TW200818206A - High-performance flash memory data transfer - Google Patents

Description

200818206 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於快閃記憶體裝置領域，並且具體而言，本 發明係針對在電子系統中介於快閃記憶體裝置與記憶體控 制器之間的資料通信。 【先前技術】 如此項技術所熟知，”快閃”記憶體係電可擦除半導體記 憶體裝置，其可以相對小區塊為單位進行擦除與重寫，而 非如在先前電可擦除可程式唯讀記憶體（eepr〇m)裝置中 以全晶片或大區塊為基礎進行擦除與重寫。就其本身而 論，快閃記憶體已變成特別流行用於經儲存資料之非揮發 性（即，在未供電之後的資料保留）係基本要點、但重寫頻 率相對低的應用中。快閃記憶體之流行應用的實例包括攜 帶型音訊播放器、在計數器電話手機中儲存電話號碼與= 話記錄的"SIM”卡、用於電腦與工作站之"thumbkey，，可卸 除式儲存裝置、用於數位攝影機之儲存裝置與類似物。 在半導體非揮發性記憶體技術中之一項重要新近進展 係：將快閃記憶體單元配置為”NAND"記憶體，而非配置 為’’NOR”記憶體。如此項技術已知，N0R快閃記憶體意指 於一位元線與一源極線之間並聯一行記憶體單元的習知 配置。存取一 NOR行中的一特定記憶體單元的方式係··驅 動該記憶體單元之字線（控制閘極）成為作用中狀態，同時 保持該行中的其他記憶體單元，使得介於位元線與源極線 之間的電流係由該所存取之記憶體單元的狀態予以決定。 120269.doc 200818206 另方面，在一行NAND記憶體中的記憶體單元係串聯連 接於位元線與源極線之間。因此，存取一 NAND行中的一 特疋A fe體單70需要：以作用中字線位準開啟該行中的所 有記憶體單元；以及施加_中間字線位準至待存取之記憶 體單元，使得介於位元線與源極線之間的電流再次係由該 所存取之纪憶體單元的狀態予以決定。如此項技術所熟 知，NAND快閃記憶體之每位元所需的面積大幅小於^〇汉 快閃記憶體之每位元所需的面積，主要原因在於相對於 NOR記憶體，一行NAND記憶體需要較少的導體（並且因此 而要車又:>、的接點），此外，在NAND配置中大量記憶體單元 之間了共用存取電晶體。此外，可輕易地連續存取習知 NAND快閃記憶體，舉例而言，藉由沿行相繼存取記憶體 單元，而非如NOR記憶體之情況中的隨機存取記憶體。因 此’ NAND記憶體尤其極適用於音樂與視訊儲存應用。 在快閃記憶體領域中之另一項重要新近進展在此項技術 稱為多位準程式化記憶體單元（multilevel pr〇gram ; MLC)。根據此項做法，僅僅藉由更精巧地控制記憶體單 元之程式化，使每一記憶體單元可能有兩種以上狀態。在 習知二進制資料儲存器中，每一記憶體單元被程式化成為 或τ狀態。達成讀取此類二進制記憶體單元之方式 為：施加單個控制電壓至經位址記憶體單元的控制閘極， 使得若程式化至”1"狀態則使電晶體導通，但是若處於，，〇，， 狀態則使電晶體關閉；因此，對透過經位址記憶體單元傳 導之感測傳回該記憶體的經程式化狀態。相比之下，根據 120269.doc 200818206 動做法的典型實例，對於每一記憶體單元定義四種可能 之狀恶，典型相對應於二進制值00、〇!、10、n。效用 上，兩種中間狀態對應於介於經完全擦除狀態與經完全程 式化狀態之間的記憶體單元局部程式化的兩種位準。已知 具有每記憶體單元至多八種狀態或三個二進制位元的說 快間3己憶體之一也實施方宏。y- a —貝她方案。在母一記憶體單元上儲存資 料之兩個或三個位元直接使記憶體單元晶片的資料容量加 雙倍或加三倍。MLC快閃記憶體單元與包括此類㈣記憶 體^之記憶體的實例描述料國專利第5，172,338號與美 國專利第 6,747,892 B2辦，；。了石 y ^ 唬彼兩項美國專利案茲此共同讓 渡且以引用方式併入本文中。 MLC技術與NAN_閃記憶體架構之效率的组人已導致 顯著減少對於半導體非揮發性儲存器的每位元成本，並且 導致改良的系統可靠度，以及對於既定外形因數的較高資 料容量與系統功能。但是，儘管這些重要改良，往返於習 知快閃記憶體裝置的資料傳送速率尚未齊步並進。某此現 代化快閃記憶體應用特別易受資料傳送速率之影塑： 係隨著資料容量增大。舉例而言’高效能專業級i位靜物 攝影機的解析度現今可超過1〇百萬像素’對於此 的MLC NAND快閃記憶體之進展受到歡迎。但是，人= 續影像攝取之間的”快門遲滞，，(-⑽取決於自二 至快閃記憶體的影像資料之資料傳送速率。此項介二^ 之間的延遲時晴於攝料使㈣，延料間被視= 立之參數，而非取決於影像解析度）正變成彼等攝影機中 120269.doc 200818206 的項關鍵因素。尤其隨著影像解析度持續大 M S ^trr ^ ία U 辦> 祭 ”貝料傳送時間不足以達成所要的影像間延遲時間。 出=知快閃記憶體的資料傳送時間亦無法與現代磁碟機 資料傳送時間競爭，當然這是關於快閃記憶體的另—所 要新應用。據此，⑽吏快閃記憶體滿足現代高效能數位 靜物攝影機的需求，或使快閃記憶體當作現代高效能電子 系、充中的固態大量儲存器，這將使快閃記憶體變成必須達 成往返於快閃記憶體裝置的更高資料傳送速率。 、。項用於快閃纪憶體的習知資料傳送做法之實例描述於 責料工作表2 GBIT(256 Mx8 BITS) CMOS NAND E2PR〇m 中，零件號碼丁 H58NVG1S3AFT05 (Toshiba，2003年）。此 項習知做法涉及一種八位元式資料匯流排，其中以一讀取 啟用日守脈之每循環，以同步於該讀取啟用時脈之下降邊緣 方式，在每一資料輸出上提供一個位元。再者，如在該資 料工作表中之描述，此項習知做法涉及一項3·3伏邏輯標 準，使得最小高邏輯位準輸出電壓（v〇h)係2 4伏，並且最 大低邏輯位準輸出電壓（v〇l)係〇·4伏。此裝置之最大資料 速率係20 MHz。據信，此資料速率不是符合個人電腦系 統中之大1儲存器所需的資料速率，使得此等習知快閃記 fe體不適合作為磁碟機替代品。 藉由为景貧料’一些習知動態隨機存取記憶體（RAM)實 鉍所谓的雙倍資料速率"（d〇uble data rate ; DDR)的資料 傳送技術。如此項技術已知，料傳送涉及以同步於 相對應之資料選通或時脈之上升邊緣與下降邊緣兩者方式 120269.doc 200818206 傳送一或多個資料位元（取決於匯流排線數）。因此，ddr 資料傳送以習知同步資料傳送（其同步於僅其中一個時脈 邊緣（上升邊緣或下降邊緣））之資料速率的兩倍傳達資料。 此外，習知DDR動態RAM利用來源同步資料選通，其中 RAM裝置本身產生用於讀取自記憶體的資料選通（而外部 電路產生用於寫至記憶體的資料選通）。但是，此加倍的 輸入/輸出切換速率增大資料傳送之功率消耗，接近單資 料速率通信之功率消耗的兩倍。 '

但是’在現代電子系統中，功率消耗係一項重大關切事 項’並且在系統中的積體電路裝置之間傳送資料過程中對 匯流排與導體之驅動係整體系統功率消&的重大功率消耗 者。依此項技術之基礎，用於驅動外部導體的輸出驅動器 的功率消耗直接㈣於待驅動之數位訊號的切換速率。因 此’如上域述，增大資料料轉近現代磁錢之資料 傳送需要相對應增大此類資料傳送所消耗的功率，所有其 他參數維持相等。此增大的功率消耗需要較大的驅動器與 接收器裝置’ &良系統應用中的散熱及類似項，這些皆使 整體系統成本增加。即使進行彼等變更，對於攜帶型二子 系統(諸如數位攝影機、膝上型電腦與工作站、無線電話 手機、個人數位音訊播放器及類似電池供電之裝置來 自高速資料傳送的增大功率消耗係非所要的。Λ 藉由進-步背景資料，此項技術中已知— DMA Mode的通信協定，用於 /Ultra 、么r开閃圮憶體+ (唑 COMPACT FLASH或 CF+快閃記 （诸 下X通^。圖丨繪示 120269.doc -10 - 200818206 按照熟知之標準CF+與CompactFlash規格書版本3·0 (2004 年CompactFlash Association)建構與運作之此類習知快閃 記憶體，卡。如圖1所示，快閃記憶體卡2 (在此實例中，快 閃記憶體卡係按照此標準建構為COMPACT FLASH儲存器） 包含一或多個快閃記憶體模組4及單晶片記憶體控制器6。 快閃記憶體模組4透過匯流排dataJ/O以往返於記憶體控制 器6傳達資料且透過匯流排Ctrl以往返於記憶體控制器6發 佈控制號。在此實例中，前文引用之T〇shiba資料工作表 中描述的資料傳送做法對應於介於快閃記憶體模組4與記 憶體控制器6之間透過data一I/O匯流排與Ctrl匯流排之通 信。記憶體控制器6透過主機介面HOST_IF與一主機裝置 (例如’數位攝影機、數位音訊播放器、個人電腦等等）通 訊。前文引用之CF+與CompactFlash規格書描述透過主機 介面HOSTJF通信，包括按照ultra DMA Mode C’UDMA")。如同此份規格書中之描述，UDMA通信係以 特殊操作模式予以實行，其係藉由要求此類通信的代理 (主機或記憶體卡2)於一控制線（UDMARQ)上驅動一訊號予 以起始。亦如同此份規格書中之描述，UDMA資料傳送係 來源同步，原因在於正在將資料置於匯流排H〇ST jF上的 代理（記憶體卡2或主機系統）亦發佈資料選通訊號。此外， 亦如同此份規格書中之描述，在UDMA操作模式下，在資 料傳送中使用該選通訊號之上升邊沿與下降邊沿兩者。 但是，經觀察，結合本發明，即使對於圖1之快閃記憶 體卡中的主機介面運用UDMA模式，介於記憶體模組4與 120269.doc -11- 200818206 記憶體控制器6之間的杳衩扁w 士 Ί的貝枓傳运速率仍然將限制記憶體卡2 的整體效能。但是，枱昭羽 叙"、、白知技術之介面的資料傳送加速 亦將大幅增加記十咅I# 士 ？ # μ丄+ U體卡2内的功率消耗。此外，此項技術 已知對§己憶體積雷* 、 路之輸入/輸出介面的修改將大幅限 制此等積體電路的可用性 J用丨生增加存貨控制與設定常態費用 方面的成本。 【發明内容】 匕本發月的目的旨在提供一種具有高效能資料傳送 模式運作之快閃記憶體模組的用於往返於—記憶體控制器 進行資料傳送之方法。 次本U的進步目的旨在提供_種按照高效能模式進行 :料傳运之方法，其 >肖耗功率之速率實質上不大於習知資 料傳送消耗功率之速率。 本發明的進一步目的旨在捭板 t &供一種方法，其中亦可實施 售里’’資料通信，以提供對習知 ^ T白知貝枓傳送標準的回溯相容 性0 本發明的進一步目的旨在掉I 、… /曰的曰在棱供-種最小化高效能資料傳 运板式中資料扭曲之方法。 已參考本份說明書連同其圖或 1之热悉此項技術者將明白 本發明的其他目的及優點。 二：明二第一態樣可實施於一種具有-多模式資料介 门牛：、體裝置中。在一舊型模式中，該資料介面以 问步於外部產生之資料選通之方 、 心万式提供或接收資料，其中 在該選通之每一循環中傳達每導 ’、 π V體一個位元。在一進階模 120269.doc •12· 200818206 式中，該資料介面係來源同步 於兩種極性之選诵、毐貝枓位兀或字同步 (上升訂降）。料該 ::減小之電屋擺動’藉以減小功率消耗。在引動丄 階模式中’對於命令與控制通信繼續使用該 自動化控^能料該料操作模式提”料逾時與其他

