專利名稱：具有擴充模式的固態(tài)存儲裝置控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來說涉及存儲器裝置，且在特定實施例中本發(fā)明涉及非易失性存儲器裝置及動態(tài)隨機存取存儲器裝置。
背景技術(shù)：
在計算機或其它電子裝置中，存儲器裝置可包含內(nèi)部半導(dǎo)體集成電路。存在許多不同類型的存儲器，包含隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、動態(tài)隨機存取存儲器 (DRAM)、靜態(tài)RAM(SRAM)、同步動態(tài)RAM(SDRAM)及非易失性存儲器。非易失性存儲器裝置(例如，快閃存儲器)已發(fā)展成用于廣泛范圍的電子應(yīng)用的非易失性存儲器的普遍來源?？扉W存儲器裝置通常使用允許高存儲器密度、高可靠性及低功率消耗的單晶體管存儲器單元?？扉W存儲器的常見用途包含個人計算機、個人數(shù)字助理 (PDA)、數(shù)碼相機及蜂窩式電話。例如基本輸入/輸出系統(tǒng)￠10 的程序碼及系統(tǒng)數(shù)據(jù)通常存儲于快閃存儲器裝置中以供在個人計算機系統(tǒng)中使用。非易失性存儲器裝置還并入到固態(tài)存儲裝置(例如，固態(tài)驅(qū)動器)中。固態(tài)驅(qū)動器可用于計算機中以替換硬盤驅(qū)動器，所述硬盤驅(qū)動器通常已使用磁盤或光盤來存儲大量數(shù)據(jù)。固態(tài)驅(qū)動器不使用移動部件，而硬盤驅(qū)動器需要復(fù)雜及敏感驅(qū)動器及讀取/寫入磁頭組合件以與所述磁盤/光盤交互。因此，所述固態(tài)驅(qū)動器對通過振動及碰撞導(dǎo)致的數(shù)據(jù)損壞及丟失更具抵抗性。當(dāng)前固態(tài)驅(qū)動器技術(shù)的一個缺點是實現(xiàn)充分地且具成本效益地替換計算機的硬盤驅(qū)動器所必需的存儲器密度。由于數(shù)字圖像、電影及音頻文件，大多數(shù)現(xiàn)代計算機需要用于存儲極大數(shù)據(jù)量(例如，250GB或250GB以上)的能力。因此，舉例來說，有效的固態(tài)驅(qū)動器應(yīng)具有接近典型硬驅(qū)動器的存儲器密度、保持成本競爭性及仍適合于膝上型計算機的不斷減小的厚度。圖1圖解說明在控制器與存儲器裝置之間具有四個信道且沒有DRAM緩沖器的一個典型的現(xiàn)有技術(shù)固態(tài)驅(qū)動器。存儲器通信信道110包括用于存儲器裝置101到104群組的地址、數(shù)據(jù)及控制信號線。在此實例中，每一信道耦合到連接到控制器100的四個堆疊存儲器裝置101到104。為了增加固態(tài)驅(qū)動器的性能，已將DRAM并入到所述驅(qū)動器中。圖2圖解說明并入有用于存儲臨時數(shù)據(jù)的DRAM裝置200的典型現(xiàn)有技術(shù)固態(tài)驅(qū)動器的框圖。圖2的驅(qū)動器展示八信道控制器230，其中八個信道201到208各自連接到四個存儲器裝置。DRAM裝置 200經(jīng)由專用數(shù)據(jù)220及地址/命令221總線連接到控制器230。由于DRAM具有大致小于非易失性存儲器的存取時間，因此所述DRAM可用于維持翻譯表及緩沖器，而此通常將由較慢的非易失性存儲器來完成。然而，所述DRAM的大小受控制器230上可用的地址及數(shù)據(jù)線的數(shù)目限制。為了節(jié)省控制器上的空間，存儲器控制器通常具有小數(shù)量的地址/數(shù)據(jù)信號線。因此，可僅將相對低密度的DRAM連接到控制器。如果翻譯表及需要DRAM的其它臨時數(shù)據(jù)需要更多存儲量，那么控制器將使用非易失性存儲器。此影響固態(tài)驅(qū)動器的性能，因為所述非易失性存儲器在數(shù)據(jù)的讀取及寫入兩個方面往往較慢。出于上文所陳述的原因，且出于下文所陳述的所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀及理解本說明書后將即刻明了的其它原因，在此項技術(shù)中需要一種當(dāng)使用較大的非易失性存儲器裝置時在固態(tài)存儲裝置中控制非易失性及易失性存儲器兩者的方式。


