CN114512168A - 存储装置及操作存储装置的方法 - Google Patents
存储装置及操作存储装置的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114512168A CN114512168A CN202110870252.XA CN202110870252A CN114512168A CN 114512168 A CN114512168 A CN 114512168A CN 202110870252 A CN202110870252 A CN 202110870252A CN 114512168 A CN114512168 A CN 114512168A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- read
- memory
- memory device
- information
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
- G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
- G06F3/0655—Vertical data movement, i.e. input-output transfer; data movement between one or more hosts and one or more storage devices
- G06F3/0659—Command handling arrangements, e.g. command buffers, queues, command scheduling
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/04—Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS
- G11C16/0483—Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells having several storage transistors connected in series
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/26—Sensing or reading circuits; Data output circuits
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
- G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
- G06F3/0604—Improving or facilitating administration, e.g. storage management
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
- G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
- G06F3/0653—Monitoring storage devices or systems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
- G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
- G06F3/0655—Vertical data movement, i.e. input-output transfer; data movement between one or more hosts and one or more storage devices
- G06F3/0658—Controller construction arrangements
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
- G06F3/0668—Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
- G06F3/0671—In-line storage system
- G06F3/0673—Single storage device
- G06F3/0679—Non-volatile semiconductor memory device, e.g. flash memory, one time programmable memory [OTP]
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
- G11C11/5621—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using charge storage in a floating gate
- G11C11/5642—Sensing or reading circuits; Data output circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/10—Programming or data input circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/30—Power supply circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/34—Determination of programming status, e.g. threshold voltage, overprogramming or underprogramming, retention
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Read Only Memory (AREA)
Abstract
本公开涉及一种电子装置。根据本技术,一种存储装置包括:存储器装置,被配置成包括用于存储数据的存储器单元和被构造成生成电压信息的电路,该电压信息指示用于对存储器单元执行操作的电压是否包括在预设电压范围内;以及存储器控制器,与存储器装置通信,并且被配置成向存储器装置传输请求指示操作的状态的状态响应的状态命令,并且基于从存储器装置提供并且包括电压信息的状态响应,控制存储器装置改变用于执行操作的电压。
Description
相关申请的交叉引用
本专利文件要求于2020年11月17日提交的、申请号为10-2020-0154017的韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本专利文件中公开的技术和实施方案涉及一种电子装置,并且更特别地,涉及一种存储装置及操作该存储装置的方法。
背景技术
存储装置是指被配置为永久或临时存储数据的电子组件。每个存储装置可以包括一个或多个存储介质,以存储数据并且基于来自诸如计算机或智能电话的主机装置的控制的请求而操作。存储装置可以包括存储数据的存储器装置,并且可以进一步包括控制该存储器装置以存储或检索数据的存储器控制器。可以基于存储介质的类型对存储器装置进行分类。例如,可以将存储器装置分类为易失性存储器装置和非易失性存储器装置。
易失性存储器装置仅在供应电力时存储数据。因此,这种易失性存储器装置在断电的情况下丢失其数据。易失性存储器装置的示例可以包括静态随机存取存储器(SRAM)或动态随机存取存储器(DRAM)。
非易失性存储器装置可以在断电的情况下保留其数据。非易失性存储器装置包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪速存储器。
发明内容
所公开技术的实施例提供一种存储装置以及操作该存储装置的方法,该存储装置包括:存储器装置,向存储器控制器提供指示操作是否处于有效操作电压的信息;以及存储器控制器,控制该存储器装置。
根据所公开技术的实施例,一种存储器装置可以包括:存储器单元阵列,包括多个存储器单元;外围电路,联接到存储器单元阵列,并且被配置成对多个存储器单元之中的所选择的存储器单元执行操作;寄存器,包括关于用于操作的电压的信息;操作处理器,与寄存器通信以接收关于用于操作的电压的信息,与存储器装置外部的存储器控制器通信以从存储器控制器接收执行操作的命令,并且被配置成控制外围电路以使用电压对所选择的存储器单元执行操作且生成与操作的状态有关的状态信息;电压信息生成器,与寄存器通信,并且被配置为响应于命令生成指示电压是否在预设电压范围内的电压信息;以及状态寄存器,与电压信息生成器通信,并且被配置成存储状态信息和电压信息。
