專利名稱：包含影響存儲器的操作條件的參數(shù)的存儲器指令的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中所揭示的標(biāo)的物涉及用以操作存儲器的技術(shù)。
背景技術(shù)：
存儲器裝置用于許多類型的電子裝置中，例如計算機(jī)、蜂窩電話、PDA、數(shù)據(jù)記錄器及導(dǎo)航設(shè)備，此處僅列舉幾個實例。在此類電子裝置當(dāng)中，可采用各種類型的非易失性存儲器裝置，例如NAND或NOR快閃存儲器、SRAM、DRAM及相變存儲器，此處僅列舉幾個實例。一般來說，可使用寫入或編程操作來將信息存儲于此類存儲器裝置中，而可使用讀取操作來檢索所存儲的信息。存儲器操作所借助的參數(shù)可由所述存儲器的制造商來確立。舉例來說，此類參數(shù)可包含用于存儲器操作(例如，讀取、編程、擦除、檢驗等)的電流、電壓及/或電阻參考值。

發(fā)明內(nèi)容
本申請案提供一種方法，其包括接收包含用以在存儲器中的一位置處操作的命令及至少一個操作參數(shù)的指令；及至少部分地基于所述至少一個操作參數(shù)來影響所述存儲器中的外圍電路的物理操作條件。本申請案進(jìn)一步提供一種存儲器裝置，其包括用以執(zhí)行以下操作的電路讀取到存儲器單元陣列或從存儲器單元陣列寫入，及接收包含用以在所述存儲器單元陣列中的一位置處操作的命令的指令；及用以執(zhí)行以下操作的參數(shù)管理塊接收所述指令里包含的至少一個操作參數(shù)，及至少部分地基于所述至少一個操作參數(shù)來影響所述電路的物理操作條件。本申請案進(jìn)一步提供一種系統(tǒng)，其包括存儲器裝置及處理器，所述存儲器裝置包括存儲器單元陣列，所述存儲器裝置進(jìn)一步包括用以執(zhí)行以下操作的存儲器控制器寫入到所述存儲器單元陣列或從所述存儲器單元陣列讀取；接收包含用以在所述存儲器單元陣列中的一位置處操作的命令的指令；接收所述指令里包含的至少一個操作參數(shù)；及至少部分地基于所述至少一個操作參數(shù)來影響所述存儲器裝置中的外圍電路的物理操作條件；所述處理器用以托管一個或一個以上應(yīng)用程序且將所述指令起始到所述存儲器控制器以提供對所述存儲器單元陣列的存取。


將參考以下各圖描述非限制性及非窮盡性實施例，其中除非另外說明，否則所有各圖中相似參考編號指代相似部件。圖1是根據(jù)實施例的存儲器裝置的示意圖。圖2是顯示根據(jù)實施例的存儲器單元的特性及測量參數(shù)的圖表。圖3包含顯示根據(jù)實施例的偏置信號波形的特性及存儲器單元電壓或電流的圖表。
圖4包含顯示根據(jù)實施例的偏置信號波形的特性及存儲器單元電壓或電流的圖表。圖5是根據(jù)實施例的用以操作存儲器裝置的過程的流程圖。圖6是圖解說明計算系統(tǒng)的實例性實施例的示意圖。
具體實施例方式此說明書通篇所提及的“一個實施例”或“一實施例”意指結(jié)合所述實施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在所主張的標(biāo)的物的至少一個實施例中。因此，在此說明書通篇中的各個地方出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”或“一實施例”未必全部指代同一實施例。 此外，可將所述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個或一個以上實施例中。在實施例中，一種用于操作存儲器裝置的技術(shù)可涉及針對所述存儲器裝置的包含影響所述存儲器裝置的物理操作條件的操作參數(shù)的存儲器指令。特定來說，此操作參數(shù)可影響存儲器裝置中的外圍電路的物理操作條件。舉例來說，存儲器裝置內(nèi)部的外圍電路可包括一個或一個以上電源、讀出放大器電路、計時電路(例如，時鐘電路)、行/列解碼器及除存儲器單元陣列以外的其它此電路。在存儲器指令中包含此操作參數(shù)可為所述存儲器裝置的用戶提供選擇性地管理所述存儲器裝置的此些物理操作條件的機(jī)會。舉例來說，降低多級存儲器裝置的邏輯電平之間的容限(例如，導(dǎo)致以降低的精確性為代價的增加的存儲容量)對于一種應(yīng)用可有益于用戶而增加此容限(例如，導(dǎo)致以降低的存儲容量為代價的增加的精確性)可對另一種應(yīng)用有益。