圖1展示不具有DRAM緩沖器的典型的現(xiàn)有技術(shù)固態(tài)驅(qū)動器。圖2展示具有DRAM緩沖器的典型的現(xiàn)有技術(shù)固態(tài)驅(qū)動器。圖3展示根據(jù)圖4的非易失性存儲器裝置的非易失性存儲器陣列的一部分的一個實施例的示意圖。圖4展示并入有圖3的存儲器陣列及使用存儲器通信信道的非易失性存儲器裝置的一個實施例的框圖。圖5展示耦合到多個存儲器裝置的存儲器通信信道的一個實施例的框圖。圖6展示具有帶有專用于DRAM擴充的兩個非易失性存儲器信道的DRAM擴充模式的固態(tài)存儲裝置控制器的一個實施例的邏輯表示。圖7展示根據(jù)圖6的實施例的DRAM地址映射。圖8展示具有DRAM擴充模式的帶有專用于DRAM擴充的單個非易失性存儲器信道的固態(tài)存儲裝置控制器的替代實施例的邏輯表示。圖9展示根據(jù)圖8的實施例的DRAM地址映射。圖10展示大致類似于圖6的實施例且以非易失性存儲器模式操作的固態(tài)存儲裝置的一個實施例的邏輯表示。圖11展示操作具有DRAM擴充模式的固態(tài)存儲裝置控制器的方法的一個實施例的流程圖。
具體實施例方式在本發(fā)明的以下詳細描述中，參考形成本文的一部分且其中以圖解說明的方式展示可實踐本發(fā)明的特定實施例的附圖。在圖式中，貫穿數(shù)個視圖以相同編號描述大致類似的組件。充分詳細地描述這些實施例以使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明。還可利用其它實施例，且可在不背離本發(fā)明范圍的前提下做出結(jié)構(gòu)、邏輯及電改變。因此，不應(yīng)將以下詳細描述視為限制意義，且本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書及其等效內(nèi)容界定。圖3圖解說明包括非易失性存儲器單元串聯(lián)串的NAND架構(gòu)存儲器陣列的一部分的示意圖。盡管后續(xù)論述是指NAND存儲器裝置，但本實施例不限于此架構(gòu)。替代實施例可使用其存儲器控制器具有DRAM擴充模式的其它存儲器架構(gòu)。存儲器陣列包括布置成列(例如，串聯(lián)串304、305)的非易失性存儲器單元 301(例如，浮動?xùn)艠O)陣列。在每一串聯(lián)串304、305中，單元301中的每一者漏極到源極地耦合。橫跨多個串聯(lián)串304、305的存取線(例如，字線WLO到WL31連接到一行中的每一存儲器單元的控制柵極，以便偏置所述行中的存儲器單元的控制柵極。數(shù)據(jù)線(例如，位線 BLU BL2)最終連接到感測放大器(未展示)，所述感測放大器通過感測特定位線上的電流來檢測每一單元的狀態(tài)。每一存儲器單元串聯(lián)串304、305通過源極選擇柵極316、317耦合到源極線306，且通過漏極選擇柵極312、313耦合到個別位線BL1、BL2。源極選擇柵極316、317由耦合到其控制柵極的源極選擇柵極控制線SG(S)318控制。漏極選擇柵極312、313由漏極選擇柵極控制線SG (D) 314控制。每一存儲器單元可編程為單電平單元(SLC)或多電平單元(MLC)。每一單元的閾值電壓(Vt)指示存儲于所述單元中的數(shù)據(jù)。舉例來說，在SLC中，0.5V的Vt可指示經(jīng)編程單元，而-0. 5V的Vt可指示經(jīng)擦除單元。所述MLC可具有多個Vt窗，每一窗指示不同狀態(tài)。 多電平單元可通過將位模式指派給存儲于所述單元上的特定電壓范圍來利用傳統(tǒng)快閃單元的模擬性質(zhì)。取決于指派給所述單元的電壓范圍的數(shù)量，此技術(shù)準(zhǔn)許每單元存儲兩個或兩個以上位。圖4圖解說明可并入在集成電路裸片上的非易失性存儲器裝置400的功能性框圖。在一個實施例中，非易失性存儲器裝置400為快閃存儲器。非易失性存儲器裝置400 已經(jīng)簡化以集中于有助于理解本發(fā)明的編程實施例的存儲器特征。非易失性存儲器裝置400包含非易失性存儲器單元陣列430，例如圖3中圖解說明且先前已論述的浮動?xùn)艠O存儲器單元。存儲器陣列430布置成字線行及位線列的存儲體。 在一個實施例中，存儲器陣列430的列包括存儲器單元的串聯(lián)串。如此項技術(shù)中眾所周知， 單元到位線的連接確定陣列是NAND架構(gòu)、AND架構(gòu)還是NOR架構(gòu)?？