半导体存储器中的功率管理制造技术

操作裸片的方法可能包含确定某一时间周期内所述裸片的预期峰值电流量值，以及在完成所述时间周期之前从所述裸片输出所述预期峰值电流量值。设备可能被配置成执行类似的方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体存储器中的功率管理


[0001]本公开大体上涉及存储器，且确切地说在一或多个实施例中，本公开涉及在功率管理中利用预测性峰值电流监测的方法和设备。

技术介绍

[0002]存储器(例如，存储器装置)通常提供为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路装置。存在许多不同类型的存储器，包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)和快闪存储器。
[0003]快闪存储器已发展成用于多种多样的电子应用的广受欢迎的非易失性存储器源。快闪存储器通常使用允许高存储器密度、高可靠性和低功耗的单晶体管存储器单元。经由电荷存储结构(例如，浮动栅极或电荷捕集器)的编程(其常常被称作写入)或其它物理现象(例如，相变或极化)而发生的存储器单元的阈值电压(Vt)的改变决定每一存储器单元的数据状态(例如，数据值)。快闪存储器和其它非易失性存储器的常见用途包含个人计算机、个人数字助理(PDA)、数码相机、数字媒体播放器、数字记录器、游戏、电气设备、车辆、无线装置、移动电话和可移除存储器模块，且非易失性存储器的使用在持续扩增。
[0004]NAND快闪存储器是常用类型的快闪存储器装置，如此称谓的原因在于布置基本存储器单元配置的逻辑形式。通常，用于NAND快闪存储器的存储器单元阵列布置成使得阵列中的一行中的每一存储器单元的控制栅极连接在一起以形成存取线，例如字线。阵列的列包含在一对选择栅极之间，例如在源极选择晶体管与漏极选择晶体管之间，串联连接在一起的存储器单元串(常常被称为NAND串)。每一源极选择晶体管可连接到源极，而每一漏极选择晶体管可连接到数据线，例如列位线。使用存储器单元串与源极之间和/或存储器单元串与数据线之间的一个以上选择栅极的变型是已知的。
[0005]功率消耗常常是存储器装置的设计和使用中的重要考虑因素。当并行地操作多个存储器装置时可能出现问题。此些问题可包含超过功率消耗规范和/或可用性。
附图说明
[0006]图1是根据一实施例作为电子系统的部分的存储器与处理器通信的简化框图。
[0007]图2是根据一实施例作为电子系统的部分的存储器模块与主机通信的简化框图。
[0008]图3是根据一实施例的多裸片封装的表示的透视图。
[0009]图4是根据一实施例的多裸片封装的示意性表示。
[0010]图5是用于在描述实施例时使用的时序图，其描绘具有预期峰值电流量值的不同量值的多个阶段的设备的操作的电流使用。
[0011]图6是描绘根据一实施例的时钟和控制信号的时序图。
[0012]图7A
‑
7B是用于与实施例一起使用的用于生成峰值电流量值指示符信号的电路的简化示意图。
[0013]图8是根据另一实施例的多裸片封装的示意性表示。
[0014]图9是根据一实施例操作裸片的方法的流程图。
[0015]图10A
‑
10B是根据实施例操作裸片的方法的流程图。
[0016]图11是根据另一实施例操作裸片的方法的流程图。
[0017]图12是根据一实施例操作多个裸片的方法的流程图。
[0018]图13是根据另一实施例操作多个裸片的方法的流程图。
[0019]图14是可能与实施例一起使用的寄存器的框图。
[0020]图15是可能与实施例一起使用的其它寄存器的框图。
具体实施方式
[0021]在以下详细描述中，参考附图，附图形成本专利技术的一部分，且附图中借助于说明展示特定实施例。在图式中，遍及若干视图，相同的参考标号描述大体上相似的组件。在不脱离本公开的范围的情况下，可利用其它实施例，且可作出结构、逻辑和电性改变。因此，不应在限制性意义上看待以下详细描述。
