CN106205660A - 非易失性存储器时钟频率的调节方法及非易失性存储器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了非易失性存储器时钟频率的调节方法及非易失性存储器。该调节方法由本发明实施例提供的非易失性存储器执行，包括：控制器接收由温度监测器传输的当前温度信息；控制器基于所述当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长；控制器基于所述预设周期时长调控所述振荡器产生时钟信号的时钟频率的目的。利用该调节方法，能够实现非易失性存储器的时钟频率随当前环境温度的变化而自动调节，由此保证非易失性存储器在不同环境温度下都能正常工作，从而具有良好的工作效率，进而增强了非易失性存储器在工作中的可靠性和稳定性。

Description

非易失性存储器时钟频率的调节方法及非易失性存储器

技术领域

本发明涉及存储设备硬件技术领域，尤其涉及非易失性存储器时钟频率的调节方法及非易失性存储器。

背景技术

图1是非易失性存储器(Non-volatile Memory)现有的一个简易结构图，由图1可知，该非易失性存储器包括控制器11、振荡器12、字线选择单元13、位线选择单元14、电压泵15以及存储单元阵列16，其中，控制器11可看作整个非易失性存储器的控制核心，由图1可以看出，控制器11分别与振荡器12、字线选择单元13、位线选择单元14以及电压泵15连接，可控制振荡器12周期性的产生时钟信号，还可控制字线选择单元13和位线选择单元14实现对存储单元阵列11的存储地址选取，也可控制电压泵15对存储单元阵列16施加电压，并控制所施加电压的大小；此外，振荡器12所产生的时钟信号一般连接到非易失性存储器中所形成门级网表的时钟端上，由此基于振荡器12的时钟信号控制非易失性存储器的工作。

一般地，振荡器周期性产生时钟信号就相当于振荡器的时钟频率，时钟频率的快慢取决于振荡器所产生一个时钟信号周期所占用时间的长短，时间越长所对应的时钟频率就越慢。此外，振荡器时钟频率的快慢直接影响了非易失性存储器的工作效率，对于非易失性存储器而言，要提高非易失性存储器的工作效率，就需要相应的缩短振荡器时钟信号的周期，提高振荡器的时钟频率，然而，非易失性存储器中门级网表的时序路径的最大时间延迟直接决定了振荡器所产生时钟信号的时钟频率，由此影响了非易失性存储器编程操作或擦除操作时的工作效率。

目前，非易失性存储器中门级网表的时序路径主要基于标准逻辑单元的连接形成，门级网表中时序路径的时间延迟主要来自标准逻辑单元之间存在的时间延迟，且标准逻辑单元之间的时间延迟会随着温度的增大而相应的增加。为了保证非易失性存储器的正常工作，现有的方法是为振荡器设定一个周期较长的时钟信号，并固定不变，以使该时钟信号周期能够适应门级网表的时序路径所具有的时间延迟。然而，基于上述方法设定的时钟信号的周期较长，由此降低了振荡器所对应的时钟频率，从而影响了非易失性存储器的工作效率，还进一步影响非易失性存储器的可靠性和稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种非易失性存储器时钟频率的调节方法及非易失性存储器，以实现对非易失性存储器时钟频率的自主调整，进而保证非易失性存储器具有良好的工作效率。