=月之-第—恶樣可實施於—種具有—多模式資料介 同+快閃:己憶體裝置中。在一舊型模式中，該資料介面以 5 V於外部產生之資料選通之方式提供或接收資料，直中 在該選通之每-循環巾傳達每導體—個位元。在—進階模 式中’該資料介面係來源同步’其中一資料位元或字同步 =一選通訊號之-上升與下降邊沿中任—者，其頻率係該 售型操作模式之頻率的兩倍。對於該進階模式提供一減小 之電壓擺動’藉以減小功率消耗。在引動用於資料傳送之 該進階模式中，對於命令與控制通信繼續使用該舊型操作 模式；對於該進階操作模式提供資料逾時與其他自動化控 制功能。 本發明之一第三態樣可實施於一種具有一多模式資料介 面的快閃記憶體裝置中。在一舊型模式中，該資料介面以 同步於外部產生之資料選通之方式提供或接收資料，其中 在該選通之每一循環中傳達每導體一個位元。在該舊型模 式中之一寫入操作中，由一控制器發佈至該記憶體的一寫 入啟用選通訊號計時該控制器提供至該快閃記憶體的每一 資料字；在該舊型模式中之一讀取操作中，由該控制器發 120269.doc -13- 200818206 佈至該記憶體的一讀取啟用選通訊號計時該快閃記憶體提 供至該控制器的每一資料字。在一進階模式中，該資料介 面係來源同步，其中一資料位元或字同步於該讀取啟用選 通與该寫入啟用選通兩個之選通邊沿。在該進階模式中之 一讀取操作中，該快閃記憶體裝置發佈相位彼此不同的讀 取選通與寫入選通，以計時交替的輸出資料字。在該進階 模式中之一寫入操作中，該控制器發佈相位彼此不同的讀 取選通與寫入選通，以計時至該記憶體中的交替之輸入資 料子。對於該進階模式提供一減小之電壓擺動，藉以減小 功率消耗。在引動用於資料傳送之該進階模式中，對於命 令與控制通信繼續使用該舊型操作模式；對於該進階操作 模式提供資料逾時與其他自動化控制功能。 【實施方式】 將結合本發明較佳具體實施例之描述本發明，即，實施 為快閃圮憶體模組、包括此種快閃記憶體模組之子系統及 刼作此種快閃記憶體模組之方法。具體而言，此示範性快 閃記憶體模組係描述為NAND型多位準記憶體單元 level cell ; mlc)快閃記憶體，原因在於預期本發明特別 適用於結合此類快閃記憶體，致使實現在電腦系統中之大 量貧料儲存器中使用固態非揮發性記憶體。但是，預期本 發明將適用於且有益於涉及各種類型之非揮發性固態記憶 體的其他應用巾。據此，應明白，下文說明内容僅藉由實 例而提供，並且非意欲來限制如申請專利範圍之本發明的 真實範疇。 120269.doc •14- 200818206 圖2繪示一種根據本發明較佳具體實施例建構之快閃記 憶體裝置(或模組)1〇的示範性建構。預期典型地將快閃記 憶體裝置1G建構於單個積㈣路中，並且其身可介接若干 記憶體控制器或記憶體控制器邏輯之任—者，#同下文進 一步詳細描述所述。亦預_2所示之快閃記㈣裝置 的架構僅僅係為了理解本發明目的而提出的實例，並且已 參考本份說明書之熟悉此項技術者可輕易地結合不同於圖 2所示之快閃記憶體裝置架構的快閃記憶體裝置架構來實 現本發明。 陕閃Z fe體裝置10的儲存容量駐存於快閃記憶體陣列 中y車列12包括以列與行排列之電可程式化且可擦除記憶 體單疋，如此項技術所熟知。雖然圖2中繪示單個陣列 12仁疋當然預期陣列12可被實現為多個子陣列，每一子 陣列各具有周邊積體電路之一個別例項（instanc匀，諸如， 下文關於圖2之實例進一步詳細描述之位址、資料或控制 電路之部分或全部。預期已參考本份說明書之熟悉此項技 術者將忐夠輕易地結合此種多子陣列架構來實現本發明。 在此貝例中’陣列12的記憶體單元係浮動閘極金屬氧化物 半導體（MOS)電晶體，其經建構使得每一此種電晶體（相對 應於一個記憶體單元）可予以電程式化且亦可予以電擦 除。根據本發明之較佳具體實施例，陣列12之記憶體單元 係多位準記憶體單元（MLC)，原因在於彼等記憶體單元可 被程式化至兩種以上資料狀態（即，程式化至兩種以上臨 限電壓中之任一者），使得每一此種記憶體單元儲存一多 120269.doc -15- 200818206 位元數位值。再者’根據本發明之此項較佳具體實施例， 如同將從下文說明内容明瞭，彼等記憶體單元較佳係以熟 知NAND方式予以排％，使得典型地非以隨機$式存取而 疋、序歹〗方式存取彼4㊉憶體單元，丨因在於有助於大量 ，存應用。當然、，亦可結合二元記憶體單元（即，僅儲存 單個數位位TL)，且結合>^〇11配置之記憶體單元來運用本 發明。 根據本發明之此項較佳具體實施例，共同輸入/輸出終 端1/01至I/On經提供且連接至輸入/輸出控制電路2〇。如同 NAND型快閃兄憶體技術已知，快閃記憶體裝置丨〇之操作 大部分受控於命令之接收與執行，彼等命令係透過輸入/ 輸出終端1/01至Ι/On作為數位字予以達成且由控制邏輯18 予以執行。就其本身而論，輸入/輸出控制電路2〇接收控 制命令、位址值及輸入資料，並且經由其與輸入/輸出終 端1/01至Ι/On通信的驅動器與接收器電路來呈現狀態資訊 與輸出資料。預期輸入/輸出終端1/〇1至1/〇11之數量η通常 係8或16，然而，當然可提供任何數量之此等終端。此 外，輸入/輸出控制電路20接收電源供應電壓vec_R且以基 於該電壓的邏輯位準來驅動輸入/輸出終端1/〇1至1/〇11。將 於下文詳細描述根據本發明之此項較佳具體實施例，此電 源供應電壓VCC_R處於低於習知快閃記憶體裝置中使用的電 壓’使得減少起因於在輸入/輸出終端1/〇1至1/〇11處之資料 傳送的功率消耗，甚至以較高之切換速率。控制邏輯i 8亦 接收此電源供應電壓Vec-R，其基於該電壓自讀取啟用終端 120269.doc •16- 200818206 RE一驅動較低電壓之輸出控制訊號，等等。 輸入/輸出控制電路20轉遞命令資訊至命令暫存器24， 以藉由控制邏輯18進行解碼與執行，原因在於該控制邏輯 18控制快閃記憶體裝置1〇之操作。在習知方式中，由控制 邏輯18將狀態資訊儲存於狀態暫存器23中。在習知方式 中，由輸入/輸出控制電路20在輸入/輸出終端1/〇1至1/()11 處接收之位址值係於位址暫存器22中予以緩衝；此等位址 之列部分係由列解碼器11予以解碼且行部分係由行解碼器 15予以解碼（每一解碼器典型包括一位址緩衝器），以實現 對在陣列12之一或多個所要記憶體單元之選擇。輸入/輸 出控制電路20亦經由匯流排DATA—Bus與資料暫存器丨斗進 订雙向通信，用以依據待執行之資料傳送方向，轉遞待寫 入之資料至資料暫存器14，且自資料暫存器14輸出資料。 控制邏輯18亦接收來自外部至快閃記憶體裝置1〇的各種直 接控制訊號，包括（舉例而言）下列訊號線：晶片啟用 CE一中令鎖存啟用CLE、位址鎖存啟用ALE、寫入啟用 WE一凟取啟用RE一及寫入保護線WP一。如同此項技術已 知中令鎖存啟用訊號CLE及位址鎖存啟用訊號ALE指示 出輸入/輸出終端1/01至1/〇11上是否有一命令或位址存在， 而寫入啟用訊號WE一及讀取啟用訊號RE一分別用作為寫入 操作與讀取操作中的資料選通。 根據本發明之此項具體實施例，寫入啟用WE一訊號係一 至快閃圮憶體裝置10之輸入。據此，對於經由輸入/輸出 終端1/01至I/〇n傳送資料至快閃記憶體裝置1〇中，作為寫 120269.doc •17- 200818206 入啟用we一訊號載運的寫入資料選通總是源自於在快閃記 憶體裝置ίο外部的裝置，典型源自於傳送資料本身的來 源。但是，亦根據本發明之此項較佳具體實施例且如同下 文進一步詳細描述所述，讀取啟用RE一訊號係雙向。在常 悲操作模式中，外部裝置（即係正在自快閃記憶體陣列12 項取資料之目的地）係讀取資料選通的來源，接著作為一 至丨夬閃兄憶體裝置1 〇的輸入來載運該讀取資料選通以作為 讀取啟用RE一訊號。在根據本發明之較佳具體實施例的進 階操作模式中，如同下文進一步詳細描述所述，控制邏輯 18發佈讀取資料選通以作為讀取啟用RE 一訊號，其同步於 自快閃記憶體陣列12讀取資料且經由資料暫存器14、1/〇 控制電路20與輸入/輸出終端1/〇1至1/〇11傳達資料。 圖3繪示根據本發明較佳具體實施例於快閃記憶體卡 中之快閃記憶體裝置（或模組）10之實施。如圖3所示，快閃 記憶體卡25包括至少快閃記憶體裝置1〇本身且亦包括控制 器30。控制器30提供且管理一至主機系統（諸如高效能數 位攝影機、個人㈣，或諸如數位音訊播放器或行動電話 手機之類的攜帶型裝置或類似物）之外部介面h〇st卩,· 介面h〇STjF#可對應於快閃記憶體卡25 (其建構為可插 入於各式各樣主機系統中之任一種中的_般用途之卡）的 '組外部終端，如此項技術中所已知。預期介面H〇sT， 可按照如此項技術中所已知的習知標準介面運作，或可結 合未來快閃記憶體介面標準或專屬介面協定予以開發。= 上文所述’預期本發明特別有利於提供高速資料傳送，諸 120269.doc 18 200818206 如在高效能數位靜物攝影機之資料傳送速率關鍵應用中。 進一步預期本發明所提供的高資料傳送速率亦可實現使用 快閃記憶體來作為個人電腦中的固態大量儲存裝置，以取 代磁碟機。預期介面H0STJF本身將最佳地具有高速資料 傳迗能力，舉例而言，如前文[先前技術]中提及 標準所預期的高速資料傳送能力。 如圖3所示，快閃記憶體裝置10係以與圖2所示之終端一 方式I禺接至控制器3 0。就^4 一點而言，一輸入/輸出 匯流排係藉由訊號線I/0丨至I/〇n (相對應於快閃記憶體裝 置10之同名之終端）所形成。一控制匯流排CTRL使控制器 30耦接至快閃記憶體裝置1〇，並且包括經連接至圖2所示 之ale、CLE、WP 一與CE—終端的訊號線。預期亦可提供 其他控制線與終端以用於介於快閃記憶體裝置1〇與控制器 3〇之間的通信，並且控制匯流排CTRL係繪示為雙向匯流 排’雖然圖2所示之ALE、CLE、wp 一與CE—終端係作為至 快閃記憶體裝置10的輸入。 為了使此份說明書更明確，圖3繪示與控制匯流排cTRL 分開的兩個控制線RE 一與WE—。根據本發明之此項具體實 轭例、線WE—在寫入操作(自控制器3 〇寫入資料至快閃記 憶體裝置1G)中载送資料選通，並且其本身係連接至快閃 記憶體裝置！之終端WE」_。根據本發明之較佳具體實 施：，在每-操作模式中，線戰―之資料選通係源自於： 制器線RE—載送用於讀取操作（自快閃記憶體裝置1 〇讀 取貧料且將資料傳達至控制器30)之資料選通，並且其本 120269.doc -19- 200818206 身係連接至快閃記憶體裝置10之終端RE—(圖2)。如上文所 、’〔根據本s明之此項較佳具體實施Μ，控制線灿一為雙 /向：而讀取資料選通之來源取決於快閃記憶體裝㈣之現 行操作拉式。在常態操作模式中，控制器30發佈讀取資料 • €通’㈣記憶體裝㈣回應其㈣持作為存在於訊號線 - Ι/〇η上的有效資料。在根據本發明之較佳具體實施 - 例：進階操作模式中，快閃記憶體裝置10係在線RE—上發 ㈣取㈣通，以祕將:#料自㈣記憶體裝請傳送 工器0如同下文進一步詳細描述所述，控制器30透 :fU虎、線1/〇1至1/〇11所傳達之命令同步於訊號線处一上的 .貝取貝料選通來源’而不顧慮快閃記憶體裝置10正在傳送 資料至控制器30的操作模式。 預J將具貝上按照如此項技術所已知的習知快閃記憶體 控▲制器架構來建構控制器3〇，按需要予以修改，以實現本 ^兒月曰中釔合根據本發明較佳具體實施例之快閃記憶體 _ $置1G之進階操作模式中讀取操作之起始、操作與終止所 描述的操作。亦預期已參閱本份說明書之熟悉此項技術者 將於實施彼等進階操作模式的邏輯硬體、程式指令 _ 或其組口。進一步預期熟悉此項技術之讀者將輕易地能夠 f加控制器30之修改，以最佳地適合用於特定實現，而不 需要過度的實驗。 並且’亦如圖3所示，電源供應電壓VeeR連接至且加偏 C於决閃,己憶體裝置1〇與控制器3〇之每一者。此電源供應 電壓Vcc-r處於低於習知快閃記憶體裝置與控制器中使用的 120269.doc -20- 200818206 電壓’使得減少起因於在輸入/輸出終端1/01至1/〇11及各種 控制線處之資料傳送與轉變的功率消耗，甚至以較高之切 換速率，如下文所述。如下文結合特定實例的詳細說明所 述，此電源供應電壓可能係約U0伏之標稱電壓（範圍為約 1.60伏至2·〇〇伏），其實質上小於習知的3·3〇伏標稱電源供 應電壓（範圍為約2·70伏至3.60伏）。 現在參考圖4a至圖4e，現在將按照一常態操作模式且亦 按知一命令傳達模式描述記憶體卡25中快閃記憶體裝置J 〇 組合控制器30之操作。預期彼等操作模式將大致上對應於 用於現代快閃記憶體裝置的習知快閃記憶體介面協定，並 且彼等操作模式本身將用作用於根據本發明較佳具體實施 例之快閃記憶體裝置10之一”舊型”輸入/輸出協定。 圖4a繪示自控制器30至快閃記憶體裝置1〇之一命令之傳 達。如此項技術所已知，且如下文中更詳細說明將描述， 現代快閃記憶體裝置操作以回應控制器所發佈之特定命令 及透過資料輸入/輸出線傳達之特定命令。就其本身= 論，在此實射，實現一命令CMD之傳達之方式為··控制 器30驅動命令鎖存啟用訊號CLE至一高作用中狀態，以及 位址鎖存啟用訊號ALE至一低非作用中狀態，其代表將在 輸入/輸出線1/〇1至1/〇11上傳達一命令（而非一位址）。在習 知方式中使晶片啟用訊號CE一成為作用中低狀態而啟用快 閃記憶體裝置ίο ;如此項技術所已知，如果在卡25内提供 多個快閃記憶體裝置10，則當控制器3〇選擇該等快閃記憶 體裝置10中用於通信之所要快閃記憶體裝置時，其可使用 120269.doc -21 - 200818206 個別晶片啟用訊號CE-。控制器3〇在寫入啟用線WE一上發 佈一作用中低脈衝而選通輸入/輸出線1/〇1至1/〇^上由控制 器30所提供的數位字（相對應於如圖乜所示之命令cmd); 寫入啟用線WE一上之脈衝的上升邊沿促使i/o控制電路加 接收與鎖存於該命令CMD中，最終到達命令暫存器24 (圖 2)接著，控制器30可使命令鎖存啟用訊號CLEs回一非 作用低狀態，終止命令操作。當然，如此項技術所已知， 可以此方式循序傳達多字命令或多個單字命令。 以圖4a所示之方式傳達之命令係用以指示控制器％將傳 達記憶體位址至快閃記憶體裝置1〇的命令（例如，用於讀 取操作的命令晒；用於序列資料輸人程式化或寫入操作 之命令10H)。圖爾示減本發明難具體實施例在常態 與命令#作模式中控制器3〇傳達位址至快閃記憶體装置的 時序。就其本身而論，圖4b所示之操作沿循按照圖^所示 之序列傳達命令00H，其指示出在下一訊號序列中即將傳 輸記憶體位址。 在此常態操作模式中’控制㈣可傳達相對廣泛的命令 至快閃記憶體裝置H)。下列表格中列出在本發明之此項較 佳具體實施例中之示範性命令集。

120269.doc -22- 200818206

60, D〇 (兩循環命令） 讀取開始 言買取行位址變更 —----—__ 自動區塊擦除 ID讀取

狀態讀取 70 重設 FF 現在請參考圖4b，將描述根據本發明之此項較佳具體實 加例自控制益3 0傳輸記憶體位址至快閃記憶體裝置丨〇。在 此操作中，控制器30驅動命令鎖存啟用訊號CLE至非作用 中低狀態以及位址鎖存啟用訊號ALE至高狀態，其向快閃 纪憶體裝置10指示出將在輸入/輸出線1/〇1至1/〇11上傳達位 址值（而非命令值）。晶片啟用訊號CE-亦被驅動成為作用 中低狀恶’其指示出控制器30正在選擇快閃記憶體裝置j 〇 作為此位址資訊的收件者。在此操作中，控制器3 〇發佈寫 入啟用訊號WE一之作用中低脈衝，每一脈衝指示出當時控 制器3 0在輸入/輸出線1/〇 1至ι/〇η上提供的位址值之一部 分。在本發明之此項具體實施例中，此位址資訊同步於寫 入啟用訊號WE一之上升邊沿（即，作用中低脈衝之結尾）， 使得快閃記憶體ίο可使用此邊沿將輸入/輸出線1/01至1/〇11 之當前狀態鎖存於位址暫存器22.(圖2)中以作為所要記憶 體位址之一部分。如圖4b之實例中所示，記憶體位址延伸 跨越多個字（其寬度係按輸入/輸出線1/〇1至Ι/On之數量η予 120269.doc •23· 200818206 '定義）在此|·月况中’ 5己憶體位址包括四個位址字ADD〇 至ADD3，其係同步於WE_的作用中低脈衝予以提供。 繼傳達位址值（如圖4b所示）後，控制㈣可實行寫人資 料至快閃記憶體裝置10或自快閃記憶體裝置1〇讀取資料。 圖4c繪示根據本發明之此項較佳具體實施❹在常態操作 模式（即，"舊型，，模式）中為實現寫人操作所傳達之訊號。 根據圖2之架構，此項資料寫入操作係將資料寫入至資料 暫存器14。就其本身而論’根據本發明之較佳具體實施 例，以圖4a所示之方法來實；見寫入命令（例如，命令值 80H)至資料暫存器’其後由控制器3〇傳達在快閃記憶體裝 置10内的目的地記憶體位址’兩者皆係在現在將參考圖乜 描述的寫入操作之前。冑了實現資料寫入操作，控制器3〇 驅動命令鎖存啟用訊號CLE及位址鎖存啟用訊號副兩者 至非作用中低狀態’其向快閃記憶體裝置1()指示出將在輸 入/輸出線1/01至I/On上傳達的待寫入之輸入資料（即，不 是命令，也不是位址值）。當然，對於此操作，晶片啟用 訊號CE一亦被驅動至作用中低狀態。接著，控制器3〇發佈 寫入啟用訊號WE—之作时低脈衝連同在輸人/輸出線ι/〇ι 至Ι/On上提供的每一位元組或字之資料。在本發明之此項 具體實施例中，如同命令與位址傳輸之情況中，以在每一 脈衝結尾時同步於寫入啟用訊號WE—之上升邊沿方式提供 有效之輸入資料。回應此邊沿，快閃記憶體裝置1〇將輸入 /輸出線1/01至Ι/On之當現狀態（相對應於輸入資料之一字 或位元組）鎖存至1/0控制電路2〇的資料暫存器内，或透過 120269.doc -24- 200818206 匯流排DATA—BUS間接（或最後按可能之情況）鎖存至資料 暫存器14。圖4c繪示以同步於寫入啟用訊號we—之四個 脈衝方式透過輸入/輸出線1/01至1/〇11傳達四個字〇4〇)至 Din(3) 〇 圖4d繪示根據本發明較佳具體實施例在常態操作模式 (即，”舊型”模式）中控制器30與快閃記憶體裝置1〇在實行 貧料讀取操作（自快閃記憶體裝置10至控制器30)中之操 作。如同在資料寫入操作之情況中，在此讀取操作之前， 先前已實行一命令序列（即，如圖4a所示）及一位址序列 (即，如圖4b所示）。在此讀取之前亦可先前已實行一或多 項寫入操作（即，如果對相同於剛剛已寫入之位址進行讀 取的情況中，此項讀取將用作為對先前寫入的驗證），或 可在此讀取操作之後實行寫人操作（例如，如®4e所示）， 其形式為對相同記憶體位址的讀取_修改_寫入序列。在讀 取之^回應於傳達之位址，相對應於該位址的記憶體單元 之内容經感測且轉遞至資料暫存器14。就其本身而論，圖 化之讀取操作係對資料暫存器14之目前註解進行讀取。並 且為了實現此項讀取操作，控制器3〇以前文參考圖4a之描 述的方“命令操作中發佈適當命令(例如，命令腿)。 在此#作中’如同資料寫入操作中，控制器30已驅動命 令鎖存啟用訊號CLE及位址鎖存啟用訊號ale兩者至非作 :中Π:!、’ f且已驅動晶片啟用訊物-至作用中低狀 :來Γ°藉由使寫入啟用訊號WE-成為非作用中高狀 “《不所要之讀取操作。在此資料讀取操作中，快閃 120269.doc -25- 200818206 記憶體裝置1 〇回應如控制器30 W座生之碩取啟用訊號RE 之下降邊沿而輸出資料字D_因此，在此常態操作模式