[0022]举例来说，本文所使用的术语“半导体”可以指一层材料、晶片或衬底，并包含任何基础半导体结构。“半导体”应被理解为包含蓝宝石上硅(SOS)技术、绝缘体上硅(SOI)技术、薄膜晶体管(TFT)技术、掺杂和未掺杂半导体、由基础半导体结构支撑的外延硅层，以及所属领域的技术人员众所周知的其它半导体结构。此外，当在以下描述中参考半导体时，可能已利用先前工艺步骤在基础半导体结构中形成区/接合部，且术语半导体可包含含有此些区/接合部的下伏层。除非另外从上下文显而易见，否则如本文中所使用的术语导电(conductive)以及其各种相关形式(例如conduct、conductively、conducting、conduction、conductivity等)指代电学上的导电。类似地，除非从上下文另外显而易见，否则如本文中所使用的术语“连接(connecting)”以及其各种相关形式(例如connect、connected、connection等)指代电学连接。
[0023]在本文中认识到，即使在值可能意图相等的情况下，工业加工和操作的可变性和精确度仍可能会导致与其既定值的差异。这些可变性和精确度将通常取决于在集成电路装置的制造和操作中使用的技术。因此，如果值预期相等，则不论其所得值如何，都认为那些值相等。
[0024]NAND存储器广泛地在受管理NAND(MNAND)和固态驱动器(SSD)系统中使用。MNAND的常见实例可能包含如SSD系统中可能常见的嵌入式多媒体卡(eMMC)、如工业应用中可能常见的嵌入式USB(eUSB)，以及如数码相机、移动电话和其它消费者电子装置中可能常见的通用快闪存储装置。三维NAND的电容性负载通常较大，且可随着过程缩放继续而持续增长。各种存取线、数据线和电压节点可能需要在感测(例如，读取或校验)、编程和擦除操作期间非常快速地充电或放电，使得存储器阵列存取操作可满足为满足例如消费者要求或工业标准可能指示的数据处理量目标常常需要的性能规范。为了循序读取或编程，多平面操作通常用于增加系统处理量。因此，典型的NAND存储器可具有接近200mA的峰值电流用量，其可能是平均电流振幅的四到五倍。在MNAND系统的800
‑
1000mA的总电流使用预算的平均市场要求下，并行地操作四个以上NAND存储器可能变得具有挑战性。
[0025]已经利用多种技术来管理含有多个存储器装置的存储器系统的功率消耗，其中许多存储器装置依赖于存储器控制器使存储器装置的活动交错，从而试图避免在一个以上存
储器装置中并行地执行存取操作的高功率部分。本文所描述的各种实施例促进在无外部控制器干预的情况下多个裸片(例如，存储器)之间的功率管理，方式是使裸片预测到其预期峰值电流量值，以及作出关于如何响应于指示这些预期峰值电流量值的总和的值而继续的决策。
[0026]图1是根据一实施例呈存储器(例如，存储器装置)100的形式的第一设备与呈处理器130的形式的第二设备作为呈电子系统的形式的第三设备的一部分进行通信的简化框图。电子系统的一些实例包含个人计算机、个人数字助理(PDA)、数码相机、数字媒体播放器、数字记录器、游戏、电气设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作裸片的方法，其包括：确定某一时间周期内所述裸片的预期峰值电流量值；以及在完成所述时间周期之前从所述裸片输出所述预期峰值电流量值。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述裸片是多个裸片中的特定裸片，且所述时间周期是多个时间周期中的特定时间周期，所述方法进一步包括：确定所述多个时间周期中的不同时间周期内所述多个裸片中的不同裸片的预期峰值电流量值；以及在完成所述不同时间周期之前从所述不同裸片输出所述不同裸片的所述预期峰值电流量值。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述不同时间周期的完成在所述特定时间周期的完成之后发生。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述特定时间周期和所述不同时间周期具有相同持续时间。5.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：针对所述多个裸片中的每一剩余裸片：确定所述多个时间周期中的相应时间周期内所述裸片的预期峰值电流量值；以及在完成其相应时间周期之前从所述裸片输出所述裸片的所述预期峰值电流量值。6.根据权利要求1所述的方法，其中从所述裸片输出所述预期峰值电流量值包括选择性地转变由所述多个裸片的每一裸片共享的信号线的逻辑电平。7.根据权利要求2所述的方法，其中输出所述特定裸片的所述预期峰值电流量值包括向所述多个裸片的每一剩余裸片广播所述特定裸片的所述预期峰值电流量值。8.根据权利要求1所述的方法，其中在完成所述时间周期之前从所述裸片输出所述预期峰值电流量值包括在开始所述时间周期之前从所述裸片输出所述预期峰值电流量值。9.一种操作多个裸片的方法，其包括：针对序列中的从N
