具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的读写方法及存储器装置的具体实施方式做详细说明。

一种常见的改善存储器装置可靠度的方法是在数据写入存储器装置之前事先将数据编码为错误修正码(Error Correction Code，ECC)，同时将数据和错误修正码储存于存储器装置中。当读出时，同时读取数据和错误修正码，解码错误修正码以还原可能发生错误的数据。

但是，发明人发现，错误修正码仅能够在数据被读出时修正数据，存储器中发生数据错误的存储单元依然存在。若在后续的数据存储过程中，该发生数据错误的存储单元对应的存储段再出现至少一个发生数据错误的存储单元，则该存储段会存在至少两个数据错误的存储单元。而错误修正码将无法对该错误进行修正，导致该存储段不能使用，甚至会导致存储器装置不能使用，从而影响存储器装置的可靠性及寿命。

发明人研究发现，在用户使用存储器装置时，若是能够实时地将发生数据错误的存储单元标记出来，则可为后续的读写操作提供执行的依据，进而能够大大提高存储器装置的可靠性。因此，本发明提供一种读写方法，其能够实时地将发生数据错误的存储单元标记出来。

在本发明读写方法的第一具体实施方式中，在执行读操作时，将待读出数据发生错误的存储单元对应的地址信息进行标记。具体地说，请参阅图1，其为本发明读写方法的第一具体实施方式的流程示意图，所述读写方法包括如下步骤：

步骤S10，向存储器装置施加读命令，所述读命令指向地址信息。例如，所述读命令指向的地址信息为A0。

步骤S11，从所述读命令所指向的地址信息对应的存储单元中读取待读出数据。例如，从所述地址信息A0对应的存储单元中读取待读出数据。

步骤S12，判断所述待读出数据是否发生错误。

若所述待读出数据发生错误，说明该存储单元失效，则将所述读命令所指向的地址信息标记为无效。

在本具体实施方式中，提供一查找表10，所述查找表10设置有地址信息栏ADD及标记栏EN/DIS。所述地址信息栏ADD预存有所述存储器装置的所有地址信息，例如A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6……An，所述地址信息的数量可根据所述存储器装置的实际情况设置。所述标记栏EN/DIS用于存储所述地址信息的标记，所述标记包括标识所述地址信息无效的无效标记DIS或标识所述地址信息有效的有效标记EN，在一个具体实施方式中，所述无效标记DIS和有效标记EN可以用二进制代码表示(例如，若是1位二进制代码，则可以1代表有效标记EN，0代表无效标记DIS)，本发明并不限定于此。其中，每一所述地址信息对应一标记。

具体地说，若从读命令所指向的地址信息A0对应的存储单元中读取的待读出数据发生错误，则在所述查找表10中将所述读命令所指向的地址信息A0对应的标记栏标记为无效标记DIS；若从读命令所指向的地址信息A4对应的存储单元中读取的待读出数据发生错误，则在所述查找表10中将所述读命令所指向的地址信息A4对应的标记栏标记为无效标记DIS。

若所述待读出数据没有发生错误，说明该存储单元有效。对于该种情况，有如下两种处理方式：

第一种处理方式是，若所述待读出数据没有发生错误，则在查找表10中将所述读命令所指向的地址信息标记为有效标记EN。例如，若从读命令所指向的地址信息A1对应的存储单元中读取的待读出数据没有发生错误，则在所述查找表10中将所述读命令所指向的地址信息A1对应的标记栏标记为有效标记EN。

第二种处理方式是，在所述查找表中，所有的地址信息对应的标记栏均被初始设置为有效标记EN，则若所述待读出数据没有发生错误，则不修改所述查找表中的标记栏的标记，即保留所述标记栏的初始设置。例如，若从读命令所指向的地址信息A1对应的存储单元中读取的待读出数据没有发生错误，则在所述查找表中将所述读命令所指向的地址信息所A1对应的标记栏标记保留为有效标记EN，即不修改所述标记栏的初始设置。在本具体实施方式中，采用的是该种处理方式。

对于第二种处理方式，在从读命令所指向的地址信息对应的存储单元中读取的待读出数据发生错误的情况下，才在所述查找表10中将所述读命令所指向的地址信息对应的标记栏的有效标记EN修改为无效标记DIS。例如，若从读命令所指向的地址信息A0对应的存储单元中读取的待读出数据发生错误，则在所述查找表10中将所述读命令所指向的地址信息A0对应的标记栏的有效标记EN修改为无效标记DIS。

