低电力应用中擦除储存于非易失性存储器中的数据的方法和系统技术方案

使用多个部分擦除操作执行对存储于非易失性存储器中的数据的擦除。每一部分擦除操作具有短于可靠擦除存储于存储位置的数据所需的擦除操作的最小时长的时长。然而，所述多个部分擦除操作的时长的总和足以可靠擦除存储于存储位置的数据。在一范例中，在部分擦除操作期间，施加电压于所述记忆存储晶体管以移除存储于晶体管的电荷存储层上的一些但不一定所有的电荷。在多个部分擦除操作之后，足够的电荷从所述电荷存储层移除以确保可靠擦除数据。

【技术实现步骤摘要】
低电力应用中擦除储存于非易失性存储器中的数据的方法和系统相关申请的交叉参考本申请要求2011年3月8日提出的、名称为“低电力应用中使用的非易失性存储器”的美国临时专利申请案第61/450,516的优先权，该案的全部内容以引用方式并入本申请中。
技术介绍
非易失性存储器(NVM)为许多应用，诸如个人音乐装置设备、数码相机和电脑硬盘驱动器，提供了灵活和低成本的数据存储。这些存储器中的许多存储器在领域中既是可写的又是可擦除的，以允许数据在后期制作中被改变。这些存储器的写入和擦除通常具有不同的电流设定档(currentprofiles)，在电流设定档下，一操作需要的电流基本上大于其他操作需要的电流。此外，两个操作中的一个操作通常比另一个操作基本上需要较长的时间。如示范例，来自德州仪器(TexasInstruments)的MSP430F543XA微控制器包括192kB的配置成页的快闪存储器。根据MSP430F543XA数据表(SLAS655B-2010年1月-2010年10月修订)，擦除512B的页需要1.8V下高达2mA电流，耗时32ms，总共需要约115.2uJ的能量。然而，写入存储器的一字节可用很小的能量完成：1.8V下5mA，耗时85us，总共需要0.77uJ的能量。一般地，在NVM中存储新值需要写入和擦除两操作；因而，改变所述值所需的最小能量由写入能量或擦除能量中的任一较大者设定。在可用能量受限的应用(例如，残骸电源(scavengedpowersupply))中，使用现有技术通常不可能同时满足写入和擦除能量需求。附图说明在下面的详细说明和附图中揭示本专利技术的各种实施例。图1示出了具有非易失性存储器的系统的一实施例的框图。图2示出了部分快闪擦除操作的一实施例的时序图。图3示出了用于控制远程光的系统的一实施例的框图。图4示出了非易失性存储器配置的一实施例的框图。图5示出了写入非易失性存储器的过程的流程图。图6示出了保留一次性使用的数(NONCE)于非易失性存储器中的过程的流程图图7示出了在快闪擦除操作期间信号的相对时序的时序图。图8是示范性存储器晶体管的截面图，所述示范性存储器晶体管可用作非易失性存储器的一部分。具体实施方式本专利技术能以许多方式实施，包括作为过程、设备、系统、组成物(compositionofmatter)、计算机可读介质，所述计算机可读介质诸如计算机可读存储介质或计算机网络，在所述计算机网络中程序指令通过光纤或通信链路发送。在本说明书中，这些实施方式或本专利技术可采取的任何其他形式可被称为技术。诸如处理器或存储器的被描述为配置成执行任务的组件，包括临时配置成在给定时间执行任务的通用组件，或被制成用以执行任务的特定组件。被描述为具有配置处理器执行功能的程序设计的处理器，包括配置成基于存储在机器可读介质(诸如非过渡介质(non-transitorymedium))上的机器可读指令而执行功能的处理器，以及存储指令于有限状态机(FSM)中的处理器。一般地，在本专利技术范围内可改变所揭示过程的步骤顺序。下面随图示本专利技术原理的附图提供对本专利技术一或多个实施例的详细说明。本专利技术结合这些实施例描述，但本专利技术不限于任何实施例。本专利技术的范围仅受权利要求限制，且本专利技术包含许多替换方式、修改和等效方式。为了提供对本专利技术的彻底理解，在下面的说明中提出许多特定细节。提供这些细节是为了示范目的，且本专利技术可在没有一些或所有这些特定细节的情况下根据权利要求实施。为了清楚的目的，在
中涉及本专利技术的已知技术材料未作详细描述，以使本专利技术不被不必要的模糊。揭示了改变非易失性存储器中的值。在一些实施例中，非易失性存储器是由残骸电源、另一类型的受限电源或类似电源供电的较大系统的一部分。在一些实施例中，非易失性存储器是包括用于传达信息至远程位置的收音机(radio)的系统的一部分。图1是示出了具有非易失性存储器的系统的一实施例的框图。在所示范例中，系统100包括非易失性存储器110、收音机102、处理器104和能量源106。收音机102连接至天线103，天线103在各实施例中包含偶极天线(dipoleantenna)、芯片天线(chipantenna)、通过对印刷电路板上的走线图样化制成的天线或任何其他适合发射或接收电磁波的结构。在一些实施例中，非易失性存储器110包含NAND快闪存储器、NOR快闪存储器或基于电荷捕获的存储器(例如，基于硅氧化氮氧化硅(SONOS)的快闪存储器)。在各种实施例中，非易失性存储器110包括电气可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、铁电RAM(FRAM)、相位改变存储器(PRAM)或任何其他适合的非易失性存储器。