非易失性存储器装置中的数据读取的改进的安全性和正确性制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于改进与片上系统相关联的闪速存储器装置中的数据读取的安全性和正确性的系统和方法。公开了一种用于改进存储器装置中的数据读取的安全性和正确性的方法，所述存储器装置与主机装置或片上系统相关联并且包含存储器胞元的存储器阵列，所述方法包括：将数据存储在数据存储器胞元中；将存储器地址存储在备用区的第一存储器胞元中；将ECC存储在所述备用区的第二存储器胞元中；将所述第一存储器胞元的内容与所请求的数据的地址进行比较。还公开了一种存储器装置或组件。比较。还公开了一种存储器装置或组件。比较。还公开了一种存储器装置或组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非易失性存储器装置中的数据读取的改进的安全性和正确性


[0001]本公开总体上涉及存储器装置，并且更具体地涉及与非易失性存储器装置中的数据读取的安全性和改进的性能相关的实施例。

技术介绍

[0002]存储器装置在电子领域是众所周知的，以用于存储和允许存取数字信息。通常，不同种类的半导体存储器装置可以并入到包含非易失性存储器组件以及易失性存储器组件的更复杂的系统中，例如，在嵌入了上述存储器组件的所谓的片上系统(SoC)中。
[0003]然而，如今对实时操作性系统的需求，特别是对汽车应用的需求，要求SoC具有越来越高的性能和效率，并且已知的解决方案不再满足这些要求，特别是在安全性方面。非易失性存储器可以通过在不通电时保留所存储的数据来提供持久数据，并且可以包含NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、3D XPoint存储器、MRAM、STTRAM和CBRAM等。NAND闪存减少了擦除和写入时间，并且每个胞元需要更少的芯片面积，因此比NOR闪存允许每位的存储密度更大并且成本更低。然而，NAND闪速存储器的I/O接口不提供随机存取外部地址总线。相反，必须在逐块的基础上读取数据，典型的块大小为数百到数千位。
[0004]闪速存储器装置经受温度变化，特别是在其运行期间温度升高。原因主要是由于当形成存储器的浮栅在存在较高温度的情况下被偏置时，可能达到足以允许跳入到信道中的能量等级，并且结果是电荷丢失。在使用例如电荷俘获的其它技术中，高温加速了重组，并且这意味着失去所存储的信息。这些问题影响从存储器装置读取的数据的安全性和正确性。
[0005]此外，在汽车应用中，人体与电气/电子系统之间的相互作用正在显著增加，特别是在管理可能对驾驶员健康产生严重影响的安全性关键决策时。随着这些先进的安全系统的演变从被动转向更主动，包含预测性安全以及甚至自动驾驶汽车概念，汽车行业已经并且将继续要求满足严格的要求，即使是对乘客、行人和道路上的其它操作员也是如此。
[0006]管理这些安全性关键决策趋向于增加安全系统的复杂性和附加的软件内容。随着复杂性的增加，系统和/或随机硬件故障的风险也越来越大。
[0007]需要提供与SoC装置相关联的闪速存储器装置，以提供改进的数据读取的安全性和正确性，从而降低故障风险。
附图说明
[0008]图1示出了包含与控制器相关联的存储器组件的系统的示意图，所述控制器与存储器装置交换数据、地址和控制信号；
[0009]图2是根据本公开的存储器组件的示意图；
[0010]图3是根据本公开的各实施例的存储器组件的实例的示意性布局图；
[0011]图4是根据本公开的一个实施例的由存储器阵列的多个行形成的存储器块的示意图；
[0012]图5是用于本公开的存储器组件中的存储器页面的一组地址寄存器的示意图；
[0013]图6是展示了用于改进本公开的非易失性存储器装置中的数据读取的安全性的方法的阶段的框图；
[0014]图7是展示了用于改进本公开的非易失性存储器装置中的数据读取的安全性的方法的阶段的另一个框图。
具体实施方式
[0015]本公开的若干个实施例涉及存储器装置、包含存储器装置或组件的系统以及操作存储器装置或组件的方法，从而避免了存储器操作期间老化、温度和工艺漂移的潜在问题。
[0016]在本公开的一个实施例中，提供了新的存储器架构，以用于在非易失性存储器装置中在数据读取阶段改进安全性和性能。
[0017]在以下详细描述中，对附图进行了参考，所述附图形成所述详细描述的一部分，并且在附图中通过图解的方式示出了具体实施例。在附图中，贯穿若干视图，相似的附图标记描述着基本上类似的组件。可以公开其它实施例，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行结构、逻辑和电气改变。下面的详细描述因此不应视为具有限制意义。
[0018]当对存储器阵列进行寻址时，可能存在一或多个例如在主机装置所使用的逻辑地址与对应于存储器阵列中的位置的物理地址之间进行转换的地址转换层。通过对如浮栅或俘获层或其它物理现象等电荷存储结构的编程，胞元的阈值电压的变化决定了每个胞元的数据状态。
[0019]此外，同一装置内部的温度变化可能会产生被称为幻影温度问题的读数漂移。
[0020]与这种温度变化相关的缺点对由读出放大器检测到的相对于其已经被编程的理想中心值移动的实际位分布有影响。
[0021]仅给出一个实际的实例，如果编程阶段是在
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40℃下执行的，那么在120℃下可能会出现读取结果包含很多错误的情况。这对于并入到汽车装置中的所有芯片来说都是真正的问题，其中必须考虑车辆运行期间的温度的升高；此外，温度的升高使良好擦除/经编程的胞元的分布向左和/或向右移动或扩大(例如，阈值电压降低和/或升高)。
[0022]因此，存储器装置的读取阶段大部分时间是在类似于原始编程阶段的环境条件下执行的；对于擦除阶段也是如此。
[0023]此外，由于装置的老化和频繁使用(例如，在写入/擦除周期方面)，由温度引起的漂移进一步增加，并且对于并入到片上系统自主驾驶车辆中的存储器装置，这个问题可能特别微妙。
[0024]图1展示了并入闪速存储器装置100的系统10的示意性实例。系统还包含耦接到存储器装置100的存储器控制器101。
[0025]控制器101被示出为通过数据总线105、控制总线106和地址总线107耦接到存储器装置100。在一个实施例中，数据总线可以是64位和/或128位宽的宽双倍数据速率(DDR)总线。
[0026]更具体地，参考图2，非易失性存储器组件或装置100包含闪速存储器胞元阵列90和定位于存储器阵列周围的电路系统，如下文中更详细描述的。SoC结构10与存储器组件100之间的耦接是通过互连电路布局中彼此面对的多个相应焊盘或引脚来获得的，即使存
储器组件的大小被修改，所述电路布局也保持焊盘的对准。
[0027]在本公开的一个实施例中，存储器组件的焊盘的布置已经在存储器组件100的表面上，实际上在阵列的顶部上实现。更具体地，焊盘被布置在阵列之上，使得当存储器组件100被反转或翻转时，其焊盘面对主机或SoC结构10的对应的焊盘。
[0028]存储器组件100是根据用户的需求在可以根据可用的技术而变化的值范围内制造的，所述值范围例如从至少128兆位到512兆位或者甚至更多，而对申请人的权利没有任何限制。更具体地，提出的外部架构允许超越当前eFlash(即，嵌入式闪存技术)的限制，允许集成更大的存储器，因为其可以是512兆位和/或1千兆位和/或更多，取决于存储器技术和技术节点。
[0029]最终配置将是面对面互连SoC/闪存阵列，其中读出放大器连接到呈直接存储器存取配置的SoC，以用于具有高频存取的用户模式。
[0030]直接存储器存取允许减少SoC在读取数据时可能经历的最终等待时间。此外，通过块形式因子、块之间的读出放大器分布、读出放大器中的比较阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非易失性存储器装置，其包含至少一个具有相关联的解码和感测电路系统的存储器胞元阵列以及存储器控制器，其中所述存储器阵列包括：
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所述至少一个阵列中的多个子阵列；
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每个子阵列中的多个存储器块；
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每个存储器块中的多个存储器行；
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每个存储器行中的多个扩展页面，每个扩展页面包含一组数据位、地址位和ECC位。2.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，其中每个扩展页面都是可独立寻址的。3.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，其中每个块包含至少256个存储器胞元行，并且每个行包含至少十六个扩展页面。4.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，其中包括所述一组数据位、地址位和ECC位的所述扩展页面包含至少128个数据位、至少24个地址位和至少16个ECC位。5.根据权利要求1所述的非易失性存储器装置，其中与所述存储器胞元阵列相关联的所述感测电路系统被构造成在单个时钟定时读取扩展页面，以向通信总线馈送对应量的位。6.一种设备，其包含：
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主机装置或片上系统(SoC)；
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与所述主机装置或SoC相关联的存储器组件；
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所述存储器组件中的至少一个具有相关联的解码和感测电路系统的存储器胞元阵列；
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所述存储器组件中的存储器控制器；其中所述存储器阵列包括：
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所述至少一个阵列中的多个子阵列；
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每个子阵列中的多个存储器块，每个存储器块包括多个行；
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每个存储器行中的多个扩展页面，每个扩展页面包含一组数据位、地址位和ECC位。7.根据权利要求6所述的设备，其中每个扩展页面都是可独立寻址的。8.根据权利要求6所述的设备，其中每个块包含至少256个存储器胞元行，并且所述存储器块的每个行包含至少十六个扩展页面。9.根据权利要求6所述的设备，其中包含所述一组数据位、地址位和ECC位的所述扩展页面包括至少168个位。10.根据权利要求6所述的设备，其中包括所述一组数据位、地址位和ECC位的所述扩展页面包含至少128个数据位、至少24个地址位和至少16个ECC位。11.根据权利要求6所述的设备，其中与所述存储器阵列相关联的所述感测电路系统被构造成在单个时钟定时读取扩展页面，以向通信总线馈送对应量的位。12.根据权利要求6所述的设备，其中至少一个虚拟行与存储器块相关联，以存储读取阶段的至少内部块变量和至少已知模式。13.根据权利要求12所述的设备，其中所述至少一个虚拟行定位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：