在實例中，施加包含地址及操作參數(shù)Vkead的存儲器指令READ可相依于閾值電壓低于還是高于操作參數(shù)值％_而分別產(chǎn)生1或0。用戶使用其它操作參數(shù)的能力可影響存儲器裝置的可靠性及/或性能及/或存儲器裝置特性，例如寫入速度、關(guān)于編程/讀取電平的可調(diào)整容限、存儲于任一存儲器單元中的電平的數(shù)目、數(shù)據(jù)加密等。舉例來說，此操作參數(shù)的值可由用戶及/或由處理器執(zhí)行的指令來選擇。在實施例中，根據(jù)存儲器裝置的通信協(xié)議，指令代碼的特定位可專用于操作參數(shù)信息。舉例來說， 在并行裝置中，特定輸入/輸出端子可接收/發(fā)送操作參數(shù)的位。然而，在串行裝置的情況下，舉例來說，可在預(yù)定義時鐘循環(huán)期間在指令序列中輸入/輸出此信息。在某些情況下可使用混合型串行-并行協(xié)議來在存儲器引腳處輸入包含操作參數(shù)的指令。在一個實施方案中，命令的執(zhí)行期間所使用的物理操作條件可至少部分地相依于所述操作參數(shù)所提供的對應(yīng)信息而采用預(yù)定義組可能值當(dāng)中的一者。舉例來說，此對應(yīng)可通過查找表確立?？墒褂萌缟衔乃龅拇鎯ζ髦噶畈僮鞯拇鎯ζ餮b置可包括易失性或非易失性存儲器，包含快閃NAND、快閃NOR、相變存儲器(PCM)、單級單元(SLC)存儲器、多級單元(MLC) 存儲器等。特定來說，針對存儲器裝置的指令可包括包含例如讀取命令、寫入或編程命令、 擦除命令等命令的若干元素。指令的此些元素也可包含(例如)數(shù)據(jù)要寫入到或要從其讀取數(shù)據(jù)的存儲器裝置的存儲器陣列中的位置的地址。因此，寫入到存儲器陣列的指令也可包含此數(shù)據(jù)。除指令的此些元素(例如，命令、地址、數(shù)據(jù)等)外，此指令可另外包含在所述指令及/或后續(xù)指令的執(zhí)行期間要使用的一個或一個以上操作參數(shù)，如下文詳細(xì)解釋。此類操作參數(shù)可包括存儲器陣列中的存儲器單元的電壓參考電平、存儲器單元的邏輯電平之間或當(dāng)中的容限或要施加到存儲器單元的偏置信號的斜升速度，此處僅列舉幾個實例。在一個實施方案中，所述存儲器裝置可執(zhí)行所述指令，包含解譯操作參數(shù)、產(chǎn)生對應(yīng)于操作參數(shù)的一個或一個以上物理量及將所述一個或一個以上物理量施加于存儲器裝置的適當(dāng)節(jié)點/電路。在一個實施例中，包含于存儲器指令中的此操作參數(shù)可作為數(shù)字或模擬值或作為待由存儲器裝置解譯的代碼由存儲器裝置接收以確定所述存儲器裝置的一個或一個以上物理操作條件及/或操作模式。此存儲器裝置可包含參數(shù)管理塊，其用于通過解譯操作參數(shù)及影響對應(yīng)于所述操作參數(shù)的存儲器裝置中外圍電路的操作條件來執(zhí)行存儲器指令，如下文進(jìn)一步詳細(xì)描述。在一個實施例中，包含于存儲器指令中的操作參數(shù)可用來編程存儲器單元，例如將存儲器單元的閾值電壓修改為由所述操作參數(shù)規(guī)定的電平；此可通過影響在結(jié)束編程操作的編程檢驗階段中所使用的物理操作條件來實現(xiàn)。舉例來說，此操作參數(shù)可用來將閾值電壓參考值設(shè)定為對應(yīng)于輸入操作參數(shù)的所期望值。以類似的方式，包含于存儲器讀取指令中的操作參數(shù)可用來在所述操作參數(shù)所規(guī)定的特定物理操作條件(例如，字線讀取電壓)下檢索先前存儲在存儲器地址處的數(shù)據(jù)。在其它優(yōu)點當(dāng)中，用戶可從上述操作中受益， 這是因為作為知曉編程條件的唯一者，用戶也可是能夠在隨后時間正確檢索所存儲數(shù)據(jù)的唯一者，如下文將解釋。在一個實施例中，包含于存儲器指令中的此操作參數(shù)可在位操縱過程期間使用。 如果將在不同步驟或階段中執(zhí)行將數(shù)據(jù)寫入存儲器頁中，那么可使用位操縱。在此類情況下，將把額外位編程于已經(jīng)部分編程的存儲器頁上。舉例來說，位操縱可用于部分編程，例如，在測試計算系統(tǒng)的各種功能或操作期間，其中可在隨后時間執(zhí)行額外編程(例如，在進(jìn)一步測試期間)。