根据所公开技术的实施例,一种存储器装置可以包括:存储器单元阵列,包括多个存储器单元,每个存储器单元被配置为存储数据;外围电路,联接到存储器单元阵列,并且被配置成执行读取操作以读取多个存储器单元之中的所选择的存储器单元中存储的数据;读取电平寄存器,包括关于用于读取操作的读取电压的电平的信息;电压信息生成器,被配置成生成指示读取电压是否在预设电压范围内的电压信息;读取操作处理器,被配置成控制外围电路是否使用读取电压从所选择的存储器单元读取数据,并且生成与读取操作完成有关的状态信息;以及状态寄存器,被配置成存储状态信息和电压信息。
根据所公开技术的实施例,一种存储装置可以包括:存储器装置,被配置成包括用于存储数据的存储器单元和被构造为生成电压信息的电路,该电压信息指示用于对存储器单元执行操作的电压是否包括在预设电压范围内;以及存储器控制器,与存储器装置通信,并且被配置成:1)向存储器装置传输请求指示操作的状态的状态响应的状态命令;并且2)基于从存储器装置提供并且包括电压信息的状态响应,控制存储器装置改变用于执行操作的电压。
根据本技术,提供一种存储装置和操作该存储装置的方法,该存储装置包括:存储器装置,向存储器控制器提供指示操作是否处于有效操作电压的信息;以及存储器控制器,控制该存储器装置。
附图说明
图1是示出基于所公开技术的实施例的存储装置的示例的示图。
图2是示出图1的存储器装置的示例的示图。
图3是示出图2的存储块中的任意一个的示例配置的示图。
图4A和图4B是示出单层单元(SLC)的阈值电压分布的示图。
图5A和图5B是示出多层单元(MLC)的阈值电压分布的示图。
图6A和图6B是示出三层单元(TLC)的阈值电压分布的示图。
图7是示出基于所公开技术的实施例的存储器装置的示例配置的示图。
图8是示出图7的读取电平寄存器中存储的数据的示图。
图9是示出存储器控制器和存储器装置之间的数据通信的示图。
图10是示出图7的状态寄存器的示图。
图11是示出图1的存储器控制器的读取操作控制器和读取电平管理器的操作的示图。
图12是示出图1的存储器控制器的另一实施例的示图。
图13是示出应用了基于所公开技术的实施例的存储装置的存储卡系统的框图。
图14是示出包括基于所公开技术的实施例的存储装置的固态驱动器(SSD)系统的框图。
图15是示出包括基于所公开技术的实施例的存储装置的用户系统的框图。
具体实施方式
可以以各种形式来实施所公开技术的各个实施例。在下面,将参照附图说明所公开技术的一些示例实施方案。
图1是示出根据所公开技术的实施例的存储装置的示图。
参照图1,存储装置50可以包括存储器装置100和存储器控制器200。存储装置50可以是在诸如以下的主机400的控制下存储数据的装置:移动电话、智能电话、MP3播放器、膝上型计算机、台式计算机、游戏机、TV、平板PC或车载信息娱乐系统。可选地,存储装置50可以是在主机400的控制下存储数据的装置,该主机400将高容量数据存储在诸如服务器或数据中心的地方。
根据作为主机400与存储装置50之间的通信接口的主机接口,存储装置50可以被制造为各种类型的存储装置中的一种。例如,存储装置50可以被配置为诸如以下的各种类型的存储装置中的任意一种:SSD,以MMC、eMMC、RS-MMC和微型MMC形式的多媒体卡,以SD、迷你SD和微型SD形式的安全数字卡,通用串行总线(USB)存储装置,通用闪存(UFS)装置,个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡型存储装置,外围组件互连(PCI)卡型存储装置,高速PCI(PCI-E)卡型存储装置,紧凑型闪存(CF)卡,智能媒体卡或记忆棒。
存储装置50可以被制造为各种类型的封装中的任意一种。例如,存储装置50可以被制造为诸如以下的各种类型的封装形式中的任意一种:堆叠封装(POP)、系统级封装(SIP)、片上系统(SOC)、多芯片封装(MCP)、板上芯片(COB)、晶圆级制造封装(WFP)或者晶圆级堆叠封装(WSP)。
存储器装置100可以提供存储空间,在该存储空间中存储待处理的数据和/或待运行的指令。存储器装置100可以包括从存储器装置100读取和写入存储器装置100所需的逻辑,并且可响应于来自存储器控制器200的请求进行操作。存储器装置100可以包括存储器单元阵列(未示出),该存储器单元阵列包括存储数据的多个存储器单元。
存储器单元中的每一个可以被配置为存储一个数据位的单层单元(SLC)、存储两个数据位的多层单元(MLC)、存储三个数据位的三层单元(TLC)或能够存储四个数据位的四层单元(QLC)。
存储器单元阵列(未示出)可以包括多个存储块。每个存储块可以包括多个页面,并且每个页面对应于多个存储器单元。每个存储块可以包括多个页面。在所公开技术的实施例中,以页面为基础执行读取操作和编程(写入)操作,并且以块为基础执行擦除操作。
在实施例中,存储器装置100可以是双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM)、第四代低功率双倍数据速率(LPDDR4)SDRAM、图形双倍数据速率(GDDR)SDRAM、低功率DDR(LPDDR)、Rambus动态随机存取存储器(RDRAM)、NAND闪速存储器、垂直NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、电阻式随机存取存储器(RRAM)、相变随机存取存储器(PRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、铁电随机存取存储器(FRAM),自旋转移力矩随机存取存储器(STT-RAM)等。在本专利文件中,可以针对被实施为NAND闪速存储器的存储器装置100说明一些实施方案,但是其他实施方案也是可能的。
通过向存储器控制器200提供命令/地址信号,存储器控制器200可以基于来自用户/主机的请求访问存储器装置100。在一些实施方案中,存储器装置100可以从存储器控制器200接收命令和执行或运行该命令的地址。存储器装置100可以对由地址选择的区域执行由命令指示的操作。例如,存储器装置100可以执行写入操作(编程操作)、读取操作和/或擦除操作。在编程操作期间,存储器装置100可以将数据编程到由地址选择的区域。在读取操作期间,存储器装置100可从由地址选择的区域读取数据。在擦除操作期间,存储器装置100可以擦除由地址选择的区域中存储的数据。
存储器装置100可以包括有效读取电平信息生成器153。
有效读取电平信息生成器153可以生成有效读取电平信息,该有效读取电平信息指示在读取操作期间使用的读取电压是否在有效读取电压范围内。在一些实施方案中,有效读取电平信息可以是指示是否已在有效读取电压范围内的读取电压下执行读取操作的信息。在一些其他实施方案中,有效读取电平信息生成器153可以在执行读取操作之前确定针对读取操作设置的读取电压是否在有效读取电压范围内。在这种情况下,可以根据确定来执行或不执行读取操作。有效读取电压范围可以在最小读取电压和最大读取电压之间,并且在存储器装置100的测试过程中确定。
当在未包括在有效读取电压范围内的读取电压下执行读取操作时,读取操作可能获得不准确的读取数据,读取操作失败。
有效读取电平信息生成器153可以将生成的有效读取电平信息存储在存储器装置100中包括的状态寄存器中。状态寄存器可以是存储指示存储器装置100的操作状态的状态信息的寄存器。存储器控制器200可以向存储器装置100提供指示执行操作的命令,并且在预定时间之后,存储器控制器200可以向存储器装置100提供用于请求状态寄存器中存储的状态信息的命令。
由存储器装置100提供的状态信息指示读取命令的状态,例如,先前向存储器装置100提供的读取命令是否已经完成。在所公开技术的实施例中,存储器装置100通过包括有效读取电平信息来配置状态信息,该有效读取电平信息指示用于执行读取操作的读取电压是否被设置在有效读取电压范围内。因此,可以基于状态信息来通知存储器控制器200关于是否已经成功完成操作以及是否已在有效读取电压范围内的电压下执行读取操作。
在一些实施方案中,当在无效读取电压下执行操作时,存储器控制器200可以向存储器装置100提供指示改变读取电压的命令。
