-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Karte mit integriertem Schaltkreis,
eine Halbleitervorrichtung, ein Verfahren zum Verbessern der Schreib-/Leselebensdauer
von nicht-flüchtigem
Speicher in einem On-Chip-System
und ein Verfahren zum Verbessern der Schreib-/Leselebensdauer von nicht-flüchtigem
Speicher in einer Karte mit integriertem Schaltkreis.
-
Nicht-flüchtige Speicherzellen,
insbesondere elektrisch löschbare
programmierbare Nurlese-Speicherzellen (Electrically-Erasable-Programmable-Read-Only-Memory(EEPROM)-Speicherzellen) haben
eine Leselebensdauer von weniger als 500.000 Schreib-/Lesezyklen
oder Aktualisierungen. Die Leselebensdauer ist die Fähigkeit
einer EEPROM-Zelle, eine Schreib-/Lesezeit oder eine Schreib-/Lesegeschwindigkeit
in einem vorbestimmten Intervall aufrecht zu erhalten, wenn Daten
in die EEPROM-Zelle geschrieben oder aus der EEPROM-Zelle gelesen werden.
Wenn eine Schwellspannung der EEPROM-Zelle abnimmt, nimmt der Stromfluss
in die EEPROM-Zelle zu. Bei Zunahme des in die EEPROM-Zelle fließenden Stroms
vergrößert sich
die zum Lesen von Daten aus der EEPROM-Zelle benötigte Zeit, und die Lese geschwindigkeit
nimmt ab. Diejenige Anzahl von Aktualisierungen, die durchgeführt wurde,
bevor die Lesegeschwindigkeit auf einen Wert außerhalb des vorbestimmten Bereichs
abnimmt, kann als die Leselebensdauer bezeichnet werden.
-
1 zeigt
die Schwellspannung in einer EEPROM-Zelle als Funktion der Anzahl
von Aktualisierungen. Bezug nehmend auf 1 ist erkennbar, dass
bei einer Zunahme der Anzahl von Aktualisierungen oder Lese-/Schreibzyklen
in der EEPROM-Zelle eine Zunahme der Schwellspannung der EEPROM-Zelle
für einen
programmierten Zustand zu verzeichnen ist. Wenn die Schwellspannung der
EEPROM-Zelle zunimmt, nimmt ein Stromfluss in der EEPROM-Zelle ab,
der dann auftritt, wenn in der EEPROM-Zelle gespeicherte Daten gelesen
werden.
-
Entsprechend
nimmt bei wiederholter Aktualisierung der EEPROM-Zelle die Lesezeit
zu und die Lesegeschwindigkeit ab.
-
Die
DE 195 42 029 C1 offenbart
ein Verfahren, bei dem Programmier-/Löschspannungen
und Lesespannungen an unterschiedliche EEPROM-Zelleigenschaften angepasst werden.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und Verfahren
anzugeben, mit denen sich die Leselebensdauer von nicht-flüchtigem
Speicher verbessern lässt.
-
Die
Aufgabe wird durch eine Karte mit integriertem Schaltkreis gemäß Patentanspruch
1, eine Karte mit integriertem Schaltkreis gemäß Patentanspruch 8, eine Halbleitervorrichtung
gemäß Patentanspruch
12, ein Verfahren gemäß Patentanspruch 13
und ein Verfahren gemäß Patentanspruch
16 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.
-
Zur
Vermeidung von Textwiederholungen wird der Wortlaut der beigefügten Patentansprüche hiermit
durch Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht.
-
Gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung überwacht eine Karte mit integriertem Schaltkreis
eine Eigenschaft von nicht-flüchtigen Speicherzellen
beim Zurücksetzen
und Initialisieren der Karte mit integriertem Schaltkreis und erhöht eine Schreibspannung
und/oder eine Lesespannung, die in Abhängigkeit von einem Überwachungsergebnis an
die nicht-flüchtigen
Speicherzellen angelegt ist bzw. sind.
