JP2009536423A - 不揮発性メモリをリフレッシュする方法 - Google Patents
不揮発性メモリをリフレッシュする方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009536423A JP2009536423A JP2009509551A JP2009509551A JP2009536423A JP 2009536423 A JP2009536423 A JP 2009536423A JP 2009509551 A JP2009509551 A JP 2009509551A JP 2009509551 A JP2009509551 A JP 2009509551A JP 2009536423 A JP2009536423 A JP 2009536423A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- memory
- refresh
- page
- external system
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
不揮発性メモリとメモリをリフレッシュする方法とを記述する。この方法は、外部システムがメモリ内のリフレッシュ動作を制御することを可能にすることを含む。メモリは、リフレッシュ要求信号を生成し、そのリフレッシュ要求信号を外部システムへ送る。外部システムは、リフレッシュ要求を処理するために使用できる時間を見つけたとき、リフレッシュ要求を承認し、リフレッシュ確認信号をメモリへ送る。メモリは、データ状態を読み出すため、およびデータ状態をメモリへ再び書き戻すためのページ・レジスタを備える。ページ・レジスタは、補足用の不揮発性記憶素子の代わりにラッチを備え、それによりメモリ内の使用面積を温存する。
Description
関連出願に対する相互参照
本願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2006年5月5日出願の「EEPROM Data Refresh Dedicated Interface」という名称の米国仮出願第60/798224号に対する優先権を主張するものである。
政府権利
米国政府は、エネルギー省により与えられた契約番号DE−FC26−03NT41834に従って本発明における一定の権利を取得し得る。
本発明は不揮発性メモリの分野に関し、より詳細には、定期的にリフレッシュする必要のある不揮発性メモリに関する。
本願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2006年5月5日出願の「EEPROM Data Refresh Dedicated Interface」という名称の米国仮出願第60/798224号に対する優先権を主張するものである。
政府権利
米国政府は、エネルギー省により与えられた契約番号DE−FC26−03NT41834に従って本発明における一定の権利を取得し得る。
本発明は不揮発性メモリの分野に関し、より詳細には、定期的にリフレッシュする必要のある不揮発性メモリに関する。
一般には不揮発性とみなされているが、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(EEPROM)は、リフレッシュする必要がある。リフレッシュする必要は、EEPROMセルの浮遊ゲートに蓄積された電荷が減衰するときに生じる。この減衰は、時間、温度の関数であり、書き込み動作および読み出し動作の両方を含む通常のメモリの使用により「乱される(disturbed)」可能性もある。従って、EEPROMセル内の電荷、従って電荷が表すデータ、を無限に保持することができない、という使用シナリオが存在する。
更に、EERPROMセル内の電荷蓄積の限定性(definiteness)は、温度の上昇で低下する。温度が上昇すると、浮遊ゲートに蓄積された電荷は、低温度のときよりも急速に減衰する。例えば250℃では、業界論文は、EEPROMセルのデータ保持が1000時間から3000時間よりも長く持続しないであろうことを示唆している。
電荷を保持するために、EEPROMは、EEPROMのデータ状態をリフレッシュすることを可能にする回路を含むことができる。現行のEEPROMは、いつリフレッシュすべきかを自律的に判定する。例えば、EEPROMは、平均しきい電圧がシフトしたときにそれ判定する検出器を含むことができる。この検出器が、しきい電圧がシフトしたことを見つけたとき、EEPROMは、メモリ内の各メモリ・セルをリフレッシュすることができる。残念ながら、EEPROMは、EEPROMのリフレッシュ中にメモリに対する外部システム・アクセスをブロックするか、EEPROMへの外部システムのアクセスが終了するまでリフレッシュを中止しなければならない。
従って、温度が上昇するにつれて、EEPROMは、より頻繁にEEPROM自体をリフレッシュする必要があり得る。しかしながら、EEPROMがリフレッシュされるとき、リフレッシュ動作は、EEPROMを使用する外部システムを混乱させる可能性がある。従って、上昇した温度では、リフレッシュ動作が、EEPROMに対する外部システムのアクセスを混乱させる可能性がある。従って、外部システム・アクセスを混乱させないEEPROMが求められている。
更に、EEPROMは、EEPROM自体をリフレッシュするときを自律的に決定するので、EEPROMは、外部システムのアクセスをブロックすることと、EEPROM自体をリフレッシュすることとを調整するための制御ロジックを必要とする。この制御ロジックには追加のメモリの使用を必要とし、EEPROM内の貴重な資源を取ってしまう。従って、EEPROMの動作コンポーネントが過度のレイアウト・スペースを必要とすることがないように、EEPROMを設計することも望ましい。
不揮発性メモリをリフレッシュする方法が提示される。不揮発性メモリは、リフレッシュに適応し、また、メモリ内のリフレッシュ動作を外部システムが制御することを可能にすることにより、メモリ・サイズを軽減する。この方法は、リフレッシュ要求信号を外部システムへ送ること、外部システムからリフレッシュ確認信号を受け取ること、およびそれに応答してメモリをリフレッシュすることを含む。
リフレッシュ要求信号を送り、リフレッシュ確認信号を受け取るために、メモリは、リフレッシュ状態マシンを含むことができる。例えば、パワーオン・リセット検出器、リフレッシュ・カウンタ、またはしきい値ドリフト検出器により、リフレッシュ要求信号を送るように状態マシンをトリガすることができる。