在另一实施例中,存储器装置100可以在执行读取操作之前确定用于执行读取操作的电压设置是否具有在有效读取电压范围内的电压电平,并且将结果作为有效读取电平信息提供。在一些实施方案中,当针对读取操作设置的电压具有不在有效读取电压范围内的电压电平时,存储器控制器200可以控制存储器装置100不执行读取操作。由此,可以防止在无效读取电压下执行读取操作。
在本专利文件中,存储器装置100被描述为针对读取操作生成有效读取电平信息,但是以上方法可以应用于编程操作和/或擦除操作,而不限于读取操作。
因此,存储器装置100可以在状态信息中包括有效电平信息,并且可以向存储器控制器200提供该有效电平信息,该有效电平信息指示用于执行包括编程操作、读取操作和擦除操作的操作的操作电压是否被设置在有效电压范围内。因此,存储器控制器200可以从状态信息中获得关于相应的操作是否已经完成或失败的信息以及关于是否已经在有效操作电压范围内的电压下执行了相应的操作的附加信息。
在各个实施例中,存储器装置100可以在执行相应的操作之前确定用于执行相应的操作设置的电压是否具有在有效电压范围内的电压电平,并且将结果作为有效电平信息提供。由此,可以防止在无效电压下执行相应的操作。
存储器控制器200可以控制存储装置50的全部操作。
当向存储装置50施加电力时,存储器控制器200可以运行固件(FW)。当存储器装置100为闪速存储器装置时,存储器控制器200可以运行用于控制主机400和存储器装置100之间的通信的、诸如闪存转换层(FTL)的固件。
在实施例中,存储器控制器200可以从主机400接收数据和逻辑地址(LA)并且可以将LA转换成物理地址(PA),该物理地址(PA)指示数据待写入或从其读取数据的存储器单元的地址。
存储器控制器200可以基于主机400的请求来控制存储器装置100执行编程操作、读取操作和/或擦除操作。在编程操作期间,存储器控制器200可以向存储器装置100提供编程命令、PA和数据。在读取操作期间,存储器控制器200可以向存储器装置100提供读取命令和PA。在擦除操作期间,存储器控制器200可以向存储器装置100提供擦除命令和PA。
在实施例中,存储器控制器200可以不管来自主机400的请求而自主地生成命令、地址和数据,并且将命令、地址和数据传输到存储器装置100。例如,存储器控制器200可以向存储器装置100提供用于执行编程操作、读取操作和擦除操作的命令、地址和数据。存储器控制器200可以向存储器装置100提供命令、地址和数据以执行损耗均衡、读取回收、垃圾收集或其它操作。
在实施例中,存储器控制器200可以控制至少两个或更多个存储器装置100。在这种情况下,存储器控制器200可以根据交错法来控制存储器装置100以提高操作性能。交错法可以是控制针对至少两个存储器装置100的操作彼此重叠的方法。
存储器控制器200可以包括读取操作控制器210和读取电平管理器220。
读取操作控制器210可以控制与对存储器装置100执行的读取操作有关的全部操作。具体地,读取操作控制器210可以向存储器装置100提供指示读取所存储的数据的读取命令。
当向存储器装置100提供读取命令之后经过预定时间时,读取操作控制器210可以向存储器装置提供状态读取命令,该状态读取命令请求存储器装置100中包括的状态寄存器中存储的状态信息。
读取操作控制器210可以接收由存储器装置100响应于状态读取命令而提供的状态读取响应。读取操作控制器210可以获得读取状态响应中包括的有效读取电平信息,并且向读取电平管理器220提供所获得的有效读取电平信息。
读取电平管理器220可以向存储器装置100提供指示改变读取电压的电平的读取电压改变命令。在一些实施方案中,读取电平管理器220可以通过使用参数设置命令(设置参数)或特征设置命令(设置特征)向存储器装置100提供读取电压改变命令。例如,读取电平管理器220可以通过使用参数设置命令(设置参数)或特征设置命令(设置特征),来向存储器装置提供存储器装置100中包括的读取电平寄存器的地址以及与待被改变的读取电平相对应的数据。
在实施例中,读取电平管理器220可以根据有效读取电平信息向存储器装置100提供指示改变读取电压的电平的读取电压改变命令。当执行的读取操作所用的读取电压的电平不属于有效读取电压范围时,可以向存储器装置100提供读取电压改变命令。
主机400可以使用诸如以下的各种通信方法中的至少一种来与存储装置50通信:通用串行总线(USB)、串行AT附件(SATA)、串列SCSI(SAS)、高速芯片间(HSIC)、小型计算机系统接口(SCSI)、外围组件互连(PCI)、高速PCI(PCIe)、高速非易失性存储器(NVMe)、通用闪存(UFS)、安全数字(SD)、多媒体卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、双列直插式存储器模块(DIMM)、寄存式DIMM(RDIMM)以及低负载DIMM(LRDIMM)。
图2是示出图1的存储器装置的示图。
参照图2,存储器装置100可以包括存储器单元阵列110、电压生成器120、地址解码器130、输入/输出电路140和控制逻辑150。
存储器单元阵列110包括多个存储块BLK1至BLKi。多个存储块BLK1至BLKi通过行线RL连接到地址解码器130。多个存储块BLK1至BLKi通过列线CL连接到输入/输出电路140。在实施例中,行线RL可以包括字线、源极选择线和漏极选择线。在实施例中,列线CL可以包括位线。
多个存储块BLK1至BLKi中的每一个包括多个存储器单元。在实施例中,多个存储器单元可以是非易失性存储器单元。多个存储器单元之中连接到相同字线的存储器单元可以定义为一个物理页面。也就是说,存储器单元阵列110可以包括多个物理页面。存储器装置100的存储器单元中的每一个可以被配置为存储一个数据位的SLC、存储两个数据位的MLC、存储三个数据位的TLC或能够存储四个数据位的QLC。
在实施例中,电压生成器120、地址解码器130和输入/输出电路140可以共同称为外围电路。外围电路可以基于控制逻辑150的控制来驱动存储器单元阵列110。外围电路可以驱动存储器单元阵列110以执行编程操作、读取操作和擦除操作。
电压生成器120被配置成使用供应到存储器装置100的外部电源电压来生成多个操作电压。电压生成器120响应于控制逻辑150的控制而操作。
在实施例中,电压生成器120可以通过调节外部电源电压来生成内部电源电压。由电压生成器120生成的内部电源电压用作存储器装置100的操作电压。
在实施例中,电压生成器120可以使用外部电源电压或内部电源电压来生成多个操作电压。电压生成器120可以被配置成生成存储器装置100中所需的各种电压。例如,电压生成器120可以生成多个擦除电压、多个编程电压、多个通过电压、多个所选择的读取电压和多个未选择的读取电压。
电压生成器120可以包括接收内部电源电压以生成具有各种电压电平的多个操作电压的多个泵浦电容器,并且可以响应于控制逻辑150的控制通过选择性地激活多个泵浦电容器来生成多个操作电压。
生成的多个操作电压可以通过地址解码器130供应到存储器单元阵列110。
地址解码器130通过行线RL连接到存储器单元阵列110。地址解码器130被配置成响应于控制逻辑150的控制而操作。地址解码器130可以从控制逻辑150接收地址ADDR。地址解码器130可以对接收到的地址ADDR之中的块地址进行解码。地址解码器130根据经解码的块地址在存储块BLK1至BLKi之中选择至少一个存储块。地址解码器130可以对接收到的地址ADDR之中的行地址进行解码。地址解码器130可以根据经解码的行地址在所选择的存储块的字线之中选择至少一条字线。在实施例中,地址解码器130可以对接收到的地址ADDR之中的列地址进行解码。地址解码器130可以根据经解码的列地址将输入/输出电路140和存储器单元阵列110相互连接。
例如,地址解码器130可以包括诸如行解码器、列解码器和地址缓冲器的组件。
输入/输出电路140可以包括多个页面缓冲器。多个页面缓冲器可以通过位线连接到存储器单元阵列110。在编程操作期间,可以根据多个页面缓冲器中存储的数据将数据存储在所选择的存储器单元中。
在读取操作期间,可以通过位线感测所选择的存储器单元中存储的数据,并且可以将感测到的数据存储在页面缓冲器中。
控制逻辑150可以控制地址解码器130、电压生成器122以及输入/输出电路140。控制逻辑150可以响应于从外部装置传输的命令CMD而操作。控制逻辑150可以响应于命令CMD和地址ADDR而生成控制信号以控制外围电路。
图3是示出图2的存储块中的任意一个的配置的示图。
存储块BLKi是图2的存储块BLK1至BLKi中的任意一个。
