NorFlash及其擦除方法、擦除系统与流程

本公开涉及非易失性存储器领域，尤其涉及一种nor flash(一种非易失性存储器)及其擦除方法、擦除系统。

背景技术：

1、存储器的存储阵列是由多个wl(字线)(比如256字线或者512字线甚至1024字线)和多个bl(位线)(比如2048位线或者4096位线甚至8192位线)组成。对于低成本的存储器产品而言，为了减小外部x和y方向译码电路的尺寸而采用较大的pb(physical bank，物理bank)是常用的方式。此外，最大化共享x和y方向译码器驱动电路的array well(阵列阱)与array well来减小阱之间的间距也可以进一步减小物理内存阵列的大小。

2、然而，一些类型的非易失性存储器(例如电荷俘获型存储器-sonos)需要高fn(场发射特性，也称为fowler-nordheim隧道效应)program(编程)和erase(擦除)电压来移动电荷进出ono(oxide-nitride-oxide，氧化物-氮化物-氧化物)barrier(势垒)。在page mode(页面模式)的存储阵列中，通常在一个选定的page(页)上进行program和erase。通过较长的字线和较长的位线传递高program电压对选中的page做page program(页编程)会对未被选中的page存储空间的数据产生干扰。对于选中page的多次program erase循环会导致未选中page的干扰更为严重。除了program干扰bits(位)外，还会降低电荷俘获型存储器的数据保存时间。

3、对于program干扰bits的问题，现有技术的做法是每次执行擦除命令都是通过产生随机数的方式在未选中擦除区域中选择一个作为refresh(刷新)地址。该方案无法100％确保所有未选择的数据都有机会被有效地refresh，也就无法避免干扰造成的数据丢失。这是因为refresh依赖于随机数生成器的随机性，这对于通过硬件硅芯片设计实现是不容易的。此外，测试硅芯片随机性的成本也比较昂贵。

4、因此，对于应用于频繁上断电场景的较大尺寸pb的存储类产品，急需一种能够解决program干扰bits的问题，以提高非易失性存储器的可靠性和数据保存时间的解决方案。

技术实现思路

1、本公开要解决的技术问题是为了克服现有技术中非易失性存储器应用于频繁上断电场景进行页编程擦除时对未选中页产生干扰，导致未选中页存储的数据不可靠及缩短存储器数据保存时间的缺陷，提供一种能够提高较大尺寸pb的非易失存储器的可靠性和使用寿命，具体提供了一种nor flash及其擦除方法、擦除系统。

2、本公开是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、根据本公开的第一方面，提供了一种nor flash的擦除方法，所述nor flash包括若干个初始存储单元和掉电不丢失的第一预设存储区域，每个所述初始存储单元中包括若干个页，每个所述初始存储单元具有对应的标识信息，所述第一预设存储区域用于存储待刷新的所述初始存储单元对应的所述标识信息；

4、所述擦除方法包括：

5、在每次接收到擦除指令后，基于所述擦除指令确定若干个所述初始存储单元中待擦除的第一存储单元，并控制对所述第一存储单元执行擦除操作；

6、基于所述擦除指令及所述第一预设存储区域中的所述标识信息，确定所述标识信息对应的待刷新的所述初始存储单元为第二存储单元；

7、对所述第二存储单元执行页面刷新操作，并在完成对所述第二存储单元的页面刷新操作后，更新所述第一预设存储区域中的所述标识信息为下一个依次待刷新的所述初始存储单元对应的所述标识信息。

8、较佳地，所述nor flash还包括掉电不丢失的第二预设存储区域和第三预设存储区域，所述第三预设存储区域用于存储页地址及备份标识符；

9、所述对所述第二存储单元执行页面刷新操作的步骤包括：

10、获取所述第二存储单元中待刷新的目标页；

11、判断当前的所述目标页是否需要进行页面刷新操作；

12、若当前的所述目标页不需要进行页面刷新操作，则判断当前的所述目标页是否为所述第二存储单元中最后一个待刷新的所述目标页，若否，获取所述第二存储单元中下一个待刷新的目标页，返回执行所述判断当前的所述目标页是否需要进行页面刷新操作的步骤；

13、若当前的所述目标页需要进行页面刷新操作，则将当前的所述目标页中对应的初始存储数据写入所述第二预设存储区域，将当前的所述目标页对应的页地址及备份标识符写入所述第三预设存储区域，对当前的所述目标页执行页面刷新操作，并在完成对当前的所述目标页的页面刷新操作后，判断当前的所述目标页是否为所述第二存储单元中最后一个待刷新的所述目标页，若否，则获取所述第二存储单元中下一个待刷新的目标页，返回执行所述判断当前的所述目标页是否需要进行页面刷新操作的步骤。

14、较佳地，所述获取所述第二存储单元中待刷新的目标页的步骤包括：

15、读取所述第三预设存储区域中的所述备份标识符；

16、基于所述备份标识符判断所述第二预设存储区域中是否存在备份数据；

17、若否，则将所述第二存储单元中的第一个目标页作为当前的所述目标页；

18、若是，则读取所述第三预设存储区域中的所述页地址作为当前的所述目标页。

19、较佳地，在确定完成对所述第二存储单元的页面刷新操作之后，在所述更新所述第一预设存储区域中的所述标识信息为下一个依次待刷新的所述初始存储单元对应的所述标识信息之前，所述擦除方法还包括：

20、擦除所述第二预设存储区域中和所述第三预设存储区域中已存储的数据。

21、较佳地，所述判断当前的所述目标页是否需要进行页面刷新操作的步骤包括：

22、采用预设获取方式读取当前的所述目标页中对应的初始存储数据，得到第一存储数据，并将所述第一存储数据写入页缓冲区；

23、采用预设边缘偏置条件读取当前的所述目标页中对应的所述初始存储数据，得到第二存储数据；

24、判断所述第一存储数据与所述第二存储数据是否一致；

25、若一致，则确定当前的所述目标页不需要进行页面刷新操作；

26、若不一致，则确定当前的所述目标页需要进行页面刷新操作。

27、较佳地，所述读取所述第三预设存储区域中的所述页地址作为当前的所述目标页的步骤之后，在所述判断当前的所述目标页是否需要进行页面刷新操作的步骤之前，所述擦除方法还包括：

28、读取所述第二预设存储区域中的所述第一存储数据，并写入当前的所述目标页。

29、较佳地，所述初始存储单元包括扇区、半块或全块；

30、和/或，

31、所述标识信息为所述初始存储单元的编号或地址。

32、较佳地，所述nor flash为etox flash(erasable tunnel oxide flash，可擦写隧道氧化物闪存)或sonos flash(silicon-oxide-nitride-oxide-silicon flash，电荷俘获型存储器)。

33、根据本公开的第二方面，提供了一种nor flash的擦除系统，所述nor flash包括若干个初始存储单元和掉电不丢失的第一预设存储区域，每个所述初始存储单元中包括若干个页，每个所述初始存储单元具有对应的标识信息，所述第一预设存储区域用于存储待刷新的所述初始存储单元对应的所述标识信息；

34、所述擦除系统包括擦除模块、确定模块和页面刷新模块；

35、所述擦除模块用于在每次接收到擦除指令后，基于所述擦除指令确定若干个所述初始存储单元中待擦除的第一存储单元，并控制对所述第一存储单元执行擦除操作；

36、所述确定模块用于基于所述擦除指令及所述第一预设存储区域中的所述标识信息，确定所述标识信息对应的待刷新的所述初始存储单元为第二存储单元；

37、所述页面刷新模块用于对所述第二存储单元执行页面刷新操作，并在完成对所述第二存储单元的页面刷新操作后，更新第一预设存储区域中的所述标识信息为下一个依次待刷新的所述初始存储单元对应的所述标识信息。

38、根据本公开的第三方面，提供了一种nor flash，所述nor flash使用本公开第一方面所述的nor flash的擦除方法实现。

39、本公开的积极进步效果在于：通过在擦除过程中加入页面刷新操作流程，并利用掉电不丢失的第一预设存储区域存储待刷新的初始存储单元对应的标识信息，能够确保所有未被选择的页都有机会在没有超过擦除时间规范的情况下进行刷新，能够有效提高非易失存储器的可靠性和使用寿命。

40、此外，利用掉电不丢失的第二预设存储区域和第三存储区域实现在页刷新时进行断电保护，有效避免了在擦除操作过程中，未被选中的页存储的数据因为断电而被破坏的情况发生，从而进一步提高了非易失存储器的可靠性和使用寿命。