进一步，在第二种处理方式中，在所述存储器装置上电或出厂时，在所述查找表中，所有的地址信息对应的标记栏均被初始设置为有效标记EN。可以理解的是，随着所述存储器装置的使用，在多次对所述存储器装置执行读写操作后，在所述查找表10中，所述地址信息对应的标记栏可能为无效标记DIS，也可能为有效标记EN，因此，在对所述存储器装置施加读命令时，前次读写操作后的查找表即为当前读操作的初始查找表，所述初始查找表记录有经前次读写操作后所述存储单元的地址信息的标记，该标记为当前读操作的初始标记，所述初始标记可能为无效标记DIS，也可能为有效标记EN。若所述待读出数据发生错误，则在查找表中将所述读命令所指向的地址信息的初始标记修改为无效标记DIS。

进一步，本发明还提供一种判断所述待读出数据是否发生错误的方法。具体地说，在从所述读命令所指向的地址信息对应的存储单元中读取待读出数据的步骤还包括：从所述读命令所指向的地址信息对应的存储单元中读取与所述待读出数据对应的第一ECC编码。例如，从所述读命令所指向的地址信息对应的存储单元中读取的数据的位数为64b+8b，其中64b为所述待读出数据位数，8b为所述第一ECC编码的位数。根据相应的算法，对所述第一ECC编码进行解码，可还原可能发生错误的数据，所述算法为现有技术，不再赘述。因此，可依据对所述第一ECC编码进行解码判断所述待读出数据是否发生错误。

本发明列举一种依据对所述第一ECC编码进行解码判断所述待读出数据是否发生错误的方法：将待读出数据重新编码，形成一个新的ECC编码，将所述新的ECC编码与所述第一ECC编码进行每位异或比对，若每位均一致，说明所述待读出数据没有发生错误，所述存储单元有效，则不对所述查找表10进行修改，该存储单元对应的地址信息的标记为有效标记EN；若所述新的ECC编码与所述第一ECC编码存在不一致的情况，说明待读出数据发生错误，所述存储单元失效，则在所述查找表10中将所述读命令所指向的地址信息标记为无效标记DIS。

其中，若所述待读出数据没有发生错误，则将所述待读出数据作为所述存储器装置的输出数据，若所述待读出数据发生错误，则可利用所述第一ECC编码进行还原数据，并将还原的数据作为所述存储器装置的输出数据。

本发明读写方法可在用户对存储器装置执行读写操作时将所述存储单元的地址信息进行标记，以将有效的存储单元与失效的存储单元进行实时区分。即每进行一次读操作，都会对失效的存储单元的地址信息进行标记，以在用户对所述存储器装置执行读写操作时，可仅对有效的存储单元进行读写操作，而不对失效的存储单元进行读写操作。避免数据错误或者数据丢失，大大提高了存储器装置的可靠性。

本发明读写方法还提供第二具体实施方式。在所述对存储器装置施加读命令之后，在所述从所述读命令所指向的地址信息对应的存储单元中读取待读出数据之前，还包括：判断所述读命令所指向的地址信息是否有效的步骤。具体地说，请参阅图2，其为本发明读写方法的第二具体实施方式的流程示意图。

步骤S20，向存储器装置施加读命令，所述读命令指向地址信息。

步骤S21，判断所述读命令所指向的地址信息是否有效。

具体地说，对存储器装置施加读命令时，以所述读命令所指向的地址信息为索引，在查找表中查找所述标记。在所述查找表中，若所述读命令所指向的地址信息对应的标记栏的标记为有效标记EN，则说明所述读命令所指向的地址信息有效，若所述读命令所指向的地址信息对应的标记栏的标记为无效标记DIS，则说明所述读命令所指向的地址信息无效。

例如，所述读命令指向的地址信息为A1，以所述读命令所指向的地址信息A1为索引，在查找表20中查找所述标记。在所述查找表20中，所述读命令所指向的地址信息A1对应的标记栏的标记为有效标记EN，则说明所述读命令所指向的地址信息A1有效。

再例如，所述读命令指向的地址信息为A4。以所述读命令所指向的地址信息A4为索引，在查找表20中查找所述标记。在所述查找表20中，所述读命令所指向的地址信息A4对应的标记栏的标记为无效标记DIS，则说明所述读命令所指向的地址信息A4无效。

若所述读命令所指向的地址信息有效，则对所述读命令所指向的地址信息对应的存储单元执行读操作，即执行步骤S22。例如，在查找表20中，所述读命令所指向的地址信息A1对应的标记栏的标记为有效标记EN，说明所述读命令所指向的地址信息A1对应的存储单元有效，则对所述读命令所指向的地址信息A1对应的存储单元执行读操作，即执行步骤S22，在步骤S22中，所述读命令所指向的地址信息为地址信息A1。