参照图3,互相平行布置的多条字线可以连接在第一选择线和第二选择线之间。这里,第一选择线可以是源极选择线SSL,第二选择线可以是漏极选择线DSL。更具体地,存储块BLKi可以包括连接在位线BL1至BLn与源极线SL之间的多个串ST。位线BL1至BLn可以分别连接到串ST,并且源极线SL通常可以连接到串ST。由于串ST可以被配置成彼此相同,所以作为示例,对连接到第一位线BL1的串ST进行具体描述。
串ST可以包括串联连接在源极线SL和第一位线BL1之间的源极选择晶体管SST、多个存储器单元MC1至MC16以及漏极选择晶体管DST。一个串ST可以包括至少一个或多个源极选择晶体管SST和漏极选择晶体管DST,并且可以包括多于图中示出的数量的存储器单元MC1至MC16。
源极选择晶体管SST的源极可以连接到源极线SL,漏极选择晶体管DST的漏极可以连接到第一位线BL1。存储器单元MC1至MC16可以串联连接在源极选择晶体管SST和漏极选择晶体管DST之间。不同串ST中包括的源极选择晶体管SST的栅极可以连接到源极选择线SSL,漏极选择晶体管DST的栅极可以连接到漏极选择线DSL,并且存储器单元MC1至MC16的栅极可以连接到多条字线WL1至WL16。不同串ST中包括的存储器单元之中连接到相同字线的一组存储器单元可以称为页面PG。因此,存储块BLKi可以包括字线WL1至WL16的数量的页面PG。
一个存储器单元可以存储一位数据。这通常称为SLC。在这种情况下,一个物理页面PG可以存储一个逻辑页面(LPG)数据。一个逻辑页面(LPG)数据可以包括与一个物理页面PG中包括的单元相同数量的数据位。
一个存储器单元可以存储两位或多位数据。在这种情况下,一个物理页面PG可以存储两个或多个逻辑页面(LPG)数据。
图4A和图4B是示出SLC的阈值电压分布的示图。
参照图4A和图4B,水平轴表示存储器单元的阈值电压(VTH),垂直轴表示存储器单元的数量(#of cells)。
存储器装置可以以字线为单位执行编程操作。连接到一条字线的多个存储器单元可以配置一个物理页面。可以以页面为基础执行编程操作和/或读取操作。
存储器装置可以执行编程操作以将数据存储在存储器单元中,该存储器单元连接到多条字线之中的所选择的字线。
在执行编程操作之前,所选择的存储器单元可以具有与如图4A所示的擦除状态E相对应的阈值电压分布,所选择的存储器单元为连接到所选择的字线的存储器单元。
当存储器单元存储与一位相对应的数据时,可以将存储器单元编程为具有与擦除状态E或第一编程状态P1中的任意一个相对应的阈值电压。
在一些实施方案中,擦除状态E可以对应于数据“1”,第一编程状态P1可以对应于数据“0”。然而,其他实施方案也是可能的。因此,在一些实施方案中,擦除状态E可以对应于数据“0”,第一编程状态P1可以对应于数据“1”。
当编程操作结束时,所选择的存储器单元可以具有与如图4B所示的擦除状态E或第一编程状态P1中的任意一个相对应的阈值电压。存储器装置可以通过使用擦除状态E和第一编程状态P1之间的第一读取电压R1执行读取操作来读取所选择的存储器单元中存储的数据。
图5A和图5B是示出MLC的阈值电压分布的示图。
参照图5A和图5B,水平轴表示存储器单元的阈值电压(VTH),垂直轴表示存储器单元的数量(#of cells)。
在执行编程操作之前,所选择的存储器单元可以具有与如图5A所示的擦除状态E相对应的阈值电压分布,所选择的存储器单元为连接到所选择的字线的存储器单元。
当存储器单元存储与两位相对应的数据时,可以将存储器单元编程为具有与擦除状态E、第一编程状态P1、第二编程状态P2和第三编程状态P3中的任意一个相对应的阈值电压。
在一个示例中,擦除状态E可以对应于数据“11”,第一编程状态P1可以对应于数据“10”,第二编程状态P2可以对应于数据“00”,并且第三编程状态P3可以对应于数据“01”。然而,其他实施方案也是可能的,因此可以对与每个编程状态相对应的数据以不同方式修改。每个存储器单元存储的两位数据可以包括最低有效位(LSB)和最高有效位(MSB)。
当编程操作结束时,所选择的存储器单元可以具有与如图5B所示的擦除状态E、第一编程状态P1、第二编程状态P2和第三编程状态P3中的任意一个相对应的阈值电压。存储器装置可以通过使用第一至第三读取电压R1至R3执行读取操作来读取所选择的存储器单元中存储的数据。
第一读取电压R1可以是区分擦除状态E和第一编程状态P1的读取电压,第二读取电压R2可以是区分第一编程状态P1和第二编程状态P2的读取电压,第三读取电压R3可以是区分第二编程状态P2和第三编程状态P3的读取电压。
图6A和图6B是示出TLC的阈值电压分布的示图。
参照图6A和6B,水平轴表示存储器单元的阈值电压(VTH),垂直轴表示存储器单元的数量(#of cells)。
在执行编程操作之前,所选择的存储器单元可以具有与如图6A所示的擦除状态E相对应的阈值电压分布,所选择的存储器单元为连接到所选择的字线的存储器单元。
当存储器单元存储与三位相对应的数据时,可以将存储器单元编程为具有与擦除状态E、第一编程状态P1、第二编程状态P2、第三编程状态P3、第四编程状态P4、第五编程状态P5、第六编程状态P6和第七编程状态P7中的任意一个相对应的阈值电压。
在一个示例中,擦除状态E可以对应于数据“111”,第一编程状态P1可以对应于数据“011”,第二编程状态P2可以对应于数据“001”,第三编程状态P3可以对应于数据“101”,第四编程状态P4可以对应于数据“100”,第五编程状态P5可以对应于数据“000”,第六编程状态P6可以对应于数据“010”,并且第七编程状态P7可以对应于数据“110”。然而,其他实现方案也是可能的,因此可以对与每个编程状态相对应的数据以不同方式修改。每个存储器单元存储的三位数据可以包括最低有效位(LSB)、中间有效位(CSB)和最高有效位(MSB)。
当编程操作结束时,所选择的存储器单元可以具有与如图6B所示的擦除状态E、第一编程状态P1、第二编程状态P2、第三编程状态P3、第四编程状态P4、第五编程状态P5、第六编程状态P6和第七编程状态P7中的任意一个相对应的阈值电压。存储器装置可以通过使用第一至第七读取电压R1至R7执行读取操作来读取所选择的存储器单元中存储的数据。
第一读取电压R1可以是区分擦除状态E和第一编程状态P1的读取电压,第二读取电压R2可以是区分第一编程状态P1和第二编程状态P2的读取电压,第三读取电压R3可以是区分第二编程状态P2和第三编程状态P3的读取电压,第四读取电压R4可以是区分第三编程状态P3和第四编程状态P4的读取电压,第五读取电压R5可以是区分第四编程状态P4和第五编程状态P5的读取电压,第六读取电压R6可以是区分第五编程状态P5和第六编程状态P6的读取电压,第七读取电压R7可以是区分第六编程状态P6和第七编程状态P7的读取电压。
图7是示出根据所公开技术的实施例的存储器装置的配置的示图。
参照图1、图2和图7,存储器装置100可以包括存储器单元阵列110、读取电压生成器121、读取操作处理器151、读取电平寄存器152、有效读取电平信息生成器153和状态寄存器154。
读取电压生成器121可以包括在参照图2描述的电压生成器120中。
读取电压生成器121可以在读取操作处理器151的控制下生成读取电压,并且向由存储器控制器200提供的地址选择的存储块的待读取页面提供读取电压。在实施例中,除了读取电压生成器121之外,电压生成器120可以包括用于每种操作的电压生成器,诸如编程电压生成器和擦除电压生成器。
读取操作处理器151、读取电平寄存器152、有效读取电平信息生成器153和状态寄存器154可以包括在参照图2描述的控制逻辑150中。
读取操作处理器151可以响应于从存储器控制器200接收的读取命令而控制存储器装置100执行读取操作。
具体地,当接收到读取命令时,读取操作处理器151可以基于读取电平寄存器152中存储的当前读取电平信息来控制读取电压生成器121生成用于读取操作的读取电压。
当读取操作完成时,读取操作处理器151可以将指示读取操作完成的就绪信息存储在状态寄存器154中。
读取电平寄存器152可以存储关于读取电压的电平的信息。在一些实施方案中,读取电平寄存器152可以存储当前读取电平信息和参考读取电平信息。
当前读取电平信息可以包括关于用于读取操作的读取电平的信息。可以在读取操作处理器151的控制下更新当前读取电平信息。在一些实施方案中,读取操作处理器151可以响应于从存储器控制器200接收的读取电压改变命令来更新当前读取电平信息。读取电压改变命令可以是参数设置命令(设置参数)或特征设置命令(设置特征)。参数设置命令(设置参数)或特征设置命令(设置特征)可以包括读取电平寄存器152的地址和与待改变的读取电平相对应的数据。
