Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1, d.h. eine umprogrammierbare nichtflüchtige Halbleiter-Speichereinrichtung
mit einem oder mehreren Speicherbereichen zum Speichern von Daten.The
The present invention relates to a device according to the preamble
of claim 1, i. a reprogrammable nonvolatile semiconductor memory device
with one or more storage areas for storing data.
Zu
solchen Speichereinrichtungen gehören beispielsweise, aber nicht
ausschließlich,
die seit vielen Jahren bekannten und verwendeten EEPROMs und Flash-Speicher.To
such storage devices include, for example, but not
exclusively,
the EEPROMs and flash memories that have been known and used for many years.
Solche
Speichereinrichtungen bestehen aus einer Vielzahl von Speicherzellen,
wobei pro Speicherzelle ein Bit der in der Speichereinrichtung gespeicherten
Daten gespeichert ist.Such
Memory devices consist of a plurality of memory cells,
wherein for each memory cell one bit of the stored in the memory means
Data is stored.
Die
eingangs erwähnten
Speicherbereiche sind zur Speicherung von einem oder mehreren Datenworten
ausgelegte Teile der Speichereinrichtung, wobei ein Datenwort die
Datenmenge (die Anzahl von Bits) umfaßt, die pro Zugriff auf die
Speichereinrichtung in die Speichereinrichtung geschrieben wird oder
aus der Speichereinrichtung ausgelesen wird.The
mentioned in the beginning
Memory areas are for storing one or more data words
designed parts of the memory device, wherein a data word the
Amount of data (the number of bits) allocated per access to the
Memory device is written in the memory device or
is read from the memory device.
Alle
bekannten umprogrammierbaren nichtflüchtigen Halbleiter-Speichereinrichtungen
weisen eine endliche Endurance auf. D.h., die einzelnen Speicherzellen
können
nicht unbegrenzt oft umprogrammiert, genauer gesagt nicht unbegrenzt
oft gelöscht
und neu beschrieben werden. Üblicherweise gibt
der Hersteller der jeweiligen Speichereinrichtung an, wie oft die
jeweiligen Speicherzellen umprogrammiert werden können. Werden
die Speicherzellen öfter
umprogrammiert als die vom Hersteller angegebene maximal zulässige Anzahl
von Umprogrammierungen, so ist nicht mehr gewährleistet, daß die Speichereinrichtung
ordnungsgemäß funktioniert.All
known reprogrammable nonvolatile semiconductor memory devices
have a finite endurance. That is, the individual memory cells
can
not indefinitely reprogrammed, more specifically not unlimited
often deleted
and rewritten. Usually there
the manufacturer of the respective storage device, how often the
respective memory cells can be reprogrammed. Become
the memory cells more often
reprogrammed as the maximum number allowed by the manufacturer
of reprogramming, it is no longer guaranteed that the memory device
works properly.
Der
Benutzer einer solchen Speichereinrichtung bzw. eines eine solche
Speichereinrichtung enthaltenden Systems hat im allgemeinen jedoch
keine Kenntnis darüber,
wie oft die einzelnen Speicherzellen der Speichereinrichtung bereits
umprogrammiert wurden, und weiß folglich
auch nicht, ob die Speichereinrichtung noch ordnungsgemäß arbeitet.Of the
Users of such a storage device or one such
However, in general, the system containing memory devices generally has
not aware
how many times the individual memory cells of the memory device already
have been reprogrammed, and therefore knows
also not whether the memory device is still working properly.
Bisher
sind keine Möglichkeiten
zur Lösung dieses
Problems bekannt.So far
are no possibilities
to solve this
Known problems.
Daher
werden umprogrammierbare nichtflüchtige
Halbleiter-Speichereinrichtungen
nach Möglichkeit
nur verwendet, wenn davon ausgegangen werden kann, daß die Speichereinrichtung
während
der üblichen
Einsatzdauer der Speichereinrichtung oder des diese enthaltenden
Systems nicht öfter als
die vom Hersteller angegebene maximale Anzahl von Malen umprogrammiert
wird.Therefore
Be reprogrammable non-volatile
Semiconductor memory devices
if possible
only used if it can be assumed that the storage device
while
the usual
Duration of use of the storage device or of the containing them
System not more than
reprogrammed the maximum number of times specified by the manufacturer
becomes.
Dies
schränkt
jedoch die Einsatzmöglichkeiten
von umprogrammierbaren nichtflüchtigen
Halbleiter-Speichereinrichtungen stark ein. Darüber hinaus ist es so, daß in bestimmten
Fällen
auf den Einsatz von häufig
umzuprogrammierenden nichtflüchtigen Halbleiter-Speichereinrichtungen
nicht verzichtet werden kann.This
restricts
however, the possible uses
of reprogrammable nonvolatile
Semiconductor memory devices strongly. Moreover, it is true that in certain
make
on the use of frequently
reprogrammable nonvolatile semiconductor memory devices
can not be waived.
Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit
zu finden, durch welche verhinderbar ist, daß umprogrammierbare nichtflüchtige Halbleiter-Speichereinrichtungen über den
Zeitpunkt hinaus verwendet werden, bis zu welchem ihre ordnungsgemäße Funktion
zugesichert ist.Of the
The present invention is therefore based on the object, a possibility
by which is preventable that reprogrammable non-volatile semiconductor memory devices on the
Time to be used, to which their proper functioning
is assured.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
in Patentanspruch 1 beanspruchte Speichereinrichtung gelöst.These
The object is achieved by the
solved in claim 1 storage device.