若所述读命令所指向的地址信息无效，即在所述查找表20中，所述读命令所指向的地址信息对应的标记栏标记为无效标记DIS，说明所述读命令所指向的地址信息对应的存储单元失效。判断在当前读操作之前的操作中，所述读命令所指向的地址信息对应的标记栏被标记为无效标记之后是否对所述读命令所指向的地址信息执行过写命令。若是，则将该读命令指向所述写命令指向的地址信息，即将所述写命令所指向的地址信息作为所述读命令所指向的新的地址信息，并对新的地址信息执行步骤S22。若否，则存在两种处理方式，一种处理方式如本具体实施方式中附图2所示，停止读操作；另一种处理方式是继续进行读操作，并将利用所述第一ECC编码还原的数据作为所述存储器装置的输出数据。

例如，若在所述查找表20中，所述读命令所指向的地址信息A4对应的标记栏标记为无效标记DIS，判断在当前读操作之前的操作中，所述读命令所指向的地址信息A4对应的标记栏被标记为无效标记DIS之后是否对所述读命令所指向的地址信息A4执行过写命令。若是，且所述写命令指向另一地址信息A1，则将该读命令指向所述写命令指向的地址信息A1，以对其对应的存储单元执行读操作，即执行步骤S22，步骤S22中的所述读命令所指向的地址信息为地址信息A1。其中写命令的具体实现请参见第三具体实施方式。若否，则停止读操作。

步骤S22，从所述读命令所指向的地址信息对应的存储单元中读取待读出数据。例如，从所述读命令所指向的地址信息A1对应的存储单元中读取待读出数据。该步骤与第一具体实施方式中的步骤S11相同。

步骤S23，判断所述待读出数据是否发生错误。该步骤与第一具体实施方式中的步骤S12相同。若所述待读出数据发生错误，则在所述查找表20中将所述读命令所指向的地址信息对应的标记栏标记为无效标记DIS，若所述待读出数据未发生错误，则在所述查找表20中将所述读命令所指向的地址信息对应的标记栏标记为有效标记EN，或者在所述查找表20的标记栏均被初始设置为有效标记EN的情况下，不对所述查找表做修改。

步骤S24，输出数据。

在所述第二具体实施方式中，在对所述存储器装置施加读命令后，判断所述读命令所指向的地址信息是否有效，以可选择性地对所述读命令所指向的地址信息执行读命令，从而可提高存储器装置的可靠性。另外，在读出待读出数据后，还可根据所述待读出数据是否发生错误而对该存储单元的地址信息标记，以为后续的读写操作提供判断依据。

本发明读写方法还提供第三具体实施方式。该第三具体实施方式为对存储器装置的写操作。具体地说，请参阅图3，其为本发明读写方法的第三具体实施方式的流程示意图。

步骤S30，对所述存储器装置施加写命令，所述写命令指向地址信息。例如，对所述存储器装置施加写命令，所述写命令指向地址信息A0。

步骤S31，判断所述写命令所指向的地址信息的标记是否有效。

在本具体实施方式中，以所述写命令所指向的地址信息为索引，在查找表30中查找所述地址信息对应的标记，以根据所述标记判断所述写命令所指向的地址信息是否有效。

例如，若所述写命令所指向的地址信息为A0，则以所述写命令所指向的地址信息A0为索引，在查找表30中查找所述地址信息A0对应的标记栏的标记，以根据所述标记判断所述写命令所指向的地址信息A0是否有效；若所述写命令所指向的地址信息为A1，则以所述写命令所指向的地址信息A1为索引，在查找表30中查找所述地址信息A1对应的标记栏的标记，以根据所述标记判断所述写命令所指向的地址信息A1是否有效。

若所述写命令所指向的地址信息的标记为有效，则对所述写命令所指向的地址信息对应的存储单元执行写操作，若所述写命令所指向的地址信息的标记为无效，则停止对所述写命令所指向的地址信息对应的存储单元执行写操作。

例如，在查找表30中，所述写命令所指向的地址信息A0对应的标记栏的标记为无效标记DIS，则停止对所述写命令所指向的地址信息A0对应的存储单元执行写操作；在所述查找表中，所述写命令所指向的地址信息A1对应的标记栏的标记为有效标记EN，则对所述写命令所指向的地址信息A1对应的存储单元执行写操作。