蓪⒋鎯ζ麝嚵?30組織成若干存儲器塊。存儲器塊的數(shù)量通常由存儲器裝置的大小(即，512MB、1GB)確定。在一個實施例中，將每一存儲器塊組織成64個頁。提供地址緩沖器電路440以鎖存通過I/O電路460提供的地址信號。地址信號由行解碼器444及列解碼器446接收并解碼以存取存儲器陣列430。，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員受益于本描述而將了解，地址輸入連接器的數(shù)目取決于存儲器陣列430的密度及架構(gòu)。即，地址的數(shù)目隨增加的存儲器單元計數(shù)以及增加的存儲體及塊計數(shù)兩者而增加。還基于控制信號472的定時通過I/O電路460輸入及輸出數(shù)據(jù)。非易失性存儲器裝置400通過使用感測放大器電路450來感測存儲器陣列430列的電壓或電流改變來讀取所述存儲器陣列中的數(shù)據(jù)。在一個實施例中，感測放大器電路450 經(jīng)耦合以讀取及鎖存來自存儲器陣列430的行數(shù)據(jù)。包含數(shù)據(jù)輸入及輸出緩沖器電路460 以經(jīng)由多個數(shù)據(jù)連接462與外部控制器進行雙向數(shù)據(jù)通信以及地址通信。提供寫入電路 455以將數(shù)據(jù)寫入到存儲器陣列。存儲器控制電路470對自外部控制器提供于控制總線472上的信號進行解碼。這些信號可包含讀取/寫入(R/"^")、芯片啟用(CE)、命令鎖存啟用(CLE)、地址鎖存啟用 (ALE)以及用于控制存儲器陣列430以及存儲器裝置400的其它電路上的操作的其它控制信號。在一個實施例中，這些信號為有效低，但替代實施例可使用有效高信號。存儲器控制電路470可以是用以產(chǎn)生存儲器控制信號的狀態(tài)機、定序器、或某一其它類型的控制器。非易失性存儲器裝置400經(jīng)由信道490與外部控制器通信。在一個實施例中，信道490包括存儲器地址、數(shù)據(jù)及外部控制器與存儲器裝置400之間的控制信號。圖4的實施例展示地址及數(shù)據(jù)作為一個總線耦合到I/O電路460。在替代實施例中，所述地址及數(shù)據(jù)總線是與存儲器裝置400的單獨輸入/輸出。
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圖5圖解說明可構(gòu)成固態(tài)存儲裝置中的一個或一個以上通信信道的多個存儲器裝置501到508的一個實施例的框圖。此圖展示構(gòu)成所述一個或一個以上通信信道的地址 /數(shù)據(jù)總線510、Read/"^iii"控制信號511及芯片啟用信號512。所圖解說明的實施例包含八個單獨存儲器裝置以便使用八個芯片啟用信號(^"-Τ )。每一存儲器裝置501 到508形成于單獨裸片上且與其它存儲器裝置中的一者或一者以上堆疊以形成固態(tài)存儲裝置。圖5的實施例僅出于圖解說明的目的。固態(tài)存儲裝置可僅使用一個存儲器裝置 501或多個存儲器裝置。舉例來說，固態(tài)存儲裝置可包括組織成非易失性存儲器裝置501、 502群組的多個非易失性存儲器裝置，其中每一非易失性存儲器裝置群組共享包含單芯片啟用線的共用通信信道。多個非易失性存儲器通信信道中的每一者耦合到不同的非易失性存儲器裝置群組。圖6圖解說明以具有專用于DRAM擴充的兩個非易失性存儲器信道的DRAM擴充模式操作的固態(tài)存儲裝置控制器的一個實施例的框圖。后續(xù)論述是指DRAM。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，除NAND快閃以外的任何存儲器裝置可替代DRAM且仍保持于所揭示實施例的范圍內(nèi)。此存儲器裝置應(yīng)能夠快速隨機存取且可以是易失性或非易失性類型。較慢的存儲器裝置通常具有比較快的存儲器裝置慢的存取時間。在此實施例中，通常用于與所述非易失性存儲器通信的控制器的存儲器通信信道中的兩者640、641替代地用于與擴充DRAM存儲體601通信，所述擴充DRAM存儲體是與主要DRAM存儲體602分離且獨立的。此由于DRAM操作中的許多操作的局部性現(xiàn)在具有兩倍多的DRAM頁而提供經(jīng)改善的帶寬以及額外性能。參考圖6，固態(tài)存儲裝置存儲器控制器600包括存儲器控制電路，例如，將主要 DRAM裝置602耦合到控制器600的主要DRAM定序器621。DRAM裝置602經(jīng)由數(shù)據(jù)及地址 /控制總線645與主要DRAM定序器621通信。主要DRAM定序器621為負責(zé)產(chǎn)生存儲器裝置602的操作所必需的定時及命令的 DRAM控制電路。舉例來說，主要DRAM定序器621可產(chǎn)生讀取/寫入控制信號以及恰當(dāng)DRAM 操作所必需的刷新信號。次要DRAM定序器620用于與主要DRAM定序器621實質(zhì)上相同的功能。然而，次要DRAM定序器620負責(zé)產(chǎn)生擴充DRAM裝置601的恰當(dāng)操作所必需的控制信號。圖中展示非易失性存儲器定序器中的兩者630、631耦合到多路復(fù)用器612。非易失性存儲器定序器630、631為產(chǎn)生非易失性存儲器裝置的操作所必需的定時及命令的非易失性存儲器控制電路。非易失性存儲器定序器603控制存取過程以在每一存儲器通信信道650上寫入及/或讀取存儲器裝置。舉例來說，非易失性存儲器定序器630、631可產(chǎn)生控制選擇柵極漏極及選擇柵極源極晶體管的控制信號，如參考圖3所描述。非易失性存儲器定序器630、631還可負責(zé)產(chǎn)生許多其它存儲器控制信號。圖6中展示兩個非易失性存儲器定序器630、631。替代實施例可使用其它數(shù)量的非易失性存儲器定序器。舉例來說，一個實施例可使用僅一個定序器。另一實施例可針對每一不同的存儲器通信信道650使用不同的非易失性存儲器定序器。響應(yīng)于選擇信號，多路復(fù)用器612負責(zé)選擇附接到其輸入的電路中的哪些電路輸出到固態(tài)存儲裝置控制器600的各種存儲器通信信道640、641、650。所述選擇信號由將選擇信號(例如，位或若干位)存儲于寄存器611中的CPU 610產(chǎn)生。CPU 610響應(yīng)于經(jīng)由所述主機接口輸入的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生所述選擇信號。舉例來說，如果由外部系統(tǒng)對具有所述非易失性存儲器的存儲器通信信道650中的一者進行存取，那么所述CPU產(chǎn)生并存儲通過多路復(fù)用器612選擇適當(dāng)信道650的選擇信號。如果所述CPU正執(zhí)行需要更新存儲于擴充DRAM 裝置601中的翻譯表的算法，那么CPU 610產(chǎn)生并存儲致使多路復(fù)用器612選擇待輸出的次要DRAM定序器620的選擇信號，以便可存取擴充DRAM裝置601?？刂破?00另外配置有主機接口 651，控制器600經(jīng)由所述主機接口與外部裝置/ 系統(tǒng)(例如計算機及相機)通信。主機接口 651可為并行ATA、SATA、SAS、PCIe、光纖信道、 SCSI、吉位以太網(wǎng)或某一其它通信標(biāo)準(zhǔn)。擴充DRAM裝置601經(jīng)由通常用于與所述非易失性存儲器裝置通信的通信信道中的兩者640、641耦合到控制器600。兩個信道640、641耦合到DRAM裝置601的地址/命令總線640及數(shù)據(jù)總線641。如果擴充DRAM裝置601存在，那么其用于存儲額外翻譯表且用于額外數(shù)據(jù)緩沖。 所述主要DRAM及所述擴充DRAM的典型用途包含在固態(tài)存儲裝置讀取操作期間從非易失性存儲器到DRAM的轉(zhuǎn)移、在固態(tài)存儲裝置寫入操作時從DRAM到非易失性存儲器的轉(zhuǎn)移、對讀取數(shù)據(jù)的錯誤校正操作、翻譯表讀取(允許邏輯驅(qū)動器地址映射到任何物理非易失性存儲器地址)、從非易失性存儲器的數(shù)據(jù)收集讀取操作、對非易失性存儲器的數(shù)據(jù)收集寫入操作、靜態(tài)損耗平均、因數(shù)據(jù)收集操作或靜態(tài)損耗平均所致的翻譯表更新及對非易失性存儲器的翻譯表寫入操作。這些用途僅為使用主要及擴充DRAM的可能功能的說明。圖6的固態(tài)存儲裝置存儲器控制器的上述元件為由所述控制器執(zhí)行的功能的邏輯表示。所述控制器的恰當(dāng)操作未必需要這些元件。替代實施例可使用其它元件來執(zhí)行大致相同的功能。另外，出于清晰的目的，并未展示所述存儲器控制器的所有元件。僅展示及論述與所揭示實施例的恰當(dāng)操作相關(guān)的那些元件。圖7圖解說明與圖6的實施例一起使用的兩個存儲器地址映射。此存儲器映射展示如何在圖6的兩個DRAM裝置601、602之間分裂DRAM地址。這些地址由主要定序器621 及次要定序器620組合控制器600的CPU 610產(chǎn)生。圖7展示如果控制器600不處于DRAM擴充模式中，那么僅使用單個主要DRAM裝置 602。因此，主要DRAM裝置602的存儲器映射介于00000000H到70000000H(32個地址位) 的范圍中。在DRAM擴充模式中，地址00000000H到7FFFFFFH1用于尋址主要DRAM 602，而 80000000H到FFFFFFFFH用于尋址擴充DRAM裝置601。圖7的地址映射僅出于圖解說明的目的。如果使用不同大小的主要及/或擴充DRAM裝置，那么所述地址映射將包括不同地址。此外，每一 DRAM的地址可以不同于 00000000H 或 80000000H 的位置開始。圖8圖解說明具有DRAM擴充模式的帶有專用于DRAM擴充的單個非易失性存儲器信道811的固態(tài)存儲裝置控制器800的替代實施例。用于擴充DRAM的通信信道811的寬度充足以將數(shù)據(jù)總線擴充到32個位的寬度。圖8的固態(tài)存儲裝置控制器800包括DRAM定序器803，所述DRAM定序器負責(zé)產(chǎn)生用于主要DRAM裝置801及擴充DRAM裝置802兩者的控制信號。如先前所論述，定序器 803產(chǎn)生用于DRAM裝置的恰當(dāng)操作的必需讀取、寫入及刷新控制信號。
非易失性存儲器定序器804產(chǎn)生非易失性存儲器控制信號以在耦合到至少一個非易失性存儲器裝置的每一存儲器通信信道810上寫入及/或讀取所述存儲器裝置。舉例來說，非易失性存儲器定序器804可產(chǎn)生控制如參考圖3所描述的選擇柵極漏極及選擇柵極源極晶體管的控制信號。非易失性存儲器定序器804還可負責(zé)產(chǎn)生許多其它非易失性存儲器控制信號。DRAM定序器803及非易失性存儲器定序器804兩者均輸入到多路復(fù)用器805，所述多路復(fù)用器響應(yīng)于選擇信號而在兩個定序器803、804之間進行選擇。如在圖6的先前實施例中一樣，CPU 807產(chǎn)生接著被存儲于寄存器806中的選擇信號。如果輸入數(shù)據(jù)信號將存儲于所述非易失性存儲器中的耦合到非易失性存儲器通信信道810中的一者的一者中，那么CPU 807產(chǎn)生選擇待由多路復(fù)用器805輸出的非易失性存儲器定序器804的選擇信號。 如果CPU 807需要使用擴充DRAM，那么CPU 807產(chǎn)生選擇耦合到擴充DRAM數(shù)據(jù)總線的存儲器通信信道(例如，信道10)811的選擇信號。在圖8的實施例中，DRAM裝置801、802兩者暴露于相同地址及命令。每一 DRAM將具有使得其能夠在既定用于另一裝置801、802的地址及命令之間進行區(qū)分的寫入掩模。此實施例也可使用數(shù)據(jù)導(dǎo)引邏輯(未展示)以利用更寬的數(shù)據(jù)總線。接著將使用最低有效地址位來選擇所述DRAM數(shù)據(jù)總線的上16位部分或下16位部分。進入所述DRAM定序器的剩余地址位將被向下移位1。圖8的固態(tài)存儲裝置存儲器控制器的上述元件為由所述控制器執(zhí)行的功能的邏輯表示。所述控制器的恰當(dāng)操作未必需要這些元件。替代實施例可使用其它元件來執(zhí)行大致相同的功能。另外，出于清晰的目的，并未展示所述存儲器控制器的所有元件。僅展示及論述與所揭示實施例的恰當(dāng)操作相關(guān)的那些元件。圖9圖解說明根據(jù)圖8的實施例的DRAM地址映射。當(dāng)僅使用圖8的主要DRAM 裝置801時，控制器800處于16位模式中使得使用地址0000H到FFFHL如果所述控制器處于DRAM擴充模式中，那么所述主要DRAM裝置中的地址甚至使用地址00000000H到 FFFFFFFEH,而擴充DRAM裝置使用奇地址0000000IH到FFFFFFFHL圖9的地址映射僅出于圖解說明的目的。如果使用不同大小的主要及/或擴充DRAM裝置，那么所述地址映射將包括不同地址。此外，每一 DRAM的地址可以不同于 00000000H的位置開始。圖10圖解說明圖6的但以非擴充模式(例如，非易失性存儲器模式)而非如圖6 中所圖解說明的擴充模式操作的實施例的邏輯框圖。