-
Weitere
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnungen. Es zeigt:
-
1 die
Schwellspannung als Funktion der Anzahl von Aktualisierungen in
einer herkömmlichen EEPROM-Zelle;
-
2 ein
Blockdiagramm eines On-Chip-Systems (System an Chip – SOC) mit
einer EEPROM-Zelle gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
-
3 ein
Schaltungsdiagramm einer in 2 gezeigten
Schreibspannungspumpe;
-
4 ein
Schaltungsdiagramm einer in 2 gezeigten
Lesespannungspumpe;
-
5 ein
Blockdiagramm eines SOC mit einer EEPROM-Zelle gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
-
6 die
Schwellspannung in Abhängigkeit von
der Anzahl von Aktualisierungen in EEPROM-Zellen des SOCs gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
-
7 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SOC mit einer
EEPROM-Zelle gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
-
8 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SOC mit einer
EEPROM-Zelle gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung und
-
9 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SOC mit einer
EEPROM-Zelle gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist
ein Blockdiagramm eines On-Chip-Systems (SOC) mit einer elektrisch
löschbaren
programmierbaren Nurlese(EEPROM)-Zelle gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung. Das wenigstens eine EEPROM-Zelle aufweisende SOC ist
ein mobiles Informationsspeichersystem, wie eine Karte mit integriertem
Schaltkreis oder eine Smart-Card,
ist jedoch nicht auf derartige Ausgestaltungen beschränkt.
-
Bezug
nehmend auf 2 beinhaltet das SOC, beispielsweise
die Karte mit integriertem Schaltkreis 200, eine nicht-flüchtige Speichervorrichtung 202 und
eine zentrale Prozessoreinheit (Central-Processing-Unit – CPU) 230.
Die nicht-flüchtige Speichervorrichtung 202 weist
einen normalen nicht-flüchtigen
Speicherbereich 204 und einen Lebensdauererhöhungsschaltkreis 206 auf.
Die Karte mit integriertem Schaltkreis 200 kann weiterhin
Speicher mit wahlfreiem Zugriff (Random-Access-Memory – RAM),
Nurlese-Speicher (Read-Only-Memory – ROM) und weitere periphere
Schaltkreise (nicht gezeigt) aufweisen.
-
Die
CPU 230 führt
ein Betriebssystem(Operating-System – OS)-Programm aus. Der RAM kann Daten speichern,
die erzeugt werden, wenn die CPU 230 das OS-Programm ausführt. Das
ROM kann das OS-Programm
und andere Programme speichern.
-
Der
normale nicht-flüchtige
Speicherbereich 204 in der nicht-flüchtigen Speichervorrichtung 202 speichert
unterschiedliche Anwendungsprogramme und bestimmte Daten unter Steuerung
durch die CPU 230 und beinhaltet eine Mehrzahl von nicht-flüchtigen
Speicherzellen. Die bestimmten Daten werden mittels Lösch- und
Programmieroperationen aktualisiert. Die nicht-flüchtigen
Speicherzellen können
als EEPROM-Zellen
implementiert sein, sind jedoch nicht auf diese Art der Implementierung
beschränkt.
-
Der
Lebensdauererhöhungsschaltkreis 206 überwacht
die nichtflüchtigen
Speicherzellen des normalen nicht-flüchtigen Speicherbereichs 204, wenn
die Karte mit integriertem Schaltkreis 200 durch eine Reset-Operation
initialisiert wird und bewirkt ein Aufrechterhalten oder ein Erhöhen einer
Schreibspannung Vpp und/oder einer Lesespannung Vpr. Die Schreibspannung
Vpp wird dazu benutzt, Daten in die nicht-flüchtigen
Speicherzellen zu schreiben, und die Lesespannung Vpr wird dazu
benutzt, Daten aus den nicht-flüchtigen
Speicherzellen zu lesen, was jeweils auf der Grundlage eines Überwachungsergebnisses
geschieht. Der Lebensdauererhöhungsschaltkreis 206 weist
einen Spannungserzeugungsschaltkreis 208 und einen Spannungssteuerschaltkreis 210 auf.
