[發(fā)明專(zhuān)利]用于存儲(chǔ)總線接口的PCM存儲(chǔ)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010172633.2
• 申請(qǐng)日: 2010-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101887350A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·孔法洛涅里;M·斯科尼亞米利奧;F·蒂齊亞尼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: E·孔法洛涅里;M·斯科尼亞米利奧;F·蒂齊亞尼
• 主分類(lèi)號(hào): G06F3/06
• 分類(lèi)號(hào): G06F3/06;G11C7/10
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及存儲(chǔ)器領(lǐng)域。

背景技術(shù)

包括照相機(jī)、電話、游戲機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、個(gè)人數(shù)據(jù)助理、數(shù)碼相框、音樂(lè)和視頻播放器等的很多便攜式電子設(shè)備都使用通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口耦合到處理器的非易失性存儲(chǔ)器。這種方式還適用于一些較大的嵌入式系統(tǒng)，例如家庭娛樂(lè)設(shè)備、器械、家庭和辦公自動(dòng)化與監(jiān)視系統(tǒng)、以及用于發(fā)動(dòng)機(jī)、制造方法的控制器等。通常，存儲(chǔ)器是內(nèi)部NAND(與非)閃存，但在其它情況下存儲(chǔ)器是可移動(dòng)存儲(chǔ)卡，在一些情況下兩者都可以使用。

廣泛的開(kāi)發(fā)努力已經(jīng)很大地改善了閃存的成本、可靠性、速度以及密度，然而，與大多數(shù)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)相比，對(duì)閃存寫(xiě)入仍然很慢且復(fù)雜。在典型的應(yīng)用中，閃存包括控制器電路，當(dāng)控制器執(zhí)行寫(xiě)入閃存所需的復(fù)雜操作序列時(shí)，控制器電路使用RAM來(lái)暫時(shí)存儲(chǔ)值。控制器有時(shí)被稱(chēng)為“存儲(chǔ)和下載”或“頁(yè)需求”系統(tǒng)，而不是“就地執(zhí)行(execution?in?place)”。

相變存儲(chǔ)器(PCM)最近被認(rèn)為是許多不同類(lèi)型的RAM的可能繼承者。它提供了真正的隨機(jī)存取、合理的寫(xiě)入速度、非常高的讀取速度、低功耗并且是非易失性的。雖然在存儲(chǔ)控制器中使用PCM來(lái)代替RAM提供了閃存系統(tǒng)中的一些優(yōu)勢(shì)，但沒(méi)有改善寫(xiě)入速度和閃存管理的復(fù)雜性。

當(dāng)前，用于嵌入式閃存和外部閃存的最通用的接口是多媒體卡(MMC)和相應(yīng)的嵌入式MMC(eMMC)。它們與快閃記憶卡、安全數(shù)位(SD)卡、小型和微型SD卡以及MMC卡等一起使用。eMMC標(biāo)準(zhǔn)允許單一接口與嵌入式閃存或內(nèi)部閃存、可移動(dòng)卡甚至硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器一起使用。也正在開(kāi)發(fā)諸如通用閃存存儲(chǔ)(UFS)這樣的新標(biāo)準(zhǔn)，以允許內(nèi)部閃存和外部閃存共享單一總線。

為了簡(jiǎn)化MMC/eMMC接口，存儲(chǔ)控制器使得NAND接口適合MMC總線接口，并管理NAND技術(shù)專(zhuān)用的任務(wù)，例如不良?jí)K管理、糾錯(cuò)和檢測(cè)、損耗均衡算法、安全管理以及邏輯到物理塊重映射。這降低了剩余系統(tǒng)的復(fù)雜性，但這些附加的存儲(chǔ)控制器任務(wù)進(jìn)一步減慢了寫(xiě)入和讀取操作。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于非易失性存儲(chǔ)器陣列的存儲(chǔ)控制器，該控制器包括：

耦合到外部總線以與外部設(shè)備傳送讀取和寫(xiě)入指令的外部總線接口；

耦合到存儲(chǔ)器陣列以在所述存儲(chǔ)器陣列上執(zhí)行讀取和寫(xiě)入的存儲(chǔ)器陣列接口；以及

將期望值寫(xiě)入所述存儲(chǔ)器陣列的期望地址的重寫(xiě)模塊。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種存儲(chǔ)設(shè)備，該存儲(chǔ)設(shè)備包括：

相變存儲(chǔ)器陣列；

耦合到所述相變存儲(chǔ)器陣列的相變存儲(chǔ)器陣列接口；

耦合到外部閃存總線的外部閃存總線接口；以及

耦合到所述相變存儲(chǔ)器陣列接口和所述外部閃存總線接口的存儲(chǔ)控制器，該存儲(chǔ)控制器用于響應(yīng)于來(lái)自所述外部閃存總線接口的命令來(lái)通過(guò)所述相變存儲(chǔ)器陣列接口控制對(duì)所述相變存儲(chǔ)器陣列的讀取和寫(xiě)入。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種方法，該方法包括：

在存儲(chǔ)控制器處通過(guò)閃存總線控制器接口接收寫(xiě)入命令，該寫(xiě)入命令包括邏輯地址和位值；以及

通過(guò)相變存儲(chǔ)器陣列接口寫(xiě)入相變存儲(chǔ)器陣列，該相變存儲(chǔ)器陣列接口將所述邏輯地址重映射到物理地址，并將所述位值寫(xiě)入到所述物理地址處的相變存儲(chǔ)器單元。

附圖說(shuō)明

在說(shuō)明書(shū)的結(jié)論部分特別指出并顯然地要求了本發(fā)明的主旨。然而，關(guān)于操作的組織和方法以及本發(fā)明的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)可以在參閱附圖時(shí)通過(guò)參考以下詳細(xì)描述來(lái)進(jìn)行最好地理解，其中：

圖1A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的具有單一封裝中的存儲(chǔ)器陣列和控制器的被管理的PCM產(chǎn)品的框圖；

圖1B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的具有單一封裝中的多塊存儲(chǔ)器陣列和控制器的被管理的PCM產(chǎn)品的框圖；

圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的圖1B的被管理的PCM產(chǎn)品的更詳細(xì)的框圖；

圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的被管理的PCM產(chǎn)品的框圖，其中存儲(chǔ)器陣列和控制器在單一晶片中；

圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的耦合到單一外部總線的被管理的PCM產(chǎn)品的框圖，其中閃存陣列和閃存控制器、以及PCM存儲(chǔ)器和PCM控制器在單一封裝中；

圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的存儲(chǔ)單元陣列中一系列PCM存儲(chǔ)單元的圖示；以及

圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的能夠包括圖1-4的產(chǎn)品的移動(dòng)設(shè)備的框圖。

可以理解，為了闡述的簡(jiǎn)單和清晰，在圖中示出的元件沒(méi)有必要按照比例畫(huà)出。例如，為了清晰，一些元件的尺寸可以相對(duì)于其它元件而被夸大。此外，在認(rèn)為合適的情況，附圖標(biāo)記在圖之間被重復(fù)使用來(lái)指示相應(yīng)或相似的元件。

具體實(shí)施方式