在另一實例中，用戶可使用位操縱來個性化或定制存儲器裝置。在此情況下，數(shù)據(jù)及/或代碼可在制造過程結(jié)束時裝運之前由制造商僅部分地加載到存儲器裝置中且用戶可隨后插入額外信息(例如，密碼、代碼等)來增加(舉例來說)安全性。在又一實例中，可在其中數(shù)據(jù)將相對頻繁地改變的情形下使用位操縱(例如，在維持標(biāo)頭的存儲器區(qū)中或在指向存儲器且表示存儲器的內(nèi)部組織的檔案分配表中)。在此情況下，位操縱可提供避免擦除及/或重新編程整個存儲器塊的機(jī)會。當(dāng)然，用以使用操作參數(shù)操作存儲器裝置的技術(shù)的此些細(xì)節(jié)僅為實例，且所主張的標(biāo)的物并不限于此。位操縱可涉及或可不涉及針對位操縱過程的中間階段的錯誤校正代碼(ECC)。在一個實施方案中，可僅在已存儲全部數(shù)據(jù)之后(例如，在位操縱過程的結(jié)束時)計算及編程 ECC0然而，在此情況下，第一部分?jǐn)?shù)據(jù)可不受ECC保護(hù)，從而在中間階段處的數(shù)據(jù)讀出期間導(dǎo)致錯誤風(fēng)險(及在位操縱過程的隨后階段處ECC計算的必然出錯)。相比來說，如果由位操縱過程的早期階段產(chǎn)生的第一部分?jǐn)?shù)據(jù)將受ECC保護(hù)，那么可提供額外存儲器單元以在位操縱過程的此早期階段期間存儲ECC。舉例來說，如果不可在未擦除整個存儲器塊的存儲器中在“0”上方寫入“ 1 ”，那么此額外存儲器單元可為不期望額外成本。如下文詳細(xì)論述， 包含于存儲器指令中的操作參數(shù)可用于位操縱及ECC過程。當(dāng)然，位操縱的此些細(xì)節(jié)僅為實例，且所主張的標(biāo)的物并不限于此。盡管本文中所述的實施例包含包括一個或一個以上操作參數(shù)(例如，包括輸入信息的操作參數(shù))的存儲器指令，操作參數(shù)也可包括為命令的執(zhí)行的結(jié)果的信息(例如，操作參數(shù)包括輸出信息)。此一個或一個以上操作參數(shù)也可伴隨命令的執(zhí)行的結(jié)果。舉例來說， 一個或一個以上操作參數(shù)可伴隨由讀取命令的執(zhí)行產(chǎn)生的讀取數(shù)據(jù)。在實施方案中，操作參數(shù)可表示在其下實行操作的讀取電壓。圖I是根據(jù)實施例的存儲器裝置100的示意圖。舉例來說，此存儲器裝置可用于執(zhí)行上文所述的技術(shù)。詳細(xì)地說，存儲器裝置100可包括用于存儲可尋址數(shù)據(jù)的存儲器陣列 120、行解碼器110及列解碼器130以及微控制器135，所述微控制器135包含命令接口及地址/數(shù)據(jù)管理塊140及操作參數(shù)管理塊150。端口 145可用于接收存儲器指令的元素，例如 (舉例來說)，命令、存儲器陣列120中的一個或一個以上存儲器單元的地址及/或要寫入到存儲器陣列120的數(shù)據(jù)。端口 145也可用于傳輸讀取數(shù)據(jù)以及若干其它可能。在一個實施方案中，端口 145也可用于接收存儲器指令里可包含的一個或一個以上操作參數(shù)。在另一實施方案中，此些操作參數(shù)可在端口 155處提供到存儲器裝置100。端口 145或端口 155 中的任一者可包括并行或串行端口。舉例來說，在串行端口的情況下，多個輸入循環(huán)可用于提供所有或一部分存儲器指令，包含命令、地址、數(shù)據(jù)及/或操作參數(shù)信息。在一個實施方案中，可分配N個循環(huán)的操作窗(例如，執(zhí)行寫入/讀取/擦除操作的時間跨度)以輸入N 個位的操作參數(shù)信息。作為說明性實例，此窗可放置在8個命令(COMMAND)循環(huán)(例如，對于一個字節(jié)命令)之后且24個地址(ADDRESS)循環(huán)(例如，對于三個字節(jié)地址)之前，但所主張的標(biāo)的物并不限于此。另一方面，在并行端口的情況下，舉例來說，可通過端口 155中的專門引腳來輸入操作參數(shù)信息。在一項實施方案中，如果存儲器指令包含讀取(READ)命令，那么可使用端口 145中的一些數(shù)據(jù)引腳來輸入操作參數(shù)信息(這是因為此讀取(READ) 命令不需要包含輸入數(shù)據(jù))。