参考读取电平信息可以包括指示有效读取电压范围的信息。有效读取电压范围可以是在存储器装置100的生产过程期间通过各种测试以实验的方式得出的值。参考读取电平信息可以存储在存储器单元阵列110中包括的多个存储块之中的系统块System BLK中。当向存储器装置100施加电力时,读取操作处理器151可以读取系统块System BLK中存储的参考读取电平信息,并且将所读取的参考读取电平信息存储在读取电平寄存器152中。
有效读取电平信息生成器153可以通过使用读取电平寄存器152中存储的当前读取电平信息和参考读取电平信息,来生成指示当前读取电压是否包括在有效读取电压范围内的有效读取电平信息。具体地,有效读取电平信息生成器153可以响应于读取命令将读取电压的当前读取电平与参考读取电平进行比较,并且将作为比较结果的有效读取电平信息存储在状态寄存器154中。
在各个实施例中,响应于读取命令,读取操作处理器151可以根据状态寄存器154中存储的有效读取电平信息来选择性地执行读取操作。具体地,读取操作处理器151可以根据指示读取电压属于有效读取电压范围的有效读取电平信息,控制读取电压生成器121生成用于读取操作的读取电压。可选地,读取操作处理器151可以根据指示读取电压不属于有效读取电压范围的有效读取电平信息,跳过读取操作而不执行读取操作。也就是说,读取操作处理器151可以根据当前读取电平是否属于有效读取电压范围来执行读取操作或跳过读取操作。当执行或跳过读取操作时,读取操作处理器151可以生成指示读取操作完成的就绪信息并且将就绪信息存储在状态寄存器154中。
在实施例中,响应于从存储器控制器200接收的状态读取命令,读取操作处理器151可以向存储器控制器200提供状态寄存器154中存储的状态信息。例如,读取操作处理器151可以向存储器控制器200提供状态信息作为状态读取响应,该状态读取响应为对状态读取命令的响应。
状态寄存器154可以存储状态信息,该状态信息是关于存储器装置100的操作状态的信息。存储器控制器200可以向存储器装置100提供指示执行编程操作、读取操作或擦除操作的命令,然后在预定时间之后向存储器装置100提供状态读取命令。存储器控制器200可以响应于状态读取命令获得状态信息。根据所公开技术的实施例,状态寄存器可以存储有效读取电平信息。也就是说,状态信息可以包括有效读取电平信息。因此,存储器控制器200可以通过状态信息的获得来知道是否使用有效读取电压范围内包括的读取电压执行读取操作,或者存储器装置100中设置的读取电压是否包括在有效读取电压范围内。
图8是示出图7的读取电平寄存器中存储的数据的示图。
在图8中,假定存储器装置中包括的存储器单元被编程为分别存储两位数据的多层单元。也就是说,如参照图5所描述的,可以使用用于识别擦除状态E以及第一至第三编程状态P1至P3的第一至第三读取电压R1至R3来读取存储器单元。也就是说,用于读取操作的读取电压可以包括第一至第三读取电压R1至R3。
参照图8,读取电平寄存器152可以存储关于读取电压的电平的信息。具体地,读取电平寄存器152可以存储参考读取电平信息152_1和当前读取电平信息152_2。
参考读取电平信息152_1可以包括关于与第一至第三读取电压R1至R3中的每一个相对应的最小读取电平Rmin1至Rmin3和最大读取电平Rmax1至Rmax3的信息。
当前读取电平信息152_2可以包括关于与当前设置的第一至第三读取电压R1至R3中的每一个相对应的当前读取电平Rcur1至Rcur3的信息。
参照图7描述的有效读取电平信息生成器153可以确定当前读取电平Rcur1至Rcur3中的每一个是否包括在与第一至第三读取电压R1至R3中的每一个相对应的最小读取电平Rmin1至Rmin3和最大读取电平Rmax1至Rmax3中。具体地,在当前读取电平Rcur1至Rcur3大于最小读取电平Rmin1至Rmin3且小于最大读取电平Rmax1至Rmax3时,有效读取电平信息生成器153可以生成指示当前读取电平Rcur1至Rcur3属于有效读取电压范围的有效读取电平信息。相反,在当前读取电平Rcur1至Rcur3中的任意一个小于或等于最小读取电平Rmin1至Rmin3,或者大于或等于最大读取电平Rmax1至Rmax3时,有效读取电平信息生成器153可以生成指示当前读取电平Rcur1至Rcur3不属于有效读取电压范围的有效读取电平信息。
图9是示出存储器控制器和存储器装置之间的数据通信的示图。
参照图9,存储器控制器200可以向存储器装置100提供编程命令、读取命令或擦除命令,然后当经过预设时间时,存储器控制器200可以向存储器装置100提供状态读取命令Status Read。
状态读取命令Status Read可以是用于请求状态寄存器中存储的值的命令,该状态寄存器存储指示存储器装置100的操作状态的状态信息。
当接收到状态读取命令(Status Read)时,存储器装置100可以响应于状态读取命令Status Read,向存储器控制器200提供状态寄存器中存储的值作为状态读取响应StatusRead Response。
根据所公开技术的实施例,存储器装置100可以生成有效电平信息(或有效读取电平信息),该有效电平信息(或有效读取电平信息)指示存储器装置100执行操作所用的电压是否包括在有效电压范围内。有效电平信息(或有效读取电平信息)可以是配置状态寄存器的值。例如,当用于执行操作的电压包括在有效电压范围内时,存储器装置100可以将有效电平信息(或有效读取电平信息)作为设置状态存储在状态寄存器中。当用于执行操作的电压不包括在有效电压范围内时,存储器装置100可以将有效电平信息(或有效读取电平信息)作为释放状态存储在状态寄存器中。存储器装置100可以响应于状态读取命令StatusRead,向存储器控制器200提供包括有效电平信息(或有效读取电平信息)的状态寄存器值作为状态读取响应Status Read Response。
图10是示出图7的状态寄存器154的示图。
状态寄存器154可以存储指示存储器装置的操作状态的状态信息。可以根据存储器装置的操作来改变状态寄存器154中存储的数据的值。
参照图10,状态寄存器154中存储的状态信息可以包括就绪信息154_1、有效读取电平信息154_2和失败信息154_3。
就绪信息154_1可以指示存储器装置正在等待执行新命令。在实施例中,就绪信息154_1可以指示可以接收新命令并且根据先前接收到的命令的操作完成。存储器控制器可以通过就绪信息154_1知道根据先前提供的命令的操作是否完成。
有效读取电平信息154_2可以是指示用于执行操作的电压是否包括在有效电压范围内的信息。具体地,当有效读取电平信息154_2处于设置状态时,有效读取电平信息154_2可以指示用于执行操作的电压包括在有效电压范围内,并且当有效读取电平信息154_2处于释放状态时,有效读取电平信息154_2可以指示用于执行操作的电压不包括在有效电压范围内。在实施例中,设置状态可以表示为“0”,释放状态可以表示为“1”。可选地,设置状态可以表示为“1”,释放状态可以表示为“0”。
失败信息154_3可以指示与最近执行的命令相对应的操作失败。在实施例中,失败信息154_3可以仅对于编程操作和擦除操作具有有效值。在各个实施例中,失败信息154_3还可以指示与在最近的命令之前接收到的命令相对应的操作失败。
图11是示出图1的存储器控制器200的读取操作控制器210和读取电平管理器220的操作的示图。
参照图11,在向存储器装置100提供读取命令之后,当经过预设时间时,读取操作控制器210可以向存储器装置100提供请求存储器装置100中包括的状态寄存器中存储的状态信息的状态读取命令STATUS READ。
读取操作控制器210可以响应于状态读取命令STATUS READ,接收由存储器装置100提供的状态读取响应STATUS READ RESPONSE。读取操作控制器210可以获得状态读取响应STATUS READ RESPONSE中包括的有效读取电平信息,并且向读取电平管理器220提供所获得的有效读取电平信息。
读取电平管理器220可以向存储器装置100提供指示改变读取电压的电平的读取电压改变命令。具体地,读取电平管理器220可以通过使用参数设置命令(设置参数)或特征设置命令(设置特征)向存储器装置100提供读取电压改变命令。例如,读取电平管理器220可以通过使用参数设置命令(设置参数)或特征设置命令(设置特征),向存储器装置100提供存储器装置100中包括的读取电平寄存器的地址以及与待改变的读取电平相对应的数据。
在实施例中,读取电平管理器220可以根据有效读取电平信息向存储器装置100提供指示改变读取电压的电平的读取电压改变命令。当用于执行读取操作的读取电压的电平不属于有效读取电压范围时,可以向存储器装置100提供读取电压改变命令。