メモリをリフレッシュするために、この方法は、ページ・レジスタを使用して、メモリからデータ状態を読み出し、そのデータ状態をメモリに再び書き戻すことを含むことができる。補助の不揮発性メモリを使用することなくこれを行うために、ページ・レジスタは、例えば、複数のラッチを含むことができる。
別の実施例では、メモリをリフレッシュする方法は、コントローラが外部システムからリフレッシュ確認信号を受け取ること、および、リフレッシュ確認信号を受け取ったことに応答して、コントローラがページ・レジスタに対して、メモリ・ページに関連するデータ状態を読み出し、メモリへそのデータ状態を再び書き戻すように指示することを含む。これを行うために、ページ・レジスタは複数のラッチを含むことができ、複数のラッチは、動作の際に、データ状態を一時的に格納し、その一時的に格納したデータ状態をメモリ・ページへ書き戻す。
外部システムがメモリ内のリフレッシュ動作を制御するので、この方法はまた、コントローラが、外部システムへリフレッシュ要求信号を送り、リフレッシュ確認信号を待つことも含むことができる。これを行うために、コントローラは、リフレッシュ要求信号とリフレッシュ確認信号とを調整するリフレッシュ状態マシンを含むことができる。例えば、しきい値ドリフト検出器、パワーオン・リセット検出器、およびリフレッシュ・カウンタのうちの少なくとも1つにより、リフレッシュ要求信号をトリガすることができる。更に、リフレッシュ状態マシンはまた、ページ・レジスタがデータ状態を読み出して書き込むときに、外部システムへリフレッシュ・ビジー信号を送ることもできる。
代替の例では、リフレッシュ可能な不揮発性メモリが示される。メモリは、複数の不揮発性メモリ・セルを含む少なくとも1つのメモリ・ページと、リフレッシュすべきメモリからメモリ・ページを選択するデコーダと、選択したメモリ・ページに結合するための複数のラッチを含むページ・レジスタと、ページ・レジスタに結合され、外部システムからリフレッシュ確認信号を受け取るように構成されたコントローラとを含む。コントローラは、動作の際に、およびリフレッシュ確認信号を受信すると、ページ・レジスタに対して、選択したメモリ・ページに関連するデータ状態を読み出し、その選択したメモリ・ページへデータ状態を再び書き戻すように、指示する。
適切なところで添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより、上記ならびに他の態様および利点が、当業者には明らかとなるであろう。更に、この概要は単なる一例に過ぎず、特許請求される本発明の範囲を限定することは意図されないことを理解されたい。
以下で、添付の図面と共に幾つかの実施例が説明され、添付の図面では、同様の参照番号は様々な図中の同様の要素を指す。
A.メモリおよびリフレッシュの概説
不揮発性メモリ、および不揮発性メモリをリフレッシュする方法が説明される。外部システムは、様々な形態のプログラム、データ、処理命令などを格納するメモリを使用することができる。しかしながら、リフレッシュ信号を内部で調整する従来型メモリとは対照的に、インターフェースが、外部システムによりるリフレッシュの調整を可能にする。従って、外部システムはメモリを制御し、システムがより効率的に動作することを可能にする。例えば、リフレッシュ中、メモリは、以前には、外部システムがメモリにアクセスしていない時を探して、リフレッシュを試みなければならなかったはずである。
不揮発性メモリ、および不揮発性メモリをリフレッシュする方法が説明される。外部システムは、様々な形態のプログラム、データ、処理命令などを格納するメモリを使用することができる。しかしながら、リフレッシュ信号を内部で調整する従来型メモリとは対照的に、インターフェースが、外部システムによりるリフレッシュの調整を可能にする。従って、外部システムはメモリを制御し、システムがより効率的に動作することを可能にする。例えば、リフレッシュ中、メモリは、以前には、外部システムがメモリにアクセスしていない時を探して、リフレッシュを試みなければならなかったはずである。
具体的には、メモリは、EEPROM、MRAM、フラッシュなどの不揮発性メモリでよい。そのようなメモリは一般に不揮発性と言い表される。なぜなら、こうしたメモリは、数日、数カ月、または数年といった期間で表せる間隔にわたってデータ状態を格納するからである。一方、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)などの揮発性メモリは、数分や数秒といった短い間隔でリフレッシュする必要がある。極限の環境、例えば高温度環境では、不揮発性メモリのデータ保持時間が1桁以上低下する可能性がある。こうした環境において、不揮発性メモリのデータ保持時間は、依然として揮発性メモリよりも著しく長い。しかしながら、リフレッシュ頻度が増大する。従って、記載のインターフェースおよび方法は、メモリをより頻繁にリフレッシュする必要があるが、メモリが依然として本質的に不揮発性である、という状況に特に適している。
一般的に言えば、本発明によるデータ・リフレッシュ機能を実施する最初のステップは、データがもはや適切に格納されない点までメモリ・セル内の電荷が減衰する状況が生じる前に、データをリフレッシュする時を決定することである。リフレッシュ動作をトリガすることのできる幾つかのシナリオは、所定の時間量が経過したこと、メモリへ電力が印加されたこと、指定の数の動作(例えば、プログラム、消去、読み出し)が行われたこと、および/または、しきい電圧の検出可能なドリフトがメモリ・セル内で測定された後、である。
図1は、制御モジュール12、メモリ・コア14、およびリフレッシュ状態マシン16を含む例示的なEEPROMメモリ10のブロック図を示す。メモリ・コア14は、ページ・レジスタ17およびメモリ・ページ18を含む。制御モジュール12は、動作の際に、メモリ・コア14内の読み出しおよび書き込みおよび動作を調整する。追加のメモリ・セルの代わりに、メモリ・コア14は、メモリ・ページを一時的に格納するページ・レジスタ17を含む。そのような一時記憶は、メモリ・コア14に補助メモリ・セルを追加することなくメモリ・ページ18をリフレッシュすることを、可能にする。
メモリ10は、外部システム25から書き込み命令または読み出し命令を受け取ることができる。リフレッシュ状態マシンは、メモリ10へのアクセスを制御する。例えば、メモリ10がリフレッシュ中であるとき、リフレッシュ状態マシン16は、システム25がメモリ・コア14へアクセスするのを防ぐことができる。メモリ10へのアクセスを制御することに加えて、リフレッシュ状態マシン16は、メモリ10内のリフレッシュ動作も調整する。