Die
erfindungsgemäße Speichereinrichtung zeichnet
sich dadurch aus,
- – daß in der Speichereinrichtung
pro Speicherbereich ein dem jeweiligen Speicherbereich zugeordneter
Kontrolldatenbereich vorgesehen ist,
- – daß im Kontrolldatenbereich
den zugeordneten Speicherbereich betreffende Informationen gespeichert
sind, wobei diese Informationen einen Zählstand umfassen, und
- – daß die Speichereinrichtung
eine Steuereinrichtung enthält,
welche jedes Mal, wenn die in einem Speicherbereich gespeicherten
Daten gelöscht und überschrieben
werden, den dem betreffenden Speicherbereich zugeordneten Zählstand
erhöht.
The memory device according to the invention is characterized - In that a control data area assigned to the respective memory area is provided in the memory device per memory area,
- - That in the control data area the memory area associated information is stored, this information includes a count, and
- - That the memory device includes a control device which each time the data stored in a memory area is erased and overwritten increases the memory area associated count.
Durch
einen Vergleich des im Kontrolldatenbereich enthaltenen Zählstandes
mit der vom Hersteller der Speichereinrichtung angegebenen maximalen
Umprogrammierungen des dem Zählstand
zugeordneten Speicherbereiches kann ermittelt werden, ob die Anzahl
der erfolgten Umprogrammierungen bereits die vom Hersteller angegebene
maximale Anzahl von Umprogrammierungen erreicht hat. Durch eine
entsprechende Auswertung des Ermittlungsergebnisses bzw. eine entsprechende
Reaktion hierauf das kann zuverlässig
erkannt und/oder verhindert werden, daß die Speichereinrichtung über den
Zeitpunkt hinaus verwendet wird, bis zu welchem ihre ordnungsgemäße Funktion
zugesichert ist.By
a comparison of the count contained in the control data area
with the maximum specified by the manufacturer of the storage device
Reprogrammings of the count
assigned memory area can be determined whether the number
the reprogrammings have already been made by the manufacturer
maximum number of reprogrammings has reached. By a
appropriate evaluation of the investigation result or a corresponding
Reaction to this can be reliable
be recognized and / or prevented that the memory device via the
Time is used, to which their proper functioning
is assured.
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der
folgenden Beschreibung, und den Figuren entnehmbar.advantageous
Further developments of the invention are the dependent claims, the
following description, and the figures can be removed.
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Figuren näher
erläutert.
Es zeigenThe
Invention will now be described with reference to exemplary embodiments with reference
closer to the figures
explained.
Show it
1 den
Aufbau der im folgenden beschriebenen Speichereinrichtung, 1 the structure of the memory device described below,
2 den
Aufbau eines ersten Speicherbereiches der in der 1 gezeigten
Speichereinrichtung, und 2 the structure of a first memory area in the 1 shown storage device, and
3 den
Aufbau eines Kontrolldatenbereiches des in der 2 gezeigten
Speicherbereiches. 3 the construction of a control data area of the 2 shown memory area.
Bei
der im folgenden näher
beschriebenen Speichereinrichtung handelt es sich um einen Flash-Speicher.
Es könnte
sich aber auch um ein EEPROM oder um einen beliebigen anderen umprogrammierbaren
nichtflüchtigen
Halbleiter-Speicher handeln.at
the closer in the following
described storage device is a flash memory.
It could
but also an EEPROM or any other reprogrammable
nonvolatile
Act semiconductor memory.
Die
beschriebene Speichereinrichtung kann Bestandteil eines nur die
Speichereinrichtung enthaltenden Speicher-Chips sein, kann aber
auch Bestandteil eines noch andere Komponenten enthaltenden Halbleiter-Chips
sein, also beispielsweise ein embedded Flash-Speicher einer programmgesteuerten
Einheit wie etwa eines Mikrocontrollers.The
described storage device may be part of only the
Memory device containing memory, but can
also part of a still other components containing semiconductor chip
be, for example, an embedded flash memory programmatically
Unit such as a microcontroller.
Der
prinzipielle Aufbau der hier vorgestellten Speichereinrichtung ist
in 1 gezeigt. Der Vollständigkeit halber sei bereits
an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß hier nur die vorliegend besonders interessierenden
Komponenten der Speichereinrichtung gezeigt und beschrieben sind.
Die Speichereinrichtung enthält
darüber
hinaus weitere Komponenten wie beispielsweise Adreßdecoder,
Leseverstärker,
Ausgangsmultiplexer, Ein- und Ausgangsanschlüsse für Adressen, Daten und Steuersignale
etc.The basic structure of the memory device presented here is in 1 shown. For the sake of completeness, it should already be pointed out at this point that only the components of the memory device of particular interest here are shown and described here. The memory device further includes other components such as address decoder, sense amplifier, output multiplexer, input and output ports for addresses, data and control signals, etc.
Die
in der 1 gezeigte Speichereinrichtung enthält vier
Speicherbereiche 1 bis 4 und eine Steuereinrichtung 5.The in the 1 The memory device shown contains four memory areas 1 to 4 and a controller 5 ,
Wie
später
noch besser verstanden werden wird, kann die Anzahl der Speicherbereiche
auch beliebig viel größer oder
kleiner sein.As
later
can be better understood, the number of memory areas
also arbitrarily much larger or
be smaller.
