Conversión analógica a digital de 8 bits o más para la determinación del valor de una célula de memoria NAND.

Procedimiento para la recuperación de datos de un dispositivo de memoria (103) cuyo procedimiento comprende:

- detectar un nivel de voltaje de una celda de memoria durante una operación de lectura, correspondiendo el nivel devoltaje a un valor de datos que comprende una representación binaria, comprendiendo el valor de datos una primeraresolución;

- adaptar una función de mapeado (145) basándose en una o varias de: una temperatura actual, un voltaje dealimentación, un número de operaciones de lectura llevadas a cabo en la celda de memoria y un número deoperaciones de escritura llevadas a cabo en la celda de memoria, en el que la función de mapeado (145) mapeavoltajes analógicos con respecto a representaciones digitales de los voltajes analógicos; convirtiendo el nivel devoltaje en una representación digital del nivel de voltaje utilizando la función de mapeado adaptada, teniendo larepresentación digital una segunda resolución superior a la primera resolución y,

- determinar el valor de datos a partir de la representación digital de la señal de voltaje analógica, en la que cadavalor de datos es seleccionado a partir de un conjunto de posibles valores de datos, de manera que cada posiblevalor de datos corresponde a un rango de valores digitales y en el que la operación de determinación compara larepresentación digital, como mínimo, a uno de los rangos de valores digitales para determinar el valor de datos.

Conversión analógica a digital de 8 bits o más para la determinación del valor de una célula de memoria NAND

CAMPO TÉCNICO

Varias implementaciones pueden referirse, en general, a dispositivos de memoria no volátiles, e implementaciones particulares pueden referirse a sistemas y a procedimientos para hacer funcionar celdas flash de múltiples niveles.

ANTECEDENTES

A medida que los dispositivos informáticos han aumentado sus capacidades y prestaciones, ha crecido la demanda de dispositivos de almacenamiento de datos. Los dispositivos de almacenamiento de datos se han utilizado, por ejemplo, para almacenar instrucciones de programa (es decir, código) que puede ejecutarse por procesadores. Los dispositivos de almacenamiento de datos también se han utilizado para almacenar otros tipos de datos, incluyendo información de audio, de imagen y/o de texto, por ejemplo. Recientemente, los sistemas con dispositivos de almacenamiento de datos capaces de almacenar una gran cantidad de contenido de datos (por ejemplo, canciones, vídeos musicales, etc.) se han incorporado de manera generalizada en dispositivos portátiles.

Tales dispositivos portátiles incluyen dispositivos de almacenamiento de datos (DSD) compactos y que pueden hacerse funcionar mediante fuentes de alimentación portátiles, tales como baterías. Algunos DSD de dispositivos portátiles pueden proporcionar memoria no volátil que puede conservar los datos cuando se desconecta de la fuente de alimentación. Los dispositivos portátiles han utilizado varios dispositivos de almacenamiento de datos no volátiles, tales como unidades de disco duro, EEPROM (memoria de solo lectura programable que puede borrarse eléctricamente) y memoria flash.

La memoria flash se ha convertido en un tipo de DSD ampliamente utilizado. La memoria flash puede proporcionar una memoria no volátil en dispositivos electrónicos portátiles y en aplicaciones de consumidor, por ejemplo. Dos tipos de memoria flash son la flash NOR y la flash NAND. La flash NOR proporciona normalmente la capacidad de ejecutar código in situ y es accesible de manera aleatoria (es decir, como una RAM) . Normalmente, la flash NAND puede borrar datos más rápidamente, acceder a datos en ráfagas (por ejemplo, bloques de 512 bytes) y puede proporcionar ciclos de borrado de mayor duración en comparación con la flash NOR. La flash NAND puede proporcionar generalmente un almacenamiento no volátil a un bajo coste por bit como un medio de almacenamiento de archivos de alta densidad para dispositivos de consumidores, tales como cámaras digitales y reproductores MP3, por ejemplo.

La memoria flash típica almacena una unidad de información almacenando una carga eléctrica en cada celda de memoria a una tensión representativa de un valor de datos digital. Las celdas de un solo nivel almacenan un bit de información en función de si la celda está cargándose a una tensión "alta" o está descargándose a una tensión "baja". La memoria flash NAND se ha desarrollado de tal manera que almacena hasta dos bits de información en una única celda descodificando la carga considerando que está dentro de uno de cuatro intervalos de tensión diferentes. La memoria flash NOR se ha desarrollado de tal manera que puede almacenar hasta 8 bits de información en una única celda descodificando la carga considerando que está dentro uno de 256 intervalos de tensión diferentes.

El documento US2003/0217323, que se considera como el estado de la técnica más próximo, describe un sistema de memoria que funciona de acuerdo con la calidad evaluada de los datos almacenados en la misma. Entonces, los datos pueden ser reconstruidos utilizando un Código de corrección de Error o estadísticas de la calidad de los datos.

RESUMEN

Los aparatos y sistemas asociados, procedimientos y productos de programa de ordenador descritos se refieren a almacenamiento de datos en niveles múltiples en dispositivos de memoria flash.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se da a conocer un procedimiento para recuperación de datos de un dispositivo de memoria, según la reivindicación 1.

Las implementaciones pueden incluir una o varias de las siguientes características. La celda o celdas de memoria es la primera celda de memoria y la operación de aplicar carga a la primera celda de memoria incluye la aplicación de carga adicional a la primera celda de memoria para ajustar la caída de voltaje en la primera celda de memoria. La magnitud de la caída en la primera celda de memoria se determina detectando un nivel de voltaje de referencia almacenado en una celda de referencia. La celda de referencia está asociada con un correspondiente nivel predeterminado de voltaje y la magnitud de la caída se determina comparando el nivel predeterminado de voltaje con el nivel de voltaje detectado almacenado en la celda de referencia. La magnitud de la caída es determinada detectando niveles de voltaje almacenados en múltiples celdas de referencia. Una magnitud de carga adicional aplicada a la primera celda de memoria se determina basándose en una función de corrección.

Se recibe una señal de un dispositivo principal para iniciar una operación de mantenimiento y se aplica carga a una

o varias de las celdas de memoria a un voltaje objetivo que representa el valor de datos como respuesta a una señal recibida. La señal procedente del dispositivo principal indica un estado de suministro de potencia o energía. La señal procedente del dispositivo principal indica si dicho dispositivo principal recibe energía CA y/o si una batería del dispositivo principal está cargada a un nivel de carga predeterminado. La señal procedente del dispositivo principal indica una operación de mantenimiento programada.

Una señal es recibida desde un procesador de la memoria flash para iniciar una operación de mantenimiento y se aplica carga a una o varias de las celdas de memoria a un voltaje objetivo que representa el valor de datos como respuesta a la señal recibida. La señal procedente del procesador de la memoria flash indica que el procesador de la memoria flash tiene suficiente ancho de banda para llevar a cabo una operación de mantenimiento. La señal procedente del procesador de memoria flash indica que el procesador de memoria flash se encuentra inactivo.

La entrada del registro de resolución que corresponde a la primera celda de memoria indica una primera resolución que corresponde a un primer número de posibles valores de datos. Se recibe una señal para escribir en una segunda resolución que corresponde a un segundo número de posibles valores de datos y una entrada de registro de resolución que corresponde a dicha celda o celdas de memoria es actualizada para indicar la segunda resolución. El voltaje objetivo se basa en la segunda resolución. El primer número de valores de datos posibles es superior al segundo número de valores de datos posibles y la celda o celdas de memoria incluyen más de una celda de memoria seleccionada entre la serie de celdas de memoria. De manera alternativa, el primer número de posibles valores de datos es igual al segundo número de posibles valores de datos y la celda o celdas de memoria incluyen una celda de memoria distinta a la primera celda de memoria. El segundo número de posibles valores de datos supera el primer número de posibles valores de datos. El primer número de posibles valores de datos no supera 4 bits; por ejemplo, el primer número de posibles valores de datos es de 2 bits o 1 bit. El segundo número de posibles valores de datos es, como mínimo, 4 bits; por ejemplo, el segundo número de posibles valores de datos es, como mínimo, 8 bits. Los valores de datos almacenados en la primera celda de memoria en la primera resolución es un resultado de una operación de escritura en la que los datos recibidos de un dispositivo principal son escritos en el dispositivo de memoria flash.

Una señal es recibida desde un dispositivo principal para la escritura de datos recibidos desde un dispositivo principal en el dispositivo de memoria flash. El valor de datos recibido desde el dispositivo principal es escrito en la primera celda de memoria en una primera resolución que corresponde a un primer número de posibles valores de datos y la primera resolución es registrada en el registro de resolución correspondiente a la primera celda de memoria. Se recibe una señal para la escritura de una segunda resolución correspondiente a un segundo número de posibles valores de datos y el segundo número de posibles valores de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la recuperación de datos de un dispositivo de memoria (103) cuyo procedimiento comprende:

- detectar un nivel de voltaje de una celda de memoria durante una operación de lectura, correspondiendo el nivel de voltaje a un valor de datos que comprende una representación binaria, comprendiendo el valor de datos una primera resolución;

- adaptar una función de mapeado (145) basándose en una o varias de: una temperatura actual, un voltaje de alimentación, un número de operaciones de lectura llevadas a cabo en la celda de memoria y un número de operaciones de escritura llevadas a cabo en la celda de memoria, en el que la función de mapeado (145) mapea voltajes analógicos con respecto a representaciones digitales de los voltajes analógicos; convirtiendo el nivel de voltaje en una representación digital del nivel de voltaje utilizando la función de mapeado adaptada, teniendo la representación digital una segunda resolución superior a la primera resolución y,

- determinar el valor de datos a partir de la representación digital de la señal de voltaje analógica, en la que cada valor de datos es seleccionado a partir de un conjunto de posibles valores de datos, de manera que cada posible valor de datos corresponde a un rango de valores digitales y en el que la operación de determinación compara la representación digital, como mínimo, a uno de los rangos de valores digitales para determinar el valor de datos.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, que comprende además:

acondicionar el nivel de voltaje antes de la conversión del nivel de voltaje en la representación digital.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, que comprende además:

ajustar la representación digital del nivel de voltaje antes de determinar el valor de datos.

4. Procedimiento, según la reivindicación 3, en el que la operación de ajuste ajusta la representación digital basándose, como mínimo, en un parámetro seleccionado del grupo que consiste en: voltaje de celda de referencia, utilización de lectura de la celda de memoria, utilización de escritura de la celda de memoria, temperatura, edad del producto, voltaje de alimentación y niveles de error detectados.

5. Artículo de fabricación que comprende instrucciones legibles a máquina que están almacenadas en un soporte legible y, cuando se ejecutan por un procesador (112) , provocan la realización de operaciones cuyas operaciones comprenden:

detectar una señal de voltaje analógico a partir de una celda de memoria durante una operación de lectura, correspondiendo el voltaje analógico a un valor de datos que comprende una representación binaria, teniendo el valor de datos una primera resolución;

adaptar una función de mapeado (145) basándose en una o varias de: temperatura actual, voltaje de suministro, número de operaciones de lectura llevadas a cabo en la celda de memoria y número de operaciones de escritura llevadas a cabo en la celda de memoria, de manera que la función de mapeado (145) mapea voltajes analógicos con respecto a representaciones digitales de los voltajes analógicos; convirtiendo la señal de voltaje analógico en una representación digital de la señal de voltaje analógico, utilizando la función de mapeado adaptada (145) , comprendiendo la representación digital una segunda resolución mayor que la primera resolución y

determinar el valor de datos de la representación digital de manera que cada valor de datos es seleccionado a partir de un conjunto de posibles valores de datos, de manera que cada posible valor de datos corresponde a un rango de valores digitales y de manera que la operación de determinación comprende la comparación de la representación digital de la señal de voltaje analógico a, como mínimo, uno de los rangos de valores digitales.