図2は、リフレッシュ・カウンタ19、しきい値シフト検出器20、およびパワーオン・リセット(POR)検出器22を更に含むメモリ10を示す。リフレッシュ状態マシン16は、外部システム25へリフレッシュ要求(Refresh REQ)信号を送る任を担う。リフレッシュ・カウンタ19、しきい値シフト検出器20、およびPOR検出器22は、それぞれ、リフレッシュ状態マシン16をトリガして、Refresh REQ信号を送ることができる。図2に示されるように、リフレッシュ状態マシン16を別々の構成要素として見ることができることを、理解されたい。あるいは、リフレッシュ状態マシン16を制御モジュール32に組み込むこともできる(図4Aを参照)。
発振器26および温度指示器28に結合されるものとして示されているリフレッシュ・カウンタ19は、所定のカウント値の後にメモリ10をリフレッシュすべきであることを示す。カウント値は、発振器のサイクルごとに増加する。温度指示器28は、発振器を加速または減速することができ、リフレッシュ・カウンタ19がカウント値に達する時間に影響を及ぼす。従って、リフレッシュ・カウンタ19が所定のカウント値に達すると、リフレッシュ状態マシン16は、Refresh REQ(リフレッシュ要求)信号をトリガすることができる。
しきい値シフト検出器20はしきい電圧の変化を測定し、それに応じてリフレッシュ状態マシン16は、しきい電圧が1つまたは複数の所定のしきい電圧値を逸脱したときにRefresh REQ(リフレッシュ要求)信号を生成する。典型的に、電子がメモリ・セル浮遊ゲートに追加されるか、またはメモリ・セル浮遊ゲートから除去され、そのしきい電圧が正または負にシフトされる。メモリ・セルのプログラム中または消去中に印加されるシフトは、固定のレベルと比較したときに確実に検出できることを保証するのに十分な大きさである。しきい値シフトを測定する目的で、メモリ・コア14内またはメモリ・コア14の周囲に追加のメモリ・セルを設けることができる。こうしたセルは、アレイ内のセルと同様にプログラムおよび消去される。こうしたセルは実際のメモリ・コア14の部分ではないので、任意の時間にアクセスすることができ、こうしたセルのしきい電圧が、メモリ・コア14を伴う操作とは独立して測定される。
POR検出器22は、電力が最初にメモリ10へ印加されたときにそれ判定することができ、それに応じてリフレッシュ状態マシン16は、Refresh REQ信号を生成することができる。例えば、メモリ10がパワー・グリッチを経験するときにリフレッシュ状態マシン16がRefresh REQ信号を生成するように、POR検出器22を構成することもできる。一般には、POR検出器22は、低過ぎるレベル、即ち、コンポーネントの供給電圧が、コンポーネント内の回路が予測可能に動作するのには低過ぎるレベルから、より高いレベル、即ち、コンポーネント内の回路が予測可能に動作する高いレベルへと上昇するときに、それを監視する。この低から高への遷移の検知の時に、パワーオン・リセット回路はRESET(リセット)パルスを生成し、その結果、回路が既知の予測可能な状態にされ、回路が供給電圧で予測不能である状態から予測可能な状態に遷移する。
B.メモリおよびシステム・インターフェース
図3のA〜Cは、メモリ10と外部システム25との間の様々なタイプの対話を示すブロック図である。図3のAは、システム25とメモリ10との間の信号ハンドシェーキングを示す。図3のAでは、メモリ10が外部システム25へRefresh REQ信号を発行または送信するときに、信号ハンドシェーキングが開始する。例えば、POR検出器22は、メモリ・コア14をリフレッシュすべきことを示すことができる。外部システム25は、システムがメモリ10への読み出しアクセスまたは書き込みアクセスなしに動作することのできる時間窓を識別したとき、適切な応答をリフレッシュ確認(Refresh ACK)信号として送達することにより、メモリ10にリフレッシュするように指示する。リフレッシュする指示を受信すると、メモリ10はリフレッシュを開始する。メモリ10が実際にリフレッシュを実施している期間に、メモリは、リフレッシュ・ビジー(Refresh BSY)信号を出力することができる。Refresh BSY信号は、例えば、メモリ10がビジーであることを他のデバイスに示す標識として働くことができる。メモリ10がリフレッシュ中である期間、すべての読み出し要求および書き込み要求が無視される。リフレッシュが完了すると、メモリ10は、Refresh BSY信号をディスエーブルにする。
図3のA〜Cは、メモリ10と外部システム25との間の様々なタイプの対話を示すブロック図である。図3のAは、システム25とメモリ10との間の信号ハンドシェーキングを示す。図3のAでは、メモリ10が外部システム25へRefresh REQ信号を発行または送信するときに、信号ハンドシェーキングが開始する。例えば、POR検出器22は、メモリ・コア14をリフレッシュすべきことを示すことができる。外部システム25は、システムがメモリ10への読み出しアクセスまたは書き込みアクセスなしに動作することのできる時間窓を識別したとき、適切な応答をリフレッシュ確認(Refresh ACK)信号として送達することにより、メモリ10にリフレッシュするように指示する。リフレッシュする指示を受信すると、メモリ10はリフレッシュを開始する。メモリ10が実際にリフレッシュを実施している期間に、メモリは、リフレッシュ・ビジー(Refresh BSY)信号を出力することができる。Refresh BSY信号は、例えば、メモリ10がビジーであることを他のデバイスに示す標識として働くことができる。メモリ10がリフレッシュ中である期間、すべての読み出し要求および書き込み要求が無視される。リフレッシュが完了すると、メモリ10は、Refresh BSY信号をディスエーブルにする。
図3のBでは、Refresh REQ信号およびRefresh BSY信号が1つに組み合わされる。Refresh REQが外部システム25へ送られる。外部システム25は、外部システム25がメモリ10への読み出しアクセスまたは書き込みアクセスなしに動作することのできる時間窓を識別したとき、Refresh ACK信号の適切な応答を用いてリフレッシュするようにメモリ10に指示し、メモリ10はリフレッシュを開始する。メモリ10が実際にリフレッシュを実施中の期間、メモリ10は、Refresh BSY信号を出力する。メモリ10は、この間にすべての読み出し要求および書き込み要求を無視する。リフレッシュが完了すると、メモリ10はRefresh BSY信号をディスエーブルにする。