Die
Speicherbereiche 1 bis 4 sind unabhängig voneinander
löschbar,
beschreibbar und auslesbar. Das Beschreiben und Auslesen der Speicherbereiche
erfolgt wortweise, wobei ein Wort im betrachteten Beispiel aus einem
Byte besteht, aber auch beliebig viel größer oder kleiner sein könnte. Das
Lö schen
der Speicherbereiche erfolgt speicherbereichsweise. D.h., wenn ein
Teil eines Speicherbereiches gelöscht
werden soll, muß jeweils
der gesamte Speicherbereich gelöscht
werden. Dabei werden die eigentlich nicht zu löschenden Teile des Speichers vor
dem Löschen
ausgelesen, zwischengespeichert, und nach dem Löschen wieder in den betreffenden Speicherbereich
zurückgeschrieben.The storage areas 1 to 4 are independently erasable, writable and readable. The writing and reading out of the memory areas is carried out word by word, wherein a word in the example considered consists of one byte, but could also be arbitrarily much larger or smaller. The deletion of the memory areas is memory area. That is, if a part of a memory area is to be deleted, the entire memory area must be deleted in each case. In this case, the parts of the memory that are not actually to be deleted are read out before being erased, buffered, and written back to the relevant memory area after erasure.
Der
Aufbau des ersten Speicherbereiches 1 ist in 2 gezeigt.
Der zweite Speicherbereich 2, der dritte Speicherbereich 3,
und der vierte Speicherbereich 4 weisen exakt den selben
Aufbau auf.The structure of the first memory area 1 is in 2 shown. The second memory area 2 , the third storage area 3 , and the fourth memory area 4 have exactly the same structure.
Wie
aus der 2 ersichtlich ist, umfaßt der erste
Speicherbereich 1 im betrachteten Beispiel insgesamt 16
Bytes BYTE1 bis BYTE16. Der erste Speicherbereich 1 könnte aber
auch beliebig viel mehr oder weniger Bytes umfassen.Like from the 2 is apparent, comprises the first memory area 1 In the example considered, a total of 16 bytes BYTE1 to BYTE16. The first storage area 1 but could also include any number of more or fewer bytes.
Von
diesen 16 Bytes bilden 13 Bytes, genauer gesagt die 13 ersten Bytes
BYTE1 bis BYTE13 einen Nutzdatenbereich 11, und 3 Bytes,
genauer gesagt die 3 letzten Bytes BYTE14 bis BYTE16 einen dem ersten
Speicherbereich 1 zugeordneten Kontrolldatenbereich 12.
Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß sowohl
der Nutzdatenbereich 11 als auch der Kontrolldatenbereich 12 durch beliebige
andere Bytes des Speicherbereiches 1 gebildet werden könnten. Darüber hinaus
kann der Kontrolldatenbereich 12 auch mehr oder weniger
als 3 Bytes umfassen (und folglich der Nutzdatenbereich 11 auch
weniger oder mehr als 13 Bytes umfassen).Of these 16 bytes, 13 bytes, more specifically, the 13 first bytes BYTE1 to BYTE13 constitute a payload area 11 , and 3 bytes, more precisely the last 3 bytes BYTE14 to BYTE16 a the first memory area 1 associated control data area 12 , It should be noted at this point that both the user data area 11 as well as the control data area 12 by any other bytes of the memory area 1 could be formed. In addition, the control data area 12 also more or less than 3 bytes (and hence the payload area 11 also less than or longer than 13 bytes).
Im
Nutzdatenbereich 11 werden die Daten gespeichert, die eigentlich
in der hier vorgestellten Speichereinrichtung zu speichern sind.
Auf den Nutzdatenbereich 11 kann von außerhalb der Speichereinrichtung
sowohl lesend als auch schreibend zugegriffen werden.In the user data area 11 the data are stored, which are actually to be stored in the memory device presented here. On the user data area 11 can be accessed from outside the storage device both read and write.
Im
Kontrolldatenbereich 12 wird ein Zählstand gespeichert, der angibt,
wie häufig
der den Kontrolldatenbereich 12 enthaltende Speicherbereich 1 bereits
umprogrammiert wurde. Dieser Zählstand
wird durch die Steuereinrichtung 5 aktualisiert und in
den Kontrolldatenbereich 12 geschrieben. Von außerhalb
der Speichereinrichtung kann auf den Kontrolldatenbereich nur lesend,
nicht aber auch schreibend zugegriffen werden.In the control data area 12 a count is stored indicating how often the control data area 12 containing memory area 1 has already been reprogrammed. This count is by the controller 5 updated and in the control data area 12 written. From outside the memory device, the control data area can be read only, but not in writing.
Der
Aufbau des Kontrolldatenbereiches 12 ist in 3 veranschaulicht.
Wie aus der 3 ersichtlich ist, besteht der
Kontrolldatenbereich 12 aus insgesamt 24 Bits, wobei 17
Bits, genauer gesagt die niederwertigsten 17 Bits einen Zählstandsbereich 121 bilden,
und wobei 1 Bit, genauer gesagt das höchstwertige Bit einen Zählstandsauswertungsbereich 122 bilden.
Die restlichen Bits des Kontrolldatenbereiches 12, genauer
gesagt die Bits 18 bis 23 desselben sind im betrachteten
Beispiel ungenutzt. Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der Zählstandsbereich 121 beliebig
viel größer oder
kleiner sein kann als im betrachteten Beispiel, und daß auch der
Zählstandsauswertungsbereich 122 beliebig
viel größer oder
kleiner sein kann als im betrachteten Beispiel.The structure of the control data area 12 is in 3 illustrated. Like from the 3 is apparent, there is the control data area 12 out of a total of 24 bits, with 17 bits, more specifically the least significant 17 bits, a count range 121 and where 1 bit, more particularly the most significant bit, is a count evaluation range 122 form. The remaining bits of the control data area 12 , more precisely the bits 18 to 23 are unused in the example considered. It should be noted at this point that the count range 121 arbitrarily much larger or smaller than in the example considered, and that also the count evaluation area 122 can be much larger or smaller than in the example considered.