在本说明书中,参照图7至图11使用读取操作作为示例描述了存储器装置和存储器控制器的操作,但这是为了便于描述,并且所公开技术的内容不限于读取操作。也就是说,同样在编程操作或擦除操作期间,存储器装置可以以相同的方法向存储器控制器提供关于操作电压的电平是否为有效电压电平的状态读取响应STATUS READ RESPONSE。
图12是示出基于所公开技术的一些实施方案的图1的存储器控制器的实施例的示图。
参照图1和图12,存储器控制器1300可以包括处理器1310、RAM1320、错误校正码(ECC)电路1330、ROM 1360、主机接口1370和闪存接口1380。
处理器1310可以控制存储器控制器1300的全部操作。RAM 1320可以用作存储器控制器1300的缓冲存储器、高速缓存存储器和操作存储器等。
ROM 1360可以存储存储器控制器1300以固件的形式操作所需的各种信息。
存储器控制器1300可以通过主机接口1370与外部装置(例如,主机400、应用处理器等)通信。
存储器控制器1300可以通过闪存接口1380与存储器装置100通信。存储器控制器1300可以通过闪存接口1380向存储器装置100传输命令CMD、地址ADDR、控制信号CTRL等并且接收数据DATA。例如,闪存接口1380可以包括NAND接口。
图13是示出包括基于所公开技术的实施例的存储装置的存储卡系统的框图。
参照图13,存储卡系统2000包括存储器控制器2100、存储器装置2200和连接器2300。
存储器控制器2100连接到存储器装置2200。存储器控制器2100被配置成访问存储器装置2200。例如,存储器控制器2100可以被配置成控制存储器装置2200的读取操作、编程操作、擦除操作和后台操作。存储器控制器2100被配置成提供存储器装置2200与主机之间的接口。存储器控制器2100被配置成执行用于控制存储器装置2200的固件操作。存储器控制器2100可以与参照图1描述的存储器控制器200相同地实施。
例如,存储器控制器2100可以包括诸如随机存取存储器(RAM)、处理器、主机接口、存储器接口和错误校正器的组件。
存储器控制器2100可以通过连接器2300与外部装置通信。存储器控制器2100可以根据特定的通信标准与外部装置(例如,主机)通信。例如,存储器控制器2100被配置为通过诸如以下的各种通信标准中的至少一种与外部装置通信:通用串行总线(USB)、多媒体卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、外围组件互连(PCI)、高速PCI(PCI-E)、高级技术附件(ATA)、串行ATA、并行ATA、小型计算机系统接口(SCSI)、增强型小型磁盘接口(ESDI)、电子集成驱动器(IDE)、火线、通用闪存(UFS)、Wi-Fi、蓝牙以及NVMe。例如,连接器2300可以由上述各种通信标准中的至少一种来定义。
例如,存储器装置2200可以由诸如以下的各种非易失性存储器装置配置:电可擦除可编程ROM(EEPROM)、NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、相变RAM(PRAM)、电阻式RAM(ReRAM)、铁电RAM(FRAM)以及自旋转移力矩磁性RAM(STT-MRAM)。
存储器控制器2100和存储器装置2200可以集成到一个半导体装置中以配置存储卡。例如,存储器控制器2100和存储器装置2200可以集成到一个半导体装置中以配置诸如以下的存储卡:PC卡(个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA))、紧凑型闪存(CF)卡、智能媒体卡(SM或SMC)、记忆棒、多媒体卡(MMC、RS-MMC、微型MMC或eMMC)、SD卡(SD、迷你SD、微型SD或SDHC)或通用闪存(UFS)。
图14是示出包括基于所公开技术的实施例的存储装置的固态驱动器(SSD)系统的框图。
参照图14,SSD系统3000包括主机3100和SSD 3200。SSD 3200通过信号连接器3001与主机3100交换信号,并且通过电源连接器3002接收电力。SSD 3200包括SSD控制器3210、多个非易失性存储器3221至322n、辅助电源3230和缓冲存储器3240。
根据所公开技术的实施例,SSD控制器3210可以执行参照图1描述的存储器控制器200的功能。
SSD控制器3210可以响应于从主机3100接收的信号而控制多个非易失性存储器3221至322n。例如,信号可以是基于主机3100和SSD 3200之间的接口的信号。例如,信号可以是由诸如以下接口中的至少一种定义的信号:通用串行总线(USB)、多媒体卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、外围组件互连(PCI)、高速PCI(PCI-E)、高级技术附件(ATA)、串行ATA、并行ATA、小型计算机系统接口(SCSI)、增强型小型磁盘接口(ESDI)、电子集成驱动器(IDE)、火线、通用闪存(UFS)、Wi-Fi、蓝牙以及NVMe。
辅助电源3230通过电源连接器3002连接到主机3100。辅助电源3230可以从主机3100接收电力并且可以被充电。当来自主机3100的电力供应不平稳时,辅助电源3230可以提供SSD 3200的电力。例如,辅助电源3230可以位于SSD 3200中或者可以位于SSD 3200外部。例如,辅助电源3230可以位于主板上,并且可以向SSD 3200提供辅助电力。
缓冲存储器3240作为SSD 3200的缓冲存储器操作。例如,缓冲存储器3240可以临时存储从主机3100接收的数据或从多个非易失性存储器3221至322n接收的数据,或者可以临时存储非易失性存储器3221至322n的元数据(例如,映射表)。缓冲存储器3240可以包括诸如DRAM、SDRAM、DDR SDRAM、LPDDR SDRAM和GRAM的易失性存储器,或诸如FRAM、ReRAM、STT-MRAM和PRAM的非易失性存储器。
图15是示出包括基于所公开技术的实施例的存储装置的用户系统的框图。
参照图15,用户系统4000包括应用处理器4100、存储器模块4200、网络模块4300、存储模块4400和用户接口4500。
应用处理器4100可以驱动用户系统4000中包括的组件、操作系统(OS)、用户程序等。例如,应用处理器4100可以包括控制用户系统4000中包括的组件的控制器、接口、图形引擎等。应用处理器4100可以被设置为片上系统(SoC)。
存储器模块4200可以作为用户系统4000的主存储器、工作存储器、缓冲存储器或高速缓存存储器操作。存储器模块4200可以包括诸如DRAM、SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM、LPDDR SDRAM、LPDDR2 SDRAM和LPDDR3 SDRAM的易失性随机存取存储器,或诸如FRAM、ReRAM、MRAM和PRAM的非易失性随机存取存储器。例如,应用处理器4100和存储器模块4200可以基于堆叠封装(POP)被封装并且被设置为一个半导体封装。
网络模块4300可以与外部装置通信。例如,网络模块4300可以支持诸如码分多址(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)、宽带CDMA(WCDMA)、CDMA-2000、时分多址(TDMA)、长期演进、WiMAX、WLAN、UWB、蓝牙和Wi-Fi的无线通信。例如,网络模块4300可以包括在应用处理器4100中。
存储模块4400可以存储数据。例如,存储模块4400可以存储从应用处理器4100接收的数据。可选地,存储模块4400可以将在其中存储的数据传输到应用处理器4100。例如,存储模块4400可以利用诸如以下的非易失性半导体存储器元件来实施:相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)、NAND闪存、NOR闪存和三维NAND闪存。例如,存储模块4400可以作为诸如用户系统4000的存储卡和外部驱动器的可移动存储装置(可移动驱动器)被提供。
例如,存储模块4400可以包括多个非易失性存储器装置,并且多个非易失性存储器装置可以以与参照图1描述的存储器装置100相同地操作。存储模块4400可以以与参照图1描述的存储装置50相同地操作。