図3のCに示される構成は、メモリ10および外部システム25が単一の信号を介して通信することを可能にする。メモリ10と外部システム25との両方への接続は、双方向性(入力および出力)であり、出力はオープン・ドレインである。プルアップ抵抗器が、コンポーネントのうちの1つの内部に、または外部に追加される。動作は以下の通りである。デフォルト状態では、外部システム25のI/Oが入力としてコンフィギュレーションされる。メモリ10のI/Oは出力としてコンフィギュレーションされ、これは、Refresh REQが発行されるときまで低電圧にとどまるようにコンフィギュレーションされる。Refresh REQ信号は高電圧であり、Refresh ACKは低電圧であり、Refresh BSY信号は高電圧であり、すべて単一のワイヤ26で送られる。
図3のCの実施例では、リフレッシュを要求するために、メモリ10は高電圧T1に達するパルスを発し、それにより、例えば、メモリ10のI/Oは、ワイヤ26を低電圧にプルすることを停止し、プルアップ抵抗器は、ワイヤ26上の信号を高にプルする。高電圧信号は、メモリ10がリフレッシュ動作を要求中であることを、外部システム25に通知する。ワイヤ26が解放されると、メモリ10のI/Oは、出力から入力に変化し、外部システム25からの入力を受け取る準備をする。外部システム25は、外部システム25がメモリ10への読み出しアクセスまたは書き込みアクセスなしに動作することのできる時間窓を識別したとき、メモリ10で検知されるのに十分な長さの期間(そのようなタイミングは、ゲート遅延だけであるか、またはメモリ10のクロック周波数でセットされる)、ワイヤ26の電圧を低電圧T2にプルすることにより、メモリ10にリフレッシュするように指示する。ワイヤ26を低電圧にプルした後、外部システム25のIOは、入力に戻り、信号線は、例えばプルアップ抵抗器により、高電圧に戻る。外部システム25から送られたRefresh ACK信号に応答して、メモリ10がリフレッシュする。メモリ10は、この間、すべての読み出し要求および書き込み要求を無視する。リフレッシュを完了すると、メモリ10は出力に戻り、ワイヤ26を低電圧にプルし、リフレッシュが完了したことを外部システム25に示す。
メモリ内で実施すべきリフレッシュ動作を外部システムが直接に制御する様式で、外部システムと共に動作するように、メモリを事前にコンフィギュレーションできることに留意されたい。例えば、メモリは、図3のA〜Cに示される実施例に対応する入力端子および出力端末を提供することができる。メモリ10は様々な異なるタイプのメモリ・アーキテクチャを含むことができることも理解されたい。外部システムでリフレッシュすることのできるメモリ・アーキテクチャの1つのタイプが以下で説明される。
C.メモリ・コントローラおよびメモリ・コア
図4Aは、例示的な制御モジュール28およびメモリ・コア30を示すブロック図である。制御モジュールは、コントローラ32、データI/Oバッファ34、行/ページ・デコーダ36、列/ワード・デコーダ38、ページ・レジスタ40、およびセンス増幅器42を含む。メモリ・コア30はメモリ・ページ44を含む。図4のAの例では、メモリ・コア30は512個のメモリ・ページを含む。メモリ・ページ44のそれぞれは、個々のメモリ・セルのアレイを含み、それぞれの個々のアレイはメモリ・ワードを表す。この実施例では、メモリ・ページ44はそれぞれ64メモリ・ワードを有し、各メモリ・ワードのサイズは8ビットである。従って、各メモリ・ページ44は512ビットを保持し、メモリ・コア30を32KBメモリにする。しかしながら、より多数または少数のメモリ・ワードまたはページを特定のメモリ・コア内に含めることができ、また、メモリ・ページは、様々なタイプのメモリ・セルを含むことができ、その例は、EEPROM、MRAM、およびフラッシュを含むことを理解されたい。
図4Aは、例示的な制御モジュール28およびメモリ・コア30を示すブロック図である。制御モジュールは、コントローラ32、データI/Oバッファ34、行/ページ・デコーダ36、列/ワード・デコーダ38、ページ・レジスタ40、およびセンス増幅器42を含む。メモリ・コア30はメモリ・ページ44を含む。図4のAの例では、メモリ・コア30は512個のメモリ・ページを含む。メモリ・ページ44のそれぞれは、個々のメモリ・セルのアレイを含み、それぞれの個々のアレイはメモリ・ワードを表す。この実施例では、メモリ・ページ44はそれぞれ64メモリ・ワードを有し、各メモリ・ワードのサイズは8ビットである。従って、各メモリ・ページ44は512ビットを保持し、メモリ・コア30を32KBメモリにする。しかしながら、より多数または少数のメモリ・ワードまたはページを特定のメモリ・コア内に含めることができ、また、メモリ・ページは、様々なタイプのメモリ・セルを含むことができ、その例は、EEPROM、MRAM、およびフラッシュを含むことを理解されたい。
制御モジュール28は、メモリ・コア30の読み出しおよび書き込みを調整し、Refresh ACK信号を受信するとメモリ・コア30をリフレッシュする。コントローラ32は、例えば、リフレッシュ状態マシン(図示せず)を含むことができ、これもまた、Refresh REQ信号およびRefresh ACK信号の送信および受信を調整する。
読み出しおよび書き込み時に、メモリは、アドレス指定情報A0〜A14、データD0〜D7、ならびに動作命令を受け取る。アドレス指定情報の最初の6ビット、A0〜A5は、ページ上の何れのワードを書き込み、または読み取るべきかに対応する。アドレス指定情報の残りの9ビットは、書き込みすべき又は読み取るべき特定のページに対応する。例えば、アドレス「110010111011001」は、「110010111」(407番目の)ページ上のワード位置「011001」(25)をアドレス指定する。
メモリ・コア30を読み取るために、コントローラ32は、ページ・デコーダ36と共に入力アドレスを使用して、メモリ・コア30からメモリ・ページを選択する。センス増幅器42は、選択されたメモリ・ページを読み取る。ワード・デコーダ38は、選択されたメモリ・ページ内のメモリ・ワード位置を選択するときに入力アドレスを使用する。メモリ・ワードがバッファ34へ通信され、次いでコントローラ32で出力される。
メモリ・コア30を書き込むために、コントローラ32は、宛先アドレスに基づくメモリ位置にワードを置く。コントローラ32は、ワードを、バッファ34内のアドレスで指定されたワード位置にロードする。行デコーダ36は、アドレスを使用してメモリ・コア30からページを選択する。センス増幅器42は、選択されたページをページ・レジスタ40へ読み取る。列デコーダ38は、宛先アドレスおよびロードされたワードを使用して、ページ・レジスタ40内のワード・アドレス位置へワードを置く。次いで、ページ・レジスタ40は、ページ全体をメモリ・コア30へ書き戻す。
