[發明專利]閃爍存儲器系統控制方案

無效

• 申請號: 201010566734.8
• 申請日: 2007-03-29
• 公開（公告）號: CN102063931A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 金鎮祺
• 申請（專利權）人: 莫塞德技術公司
• 主分類號: G11C7/10
• 分類號: G11C7/10;G11C16/12
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

本申請是分案申請，原申請是申請日為2007年3月29日，申請號為200780011511.1的中國專利申請，其發明名稱為“閃爍存儲器系統控制方案”。

相關申請的交叉引用

本申請要求申請日2006年3月31日提交的美國臨時專利申請60/788,083的優先權，其所有內容通過引用全部包括在本申請中。

技術領域

本發明總的涉及閃爍存儲器，更具體地，本發明涉及用于大容量存儲應用的多設備閃爍存儲器系統。

背景技術

閃爍存儲器是常用的一類非易失性存儲器，其廣泛用作消費電子(諸如數字照相機和便攜數字音樂播放器)的大容量存儲。當前可用的閃爍存儲器芯片的密度可達32G比特(4GB)，由于單個閃爍芯片的小尺寸，其適合用在流行的USB閃爍驅動器中。

八百萬像素的數字照相機和具有音樂和視頻功能的便攜數字娛樂設備的出現促進了對于存儲大量數據的超高容量的要求，而這種要求是單個閃爍存儲器設備不能滿足的。因此，將多個閃爍存儲器設備組合在一起形成存儲器系統來有效增加可用的存儲容量。例如，這些應用可以要求20GB的閃爍存儲密度。

圖1的框圖示出與主機系統12一起集成的現有技術的閃爍存儲器系統10。閃爍存儲器系統10包括和主機系統12通信的閃爍存儲器控制器14以及多個非易失性存儲器設備16。主機系統包括諸如微控制器、微處理器或者計算機系統的處理設備。圖1的閃爍存儲器設備10被配置包括一個通道20，其中多個存儲器設備16并行連接到通道20。本領域的普通技術人員可以理解存儲器系統10可以具有與通道相連的任意數量的存儲器設備。

通道20包括一組公用總線，包括連接到所有相應的存儲器設備的數據和控制線路。雖然沒有示出，但是每一存儲器設備可以由閃爍存儲器控制器14提供的相應芯片選擇信號來使能或者禁止。閃爍控制器14用于根據主機系統12的操作經通道發送命令和數據到所選擇的存儲器設備。從存儲器設備讀取的數據經通道被返回所述閃爍存儲器控制器14和主機系統12。閃爍存儲器系統10通常稱為多點(mu1ti-drop)配置，其中所述存儲器設備10關于通道20并行連接。

在閃爍存儲器系統10中，非易失性存儲器設備16互相相同，并且典型地實現為與非閃爍存儲器設備。本領域內的普通技術人員可以理解閃爍存儲器可以組織在存儲體中，每一存儲體可以被組合到塊中以有利于塊擦除。大部分商業可用的與非閃爍存儲器設備被配置具有兩個存儲體。在討論閃爍存儲器系統10的操作之前，簡要描述單個與非閃爍存儲器設備存儲器核。

圖2的總的框圖示出公知與非閃爍存儲器的一個存儲體。存儲體30被組織到k+1個塊中。每一塊包括與非存儲器單元串，具有互相串聯的多達i+1個閃爍存儲器單元。相應地，字線WL0到WLi連接到存儲器單元串中的每一個閃爍存儲器單元的柵極。與信號SSL(串選擇線)相連的串選擇設備選擇性地將存儲器單元串連接到位線，同時連接到信號GSL(接地選擇線)的接地選擇設備將存儲器單元串選擇性地連接到諸如VSS的電源線。串選擇設備和接地選擇設備為n溝道晶體管。存儲體30的所有塊公用j+1個位線，并且每一位線連接到塊[0]到[k]的每一塊中的一個與非存儲器單元串。每一字線(WL0到WLi)、SSL和GSL信號連接到塊中的每個與非存儲器單元串中的同一對應的晶體管設備。本領域內的普通技術人員應該可以意識到沿著一個字線存儲在閃爍存儲器單元中的數據稱為一個數據頁面。

數據寄存器32連接到存儲體30外部的每一位線，用于存儲將要編程到閃爍存儲器單元的一個頁面的寫數據的一個頁面中。數據寄存器32還包括感應電路用于感應從閃爍存儲器單元的一個頁面讀取的數據。在編程操作期間，數據寄存器執行編程驗證操作以確保該數據被正確編程到與所選字線相連接的閃爍存儲器單元中。塊中的編程通常從對應于WL0的頁面開始，順序執行到WLi直到完成本塊，然后繼續從新塊的WL0開始編程。在一個設備中，順序編程多個塊。

返回到圖1的閃爍存儲器系統10，存在多個特定問題對系統性能產生不利的影響。一些是物理的而另一些是結構上的。

閃爍存儲器系統10的配置產生物理性能的限制。由于大量并行信號運行通過系統，由于串擾、信號偏斜、同步開關噪聲(SSN)，所傳輸信號的信號完整性將削弱。在此配置中的功耗由于閃爍控制器和閃爍存儲器設備之間的每個信號線為了信號傳輸頻繁充放電也成為一個問題。隨著系統時鐘頻率的增長，功耗也隨之增加。