用户接口4500可以包括用于将数据或指令输入到应用处理器4100或者用于将数据输出到外部装置的接口。例如,用户接口4500可以包括诸如以下的用户输入接口:键盘、小键盘、按钮、触摸面板、触摸屏、触摸板、触摸球、摄像机、麦克风、陀螺仪传感器、振动传感器和压电元件。用户接口4500可以包括诸如以下的用户输出接口:液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示装置、有源矩阵OLED(AMOLED)显示装置、LED、扬声器和监控器。
仅描述了所公开技术的一些示例或实施例。基于所公开的内容,所公开的示例或实施例以及其他实施例的变型是可能的。
Claims (20)
1.一种存储器装置,包括:
存储器单元阵列,包括多个存储器单元;
外围电路,联接到所述存储器单元阵列,并且对在所述多个存储器单元之中选择的存储器单元执行操作;
寄存器,包含关于用于所述操作的电压的信息;
操作处理器,与所述寄存器通信以接收关于用于所述操作的电压的信息,与所述存储器装置外部的存储器控制器通信以从所述存储器控制器接收执行所述操作的命令,并且控制所述外围电路以使用所述电压对所选择的存储器单元执行所述操作且生成与所述操作的状态有关的状态信息;
电压信息生成器,与所述寄存器通信,并且响应于所述命令生成指示所述电压是否在预设电压范围内的电压信息;以及
状态寄存器,与所述电压信息生成器通信,并且存储所述状态信息和所述电压信息。
2.根据权利要求1所述的存储器装置,其中所述操作处理器从所述存储器控制器接收电压改变命令以改变所述电压。
3.根据权利要求2所述的存储器装置,其中所述外围电路将所述操作执行为用于读取在所述多个存储器单元之中选择的存储器单元中存储的数据的读取操作,所述寄存器包括读取电平寄存器,所述读取电平寄存器包括关于用于所述读取操作的读取电压的电平的信息,所述操作处理器生成指示所述读取操作完成的就绪信息,并且所述电压信息生成器生成指示所述电压是否在预设有效读取电压范围内的有效读取电平信息。
4.根据权利要求2所述的存储器装置,其中所述操作处理器基于所述电压改变命令来更新存储在所述寄存器中的所述电压的信息。
5.根据权利要求1所述的存储器装置,其中包含在所述寄存器中的所述电压的信息由所述存储器控制器设置。
6.根据权利要求1所述的存储器装置,其中所述电压信息生成器基于所述电压是否在所述预设电压范围内来生成指示所述电压的有效性的所述电压信息。
7.根据权利要求2所述的存储器装置,其中所述电压改变命令对应于参数设置命令或特征设置命令。
8.根据权利要求1所述的存储器装置,其中所述存储器单元阵列进一步包括存储所述预设电压范围的储存器。
9.根据权利要求8所述的存储器装置,其中所述操作处理器将从所述储存器获得的所述预设电压范围存储在所述读取电平寄存器中。
10.根据权利要求1所述的存储器装置,其中所述操作处理器在执行所述操作之后向所述存储器控制器提供所述状态信息。
11.一种存储器装置,包括:
存储器单元阵列,包括多个存储器单元,每个存储器单元存储数据;
外围电路,联接到所述存储器单元阵列,并且执行读取操作以读取所述多个存储器单元之中的所选择的存储器单元中存储的数据;
读取电平寄存器,包含关于用于所述读取操作的读取电压的电平的信息;
电压信息生成器,生成指示所述读取电压是否在预设电压范围内的电压信息;
读取操作处理器,控制所述外围电路是否使用所述读取电压从所述所选择的存储器单元读取数据,并且生成与所述读取操作的完成有关的状态信息;以及
状态寄存器,存储所述状态信息和所述电压信息。
12.根据权利要求11所述的存储器装置,其中所述读取操作处理器响应于指示所述读取电压在所述预设电压范围内的电压信息,控制所述外围电路使用所述读取电压从所述所选择的存储器单元读取数据。
13.根据权利要求11所述的存储器装置,其中所述读取操作处理器响应于指示所述读取电压不在所述预设电压范围内的电压信息,跳过所述读取操作。
14.根据权利要求11所述的存储器装置,其中所述读取操作处理器从与所述存储器装置通信的存储器控制器接收读取电压改变命令,以改变所述读取电压的电平。
15.根据权利要求11所述的存储器装置,其中所述读取电平寄存器包括在最小电压电平和最大电压电平之间的所述预设电压范围。
16.根据权利要求14所述的存储器装置,其中所述读取操作处理器基于所述读取电压改变命令来更新存储在所述读取电平寄存器中的所述读取电压的电平的信息。
17.根据权利要求11所述的存储器装置,其中与所述读取电压的电平有关的信息由与所述存储器装置通信的存储器控制器来设置。
18.根据权利要求11所述的存储器装置,其中所述电压信息生成器基于所述读取电压是否在所述预设电压范围内来生成指示所述读取电压的有效性的所述电压信息。
19.根据权利要求11所述的存储器装置,其中所述读取操作处理器在执行所述读取操作之后向与所述存储器装置通信的存储器控制器提供所述状态信息。
20.一种存储装置,包括:
存储器装置,包括存储数据的存储器单元以及生成电压信息的电路,所述电压信息指示用于对所述存储器单元执行操作的电压是否包括在预设电压范围内;以及
存储器控制器,与所述存储器装置通信,并且所述存储器控制器:1)向所述存储器装置传输请求指示所述操作的状态的状态响应的状态命令;并且2)基于从所述存储器装置提供并且包括所述电压信息的所述状态响应,控制所述存储器装置改变用于执行所述操作的电压。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2020-0154017 | 2020-11-17 | ||
| KR1020200154017A KR20220067386A (ko) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 스토리지 장치 및 그 동작 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114512168A true CN114512168A (zh) | 2022-05-17 |
Family
ID=81547963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110870252.XA Pending CN114512168A (zh) | 2020-11-17 | 2021-07-30 | 存储装置及操作存储装置的方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11789650B2 (zh) |
| KR (1) | KR20220067386A (zh) |
| CN (1) | CN114512168A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190243734A1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-08 | SK Hynix Inc. | Memory controller and operating method thereof |
| US20190259428A1 (en) * | 2018-02-21 | 2019-08-22 | SK Hynix Inc. | Storage device and method of operating the same |
| CN110970074A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 爱思开海力士有限公司 | 存储器系统及其操作方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4230122B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2009-02-25 | 株式会社ルネサステクノロジ | マイクロコンピュータ、書込み方法及び消去方法 |
| WO2012001917A1 (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-05 | パナソニック株式会社 | 不揮発性記憶システム、メモリシステム用の電源回路、フラッシュメモリ、フラッシュメモリコントローラ、および不揮発性半導体記憶装置 |
| KR101692432B1 (ko) * | 2010-12-23 | 2017-01-17 | 삼성전자주식회사 | 불 휘발성 메모리 장치 |
| US20180107591A1 (en) * | 2011-04-06 | 2018-04-19 | P4tents1, LLC | System, method and computer program product for fetching data between an execution of a plurality of threads |