一方面，本发明实施例提供了一种非易失性存储器，包括控制器、振荡器、字线选择单元、位线选择单元、电压泵以及存储单元阵列，还包括：温度监测器。

其中，所述温度监测器，与所述控制器相连，用于监测非易失性存储器所处环境的温度，并向所述控制器传输所处环境的温度信息；

所述控制器，用于基于所接收的温度信息调控振荡器所产生时钟信号的时钟频率。

进一步的，所述温度监测器通过排线与所述控制器上的排线接口相连。

进一步的，所述温度监测器为温度传感器。

另一方面，本发明实施例提供了一种非易失性存储器时钟频率的调节方法，采用本发明实施例提供的非易失性存储器来执行，包括：

控制器接收由温度监测器传输的当前温度信息；

控制器基于所述当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长；

控制器基于所述预设周期时长调控所述振荡器产生时钟信号的时钟频率。

进一步的，在控制器接收由温度监测器传输的温度信息之前，还包括：

基于所述温度监测器监测外界环境的当前温度值，并将所述当前温度值转换为二进制编码形式的当前温度信息。

进一步的，在控制器基于所述当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长之前，还包括：

在非易失性存储器中设置不同温度梯度信息所对应的预设周期时长，形成二元组信息表并提供给控制器。

进一步的，所述在非易失性存储器中设置不同温度梯度信息所对应的预设周期时长，形成二元组信息表并提供给控制器，包括：

基于硬件描述语言和标准逻辑单元形成用于非易失存储器工作的门级网表；在不同温度梯度信息下基于时序分析工具对所述门级网表中各时序路径的时间延迟进行分析，确定所述门级网表在不同温度梯度信息下的最大时间延迟；将所述最大时间延迟作为与所述温度梯度信息对应的预设周期时长，形成包含温度梯度信息与预设周期时长对应关系的二元组信息表并提供给控制器。

进一步的，所述控制器基于所述当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长，包括：

控制器基于二元组信息表中确定当前温度信息所属的温度梯度信息；

控制器将所述温度梯度信息对应的预设周期时长作为所述当前温度信息对应的预设周期时长。

本发明实施例提供了一种非易失性存储器时钟频率的调节方法及非易失性存储器。与现有的非易失性存储器相比，本发明实施例提供的非易失性存储器在结构上增加了温度监测器，基于该非易失性存储器能够执行时钟频率的调节方法。对于非易失性存储器时钟频率的调节方法，首先由控制器接收温度监测器传输的当前温度信息；然后控制器基于当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长；最终控制器基于预设周期时长调控振荡器产生时钟信号的时钟频率。利用该方法，能够实现非易失性存储器的时钟频率随当前环境温度的变化而自动调节，由此保证非易失性存储器在不同环境温度下都能正常工作，从而具有良好的工作效率，进而增强了非易失性存储器在工作中的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为非易失性存储器现有的一个简易结构图；

图2为本发明实施例一提供的一种非易失性存储器的简易结构图；

图3为本发明实施例二提供的一种非易失性存储器时钟频率的调节方法的流程示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种非易失性存储器时钟频率的调节方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的一种非易失性存储器的简易结构图，如图2所示，本发明实施例一提供的非易失性存储器，除包括控制器21、振荡器22、字线选择单元23、位线选择单元24、电压泵25以及存储单元阵列26之外，还包括：温度监测器20。

其中，温度监测器20，与控制器21相连，用于监测非易失性存储器所处环境的温度，并向控制器21传输所处环境的温度信息；控制器21，用于基于所接收的温度信息调控振荡器所产生时钟信号的时钟频率。

在本实施例中，在基于本发明的非易失性存储器进行各种操作之前，首先可以基于温度监测器20进行外界环境温度的监测，并可通过温度监测器20将所监测的温度信息传输给控制器21；由此使得控制器21基于所获得的温度信息调控振荡器输出时钟信号的周期长度，进而来实时改变非易失性存储器进行各种操作时振荡器产生时钟信号的时钟频率。

进一步的，温度监测器20通过排线与控制器21上的排线接口相连。具体的，本发明的非易失性存储器中，各单元器件之间的连接都是通过排线与排线接口的对接实现的，由此，所增加的温度监测器20也是通过排线与控制器21上的排线接口实现连接的。

进一步的，温度监测器20为温度传感器。在本实施例中，温度监测器20主要用于监测外界的温度变化，由此可以将温度监测器20优选为温度传感器。

本发明实施例一提供的一种非易失性存储器，与现有的非易失性存储器相比，在其结构上增加了一个与控制器相连的温度监测器。利用该非易失性存储器，能够首先基于温度监测器对所处的外界环境温度进行监测，并通过所监测的温度信息通过控制器调控振荡器产生时钟信号的时钟频率，实现了对非易失性存储器工作所需时钟频率的自主调整，由此保证了非易失性存储器在不同环境温度下的工作效率，进而增强了非易失性存储器在工作中的可靠性和稳定性。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种非易失性存储器时钟频率的调节方法的流程示意图。该方法采用本发明实施例一提供的非易失性存储器来执行，适用于非易失性存储器处于不同环境温度时，对振荡器产生时钟信号的时钟频率进行调节的情况。