Im
Zählstandsbereich 121 ist
der vorstehend bereits erwähnte
Zählstand
gespeichert, der angibt, wie häufig
der zugeordnete Speicherbereich bereits umprogrammiert wurde. Der
Zählstandsbereich 121 umfaßt, wie
vorstehend bereits erwähnt
wurde, im betrachteten Beispiel 17 Bits, so daß Zählstände bis 131072 gespeichert
werden können.In the count range 121 is stored the above-mentioned count, which indicates how often the allocated memory area has already been reprogrammed. The count range 121 As noted above, in the example under consideration, there are 17 bits so that counts up to 131072 can be stored.
Der
Zählstandsauswertungsbereich 122 enthält eine
Information darüber,
ob der Speicherbereich, welchem der den Zählstandsauswertungsbereich 122 enthaltende
Kontrollbereich 12 zugeordnet ist, das Ende seiner Lebensdauer
erreicht hat oder nicht. Es wird davon ausgegangen, daß das Ende
der Lebensdauer erreicht ist, wenn die im Zählstandsbereich 121 gespeicherte
Anzahl der Umprogrammierungen des ersten Speicher bereiches 1 die
vom Hersteller der Speichereinrichtung angegebene maximale Anzahl
von Umprogrammierungen erreicht hat. Es sei angenommen, daß der Inhalt
des Zählstandsauswertungs-Bits 122 den
Wert 0 aufweist, wenn der zugeordnete Speicherbereich das Ende seiner
Lebensdauer noch nicht erreicht hat, und daß der Inhalt des Zählstandsauswertungs-Bits 122 auf
den Wert 1 gesetzt wird, wenn der Speicherbereich das Ende seiner
Lebensdauer erreicht hat.The count evaluation area 122 contains information about whether the memory area of which the count evaluation area 122 containing control area 12 assigned, the end of its life has reached or not. It is assumed that the end of the life is reached when the count range 121 stored number of reprogrammings of the first memory area 1 has reached the maximum number of reprogrammings specified by the manufacturer of the storage device. It is assumed that the contents of the count evaluation bit 122 has the value 0 if the allocated memory area has not yet reached the end of its life, and that the contents of the count evaluation bits 122 is set to the value 1 if the memory area has reached the end of its service life.
Der
Kontrolldatenbereich 12, genauer gesagt der darin enthaltene
Zählstandsbereich 121 und der
darin enthaltene Zählstandsauswertungsbereich 122 werden,
wie vorstehend bereits erwähnt
wurde, von der Steuereinrichtung 5 beschrieben und können von
keiner anderen Einrichtung beschrieben werden. Auch die Festlegung
des Inhaltes der genannten Bereiche 121 und 122 erfolgt
ausschließlich
durch die Steuereinrichtung 5.The control data area 12 More specifically, the count range contained therein 121 and the count evaluation range contained therein 122 are, as already mentioned above, from the control device 5 described and can not be described by any other institution. Also the definition of the content of the mentioned areas 121 and 122 takes place exclusively by the control device 5 ,
Veränderungen
des im Zählstandsbereich 121 gespeicherten
Zählstandes
erfolgen immer dann, und zwar nur dann, wenn der Speichereinrichtung
von außerhalb
derselben in den ersten Speicherbereich 1 zu schreibende
Daten zugeführt werden,
deren Einschreiben in den ersten Speicherbereich 1 eine
Umprogrammierung des Speicherbereiches 1, d.h. ein Löschen und
Wiederbeschreiben des ersten Speicherbereiches 1 erfordern.
Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß Schreibzugriffe
auf den ersten Speicherbereich 1, die kein vorheriges Löschen des
Speicherbereiches 1 erfordern, nicht als Umprogrammierung
angesehen werden und keine Veränderung
des im Zählstandsbereich 121 gespeicherten
Zählstandes
zur Folge haben. Wenn nun also ein Schreibzugriff auf den ersten
Speicherbereich 1 erfolgt, der ein vorheriges Löschen des
ersten Speicherbereiches erfordert, wird vor dem Löschen des
ersten Speicherbereiches 1 durch die Steuereinrichtung 5 zunächst der
Kontrolldatenbereich 12 ausgelesen und zwischengespeichert.
Darüber
hinaus werden, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, auch diejenigen
Teile der im Nutzdatenbereich 11 gespeicherten Daten ausgelesen
und zwischengespeichert, die durch den Schreibzugriff auf den ersten
Speicherbereich 1 nicht verändert werden sollen. Anschließend wird
der erste Speicherbereich 1, und zwar sowohl der Nutzdatenbereich 11 als
auch der Kontrolldatenbereich 12 desselben gelöscht und
neu beschrieben. Beim Beschreiben des Nutzdatenbereiches 11 werden
die Daten in den Nutzdatenbereich 11 geschrieben, die der
Speichereinrichtung durch den vorangehenden Schreibzugriff von außerhalb
der Speichereinrichtung zugeführt
wurden. Ferner werden in den Nutzdatenbereich 11 auch diejenigen
Daten zurückgeschrieben,
die vor dem Löschen
des ersten Speicherbereiches 1 aus dem Nutzdatenbereich 11 desselben ausgelesen
wurden und nicht durch die Daten zu ersetzen sind, die der Speichereinrichtung
durch den vorangehenden Schreibzugriff von außerhalb der Speichereinrichtung
zugeführt
wurden. Im Anschluß an
das Beschreiben des Nutzdatenbereiches 11 oder bereits
davor wird auch der Kontrolldatenbereich 12 neu beschrieben.
