[發明專利]用于存儲總線接口的PCM存儲器

有效

• 申請號: 201010172633.2
• 申請日: 2010-05-12
• 公開（公告）號: CN101887350A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: E·孔法洛涅里;M·斯科尼亞米利奧;F·蒂齊亞尼
• 申請（專利權）人: E·孔法洛涅里;M·斯科尼亞米利奧;F·蒂齊亞尼
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G11C7/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

技術領域

本申請涉及存儲器領域。

背景技術

包括照相機、電話、游戲機、導航系統、網絡設備、個人數據助理、數碼相框、音樂和視頻播放器等的很多便攜式電子設備都使用通過標準接口耦合到處理器的非易失性存儲器。這種方式還適用于一些較大的嵌入式系統，例如家庭娛樂設備、器械、家庭和辦公自動化與監視系統、以及用于發動機、制造方法的控制器等。通常，存儲器是內部NAND(與非)閃存，但在其它情況下存儲器是可移動存儲卡，在一些情況下兩者都可以使用。

廣泛的開發努力已經很大地改善了閃存的成本、可靠性、速度以及密度，然而，與大多數隨機存取存儲器(RAM)相比，對閃存寫入仍然很慢且復雜。在典型的應用中，閃存包括控制器電路，當控制器執行寫入閃存所需的復雜操作序列時，控制器電路使用RAM來暫時存儲值。控制器有時被稱為“存儲和下載”或“頁需求”系統，而不是“就地執行(execution?in?place)”。

相變存儲器(PCM)最近被認為是許多不同類型的RAM的可能繼承者。它提供了真正的隨機存取、合理的寫入速度、非常高的讀取速度、低功耗并且是非易失性的。雖然在存儲控制器中使用PCM來代替RAM提供了閃存系統中的一些優勢，但沒有改善寫入速度和閃存管理的復雜性。

當前，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)和相應的嵌入式MMC(eMMC)。它們與快閃記憶卡、安全數位(SD)卡、小型和微型SD卡以及MMC卡等一起使用。eMMC標準允許單一接口與嵌入式閃存或內部閃存、可移動卡甚至硬盤驅動器一起使用。也正在開發諸如通用閃存存儲(UFS)這樣的新標準，以允許內部閃存和外部閃存共享單一總線。

為了簡化MMC/eMMC接口，存儲控制器使得NAND接口適合MMC總線接口，并管理NAND技術專用的任務，例如不良塊管理、糾錯和檢測、損耗均衡算法、安全管理以及邏輯到物理塊重映射。這降低了剩余系統的復雜性，但這些附加的存儲控制器任務進一步減慢了寫入和讀取操作。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種用于非易失性存儲器陣列的存儲控制器，該控制器包括：

耦合到外部總線以與外部設備傳送讀取和寫入指令的外部總線接口；

耦合到存儲器陣列以在所述存儲器陣列上執行讀取和寫入的存儲器陣列接口；以及

將期望值寫入所述存儲器陣列的期望地址的重寫模塊。

根據本發明的第二方面，提供了一種存儲設備，該存儲設備包括：

相變存儲器陣列；

耦合到所述相變存儲器陣列的相變存儲器陣列接口；

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器陣列接口和所述外部閃存總線接口的存儲控制器，該存儲控制器用于響應于來自所述外部閃存總線接口的命令來通過所述相變存儲器陣列接口控制對所述相變存儲器陣列的讀取和寫入。

根據本發明的第三方面，提供了一種方法，該方法包括：

在存儲控制器處通過閃存總線控制器接口接收寫入命令，該寫入命令包括邏輯地址和位值；以及

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

附圖說明

在說明書的結論部分特別指出并顯然地要求了本發明的主旨。然而，關于操作的組織和方法以及本發明的目標、特征和優點可以在參閱附圖時通過參考以下詳細描述來進行最好地理解，其中：

圖1A示出了根據一個實施方式的具有單一封裝中的存儲器陣列和控制器的被管理的PCM產品的框圖；

圖1B示出了根據一個實施方式的具有單一封裝中的多塊存儲器陣列和控制器的被管理的PCM產品的框圖；

圖2示出了根據一個實施方式的圖1B的被管理的PCM產品的更詳細的框圖；

圖3示出了根據一個實施方式的被管理的PCM產品的框圖，其中存儲器陣列和控制器在單一晶片中；

圖4是根據一個實施方式的耦合到單一外部總線的被管理的PCM產品的框圖，其中閃存陣列和閃存控制器、以及PCM存儲器和PCM控制器在單一封裝中；

圖5是根據一個實施方式的存儲單元陣列中一系列PCM存儲單元的圖示；以及

圖6是根據一個實施方式的能夠包括圖1-4的產品的移動設備的框圖。

可以理解，為了闡述的簡單和清晰，在圖中示出的元件沒有必要按照比例畫出。例如，為了清晰，一些元件的尺寸可以相對于其它元件而被夸大。此外，在認為合適的情況，附圖標記在圖之間被重復使用來指示相應或相似的元件。

具體實施方式