メモリ・コア30全体をリフレッシュするために、コントローラ32は、メモリ・コア30内の各ページを再び書き込むようにページ・レジスタ40に指示する。ページ・レジスタ40は、データ状態を一時的に保持するためのメモリ・セルを含む必要がないので、メモリ内の使用面積を温存することができ、従って、メモリの全体的なサイズが削減される。
一般には、ページ・レジスタ40は、データ状態を読み出し、データ状態をメモリ・ページへ書き戻す(または書き戻す)ための複数のラッチを含む。図4のBはデータ・ラッチ46を示し、データ・ラッチ46は、ページ・レジスタに含めることができ、また、選択されたメモリ・ページ内のビットを書き込むために使用することができる。データ・ラッチ46は様々なデータ・ラッチのうちの1つでよく、その例としては、Dフリップ・フロップやJ/Kフリップ・フロップを含む。動作の際に、データ・ラッチ46は、クロック信号(図示せず)によりデータ値を保持するようにトリガされたときに、それを行う。クロック信号は、例えば、クロック・パルスの立上りまたは立下りであり得る。
クロック・パルスによりトリガされた後、データ・ラッチ46は、1または複数のクロック・サイクルについてのデータ値を読み取り保持し、このデータ値を書き込みドライバ48へ供給する。次いで、データ・ラッチ46を再びトリガすることができ、新しいデータ値をデータ・ラッチ46にロードし、書き込みドライバ48へ供給することができる。書き込みドライバ48は、ビット線50へ出力するデータ値を提供し、ビット線50は、選択されたメモリ・ページ内のビットを書き込む(または再び書き込む)ために使用することができる。従って、複数のラッチを備えるページ・レジスタを、メモリ内の選択された1組のビット、ワード、またはメモリ・ページに結合することができる。従って、データ状態は、メモリ内の選択された1組のビット、ワード、またはメモリ・ページを含んでいたデータ値を含み得る。
図5は、例えばメモリ・コントローラ28およびメモリ・コア30などのメモリ・コントローラおよびメモリ・コアをリフレッシュする方法を示す。ブロック100で、外部システムがRefresh REQを受け取る。例えば、Refresh REQ信号を、POR検出器、しきい値ドリフト検出器、リフレッシュ・カウンタにより、またはメモリ・コントローラから、トリガすることができる。ブロック102で、外部システムは、メモリ・コアをリフレッシュするかどうかを決定する。外部システムが要求を承認する場合(即ち、Refresh ACK信号を介して)、ブロック104で示されるように、メモリ・コントローラは、Refresh BSY信号を出力すること、および/または読み出し要求もしくは書き込み要求を無視することができる。
ブロック106で、メモリ・コントローラはページ・カウンタをリセットする。次いで、ブロック108で示されるように、メモリ・ページのアドレスがページ・レジスタにロードされる。ブロック110で、ロードされたページがメモリ・コアに再び書き込まれる。ブロック112および114で示されるように、メモリ・コア内の最終ページが書き込まれたことをページ・カウンタが示すまで、メモリ・コア内の各ページが再び書き込まれる。例えば、ページ・カウンタをリフレッシュ状態マシン/コントローラ内に配置することができ、メモリ・コア全体をリフレッシュするために使用することができる。これを行うために、ページ・カウンタは、メモリ・コア内の各メモリ・ページを反復的に選択し、次いでリフレッシュする。
ブロック116および118で、しきい値検出器に新しいしきい電圧をプログラムすることができ、リフレッシュ・カウンタをリセットすることができる(しきい値検出器およびリフレッシュ・カウンタをブロック104でリセットすることもできる)。ブロック120で、メモリ・コントローラは、Refresh BSY信号を非活動化し、かつ/または読み出し要求および書き込み要求を承認することができる。
D.結び
上記の説明は、外部システムがリフレッシュ動作を制御することを可能にする様々な例示的な方法を提供するものである。例示的なメモリ・アーキテクチャも説明した。特許請求の範囲により定義される本発明の真の範囲および精神から逸脱することなく、こうした実施例に対して変更を行えることを当業者は理解されよう。従って、例えば、メモリ・ページを含む例示的なメモリを説明したが、他のタイプのメモリを使用することもできる。更に、Refresh REQ信号がPOR、しきい値ドリフト検出器、またはリフレッシュ・カウンタによりトリガされるものとして説明したが、Refresh REQ信号をメモリ内の他のコンポーネントによりトリガすることもできる。更に、Refresh ACK信号がRefresh REQ信号に応答するものとして上記で説明したが、Refresh REQ信号により促されることなくRefresh ACK信号を外部システムから送ることもできる。
上記の説明は、外部システムがリフレッシュ動作を制御することを可能にする様々な例示的な方法を提供するものである。例示的なメモリ・アーキテクチャも説明した。特許請求の範囲により定義される本発明の真の範囲および精神から逸脱することなく、こうした実施例に対して変更を行えることを当業者は理解されよう。従って、例えば、メモリ・ページを含む例示的なメモリを説明したが、他のタイプのメモリを使用することもできる。更に、Refresh REQ信号がPOR、しきい値ドリフト検出器、またはリフレッシュ・カウンタによりトリガされるものとして説明したが、Refresh REQ信号をメモリ内の他のコンポーネントによりトリガすることもできる。更に、Refresh ACK信号がRefresh REQ信号に応答するものとして上記で説明したが、Refresh REQ信号により促されることなくRefresh ACK信号を外部システムから送ることもできる。
従って、本発明の説明は、単に例示的なものとして解釈されるべきであり、本発明を実施する最良の形態を当業者に教示するためのものである。本発明の精神から逸脱することなく、細部が大幅に変更されることがあり、特許請求の範囲の範囲内にあるすべての変更形態の排他的な使用が確保される。
Claims (20)
- 不揮発性メモリをリフレッシュする方法であって、
外部システムが前記メモリ内のリフレッシュ動作を制御することを可能にする不揮発性メモリを設けるステップと、
前記外部システムへリフレッシュ要求信号を送るステップと、
前記外部システムからリフレッシュ確認信号を受け取り、それに応答して前記メモリをリフレッシュするステップと