Vor dem Beschreiben des Kontrolldatenbereiches 12 aktualisiert
die Steuereinrichtung 5 die einzuschreibenden Informationen.
Genauer gesagt erhöht
sie den zuvor im Zählstandsbereich 121 gespeicherten
Zählstand,
und setzt das Zählstandsauswertungs-Bit 121,
wenn der aktualisierte Zählstand
die vom Hersteller angegebene maximale Anzahl von Umprogrammierungen
des ersten Speicherbereiches 1 erreicht hat. Diese aktualisierten
Informationen schreibt die Steuereinrichtung 5 sodann in den
Kontrolldatenbereich 12.Changes in the count range 121 stored count are always then, and only if the memory device from outside the same in the first memory area 1 be sent to writing data whose writing into the first memory area 1 a reprogramming of the memory area 1 ie deleting and rewriting the first memory area 1 require. It should be noted at this point that write accesses to the first memory area 1 which does not require previous deletion of the memory area 1 not to be considered as reprogramming and no change in the count range 121 stored count result. So now if a write access to the first memory area 1 takes place, which requires a previous deletion of the first memory area, is before deleting the first memory area 1 by the control device 5 first the control data area 12 read out and cached. In addition, as already mentioned above, those parts in the payload area are also used 11 stored data stored and cached by the write access to the first memory area 1 should not be changed. Subsequently, the first memory area 1 , both the payload area 11 as well as the control data area 12 deleted and rewritten. When describing the user data area 11 the data is in the payload area 11 which have been supplied to the memory device from the outside of the memory device by the preceding write access. Further, in the payload area 11 Also, those data are written back before deleting the first memory area 1 from the user data area 11 have been read out of it and are not to be replaced by the data that has been supplied to the memory device by the previous write access from outside the memory device. Following the description of the user data area 11 or even before that becomes the control data area 12 new described. Before describing the control data area 12 updates the controller 5 the information to be written. More specifically, it increases the previously in the count range 121 stored count, and sets the count evaluation bit 121 if the updated count is the maximum number of reprogrammings of the first memory range specified by the manufacturer 1 has reached. This updated information is written by the controller 5 then into the control data area 12 ,
Entsprechend
wird vorgegangen, wenn in einen der anderen Speicherbereiche 2 bis 4 Daten
geschrieben werden. Allerdings werden in diesen Fällen der
dem zweiten Speicherbereich 2 zugeordnete Kontrolldatenbereich
bzw. der dem dritten Speicherbereich 3 zugeordnete Kontrolldatenbereich
bzw. der dem vierten Speicherbereich 4 zugeordnete Kontrolldatenbereich
aktualisiert. Die den Speicherbereichen 2 bis 4 zugeordneten
Kontrolldatenbereiche sind Bestandteil der Speicherbereiche, welchen
sie jeweils zugeordnet sind; diese Speicherbereiche weisen, wie vorstehend
bereits erwähnt
wurde, den selben Aufbau auf wie der erste Speicherbereich 1.The same procedure is followed when in one of the other memory areas 2 to 4 Data is written. However, in these cases, the second memory area 2 associated control data area or the third memory area 3 associated control data area or the fourth memory area 4 updated control data area updated. The storage areas 2 to 4 associated control data areas are part of the memory areas to which they are assigned in each case; As already mentioned above, these memory areas have the same structure as the first memory area 1 ,
Bei
einer wie beschrieben aufgebauten und betriebenen Speichereinrichtung
kann anhand der im Kontrolldatenbereich 12 gespeicherten
Informationen erkannt werden, ob der Speicherbereich, welchem der
betreffende Kontrolldatenbereich zugeordnet ist, noch weiter verwendet
werden kann, oder bereits das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat.
Genauer gesagt kann an diesen Informationen erkannt werden, ob der
dem Kontrolldatenbereich zugeordnete Speicherbereich erneut umprogrammiert
werden kann, oder sicherheitshalber besser nicht mehr erneut umprogrammiert
wird.In a memory device constructed and operated as described can be based on the in the control data area 12 stored information can be detected, whether the memory area to which the relevant control data area is assigned, can still be used, or has already reached the end of its life. More specifically, it can be recognized from this information whether it has been assigned to the control data area memory area can be reprogrammed again or, for safety's sake, it is better not to reprogram it again.
Wenn
auf die Speichereinrichtung von außerhalb der Speichereinrichtung
ein Schreibzugriff erfolgt, wird daher vor der Ausführung der
hierfür
erforderlichen Operationen, d.h. vor dem Löschen und Beschreiben des adressierten
Speicherbereiches überprüft, ob eine
erneute Umprogrammierung des betreffenden Speicherbereiches durchgeführt werden
kann. Diese Überprüfung erfolgt
durch ein Auslesen und Auswerten des Zählstandsauswertungs-Bits 122.
Ist das Zählstandsauswertungs-Bit 122 nicht
gesetzt, kann die Umprogrammierung durchgeführt werden. Ist das Zählstandsauswertungs-Bit 122 hingegen
bereits gesetzt, sollte die Umprogrammierung besser nicht durchgeführt werden.