收音机102包括用于发射系统100的数据至远程位置的收音机122的发射机。收音机122耦合至天线123。在各实施例中，收音机102也包括接收来自收音机122的数据的接收机。在各种实施例中，收音机122发送已接收来自收音机102的封包的确认、诸如在进一步通信中使用的信道标识的配置数据、设置数据(provisioningdata)或任何其他适当的数据。在一些实施例中，收音机102根据电气和电子工程师协会(IEEE)标准802.15.4(2003)或IEEE802.15.4(2006)建立的技术传输数据包。在各种实施例中，收音机102使用以下中任意一个来传输数据包：各种IEEE802.11协议、超宽频通信(UWB)、蓝牙、蓝牙低能量、使用频率、振幅和相位调制或它们的组合的专属协议或任何其他适合的无线电通信方法。在一些实施例中，在无线电发射机的基准振荡器中使用石英晶体，以确保收音机在期望的信道中心频率发射或接收。在一些实施例中，系统100用作灯开关，发射数据包至远程位置，以指示灯应被开启、被关闭或亮度应调整。在一些实施例中，系统100用作紫蜂草案标准(ZigBeeDraftStandard)：草案紫峰绿色电力规范(ZigBeeGreenPowerSpecification)(紫蜂文件号095499)规定的系统的一部分。在一些实施例中，能量源106包含输出电能的能量收集机108。可选的，能量源106可包括诸如电池、电容器或类似物的能量存储单元，所述能量存储单元可存储能量收集机108收集的能量。能量收集机108通过换能器从外部源获取其能量。换能器是将一种类型的能量转换成另一种类型的能量的装置。所述转换可以是在电气的、机械的、磁的、光子的、光伏的、或任何其他形式的能量之间。在一些实施例中，能量收集机108通过改变耦合至线圈的磁场(例如，电动能量转换器可从恩诺迅(EnOcean)ECO100运动转换器中找出)从机械能(例如，按按钮、开闭开关或旋转刻度盘)获取其能量。在一些实施例中，能量收集机108通过压电换能元件(例如，诸如PZT或石英晶体的压电陶瓷)从机械能获取其能量。在一些实施例中，使用磁铁接近线圈将震荡能量(例如，来自电动机的失衡)转换成电能，所述震荡能量引起磁铁和线圈的相对运动。在一些实施例中，热能通过帕尔帖(Peltier)装置(例如，恩诺迅(EnOcean)的ECT310热转换器)或使用塞贝克(Seebeck)效应的装置(诸如，热电偶)被转换成电能。在各种实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种擦除存储于非易失性存储器的存储位置中的数据的方法，其特征在于，所述方法包括：在第一时段期间在所述非易失性存储器的所述存储位置执行第一擦除操作；及在至少一个第二时段期间在所述非易失性存储器的所述存储位置执行第二擦除操作，其中，所述第一时段和所述至少一个第二时段为非相邻的时段，其中，所述第一擦除操作的时长短于可靠擦除存储于所述存储位置的数据所需的时长，及其中，所述第一时段和所述至少一个第二时段的时长的总和等于或长于擦除存储于所述存储位置的数据所需的时长。

【技术特征摘要】
2011.03.08 US 61/450,5161.一种擦除存储于非易失性存储器中的数据的方法，其特征在于，所述方法包括：在所述非易失性存储器第一页的多个存储位置中的第一存储位置写入M个字的数据；与所述第一存储位置的写入相关联，在第一时段期间在所述非易失性存储器的第二页执行第一擦除操作；在所述非易失性存储器第一页的多个存储位置中的至少一个第二存储位置中的每一个写入M个字的数据；与所述至少一个第二存储位置的写入相关联，在至少一个第二时段期间在所述非易失性存储器的第二页执行第二擦除操作，其中，所述第一时段和所述至少一个第二时段为非相邻的时段，其中，所述第一擦除操作的时长短于可靠擦除存储于所述第二页的数据所需的时长，其中，所述第一时段和所述至少一个第二时段的时长的总和等于或长于擦除存储于所述第二页的数据所需的时长，及其中，每次M个字的数据被写入到所述第一页的多个存储位置的一个存储位置，就在所述第二页上执行擦除操作，存储在所述第二页中的数据在N个擦除操作中被可靠擦除，N等于或小于所述第一页中的P个字的存储空间与每个写入操作中M个字的数据的比值，使得当所述第一页的P个字的存储空间已经被写入时，确定所述非易失性存储器的第二页被可靠擦除。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述非易失性存储器的第二页包括具有电荷存储层的记忆存储晶体管；所述在所述第一时段期间执行所述第一擦除操作包括：在所述第一时段期间在具有所述电荷存储层的所述记忆存储晶体管的控制栅极端和漏极端之间施加电压；及所述在所述至少一个第二时段期间执行所述第二擦除操作包括：在所述至少一个第二时段期间在具有所述电荷存储层的所述记忆存储晶体管的所述控制栅极端和所述漏极端之间施加电压。