中，控制器30能夠藉由下列方式來同步化自快閃記憶體裝 置職收資料··發佈讀取啟用訊號RE_之作用中低脈衝， 並且接收等待-段㈣之存取時間（准許快閃記憶體裝置 10實現涉及感測其記憶體單元之狀態的一些或所有操 作），並且將所感測之狀態轉遞至其資料暫存器14中且轉 出至輸入/輸出線！/01至1/〇11。接著，控制器3〇可將輸入/ 輸出線1/01至I/On之資料狀態鎖存至其輸入緩衝器中，以 接收來自快閃記憶體裝置10之資料。在圖4d之實例中循 序讀取四個資料字D〇ut(0)至D〇ut(3);晶片啟用訊號ce_之 上升邊沿結束此讀取操作，其後快閃記憶體裝置丨〇促使在 I/O控制電路20中的輸出驅動器將輸入/輸出終端至 I/On置於高阻抗（”高-z")狀態。 根據此項常態操作模式（即，"舊型”模式）之其他操作亦 較佳地可用，此等操作係如此項技術所已知。舉例而言， 在此項常態操作模式中，控制器30可藉由下列方式讀取狀 態暫存器24之内容：沿循圖4a之時序發佈指定之狀態命令 (例如，命令碼70H)，並且回應於讀取啟用訊號rE_之作用 中低脈衝之發佈，透過輸入/輸出線1/01至I/〇n接收讀取狀 態暫存器24之内容。 如圖4c與4d所示，對於寫入啟用訊號WE—或讀取啟用訊 號RE一之每一循環傳達一個資料字或位元組（在此說明書中 稱為”資料字"），如同許多情況。並且如圖所示及前文說明 120269.doc -26- 200818206 内容所述’在此項常態操作模式中，控制器3G控制寫入啟 用訊號WE一與讀取啟用訊號RE_。具體而|，根據習知快 己憶體時序需求與效能，在讀取操作中，因為對於讀取 啟用訊號RE—之每一完整循環僅讀取一個資料字，所以控 制器3〇有充分料fa1自行發佈其讀取轉料（寫入啟用 訊號WE」以及接收且鎖存該讀取資料。但是，此效能等 級對於高速使用之快閃記憶體裝置1〇未必足夠，諸如當使 用快閃記憶體卡25作為個人電腦系統中之大量儲存器。此 外，亦預期此，，舊型"操作模式無法跟上自控制器3〇至主機 系統的高速外部介面模式，諸如依據上文提及之υ〇ΜΑ介 面協定。 根據本發明之較佳具體實施例，因此，快閃記憶體裝置 10提供進階較高效能之讀取與寫入操作模式，並且控制器 30、’二建構以利用該進階模式。現在將參考圖“與5b之流程 圖以及圖6a至心之時序圖來詳細描述快閃記憶體裝置⑺與 控制器30利用此進階模式之操作。 圖5a以及圖以至6c繪示快閃記憶體裝置ι〇在實行資料讀 取操作（即，在快閃記憶體卡25中，自快閃記憶體裝置ι〇 至控制器30)過程中之操作。在圖5a之處理程序4〇中，供 電…陕閃圮憶體裝置10與控制器3〇，使該兩個裝置進入常 L操作杈式中（處理程序42)，如上文關於圖“至W之描述 所述在處理程序44中，在此常態操作模式（即，"舊型，，模 式）中，實行在此常態模式中的讀取操作與寫入操作（若有 的話）。 120269.doc -27- 200818206 ，入進階讀取操作模式開始於處理程序46，其中控制器 3〇按照常態操作模式發佈記憶體位址值 1〇,如上文關於圖4b之描述所述。在處理程：^ :30所發佈之記憶體位址係在此進階操作模式中將自該處 :取資料的起始記憶體位址，並且較佳係繼傳輸相對應之 項取位址輸人命令之後，如上文所述。在處理程序48中， 控制器3 0發佈”起始資料傳送”或” ID T ”命令序列至快閃記 憶體裝置10。圖6&進一步詳細繪示此項操作。 根據本發明之較佳具體實施例，在處理程序Μ中，控制 器30發佈"IDT”命令至快閃記憶體裝置1〇，以起始進階資 料傳送模式。以類似於上文關於圖钝之描述所述之方式發 佈此命令，其中控制器3〇驅動晶片啟用訊號CE一至作用中 低狀態、驅動位址鎖存啟用訊號ALE至非作用中低狀態及 驅動命令鎖存啟用訊號CLE至作用中高狀態。寫入啟用訊 號WE一之作用中低脈衝之上升邊沿係用作為用於由控制器 3〇驅動至輸入/輸出線1/01至I/On上之IDT命令值IDT CMD (其係二進位字且值不同於其他指派之命令值）的資料選 通。纟k寫入啟用訊號WE—正處於高狀態之後的一特定時間 之後’控制器30使輸入/輸出線1/01至1/〇11成為高阻抗狀 悲。並且’繼寫入啟用訊號WE一之上升邊沿之後的另一歷 時時間trel之後，當選通IDT命令時，接著控制器3〇亦釋放 其對讀取啟用訊號RE一之控制，准許快閃記憶體裝置丨〇之 控制邏輯18驅動相對應於線RE一之狀態（無與控制器30發生 資料競爭之風險）。 120269.doc -28- 200818206 旦IDT命令已被鎖存於快閃記憶體裝置1 〇中且由快閃 1 己憶體裝置1〇予以執行，接著快閃記憶體裝置Η)開始執行 π»速模式a貝取貝料傳送處理程序％。如圖“所示，繼寫入 啟用訊號職-之上升邊沿之後歷時非零存取時間之後，此 5買取資料傳送處理程序開始於快閃記憶體裝置10發佈第— 有效輸出資料字D〇ut(0)。一旦快閃記憶體裝置崎供此第 一輸出資料字IWO)，接著其以同步於額外輸出資料字 Dout⑴以及下列等等之方式開始發佈讀取啟用訊號处之 作用中脈衝。根據本發明之此項較佳具體實施例，以同步 於快閃記憶體裝置10本身所驅動的讀取啟用訊號re之每 一邊沿（下降邊沿與上升邊沿）方式發佈一個資料字 D°Ut(k) °在圖^之實例中’每一輸出資料字D〇ut(k)係接在 其選通邊沿之後相差非零存取時間；替代做法為，可於相 對應的有效資料字D_(k)内發佈（或延遲發佈）每一讀取啟 用訊號RE一邊沿至控制器3 〇。 根據本發明之較佳具體實施例，因此，對於快閃記憶體 裝置經由輸人㈣線則至！心提供資料至控制器洲 速率：在此進階模式中的速率實質上快於常態操作模式 (圖4d)中的速率’大約係典型實現中之資料速率的兩倍。 在某種程度上，實現此較高資料速率之方式為：准許快閃 記憶體裝置H)發佈讀取啟用訊號RE_之讀取資料選通邊 沿，其排除若控制器30發佈彼等讀取資料選通邊沿情況下 所涉及的傳播延遲與必然的時序窗。 然而，熟悉此項技術者應明白，在所有其他因數相等之 120269.doc -29- 200818206 情況下’在輸入/輸出線1/〇1至1/〇11上提供輸出資料的增大 速率實質上增大快閃記憶體卡25内的功率消耗，在此讀取 操作中’功率消耗主要源自於快閃記憶體裝置丨〇之1/〇控 制電路20内的輸出驅動電路。隨著資料字寬度（即，輸入/ 輸出線1/01至Ι/On之數量n)增大（此為現代趨勢），使此功 率消耗惡化。根據本發明之較佳具體實施例，現在將描述 藉由減小輸入/輸出線1/〇1至1/〇11上之輸出訊號的電壓擺動 而使此功率消耗大幅減小。 習知快閃記憶體裝置利用熟知的3 ·3伏匯流排標準，其 中使得最小高位準輸出電壓（ν〇Η)係2·4伏並且最大低位準 輸出電壓（v0LHf、(K4伏，並且其標稱電壓擺動係約3.3伏。 如此項技術所已知，根據此標準，彼等電壓係以標稱上為 3·3〇伏的電源供應電壓為基礎，並且其規格範圍係在27〇 伏與3.60伏之間。根據現代快閃記憶體裝置之習知常態操 作模式，輸出資料速率係25 ΜΗζ (即，每4〇奈秒一次資料 轉變），在一既定輸入/輸出線Ι/Ok在每一循環進行一次資 料轉變的最壞情況中，將需要快閃記憶體裝置1〇以125 MHz之頻率對輸入/輸出線1/〇]^之電容進行充電。假設輸入 /輸出線i/〇k的典型線電容係65 pF，則可從下式計算一個 輸入/輸出線I/Ok的電流消耗（以毫安培為單位）··

Ik=f*C(V〇H-V〇L) 對於此實例，结果為：

Ik=12.5*〇.〇65(3.3)=2.681 毫安培 上式使用介於高資料位準與低資料㈣之間典型的W伏 120269.doc 200818206 擺動。在驅動讀取啟用訊號RE—過程中消耗之電流將係電 机Ik的兩倍，此乃因其必須在每次轉變對其相對應之導體 進行充電。假設有8條輸入/輸出線1/〇1至1/〇8，因此，在 此項實例之習知常態操作模式中所消耗之總電流將係： ^total = 8(2.681)+2(2.681)=26.81 毫安培 根據本發明之較佳具體實施例，匯流排電壓從此習知 3.3伏匯流排位準實質上減小（例如）至約18伏之匯流排電 壓’其定義標稱電壓擺動為h8伏。在此情況中，最小輸 出尚位準電壓V〇h-r限制之實例可係約144伏（標稱電源供 應電壓之80%)，並且最大低輸出位準電壓v〇lr之實例可 係約0.36伏（標稱電源供應電壓之2〇%)。在此減小電壓操 作中，彼等、電壓係以標稱上為18〇伏的電源供應電壓為基 礎，並且所准許之範圍係從約16〇伏至約2〇伏。假設最佳 情況（對於資料傳送；對於電流消耗之最壞情況）的資料速 率為50 MHz，輸入/輸出線1/〇1至1/〇11的充電頻率將係25 MHz。因此，可利用下式計算單個輸入/輸出線i/〇k所消耗 的電流Ik : Ιπ25*0·065(1·8)=2·925 毫安培 上式使用介於高資料位準與低資料位準之間典型的18伏 擺動。因此，對於進階操作模式，此每輸入/輸出線之電 流消耗的差異不大，然而提供兩倍之資料速率。但是，讀 取啟用訊號RE—係以相同於㈣操作模式的頻率操作（但是 以每一邊沿（而非僅以上升邊沿）計時一個資料字）。但是， 當然亦減小其電壓擺動，此乃因其亦以18伏匯流排電壓 120269.doc -31 - 200818206 運作；就其本身而論，其消耗之電流相同於該等輸入/輸 出線中之一者消耗之電流。再次假設有8條輪入/輸出線 1/01至1/08，因此，在此項實例之進階操作模式中所消耗 之總電流將係：

Itotal = 8(2·925)+1(2·925)=26·33毫安培 傳送速率（約大型叢發之資料速率的兩倍）予以

其稍微小於以3·3伏匯流排電壓運作之習知快閃記憶體卡 消耗之總電流。並且，因為此稱低之電流消耗係以對於輸 入/輸出訊號的較低電壓擺動（1·8伏相對於3·3伏）予以達 成，所以在此進階操作模式中消耗之功率實質上小於習知 快閃記憶體卡中消耗之功率。根據彼等實例，纟常態操作 模式中之習知8 1/0快閃記憶體中消耗之功率將係約Μ毫瓦 特（3·3伏乘26.81毫安培），然而上文所述之本發明較佳且 體實施例之實例消耗之功率將係約47毫瓦特（18伏乘：⑶ 宅安培）。此實質減小之功率消耗係結合實f改良之資料 作兩者中使用較低之匯流排電壓，並

身而論，快閃記憶體裝置10在傳主 ’進階模式與常態操作模式運 電壓，並且亦對於包括命令與 用較低之匯流排電壓。就其本 送資料中消耗之功率低於 120269.doc -32- 200818206 習知快閃記憶體裝置。 如w文所述，在常態操作模式 號。為了 I w 達命令訊號與位址訊 為了易於實施，較佳方式為，用 流排雷厭、傳達彼等訊號之匯 #料在較低匯流排電壓（心 額外減小快閃記憶體卡25之功率消耗。·）ά供 考圖5a，根據本發明之此項具體實施例之快閃 明、置1 〇#夠回應來自控制器3㈣暫停請求。 預期控制器30為了若干原因中任一者(例如，其内 2收貝科.緩衝器已滿）而認、為必須暫停讀取資料傳送。 就其本身而論，圖5a之決策51決定是否需要此一暫停。若 否’則以上文關於圖6a之描述所述的方式，於處理程序％ 中繼續進行高速讀取資料傳送。 如果控制器30需要暫停讀取資料傳送（決策51決定"是”）， 則其於處理程序52中發佈暫停請求。在此項示範性實施 中，控制器30於讀取傳送操作期間藉由確證（assert)位址鎖 存啟用訊號ALE上之作用中高位準而提出此項請求。圖讣 繪示此暫停操作，其發生於進階模式中之讀取資料傳送期 間（即，已調用進階模式並且已開始資料傳送）。在圖讣之 實例中，於自快閃記憶體裝置10至控制器3〇之資料傳送期 間，控制器30藉由確證位址鎖存啟用訊號ALE而請求資料 傳送暫停。作為回應，快閃記憶體裝置1〇暫停讀取啟用訊 號RE 一（當在低位準（如圖所示）或在高位準時），並且在暫 停讀取啟用訊號RE一之後延遲發佈下一資料字。假定在此 進階模式中讀取啟用訊號RE一與輸入/輸出線1/01至1/〇11之 120269.doc -33- 200818206 迅速切換速率，預期在位址鎖存啟用訊號ALE被驅動至作 用中高狀態以請求暫停之後，快閃記憶體裝置1〇可驅動一 個或兩個額外資料字以及讀取啟用訊號RE 一之相對應邊 沿。在此實例中，於輸出資料字D〇ut(4)期間，控制器3〇已 確證位址鎖存啟用訊號ale，並且於輸出資料字〇。^(6)期 間，快閃記憶體裝置10藉由保持讀取啟用訊號汉£-及輸入/ 輸出線I/O 1至I/On之進一步轉變而作出回應。 此暫停進一步資料傳送持續，直到控制器3〇執行處理程 序54以撤銷啟動位址鎖存啟用訊號ALE，因此結束暫停。 如圖6b所不，在控制器3〇使位址鎖存啟用訊號ale成為非 作用中低狀態後隨即結束此暫停狀態。根據本發明之此項 具體實施例，位址鎖存啟用訊號ALE之此轉變係用作為來 自㈣記憶體裝置10之下一輸出資料字(在此實例中係資 料字D〇ut(7))的f買取資料選通。在此起始暫停後之資料字之 後，快閃記憶體裝置1()藉由確證讀取啟用訊號RE—之轉變 而再次產生讀取選通訊號，如圖所示。在此實例中―，讀取 用訊號RE一之下-轉變係用於繼暫停時期結束之後的第 輸出貝料子Dout(8)的選通。於處理程序％中繼續進行進 階模式讀取資料傳送，如圖讣所示。 請重新參相心繼續進行進階H讀取t料傳送直到

120269.doc ’其在處理程序58、59中向快 要終止傳送。典型地，在控制 豐裝置10内之頁尾後隨即終止 為了其他原因（例如，在接收 • 34 - 200818206 到用於操作的全部所要資料之後）終止傳送。 祀據此項實例’為了終止此資料傳送，控制器30首先於 處理私序58中發佈暫停，例如，藉由確證位址鎖存啟用訊 號ALE之作用中高位準，如上文所述。圖&繪示終止處理 u序8 59之爲例，圖中繪示在進階讀取資料傳送操作期 門位址鎖存啟用訊號ALE之轉變。控制H3G於暫停操作期 間實行處理料59，使處理程序58之暫停操作變換至終止 進階讀取資料傳送。替代做法為，可於快閃記憶體裝置10 本身決定其輸出資料已抵達頁尾之後實行處理程序59,在 此情況中’快閃記憶體裝置1G本身使讀取㈣訊號re—維 持在其最後位準’並且在輸人/輸出線"⑴至！心上維持現 行（即，最後的）輸出資料字；在此情況中，位址鎖存啟用 訊號ALE仍是維持非作用中低狀態。在圖&所示之此實例 中’控制器30在位址鎖存啟用訊號ALE係處於作用中高位 準時確證命令鎖存啟用訊號CLE上之作用中高位準，而終 止此貪料傳送。回應於此命令鎖存啟用訊號CLE2轉變， 快閃記憶體裝置10控制其輸出驅動器以將輸入/輸出線刪 至Ι/On置於高阻抗狀態，並且亦釋放其對相對應於讀取啟 用訊號RE—的^體之控帝j ,在彼兩種情況中，〉隹許控制器 30在適當時取得對彼等線路之控制，同時避免資料競爭問 題。如圖6c之實例中所示，因為暫停操作與終止操作發生 於讀取啟用訊號RE—處於低位準，所以―旦控制器3〇取得 對讀取啟用訊號RE—之控制，隨即驅動相對應之線路上之 非作用中高位準，導致如圖所示之轉變；如果暫停操作與 120269.doc -35- 200818206 、、S止操作發生於讀取啟用訊號RE—已處於高位準，則當然 在此線路上無任何轉變。 接著，快閃記憶體裝置1 〇返回常態操作模式（，，舊型"模 式），將控制傳回至圖5a之流程圖中的處理程序44。根據 本發明之此項較佳具體實施例，新的進階模式讀取資料傳 送將需要起始處理程序48之另一執行個體（instance)。 進一步，在替代做法中，如果控制器3〇撤銷確證晶片啟 肖訊號CE_’則將發生無條件終止。但是，預期此項無條 件終止可導致在快閃記憶體裝置10及控制器30之内部與外 發生"差錯"及其他假性且未指定的事件。 根據本發明之此項較佳具體實施例，對於自控制器川至 快閃記憶體裝置10之資料傳送（換言之，對於寫入資料傳 C操作）亦提供進階高效能模式。圖5b之流程圖連同圖h 與6d至6e之時序圖繪示此項操作，現在將予以描述。 木^實現進階模式寫入資料傳送，快閃記憶體裝置_ • 操作模式開始，進人處理程序60。如同讀取資料傳送 之情況，在處理程序62中首先實行此常態模式操作（若有 的話)。在處理程序64中，在此常態操作模式中，控制器 - 30發佈位址值至快閃記憶體裝置1()，如上文關於圖之描 .相m於處理程序66中，控制器3G以類似於上文關 :圖㈣述之進階讀取f料傳送所述的實行方式起始進階 斗傳ϋ模式。預期於處理程序66中將於此進階模式中執 打的寫入資料傳送實質上完全相同於讀取資料傳送。就其 本身而論，舉例而言，預期於處理程序66中發佈之命令值 120269.doc -36· 200818206 IDT一CMD對於讀取眘袓屑、 取貝枓傳运刼作與寫入資料傳送操作皆 相同替代做法為，可對於該兩種操作指派彼此不同的命 令值。 在處理程序68中，控制11 3G與快閃記憶體裝置10實行進 P白寫入貝料傳运。圖6構示此項操作（包括處理程序叫之 貝例中的訊號b夺序’其中由控制器3〇發佈命令值 mT—CMD、命令鎖存啟用訊號CLE之作用中高位準與寫入

用訊號WE一之作用中低脈衝的組合至快閃記憶體裝置 10，因此起始進階模式資料傳送。如同先前之實例，使位 址鎖存啟用訊號AL_持在㈣时低位準，以及使晶片 啟用訊號CE維持在仙中低位準。並且因為此項操作將係 一項貧料寫入操作，所以控制器3〇使讀取啟用訊號re_ (圖中6d未繪不）始終保持在非作肖巾高狀態。在本發明之 此項具體實施例中，因為寫入資料傳送處理程序68仍是在 控制器30之完全控制下，所以介於發佈命令〔靡與 開始寫入資料傳送之間的延時可比讀取資料傳送中一第一輸 出資料字（圖6a)之前的延時短許多。較佳方式為，介於相 對應於起始命令IDT—CMD的寫入啟用訊號貿£ 一之脈衝之上 升邊沿與相對應於第一輸入資料字Din(〇)的寫入啟用訊號 WE—之第一脈衝之下降邊沿之間歷時一指定時間，如圖所 示〇 在本發明之此項較佳具體實施例中，一旦寫入資料傳送 開始，寫入啟用訊號WE 一之上升邊沿與下降邊沿兩者皆用 作為寫入資料選通，由控制器30確證。如圖6d所示，此准 120269.doc -37- 200818206 許控制器3 0以同+认 恭德虹Μ V於寫入啟用訊號WE-之每一邊沿的方式 發佈新的有效寫入資 、枓子Din(k)至輸入/輸出線I/O 1至Ι/〇η 上。結果，對於如π # 、相冋之寫入啟用訊號WE 一頻率，此進階模 式中之寫入資料值、主* 、 杜、"㈣可係常態操作模式寫人操作之資 枓速率的約兩倍。