Das Auslesen und Auswerten des Zählstandsauswertungs-Bits 122 erfolgt
vorzugsweise automatisch durch die Steuereinrichtung 5 oder
eine sonstige Komponente der Speichereinrichtung, so daß das Einschreiben
von Daten in den adressierten Speicherbereich aus der Sicht der
Einrichtung, die Daten in den Speicherbereich schreiben möchte, wie
bei herkömmlichen
Speichereinrichtungen ohne einen Kontrolldatenbereich der vorstehend
beschriebenen Art erfolgen kann.If a write access takes place on the memory device from outside the memory device, it is therefore checked before the execution of the operations required for this purpose, ie before erasure and writing of the addressed memory area, whether a renewed reprogramming of the relevant memory area can be performed. This check is performed by reading out and evaluating the count evaluation bit 122 , Is the count evaluation bit 122 not set, reprogramming can be performed. Is the count evaluation bit 122 however, already set, the reprogramming should better not be performed. The reading and evaluation of the count evaluation bit 122 is preferably done automatically by the controller 5 or any other component of the memory device so that writing data to the addressed memory area may be from the device's point of view writing data to the memory area, as in conventional memory devices without a control data area of the type described above.
Für die Reaktion
auf das Erfassen des Umstandes, daß das Zählstandsauswertungs-Bit 122 bereits
gesetzt ist, existieren mehrere Möglichkeiten.For responding to the detection of the fact that the count evaluation bit 122 already set, there are several possibilities.
Eine
erste Möglichkeit
besteht darin, daß die in
den adressierten Speicherbereich zu schreibenden Daten nicht gespeichert
werden, und daß die Speichereinrichtung
einer außerhalb
der Speichereinrichtung vorgesehenen Komponente des die Speichereinrichtung
enthaltenden Systems, beispielsweise der Einrichtung, welche gerade
Daten in den dem Zählstandsauswertungs-Bit 122 zugeordneten Speicherbereich
schreiben möchte,
oder der CPU eines die Speichereinrichtung enthaltenden Mikrocontrollers
diesen Umstand signalisiert. Die Signalisierung kann beispielsweise
durch die Ausgabe eines Interrupt-Request-Signals erfolgen.A first possibility is that the data to be written into the addressed memory area are not stored, and that the memory means of a non-memory component of the storage device containing means, such as the device, which currently data in the count evaluation bit 122 would like to write assigned memory area, or the CPU of a memory device containing microcontroller signals this fact. The signaling can be done for example by the output of an interrupt request signal.
Eine
zweite Möglichkeit
besteht darin, daß die
in den adressierten Speicherbereich zu schreibenden Daten in dem
betreffenden Speicherbereich gespeichert werden, und daß die Speichereinrichtung
einer außerhalb
der Speichereinrichtung vorgesehenen Komponente des die Speichereinrichtung enthaltenden
Systems, beispielsweise der Einrichtung, welche die Daten in den
dem Zählstandsauswertungs-Bit 122 zugeordneten
Speicherbereich schreiben möchte,
oder einer anderen Einrichtung wie beispielsweise der CPU eines
die Speichereinrichtung enthaltenden Mikrocontrollers signalisiert, daß die Daten
zwar gespeichert wurden, aber die ordnungsgemäße Funktion des Speicherbereiches nicht
mehr gewährleistet
ist. Die Signalisierung kann beispielsweise durch die Ausgabe eines
Interrupt-Request-Signals erfolgen.A second possibility is that the data to be written into the addressed memory area are stored in the relevant memory area, and that the memory device is provided to a component of the memory system containing the memory device, for example the device which stores the data in the count register. bit 122 would like to write assigned memory area, or another device such as the CPU of a memory device containing microcontroller signals that the data has been stored, but the proper operation of the memory area is no longer guaranteed. The signaling can be done for example by the output of an interrupt request signal.