圖10的實施例中與圖6的元件具有相同參考編號的每一元件提供與上文參考圖6所描述的功能相同的功能。在此實施例中，在選擇非易失性存儲器模式的情況下，通信信道650僅專用于每一信道的非易失性存儲器裝置。次要DRAM定序器620仍存在，但在未安裝額外擴充DRAM 的情況下不被使用。上述實施例對不同模式(例如，DRAM擴充模式；非易失性存儲器模式)的選擇可由如圖10中所圖解說明的固態(tài)存儲裝置控制器的硬連線模式選擇輸入1000來執(zhí)行?？稍谥圃焖龉虘B(tài)存儲裝置期間完成所述模式選擇，其中跨接線去往接地用于一種模式，且跨接線去往VCC用于另一種模式。此允許制造商制作及盤存能夠以兩種模式操作的僅一個控制器。因此，如果所述DRAM擴充模式對于一個實施例為必需的，那么安裝擴充DRAM裝置且
9通過硬連線輸入選擇所述DRAM擴充模式。在替代實施例中，可通過來自控制器中的CPU的命令選擇所述模式。所述CPU可檢測DRAM的存在且適當(dāng)?shù)嘏渲枚丝?。圖11圖解說明用于操作具有DRAM擴充模式的固態(tài)存儲裝置控制器的方法的一個實施例的流程圖。通過硬連線輸入或來自控制器中的CPU的命令啟用所述擴充模式1101。 如上文實施例中所描述，所述控制器接著經(jīng)由存儲器通信信道中的一者或一者以上與擴充 DRAM 通信 1103。結(jié)論總的來說，一個或一個以上實施例提供具有以擴充模式及非擴充存儲器模式兩者操作的能力的固態(tài)存儲裝置控制器。所述擴充模式使用通常用于非易失性存儲器通信的一個或一個以上存儲器通信信道來與擴充DRAM裝置通信。所述固態(tài)存儲裝置可為用于計算機中以替換磁性硬驅(qū)動器的固態(tài)驅(qū)動器(SSD)。雖然本文已圖解說明及描述了若干具體實施例，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解， 旨在實現(xiàn)相同目的的任何布置均可替代所展示的具體實施例。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了本發(fā)明的許多修改。因此，本申請案打算涵蓋本發(fā)明的任何修改或變化形式。明確意圖是本發(fā)明僅由以上權(quán)利要求書及其等效內(nèi)容限制。
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權(quán)利要求
1.一種固態(tài)存儲裝置控制器，其包括存儲器控制電路，其用于以非擴充存儲器模式控制至少一個主要的較快存儲器裝置且以擴充模式控制所述主要存儲器裝置及擴充存儲器裝置；及多個存儲器通信信道，其用于將至少一個較慢存儲器裝置耦合到所述固態(tài)存儲裝置控制器，其中在所述擴充模式中，所述多個存儲器通信信道中的至少一者經(jīng)配置以將所述擴充存儲器裝置耦合到所述易失性存儲器控制電路，其中存取所述較快存儲器裝置的時間比存取所述較慢存儲器裝置的時間少。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲裝置控制器，且其進一步包含用于與外部裝置通信的主機接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲裝置控制器，其中所述存儲器控制電路為定序器， 所述定序器以所述非擴充存儲器模式控制去往所述主要存儲器的定時與控制信號，且以所述擴充模式控制去往所述主要存儲器裝置及所述擴充存儲器裝置兩者的所述定時與控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲裝置控制器，其中所述存儲器控制電路為多個定序器，所述多個定序器以所述非擴充存儲器模式控制去往所述主要存儲器的所述定時與控制信號，且以所述擴充模式控制去往所述主要存儲器裝置及所述擴充存儲器裝置兩者的所述定時與控制信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲裝置控制器，其中所述通信信道中的至少一些通信信道耦合到非易失性存儲器裝置群組，所述非易失性存儲器裝置群組各自為所述多個較慢存儲器裝置的不同子組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲裝置控制器，其中在所述非擴充存儲器模式中，所述多個存儲器通信信道經(jīng)