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：在所述第一时段和所述至少一个第二时段之前，通过使所述第二页的记忆存储单元从第一逻辑状态转变成第二逻辑状态，将数据存储于所述非易失性存储器的所述第二页，其中，通过使所述记忆存储单元从所述第二逻辑状态转变成所述第一逻辑状态，擦除存储于所述第二页的所述数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：在所述第一时段和所述至少一个第二时段之前，通过使电荷存储于所述第二页的记忆存储晶体管的电荷存储层，将数据存储于所述非易失性存储器的所述第二页，其中：所述执行所述第一擦除操作和所述第二擦除操作包括：使电荷从所述记忆存储晶体管的所述电荷存储层移除；当存储于所述电荷存储层上的所述电荷超过阀值时，所述记忆存储晶体管处于第一逻辑状态；在执行具有所述第一时段的时长的所述第一擦除操作后，存储于所述电荷存储层上的所述电荷超过所述阀值；及在执行具有所述第一时段的时长和所述至少一个第二时段的时长总和的时长的擦除操作后，存储于所述电荷存储层上的所述电荷低于所述阀值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：保留总时长的记录，在所述总时长期间擦除操作已被执行；及当所述总时长超过预定时长时，确定存储于所述非易失性存储器的所述第二页的所述数据被可靠擦除。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：保留多个时段的记录，在所述多个时段期间擦除操作已被执行；及当所记录的时段数目超过预定时段数目时，确定存储于所述非易失性存储器的所述第二页的所述数据被可靠擦除。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：利用具有能量输出的能量源向所述非易失性存储器供电；其中，从所述能量源可得到的最大能量输出小于执行擦除操作所需的能量输出，所述擦除操作具有可靠擦除存储于所述第二页的所述数据所需的时长。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：利用具有能量输出的能量源向所述非易失性存储器供电；其中，从所述能量源可得到的所述能量输出大于执行具有所述第一时段的时长的所述第一擦除操作或具有所述至少一个第二时段中的任一者的时长的所述第二擦除操作所需的能量输出，且小于执行具有可靠擦除存储于所述第二页的所述数据所需的时长的擦除操作所需的能量输出。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，从所述能量源可得到的所述能量输出用来给无线电装置供电，所述无线电装置用来与位于远离所述非易失性存储器处的装置通信。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：在所述第一时段和所述至少一个第二时段之前，存储数据值于所述非易失性存储器的所述第二页；及使用所存储的数据值产生数据包以通过电磁波传输至远程装置。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非易失性存储器选自于包括以下内容的组：快闪存储器、基于电荷捕获技术的存储器、电气可擦除可编程只读存储器、磁阻随机存取存储器、铁电RAM、以及相位改变存储器。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非易失性存储器的所述存储位置包括存储页。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非易失性存储器选自于包括以下内容的组：NAND快闪存储器、NOR快闪存储器和基于SONOS的快闪存储器。14.一种擦除存储于非易失性存储器中的数据的系统，其特征在于，所述系统包括：非易失性存储器，其包括用于存储数据的存储空间；处理器，其耦合至所述非易失性存储器；以及用于在所述处理器内执行的一组指令，其中所述处理器对所述指令的执行配置所述系统成执行包含以下功能的功能：在所述非易失性存储器第一页的多个存储位置中的第一存储位置写入M个字的数据；与所述第一存储位置的写入相关联，在第一时段期间在所述非易失性存储器的第二页执行第一擦除操作；在所述非易失性存储器第一页的多个存储位置中的至少一个第二存储位置中的每一个写入M个字的数据；与所述至少一个第二存储位置的写入相关联，在至少一个第二时段期间在所述非易失性存储器的第二页执行第二擦除操作，其中，所述第一时段和所述至少一个第二时段为非相邻的时段，其中，所述第一擦除操作的时长短于可靠擦除存储于所述第二页的数据所需的时长，其中，所述第一时段和所述至少一个第二时段的时长的总和等于或长于擦除存储于所述第二页的数据所需的时长，及其中，每次M个字的数据被写入到所述第一页的多个存储位置的一个存储位置，就在所述第二页上执行擦除操作，存储在所述第二页中的数据在N个擦除操作中被...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈登·亚历山大·查尔斯，马克西姆·莫伊谢耶夫，乔纳森·西蒙，
申请(专利权)人：尘埃网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：