Eine
dritte Möglichkeit
besteht darin, daß die in
den adressierten Speicherbereich zu schreibenden Daten in einem
anderen Speicherbereich, beispielsweise in den zweiten Speicherbereich 2 der Speichereinrichtung
anstatt in den ersten Speicherbereich 1 geschrieben werden,
und fortan sämtliche Zugriffe,
d.h. sowohl Lesezugriffe als auch Schreibzugriffe auf der adressierten
Speicherbereich durch die Steuereinrichtung 5 oder eine
sonstige Komponente der Speichereinrichtung automatisch auf den zweiten
Speicherbereich 2 umgeleitet werden. wenn irgendwann auch
der zweite Speicherbereich 2 so oft umprogrammiert wurde,
daß er
das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, kann vorgesehen werden, daß die in
den ersten Speicherbereich 1 zu schreibenden Daten in einem
abermals anderen Speicherbereich, beispielsweise in den dritten
Speicherbereich 3 der Speichereinrichtung geschrieben werden, und
fortan sämtliche
Zugriffe, d.h. sowohl Lesezugriffe als auch Schreibzugriffe auf
der ersten Speicherbereich 1 durch die Steuereinrichtung 5 oder
eine sonstige Komponente der Speichereinrichtung automatisch auf
den dritten Speicherbereich 3 umgeleitet werden. Entsprechend
kann verfahren werden, wenn irgendwann auch der dritte Speicherbereich 3 so
oft umprogrammiert wurde, daß er
das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat; dann könnte vorgesehen werden, den
vierten Speicherbereich 4 anstelle des ersten Speicherbereiches 1 zu
verwenden. Wenn von dieser dritten Möglichkeit Gebrauch gemacht wird,
könnte
vorgesehen werden, daß in
den Kontrolldatenbereich 12 des ersten Speicherbereiches
eingetragen wird, durch welchen anderen Speicherbereich der erste
Speicherbereich 1 ersetzt wird. Dies Information könnte in
einem oder mehreren der unbenutzten Bits 18 bis 23 des Kontrolldatenbereiches 12 geschrieben
werden. Es besteht jedoch keine zwingende Notwendigkeit für einen
solchen Eintrag. Insbesondere wenn in der Speichereinrichtung festgelegt
ist, welcher Speicherbereich bei Bedarf durch welchen anderen Speicherbereich
zu ersetzen ist, kann auch auf andere Art und Weise ermittelt werden,
welcher andere Speicherbereich anstelle des ersten Speicherbereiches 1 zu
verwenden ist. Hierzu muß lediglich
vorgesehen werden, die Zählstandsauswertungs-Bits 122 der
einzelnen Speicherbereiche der Reihe nach auszulesen, und denjenigen Speicherbereich
als Ersatz für
den ersten Speicherbereich 1 zu verwenden, der der erste
Speicherbereich ist, dessen Zählstandsauswertungs-Bit 122 den Wert
0 aufweist.A third possibility is that the data to be written into the addressed memory area is stored in another memory area, for example in the second memory area 2 the memory device instead of the first memory area 1 and hence all accesses, ie both read accesses and write accesses to the addressed memory area by the control device 5 or any other component of the memory device automatically to the second memory area 2 be redirected. if at some point the second memory area 2 has been reprogrammed so that it has reached the end of its life, can be provided that in the first memory area 1 to be written data in a different memory area, for example, in the third memory area 3 the memory device are written, and hence all accesses, ie both read accesses and write accesses on the first memory area 1 by the control device 5 or any other component of the storage device automatically to the third storage area 3 be redirected. Accordingly, it is possible to proceed if at some point the third memory area 3 has been reprogrammed so many times that it has reached the end of its life; then the fourth memory area could be provided 4 instead of the first memory area 1 to use. If use is made of this third option, it could be provided that in the control data area 12 of the first memory area is entered, through which other memory area the first memory area 1 is replaced. This information could be in one or more of the unused bits 18 to 23 of the control data area 12 to be written. However, there is no compelling need for such an entry. In particular, if it is determined in the memory device which memory area is to be replaced by what other memory area if necessary, it is also possible to determine in another way which other memory area instead of the first memory area 1 to use. For this purpose, it is merely necessary to provide the count evaluation bits 122 the individual memory areas in turn read, and that memory area as a replacement for the first memory area 1 which is the first memory area whose count evaluation bit 122 has the value 0.
Voraussetzung
für die
Realisierung der dritten Möglichkeit
ist, daß von
den vorhandenen Speicherbereichen der Speichereinrichtung durch außerhalb
der Speichereinrichtung vorgesehene Einrichtungen nur der erste
Speicherbereich 1 (oder ein sonstiger einziger Speicherbereich)
adressierbar ist. Bei der Realisierung der ersten Möglichkeit
und der zweiten Möglichkeit
können
sämtliche
Speicherbereiche der Speichereinrichtung durch außerhalb
der Speichereinrichtung vorgesehene Einrichtungen adressiert und
nach Belieben verwendet werden.A prerequisite for the realization of the third possibility is that of the existing memory areas of the memory device provided by outside the memory device A only the first memory area 1 (or any other single memory area) is addressable. When implementing the first option and the second option, all memory areas of the memory device can be addressed by devices provided outside the memory device and used as desired.
Es
könnte
auch vorgesehen werden, daß die Einrichtungen,
die die Speichereinrichtung als Speicher verwenden, oder eine sonstige
Einrichtung wie beispielsweise die CPU des die Speichereinrichtung enthaltenden
Mikrocontrollers in mehr oder weniger großen zeitlichen Abständen die
in den Kontrolldatenbereichen 12 der Speicherbereiche 1 bis 4 gespeicherten
Informationen auslesen, auswerten und in geeigneter Weise darauf
reagieren. In diesem Fall wäre
es nicht erforderlich, daß die
Speichereinrichtung in irgend einer Weise auf den Umstand reagiert, daß das Zählstandsauswertungs-Bit 122 bereits
gesetzt ist; die Speichereinrichtung müßte nicht einmal überprüfen, ob
das Zählstandsauswertungs-Bit
gesetzt ist oder nicht.It could also be provided that the devices which use the memory device as memory, or another device such as the CPU of the microcontroller containing the memory device in more or less large time intervals in the control data areas 12 the storage areas 1 to 4 read out stored information, evaluate and respond appropriately. In this case, it would not be necessary for the memory device to respond in any way to the fact that the count evaluation bit 122 already set; the memory device would not even have to check whether the count evaluation bit is set or not.
Es
dürfte
einleuchten und bedarf keiner näheren
Erläuterung,
daß auf
das Vorsehen eines Zählstandsauswertungs-Bits 122 auch
verzichtet werden kann. Ob ein Speicherbereich das Ende seiner Lebensdauer
erreicht hat, kann auch dadurch ermittelt werden, daß bei jedem
Schreibzugriff überprüft wird, ob
der im Zählstandsbereich 121 gespeicherte
Zählwert
die vom Hersteller der Speichereinrichtung vorgegebene maximale
Anzahl von Umprogrammierungen erreicht hat.It will be understood and need not be further clarified that the provision of a count evaluation bit 122 can also be dispensed with. Whether a memory area has reached the end of its life, can also be determined by the fact that is checked at each write access, whether in the count range 121 stored count has reached the predetermined by the manufacturer of the memory device maximum number of reprogramming.