| KR20130087092A (ko) * | 2012-01-27 | 2013-08-06 | 삼성전자주식회사 | 메모리 컨트롤러의 동작 방법 및 상기 메모리 컨트롤러를 포함하는 메모리 시스템 |
| EP2849119A4 (en) * | 2012-05-08 | 2015-04-29 | Panasonic Corp | DEVICE UNIT, ACCESS DEVICE, ACCESS SYSTEM AND COMMUNICATION MANUFACTURING METHOD |
| KR102089532B1 (ko) * | 2013-02-06 | 2020-03-16 | 삼성전자주식회사 | 메모리 컨트롤러, 메모리 시스템 및 메모리 시스템의 동작 방법 |
| KR102085096B1 (ko) | 2013-07-30 | 2020-03-05 | 삼성전자주식회사 | 불휘발성 메모리 장치의 동작 방법 및 불휘발성 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러의 동작 방법 |
| KR102475688B1 (ko) * | 2018-02-27 | 2022-12-09 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 불휘발성 메모리 장치, 이를 포함하는 데이터 저장 장치 및 그것의 동작 방법 |
| KR102679560B1 (ko) * | 2018-10-25 | 2024-07-01 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 저장 장치 및 그 동작 방법 |
| US10852953B2 (en) * | 2018-10-25 | 2020-12-01 | Micron Technology, Inc. | Dynamic temperature compensation in a memory component |
| KR102856846B1 (ko) * | 2019-09-30 | 2025-09-08 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 저장 장치 및 그 동작 방법 |
| US11942165B2 (en) * | 2020-09-24 | 2024-03-26 | Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. | Architecture and method for NAND memory programming |
-
2020
- 2020-11-17 KR KR1020200154017A patent/KR20220067386A/ko active Pending
-
2021
- 2021-05-21 US US17/327,310 patent/US11789650B2/en active Active
- 2021-07-30 CN CN202110870252.XA patent/CN114512168A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190243734A1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-08 | SK Hynix Inc. | Memory controller and operating method thereof |
| US20190259428A1 (en) * | 2018-02-21 | 2019-08-22 | SK Hynix Inc. | Storage device and method of operating the same |
| CN110970074A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 爱思开海力士有限公司 | 存储器系统及其操作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11789650B2 (en) | 2023-10-17 |
| KR20220067386A (ko) | 2022-05-24 |
| US20220156004A1 (en) | 2022-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12189526B2 (en) | Memory system performing garbage collection operation by exchanging information related to garbage collection with host and method of operating the memory system | |
| US20210279132A1 (en) | Memory controller and method of operating the same | |
| CN110389720B (zh) | 存储装置及其操作方法 | |
| US11360886B2 (en) | Storage device and operating method thereof | |
| US20220113900A1 (en) | Storage device and method of operating the same | |
| US11544184B2 (en) | Storage device and method of operating the same for processing a trim request of host | |
| CN113721835A (zh) | 数据存储装置及其操作方法 | |
| CN112463664A (zh) | 存储装置及其操作方法 | |
| US11880274B2 (en) | Host device, memory controller, and computing system including the same | |
| CN114625673A (zh) | 存储装置及其操作方法 | |
| US11474723B2 (en) | Storage device and operating method thereof | |
| CN114860622A (zh) | 存储装置及操作存储装置的方法 | |
| CN114420179A (zh) | 存储装置及其操作方法 | |
| CN111752856A (zh) | 存储器控制器及其操作方法 | |
| CN113299332A (zh) | 存储器控制器及其操作方法 | |
| CN114546252A (zh) | 存储设备及其操作方法 | |
| CN112783431A (zh) | 存储装置及其操作方法 | |
| US20230020521A1 (en) | Memory controller, operating method thereof, and computing system including the same | |
| KR20240129456A (ko) | 저장 장치 및 그 동작 방법 | |
| US11726694B2 (en) | Storage device and operating method thereof | |
| US11500768B2 (en) | Storage device performing garbage collection and method of operating the same | |
| CN115588451A (zh) | 存储装置及其操作方法 | |
| CN115469798A (zh) | 存储装置及操作存储装置的方法 | |
| CN114373498A (zh) | 页缓冲器、包括该页缓冲器的存储器装置及其操作方法 | |
| CN117198366A (zh) | 存储器设备及其操作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |