專利名稱：多級單元存儲器結(jié)構的制作方法
背景技術：
本發(fā)明一般涉及存儲設備，具體地涉及具有多級單元結(jié)構的存儲設備。
多級單元存儲器由多級單元組成，每個單元能夠存儲多個充電狀態(tài)或電平。每個充電狀態(tài)(Charge state)與存儲元件位模式相聯(lián)系。
閃速EEPROM存儲單元，以及其它型式的存儲單元可存儲多個門限電平(Vt)。例如，在能夠每單元存儲兩位的存儲單元中，使用4個門限電平(Vt)。因此，為每個門限電平指定兩個二進制位。
在一個實施例中，多級單元可以存儲四個充電狀態(tài)。電平3比電平2具有較高的電荷(higher charge)，電平2比電平1具有較高的電荷，電平1比電平0具有較高的電荷。參考電壓可以使不同的充電狀態(tài)分開。例如，第一參考電壓可以使電平3和電平2分開，第二參考電壓可以使電平2和電平1分開，第三參考電壓可以使電平1和電平0分開。
根據(jù)充電狀態(tài)的數(shù)量，多級單元存儲器能夠存儲多于一位的數(shù)據(jù)。例如，一個能存儲4種充電狀態(tài)的多級單元存儲器可以存儲兩位數(shù)據(jù)，一個能存儲八種充電狀態(tài)的多級單元存儲器可以存儲三位數(shù)據(jù)，一個能存儲十六種充電狀態(tài)的多級單元存儲器可以存儲4位數(shù)據(jù)。對于n位多級單元存儲器的每一個，不同存儲元件位模式與不同充電狀態(tài)的每一個相關聯(lián)。
不過，能夠在多級單元中存儲的充電狀態(tài)的數(shù)目不僅限于2的冪。例如，具有三種充電狀態(tài)的多級單元存儲1.5位數(shù)據(jù)。當這種多級單元和附加的解碼邏輯相組合并連接到第二類似多級單元的時候，三位數(shù)據(jù)可以作為兩單元組合的輸出來提供。各種其它多單元組合也是可能的。
當前，多級單元存儲器的信息檢索普遍比單一位單元存儲器的檢索慢，因為多級單元存儲器的讀出時間較長。這主要是因為讀出多于一位比讀出一位所花費的時間要多。
通常，對于常規(guī)的多級單元設計，一個字可以由多個二進制位組成。第一組字的兩個二進制位可以存儲在同一單元中(例如，在一個2位多級單元中)，然后，下一組兩個二進制位可以存儲在同一單元中，從而存儲了整個字。然后，在解碼以后，為了訪問字，單元的第一和第二兩個二進制位被讀出。僅當兩個二進制位已經(jīng)被讀出的時候，輸出才是可訪問的。實際上，輸出必須等待第一和第二兩個二進制位被讀出。
因此，有必要提供一種方法以減少多級單元存儲器的訪問時間。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方塊圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的存儲器結(jié)構的原理圖；圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術的存儲器結(jié)構的原理圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流程圖；圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術的一個流程圖。
具體實施例方式
參見圖1，一個處理器100通過總線102連到多級單元存儲器104。存儲器104包括一個接口控制器105，一個寫入狀態(tài)機106和一個多級單元存儲器陣列150。在本發(fā)明的一個實施例中，處理器100通過總線102連到接口控制器105和存儲器陣列150兩者上。
接口控制器105提供對多級單元存儲器陣列150的控制。寫入狀態(tài)機106與接口控制器105和存儲器陣列150通信。接口控制器105把要寫入陣列150的數(shù)據(jù)傳遞到狀態(tài)機106，狀態(tài)機106執(zhí)行事件序列來把數(shù)據(jù)寫入陣列150。在一個實施例中，接口控制器105，寫入狀態(tài)機106和多級單元存儲器陣列150位于一個單獨的集成電路小片上。
雖然結(jié)合每單元存儲兩位的存儲器陣列150對各實施例進行了描述，但是，例如通過增加門限電平的數(shù)目，任何數(shù)目的位可以存儲在單一單元中而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
雖然本發(fā)明的實施例結(jié)合閃速單元的存儲器陣列150進行了描述，其它單元，例如只讀存儲器(ROM)，可擦可編程只讀存儲器(EPROM)，常規(guī)的電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)，或動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)可以替代，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
參見圖2，存儲在存儲器陣列150中的兩個字10和12分別包括多個二進制位14和16。在圖2描述的結(jié)構中，不是把同一字的各相鄰位安排在同一存儲器單元18中，而是同一字10或12中的相鄰位14被安排在不同的多級存儲器單元18中。例如，字10的位14a和字12的位16a一起存儲而形成一個單元18a。同樣，每個字10或12的其它各位14被存儲，使得陣列150中的每個存儲器單元18包括不同字10或12的位14。
雖然在本發(fā)明的一個實施例中，兩個字的每一個的一位和兩個字的另一個的一位配對，但是各種其它安排可以被利用。通過把同一字的各個位安排在不同的單元中，相對于在輸出整個字以前讀出兩個字，存儲器陣列150的存取時間可以改進。