Es
dürfte
ferner einleuchten und bedarf keiner näheren Erläuterung, daß die Kontrolldaten, d.h. der
Zählstand
und das Zählstandsauswertungs-Bit nicht
Bestandteil des Speicherbereichs sein müssen, welchem sie zugeordnet
sind. Sie können
auch an einer beliebigen anderen Stelle innerhalb der Speichereinrichtung
gespeichert sein.It
might
Furthermore, it should be understood that there is no need for further explanation that the control data, i. of the
count
and the count evaluation bit is not
Must be part of the memory area to which they are assigned
are. You can
also at any other location within the storage device
be saved.
Unabhängig von
alledem kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Steuereinrichtung 5 den
im Zählstandsbereich 121 gespeicherten
Zählstand
nicht immer nur um 1 erhöht,
sondern ihn unter bestimmten Umständen um mehr als 1, beispielsweise
um 2 oder 3 erhöht.
Die bestimmten Umstände sind
dabei Umstände,
die für
die Speichereinrichtung eine besonders hohe Belastung darstellen
und dazu führen
können,
daß sie
schneller altert, genauer gesagt schon nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet
bevor die vom Hersteller angegebene maximale Anzahl an Umprogrammierungen
erreicht ist. Eine besondere Belastung für die Speichereinrichtung liegt
beispielsweise vor, wenn die Umgebungstemperatur der Speichereinrichtung
oder die Temperatur des die Speichereinrichtung tragenden Halbleiter-Chips
besonders hoch ist. Daher kann beispielsweise vorgesehen werden,
daß der
Zählstand
bei hohen Umgebungs- oder Chip-Temperaturen bei jeder Umprogrammierung
nicht jeweils um 1 sondern jeweils um 2 erhöht wird. Es könnte auch
eine differenziertere Abstufung vorgesehen werden, beispielsweise
daß der
Zählstand
bei Chip-Temperaturen bis 80°C
um 1 erhöht
wird, bei Chip-Temperaturen zwischen 80°C und 100°C um 2 erhöht wird, und bei Chip-Temperaturen
von über
100°C um
3 erhöht
wird. Eine Erhöhung
des Zählstandes
um mehr als 1 kann auch bei anderen Bedingungen vorgesehen werden,
die eine außergewöhnlich hohe
Belastung für
die Speichereinrichtung darstellen. Beispielsweise könnte vorgesehen
werden, daß der
Umfang der Zählstands-Erhöhung mit
zunehmendem Alter der Speichereinrichtung zunimmt. Die Schritte,
in welchen der Zählstand erhöht wird,
und/oder die Bedingungen, unter welchen eine Erhöhung des Zählstandes um mehr als 1 erfolgt,
können
in der Speichereinrichtung fest eingestellt sein oder der Speichereinrichtung
von außerhalb
derselben, beispielsweise von der CPU des die Speichereinrichtung
enthaltenden Systems vorgegeben werden.Regardless of all this, it may prove advantageous if the control device 5 in the count range 121 stored count is not always increased by 1, but increased under certain circumstances by more than 1, for example by 2 or 3. The particular circumstances are circumstances that represent a particularly high burden on the storage device and can lead to it aging faster, more precisely, no longer works properly before the maximum number of reprogrammings specified by the manufacturer is reached. A particular burden on the memory device is, for example, when the ambient temperature of the memory device or the temperature of the semiconductor chip carrying the memory device is particularly high. Therefore, it can be provided, for example, that the count at high ambient or chip temperatures at each reprogramming is not increased by 1 but each by 2. It could also be provided a differentiated gradation, for example, that the count is increased by 1 at chip temperatures up to 80 ° C, is increased by 2 at chip temperatures between 80 ° C and 100 ° C, and at chip temperatures of about 100 ° C is increased by 3. Increasing the count by more than 1 may also be provided for other conditions that place an exceptionally high load on the memory device. For example, it could be provided that the extent of the count increase increases with increasing age of the memory device. The steps in which the count is increased and / or the conditions under which the count is increased by more than 1 may be fixed in the memory device or the memory device from outside thereof, for example, from the CPU of the memory device containing the memory device Systems are specified.
Die
beschriebene Speichereinrichtung erweist sich unabhängig von
den Einzelheiten der praktischen Realisierung als vorteilhaft. Eine
solche Speichereinrichtung ermöglicht
es, mit geringem Aufwand zuverlässig
zu erkennen und/oder zu verhindern, daß die Speichereinrichtung über den
Zeitpunkt hinaus verwendet wird, bis zu welchem ihre ordnungsgemäße Funktion
zugesichert ist.The
described memory device proves independent of
the details of the practical implementation as advantageous. A
such storage device allows
it is reliable, with little effort
to recognize and / or prevent the memory device on the
Time is used, to which their proper functioning
is assured.
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11
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Speicherbereichstorage area
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22
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Speicherbereichstorage area
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33
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Speicherbereichstorage area
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44
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Speicherbereichstorage area
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55
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Steuereinrichtungcontrol device
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1111
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Nutzdatenbereichuser data area
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1212
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KontrolldatenbereichControl data area
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121121
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ZählstandsbereichZählstandsbereich
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122122
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ZählstandsauswertungsbereichZählstandsauswertungsbereich