6. Artículo, según la reivindicación 5, que comprende además las operaciones:

ajustar, como mínimo, uno de los rangos de valores digitales basándose en la comparación de la representación digital a, como mínimo, uno de los rangos de valores digitales.

7. Artículo, según la reivindicación 5 ó 6, que comprende además las operaciones:

acondicionar la señal de voltaje analógico anterior a la conversión de la señal de voltaje analógico en una representación digital.

8. Artículo, según las reivindicaciones 5, 6 ó 7, comprendiendo además las operaciones:

ajustar la representación digital de la señal de voltaje analógico antes de determinar el valor de datos.

9. Artículo, según la reivindicación 8, en el que la operación de ajuste ajusta la representación digital basándose en, como mínimo, un parámetro seleccionado entre el grupo que consiste en: voltaje de la celda de referencia, utilización de lectura de la celda de memoria, utilización de escritura de la celda de memoria, temperatura, edad del

producto, voltaje de alimentación y nivel de errores detectados.

10. Artículo, según la reivindicación 8 ó 9, en el que cada valor de datos es seleccionado entre un conjunto de posibles valores de datos, de manera que cada valor posible de datos comprende un valor digital medio correspondiente dentro de un rango de valores digitales correspondientes y de manera que la operación de ajuste

ajusta la representación digital en respuesta a una lectura de voltaje de otra celda de memoria con un valor de datos conocido.

11. Sistema de almacenamiento de información digital cuyo sistema de comprende:

una serie de celdas de memoria (124) , almacenando cada memoria un valor de datos representado por un nivel de voltaje, comprendiendo cada valor de datos un primer número de bits;

un convertidor analógico a digital (142) para convertir el nivel de voltaje en una representación digital del nivel de voltaje, comprendiendo la representación digital un segundo número de bits superior al primer número de bits, y 20 un procesador (112) para ajustar la representación digital del voltaje analógico basándose en heurística;

caracterizado porque el convertidor analógico-digital (142) adapta una función de mapeado (145) basándose en uno

o más de: temperatura actual, voltaje de alimentación, número de operaciones de lectura llevadas a cabo en la celda

de memoria y número de operaciones de escritura llevadas a cabo en la celda de memoria, de manera que la función de mapeado (145) mapea voltajes analógicos con respecto a representaciones digitales de los voltajes analógicos y convierte el nivel de voltaje en una representación digital del nivel de voltaje utilizando la función de mapeado adaptada.

12. Sistema, según la reivindicación 11, en el que el primer número de bits es superior a 4.

13. Sistema, según la reivindicación 11 ó 12, en el que la heurística es seleccionada del grupo que consiste en: voltaje de celda de referencia, utilización de lectura de la celda de memoria, utilización de escritura de la celda de memoria, temperatura, edad del producto, voltaje de alimentación, niveles de error detectados y combinaciones de

los mismos.

14. Sistema, según las reivindicaciones 11, 12 ó 13, en el que cada valor de datos es seleccionado de un conjunto de posibles valores de datos, de manera que cada valor de datos posible comprende un rango correspondiente de valores digitales y en el que el procesador determina además el valor de datos al seleccionar el valor de datos

posible que tiene el rango correspondiente de valores digitales que incluye la representación digital ajustada del voltaje analógico.

15. Sistema, según las reivindicaciones 11, 12, 13 ó 14, en el que la serie de celdas de memoria incluye celdas de

memoria flash NAND. 45