init
到D的N的每一值，其中N、N
init
和D为整数，且其中(D
‑
N
init
+1)等于所述多个裸片中的裸片的数目：确定相应时间周期内第N裸片的预期峰值电流量值；以及在完成其相应时间周期之前从所述第N裸片广播所述预期峰值电流量值。10.根据权利要求9所述的方法，其中从所述第N裸片广播所述预期峰值电流量值在继续到N的下一值之前开始。11.根据权利要求10所述的方法，其中从所述第N裸片广播所述预期峰值电流量值在继续到N的下一值之前完成。12.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个裸片的每一裸片的所述相应时间周期具有相同持续时间。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述持续时间大于或等于用以从N
init
到D且回到N
init
依次经过N的每一值的时间。14.根据权利要求9所述的方法，其中从所述第N裸片广播所述预期峰值电流量值包括选择性地转变共同地连接到所述多个裸片的每一裸片的信号线的逻辑电平。15.根据权利要求14所述的方法，其中选择性地转变所述信号线的所述逻辑电平包括
选择性地转变所述信号线的所述逻辑电平以表示多个经编码值中的特定经编码值，且其中所述多个经编码值的每一经编码值表示预期峰值电流的不同量值。16.根据权利要求9所述的方法，其中确定其相应时间周期内所述第N裸片的所述预期峰值电流量值包括确定所述第N裸片是否预期在其相应时间周期期间转变到操作的下一阶段。17.根据权利要求16所述的方法，当所述第N裸片预期在其相应时间周期期间转变到所述操作的所述下一阶段时，确定其相应时间周期内所述第N裸片的所述预期峰值电流量值包括选择所述第N裸片的所述操作的所述下一阶段的预期峰值电流量值和所述第N裸片的当前预期峰值电流量值中的较大值。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第N裸片的所述操作的所述下一阶段的所述预期峰值电流量值选自由以下组成的群组：正常操作模式中所述第N裸片的所述操作的所述下一阶段的预期峰值电流量值，和不同操作模式中所述第N裸片的所述操作的所述下一阶段的预期峰值电流量值。19.根据权利要求16所述的方法，其中确定所述第N裸片是否预期在其相应时间周期期间转变到所述操作的所述下一阶段包括当所述操作的当前阶段具有可变持续时间时认为所述第N裸片预期在其相应时间周期期间转变到所述操作的所述下一阶段。20.一种操作包括包含特定裸片的多个裸片的设备的方法，所述方法包括：在所述特定裸片处接收所述多个裸片中除所述特定裸片外的每一裸片的相应预期峰值电流量值；确定所述特定裸片是否预期在特定时间长度内起始操作的下一阶段；当确定所述特定裸片预期在所述特定时间长度内起始所述操作的所述下一阶段时：确定所述下一阶段的预期峰值电流量值是否大于所述特定裸片的当前预期峰值电流量值；当所述下一阶段的所述预期峰值电流量值小于所述当前预期峰值电流量值时，将所述特定时间长度期间所述特定裸片的预期峰值电流量值设定为所述当前预期峰值电流量值；以及当所述下一阶段的所述预期峰值电流量值确定为大于所述特定裸片的所述当前峰值电流量值时：如果所述下一阶段的所述预期峰值电流量值与所述多个裸片中除所述特定裸片外的每一裸片的所述预期峰值电流量值的总和小于特定值，则将所述特定时间长度期间所述特定裸片的所述预期峰值电流量值设定为所述下一阶段的所述预期峰值电流量值。21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括：在所述多个裸片的不同裸片...

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