在另一實施方案中，如果存儲器指令包含磁區(qū)擦除命令，那么所有地址引腳可不為必須的。因此，最低有效地址引腳可用來輸入操作參數(shù)信息。在包括擦除整個存儲器的芯片擦除命令的指令的情況下，地址輸入及數(shù)據(jù)輸入都不為必須的且所有或部分對應(yīng)引腳可用來輸入操作參數(shù)信息。當(dāng)然，用以接收存儲器指令的元素的此些細(xì)節(jié)僅為實例，且所主張的標(biāo)的物并不限于此。在實施例中，在接收到包含命令及操作參數(shù)信息的存儲器指令時，微控制器135 可解譯所述命令且使用操作參數(shù)信息來執(zhí)行存儲器指令。列出幾個實例，此操作參數(shù)可表示電壓，例如字線(WL)讀取電壓、WL編程電壓、WL檢驗電壓、電壓差、關(guān)于預(yù)定義的值(例如，如編程檢驗操作中所使用)的電壓容限及/或編程/擦除斜坡期間的電壓步長。然而， 此操作參數(shù)也可表示電流值(例如，供快閃或浮動?xùn)艠O存儲器中使用)或其它物理量，例如電阻值(例如，供PCM中使用)或持續(xù)時間或延遲，例如(舉例來說)NAND存儲器中位線預(yù)充電與位線感測之間的時間流逝。在一個實施方案中，此操作參數(shù)可包括對應(yīng)于針對特定量(相依于操作參數(shù)所指的命令)的預(yù)定義組所允許值當(dāng)中的一者的代碼。舉例來說，可根據(jù)四個位參數(shù)代碼的值選擇16個可能電壓(或電流或電阻等)電平中的一者。在另一實施方案中，此操作參數(shù)可包括代碼與值的組合。舉例來說，在編程操作期間，可為檢驗電壓(由代碼I規(guī)定)或關(guān)于預(yù)定義檢驗電壓的容限(代碼2)或電壓步長振幅(代碼3)或編程電壓斜坡中所使用的步進(jìn)持續(xù)時間(代碼4)選擇值。對應(yīng)地，代碼-值組合可導(dǎo)致可能物理操作條件當(dāng)中的所規(guī)定一者被操作參數(shù)的值影響。在實施例中，在經(jīng)由端口 155接收到操作參數(shù)信息時，操作參數(shù)管理塊150可在內(nèi)部產(chǎn)生對應(yīng)于所述操作參數(shù)信息的物理量。舉例來說，在一個實施方案中，操作參數(shù)管理塊 150可包含電壓(或電流)產(chǎn)生器來產(chǎn)生具有所規(guī)定精確性的對應(yīng)于操作參數(shù)信息的電壓 (或電流)。此物理量可施加于相關(guān)電路部分，例如存儲器陣列120中的字線、計時電路(未展示)等。表1圖解說明包括若干存儲器指令的指令集的實例，所述若干存儲器指令包含寫入啟用(WRITE ENABLE)、讀取(READ)、頁編程(PAGE PROGRAM)、磁區(qū)擦除(SECTOR ERASE) 及芯片擦除(CHIP ERASE)。每一此存儲器指令可由指令代碼表示；如上文所述，其也可包含地址、操作參數(shù)及數(shù)據(jù)。亦可包含可用在一些應(yīng)用中的虛擬部分。
權(quán)利要求
1.一種方法，其包括接收包含用以在存儲器中的一位置處操作的命令及至少一個操作參數(shù)的指令；及至少部分地基于所述至少一個操作參數(shù)來影響所述存儲器中的外圍電路的物理操作條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述物理操作條件包括施加到包含于所述存儲器中的一個或一個以上存儲器單元的偏置電壓或電流電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述物理操作條件包括用以區(qū)分存儲器單元邏輯電平的閾值電壓或電流及/或持續(xù)時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述物理操作條件包括所述存儲器的精確性及/ 或操作速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述操作參數(shù)包括數(shù)字信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其進(jìn)一步包括 產(chǎn)生對應(yīng)于所述數(shù)字信號的電壓或電流；及將所述電壓或電流施加到包含于所述存儲器中的一個或一個以上外圍電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述命令包括用以執(zhí)行以下操作的命令從所述存儲器讀取、寫入到所述存儲器或擦除所述存儲器的至少一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其進(jìn)一步包括接收所述指令里包含的額外操作參數(shù)，其中所述額外操作參數(shù)指示是否將在后續(xù)指令期間施加所述操作參數(shù)。