配置以僅耦合到所述至少一個較慢存儲器裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲裝置控制器，其中所述至少一個較慢存儲器裝置中的每一者為NAND架構(gòu)快閃存儲器裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲裝置控制器，其中所述存儲器控制電路包括主要DRAM定序器，其用于產(chǎn)生用于主要DRAM的DRAM信號；次要DRAM定序器，其用于產(chǎn)生用于擴充DRAM的DRAM信號；及至少一個非易失性存儲器定序器，其用于產(chǎn)生用于多個非易失性存儲器裝置的非易失性存儲器信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲裝置控制器，其中所述固態(tài)存儲裝置為固態(tài)驅(qū)動ο
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)存儲裝置控制器，且其進一步包括用于將所述固態(tài)存儲裝置耦合到外部系統(tǒng)的接口，其中所述接口為并行ATA、SATA、SAS、PCIe、光纖信道、SCSI、 吉位以太網(wǎng)中的一者。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)存儲裝置控制器，其中響應(yīng)于所述擴充模式，所述擴充 DRAM經(jīng)由所述多個存儲器通信信道中的兩者耦合到所述次要DRAM定序器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的固態(tài)存儲裝置控制器，其中DRAM地址/控制總線經(jīng)由所述兩個存儲器通信信道中的第一者耦合，且DRAM數(shù)據(jù)總線經(jīng)由所述兩個存儲器通信信道中的第二者耦合。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)存儲裝置，其中所述擴充DRAM與所述主要DRAM共享地址及控制總線。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)存儲裝置，其中當(dāng)所述控制器處于所述擴充模式中時， 所述擴充DRAM經(jīng)由所述多個存儲器通信信道中的兩者耦合到所述存儲器控制電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)存儲裝置，其中所述存儲器控制電路進一步包括易失性存儲器定序器，當(dāng)所述存儲器控制電路處于所述擴充模式中時所述易失性存儲器定序器耦合到所述主要DRAM及所述擴充DRAM兩者。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的固態(tài)存儲裝置，其中當(dāng)所述存儲器控制電路不處于所述擴充模式中時，所述易失性存儲器定序器僅耦合到所述主要DRAM，且所述多個存儲器通信信道僅耦合于所述多個非易失性存儲器裝置與所述存儲器控制電路之間。
17.一種用于操作固態(tài)存儲裝置控制器的方法，所述方法包括在所述固態(tài)存儲裝置控制器中啟用擴充模式；及經(jīng)由非易失性存儲器通信信道與擴充易失性存儲器裝置通信。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中通過硬連線輸入或軟件命令中的一者啟用所述擴充模式。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中與所述擴充易失性存儲器裝置通信包括將翻譯表寫入到所述易失性存儲器裝置。
全文摘要
本發(fā)明揭示固態(tài)存儲裝置控制器、固態(tài)存儲裝置及用于操作固態(tài)存儲裝置控制器的方法。在一個此種固態(tài)存儲裝置中，所述控制器可以擴充DRAM模式或非易失性存儲器模式操作。在所述DRAM擴充模式中，通常用于與非易失性存儲器裝置通信的存儲器通信信道中的一者或一者以上用于與擴充DRAM裝置通信。
文檔編號G06F13/14GK102165409SQ200980138496
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者迪安·克萊因 申請人:美光科技公司