通過比較圖2的實施例和圖3所示現(xiàn)有技術的結(jié)構中可以更好地理解本發(fā)明的某些實施例的優(yōu)點。在圖3中，字20和22具有二進制位14和16，如上所述。不過，按照常規(guī)的方法，在同一字10或12中的相鄰的二進制位14或16(例如二進制位14a和14b)是存儲在同一多級存儲器單元中(例如，單元20a)。
結(jié)果，為了從現(xiàn)有技術的存儲器陣列中存取信息，必須首先解碼，然后成功地讀出第一二進制位，例如二進制位14a。其次，必須成功地讀出第二二進制位，例如二進制位14b，最后輸出該信息。對單元20的訪問時間，是解碼，讀出第一和第二二進制位和最后輸出所讀信息的時間的總和。
和圖2所示的實施例相比，第一個字的存取時間是解碼時間連同讀出第一二進制位的時間加上輸出時間的一個函數(shù)。換言之，該存取時間是可以和常規(guī)的單一位存儲器的存取時間進行比較的。第二個字的存取時間是讀第二位的時間和輸出時間的總和，因為第二次，解碼是不必要的。
因此，在本發(fā)明的一個實施例中，信息寫入陣列150是通過，例如，寫入狀態(tài)機106中的硬件和存儲在其中的微代碼控制的。不過，基于全部軟件或全部硬件的方法也可以被使用。
在一個實施例中，讀出碼122最初可能使解碼產(chǎn)生，如方塊24中所示。接著，第一個字被讀出，如方塊26中所示。然后，第一個字被輸出，如方塊28中所示。
接著，第二個字被讀出，如方塊30中所示，第二個字被輸出，如方塊32中所示。圖3下面的程序與圖2所示的一致。
參見圖5，根據(jù)現(xiàn)有技術的存取代碼122a開始解碼，如方塊24中所示，然后讀出第一個字，如方塊26所示。然后現(xiàn)有技術方法讀出第二個字，如方塊30中所示，最后，在讀出第一和第二兩個字以后，輸出第一和第二兩個字，如方塊34中所示。顯然，第一個字的存取時間明顯慢于使用圖4例中所述技術的存取時間。
雖然本發(fā)明結(jié)合有限的幾個實施例進行了描述，本領域技術人員將從中領會到有許多修改和變化。意圖在于所附權利要求包括所有這些修改和變化，這些修改和變化落在本發(fā)明的精神和范圍之中。
權利要求
1.一種方法，包括通過在所述存儲器陣列中只存取多個存儲器單元的每一個的一位而從多級單元存儲器陣列中存取一個字；和在輸出第一個字以后，通過讀出所述多個存儲器單元的每一個的第二位而存取第二個字。
2.權利要求1的方法，包括在同一多級存儲器單元中存儲兩個不同字的一位。
3.權利要求2的方法，包括，在n個不同的多級存儲器單元中存儲一個具有n位的字。
4.權利要求3的方法，包括把兩個字的所有位存儲在存儲每個字的一位的多級存儲器各單元中。
5.權利要求1的方法，包括，通過解碼，讀出第一個字，輸出第一個字而存取一個字，此后讀出第二個字并輸出第二個字。
6.權利要求1的方法，包括，從多個存儲器單元的每一個中讀出至少兩個二進制位之一直到整個字被讀出，然后從同一多個存儲器單元的每一個中讀出第二個二進制位。
7.權利要求6的方法，包括，在第一組存儲器單元中存入一個字，并在同一多個存儲器單元中存入另一個字作為第二位。
8.權利要求1的方法，包括，從多級存儲器陣列中讀出一個字，所用的時間基本上與從一個非多級存儲器陣列中讀出一個字的時間相同。
9.一種存儲器，包括一個多級存儲器單元陣列，所述多級存儲器單元的每一個存儲至少兩個二進制位；和上述存儲器單元的至少一個，存儲第一個字的第一位，和第二個字的第二位。
10.權利要求9的存儲器，包括一個接口控制器和一個寫入狀態(tài)機。
11.權利要求10的存儲器，其中所述寫入狀態(tài)機執(zhí)行事件序列，把數(shù)據(jù)寫入所述存儲器陣列，以使不同字的各個位存儲在同一多級存儲器單元中。
12.權利要求9中的存儲器，包括把兩個不同字的數(shù)據(jù)寫入同一存儲器單元中的設備。
13.一種存儲器，包括一個包括一個第一組多級存儲器單元的多級存儲器單元的陣列；和一個控制器，輸出第一組的第一個字，然后存取所述第一組的第二個字。
14.權利要求13的存儲器，包括，與所述陣列連接的寫入狀態(tài)機，所述寫入狀態(tài)機存儲微代碼，使兩個不同字的數(shù)據(jù)寫入同一多級存儲器單元。
15.權利要求13的存儲器，其中所述存儲器是一個閃速存儲器。
16.一個產(chǎn)品，包括一種介質(zhì)，使所說介質(zhì)存儲使處理機進行如下工作的指令通過在存儲器陣列中存取多個存儲器單元的每一個的第一位而從多級存儲器陣列輸出一個字；在輸出第一個字以后，通過讀出所述多個存儲器單元中的第二位來存取第二個字。
17.權利要求16的產(chǎn)品，存儲指令，所說指令使處理器把兩個不同字的每一個的二進制位存入同一多級存儲器單元。
18.權利要求16的產(chǎn)品進一步存儲指令，所說指令使處理器把具有n位的一個字存入n個不同的多級存儲器單元中。
19.權利要求18的產(chǎn)品，進一步存儲指令，所說指令使處理器把兩個字的所有二進制位存入多級存儲器單元，這些單元存儲每個字的至少一位。
20.權利要求16的物品，進一步存儲指令，所說指令使處理器讀出第一個字，輸出第一個字，之后讀出第二個字并輸出第二個字。
全文摘要
一種多級單元存儲器，它使用的一種結(jié)構是，不同字的各個二進制位被存入同一多級存儲器單元。這可以改進存取時間，因為在該字被輸出以前不必讀出兩個單元。因此，可以通過消除存取鏈的串行元件而改善存取時間。
文檔編號G11C11/56GK1701388SQ02812165
公開日2005年11月23日 申請日期2002年4月19日 優(yōu)先權日2001年6月18日
發(fā)明者S·塔爾雷亞 申請人:英特爾公司