10.一種存儲器裝置，其包括 用以執(zhí)行以下操作的電路讀取到存儲器單元陣列或從存儲器單元陣列寫入，及接收包含用以在所述存儲器單元陣列中的一位置處操作的命令的指令；及用以執(zhí)行以下操作的參數(shù)管理塊接收所述指令里包含的至少一個操作參數(shù)，及至少部分地基于所述至少一個操作參數(shù)來影響所述電路的物理操作條件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器裝置，其中所述物理操作條件包括施加到包含于所述存儲器中的一個或一個以上存儲器單元的偏置電壓或電流電平。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器裝置，其中所述物理操作條件包括用以區(qū)分存儲器單元邏輯電平的閾值電壓或電流及/或持續(xù)時間。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器裝置，其中所述物理操作條件包括所述存儲器的精確性及/或操作速度。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器裝置，其進(jìn)一步包括產(chǎn)生器，所述產(chǎn)生器用以至少部分地基于所述操作參數(shù)而產(chǎn)生電壓或電流電平。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器裝置，其進(jìn)一步包括 第一輸入端口，其用以接收所述操作參數(shù)；及第二輸入端口，其用以接收所述命令。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲器裝置，所述電路進(jìn)一步用以接收描述所述存儲器單元陣列中的所述位置的地址。
17.一種系統(tǒng)，其包括存儲器裝置，其包括存儲器單元陣列，所述存儲器裝置進(jìn)一步包括用以執(zhí)行以下操作的存儲器控制器寫入到所述存儲器單元陣列或從所述存儲器單元陣列讀取；接收包含用以在所述存儲器單元陣列中的一位置處操作的命令的指令；接收所述指令里包含的至少一個操作參數(shù)；及至少部分地基于所述至少一個操作參數(shù)來影響所述存儲器裝置中的外圍電路的物理操作條件；及處理器，其用以托管一個或一個以上應(yīng)用程序且將所述指令起始到所述存儲器控制器以提供對所述存儲器單元陣列的存取。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述物理操作條件包括施加到包含于所述存儲器中的一個或一個以上存儲器單元的偏置電壓或電流電平。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述物理操作條件包括用以區(qū)分存儲器單元邏輯電平的閾值電壓或電流及/或持續(xù)時間。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述物理操作條件包括所述存儲器的精確性及 /或操作速度。
全文摘要
本文中所揭示的標(biāo)的物涉及用以操作存儲器的技術(shù)。本申請案特定來說涉及包含影響存儲器的操作條件的參數(shù)的存儲器指令。本申請案提供一種存儲器裝置，其包括用以執(zhí)行以下操作的電路讀取到存儲器單元陣列或從存儲器單元陣列寫入，及接收包含用以在所述存儲器單元陣列中的一位置處操作的命令的指令；及用以執(zhí)行以下操作的參數(shù)管理塊接收所述指令里包含的至少一個操作參數(shù)，及至少部分地基于所述至少一個操作參數(shù)來影響所述電路的物理操作條件。
文檔編號G11C7/22GK102543154SQ20111037003
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者費代里科·皮奧 申請人:美光科技公司