相連接的主機的數(shù)據(jù)交換協(xié)議。在存儲控制器3100中設(shè)置的錯誤校正電路(ECC) 3140可以檢測并校正在從半導(dǎo)體器件1000中讀取的數(shù)據(jù)中包括的錯誤。半導(dǎo)體接口(半導(dǎo)體I/F) 3150可以與半導(dǎo)體器件1000接口。CPU 3120可以執(zhí)行用于交換存儲控制器3100的數(shù)據(jù)的控制操作。盡管未在圖9中圖示，但存儲系統(tǒng)3000還可以包括儲存用來與主機接口的編碼數(shù)據(jù)的R0M(未示出)。
[0061]存儲系統(tǒng)3000可以應(yīng)用到計算機、便攜式終端、超移動PC(UMPC)、工作站、上網(wǎng)本計算機、PDA、便攜式計算機、網(wǎng)絡(luò)平板計算機、無線電話、移動電話、智能電話、數(shù)字相機、數(shù)字錄音機、數(shù)字音頻播放器、數(shù)字圖像記錄儀、數(shù)字圖像播放器、數(shù)字錄像機、數(shù)字視頻播放器、用于在無線環(huán)境中通信的設(shè)備以及用于家庭網(wǎng)絡(luò)的各種設(shè)備中的一種。
[0062]圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的計算系統(tǒng)4000的示圖。
[0063]參見圖7，計算系統(tǒng)4000可以包括電連接到總線4300的半導(dǎo)體器件1000、存儲控制器4100、調(diào)制解調(diào)器4200、微處理器4400和用戶接口 4500。當(dāng)計算系統(tǒng)4000是移動設(shè)備時，還可以設(shè)置用于提供計算系統(tǒng)4000的操作電壓的電池4600。盡管未在附圖中圖示，但計算系統(tǒng)4000還可以包括應(yīng)用芯片組、相機圖像處理器、移動DRAM等。
[0064]半導(dǎo)體器件1000可以具有與圖1基本上相同的配置，從而將省略對半導(dǎo)體器件1000的詳細(xì)描述。
[0065]存儲控制器4100和半導(dǎo)體器件1000可以形成SSD。
[0066]可以通過使用各種形式的封裝而將半導(dǎo)體器件和存儲控制器嵌入。例如，可以使用諸如層疊封裝(PoP)、球柵陣列(BGA)、芯片級封裝(CSP)、塑料引腳芯片載體(PLCC)、塑料雙列直插式封裝(F1DIP)、華夫包中裸片(die in waffle pack)、晶片形式裸片(diein wafer form)、板上芯片(COB)、陶瓷雙列直插封裝(CERDIP)、塑料公制四方扁平封裝(MQFP)、薄型四方扁平封裝(TQFP)VjWhB (SOIC)、收縮型小外形封裝(SSOP)、薄型小外形(TSOP)、薄型四方扁平封裝(TQFP)、系統(tǒng)級封裝(SIP)、多芯片封裝(MCP)、晶片級制造封裝(WFP)以及晶片級處理疊層封裝(WSP)的封裝，來將半導(dǎo)體器件和存儲控制器嵌入。
[0067]如上所述，已經(jīng)在附圖和說明書中公開了實施例。在本文中使用的特定術(shù)語是出于說明的目的，而未限制在權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的范圍。相應(yīng)地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，在不脫離本公開的范圍和主旨的情況下，可以做出各種修改以及其他等同示例。因此，將僅由所附權(quán)利要求書的技術(shù)主旨來限定本發(fā)明的技術(shù)保護(hù)范圍。
[0068]通過以上實施例可見，本申請?zhí)峁┝艘韵录夹g(shù)方案。
[0069]技術(shù)方案1.一種半導(dǎo)體器件，包括:
[0070]存儲塊，包括主數(shù)據(jù)儲存單元和循環(huán)信息儲存單元；
[0071]電路組，對存儲塊執(zhí)行耗損均衡操作；以及
[0072]控制電路，基于循環(huán)信息來設(shè)定閾值，并控制電路組從而基于設(shè)定的閾值來執(zhí)行耗損均衡操作。
[0073]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的半導(dǎo)體器件，其中，主數(shù)據(jù)儲存在主數(shù)據(jù)儲存單元中，以及
[0074]關(guān)于存儲塊的循環(huán)數(shù)的數(shù)據(jù)儲存在循環(huán)信息儲存單元中。
[0075]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的半導(dǎo)體器件，其中，電路組包括:
[0076]電壓發(fā)生電路，在控制電路的控制下產(chǎn)生用于耗損均衡操作的具有各種電平的操作電壓；
[0077]行解碼器，基于從控制電路輸出的行地址來選擇存儲塊中的一個，并將操作電壓傳送給選中的存儲塊；
[0078]頁緩沖器，基于從控制電路輸出的頁緩沖器控制信號來接收在存儲塊中儲存的循環(huán)信息；
[0079]列解碼器，基于從控制電路輸出的列地址來從頁緩沖器接收循環(huán)信息；以及
[0080]輸入/輸出單元，將從外部接收的命令信號和地址傳送給控制電路，將從外部接收的數(shù)據(jù)傳送給列解碼器，并將從列解碼器接收的循環(huán)信息傳送給控制電路。
[0081]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案I所述的半導(dǎo)體器件，其中，控制電路包括:
[0082]耗損均衡閾值計算單元，基于循環(huán)信息計算各種值；以及
[0083]耗損均衡閾值儲存單元，儲存從耗損均衡閾值計算單元輸出的第一閾值或比第一閾值小的第二閾值。
[0084]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的半導(dǎo)體器件，其中，耗損均衡閾值計算單元計算存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值，將循環(huán)數(shù)的平均值與循環(huán)數(shù)的參考值相比較，基于比較結(jié)果輸出第一閾值或第二閾值，并計算循環(huán)數(shù)的最大值與最小值之間的差。
[0085]技術(shù)方案6.—種操作半導(dǎo)體器件的方法，包括:
[0086]設(shè)定存儲塊的循環(huán)數(shù)的參考值；
[0087]基于存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值與循環(huán)數(shù)的參考值之間的比較的結(jié)果來設(shè)定閾值；以及
[0088]基于所述閾值來執(zhí)行耗損均衡操作。
[0089]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法，還包括:
[0090]執(zhí)行用于設(shè)定循環(huán)數(shù)的參考值的測試操作。
[0091]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其中，測試操作包括:
[0092]在重復(fù)存儲塊的測試擦除操作和測試編程操作的同時，檢查存儲塊的退化程度；以及
[0093]將存儲塊的退化程度增加時的循環(huán)數(shù)設(shè)定為循環(huán)數(shù)的參考值。
[0094]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其中，關(guān)于循環(huán)數(shù)的參考值的數(shù)據(jù)儲存在存儲單兀陣列中包括的CAM塊中，或者儲存在控制電路中包括的儲存單兀中。
[0095]技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法，其中，當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值小于循環(huán)數(shù)的參考值時，將所述閾值設(shè)定為第一閾值，以及
[0096]當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值等于或大于循環(huán)數(shù)的參考值時，將所述閾值設(shè)定為小于第一閾值的第二閾值。
[0097]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法，還包括:
[0098]在設(shè)定閾值的步驟與執(zhí)行耗損均衡操作的步驟之間，計算存儲塊的循環(huán)數(shù)的最大值與最小值之間的差值。
[0099]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的方法，其中，當(dāng)差值大于所述閾值時，執(zhí)行耗損均衡操作，以及
[0100]當(dāng)差值等于或小于所述閾值時，跳過耗損均衡操作。
[0101]技術(shù)方案13.—種操作半導(dǎo)體器件的方法，包括:
[0102]執(zhí)行用于設(shè)定存儲塊的循環(huán)數(shù)的參考值的測試操作；
[0103]計算存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值；
[0104]將循環(huán)數(shù)的平均值與循環(huán)數(shù)的參考值相比較；
[0105]當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值低于循環(huán)數(shù)的參考值時，儲存第一閾值，而當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值等于或大于循環(huán)數(shù)的參考值時，儲存小于第一閾值的第二閾值；
[0106]計算存儲塊之中的具有最大循環(huán)數(shù)的存儲塊的循環(huán)數(shù)與具有最小循環(huán)數(shù)的存儲塊的循環(huán)數(shù)之間的差值；
[0107]將差值與儲存的第一閾值或第二閾值相比較；以及
[0108]當(dāng)差值大于儲存的第一閾值或第二閾值時，執(zhí)行耗損均衡操作，而當(dāng)差值等于或小于儲存的第一閾值或第二閾值時，跳過耗損均衡操作。
[0109]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其中，耗損均衡操作包括將存儲塊之中的具有最大循環(huán)數(shù)的存儲塊的數(shù)據(jù)與具有最小循環(huán)數(shù)的存儲塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。
[0110]技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其中，耗損均衡操作包括:
[0111]將具有最小循環(huán)數(shù)的存儲塊的數(shù)據(jù)復(fù)制回到額外塊；
[0112]擦除具有最小循環(huán)數(shù)的存儲塊；
[0113]將具有最大循環(huán)數(shù)的存儲塊的數(shù)據(jù)復(fù)制回到具有最小循環(huán)數(shù)的存儲塊；
[0114]擦除具有最大循環(huán)數(shù)的存儲塊；
[0115]將額外塊的數(shù)據(jù)復(fù)制回到具有最大循環(huán)數(shù)的存儲塊；以及
[0116]擦除額外塊。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體器件，包括: 存儲塊，包括主數(shù)據(jù)儲存單元和循環(huán)信息儲存單元； 電路組，對存儲塊執(zhí)行耗損均衡操作；以及 控制電路，基于循環(huán)信息來設(shè)定閾值，并控制電路組從而基于設(shè)定的閾值來執(zhí)行耗損均衡操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，主數(shù)據(jù)儲存在主數(shù)據(jù)儲存單元中，以及 關(guān)于存儲塊的循環(huán)數(shù)的數(shù)據(jù)儲存在循環(huán)信息儲存單元中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，電路組包括: 電壓發(fā)生電路，在控制電路的控制下產(chǎn)生用于耗損均衡操作的具有各種電平的操作電壓； 行解碼器，基于從控制電路輸出的行地址來選擇存儲塊中的一個，并將操作電壓傳送給選中的存儲塊； 頁緩沖器，基于從控制電路輸出的頁緩沖器控制信號來接收在存儲塊中儲存的循環(huán)信息; 列解碼器，基于從控制電路輸出的列地址來從頁緩沖器接收循環(huán)信息；以及輸入/輸出單元，將從外部接收的命令信號和地址傳送給控制電路，將從外部接收的數(shù)據(jù)傳送給列解碼器，并將從列解碼器接收的循環(huán)信息傳送給控制電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，控制電路包括: 耗損均衡閾值計算單元，基于循環(huán)信息計算各種值；以及 耗損均衡閾值儲存單元，儲存從耗損均衡閾值計算單元輸出的第一閾值或比第一閾值小的第二閾值。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中，耗損均衡閾值計算單元計算存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值，將循環(huán)數(shù)的平均值與循環(huán)數(shù)的參考值相比較，基于比較結(jié)果輸出第一閾值或第二閾值，并計算循環(huán)數(shù)的最大值與最小值之間的差。6.一種操作半導(dǎo)體器件的方法，包括: 設(shè)定存儲塊的循環(huán)數(shù)的參考值； 基于存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值與循環(huán)數(shù)的參考值之間的比較的結(jié)果來設(shè)定閾值；以及 基于所述閾值來執(zhí)行耗損均衡操作。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括: 執(zhí)行用于設(shè)定循環(huán)數(shù)的參考值的測試操作。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，測試操作包括: 在重復(fù)存儲塊的測試擦除操作和測試編程操作的同時，檢查存儲塊的退化程度；以及 將存儲塊的退化程度增加時的循環(huán)數(shù)設(shè)定為循環(huán)數(shù)的參考值。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，關(guān)于循環(huán)數(shù)的參考值的數(shù)據(jù)儲存在存儲單元陣列中包括的CAM塊中，或者儲存在控制電路中包括的儲存單元中。10.一種操作半導(dǎo)體器件的方法，包括: 執(zhí)行用于設(shè)定存儲塊的循環(huán)數(shù)的參考值的測試操作； 計算存儲塊的循環(huán)數(shù)的平均值； 將循環(huán)數(shù)的平均值與循環(huán)數(shù)的參考值相比較； 當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值低于循環(huán)數(shù)的參考值時，儲存第一閾值，而當(dāng)循環(huán)數(shù)的平均值等于或大于循環(huán)數(shù)的參考值時，儲存小于第一閾值的第二閾值； 計算存儲塊之中的具有最大循環(huán)數(shù)的存儲塊的循環(huán)數(shù)與具有最小循環(huán)數(shù)的存儲塊的循環(huán)數(shù)之間的差值； 將差值與儲存的第一閾值或第二閾值相比較；以及 當(dāng)差值大于儲存的第一閾值或第二閾值時，執(zhí)行耗損均衡操作，而當(dāng)差值等于或小于儲存的第一閾值或第二閾值時，跳過耗損均衡操作。
【文檔編號】G11C16/34GK105869675SQ201510462915
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年7月31日
【發(fā)明人】金相植
【申請人】愛思開海力士有限公司