如图3所示，本发明实施例二提供的一种非易失性存储器时钟频率的调节方法，具体包括如下操作：

S301、控制器接收由温度监测器传输的当前温度信息。

在本实施例中，所述控制器以及温度监测器均为本发明实施例一所提的非易失性存储器的结构器件。其中，所述控制器为所述非易失性存储器的核心控制单元，用于对所述非易失性存储器的各种操作进行相应的控制调节。一般的，所述非易失性存储器所进行的常见操作有：擦除操作、编程操作以及读操作。

在本实施例中，所述温度监测器用于监测非易失性存储器所处环境的温度值，并向所述控制器传输所监测的温度信息。此外，所述当前温度信息具体可指由温度监测器监测所处环境获得的当前温度值的信息。具体的，所述当前温度信息可以被温度监测器传输，并由所述控制器接收和识别。

S302、控制器基于所述当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长。

一般地，振荡器所产生的时钟信号连接到非易失性存储器中所形成门级网表的时钟端上，由此基于振荡器的时钟信号控制非易失性存储器的工作。可以看出，非易失性存储器进行擦除操作、编程操作或者读操作时所进行的运算主要受到时钟信号周期的影响，且振荡器所产生时钟信号周期越长，非易失性存储器工作时进行一次运算所花费的时间越长。因此，为了提高非易失性存储器的工作效率，就需要提高振荡器所产生时钟信号的时钟频率。

然而，对振荡器所产生时钟信号时钟频率的调控，主要受非易失性存储器中所形成门级网表的影响，因为门级网表中基于标准逻辑单元连接所形成的时序路径存在时间延迟，且所述时间延迟的长短受环境温度的影响，一般地，环境温度按越高，时间延迟就越长。为了保证非易失性存储器各项工作的正常进行，可以基于非易失存储器所处当前环境的温度信息来调控振荡器产生时钟信号的时钟频率。

在本实施例中，对于基于当前环境的温度信息调控振荡器所产生时钟频率的操作，首先可以基于步骤S302实现振荡器当前预设周期时长的确定操作。具体的，可以通过非易失性存储器中的控制器接收当前温度信息，并基于当前温度信息确定振荡器当前所对应的预设周期时长。其中，所述预设周期时长具体可理解为振荡器待产生时钟信号的时钟信号周期时长。在本实施例中，可以通过预先设定的温度梯度信息值与时钟信号周期时长之间的映射关系来确定当前温度信息所对应的预设周期时长。

需要说明的是，温度梯度信息与时钟信号周期时长的映射关系可以基于非易失性存储器在不同温度下工作时监控形成的历史操作信息来确定。

S303、控制器基于所述预设周期时长调控所述振荡器产生时钟信号的时钟频率。

在本实施例中，对于基于当前环境的温度信息调控振荡器所产生时钟频率的操作，在基于S302确定出当前温度信息所对应的预设周期时长后，就可以控制器控制非易失性存储器中的振荡器产生所述预设周期时长的时钟信号，最终达到基于当前温度调控时钟频率的目的。

本发明实施例二提供的一种非易失性存储器时钟频率的调节方法，首先由控制器接收温度监测器传输的当前温度信息；然后控制器基于当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长；最终控制器基于预设周期时长调控振荡器产生时钟信号的时钟频率。利用该方法，能够实现非易失性存储器的时钟频率随当前环境温度的变化而自动调节，由此保证非易失性存储器在不同环境温度下都能正常工作，从而具有良好的工作效率，进而增强了非易失性存储器在工作中的可靠性和稳定性。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种非易失性存储器时钟频率的调节方法的流程示意图，本发明实施例以上述实施例二为基础进行优化，在本实施例中，在控制器接收由温度监测器传输的温度信息之前，还优化包括了：基于所述温度监测器监测外界环境的当前温度值，并将所述当前温度值转换为二进制编码形式的当前温度信息。

进一步的，在控制器基于所述当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长之前，还优化包括了：在非易失性存储器中设置不同温度梯度信息所对应的预设周期时长，形成二元组信息表并提供给控制器。

在上述优化的基础上，本实施例还将“控制器基于所述当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长”具体优化为：控制器基于二元组信息表中确定当前温度信息所属的温度梯度信息；控制器将所述温度梯度信息对应的预设周期时长作为所述当前温度信息对应的预设周期时长。

如图4所示，本发明实施例三提供的一种非易失性存储器时钟频率的调节方法，具体包括如下操作：

S401、基于所述温度监测器监测外界环境的当前温度值，并将所述当前温度值转换为二进制编码形式的当前温度信息。

在本实施例中，可以基于温度监测器监测非易失性存储器所处外界环境的当前温度值，其中，所述当前温度值为外界的具体温度值。一般地，温度监测器无法将外界环境的具体温度值直接传输给控制器，因此，在基于温度监测器向控制器传输当前温度值的信息之前，需要将所述当前温度值由模拟信号转换为数字信号，形成可传输的当前温度信息。

在本实施例中，可通过二进制编码转换实现所述当前温度值到当前温度信息的转换，其过程为：为温度值设置对应二进制编码值的编码长度，然后基于二进制编码将实际的温度值转换为二进制编码值，最终获得所述温度值的二进制编码值，实现温度值的二进制编码转换。由此可知，所述当前温度信息为所述当前温度值的二进制编码值。

S402、控制器接收由温度监测器传输的当前温度信息。

在本实施例中，所述当前温度信息具体可指经二进制编码转换后的外界环境的当前温度值所对应的而进行编码信息。所述当前温度信息可以由温度监测器传递给控制器。

S403、在非易失性存储器中设置不同温度梯度信息所对应的预设周期时长，形成二元组信息表并提供给控制器。

在本实施例中，所形成的二元组信息表具体可看作一个映射关系表，在所述二元组信息表中包含了不同温度梯度信息与预设周期时间之间的映射关系。将所述二元组信息表提供给控制器，之后可以让控制器基于所述二元组信息表来确定当前温度信息所对应的预设周期时长，由此可知，二元信息表的确定操作可看作调控时钟频率的关键操作。

进一步的，所述在非易失性存储器中设置不同温度梯度信息所对应的预设周期时长，形成二元组信息表并提供给控制器，包括：基于硬件描述语言和标准逻辑单元形成用于非易失存储器工作的门级网表；在不同温度梯度信息下基于时序分析工具对所述门级网表中各时序路径的时间延迟进行分析，确定所述门级网表在不同温度梯度信息下的最大时间延迟；将所述最大时间延迟作为与所述温度梯度信息对应的预设周期时长，形成包含温度梯度信息与预设周期时长对应关系的二元组信息表并提供给控制器。

在本实施例中，非易失性存储器时钟频率的快慢主要取决于振荡器所产生时钟信号的周期时长，而所述时钟信号的周期时长又需要满足大于门级网表中各时序路径的时间延迟的条件，因此，需要考虑不同温度下门级网表中各时序路径所对应的最大时间延迟，以使所述时钟信号的周期时长能够不小于门级网表中时序路径的最大时间延迟。

在本实施例中，用于所述非易失性存储器工作的门级网表具体可看作在非易失性存储器中形成的数字电路，所述数字电路的形成过程可描述为：首先基于硬件描述语言来描述非易失性存储器工作时的工作行为；然后基于逻辑综合工具将硬件描述语言描述的工作行为与标准逻辑单元相结合，由此在非易失性存储器中形成实际电路；之后再经过自动布局布线形成硬件版图，所形成的硬件版图就是非易失性存储器工作所需的数字电路，称作门级网表。

一般地，所述门级网表中包含非易失性存储器工作所需的多条时序路径，需要注意的是，由于门级网表中各条时序路径所对应的标准逻辑单元个数不同，使得各条时序路径所具有的时间延迟有所不同，为了保证非易失性存储器能够正常工作，振荡器所产生时钟信号的周期时长不能小于所述门级网表中时序路径所具有的最大时间延迟。

在本实施例中，可以通过时序工具来分析不同温度梯度信息下所述门级网表中各时序路径的时间延迟，之后可以确定所述门级网表在不同温度梯度信息下对应的最大时间延迟，进而可以将所述最大时间延迟作为不同温度梯度信息下振荡器产生时钟信号的预设周期时长，由此可以基于温度梯度信息与预设周期时长的映射关系形成二元组信息表，并提供给控制器。需要说明的是，所述温度梯度信息具体指一个温度范围，需要将温度值划分到不同的温度梯度范围。

S404、控制器基于二元组信息表中确定当前温度信息所属的温度梯度信息。

在本实施例中，控制器可以确定当前温度信息所属的温度梯度范围，由此再基于步骤S403形成的二元组信息表中确定与所述温度梯度范围对应的温度梯度信息。

S405、控制器将所述温度梯度信息对应的预设周期时长作为所述当前温度信息对应的预设周期时长。

在本实施例中，在所述二元组信息表中确定了当前温度信息所属的温度梯度信息后，就可确定所述温度梯度信息对应的预设周期时长，由此确定当前温度信息对应的预设周期时长。

S406、控制器基于所述预设周期时长调控所述振荡器产生时钟信号的时钟频率。

在本实施例中，基于上述步骤确定与所述当前温度信息相对应的预设周期时长后，控制器就可基于所述预设周期时长来调控振荡器，以使所述振荡器所产生时钟信号的周期时长等于所述预设周期时长，最终达到调控振荡器时钟频率的目的。

本发明实施三提供的一种非易失性存储器时钟频率的调节方法，具体化了时钟频率的调节过程。利用该方法，能够实现非易失性存储器的时钟频率随当前环境温度的变化而自动调节，由此保证非易失性存储器在不同环境温度下都能正常工作，从而具有良好的工作效率，进而增强了非易失性存储器在工作中的可靠性和稳定性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种非易失性存储器，包括控制器、振荡器、字线选择单元、位线选择单元、电压泵以及存储单元阵列，其特征在于，还包括：温度监测器，

所述温度监测器，与所述控制器相连，用于监测非易失性存储器所处环境的温度，并向所述控制器传输所处环境的温度信息；

所述控制器，用于基于所接收的温度信息调控振荡器所产生时钟信号的时钟频率。

2.根据权利要求1所述非易失性存储器，其特征在于，所述温度监测器通过排线与所述控制器上的排线接口相连。

3.根据权利要求1或2所述的非易失性存储器，其特征在于，所述温度监测器为温度传感器。

4.一种非易失性存储器时钟频率的调节方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一所述的非易失性存储器来执行，包括：

控制器接收由温度监测器传输的当前温度信息；

控制器基于所述当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长；

控制器基于所述预设周期时长调控所述振荡器产生时钟信号的时钟频率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在控制器接收由温度监测器传输的温度信息之前，还包括：

基于所述温度监测器监测外界环境的当前温度值，并将所述当前温度值转换为二进制编码形式的当前温度信息。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在控制器基于所述当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长之前，还包括：

在非易失性存储器中设置不同温度梯度信息所对应的预设周期时长，形成二元组信息表并提供给控制器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在非易失性存储器中设置不同温度梯度信息所对应的预设周期时长，形成二元组信息表并提供给控制器，包括：

基于硬件描述语言和标准逻辑单元形成用于非易失存储器工作的门级网表；

在不同温度梯度信息下基于时序分析工具对所述门级网表中各时序路径的时间延迟进行分析，确定所述门级网表在不同温度梯度信息下的最大时间延迟；

将所述最大时间延迟作为与所述温度梯度信息对应的预设周期时长，形成包含温度梯度信息与预设周期时长对应关系的二元组信息表并提供给控制器。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制器基于所述当前温度信息确定振荡器对应的预设周期时长，包括：

控制器基于二元组信息表中确定当前温度信息所属的温度梯度信息；

控制器将所述温度梯度信息对应的预设周期时长作为所述当前温度信息对应的预设周期时长。