TWI707350B - 一次性編程唯讀記憶體之操作方法、處理器晶片及資訊處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明主要揭示一種一次性編程唯讀記憶體之操作方法，其用以將一次性編程唯讀記憶體的一儲存空間分割為一表頭儲存區塊以及一數據儲存區塊。執行數據寫入程序時，透過令一數據包包含至少一第一位元、至少一第二位元以及一數據位元組的方式，可利用該第一位元表示一數據儲存單元內是否已儲存相同的數據位元組，且利用該第二位元表示該數據包所包含的該數據位元組是否正確寫入該數據儲存單元之中。在應用本發明之操作方法的情況下，可以有效提高一次性編程唯讀記憶體的利用率，保證寫入數據的正確性，不會使相同的數據位元組被重複燒寫，同時還可縮短讀寫數據的時間。

Description

一次性編程唯讀記憶體之操作方法、處理器晶片及資訊處理裝置

本發明係關於非揮發性記憶體之讀寫操作的技術領域，尤指一種一次編程唯讀記憶體之操作方法。

隨著3C電子產品的普及使用，廠商對於獨立開發的電子產品的安全性保護也越加重視。舉例而言，為了保護處理器晶片之中的數據，廠商通常會在處理器晶片之中設有一次性編程唯讀記憶體(One Time Programmable Read Only Memory,OTPROM)，用以儲存至少一根秘鑰(root key)、一公鑰、及/或一晶片識別碼(chip ID)。目前，一次性編程唯讀記憶體也被應用在智慧型手機所搭載的各種感測晶片之中，從而儲存用以對感測晶片所具有的類比電路進行補正及/或修整的相關參數。另一方面，一次性編程唯讀記憶體也被應用在智慧型手機之中，用以表示該智慧型手機之操作系統的軟體更新級別。

OTP唯讀記憶體的編程過程是不可逆的破壞活動，僅允許數據寫入一次。一般而言，初始狀態的OTP唯讀記憶體的各存儲區塊內的各記憶胞(memory cell)所記錄的位元都相同，例如所有位元均為“0”。利用一讀寫控制晶片對該OTP唯讀記憶體進行一次性數據燒寫(寫入)程序之後，即可將指定存儲區塊內之多個記憶胞(memory cell)的位元自“0”改寫為“1”。

相較於可複寫(Rewritable)記憶體，OTP唯讀記憶體具有較低的製造成本和儲存資料不易遺失的優點。然而，OTP唯讀記憶體僅能進行一次性的數據燒寫。更詳細地說明，一旦前述指定存儲區塊內之特定幾個記憶胞的位元經由所述一次性數據寫入程序而被改寫，所述指定存儲區塊內之該些特定記憶胞便無法被再次執行數據燒錄。

現有技術係透過分區燒寫的方式提高OTP唯讀記憶體的利用率，避免該OTP唯讀記憶體在一次數據燒寫錯誤之後便不能再次燒寫數據。然而，由於無法保證各儲存區塊之燒寫數據的正確性以及避免相同數據同時被分別燒寫在不同存儲區塊內，因此現有技術之可分區燒寫的OTP唯讀記憶體的利用率仍有待改善，且還具有讀寫時間過長的缺陷。

由上述說明可知，本領域亟需能夠提高利用率和保證燒寫數據正確性的一種新式的一次性編程唯讀記憶體之操作方法。

本發明之主要目的在於提供一種一次性編程唯讀記憶體之操作方法，從而有效提高現有的任一種一次性編程唯讀記憶體的利用率，使其利用率在理想的情況下為100%。

本發明之另一目的在於提供一種一次性編程唯讀記憶體之操作方法，從而一次性編程唯讀記憶體的數據寫入正確性，使相同的數據不會被重複寫入該一次性編程唯讀記憶體，同時縮短該一次性編程唯讀記憶體的讀/寫時間。

為達成上述目的，本發明提出所述一次性編程唯讀記憶體之操作方法之一實施例，包括：

一初始化程序，包括以下步驟：

將一個一次性編程唯讀記憶體的一儲存空間分割為一表頭儲存區塊以及一數據儲存區塊，其中該數據儲存區塊包含複數個數據儲存單元，且該表頭儲存區塊包含複數個表頭儲存單元以分別對應所述複數個數據儲存單元；以及

一數據寫入程序，包括以下步驟：

編寫包括至少一第一位元、至少一第二位元以及一待寫入數據位元組的一數據包，其中該第一位元用以表示一個所述數據儲存單元是否已儲存一數據位元組，且該第二位元用以表示該數據位元組是否寫入正確；

自一個所述數據儲存單元讀出所述數據位元組，且在所述待寫入數據位元組和該數據位元組不一致的情況下，將該數據包所含有的所述第一位元和該待寫入數據位元組分別寫入該表頭儲存單元和該數據儲存單元之中；及

重複自該數據儲存單元讀出所述數據位元組，且在讀出的所述數據位元組和前述待寫入數據位元組為一致的情況下，將該數據包所含有的所述第二位元寫入該表頭儲存單元。

在一實施例中，本發明之所述一次性編程唯讀記憶體之操作方法，更包括一數據讀取程序，其包括以下步驟：

自該表頭儲存單元讀取所述第一位元和所述第二位元；及

在依據所述第一位元和所述第二位元確認該數據位元組的寫入時間為最新之情況下，將該數據位元組讀出。

在一實施例中，該一次性編程唯讀記憶體為一熔絲型一次性編程唯讀記憶體，且在將該第一位元和該第二位元寫入該表頭儲存單元之前，係先將該第一位元和該第二位元的位元值設為1。

在一實施例中，該一次性編程唯讀記憶體為一反熔絲型一次性編程唯讀記憶體，且在將該第一位元和該第二位元寫入該表頭儲存單元之前，係先將該第一位元和該第二位元的位元值設為0。

本發明同時提出一種處理器晶片，其具有一數據讀寫單元以執行如前所述本發明之一次性編程唯讀記憶體之操作方法。

本發明同時提出一種資訊處理裝置，其具有一處理器晶片，且該處理器晶片具有一數據讀寫單元以執行如前所述本發明之一次性編程唯讀記憶體之操作方法。

在可能的實施例中，前述資訊處理裝置可為智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦、伺服器電腦、工業電腦、一體式電腦、指紋式打卡裝置、門禁裝置或類比信號量測裝置。

為使  貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。

圖1顯示應用本發明之一種一次性編程唯讀記憶體之操作方法的一處理器晶片1和一個一次性編程唯讀記憶體2的架構圖。並且，圖2顯示本發明之一種一次性編程唯讀記憶體之操作方法的流程圖。本發明之一次性編程唯讀記憶體之操作方法主要包含三個執行步驟，即步驟S1：初始化程序、步驟S2：數據寫入程序、以及步驟S3：數據讀取程序。

對所述一次性編程唯讀記憶體2執行讀/寫操作前，處理器晶片1依據本發明之操作方法先以其所具有的一數據讀寫單元11對該一次性編程唯讀記憶體2進行初始化，亦即，執行步驟S1：初始化程序。執行初始化之時，係將該一次性編程唯讀記憶體2的一儲存空間分割為一表頭(header)儲存區塊21以及一數據儲存區塊22，其中該數據儲存區塊22包含複數個數據儲存單元221，且該表頭儲存區塊21包含複數個表頭儲存單元211以分別對應該複數個數據儲存單元221。

完成該步驟S1之後，處理器晶片1便可接著依據本發明之操作方法而以其所述數據讀寫單元11對該一次性編程唯讀記憶體2進行數據寫入程序，即執行步驟S2。執行數據寫入程序時，首先編寫包括至少一第一位元、至少一第二位元以及一待寫入數據位元組的一數據包，其中該第一位元用以表示一個所述數據儲存單元221是否已儲存一數據位元組，且該第二位元用以表示該數據位元組是否寫入正確。接著，處理器晶片1的數據讀寫單元11自一個所述數據儲存單元221讀出所述數據位元組，且在所述待寫入數據位元組和該數據位元組不一致的情況下，將該數據包所含有的所述第一位元和該待寫入數據位元組分別寫入該表頭儲存單元211和該數據儲存單元221之中。

更詳細地說明，在所述待寫入數據位元組和該數據位元組不一致的情況下，表示該數據儲存單元221之中並未儲存與所述待寫入數據位元組相同的數據位元組；此時，在將該第一位元寫入該表頭儲存單元之前，處理器晶片1會先將該第一位元的位元值設為1，之後才將其寫入與該數據儲存單元221對應的一個所述表頭儲存單元211之中。補充說明的是，若所述一次性編程唯讀記憶體(One Time Programmable Read Only Memory, OTPROM)2為一熔絲型(fuse type)OTPROM，則處理器晶片1會將該第一位元的位元值設為1。相反地，若所述一次性編程唯讀記憶體2為一反熔絲型(anti-fuse type)OTPROM，則處理器晶片1會將該第一位元的位元值設為0，之後將其寫入該表頭儲存單元211，以表示對應的所述數據儲存單元221已經儲存一個所述數據位元組。

在該數據包的該第一位元和該待寫入數據位元組都被寫入一次性編程唯讀記憶體2之後，依據本發明之操作方法，該處理器晶片1以其所述數據讀寫單元11重複自該數據儲存單元221讀出所述數據位元組，且在讀出的所述數據位元組和前述待寫入數據位元組為一致的情況下，將該數據包所含有的所述第二位元寫入該表頭儲存單元211。更詳細地說明，在完成儲存的該數據位元組和未儲存之所述待寫入數據位元組為一致的情況下，表示該數據儲存單元221之中所儲存的該數據位元組是正確的；此時，在將該第二位元寫入該表頭儲存單元之前，處理器晶片1會先將該第二位元的位元值設為1，之後才將其寫入與該數據儲存單元221對應的一個所述表頭儲存單元211之中。補充說明的是，若所述一次性編程唯讀記憶體2為一熔絲型OTPROM，則處理器晶片1會將該第二位元的位元值設為1。相反地，若所述一次性編程唯讀記憶體2為一反熔絲型OTPROM，則處理器晶片1會將該第一位元的位元值設為0，之後將其寫入該表頭儲存單元211，以表示對應的所述數據儲存單元221所儲存之所述數據位元組係寫入正確。

完成數據寫入程序之後，依據本發明之操作方法，該處理器晶片1便能夠以其所述數據讀寫單元11執行步驟S3：數據讀取程序，從而自該表頭儲存單元211讀取所述第一位元和所述第二位元，且在依據所述第一位元和所述第二位元確認對應的該數據儲存單元221所儲存之數據位元組的寫入時間為最新之情況下，自該數據儲存單元221將所述數據位元組讀出，完成所述數據讀取程序。

如此，上述已完整且清楚地說明本發明之一種一次性編程唯讀記憶體之操作方法；並且，經由上述可得知本發明具有下列優點：

(1)本發明揭示一種一次性編程唯讀記憶體之操作方法，其用以將一次性編程唯讀記憶體的一儲存空間分割為一表頭儲存區塊以及一數據儲存區塊。執行數據寫入程序時，透過令一數據包包含至少一第一位元、至少一第二位元以及一數據位元組的方式，可利用該第一位元以表示一數據儲存單元內是否已儲存相同的數據位元組，且利用該第二位元以表示該數據包所包含的該數據位元組是否正確寫入該數據儲存單元之中。因此，在應用本發明之操作方法的情況下，可以有效提高一次性編程唯讀記憶體的利用率，保證寫入數據的正確性，不會使相同的數據位元組被重複燒寫，同時還可縮短讀寫數據的時間。

(2)本發明同時提供一種處理器晶片，其具有一數據讀寫單元用以執行如前所述本發明之一次性編程唯讀記憶體之操作方法。

(3)並且，本發明同時提供一種資訊處理裝置，其具有一處理器晶片，且該處理器晶片具有一數據讀寫單元用以執行如前所述本發明之一次性編程唯讀記憶體之操作方法。

(4)在可行的實施例中，前述本發明之資訊處理裝置可為智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦、伺服器電腦、工業電腦、一體式電腦、指紋式打卡裝置、門禁裝置或類比信號量測裝置。

必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請  貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。

＜本發明＞ 1:處理器晶片 11:數據讀寫單元 2:一次性編程唯讀記憶體 21:表頭儲存區塊 211:表頭儲存單元 22:數據儲存區塊 221:數據儲存單元 S1:初始化程序 S2:數據寫入程序 S3:數據讀取程序

＜習知＞ 無

圖1為顯示應用本發明之一種一次性編程唯讀記憶體之操作方法的一處理器晶片和一個一次性編程唯讀記憶體的架構圖；以及 圖2為本發明之一種一次性編程唯讀記憶體之操作方法的流程圖。

S1:初始化程序

S2:數據寫入程序

S3:數據讀取程序

Claims (7)

1. 一種一次性編程唯讀記憶體之操作方法，包括：一初始化程序，包括以下步驟：將一個一次性編程唯讀記憶體的一儲存空間分割為一表頭儲存區塊以及一數據儲存區塊，其中該數據儲存區塊包含複數個數據儲存單元，且該表頭儲存區塊包含複數個表頭儲存單元以分別對應所述複數個數據儲存單元；以及一數據寫入程序，包括以下步驟：編寫包括至少一第一位元、至少一第二位元以及一待寫入數據位元組的一數據包，其中所述至少一第一位元用以表示所述複數個數據儲存單元是否已儲存一數據位元組，且該第二位元用以表示該數據位元組是否寫入正確；自所述複數個數據儲存單元讀出所述數據位元組，且在所述待寫入數據位元組和該數據位元組不一致的情況下，將該數據包所含有的所述至少一第一位元和該待寫入數據位元組分別寫入該些表頭儲存單元和所述複數個數據儲存單元之中；及重複自所述複數個數據儲存單元讀出所述數據位元組，且在讀出的所述數據位元組和前述待寫入數據位元組為一致的情況下，將該數據包所含有的所述至少一第二位元寫入該些表頭儲存單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述之一次性編程唯讀記憶體之操作方法，更包括一數據讀取程序，其包括以下步驟：自該些表頭儲存單元讀取所述至少一第一位元和所述至少一第二位元；及在依據所述至少一第一位元和所述至少一第二位元確認該數據位元組的寫入時間為最新之情況下，將該數據位元組讀出。
3. 如申請專利範圍第1項所述之一次性編程唯讀記憶體之操作方法，其中，所述一次性編程唯讀記憶體為一熔絲型一次性編程唯讀記憶體，且在將所述至少一第一位元和所述至少一第二位元寫入該些表頭儲存單元之前，係先將所述至少一第一位元和所述至少一第二位元的位元值設為1。
4. 如申請專利範圍第1項所述之一次性編程唯讀記憶體之操作 方法，其中，所述一次性編程唯讀記憶體為一反熔絲型一次性編程唯讀記憶體，且在將所述至少一第一位元和所述至少一第二位元寫入該些表頭儲存單元之前，係先將所述至少一第一位元和所述至少一第二位元的位元值設為0。
5. 一種處理器晶片，其具有一數據讀寫單元用以執行如申請專利範圍第1項至第4項中之任一項所述之一次性編程唯讀記憶體之操作方法。
6. 一種資訊處理裝置，其具有一處理器晶片，且該處理器晶片具有一數據讀寫單元用以執行如申請專利範圍第1項至第4項中之任一項所述之一次性編程唯讀記憶體之操作方法。
7. 如申請專利範圍第6項所述之資訊處理裝置，其係選自於由智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦、伺服器電腦、工業電腦、一體式電腦、指紋式打卡裝置、門禁裝置、類比信號量測裝置所組成之群組的一種電子裝置。

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