进一步，在本第三具体实施方式中，在停止对所述写命令所指向的地址信息对应的存储单元执行写操作的步骤之后还包括如下步骤：将所述写命令所指向的地址信息改变为另一地址信息。在该步骤之后，还可判断所述另一地址信息是否有效。该判断方法与步骤S31相同。若另一地址信息的标记为有效标记，则对所述另一地址信息对应的存储单元执行写操作，若所述另一地址信息的标记为无效标记，则停止对所述另一地址信息对应的存储单元执行写操作，并将所述写命令所指向的地址信息改变为其他地址信息。

例如，在停止对所述写命令所指向的地址信息A0对应的存储单元执行写操作后，将所述写命令所指向的地址信息A0改变为另一地址信息A1，即在该步骤之后所述写命令指向地址信息A1。进一步判断所述写命令所指向的地址信息A1是否有效，即判断所述地址信息A1的标记是否有效。例如，在本具体实施方式中，所述地址信息A1对应的标记栏的标记为有效标记EN，则对所述地址信息A1对应的存储单元执行写操作。例如，在其他具体实施方式中，所述地址信息A1无效，则停止对所述地址信息A1对应的存储单元执行写操作，并改变所述写命令的地址信息为A2，并继续判断所述地址信息A2是否有效。以此类推，直至所述写命令指向的地址信息的标记为有效标记。

进一步，在本第三具体实施方式中，所述读写方法还包括如下步骤：形成与所述写操作中待写入数据对应的第二ECC编码，并将其与所述待写入数据一并写入所述写命令所指向的地址信息对应的存储单元中。当读出该存储单元中的数据时，同时读取数据和第二ECC编码，解码所述第二ECC编码以还原可能发生错误的数据。

在本第三具体实施方式中，本发明读写方法在对存储器装置施加写命令之后判断所述写命令所指向的地址是否有效，以作为是否对存储单元执行写操作的依据，进而可避免对失效的存储单元执行写操作，从而提高存储器装置的可靠性，并延长存储器装置的寿命。

本发明还提供一种能够实现上述读写方法的存储器装置。所述存储器装置包括但不限于DRAM、SRAM等易失性存储器，以及NAND、NOR、FeRAM、RRAM、MRAM、PCRAM等非易失存储器。

请参阅图4，其为本发明存储器装置的第一具体实施方式的框架示意图。所述存储器装置包括命令接收单元40、存储单元41、标记单元42及执行单元43。

所述命令接收单元40用于接收施加在存储器装置的读命令、写命令或者读/写命令所指向的地址信息。

所述存储单元41与所述读命令或写命令对应的地址信息对应，并用于存储数据。在本发明中，所述存储单元41可为存储基本单元(cell)、存储段(segment)、存储页(pages)、存储块(blocks)等本领域技术人员熟知的存储单位，本发明对此不进行限制。

所述标记单元42用于存储标记信息。所述标记信息记录所述地址信息有效或者无效。在本具体实施方式中，所述标记单元42为一查找表，所述查找表记录有所述存储单元41的地址信息及其初始标记，其中，所述初始标记可为有效标记，若待读出的数据发生错误，则在查找表中将所述地址信息的初始标记修改为无效，若所述待读出的数据没有发生错误，则保持所述初始标记。在本发明另一具体实施方式中，在所述查找表中，所述地址信息对应的标记并未被初始设置为有效，若待读出的数据发生错误，在查找表中将所述地址信息标记为无效，若待读出的数据没有发生错误，在查找表中将所述地址信息标记为有效。

所述执行单元43用于控制对所述存储单元31执行读操作或写操作。所述执行单元还与所述标记单元42连接，用于根据所述标记单元42的标记信息对所述地址信息对应的存储单元执行读操作或者写操作，或停止对所述地址信息对应的存储单元执行读操作或写操作。具体地说，若所述读命令或者写命令所指向的地址信息对应的标记信息为有效标记，则所述执行单元43对所述地址信息对应的存储单元执行读操作或写操作，若所述读命令或写命令所指向的地址信息对应的标记信息为无效标记，则所述执行单元43停止对所述地址信息对应的存储单元执行读操作或写操作。

需要说明的是，在其他具体实施方式中，标记单元42也可仅与执行单元43连接，命令接收单元40可直接与执行单元43连接，本发明对此连接方式不做具体限制，本领域内普通技术人员可根据需要自行设置以实现上述功能。

进一步，本发明存储器装置还提供一第二具体实施方式。请参阅图5，其为本发明存储器装置的第二具体实施方式的框架示意图，所述第二具体实施方式相较于第一具体实施方式的区别在于，所述存储器装置还包括ECC编码解码单元44。

