[發(fā)明專(zhuān)利]固態(tài)半導(dǎo)體儲(chǔ)存裝置及其應(yīng)用系統(tǒng)與控制組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710166222.0
• 申請(qǐng)日: 2007-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101430923A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳明達(dá);林傳生;張惠能;謝祥安
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 威剛科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G11C7/04
• 分類(lèi)號(hào): G11C7/04;G05D23/22
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁 揮;祁建國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非易失性存儲(chǔ)器的固態(tài)半導(dǎo)體儲(chǔ)存裝置，特別是涉及一種 具有溫度控制功能的固態(tài)半導(dǎo)體儲(chǔ)存裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著固態(tài)半導(dǎo)體儲(chǔ)存裝置日漸普及，產(chǎn)生許多利用固態(tài)非易失性存儲(chǔ)器記 錄儲(chǔ)存數(shù)字信息的應(yīng)用，例如USB隨身碟、存儲(chǔ)卡以及固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器 (Solid-State?Disk?drive，SSD)等。其中又以容量最大的固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器 最適于可攜式計(jì)算機(jī)(如筆記本計(jì)算機(jī)、超級(jí)移動(dòng)計(jì)算機(jī)(Ultra-mobile?PC， UMPC)等)，借以取代硬盤(pán)機(jī)并提供低耗電、高儲(chǔ)存速度、高可靠度等特性。 為了提供更高的儲(chǔ)存容量及存取速度，固態(tài)半導(dǎo)體儲(chǔ)存裝置內(nèi)部需設(shè)置數(shù)個(gè)非 易失性存儲(chǔ)器，并能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取、記錄或擦除操作，借以減少完成操作 所需時(shí)間，達(dá)到提高存取速度的目的。

請(qǐng)參考圖1，為公知固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器功能方塊圖，固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器1包括 電源管理單元11、非易失性存儲(chǔ)器單元12及控制單元13。電源管理單元11 自應(yīng)用系統(tǒng)(圖中未示)接受其供應(yīng)的電源，轉(zhuǎn)為固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部其它單 元適用的電源形式?？刂茊卧?3系統(tǒng)接口131連接應(yīng)用系統(tǒng)以接收指令，并 控制非易失性存儲(chǔ)器單元12進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)輸出、存儲(chǔ)頁(yè)寫(xiě)入、存儲(chǔ)區(qū) 塊擦除以及其它必要操作?？刂茊卧?3中利用系統(tǒng)接口131連接應(yīng)用系統(tǒng)， 存儲(chǔ)器接口132連接非易失性存儲(chǔ)器單元12，由微處理器133執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng) 指令、控制數(shù)據(jù)傳輸及非易失性存儲(chǔ)器單元12等流程、與數(shù)據(jù)傳輸緩沖區(qū)134 暫存?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)等功能。而非易失性存儲(chǔ)器單元12則由至少一個(gè)或以上的非易 失性存儲(chǔ)器所組成，其接受控制單元13下達(dá)的控制指令，記錄及提供應(yīng)用系 統(tǒng)傳輸儲(chǔ)存的數(shù)字信息。

另如美國(guó)專(zhuān)利公告第US6725321號(hào)“Memory?system”、美國(guó)專(zhuān)利公告第 US6718406號(hào)“Memory?array?apparatus?with?reduced?data?accessing?time and?method?for?the?same”及美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)第20050010717號(hào)“Access?and data?management?method?using?double?parallel?tracks?for?flash?memory cells”等專(zhuān)利，也提供有關(guān)固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)架構(gòu)與方法。但是，由于 固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)有多項(xiàng)電子組件同時(shí)動(dòng)作，使固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在可攜式計(jì)算 機(jī)產(chǎn)生多余的熱能，在散熱不易的可攜式計(jì)算機(jī)中，容易導(dǎo)致溫度上升，進(jìn)而 在高溫下產(chǎn)生操作不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

而公知針對(duì)溫度變化導(dǎo)致裝置操作不穩(wěn)定的問(wèn)題，??如圖2所示，為公知 具溫控裝置的存儲(chǔ)系統(tǒng)功能方塊圖，存儲(chǔ)器系統(tǒng)300包括一控制器310及一存 儲(chǔ)器裝置320，而控制器310通過(guò)總線330來(lái)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器裝置320?？刂破?10 中包括一追蹤電路316及一控制電路315，而追蹤電路316用于在一特定周期 中監(jiān)控存儲(chǔ)器裝置320的運(yùn)作，其中存儲(chǔ)器裝置320的運(yùn)作包括被讀寫(xiě)的次數(shù) 或更新的次數(shù)等；而控制電路315根據(jù)追蹤電路316監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)器裝置320運(yùn)作 所提供的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器裝置320先前運(yùn)作的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)判斷在特定時(shí)間周期 中存儲(chǔ)器裝置320所產(chǎn)生的操作溫度，進(jìn)而若控制電路315判斷出存儲(chǔ)器裝置 3320的操作溫度超過(guò)容許范圍，便利用于讀寫(xiě)的操作間加入延遲時(shí)間，或是 將存儲(chǔ)器裝置320切換于低功率模式等方式來(lái)調(diào)節(jié)存儲(chǔ)器裝置320，以降低存 儲(chǔ)器裝置320的操作溫度。

但是，上述的相關(guān)技術(shù)適用于易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其散發(fā)熱量?jī)H與存 儲(chǔ)器控制器存取存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)速度相關(guān)時(shí)才能使用。而固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部所 采用的儲(chǔ)存媒體為非易失性存儲(chǔ)器(例如NAND型Flash存儲(chǔ)器)，做為大容 量長(zhǎng)時(shí)間保存數(shù)據(jù)使用，其存取操作方式與特性與前述技術(shù)所適用的易失性存 儲(chǔ)器有多項(xiàng)差異。以目前固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器主要采用的NADA型Flash存儲(chǔ)器為 例，其與易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器差異包括：

1.NADA型Flash存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)無(wú)法隨機(jī)存取，其需通過(guò)指令碼與指定的 流程以較大單位的存儲(chǔ)頁(yè)或存儲(chǔ)區(qū)塊進(jìn)行存取操作；

2.NADA型Flash存儲(chǔ)器除如易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器一般的數(shù)據(jù)輸出/輸入 作業(yè)外，另需進(jìn)行存儲(chǔ)頁(yè)寫(xiě)入或存儲(chǔ)區(qū)塊抹除操作才能完成記錄數(shù)據(jù)的操作；