を備える方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記メモリはリフレッシュ状態マシンを備え、前記リフレッシュ状態マシンは、前記リフレッシュ要求信号を送り、前記リフレッシュ確認信号を受け取る、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記メモリは、前記状態マシンをトリガして前記リフレッシュ要求信号を送るために、パワーオン・リセット検出器、リフレッシュ・カウンタ、およびしきい値ドリフト検出器のうちの少なくとも1つを備える、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記メモリをリフレッシュする前記ステップは、ページ・レジスタを使用して、前記メモリからデータ状態を読み出し、前記データ状態を前記メモリへ書き戻すステップを備える、方法。
- 請求項4に記載の方法であって、前記ページ・レジスタは複数のラッチを備える、方法。
- 不揮発性メモリをリフレッシュする方法であって、
コントローラと、少なくとも1つのメモリ・ページと、ページ・レジスタとを備える不揮発性メモリを設けるステップと、
前記コントローラが、外部システムからリフレッシュ確認信号を受け取るステップと、
前記リフレッシュ確認信号の受け取りに応答して、前記コントローラが前記ページ・レジスタに、前記メモリ・ページに関連するデータ状態を読み出すことおよび前記メモリに前記データ状態を書き戻すことを、指示するステップと
を備える方法。 - 請求項6に記載の方法であって、前記コントローラが、リフレッシュ要求信号を前記外部システムへ送り、前記リフレッシュ確認信号を待つステップを更に備える、方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記コントローラが、前記リフレッシュ要求および前記リフレッシュ確認信号を調整するリフレッシュ状態マシンを備える、方法。
- 請求項8に記載の方法であって、前記リフレッシュ要求信号が、しきい値ドリフト検出器、パワーオン・リセット検出器、およびリフレッシュ・カウンタのうちの少なくとも1つによりトリガされる、方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記ページ・レジスタが前記データ状態の読み出しおよび再び書き込みを行うとき、前記コントローラがリフレッシュ・ビジー信号を前記外部システムへ送るステップを更に備える、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記コントローラが、前記メモリ内の各メモリ・ページをリフレッシュするためにページ・カウンタを使用するステップを更に備える、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記ページ・レジスタが複数のラッチを備える、方法。
- 請求項12に記載の方法であって、前記データ状態を読み出すことが、前記複数のラッチを使用して、前記データ状態を一時的に格納することを更に含む、方法。
- 請求項13に記載の方法であって、前記データ状態を書き戻すことが、前記複数のラッチを使用して、一時的に格納された前記データ状態を前記メモリ・ページへ書き戻すことを更に含む、方法。
- リフレッシュ可能な不揮発性のメモリであって、
複数の不揮発性のメモリ・セルを含む少なくとも1つのメモリ・ページと、
リフレッシュすべきメモリからメモリ・ページを選択するデコーダと、
選択したメモリ・ページに結合するための複数のラッチを含むページ・レジスタと、
前記ページ・レジスタに結合され、外部システムからリフレッシュ確認信号を受け取るように構成されたコントローラであって、動作において、前記リフレッシュ確認信号を受信すると、前記ページ・レジスタに、前記選択したメモリ・ページに関連するデータ状態を読み出すことおよび前記選択したメモリ・ページへ前記データ状態を書き戻すことを、指示するコントローラと
を備えるメモリ。 - 請求項15に記載のメモリであって、前記コントローラが、前記外部システムへリフレッシュ要求信号を送るリフレッシュ状態マシンを備える、メモリ。
- 請求項16に記載のメモリであって、前記リフレッシュ状態マシンは、前記選択したメモリ・ページの前記データ状態の読み出しおよび前記選択したメモリ・ページへの前記データ状態の書き戻しの前に、前記リフレッシュ確認信号を待つように構成される、メモリ。
- 請求項16に記載のメモリであって、前記状態マシンをトリガして前記リフレッシュ要求信号を送るために、しきい値ドリフト検出器、パワーオン・リセット検出器、およびリフレッシュ・カウンタを更に備えるメモリ。
- 請求項16に記載のメモリであって、前記リフレッシュ状態マシンは、前記メモリ・ページが読み出し中および再書き込み中のときに前記外部システムへリフレッシュ・ビジー信号を出力するように構成される、メモリ。
- 請求項15に記載のメモリであって、第1の複数の前記メモリ・セルが、複数の電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ・セルを備える、メモリ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US79822406P | 2006-05-05 | 2006-05-05 | |
PCT/US2007/003198 WO2007130187A2 (en) | 2006-05-05 | 2007-02-05 | Method for refreshing a non-volatile memory |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009536423A true JP2009536423A (ja) | 2009-10-08 |
Family
ID=41253515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009509551A Withdrawn JP2009536423A (ja) | 2006-05-05 | 2007-02-05 | 不揮発性メモリをリフレッシュする方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009536423A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009217701A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Denso Corp | 記憶保持装置及び記憶保持システム |
WO2011055749A1 (ja) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | 株式会社 東芝 | メモリシステム |
JP2011141929A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Citizen Holdings Co Ltd | 不揮発性記憶装置 |
US9378830B2 (en) | 2013-07-16 | 2016-06-28 | Seagate Technology Llc | Partial reprogramming of solid-state non-volatile memory cells |
US9502129B1 (en) | 2015-09-10 | 2016-11-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Memory system and method of controlling nonvolatile memory |
JP2016541050A (ja) * | 2013-11-11 | 2016-12-28 | クアルコム,インコーポレイテッド | メモリセルをリフレッシュするための方法および装置 |
JP2017073151A (ja) * | 2012-12-07 | 2017-04-13 | ウェスタン デジタル テクノロジーズ インコーポレーテッド | ソリッドステートドライブ内の下位ページデータ復旧を行うシステム及び方法 |
US9704570B2 (en) | 2013-09-13 | 2017-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor memory device and memory system |
-
2007
- 2007-02-05 JP JP2009509551A patent/JP2009536423A/ja not_active Withdrawn
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009217701A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Denso Corp | 記憶保持装置及び記憶保持システム |
US9524786B2 (en) | 2009-11-06 | 2016-12-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Memory system changing a memory cell read voltage upon detecting a memory cell read error |
US9767913B2 (en) | 2009-11-06 | 2017-09-19 | Toshiba Memory Corporation | Memory system performing read of nonvolatile semiconductor memory device |
US8929140B2 (en) | 2009-11-06 | 2015-01-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Memory system in which a read level is changed based on standing time and at least one of a read, write or erase count |
US10916312B2 (en) | 2009-11-06 | 2021-02-09 | Toshiba Memory Corporation | Memory system performing read of nonvolatile semiconductor memory device |
WO2011055749A1 (ja) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | 株式会社 東芝 | メモリシステム |
US11475962B2 (en) | 2009-11-06 | 2022-10-18 | Kioxia Corporation | Memory system performing read operation with read voltage |
US10373692B2 (en) | 2009-11-06 | 2019-08-06 | Toshiba Memory Corporation | Memory system performing read of nonvolatile semiconductor memory device |
US10020063B2 (en) | 2009-11-06 | 2018-07-10 | Toshiba Memory Corporation | Memory system performing read of nonvolatile semiconductor memory device |
US11984167B2 (en) | 2009-11-06 | 2024-05-14 | Kioxia Corporation | Memory system performing read operation with read voltage |
JP2011141929A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Citizen Holdings Co Ltd | 不揮発性記憶装置 |
KR101970450B1 (ko) * | 2012-12-07 | 2019-04-18 | 웨스턴 디지털 테크놀로지스, 인코포레이티드 | 솔리드 스테이트 드라이브에서 하위 페이지 데이터 복구를 위한 시스템 및 방법 |
KR20180085065A (ko) * | 2012-12-07 | 2018-07-25 | 웨스턴 디지털 테크놀로지스, 인코포레이티드 | 솔리드 스테이트 드라이브에서 하위 페이지 데이터 복구를 위한 시스템 및 방법 |
US9952939B1 (en) | 2012-12-07 | 2018-04-24 | Western Digital Technologies, Inc. | System and method for lower page data recovery in a solid state drive |
JP2017073151A (ja) * | 2012-12-07 | 2017-04-13 | ウェスタン デジタル テクノロジーズ インコーポレーテッド | ソリッドステートドライブ内の下位ページデータ復旧を行うシステム及び方法 |
US9378830B2 (en) | 2013-07-16 | 2016-06-28 | Seagate Technology Llc | Partial reprogramming of solid-state non-volatile memory cells |
US9911499B2 (en) | 2013-09-13 | 2018-03-06 | Toshiba Memory Corporation | Semiconductor memory device and memory system |
US9704570B2 (en) | 2013-09-13 | 2017-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor memory device and memory system |
JP2016541050A (ja) * | 2013-11-11 | 2016-12-28 | クアルコム,インコーポレイテッド | メモリセルをリフレッシュするための方法および装置 |
US9502129B1 (en) | 2015-09-10 | 2016-11-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Memory system and method of controlling nonvolatile memory |
US10545691B2 (en) | 2015-09-10 | 2020-01-28 | Toshiba Memory Corporation | Memory system and method of controlling nonvolatile memory |
US10025514B2 (en) | 2015-09-10 | 2018-07-17 | Toshiba Memory Corporation | Memory system and method of controlling nonvolatile memory |
US9652167B2 (en) | 2015-09-10 | 2017-05-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Memory system and method of controlling nonvolatile memory |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7447096B2 (en) | Method for refreshing a non-volatile memory | |
CN107871525B (zh) | 半导体存储装置及连续读出方法 | |
KR100673027B1 (ko) | 고온 스트레스로 인해 감소된 읽기 마진을 보상할 수 있는불 휘발성 메모리 장치 | |
JP5361158B2 (ja) | フラッシュメモリ装置及びメモリシステム | |
JP2009536423A (ja) | 不揮発性メモリをリフレッシュする方法 | |
US20080010418A1 (en) | Method for Accessing a Non-Volatile Memory via a Volatile Memory Interface | |
CN107578789B (zh) | 非易失性半导体存储装置 | |
JP2006286179A (ja) | OneNANDフラッシュメモリ及びそれを含んだデータ処理システム | |
KR20090126895A (ko) | 반도체 장치 및 이를 포함하는 반도체 시스템 | |
US9472297B2 (en) | Semiconductor memory device | |
US10818328B2 (en) | Nonvolatile memory device, operation method of the nonvolatile memory device, and operation method of memory controller controlling the nonvolatile memory device | |
KR101711353B1 (ko) | 메모리 디바이스 작동 관리 | |
KR20180025356A (ko) | 불휘발성 메모리 및 불휘발성 메모리 시스템 | |
KR100758300B1 (ko) | 플래시 메모리 장치 및 그것의 프로그램 방법 | |
US9507710B2 (en) | Command execution using existing address information | |
JP4701807B2 (ja) | メモリコントローラ、不揮発性記憶装置及び不揮発性記憶システム | |
KR100967026B1 (ko) | 불휘발성 메모리 장치 및 그 캐쉬리드 방법 | |
US11550503B2 (en) | Storage device which controls memory according to temperature, and method of controlling the same | |
US11307918B2 (en) | Memory controller performing recovery operation, operating method of the same, and memory system including the same | |
KR100621637B1 (ko) | 프로그램 시간을 단축시킬 수 있는 플래시 메모리 장치 및그것의 프로그램 방법 | |
US9147479B2 (en) | Memory system and method for operating the same | |
JP6708762B1 (ja) | 半導体記憶装置 | |
CN110556138B (zh) | 半导体装置 | |
KR20110001581A (ko) | 불휘발성 메모리 장치의 카피백 동작 방법 | |
JP6837419B2 (ja) | 半導体記憶装置、及び半導体記憶装置のリフレッシュ方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100406 |