根據本發明$ Ι_μ % θ A ^ 、 項/、體實施例，請重新參考圖5b，進階 模式寫入資料傳送中亦實行暫停決策69。典型地，僅由控 制器3〇決定對於寫入暫停之需求，其預期快閃記憶體裝置 "依此貝料速率接收輸人資料而無緩衝H溢位等等。如 、—:要暫# (决策69決定"否"），則於處理程序Μ中繼續 進订貝料傳达。如果控制器30要求暫停（決策69決定”是"）， 則於處理程序7G中實現寫人f料傳送之暫停。在此實例 中控制器30視需要延長寫入啟用訊號戮―而簡單地實現 暫停處理私序70。可在任一狀態(寫入啟用訊號we一保持 高㈣或保持低狀態）中實行此暫停；® 6d繪示於寫入資 料字Din(2)之持續期間的暫停處理程序7()，其中使寫入啟 用訊號WE—保持低狀_。當然，在暫停處理程序7帽間， &制器30不發佈額外寫入資料字〜⑻。控制器僅僅驅 動寫入啟用訊號WE—之轉變連同下一有效寫入資料字

Din(3)(在圖6d所示之實例中）而實現暫停時期結束，以繼續 進行寫入資料傳送（處理程序72)。 並且，如同讀取資料傳送之情況，資料訊號與控制訊號 之電壓位準（輸入/輸出線I/Oi至I/〇n，及用於寫入啟用訊 號WE一之線路）較佳係低於習知位準的電壓位準，舉例而 120269.doc -38- 200818206 言，具有介於高邏輯位準與低邏輯位準之間的18伏"擺動"。 如上文詳細論述所述，在二分之一資料速率下，此較低電 壓f匯流排將使此進階寫入資料傳送模式所消耗之功率維 持等於或小於在常態操作模式中運作之習知快閃記憶體系 • 統中消耗之功率。 清重新參考圖5bJ*結合圖6e，以完全相同於終止讀取資 料傳送之方式實現終止寫入資料傳送。纟處理程序74中， ㈣器3()在處理程序74中確證位址鎖存啟用訊號ALE至作 帛中高㈣以暫停傳送’並且接著在處理程序76中確證命 令鎖存啟用訊號CLE至作用中高位準（同時使位址鎖存啟用 訊號ALE維持高位準），其接著終止寫人資料傳送。圖以繪 示終止寫入資料傳送過程中各種訊號之時序。寫入啟用訊 號WE 一保持在高位準（如圖6e所示），或在已鎖存最後資料 字Din(5)(在此實财）之後自低位準轉為高位準。繼終止 進階模式寫人資料傳i罐由使絲鎖存制訊號A l E與命 • 7鎖存啟用訊號CLE*別保持高位準達指定脈衝寬度而實 現）之後’接著再次進入快閃記憶體裝置1()與控制器3〇之 常態操作模式。 -在此貝例中，寺慮到需要執行命令以調用進階模式，並 =慮到在資料傳送終止時㈣記憶體裝置ig之運作返回 U喿作模式（即’不需要執行命令），常態操作模式實際 上係”預設"操作模式。替代做法為，可組態快閃記憶體裝 置10，使得需要執行命令才能進入進階資料傳送模式與常 態操作模式兩者，致使一旦快閃記憶體裝置10係處於進階 120269.doc -39- 200818206 資料傳送模式中， 一常態操作丄;::;:::式：’直到控制器- 命令為止。备妒f、閃圮彳思體裝置10執行該 用。 此㈣㈣及命令序列本質上的額外耗 作模弋了r在θ代做法中，快閃記憶體裝置丨〇之，，預設，，摔 有==料傳!模式，致使在一二 10進入常離摔作模30發佈命令以使快閃記憶體裝置 施例，-ΓΓ。根據本發明之此項替代具體實 成次料值 記憶體裝置10係處於常態操作模式，則完 式[运將導致快閃記憶體裝置10返回進階資料傳送模 圖7綠示根據本發明替 憶體裳置Η)的操作H又土 例建構之快閃記 机” # 、 、 /、中進階貧料傳送模式實際上係，，預 2拉式。在處理程序80中，供電給快閃記憶體裝置^與 = 或以其他方式完成重設操作，並且在處理程序 進入進階操作模式（實際上作為預設條件），而不需要 發=2行命令。於處理程序84中，在進階資料傳送操作 果式中只打讀取操作與寫入操作，實際上如上文關於圖牝 ㈣之描述所述。舉例而言’在此進階模式中’預期可如 上文關㈣6e之描述所述實行暫停操作及類似操作；進一 步預期其他操作（諸如位址、命令與狀態通信操作）仍然可 遵循常態操作模式做法（若希望）。 在處理程序86中’根據本發明此項較佳具體實施例之快 閃記憶體卡25準備常態（或"舊型"）模式方式為：由控制器 120269.doc 200818206 %發佈位址值至快閃記憶體裝置1()，該位址值指示出常態 操作模式傳送的開始記憶體位址。在處理程序以中，控： 器30發佈命令序列以起始常態操作模式；預期此命令序列 實質上對應於上文關於圖6a之描述所述，而該命令序列本 - 綠佳係按照常態操作模式運作（預期命令碼值係單個位 ' 讀值）。回應於命令88，快閃記憶體裝置職據資料傳 • &之方向而實行f 11操作模式讀取或寫人資料傳送操作， @如’如上文關於，與★插述所述。在本發明之此項 I體實施財，較佳方式為，控制器3G發佈讀取資料選通 控制訊號與寫人資料選通控制訊號兩者，如上文所述。 並且，根據本發明之此項替代較佳具體實施例，在完成 資料傳送後隨即退出常態操作模式。在圖7之實例中，類 似於如上文關於圖5a與5b之描述所述。在處理程序％中，、 控制器30發佈暫停訊號(例如，位址鎖存啟用訊號上的作 用中位準）而終止資料傳送，其後在處理程序㈣，控制 鲁器、30終止傳送（例如，藉由發佈命令鎖存啟用訊號之作用 中位準）。根據本發明之此項較佳具體實施你】，在終止常 恝操作模式資料傳送之後，控制返回處理程序Μ，其中再 .次進入進階資料傳送操作模式，並且在處理程序8/中按需 要實行讀取與寫入資料傳送操作。 而 已參閱此份說明書的熟悉此項技術者應明白，除了本發 明之此項替代較佳具體實施例以夕卜，預期尚有進人與Μ 快閃記憶體裝置10之各種操作模式的替代做法，並且亦應 明白，彼等及此類其他替代實施方案皆歸屬於如申請專利 120269.doc -41 . 200818206 範圍之本發明範疇内。 現在請參考圖8a至圖8e，現在將詳細說明在根據本發明 之第二較佳具體實施例的快閃記憶體卡25背景中介於快閃 記憶體裝置10與控制器30之間的訊號之時序。在根據本發 明之第二較佳具體實施例的進階模式期間，進入與退出操 作的整體處理程序較佳係遵循上文關於圖5a之讀取操作所 述的處理程序及關於圖5&之寫入操作所述的處理程序。就 其本身而論，此處在結合圖8a至圖8e之描述將不重複彼等 處理程序之詳細描述。 如上文關於本發明之第一較佳具體實施例之描述所述， 快閃記憶體裝置10與控制器30在經供電後皆處於常態操作 模式（或舊型模式）。就其本身而論，由使用者按需要實 仃在此常態模式中的讀取操作與寫入操作（若有的話）。接 著’在常態操作模式中由控制器30發佈記憶體位址值（其 相對應於在此進階操作模式中將自該處讀取資料的起始記 憶體位址）至快閃記憶體裝置丨〇，以實行進入讀取操作的

進^操作模式。如上文所述，結合位址鎖存啟用訊號ALE 上的作用中位準，將此記憶體位址置於輸入/輸出線1/01至 Ι/On 上。 在傳達記憶體位址後，控制器3〇藉由使晶片啟用訊號 CE—成為作用中低狀態、使位址鎖存啟用訊號ALE成為非 作用中低狀態及使命令鎖存啟用訊號CLe成為作用中高狀 悲’而發佈一「起始資料傳送」（或「IDT」）命令序列至 快閃C憶體裝置丨〇，如上文所述。圖8a繪示此項操作。寫 120269.doc •42- 200818206 入啟用訊號WE一之作用中低脈衝之上升邊沿係用作為用於 由控制器30驅動至輸入/輸出線1/〇1至I/〇n上之IDT命令值 IDT—CMD (其係二進位字且值不同於其他指派之命令值） 的資料選通。繼寫入啟用訊號WE_正處於高狀態之後的一 特定時間之後’控制器30使輸入/輸出線1/〇1至^加成為高 阻抗狀態。 根據本發明之此項第二較佳具體實施例，快閃記憶體裝 置10將取得對讀取啟用訊號RE—之控制且驅動讀取啟用訊 號RE一。據此，如圖8a示，在選通1〇丁命令的寫入故用訊 唬WE—之上升邊沿後歷時時間trei之後，控制器3〇隨即釋放 其對項取啟用訊號RE一之控制。接著，快閃記憶體裝置j 〇 的控制邏輯1 8驅動相對應之線RE一的狀態，而不需要與控 制器30競爭。接著，快閃記憶體裝置1〇開始實行高速進階 模式讀取資料傳送。根據本發明之此項第二較佳具體實施 例，如圖8a示，快閃記憶體裝置1〇結合較高頻率之讀取啟 用訊號RE一（高於舊型模式中可取得之頻率），以較高資料 速率（高於舊型模式中之資料速率）提供來自經位址記憶體 單元的資料。 舉例而言，在此進階模式中，快閃記憶體裝置1〇結合以 舊型杈式中讀取啟用訊號之頻率的兩倍之頻率驅動讀取啟 用訊號RE—，以舊型模式中提供資料之頻率的兩倍之頻率 在輸入/輸出線1/01至Ι/On處提供輸出資料。對於在舊型模 式中最大可用資料速率與讀取選通頻率係25 MHz的實例 中，進階模式資料速率及讀取啟用訊號RE—之頻率可係高 120269.doc -43- 200818206 達5〇 MHz。因為快閃記憶體裝置1〇本身正在發佈讀取啟 用訊號RE一且亦發佈資料字，所以快閃記憶體裝置1〇產生 彼4訊號的頻率係不在控制器3 〇之直接控制下。 圖8a繪示此項進階模式讃取操作。繼寫入啟用訊號we_ 之上升邊沿之後歷時非零存取時間之後，讀取資料傳送處 理程序開始於快閃記憶體裝置10發佈第一有效輸出資料字 D〇ut(〇)。在快閃記憶體裝置10提供第一輸出資料字D。以〇) 之後，接著其以同步於額外輸出資料字DqJ〗）以及下列等 等之方式開始發佈讀取啟用訊號RE—之作用中脈衝。根據 本發明之此項較佳具體實施例，以同步於讀取啟用訊號 RE一之每一完整循環方式發佈一個資料字。在圖“ 之實例中，讀取啟用訊號RE 一之下降邊沿係與其同步之資 料子的訊號邊沿；當然，讀取啟用訊號RE—(即，讀取啟 用訊號”RE”）之上升邊沿可作為替代地作為操作邊沿。如 圖8a示，每一輸出資料字D()ut(k)係接在其相對應之讀取啟 用訊號RE 一之下降邊沿之後相差非零存取時間。替代做法 為，可於相對應的有效資料字Dcut(k)内發佈（或延遲發佈） ”貝取啟用訊號RE一之每一下降邊沿至控制器3 〇。 根據本發明之此項第二較佳具體實施例，因此，對於快 閃圮憶體裝置ίο經由輸入/輸出線1/〇1至I/〇n提供資料至控 制器30的速率：在此進階模式中的速率實質上快於常態操 作模式（圖4d)中的速率，大約係典型實現中之資料速率的 兩倍。在某種程度上，實現此較高資料速率之方式為：准 許快閃圮憶體裝置1 〇發佈讀取啟用訊號RE—之讀取資料選 I20269.doc •44· 200818206 通邊沿，其排除若控制器30發佈彼等讀取資料選通邊沿情 況下所涉及的傳播延遲與必然的時序窗。此外，如上文關 於本發明之弟一較佳具體實施例之描述所述，藉由使用資 料訊號之經減小電壓擺動（以及讀取啟用訊號RE 一之經減小 電壓擺動，若需要），達成在輸入/輸出線1/〇1至I/〇n處的 增加之資料速率，而不會急遽增加快閃記憶體裝置丨〇及控 制器30的功率消耗。如上文所述，彼等線路之標稱匯流排 電壓從此習知3·3伏匯流排位準實質上減小（例如）至約i ·8〇 伏之匯流排電壓。 對於介於快閃記憶體裝置10與控制器3〇之間的一 16位元 輸入/輸出匯流排介面（即，有16條輸入/輸出線1/〇1至1/〇11) 之實例，本發明之此項第二較佳具體實施例所涉及的功率 消耗僅稍微多於本發明之第一較佳具體實施例所涉及的功 率消耗。如上文所述，根據本發明之此項較佳具體實施 例，以50 MHz之資料速率，用於輸入/輸出線1/〇1至1/(^ 的充電頻率將係25 MHz。因此，可利用下式計算用於單 個輸入/輸出線Ι/Ok所消耗的電流ik : 1^~~25*0.065(1.8)=2.925 ιηΑ 上式使用介於高資料位準與低資料位準之間典型的18伏 擺動。但是，因為讀取啟用訊號RE—係在常態操作模式中 及本發明第一較佳具體實施例中在該頻率的兩倍之頻率運 作’並且其電流消耗本身將係單個輸入/輸出線之電流 消耗的兩倍：

Ire—50*0.065( 1 ·8)=2*2·925 毫安培=5.850 毫安培 120269.doc -45- 200818206 據此，對於有16條輸入/輸出線I/Oi至1/016之情況，因此 在用於此項實例的進階操作模式中所消耗之總電流將係··

Itotai—16(2·925)+5·850 = 52·65 宅安培 其稍微多於根據本發明之第一較佳具體實施例所消耗的電 流（即，49.73毫安培）。遵循上文所述，對於一 16位元j/〇 匯流排之情況，習知資料傳送所消耗之總電流將係：

It〇tai= 16 (2.6 81)+2(2.6 81)=48.62毫安培 其稍微低於根據本發明之根據本發明之此項第二較佳具體 實施例所消耗的電流52.65毫安培。但是，即使根據本發 明之此項較佳具體實施例所消耗的電流稍微高於習知實施 方案，但是此電流位準係以對於輸入/輸出訊號的較低電 壓擺動（1.8伏相對於3.3伏）予以達成。結果，在此進階操 作模式中消耗之功率實質上小於習知快閃記憶體卡中消耗 之功率。根據彼等實例，在該常態操作模式中之一習知16 I/O快閃記憶體中消耗之功率將係約16〇毫瓦特（3 3伏乘 = •62毫安培）’然而上文所述之本發明較佳具體實施例之 實例消耗之功率將係約95毫瓦特（1.8伏乘52 65毫安培）。 此功率消耗之實質減小係結合諸傳送速率（接近用°於大 型叢發之資料速率的兩倍）之實質改良予以達成。 如上文所述，舉例而言，如 (來自快閃記憶體裝置10)填滿， 5己憶體裝置1 〇。圖8b中繪示快尽 清求之操作。控制器30於镇石 ，如果控制器30之輸入緩衝器

120269.doc 丨牙疋保作期間藉由確證 之作用中高位準而提出暫 -46- 200818206 卜明求。回應此項請求，快閃記憶體裝置ι〇暫停讀取啟用 訊_-(當在高位準（如圖所示）或在低位準時），並且= 遲，取啟用訊號RE—之下一循環。因為高資料速率傳送， 所以一個或兩個額外資料字（及讀取啟用訊號RE—之相蔚應 循壤）可能已在快閃記憶體裝置1〇的輸出，，管線，，中，使^可 在快閃記憶體裝置10對暫停報告作出反應之前輸出彼二 對應，資料字。在此實例中，於輸出資料字DQut(4)期間， =制器30已確證位址鎖存啟用訊號ale，並且於輸出資料 字D〇ut(6)期間，快閃記憶體裝置1〇藉由保持讀取啟用訊號 RE—之進一步循環及輸入/輸出線1/01至I/On之轉變而作出 回應。 、圖8c繪示根據本發明之此項較佳具體實施例終止進階模 式问速讀取資料傳送。如上文所述，控制器3〇首先藉由確 祖位址鎖存啟用訊號ALE之作用中高位準來發佈暫停報 告，藉此終高速資料傳送。在暫停請求期間，控制器3〇在 位址鎖存啟用訊號ALE係處於作用中高位準時藉由確證命 令鎖存啟用訊號CLE上之作用中高位準，而終止資料傳送 操作作為回應，快閃$己憶體裝置1 〇促使其輸出驅動器將 輸入/輸出線1/01至I/On置於高阻抗狀態，並且亦釋放其對 相對應於讀取啟用訊號RE—的導體之控制。現在，若適合 下一操作，則控制器30可取得對彼等線路之控制。 現在將參考圖8d與圖8e來說明根據本發明之此項第二較 佳具體實施例的進階模式中寫入操作。如同讀取資料傳送 之情況，在快閃記憶體裝置1〇與控制器3〇已運作於常態 120269.doc •47- 200818206 舊型&式中之後進人進階模^。進人寫人操作之進階 二料傳达模式之實行方式類似於上文關於圖“描述之進階 口貝取貝料傳送所述的實行方式。如圖8d所示 合命令鎖存啟用訊號CLE上之作用中高位準及寫入啟用；： ^ —之作用中低脈衝而發佈進階模式命令值IDT_CMD。 如上文所述，使位址鎖存啟用訊號ALE維持在非作用中低 位準，以及使晶片啟用訊號CE維持在作用中低位準。控制 器30在整個資料寫入操作期間使讀取啟用訊號RE (圖8d + ,繪示)維持在非作用中高狀態，來指示出對於資料寫 入操作進人進階模式。接著，准許介於對應起始命令 咖一復1)的寫人啟用訊號we—之脈衝之上升邊沿與相對應 於第-輸入資料字Din(〇)的寫入啟用訊號戦—之第一脈衝 之下降邊沿之間歷時一指定時間。 根據本發明之此項第二較佳具體實施例，在此進階模式 寫入貝料傳运期間，使寫入啟用訊號WE一之循環的頻率增 _ 加至在常態模式中寫人時使用的寫人啟用訊號則9 之循環的頻率之兩倍。在此實例中，寫人啟用訊號WE—的 下降邊沿係用作為寫入資料選通。而且，在此進階模式中 及在W板式中，控制器3〇結合控制器3〇在輸入/輸出線 1/01至I/On上驅動的資料值來確證寫人啟用訊號WE—。如 圖8d所不，控制器3〇以同步於寫入啟用訊號一之每一下 降邊沿的方式發佈新的有效寫入資料字Din(k)至輸入/輸出 線1/01至I/On上。在此實例中，因為寫入啟用訊號、之 頻率加倍，所以此進階模式中之寫入資料傳送速率可係常 120269.doc -48- 200818206 態操作模式寫人操作之資料速率的約兩倍。舉例而言，如 果最大寫入資料傳送速率及寫入啟用訊號頻率係μ mhz，則在根據本發明之此項第二較佳具體實施例的進階 模式中，可使資料傳送速率及寫入啟用訊號頻率增加高達 50 MHz。根據本發明之此項具體實施例建構快閃記憶體 裝置10，使得其能夠以該較高速率接收及處理資料。當 然，控制器30可依據系統應用及控制器30本身處理資料的 速率，使用低於最大頻率（例如，5〇 MHz)的實際寫入啟用 訊號頻率及資料速率頻率。 再者’根據本發明之此項具體實施例，可將暫停插入於 進階模式寫入資料傳送中。如上文所述，在此實例中，控 制器30藉由視需要延長寫入啟用訊號we—而簡單地暫停寫 入資料傳送。如圖8d所示。可在任一狀態（寫入啟用訊號 一保持高狀態或保持低狀態）中實行此暫停。當然，在 此暫停時期期間，不發佈新的資料字Din(k)。控制器30驅 動寫入啟用訊號WE-之下一循環連同下一有效寫入資料字 Din(3)(在圖8d所示之實例中）而結束暫停時期，以繼續進行 寫入資料傳送。 並且，如同讀取資料傳送之情況，資料訊號與控制訊號 之電壓位準（輸入/輸出線1/01至Ι/On，及用於寫入啟用訊 號WE—之線路）較佳係低於習知位準的電壓位準，舉例而 言，具有介於高邏輯位準與低邏輯位準之間的1.8伏"擺動，，。 如上文詳細論述所述，在二分之一資料速率下，此較低電 壓之匯流排將使此進階寫入資料傳送模式所消耗之功率維 120269.doc -49- 200818206 持等於或小於在常離掘你 承^耜作叙式中運作之f知 統中消耗之功率。 為失關m糸 現在請參考圖Se，進 n , 式寫入資料傳送之實行方式相 同於根據本發明之此項第二 料傳送》控制器30驅動位址鎖㈣階讀取資 %動位址鎖存啟用訊號ALE至作用中高 ο^Γ停寫入傳送而終止進階模式，在此期間，控制器 鎖鎖存啟用訊號CLE至作用中高位準（同時使位址 = 號仰維持高位準）以終止寫人資料傳送。寫入 啟用訊號WE保掊力古y、准 t、 一、回準，或在已鎖存最後資料字 欠 例中）之後轉為高位準。繼終止進階模式寫入 口貝料傳送（藉由使位址鎖存啟用訊號ale與命令鎖存啟用訊 唬CLE刀別保持咼位準達指定脈衝寬度而實現)之後，接薯 再次進人㈣記憶㈣置_控制H30之常態操作模式。 因此，根據本發明之此項第二較隹具體實施例，可藉由 准許使用較局頻率之選通訊號來增加資料速率，以替代方 j實行高速資料傳送操作模式。預期根據本發明之第二較 ’、體灵施例的此項操作可更相容於一些快閃記憶體應用 中的所要操作。 請重新參考圖2，1且根據本發明t第三較佳具體實施 例，續取啟用訊號RE—與寫入啟用訊號WE一兩者皆是雙 向。對於常態操作模式中之讀取操作，外部裝置（即係正 在自快閃記憶體陣列12讀取資料之目的地）係讀取資料選 通的來源，接著作為一至快閃記憶體裝置1〇的輸入來載運 該讀取資料選通以作為讀取啟用RE-訊號。在此常態操作 120269.doc 200818206 模式中的寫入操作，正在提供輸入資料的外部裝置以同步 於將輸入資料置於輸入/輸出線1/〇1至1/〇11處之方式發佈寫 入貧料選通以作為寫入啟用WE一訊號。在根據本發明之較 佳具體實施例的進階操作模式中之讀取操作中，如下文中 的進步洋細說明所述，控制邏輯18發佈兩個讀取資料選 通（彼此相移），該等讀取資料選通中之一者係讀取啟用 RE一訊號，另一者係寫入啟用WE一訊號。彼等訊號之每一 者的邊沿或轉變將同步於自快閃記憶體陣列12讀取資料且 經由貧料暫存器14、I/O控制電路2〇與輸入/輸出終端1/〇1 至Ι/On傳達資料。同樣地，藉由使用讀取啟用re_訊號與 寫入啟用WE—訊號兩者作為寫入資料選通（由資料來源發 佈至快閃記憶體裝置10)，在進階操作模式中實行寫入操 作。 在本發明之此項第三較佳具體實施例中，請參考圖3， 線RE_載送用於舊型模式讀取操作（自快閃記憶體裝置⑺讀 取資料且將資料傳達至控制器3〇)之資料選通，並且其本 身係連接至快閃記憶體裝置i之終端]1£_(圖2)。如上文所 述，根據本發明之此項第三較佳具體實施例，控制線RE— 為雙向，而讀取資料選通之來源取決於快閃記憶體裝置ι〇 之現行操作模式。在常態操作模式中，控制器3g發佈讀取 資料選通，快閃記憶體裝置_應其而維持作為存在於訊 號線1/01至Ι/On上的有效資料。在根據本發明之較佳具體 實施例的進階操作模式中，快閃記憶體裝置1σ係在線RE 上發佈讀取資料選通，以用於將資料自快閃記憶體裝置10 120269.doc -51 - 200818206 二：器30。並且亦如下文中的進-步詳細說明所 :’於進階拉式寫入操作期間，控制器3。亦將選通線 -。因此’類似於線呢-，在根據本發明較佳具體實施 例之進階資料傳送模式中 般貫施 ^ 貝取刼作與寫入操作兩者中雲 要控制線RE ，以接供筐-知必扭 — 徒供弟一相移選通訊號，該第二相移選 通訊號係用於在讀取操作與寫入操作兩者中 料字。 貝

同下文進-步詳細描述所述，控制器3〇透過訊號線 I/O 1至Ι/Οη所傳達之命令同步於訊號線I上的讀取資料 選通來源，而^顧慮㈣記憶體裝置難在傳送資料至控 制器3 0的操作模式。 因此，根據本發明之較佳具體實施例，快閃記憶體裝置 10提供進階較高效能之讀取與寫人操作模式，並且控制器 30經建構以利用該進階模式。現在將參考圖㈣仏之流程 圖以及圖9a至9e之時序圖來詳細描述根據本發明之此項第

三較佳具體實施例快閃記憶體裝置1〇與控制器3〇利用此進 階模式之操作。 圖5a以及圖9a至9c繪示快閃記憶體裝置1〇在實行資料讀 取操作（即，在快閃記憶體卡25中，自快閃記憶體裝置1〇 至控制器30)過程中之操作。在圖5a之處理程序4〇中，供 電給快閃記憶體裝置1〇與控制器3〇，使該兩個裝置進入常 態操作模式中（處理程序42)，如上文關於圖乜至牝之描述 所述。在處理程序44中，在此常態操作模式（即，，，舊型，，模 式）中’實行在此常態模式中的讀取操作與寫入操作（若有 120269.doc •52· 200818206 的話）。 進入進p白項取操作模式開始於處理程序46，其中控制器 30按知Φ _作模式發佈記憶體位址值至快閃記憶體裝置 10如上文關於圖4b之描述所述。在處理程序46中由控制 器30所發佈之記憶體位址係在此進階操作模式中將自該處 讀取資料的起始記憶體位址，並且較佳係繼傳輸相對應之 讀取位址輸入命令之後，如上文所述。在處理程序48中， 控制器30發佈"起始資料傳送"或"mT"命令序列至快閃記 憶體裝置10。圖9a進一步詳細繪示此項操作。 根據本發明之較佳具體實施例，在處理程序48中，控制 器30發佈"IDT讀取，，命令至快閃記憶體裝置1〇，以起始進 階貧料傳送模式。以類似於上文關於圖乜之描述所述之方 式發佈此命令，其中控制器30驅動晶片啟用訊號CE-至作 用中低狀態、驅動位址鎖存啟用訊號ALE至非作用中低狀 態及驅動命令鎖存啟用訊號0:1^£至作用中高狀態。寫入啟 用訊號WE一之作用中低脈衝之上升邊沿係用作為用於由控 制器30驅動至輸入/輸出線1/〇1至1/〇11上之IDT命令值 IDT一RD—CMD (其係二進位字且值不同於其他指派之命令 值）的資料選通。繼寫入啟用訊號WE一正處於高狀態之後 的一特定時間之後，控制器30使輸入/輸出線1/〇1至1/〇11成 為高阻抗狀態。並且，繼寫入啟用訊號WE_之上升邊沿之 後的另一歷時時間trel之後，當選通IDT讀取命令時，接著 控制器30亦釋放其對讀取啟用訊號RE_之控制，准許快閃 記憶體裝置10之控制邏輯18驅動相對應於線RE_之狀態（無 120269.doc -53- 200818206 與控制器30發生資料競爭之風險）。根據本發明之此項較

佳具體實㈣卜錢人進階資料傳送模式後隨即藉由IDT 命令之值來建置進階模式資料傳送之方向(即，寫入或讀 取），、准許在貝料傳达本身巾使用讀取啟用訊號虹―與寫 入啟用訊號WE一兩個，如下文所述。 替代做法為，進人進階f料傳送模式，以及在此模式中 待實行讀取或寫入操作的指示，可用其他方式自控制器3〇 傳達至快閃記憶體裝置1〇;舉例而言，特定之控制訊號轉 夂序列（例如，控制匯流排CTRL之一或多個線路上的控制 λ號包括連接至ALE、CLE、wp—與ce—線路的訊號線 中之一或多者’連同讀取啟用訊號RE_與寫人啟用訊號 WE」。㈣已參閱本份說明書之熟悉此項技術者將明瞭 用於實施進人讀取操作與寫人操作中任—者或兩者之進階 資料傳送模式的彼等與其他替代做法。 一旦IDT讀取命令已被鎖存於快閃記憶體裝置1〇中且由 陕閃Z 1:¾體裝置1G予以執行，接著快閃記憶體裝置i 〇開始 執行高速模式讀取資料傳送處理程序5〇。如圖％示，繼寫 啟用訊號WE一之上升邊沿之後歷時非零存取時間之後， 此靖取資料傳送處理程序開始於快閃記憶體裝置1 〇發佈第 一有效輸出資料字D〇ut(0)。一旦快閃記憶體裝置1〇提供此 第輸出資料子D〇iit(〇)，接著其以同步於額外輸出資料字 Dout(l)以及下列等等之交替者之方式開始發佈讀取啟用訊 號RE 一與寫入啟用訊號WE 一兩者之作用中脈衝。根據本發 明之此項較佳具體實施例，讀取啟用訊號RE一與寫入啟用 120269.doc -54- 200818206 訊號WE一彼此不同相，以每一者的相同邊沿（例如，在此 實例中，係下降邊沿，然而當然可替代地使用上升邊沿） 計時一相對應之資料字。如圖9a示，在此進階模式讀取操 作中，寫入啟用訊號WE一與讀取啟用訊號RE一相對於彼此 180°異相位。此互補式相位關係非屬根據本發明此項較佳 具體實施例之操作的必要項，此乃因在下一交替下降邊沿 (每當其發生時）後將隨即發生輸出資料字之選通；但是， 為了以最快的指定程度最大化資料傳送速率，互補式相位 關係為吾人所要的。如圖9a示，以同步於快閃記憶體裝置 1 〇本身所驅動的讀取啟用訊號RE一與寫入啟用訊號WE一之 每一下降邊沿方式發佈一個資料字D(mt(k)。在圖％之實例 中，每一輸出資料字Dout(k)係接在其相對應的選通邊沿之 後相差非零存取時間；替代做法為，可於相對應的有效資 料字D_(k)内發佈（或延遲發佈）每一讀取啟用訊號re一與 寫入啟用訊號WE一下降邊沿至控制器3 〇。 根據本發明之較佳具體實施例，因此，對於快閃記憶體 裝置10經由輸入/輸出線I/O丨至I/〇n提供資料 速率：在此繼式中的速率實質上快於常態 (圖4d)中的速率，大約係典型實現中之資料速率的兩倍。 在某種程度上，實現此較高資料速率之方式為：准許快閃 記憶體裝置10發佈讀取啟用訊號RE_與寫人啟用訊號呢 之讀取資料選通邊沿’其排除若控制器3〇發佈彼等讀取資 料選通邊沿情況下所涉及的傳播延遲與必然的時序窗。此 外，該兩個訊號之下降選通邊沿的頻率可接近單個訊號之 120269.doc -55- 200818206 下降選通邊沿的頻率之兩件力 千^Μα在此碩取操作中可使用寫入 啟用訊號WE ，此乃因眘祖捕1 > 一 ，口貝枓傳廷之方向係藉由IDT讀取命 令值予以設定。

主然而’㉟悉此項技術者應明白，在所有其他因數相等之 情況下’在輸人/輸线刪題加上提供輸出賴的增大 速率實質上増大快閃記憶體卡2 5内的功率消耗，在此讀取 操作中’功率消耗主要源自於快閃記憶體裝置lG之1/〇控 制電路20内的輸出驅動電路。隨著資料字寬度(即，輸入/ 輸出線1/01至Ι/On之數量η)增大(此為現代趨勢），使此功 率消耗惡化。根據本發明之較佳具體實施例，現在將描述 藉由減小輸入/輸出線1/01至1/〇11上之輸出訊號的電壓擺動 而使此功率消耗大幅減小。 省知快閃記憶體裝置利用熟知的3 ·3伏匯流排標準，其 中使得最小高位準輸出電壓（V〇H)係2·4伏並且最大低位準 輸出電壓（V0L)係0·4伏，並且其標稱電壓擺動係約3.3伏。 如此項技術所已知，根據此標準，彼等電壓係以標稱上為 3·30伏的電源供應電壓為基礎，並且其規格範圍係在2 伏與3.60伏之間。 根據本發明之較佳具體實施例，匯流排電壓從此習知 3.3伏匯流排位準實質上減小（例如）至約18伏之匯流排電 壓，其定義標稱電壓擺動為1·8伏。在此情況中，最小輸 出南位準電壓V0H-R限制之實例可係約ι ·44伏（標稱電源供 應電壓之80%)，並且最大低輸出位準電壓v〇L_Ri實例可 係約0.36伏（標稱電源供應電壓之2〇%)。在此減小電壓操 120269.doc -56- 200818206 作中’彼等電壓係以標稱上為180伏的電源供應電壓為基 礎’並且所准許之範圍係從約1.60伏至約2·0伏。可輕易地 計算出：即使資料速率較高，在此進階操作模式中消耗之 電流實質上不會較高於（且可能稍微低於）電壓擺動較高的 ； 常態操作模式中消耗之電流。原因在於在每一輸出處資料 轉變而必須對寄生電容充電所到達的電壓低於電壓擺動較 局的常態操作模式中之電壓。但是，輸入/輸出訊號之較 低電壓擺動導致此進階操作模式中的功率消耗實質上低於 習知快閃記憶體卡中消耗之功率。此實質減小之功率消耗 係結合實質改良之資料傳送速率（約大型叢發之資料速率 的兩倍）予以達成。 因此，根據本發明之較佳具體實施例，其中以較低匯流 排電壓（相對於習知快閃記憶體裝置）執行進階讀取資料傳 运在進階模式中消耗之電流不會比習知快閃記憶體裝置 在常態操作模式中消耗之電流更槽。並且，在根據本發明 • 冰貝較佳具體實施例中，其中快閃記憶體裝置10亦且有 以常態操作模式運作之能力，進階模式與常態操作模式運 作兩者中使用較低之匯流排電壓，並且亦對於包括命令盘 ，㈣值之傳達的其他操作使用較低之匯流排電壓。就其本 纟而論’快閃記憶體裝置1G在傳送資料中消耗之功率低於 習知快閃記憶體裝置。 ' 如前文所述，在常態操作模式中傳達命令訊號與位址訊 號。為了易於實施，較佳方式為，用於傳達彼等訊號之匯 流排電壓亦維持在較低匯流排電壓（例如，18伏），其提供 120269.doc •57· 200818206 額外減小快閃記憶體卡25之功率消耗。 請重新參考圖5a，根據本發明之此項呈

^ /、體實知*例之他BA 圯憶體裝置10能夠回應來自控制器30的暫停請 、 發明，預期控制器3G為了若干原因中任 根據本 Λ f (例如，其内 :接收資料緩衝器已滿）而認為必須暫停讀取資料傳送。 就其本身而論，圖5a之決策51決定是否需要此一暫停^若 否，則以上文關於圖9a之描述所述的方式，於處理程序％ 中繼續進行高速讀取資料傳送。 如果控制器30需要暫停讀取資料傳送（決策51決定"是"）， 則其於處理程序52中發佈暫停請求。在此項示範性&實施 中，控制器30於讀取傳送操作期間藉由確證位址鎖存啟用 訊號ALE上之作用中高位準而提出此項請求。圖％繪示此 暫停操作，其發生於進階模式中之讀取資料傳送期間 (即，已調用進階模式並且已開始資料傳送）。在圖9b之實 例中，於自快閃記憶體裝置10至控制器3〇之資料傳送期 間，控制器30藉由確證位址鎖存啟用訊號ale而請求資料 傳送暫停。作為回應，快閃記憶體裝置1〇暫停讀取啟用訊 號RE 一與寫入啟用訊號WE—(當在低位準或在高位準時， 如圖所示），並且因此在暫停讀取啟用訊號RE_與寫入啟用 訊號WE—之後延遲發佈下一資料字。假定在此進階模式中 讀取啟用訊號RE—、寫入啟用訊號WE_與輸入/輸出線1/01 至I/On之迅速切換速率，預期在位址鎖存啟用訊號ALE被 驅動至作用中高狀態以請求暫停之後，快閃記憶體裝置10 可驅動一個或兩個額外資料字以及讀取啟用訊號RE_與寫 120269.doc -58- 200818206 入啟角訊號WE一之相對應邊沿。在此實例中，於輸出資料 字D〇ut(4)期間，控制器30已確證位址鎖存啟用訊號ALE， 並且於輸出資料字Dout(6)期間，快閃記憶體裝置1〇藉由保 持讀取啟用訊號RE—、寫入啟用訊號WE-及輸入/輸出線 1/01至I/On之進一步轉變而作出回應。 此暫停進一步資料傳送持續，直到控制器3〇執行處理程 序54以撤銷啟動位址鎖存啟用訊號ale，因此結束暫停。 如圖9b所示，在控制器30使位址鎖存啟用訊號ale成為非 作用中低狀態後隨即結束此暫停狀態。根據本發明之此項 具體實施例，位址鎖存啟用訊號ALE之此轉變係用作為來 自快閃記憶體裝置10之下一輸出資料字（在此實例中係資 料字〇_(7))的讀取資料選通。在此起始暫停後之資料字之 後’快閃記憶體裝置1 〇藉由確證讀取啟用訊號RE—與寫入 啟用訊號WE 一之轉變而再次產生讀取選通訊號，如圖所 示。寫入啟用訊號WE一之下一運作轉變係用於繼暫停時期 結束之後的第二輸出資料字D〇ut(8)的選通，並且讀取啟用 訊號RE—之下一運作轉變係用於在暫停時期之後的第三輸 出資料字Dout(9)的選通。於處理程序56中繼續進行進階模 式讀取資料傳送，如圖9b所示。 請重新參考圖5a，繼續進行進階模式讀取資料傳送直到 控制器30想要終止傳送之時，其在處理程序58、59中向快 閃記憶體裝置10指示出其想要終止傳送。典型地，在控制 器30決定正在抵達快閃記憶體裝置1〇内之頁尾後隨即終止 此傳送’然而控制器30亦可為了其他原因（例如，在接收 120269.doc -59- 200818206 到用於操作的全部所要資料之後）終止傳送。 =據此項實例’ 4 了終止此資料傳送，控制器财先於 處理程序58中發佈暫停，例如 、 號ALE之作时高 収=址鎖存啟用訊 上文所述。圖9c繪示終止處理 ^序8 1之實例，时㈣在進階讀取諸傳送操作期 鎖存啟用訊號似之轉變。控制器3G於暫停操作期 、貝二處理¥序59’使處理程序58之暫停操作變換至終止 進階項取資料傳送。替代做法為，可於快閃記憶體裝置10 本身決定其輸出資料已抵達頁尾之後實行處理程㈣，在 此情況中，快閃記憶㈣㈣本身使讀取啟用訊號re-與 寫入啟用訊號WE_維持在其最後位準，並且在輸入/輸出 線1/〇1至I/On上維持現行（即，最後的）輸出資料字；在此 情況中，位址鎖存啟用訊號ALE仍是維持非作用中低狀 態。在圖9c所示之此實例中，控制器3〇在位址鎖存啟用訊 號ALE係處於作用中高位準時確證命令鎖存啟用訊號cLE 上之作用中高位準，而終止此資料傳送。回應於此命令鎖 存啟用訊號CLE之轉變，快閃記憶體裝置丨〇控制其輸出驅 動器以將輸入/輸出線1/01至I/On置於高阻抗狀態，並且亦 釋放其對相對應於讀取啟用訊號RE—與寫入啟用訊號WE_ 的導體之控制，在彼兩種情況中，准許控制器3 〇在適當時 取得對彼等線路之控制，同時避免資料競爭問題。如圖9c 之實例中所示，因為暫停操作與終止操作發生於讀取啟用 訊號RE-與寫入啟用訊號WE__處於低位準，所以一旦控制 器30取得對讀取啟用訊號11£__與寫入啟用訊號WE_之控 120269.doc -60- 200818206 制，隨即驅動相對應之線路上之非作用中高位準 =所不之轉變；如果暫停操作與終止操作發生於彼等訊號 中任一者或兩者已處於高位準’則當然在 轉變。 〃、、仕何 ..接著’快閃記憶體裝置10返回常態操作模式（"舊型"模 .式），將控制傳回至圖5a之流程圖中的處理程序料。根據 树明之此項較佳具體實施例，新的進階模式讀取資料傳 达將需要起始處理程序48之另一執行個體。 • 進-步’在替代做法中’如果控制器3。撤銷確證晶片啟 用訊號％，則將發生無條件終止。但是，預期此項益條 件終止可導致在快閃記憶體裝置1〇及控制器⑼之内部與外 部發生"差錯"及其他假性且未指定的事件。 根據本發明之此項較佳具體實施例，對於自控制器⑽至 快閃記憶體裝置10之資料傳送（換言之，對於寫入資料傳 送操作)亦提供進階高效能模式。圖讣之流程圖連同圖％ 鲁肖9d至9e之時序圖㈣此項操作，現在料以描述。 ，為了實現進階模式寫人資料傳送，快閃記憶體裝置_ 常態操作模式開始，進入處理程序6〇。如同讀取資料傳送 - H在處理程序62中首先實行此常態模式操作（若有 ㈣)。在處理程序64中，在此常態操作模式中控制器 3〇發佈位址值至快閃記憶體裝置1〇，如上文關於圖仆之描 述所述。並且於處理程序66中，控制器66以類似於上文關 2圖9&描述之進階讀取資料傳送所述的實行方式起始進階 :貝料傳送模式。預期於處理程序66中將於此進階模式中執 120269.doc -61 - 200818206 行的寫人資料傳送實f上完全相同於讀取f料傳送，惟使 用不同的命令值IDT_WR_CMD除外，該命令值指示出進 階模式資料傳送係寫入操作（控制器30至快閃記憶體裝置 1〇)，而非讀取。此不同值准許在寫人傳送内使用寫二啟 用訊號WE 一與讀取啟用訊號RE 一兩者，如下文所述。 在處理程序68中，控制器30與快閃記憶體裝置1〇實行進 階寫入資料傳送。圖9d繪示此項操作（包括處理程序66)之 實例中的訊號時序，其中由控制器3〇發佈命令值 IDT一WR一CMD、命令鎖存啟用訊號CLE之作用中高位準與 寫入啟用訊號WE 一之作用中低脈衝的組合至快閃記憶體裝 置1〇，因此起始進階模式資料傳送。如同先前之實例，使 位址鎖存啟用訊號ALE維持在非作用中低位準，以及使晶 片啟用訊號CE維持在作用中低位準。並且因為此項操作將 係一項資料寫入操作，所以控制器3〇使讀取啟用訊號re_ (圖中9d未繪示）始終保持在非作用中高狀態。在本發明之 此項具體實施例中，因為寫入資料傳送處理程序68仍是在 控制器30之完全控制下，所以介於發佈命令 IDT—WR一CMD與開始寫入資料傳送之間的延時可比讀取 貝料傳送中第一輸出資料字（圖9a)之前的延時短許多。較 佳方式為，介於相對應於起始命令IDT一WR—CMD的寫入 啟用訊號WE—之脈衝之上升邊沿與相對應於第一輸入資料 子Din(〇)的寫入啟用訊號WE—(或讀取啟用訊號尺幻之第一 脈衝之下降邊沿之間歷時一指定時間，如圖所示。 在本發明之此項較佳具體實施例中，一旦寫入資料傳送 120269.doc -62 - 200818206 開始，寫入啟用訊號WE一與讀取啟用訊號RE一之下降邊沿 係用作為寫入資料選通，由控制器30確證。當然，可替代 地使用彼等訊號的上升邊沿。此外，如同讀取資料傳送之 十月況’藉由具有彼此異相位關係（為了最大化資料傳送速 ； 率，較佳係180。相位關係）的寫入啟用訊號WE一與讀取啟用 訊唬RE一來增加此寫入操作中的資料傳送速率。如圖％ 示’此准許控制器3〇以同步於寫入啟用訊號貿£ 一與讀取啟 _ 用訊號RE-兩者之每一下降邊沿的方式發佈新的有效寫入 貧料字Din(k)至輸入/輸出線1/〇1至1/〇11上。結果，對於寫 入啟用訊號WE 一與讀取啟用訊號RE 一之頻率相同於常態（舊 型）操作模式中之頻率，此進階模式中之寫入資料傳送速 率可係常態操作模式寫入操作之資料速率的約兩倍。 根據本發明之此項具體實施例，請重新參考圖讣，進階 模式寫入資料傳送中亦可實行暫停決策69。典型地，僅由 控制器30決定對於寫入暫停之需求，其預期快閃記憶體裝 • 置1〇可依此資料速率接收輸入資料而無緩衝器溢位等等。 如果不需要暫停（決策69決定”否，，），則於處理程序72中繼 續進行資料傳送。如果控制器30要求暫停（決策69決定 • ”是”），則於處理程序70中實現寫入資料傳送之暫停。在 • 此實例中，控制器30視需要延長寫入啟用訊號WE—與讀取 啟用訊號RE 一而簡單地實現暫停處理程序7〇。可在任一狀 態（寫入啟用訊號WE 一與讀取啟用訊號RE 一保持高狀態或保 持低狀態）中實行此暫停，·圖9d繪示於寫入資料字〇以2)之 持續期間的暫停處理程序70，其中使寫入齡 # τ 乂咼八啟用訊號WE_保 120269.doc •63· 200818206 持低狀態及使讀取啟用訊號RE_保持高狀態。當然，在暫 停處理程序7G期間，控制器3G不發佈額外寫人資料字 Dln(k)。控制器3()僅僅驅動寫人啟用訊號或讀取啟用 S號E_之下降邊沿轉變連同下一有效寫入資料字Din(3) (在圖d所示之只例中）而實現暫停時期結束，以繼續進行 寫入資料傳送（處理程序72)。

並且如同頃取貢料傳送之情況，資料訊號與控制訊號 之電壓位準（輸入/輸出線職至·，及用於寫入啟用訊 號WE_與讀取啟用訊號RE_之線路）較佳係低於習知位準的 電壓位準，舉例而言，具有介於高邏輯位準與低邏輯位準 之間的U伏”擺動"。如上文詳細論述所述，在二分之一資 料速率下，此較低電壓之匯流排將使此進階寫人資料傳送 模式所消耗之功率料等於或小於在常態操作模式中運作 之習知快閃記憶體系統中消耗之功率。 請重新參考圖5b且結合_，以完全相同於終止讀取資 料傳送之方式實現终止寫入資料傳送。在處理程序％中， 控制，30在處理程序Μ中確證位址鎖存啟用訊號似至作 用中间位準以暫停傳送，並且接著在處理程序％中確證命 令鎖存啟用訊號CLE至作用中高位準（同時使位址鎖存啟用 訊號仙維持高位準），其接著終止寫人資料傳送。圖㈣會 =止！入資料傳送過程中各種訊號之時序。寫入啟用訊 ㈣取啟用訊號RE_保持在高位準（如圖％所示）， =已鎖存最後資料字Din(5)(在此實例中）之後驅動至高 準。繼終止進階模式寫入資料傳送（藉由使位址鎖存啟 120269.doc -64 * 200818206 用訊5虎ALE與命令鎖在啟田 準達指 體裝置 p 7鋇孖啟用訊號CLE分別保持高位 定脈衝寬度而實jg_ 貝現）之後，接著再次進入快閃記憶 10與控制器30之常態操作模式。 在匕實例中考慮到需要執行命令以調用進階模式，並 且考慮到在資料傳送終止時快閃記憶體裝置U)之運作返回 呆作核式（即’不需要執行命令），常態操作模式實際 上係"預設"操作模式。替代做法為，可組態快閃記憶體^

置10 ’使得f要執行命令才能進人進階資料傳送模式與常 態操作模式兩者，致使—旦快閃記憶體裝置1G係處於進階 資料傳送模式中’則其仍是處於該模式中，直到控制器30 發佈返回¥恕操作模式之命令且快閃記憶體裝置i峨行該 命令為止。當然，此種做法涉及命令序列本質上的額外耗 用。 進一步，在替代做法中，快閃記憶體裝置10之"預設，，操 作模式可係進階資料傳送模式，致使在進階模式中實現所 有資料傳送’直到控制器30發佈命令以使快閃記憶體叢置 10進入系悲操作模式為止。在此情況中，預期控制器3〇可 指示出是否係讀取或寫入進階模式操作，以准許讀取啟用 訊號與寫入啟用訊號兩者選通資料，如上文所述。根據本 發明之此項替代具體實施例，一旦快閃記憶體裝置10係處 於#怨操作模式，則完成資料傳送將導致快閃記憶體裝置 10返回進階資料傳送模式。 已參閱此份說明書的熟悉此項技術者應明白，預期尚有 進入與退出快閃記憶體裝置10之各種操作模式的替代做 120269.doc -65- 200818206 法，並且亦應明白，彼等及此類其他替代實施方案皆歸屬 於如申請專利範圍之本發明範疇内。 因此’根據本發明之較佳具體實施例之快閃記憶體裝置 10、控制器30及快閃記憶體卡25提供優於習知裝置及系統 的重要優點。本發明實現高資料傳送速率（接近習知裝置 及系統的兩倍）’同時仍然提供與不具有進階能力之，，舊型" 裝置的命令與訊號相容性。此外，進階資料傳送模式中所

涉及的較低匯流排電壓訊號使整體裝置與系統電流與功率 消耗維持在接近（或甚至低於）習知快閃記憶體裝置與系統 的電流與功率消耗。 結果，襲本發明可㈣㈣於f料傳送速率尤其關鍵 的數位系統應用中。如上文所述，—項此種應用係在高效 能數位靜物攝影機。在此種攝影機中，影像解析度（且因 此每影像攝取之資料）現在超過10百萬像素，現在市售有 高於12.4百萬像素攝影機。但是’由於自影像感測器至快 間記憶體的資料傳送速率係可攝取影像之速率（攝影機使 用者通常感受到的，，快門遲滯"）的直接因素，所以此資料傳 送速率係屬關鍵。並且，攝影機使用者首要關㈣受到的 絕對延遲（即’與每-影像中獲取的資料量無關），所以隨 著影像解析度增加，使對資料傳送速率的負荷更加惡化。 此高資料傳送速率的另—潛在應用在於使用固態快閃記憶 體作為電腦系統中的大量儲存媒體，其實質上取代習用的 -些或所有磁碟機大量儲存器。預期使用固態記憶體（而 不使用磁碟機）的能力實現電腦系統之進一步微型化及攜 120269.doc -66 - 200818206 帶性，並j·亦大幅增加現代攜帶型與手持型系'统的功能。 雖然已根據本發明之較佳具體實施例來說明本發明，但 是當然預期已參閱此份說明書的熟悉此項技術者應明白彼 等具體實施例之修改與替代方案，此等修改與替代方案獲 得本發明之優點與利益。預期此等修改與替代方案均屬於 如本文隨後申請專利範圍中的本發明範轉。 【圖式簡單說明】 圖1繚示習知記憶體上的電方塊圖。 圖2繪示一種根據本發明較佳具體實施例建構之記憶體 模組的電方塊圖。 圖3繪示根據本發明較佳具體實施例將圖2之記憶體模組 結合單晶片記憶體控制器實作成為一系統或子系統的電方 塊圖。 圖4a至圖4d繪示根據本發明較佳具體實施例圖2與圖3之 快閃記憶體模組在常態操作模式中且在傳達命令中之操作 的時序圖。 圖5a與圖5b分別繪示根據本發明較佳具體實施例之進階 模式讀取資料傳送速率與寫入資料傳送之操作的流程圖。 圖6a至圖6e繪示根據本發明第一較佳具體實施例之圖 與圖5b之操作所涉及之訊號的時序圖。 圖7繪示根據本發明第二較佳具體實施例之進階模式資 料傳送之操作的流程圖。 圖8a至圖8e繪示根據本發明第二較佳具體實施例之圖。 與圖5b之操作所涉及之訊號的時序圖。 120269.doc -67- 200818206 5a 圖9a至圖9e繪示根據本發明第三較佳具體實施例之圖 與圖5b之操作所涉及之訊號的時序圖。 【主要元件符號說明】

2 快閃記憶體卡 4 快閃記憶體裝置（模組） 6 記憶體控制器 10 快閃記憶體裝置（模組） 11 列解碼器 12 快閃記憶體陣列 13 感測放大器 14 資料暫存器 15 行解碼器 18 控制邏輯 20 輸入/輸出控制電路 22 位址暫存器 23 狀態暫存器 24 命令暫存器（狀態暫存器） 25 快閃記憶體卡 30 控制器 ADD0 至 ADD3 位址字 ALE 位址鎖存啟用（訊號） CE_ 晶片啟用（訊號） CLE 命令鎖存啟用（訊號） CMD 命令 120269.doc -68 - 200818206

CTRL 控制匯流排 DATA_BUS 匯流排 Din 資料字 D〇Ut 資料字 HOST_IF 主機介面（外部介面） Ik 單個輸入/輸出線所消耗的電流 Ire 讀取啟用訊號RE_所消耗的電流 11 〇 t a 1 消耗的總電流 I/Ol 至 I/On 共同輸入/輸出（訊號線） IDT 起始資料傳送 IDT 一 CMD， IDT命令值 IDT_RD_CMD， IDT_WR_CMD RE_ 讀取啟用（終端，控制線，訊號） vcc_R 電源供應電壓 V〇h 最小高（邏輯）位準輸出電壓 V OH-R 最小輸出高位準電壓 V〇L 最大低（邏輯）位準輸出電壓 V 〇l-r 最大低輸出位準電壓 WE_ 寫入啟用（終端，控制線，訊號） WP_ 寫入保護線 data_I/0 匯流排 Ctrl 匯流排 trel 歷時時間 120269.doc -69-

Claims (1)

1. 200818206 十、申請專利範圍： ▲操作&閃記憶體裝置以與一快閃記憶體控制器通 ^之方法’其包括下列步驟： 碎在「常態操作模式中，回應於接收來自該控制器的— ❹資料選通訊號之-第一極性之轉變，在輸入/輪出線 上提供資料字至該控制器； 執行一接收來自該控制器的命令，以起始一進階資 傳送模式；、 接著驅動該讀取資料選通訊號至該控制器；及 同步於該讀取資料選通訊號之一第一與一第二極性兩 者之轉變且在該進階資料傳送模式中，相對應於該快閃 記憶體裝置中儲存之資料，在輸入/輸出線上提供資料字 至該控制器。

   如明求項1之方法’其中該常態操作模式對應於用於介 於快閃記㈣裝置與控制器之㈣通信之標準化規格， ，等標準化規格包括H壓規格，該第—電壓規格 定義用於該讀取資料選通訊號及在該等輸入/輸出線上之 該等資料字的高與低邏輯位準； 並且其中該提供步驟、該驅動步驟與該提供步驟係使 用一第二指定電壓規格μ實行，該第二指定電壓規格 定義用於該讀取資料選通訊號及在該等輸入/輸出線上之 該等資料字的高與低邏輯位準，該第二指定電壓規格中 之該等南與低邏輯位準定義的一電壓擺動實質上小於藉 由該第一指定電壓規格中之該等高與低邏輯位準定義= 120269.doc 200818206 電壓擺動。 …j項2之方法’其中藉由該第一指定電壓規格中之 忒等呵與低邏輯位準定義的該電壓擺動標稱上係約3 3 伏， 耝中藉由該第m壓規格中之料高與低邏 '定義的該電壓擺動標稱上係約1.8伏。 4.如請求項丨之方法’其進一步包括：

   ^執行步驟之後，接收來自該控制器的寫入資料選 遇訊說； 回應於接收該寫入資料選通訊號之一第一與一第二極 兩者之轉變，鎖存在該等輸入/輸出線上之資料字以用 於儲存於該快閃記憶體裝置中；及 在：常態操作模式中’回應於接收來自該控制器的該 二二貝枓選通訊號之一第一極性之轉變，鎖存在該等輸 1線上之貝料字以用於儲存於該快閃記憶體 中。 .:未項1之方法，其中實行該執行步驟係回應於在該 j輸入/輸出線上接收到-起始命令值，其係結合來自該 工制益之一寫入資料選通訊號之一第一極性之一轉變， 亚且結合接收來自該控制器之—命令鎖存啟用訊號； 並且進一步包括： 在該進階資料傳送模式中提供資料字至該控制器之 二驟期間，並且回應於接收到來自該控制器之一暫停 明求，保持該等輸入/輸出線上之一資料字之一值，並且 120269.doc 200818206 保持該讀取啟用訊號之一現行狀態；及 回應於接收到來自該控制器之該暫停請求之一結 束’重新繼續在該進階資料傳送模式巾提供資料字至該 控制器之該步驟及驅動該讀取資料選通訊號之該步驟。 6·如請求項5之方法’纟中該暫停請求對應於接收到來自 該控制器之一控制訊號之一轉變； 並且進一步包括： 在該進階資料傳送模式巾提供資料字至該控制器之 該步驟及驅動該讀取資料選通訊號之該步驟之前，結合 來自該控制器之一寫入資料選通訊號之一第一極性之一 轉變’並且結合接收來自該控制器之—位址鎖存啟用訊 號，在該等輸入/輸出線上接收來自該控制器之一記憶體 位址； 其中該暫停請求對應於在該進階資料傳送模式中提供 ^料子至該控制器之該步驟期間該位址鎖存啟用訊號之 一轉變； 並且其中該暫停請求之該結束對應於該位址鎖存啟用 訊號之一第二轉變。 7· —種操作一快閃記憶體裝置以與一快閃記憶體控制器通 “之方法，其包括下列步驟： 在一進階資料傳送操作模式中： 焉區動該讀取資料選通訊號至該控制器，並且同步於 該讀取資料選通訊號之一第一與一第二極性兩者之轉 變；及 120269.doc 200818206 相對應於該快閃記憶體裝置中儲存之資料，在輸入/ 輸出線上提供資料字至該控制器； 執行一接收來自該控制器的命令，以起始一常態操作 模式；及 接著回應於接收來自該控制器的一讀取資料選通訊號 之一第一極性之轉變，在輸入/輸出線上提供資料字至該 控制器。

   如#求項7之方法，其中該常態操作模式對應於用於介 於複數個快閃記憶體裝置與複數個控制器之間的通信之 枯準化規格，該等標準化規格包括一第一電壓規格，該 第電壓規格定義用於該讀取資料選通訊號及在該等輸 入/輸出線上之該等資料字的高與低邏輯位準； J 並且其中該驅動步驟與該提供步驟係使用一第二指定 電壓規格予以實行，該第二指定電壓規格定義該讀 料選通訊號及在該等輸入/輸出線上之該等資料字的高與 低邏：位準，該第二指定電壓規格中之該等高與低邏輯 位準疋義一電壓擺動實質上小於藉由該 格中之兮笙一 Λ 《曰疋晃壓規 〜專同與低邏輯位準定義的電壓擺動。 :々月士項8之方法’其中藉由該第一指定電壓規格中之 該等阿與低邏輯位準定義的該電壓擺動標稱上係約3 3 伏， _ 並且其中猎由該第二指定電壓規格中之該等高與 位準定義的該電壓擺動標稱上係約1·8伏。 A 10·如明求項7之方法，其進一步包括： 120269.doc 200818206 在進階資料傳送模式中，接收來自該控制器的寫入資 料選通訊號； ' 回應於接收該寫入資料選通訊號之一第一肖一第二極 卜兩者之轉I，鎖存在該等輸人/輸is線上之資料字以用 ·· 於儲存於該快閃記憶體裝置中；及 ' I該常態操作模式中，回應於接收來自該控制器的該 寫入資料選通訊號之—第—極性之轉變，鎖存在該等輸 輸出線上之貪料字以用於儲存於該快閃記憶體裝置 響 中。 ▲種操作肖閃s己憶體裝置以與一快閃記憶體控制器通 信之方法，其包括下列步驟： 在一常態操作模式中，回應於接收來自該控制器的一 讀^㈣選通訊號之-所選極性之轉變，在輸入/輸出線 上提供貝料子至該控制器，在該常態操作模式中，該讀 取資料選通訊號具有一最大可用頻率； # &行-接收來自該㈣H的命令，以起始—進階資料 傳送模式； 接著驅動該讀取資料選通訊號至該控制器；及 同步於該讀取資料選通訊號之一所選極性之轉變且在 h進P白貝料傳达权式中，相對應於該快閃記憶體裝置中 館存之資料，在輸入/輸出線上提供資料字至該控制器； 其中在該進階資料傳送模式中該讀取資料選通訊號之 頻率高於在該常態操作模式中該讀取資料選通訊號之該 最大可用頻率。 120269.doc 200818206 12. ::二項11之方法’其中該常態操作模式對應於用於介 决閃δ己憶體裝置與控制器之間的通信之標準化規格， =標準化規格包括1-電壓規格，該第-電壓驗 二用於該讀取資料選通訊號及在該等輸入/輸出線上之 該專貝料字的高與低邏輯位準； j且其中該提供步驟、該驅動步驟與該提供步驟係使 ;弟二指，電壓規袼予以實行，該第二指定電壓規格 疋用於該讀取資料選通訊號及在該等輸入之 該等資財的高與低邏輯位準，該第二衫電 之：等回與低邏輯位準定義的電壓擺動實質上小於藉由 該第&定電壓規格中之該等高與低邏輯位準定義的電 壓擺動。 13. 如請Μ 12之方法，其中藉由該第—指定電壓規格中之 該等间與低邏輯位準定義的該電壓擺動標稱上係約3 3 伏； 中藉由該第二指定電壓規格中之該等高與低邏 輯位準定義的該電壓擺動標稱上係約1.8伏。 14·如請求項U之方法，其進一步包括： 在該執仃步驟之後，接收來自該控制器的寫入資料選 通訊號； 回應於接收該寫入資料選通訊號之一所選極性之轉 變鎖存在該等輸入/輸出線上之資料字以用於儲存於該 快閃§己憶體裝置中；及 在該常態操作模式中，回應於接收來自該控制器的該 120269.doc 200818206 寫入資料選通訊號之一第一 ^ 11之轉&，鎖存在該等輪 入/輸出線上之資料字以用 储存於该快閃記憶體裝置 中， 其中在該常態操作模式中， -最大可用頻率； μ人貝料選通訊號具有 並且其中在該進階資料傳送模一 ^ ^ ^ ^- 、飞中該寫入貧料選通訊 號之頻率南於在該常態操作 衩式中該寫入資料選通訊號 之該最大可用頻率。 其中實行該執行步驟係回應於在該 等輸入/輸出線上接收到-起始命令值，其係結合來自該 控制器之-寫入資料選通訊號之一第一極性之一轉變， 並且結合接收來自該控制器之—命令鎖存啟用訊^ 並且進一步包括： 在該進階資料傳送模式中提供資料字至該控制器之 該步驟期間，並且喊於接㈣來自該控制之一暫停 请求’保持該等輸入/輸出線上之一資料字之一值，並且 保持該讀取啟用訊號之一現行狀態；及 回應於接收到來自該控制器之該暫停請求之一結 束，重新繼續在該進階資料傳送模式中提供資料字至= 控制ι§之該步驟及驅動該讀敌咨粗、择 勒茨項取貝科選通訊號之該步驟。 16.如請求項15之方法，其中該暫停請求對應於接收到來自 該控制器之一控制訊號之一轉變； 並且進一步包括： 在該進階資料傳送模式中提供資料字至該控制器之 120269.doc 200818206 違步驟及驅動該讀取資料選通訊號之該步驟之前，結合 來自該控制器之一寫入資料選通訊號之一第一極性之一 轉备’並且結合接收來自該控制器之一位址鎖存啟用訊 #ϋ ’在該等輸入/輸出線上接收來自該控制器之一記憶體 位址； 其中該暫停請求對應於在該進階資料傳送模式中提供 ，、斗子至該控制器之該步驟期間該位址鎖存啟用訊號之 一轉變；

   並且其中該暫停請求之該結束對 訊號之一第二轉變 種操作& Ρα] δ己憶體裝置以與—快pj記憶體控制器通 信之方法，包括下列步驟： 在一進階資料傳送操作模式中： ^驅動讀取資料選通訊號至該控制器，並且同步於該 項取 > 料選通訊號之一所選極性之轉變；及 相對應於該快閃記憶體装置中儲存之資料，在輸入/ 輸出線上提供資料字至該控制器； 執行一接收來自該控制器的命令，以 模式；及 1%^作 接著回應於接收來自該控制器的一讀 貝料選通訊缺 之一所選極性之轉變，在輸入/輸出線上提供次 JU 控制器； ^、貝，、予至該 其中在該常態操作模式中 一最大可用頻率； ，該讀取資料選 通訊號具有 120269.doc 200818206 中該讀取資料選 該讀取資料選通訊 並且其中在該進階資料傳送模式 號之頻率高於在該常態操作模式中 之該最大可用頻率。 18.如請求項17之方法，其中該常態操作模式 於快閃記憶體裝置與控制器之間的通信之樑：於用於介 该等標準化規袼包括一第一電壓規格，該第=規才° 2義該讀取資料選通訊號及在該等輸入/輪出線== 資料子的高與低邏輯位準；

   亚且其中該驅動步驟與該提供步驟係使用一―一 電f規格予以實行，該第二敎電壓規袼定義 取貝料選通訊號及在該等輸人/輸出線上之該等資料字的 高與低邏輯位準’該第二指定電壓規格中之該等高盘低 邏輯位準定義一電壓擺動’其實質上小於該第_指：電 19. 壓規格中之該等高與低邏輯位準定義的電壓擺動。 如請求項18之方法，其中藉由該第—指定電壓規格中之 該等高與低邏輯位準定義的該電壓擺動標稱上係約3 3 伏； 、· 。並且其中藉由該第二指定電壓規格中之該等高與低邏 輯位準定義的該電壓擺動標稱上係約1.8伏。 20· 一種操作一快閃記憶體裝置以與一快閃記憶體控制器通 信之方法，其包括下列步驟： 在〶I操作模式中，回應於接收來自該控制器的一 項取資料選通訊號，在輸入/輸出線上提供資料字至該控 制器； ' 120269.doc 200818206 在該常態操作模# φ，π ^ 、 回應於接收來自該控制器一 寫入資料選通訊號，儲在A 储存在該等輸入/輸出線上接收自辞 控制器的資料字； ^ 回應於接收來自該控制器的一進階模式訊號而起始一 進階讀取資料傳送模式； Q 接著驅動該讀取資料選通訊號與該寫入資料選通訊號 至該控制，該讀取資料選通訊… 號相對於彼此異相位；及 4入貝枓選通訊 同步於該讀取資料選诵 4 s 、通訊號與該寫入資料選通訊諕之 檐％’在該進階讀取資料傳 u 記恃辦鞋番由… 傳式中，相對應於該快閃 ‘ G體裝置中儲存J, 枓，在輸入/輸出線上提供資料字 至該控制器。 貝丁卞子 21·如請求項20之方法，其中 於該吊恶刼作模式對應於用於介 於快閃記憶體裝置與控制$ 、 ^^ ,e % y J15之間的通信之標準化規格， 該專標準化規格包括 g 〜塞 電壓規格，該第一電壓類妹 在該等幹…1 該寫入資料選通訊號及 你邊寺輸入/輸出線上之該等 龙日甘A /寺貝枓子的鬲與低邏輯位準； 並且其中該提供步騾、哕 用-第4驅動步驟與該提供步驟係使 定義哕綠而次上丨⑪ 该弟一心定電壓規格 心我逆續取貧料選通訊號、 等輪入/輸~ ”貝料選通訊號及在該 輸出線上之該等資料字的 該第二指定電®規格中之今等K W立準，措由 麼擺動實-…兹： 低邏輯位準定義-電 也動只貝上小於藉由該第一 與低邏輯位準定義的電壓擺動。以規格令之該等高 120269.doc 200818206 22·如請求項21之方法，苴中蕤， ^ 八甲猎由該弟一指定電壓規袼中之 該等高與低邏輯位準定義的贫 千疋我们落電壓擺動標稱上係 伏； J 錄：：二：猎由4第二指定電壓規袼中之該等高與低邏 輯位準疋義的該電壓擺動標稱上係約18伏。 23·如請求項20之方法，其中該起始步驟包括： 結合來自該控制器之該寫入資料選通訊號之一轉變， 並結合接收來自該控制器之_命令鎖存啟用訊號，在 該等輸入/輸出線上接收到一起始讀取命令值，·及 接著執行，Ρ令，以起始該進階讀取資料傳送模式。 24·如請求項23之方法，其進一步包括： 、 在該進階資料傳送模式中提供資料字至該控制器之該 步驟期間’並且回應於接收到來自該控制器之—暫停請 求，保持該等輸入/輸出線上之一資料字之一值，並且保 持該讀取啟用訊號與該寫入啟用訊號之一現行狀態；及 回應於接收到來自該控制器之該暫停請求之一結束， 重新繼續在該進階資料傳送模式中提供資料字至該控制 器之該步驟以及驅動該讀取資料選通訊號與該寫入資料 選通訊號之該步驟。 25.如請求項23之方法，其中該暫停請求對應於接收到來自 該控制器之一控制訊號之一轉變； 並且進一步包括： 在該進階資料傳送模式中提供資料字至該控制器之 該步驟以及驅動該讀取資料選通訊號與該寫入資料選通 120269.doc -11 - 200818206 訊號之該步驟之前，結合來自該控制器之該寫入資料選 通訊號之一轉變，並且結合接收來自該控制器之一位址 鎖存啟用訊號，在該等輸入/輸出線上接收來自該控制器 之一兄憶體位址； 其中該暫停請求對應於在該進階資料傳送模式中提供 資料字至該控制器之該步驟期間該位址鎖存啟用訊號之 一轉變；

   並且其中該暫停請求之該結束對應於該位址鎖存啟用 訊號之一第二轉變。 从:請求項20之方法，其中在該進階資料傳送模式中提供 貧料字係同步於該讀取資料選通訊號之—第—極性及該 寫入資料選通訊號之一第一極性。 27.如請求項20之方法，其進一步包括： 回應於接收來自該控制器的一進階模式訊號而起始一 進階寫入資料傳送模式； 接者接收來自该控制器之該讀取資料選通訊號與該寫 入資料選通訊號’該讀取資料選通訊號與該寫入資料選 通訊號相對於彼此異相位；及 同步於該讀取資料選通訊號與該寫入資料選通訊號之 仙，在該進階寫人資料傳送模式中，儲存在輸入/輸出 線上接收自該控制器的資料字於該快閃記憶體裝置中。 種操作-快閃記憶體裝置以與一快閃記憶體控制器通 “之方法，其包括下列步驟·· 在一進階讀取資料傳送操作模式中： 120269.doc •12- 200818206 驅動一讀取資料選通訊號與一寫入資料選通訊號至 該控制器，該讀取資料選通訊號相對於該寫入資料選通 訊號異相位；及 同步於該讀取資料選通訊號與該寫入資料選通訊號 之每一者之一所選極性之一轉變，相對應於該快閃記憶 - 體裝置中儲存之資料，在輸入/輸出線上提供資料字至該 ^ 控制器； 執行一接收來自該控制器的命令，以起始一常態操作 • 模式； 接著回應於接收來自該控制器的該讀取資料選通訊號 之一所選極性之轉變，在輸入/輸出線上提供資料字至該 控制器；及 在該執行步驟之後，回應於接收來自該控制器的該寫 入資料選通訊號之一所選極性之轉變，儲存在該等輸入/ 輸出線上接收自該控制器的資料字。 • 29.如請求項28之方法，其中該常態操作模式對應於用於介 於快閃記憶體裝置與控制器之間的通信之標準化規格， 該等標準化規格包括-第—電壓規格，該第—電壓規格 ，定義用於該讀取資料選通訊號、該寫人資料選通訊號及 • 纟該等輸入/輸出線上之該等資料字的高與低邏輯位準； 並且其中該驅動步驟與該提供步驟 電壓規格予以實行，㈣二減電壓規格定義 取貝枓選通訊號、該寫入資料選通訊號及在該等輸入/輸 出線上之該等資料字的高與低邏輯位準，該第二指定電 120269.doc •13- 200818206 屢規格中之該等高與低邏輯位準 小於藉由該第-指定雷心… 擺動實質上 ^ Μ ^ ^ ^ 、秸中之該等高與低邏輯位準 疋義的電壓擺動。 科m早 3〇·如請求項29之方法， 兮望一心 Τ糟由該弟一指定電壓規袼中之 β 亥荨南與低邏輯位^ 伏； 丰疋義的該電壓擺動標稱上係約3.3

   31· 並且其中藉由該第二指定電壓規格中之該等 輯位準定義的該電職動標稱上係約1.8伏。 一種快閃記憶體裝置，其包括·· 高與低邏 其係由以列與行排列的非揮發性 至少一記憶體陣列 吞己憶體單元所組成，· 一 H暫存H，詩儲存相對應於該至少—記憶體陣 列中之該等記憶體單元之經儲存狀態的資料；及

   控制電路，其麵接至該資料暫存器、麵接至輸入/輸出 終端且㈣至複數㈣制終端，詩回應於在該等輸入/ 輸出終端處接收到之控制訊號，在一常態操作模式中與 一進階模式中，接收來自該等輸入/輸出終端之資料及提 供資料至該等輸入/輸出終端，並控制該裝置之操作； 其中，在該常態操作模式中，該控制電路回應於在該 複數個控制終端中之一第一者處接收的一讀取資料選通 訊號之一第一極性之轉變，在該等輸入/輸出終端處提供 資料字； 並且其中，在該進階操作模式中，該控制電路回應於 該頌取資料選通訊號之該第一極性與一第二極性兩者之 120269.doc -14- 200818206 轉變，在該複數個控制終端中之該者處提供讀取資料選 通訊號’並且在該等輸入/輸出終端處提供資料字。 32·如請求項31之裝置，其進一步包括： 一命令暫存器，其耦接至該控制電路； 其中該控制電路回應於在該複數個控制終端中之一第 二者處接收的一寫入資料選通訊號之一轉變，將在該等 輸入/輸出終端處接收的一命令值儲存至該命令暫存号 中； 。 並且其中該控制電路回應於相對應於起始該進階模式 之該命令值，自該常態操作模式進入該進階操作模式。 33·如請求項31之裝置，其進一步包括： 一命令暫存器，其耦接至該控制電路； 其中該控制電路回應於在該複數個控制終端中之一第 二者處接收一寫入資料選通訊號之一轉變，將在該等輸 入/輪出終端處接收的一命令值儲存至該命令暫存器中； 並且其中該控制電路回應於相對應於起始該常態模式 之該命令值，自該進階操作模式進入該常態操作模式。 34·如凊求項31之装置，其中該常態操作模式對應於用於介 於夬閃„己憶體裝置與控制器之間的通信之標準化規格， 該等軚準化規格包括一第一電壓規格，該第一電壓規格 疋義用於該凟取資料選通訊號及在該等輸入/輸出終端處 之該等資料字的高與低邏輯位準； 並且其中該控制電路按照一第二指定電壓規格來提供 資料予與該項取資料選通訊號，該第二指定電壓規格定 120269.doc -15- 200818206 2一實質上較低電壓，以使電壓擺動實質上小於藉由該 弟一指定電壓規格中之該等高與低邏輯位準定義的電壓 擺動。 :用长項34之装置’纟中藉由該第一指定電壓規格中之 該等高與低邏輯位準定義的該電壓擺動標稱上係約3.3 。並且，中藉*該第二指定電壓規格中之該等高與低邏 輯位準定義的該電壓擺動標稱上係約1·8伏。 36·如凊求項31之裝置，其中，在該進階操作模式中，該控 制電路回應於在該複數個控制終端中之—第二者處接收 的寫入貝料選通訊號之一第一極性與一第二極性兩者 之轉變另字在該等輸入/輸出終端處接收之資料字鎖存於 該資料暫存器中； 並且其中，在該常態操作模式中，該控制電路回應於 在該複數個控制終端中之該第二者處接收的該寫入資料 選通訊號之該第一極性之轉變，將在該等輸入/輸出終端 處接收之資料字鎖存於該資料暫存器中。 37·如請求項31之裝置，其進一步包括： 一命令暫存器，其耦接至該控制電路； 其中該控制電路回應於在該複數個控制終端中之一第 二者處接收一寫入資料選通訊號之一轉變，結合在該複 數個控制終端中之一第三者處接收的一命令鎖存啟用訊 號，將在該等輸入/輸出終端處接收的一命令值儲存至該 命令暫存器中； 120269.doc -16- 200818206 其中該控制電路回應於相對應於起始該進階模式之該 命令值，自該常態操作模式進入該進階操作模式； 其中在a亥進階操作模式中，該控制電路回應於在該複 數個控制終端中之-者處接收—暫停請求訊號，在該等 :輸人/輸出終端處歸-㈣字之—現行值及在該複數個 控制終端中之該第—者處保持該讀取啟用訊號之一 ' 狀態； • 社其中該控制電路回應於接收到來自該控制器之該暫停 請求之-結纟，重新繼續在該進階資料傳送模式中提供 資料子至該控制器以及驅動該讀取資料選通訊號； 其中該控制電路結合來自該控制器之一寫入資料選通 :號之-第一極性之一轉變，並且結合接收來自該控制 ϋ之-位址鎖存啟用訊號’在該等輸入/輸出線上接收來 自該控制器之記憶體位址； β並且其中該暫停請求對應於在該進階資料傳送模式中 • 提供資料字至該控制器期間該位址鎖存啟用訊號之一轉 變。 38.如請求項31之裝置，其中該快閃記憶體裝置係實施於一 ' 十夬閃記憶體子系統中，該快閃記憶體子系統進一步包 — 括* 决閃记憶體控制器，其具有用於介接一主機系統之 一主機介面； …w 一資料匯流排，其耦接至該快閃記憶體控制器；及 複數個控制線，其耦接至該快閃記憶體控制器； 120269.doc -17- 200818206 其中該快閃記憶體裝置之該控制電路被耦接至該資料 匯流排及該複數個控制線，並且該控制電路係用於回應 於接收自該等控制線的控制訊號，在一常態操作模式中 與一進階模式中，接收來自該資料匯流排之資料及提供 資料至該資料匯流排、以及控制該裝置之操作。 39· —種快閃記憶體裝置，其包括： 至少一記憶體陣列，其係由以列與行排列的非揮發性 記憶體單元所組成； 一貧料暫存器，用於儲存相對應於該至少一記憶體陣 列中之該等記憶體單元之經儲存狀態的資料；及 控制電路，其麵接至該資料暫存器、耦接至輸入/輸出 、，’；端且耦接至複數個控制終端，用於回應於在該等輸入/ 輸出終端處接收到之控制訊號，在—操作模式中與 一進階模式中，接收來自該等輸入/輸出終端之資料及提 供資料至該等輸入/輸出終端，並控制該裝置之操作； 其中，在該常態操作模式中，該控制電路回應於在該 複數個控辦端巾之—第—者處接㈣—讀取資料選通 «之-所選極性之轉變，在該等輸人/輸出終端處提供 貝料子在該韦恕操作模式中，該讀取資料選通訊號具 有一最大可用頻率； ^ 其中，在該進階操作模式中，該控制電路回應於該讀 取資料選通訊號之-所選極性之轉變，在該複數個控制 終端中之該者處提供讀取f料選通訊號，並且在該等輸 入/輸出終端處提供資料字· 120269.doc -18- 200818206 並且其中在該進階資料傳送模式中該讀取資料選通訊 號之頻率高於在該常態操作模式中該讀取資料選通訊號 之該最大可用頻率。 40.如請求項39之裝置，其進一步包括： 一命令暫存器，其耦接至該控制電路； 其中該控制電路回應於在該複數個控制終端中之一第 二者處接收一寫入資料選通訊號之一轉變，將在該等輪 入/輸出終端處接收的一命令值儲存至該命令暫存器中； 並且其中該控制電路回應於相對應於起始該進階模式 之該命令值，自該常態操作模式進入該進階操作模式。 41·如請求項39之裝置，其進一步包括： 一命令暫存器，其耦接至該控制電路； 其中該控制電路回應於在該複數個控制終端中之一第 一者處接收的一寫入資料選通訊號之一轉變，將在該等 輸入/輸出終端處接收的一命令值儲存至該命令暫存器 中； 並且其中該控制電路回應於相對應於起始該常態模式 之該命令值，自該進階操作模式進入該常態操作模式。 42·如請求項39之裝置，其中該常態操作模式對應於用於介 於快閃記憶體裝置與控制器之間的通信之標準化規格， 該等標準化規格包括一第一電壓規格，該第一電壓規格 定義用於該讀取資料選通訊號及在該等輸入/輸出終端處 之該等資料字的高與低邏輯位準； 並且其中該控制電路按照一第二指定電壓規格來提供 120269.doc •19- 200818206 選通訊號，該第二指定電壓規格定 ，以使電壓擺動實質上小於藉由該 之該等高與低邏輯位準定義的電壓 43.如請求項42之裝置，其中藉由該第一指定電壓規格中之 該等尚與低邏輯位準定義的該電麼擺動標稱上係約33 伏；

   錄Γί其中藉由該第m壓規袼中之該等高與低邏 輯位準定義的該電壓擺動標稱上係w 8伏。 44·如請求項39之裝置，其中，在該進階操作模式中，該控 制電路回應於在該複數個控制終端中之—第二者處接收 的一寫人資料選通㈣之-所選極性之轉變，將在該等 輸入/輸出終端處接收之f料字鎖存於該f料暫存器中. 其中，在該常態操作模式中，該寫入資料選通訊號具 有一最大可用頻率；

   資料子與該讀取資料 義一實質上較低電壓 第一指定電壓規格中 擺動。 其中在該進階資料傳送模式中該寫入資料選通訊號之 頻率商於在該常態操作模式巾該寫人資料選通訊號之該 最大可用頻率； 人 並且其中，在該常態操作模式中，該控制電路回應於 在該複數個控制終財之㈣：者處接收的該寫入資料 選通訊號之ϋ性之轉變，將在該等輸人/輸出終端 處接收之資料子鎖存於該資料暫存器中。 45·如請求項39之裝置，其進一步包括： 命令暫存器，其耦接至該控制電路； 120269.doc 200818206 其中4控制電路回應於在該複數個控制終端中之一第 妾收寫入資料選通訊號之一轉變，結合在該複 數個控制終端中之一第三者處接收的—命令鎖存啟用訊 號將在該等輪入/輸出終端處接收的一命令值儲存至該 命令暫存器中； 其中該控制電路回應於相對應於起始該進階模式之該 命令值’自該常態操作模式進入該進階操作模式； 其中在該進階操作模式中，該控制電路回應於在該複 數個控制終端中《一者處接收的一暫停請求訊號 ’在該 等輸入/輸出終端處保持一資料字之一現行值及在該複數 個控制終&中之該第一者處保持該讀取啟用訊號之一現 行狀態； 其中该控制電路回應於接收到來自該控制器之該暫停 凊求之一結束，重新繼續在該進階資料傳送模式中提供 二貝料予至該控制器以及驅動該讀取資料選通訊號； 其中該控制電路結合來自該控制器之一寫入資料選通 訊號之一第一極性之一轉變，並且結合接收來自該控制 态之一位址鎖存啟用訊號，在該等輸入/輸出線上接收來 自該控制器之記憶體位址； 並且其中該暫停請求對應於在該進階資料傳送模式中 提供資料字至該控制器期間該位址鎖存啟用訊號之一轉 變。 46.如請求項39之装置，其中該快閃記憶體裝置係實施於一 快閃記憶體子系統中，該快閃記憶體子系統進一步包 120269.doc -21 - 200818206 括： 一快閃記憶體控制器，其具有用於介接一主機系統之 一主機介面； 一資料匯流排，其耦接至該快閃記憶體控制器；及 複數個控制線，其耦接至該快閃記憶體控制器； ，其中該快閃記憶體裝置之該控制電路被耦接至該資料 匯流排及該複數個控制線，並且該控制電路係用於回應 於接收自該等控制線的控制訊號，在一常態操作模式中 ® 與一進階模式中，接收來自該資料匯流排之資料及提供 資料至該資料匯流排，以及控制該裝置之操作。 47. —種快閃記憶體裝置，其包括： 至少一記憶體陣列，其係由以列與行排列的非揮發性 記憶體單元所組成； 一育料暫存器，用於儲存相對應於該至少一記憶體陣 列中之該等記憶體單元之經儲存狀態的資料；及 _ 控制電路，其耦接至該資料暫存器、耦接至輸入/輸出 n端且耦接至複數個控制終端，用於回應於在該等控制 終端處接收到之控制訊號，在一常態操作模式中與一進 ’ k杈式中，接收來自該等輸入/輸出終端之資料及提供資 料至該等輸入/輸出終端，並控制該裝置之操作； 、其中，在該常態操作模式中，該控制電路回應於在該 複數個控制終端巾之—第_者處接收的-讀取資料選通 訊唬，在該等輸入/輸出終端處提供資料字； 八中’在該常態操作模式中，該控制電路回應於在該 120269.doc -22· 200818206 的一寫入資料選通 之資料字鎖存於該 複數個控制終端中之該第二者處接收 訊號，將在該等輸入/輸出終端處接收 資料暫存器中；

   其中，在該進階操作模式中，對於一讀取傳送，該控 制電路回應於該讀取資料選通訊號與該寫入資料選通: 號之每一者之一所選轉變，在該複數個控制終端之對應 者處提供讀取資料選通訊號與寫人㈣選通訊號，並: 在該等輸入/輸出終端處提供資料字，該等寫入資料選通 訊號相對於該等讀取資料選通訊號異相位。 48.如請求項47之裝置，其進一步包括·· 〒令暫存器’其耦接至該控制電路； 其中該控制電路回應於在該複數個控制終端中之一對 應者處接收的一寫入資料選通訊號之一轉變，將在該等 輸入/輸出終端處接收的一命令值儲存至該命令暫=器 中； 。 _ 並且其中該控制電路回應於相對應於起始該進階模式 之該命令值，自該常態操作模式進入該進階操作模式， 該命令值亦指示出是否待實施一進階模式讀取傳送或一 ' 實施進階模式寫入傳送。 • 49·如請求項47之裝置，其進一步包括： 一命令暫存器，其耦接至該控制電路； 其中該控制電路回應於在該複數個控制終端中之一對 應者處接收的一寫入資料選通訊號之一轉變，將在該等 輸入/輸出終端處接收的一命令值儲存至該命令暫存器 120269.doc •23 - 200818206 中； 之兮^、中該控制電路回應於相對應於起始該常態模 50 ^值’自錢階操作模式進人該常態操作模式。 ^ 其中該常態操作模式對應於用於介 於快閃記憶體裝置鱼& ~控制器之間的通信之標準化規格， 該4標準化規格包括一 — 弟一電壓規格，該第一電壓規格 在兮堂於該項取貝料選通訊號、該寫人資料選通訊號及 t輸人/輸出終端處之該等資料字的高與低邏輯位 準； 次並亡其中該控制電路按照-第二指定電壓規格來提供 貝：：、該碩取資料選通訊號與該寫入資料選通訊號， 該第-&疋電壓規格^義―實質上較低電壓，以使電壓 擺動實質上小於藉由該第—指定電壓規格中之該等高與 低邏輯位準定義的電壓擺動。 二用求項50之裝置，其中藉由該第一指定電壓規袼中之 • 該等高與低邏輯位準定義的該電壓擺動標稱上係約3 3 伏； ' 並且其中藉由該第二指定電壓規格中之該等高與低邏 輯位準定義的該電壓擺動標稱上係約1 ·8伏。 52.如請求項47之裝置，其進一步包括： 中令暫存器，其麵接至該控制電路； 其中該控制電路回應於在該複數個控制終端中之—第 二者處接收的一寫入資料選通訊號之一轉變，結合在該 複數個控制終端中之一第三者處接收的一命令鎖存啟用 120269.doc -24- 200818206 一命令值儲存至 訊號，將在該等輸入/輸出終端處接收的 該命令暫存器中； 其中该控制電路回應於相 命令值，自該常態操作模式 令值亦指示出是否待實施一 模式寫入傳送； 對應於起始該進階模式之該 進入該進階操作模式，該命 進階模式讀取傳送或一進階

   其中在該進階操作模式中，該控制電路回應於在該複 數個控制終端中之—者處接收—暫停請求訊號，在該等 輸入/輸出終端處保持-資料字之—現行值及在該複數個 控制、、端中之該第_者處保持該讀取資料選通訊號與該 寫入資料選通訊號之一現行狀態； 其中該控制電路回應於接收到來自該控制器之該暫停 請求之一結束，重新繼續在該進階資料傳送模式中提供 貝料子至該控制器以及驅動該讀取資料選通訊號與該寫 入資料選通訊號； ^ ^ 其中該控制電路結合來自該控制器之一寫入資料選通 訊號之一所選極性之一轉變，並且結合接收來自該控制 器之一位址鎖存啟用訊號，在該等輸入/輸出線上接收來 自該控制器之記憶體位址； 並且其中該暫停請求對應於在該進階資料傳送模式中 提供貧料字至該控制器期間該位址鎖存啟用訊號之一轉 變。 53·如請求項47之裝置，其中該快閃記憶體裝置係實施於一 快閃記憶體子系統中，該快閃記憶體子系統進一步包 120269.doc -25- 200818206 括： -快閃記憶體控制器，其具有用於介接一主機系統之 一主機介面； 資料匯流排，其耦接至該快閃記憶體控制器；及 複數個控制線，其耦接至該快閃記憶體控制器； 其中該快閃記憶體裝置之該控制電路被裁接至該資料 匯流排及該複數個控制線，並且該控制電路係用於回應 於接收自該等控制線的控制訊號，在一常態操作模式中 ® 與一進階模式中，接收來自該資料匯流排之資料及提供 資料至該資料匯流排、以及控制該裝置之操作。 120269.doc 26·