所述ECC编码解码单元44与执行单元43、存储单元41及标记单元42连接。

所述ECC编码解码单元44用于解码读操作中与待读出数据对应的第一ECC编码，以还原有可能发生错误的数据，并可根据所述ECC编码解码单元44是否对数据进行还原来修改所述标记单元42中的标记信息。所述ECC编码解码单元44还用于形成写操作中与待写入数据对应的第二ECC编码。

具体地说，在本具体实施方式中，所述命令接收单元接收写命令，在对写命令所指向的地址信息对应的存储单元执行写操作时，所述ECC编码解码单元44形成与写操作中待写入数据对应的ECC编码，并同时存储在所述写命令所指向的地址信息对应的存储单元41中。在该写操作完成后，在后续对该地址信息对应的存储单元执行读操作时，所述ECC编码解码单元44解码所述ECC编码。其中，可根据所述ECC编码解码单元44的解码来判断所述读操作读取的待读出数据是否发生错误，进而修改所述标记单元42中的标记信息。

进一步，在本具体实施方式中，可根据所述ECC编码解码单元44是否对数据进行还原来修改所述标记单元42中的标记信息。具体地说，若所述ECC编码解码单元44解码所述ECC编码，并对数据进行还原，说明所述读操作读取的待读出数据发生错误，则在所述标记单元42中将该存储单元的地址信息标记为无效标记，若所述ECC编码解码单元44解码所述ECC编码，但未对数据进行还原，说明所述读操作读取的待读出数据未发生错误，则在所述标记单元42将所述地址信息的标记修改为有效标记，或者保持所述地址信息的初始标记。

在本发明其他具体实施方式中，所述ECC编码解码单元44解码所述ECC编码，虽然未对数据进行还原，但根据所述ECC编码解码单元44的解码可判断出所述读操作读取的待读出数据发生了错误，则在所述标记单元42中将该存储单元的地址信息标记为无效标记。

进一步，在所述存储器装置的第二具体实施方式中，所述存储器装置还包括转换单元45。所述转换单元45可与所述执行单元43连接。在停止对所述地址信息对应的存储单元执行读操作或写操作后，所述转换单元45将所述读命令或写命令所指向的所述地址信息改变为另一地址信息。所述执行单元43根据所述标记单元的标记信息再对另一地址信息进行读操作或者写操作。

在第二具体实施方式中，所述执行单元43不仅与ECC编码解码单元44连接，还与存储单元41连接，而在本发明第三具体实施方式中，请参阅图6，其为所述存储器装置的第三具体实施方式的框架示意图，所述执行单元43与ECC编码解码单元44连接，所述ECC编码解码单元44再与存储单元41连接。可以理解的是，可根据不同的需求选择不同的连接关系。

本发明存储器装置还提供第四具体实施方式。请参阅图7，其为所述存储器装置的第四具体实施方式的框架示意图，相较于存储器装置的第二具体实施方式，所述存储器装置包括逻辑层100及若干存储层200(图中仅示出一个存储层情形)，所述存储层200可为DRAM芯片，所述逻辑层100可以为控制芯片或中介层等具备逻辑电路的层。若干所述存储层200可以垂直堆叠于所述逻辑层100之上或之下，但本发明不限定于此，也可用其他封装方式将其集成在一起。

其中，所述命令接收单元40、所述标记单元42、所述执行单元43、所述ECC编码解码单元44及所述转换单元45均可设置在所述逻辑层100，而所述存储单元40设置在所述存储层200。在本发明另一具体实施方式中，所述标记单元42、所述ECC编码解码单元44也可设置在所述存储层200。

在本具体实施方式中，所述逻辑层100具有至少一第一数据传输端口46，所述存储层200具有至少一第二数据传输端口47。所述逻辑层100与所述存储层200之间通过所述第一数据传输端口46及所述第二数据传输端口47传输指令及数据。

进一步，在第四具体实施方式中，所述执行单元43不仅与ECC编码解码单元44连接，还通过所述第一数据传输端口46及所述第二数据传输端口47与存储单元41连接，而在本发明第五具体实施方式中，请参阅图8，其为所述存储器装置的第五具体实施方式的框架示意图，所述执行单元43与ECC编码解码单元44连接，所述ECC编码解码单元44再通过所述第一数据传输端口46及所述第二数据传输端口47与存储单元41连接。可以理解的是，可根据不同的需求选择不同的连接关系。

本发明存储器装置能够在用户使用的过程中对失效的存储单元进行标记，进而可选择地对存储单元进行读写操作，大大提高了存储器装置的可靠性及寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。