存储信息的方法、解码方法和非易失性存储器与流程

本公开的实施例涉及用于以编解码(coded)方式将信息存储在非易失性存储器单元中的技术。

背景技术：

1、在非易失性存储器中，物理信号的强度可以在写入数据的寿命期间显著变化。例如，在被编程多年后，具有逻辑值一的单元能够生成比写入数据之后不久经历的电流低得多的电流。该问题能够通过差分编码来解决，即，通过不仅将物理值“高”(或“低”)，而且还将其反值“低”(或“高”)存储在一对单元中：因此通过比较这两个物理值来获取逻辑值，即使它们自单元被编程以来已经漂移也是如此。要付出的代价是用于存储相同信息量的单元的数量加倍，或等效地，能够存储在相同数量的单元中的信息位数减半。

2、差分非易失性存储器是非易失性存储器的特例。在非易失性存储器中，信息与存储器的不同物理状态相关联。能够通过对流过单元(诸如pcm(相变存储器)、st-ram(磁阻式随机存取存储器)、rram(电阻式随机存取存储器))的电流进行操作来推断/改变状态。在差分非易失性存储器中，存在两种单元类型：直接和在相反状态下互补。逻辑位能够存储在两个单元(在差分存储器架构中一个是直接单元，一个是互补单元)中或能够存储在单个单元中。在差分存储器中，单元接收相同字线并且耦合至位线和互补位线。读取操作由比较读出放大器的两个分支中的电流差组成，该读出放大器接收直接单元和互补单元的电流作为输入。输出是所存储的码字的逻辑位。

3、在图1a至图1c中示出了用于差分存储器架构中的pcm单元的示例。

4、在图1a中，示出了包括fet?12的非易失性存储器单元11，该fet在兼容技术中通常为存取晶体管，在其栅电极上接收字线wl，使其源极通过相变电阻器13(例如，为gst)耦合至位线bl，并且该fet能够通过在字线wl上施加短电压脉冲来从非晶高阻相切换到结晶低阻相，这确定了相变电阻器13中的电流通路。fet?12的漏极耦合至源极线sl。

5、在图1b中，示出了非易失性存储器单元21，其中fet?12由双极晶体管22替代，该双极晶体管以其发射极通过相变电阻器13耦合至位线bl，而其集电极耦合至地gnd?；詈现磷窒遷l。

6、在图1c中，示出了非易失性存储器单元31，该非易失性存储器单元使用二极管32，该二极管以其正极端子通过相变电阻器11b耦合至位线bl，并且在另一端子处耦合至字线wl。

7、在非易失性存储器中，区域密度是关键使能者。在大多数pcm存储器中，位是差分的，因此两个单元用于单个位。此外，添加适当的错误校正码(ecc)以获得合适的误码率(ber)。其中，ecc可以是：

8、sec：单错校正。能够校正任何单个错误。

9、ded：双错检测。能够检测到两个错误的任何组合。

10、dec：双错校正。能够校正任何单个错误和两个错误的任何组合。

11、ted：三错检测。能够检测到三个错误的任何组合。

12、特例可以是：

13、字长按32信息位+6位sec+1位ded＝39位。该组合利用了78pcm单元元素。

14、字长按64信息位+14位dec+1位ted＝79位。该组合利用了158pcm单元元素。

15、字长按128位的信息位+16位dec+1位ted＝145位。该组合利用了290pcm单元元素。

16、因此，从上面所阐述的数据可知，pcm阵列效率低于50％。

17、在下表1中，概括了效率结果。表1在第一列中示出了字长，在第二列中示出了pcm单元的数量并且在第三列中示出了比率效率。

18、表1

19、 字长 pcm单元 比率效率 32 78 41％ 64 158 40％ 128 290 44％

技术实现思路

1、基于前述描述，需要克服先前概述的缺点中的一个或多个缺点的解决方案。

2、根据一个或多个实施例，通过具有下面具体阐述的特征的编码方法来解决先前概述的缺点。此外，实施例涉及解码方法系统以及非易失性存储器。

3、如前述内容中所提及，本公开提供了关于用于以编解码方式将信息存储在非易失性存储器单元中的方法的解决方案，

4、提供非易失性存储器单元组，该存储器单元属于如下类型：所存储的逻辑状态能够为逻辑高或逻辑低，能够通过向单元施加电流而被改变，并且存储器单元中的状态通过读取由单元提供的电流而被读取，该非易失性存储器单元组包括大于二的所确定的数量的非易失性存储器单元，该非易失性存储器单元组存储由根据给定顺序而获得的组中的单元的所存储的状态的值形成的码字，其中

5、在给定可由组中的所确定的数量的非易失性存储器单元中的所存储的值获得的码字集的情况下，

6、将信息存储在所述码字集中的至少两个子集中，该子集分别包括至少一个码字，相同子集中的每个码字具有相同汉明权重，

7、属于一个子集的每个码字相对于属于另一子集的每个码字具有等于或大于二的汉明距离。

8、在不同实施例中，所确定的非易失性存储器单元为偶数。

9、在不同实施例中，提供了具有带有全零值的码字的第一子集、具有带有全部相同的汉明权重的码字的第二子集、具有带有全一值的码字的第三子集。

10、在不同实施例中，提供了具有带有全部相同的第一汉明权重的码字的第一子集和具有带有全部相同的第二汉明权重的码字的第二子集，该第二汉明权重与第一汉明权重相差了值二。

11、本发明还提供关于对先前实施例中的任一实施例的单元组进行解码的方法的解决方案，包括：

12、读取存储在组中的单元中的值，具体地读取其单元电流，

13、对所述读取值执行比较操作，包括：对所有所述读取值进行成对比较，从而获得成对比较结果的集，

14、处理成对比较结果的集，从而获得相应的码字，

15、对该相应的码字进行解码以通过相应的解码符号。

16、在不同实施例中，对所述读取值的所述比较操作还包括：对所述读取值求和以获得和值，并且将所述和值与分别对应于子集的一个或多个阈值进行比较，从而获得指示读取值所属的子集的值，

17、针对包括多于一个码字的每个子集分别处理成对比较结果的集，从而获得相应的码字，然后基于指示读取值所属的子集的值来在所述相应的码字和包括一个码字的子集的码字当中进行选择，

18、对该相应的码字进行解码以提供相应的解码符号。

19、在不同实施例中，该方法包括：基于以与每个子集相对应的方式布置的单元的值之和的概率密度函数曲线和/或累积分布函数曲线来计算所述阈值，具体地，选择所述pdf曲线的一个或多个交集或在所述一个或多个交集附近进行选择，作为一个或多个阈值的近似值，或通过使与所述阈值相关联的状态之间的错误概率最小化来用数字计算所述一个或多个阈值。

20、本公开还提供关于存储器，具体地pcm存储器，的解决方案，该存储器包括非易失性存储器单元组，该存储器单元属于如下类型：所存储的逻辑状态能够为逻辑高或逻辑低，能够通过向单元施加电流而被改变，并且存储器单元中的状态通过读取由单元提供的电流而被读取，该非易失性存储器单元组包括大于二的所确定的数量的非易失性存储器单元，所述存储器包括编码器，该编码器被配置为根据实施例来执行用于以编解码方式将信息存储在非易失性存储器单元中的方法。

21、在不同实施例中，这种存储器包括编码器或与编码器相关联，该编码器被配置为根据实施例来执行用于以编解码方式将信息存储在非易失性存储器单元中的方法。

22、在不同实施例中，这种存储器包括解码器，该解码器被配置为根据实施例来执行对单元组进行解码以用于以编解码方式将信息存储在非易失性存储器单元中的方法。