-
Der
Spannungserzeugungsschaltkreis 208 erzeugt die Schreibspannung
Vpp zum Schreiben von Daten in die nicht-flüchtigen Speicherzellen der Bereiche 204, 216, 218 und 220 in
Abhängigkeit
von einem Schreibspannungs-Steuersignal WCS. Der Spannungserzeugungsschaltkreis 208 erzeugt
die Lesespannung Vpr zum Lesen von Daten aus den nicht-flüchtigen
Speicherzellen der Bereiche 204, 216, 218 und 220 in
Abhängigkeit
von einem Lesespannungs-Steuersignal RCS.
-
Der
Spannungserzeugungsschaltkreis 208 beinhaltet eine Schreibspannungspumpe 212 und eine
Lesespannungspumpe 214. 3 ist ein
Schaltungsdiagramm der in 2 gezeigten
Schreibspannungspumpe 212. Bezug nehmend auf 3 weist die
Schreibspannungspumpe 212 einen Pumpschaltkreis 2120,
einen Erzeugungsschaltkreis 2122 für ein Pegelsteuersignal und
einen Steuerschaltkreis 2130 für einen Schreibspannungspegel
auf.
-
Der
Pumpschaltkreis 2120 weist einen Oszillator, eine Mehrzahl
von in Reihe geschalteten Dioden und eine Mehrzahl von Kondensatoren
auf. Der Oszillator gibt ein Signal PH1 mit einer ersten Phase an
einen ersten Ausgangsanschluss und ein Signal PH2 mit einer zweiten
Phase an einen zweiten Ausgangsanschluss aus. Ein Phasenunterschied
zwischen den ersten und zweiten Phasen kann 180° betragen.
-
Eine
Mehrzahl von Kondensatoren ist zwischen den ersten Ausgangsanschluss
des Oszillators und Ausgangsanschlüsse ungeradzahlig nummerierter
Dioden eingeschleift. Eine Mehrzahl von Kondensatoren ist zwischen
den zweiten Ausgangsanschluss des Oszillators und Ausgangsanschlüsse geradzahlig
nummerierter Dioden eingeschleift. Der Pumpschaltkreis 2120 pumpt
eine Versorgungsspannung Vcc zum Erzeugen der Schreibspannung Vpp, die
gegenüber
der Versorgungsspannung Vcc erhöht ist.
-
Der
Erzeugungsschaltkreis 2122 für das Pegelsteuersignal erzeugt
Steuersignale zum Öffnen und
Schließen
von Schaltern, beispielsweise Transistoren 2125, 2127 und 2129,
in Abhängigkeit
von dem Schreibspannungs-Steuersignal WCS. Bei detaillierterer Darstellung
dekodiert ein Dekodierer 2123 das Schreibspannungs-Steuersignal
WCS und gibt dekodierte Signale aus. Jeder aus einer Anzahl von
Puffern 2124, 2126 und 2128 gibt ein
Signal aus, das in Abhängigkeit
von einem zugehörigen
Ausgangssignal des Dekodierers 2123 entweder den Pegel
der Schreibspannung Vpp oder den Pegel einer Bezugsspannung VSS
besitzt. Die Transistoren 2125, 2127 und 2129 werden
in Abhängigkeit
von Ausgangssignalen der jeweils zugehörigen Puffer 2124, 2126 und 2128 ein-
oder ausgeschaltet.
-
Der
Steuerschaltkreis 2130 für den Schreibspannungspegel
weist eine Mehrzahl von Dioden 2131–2133 auf, die in
Reihe geschaltet sind. Die Dioden steuern den Pegel der Schreibspannung
Vpp mit den entsprechenden Transistoren 2125, 2127 und 2129,
die in Abhängigkeit
von den Ausgabesignalen der Puffer 2124, 2126 und 2128 ein-
oder ausgeschaltet werden.
-
4 ist
ein Schaltungsdiagramm der in 2 gezeigten
Lesespannungspumpe 214. Bezug nehmend auf 4 weist
die Lesespannungspumpe 214 einen Pumpschaltkreis 2140,
einen Erzeugungsschaltkreis 2142 für ein Pegelsteuersignal und
einen Steuerschaltkreis 2150 für einen Lesespannungspegel
auf. Der Fachmann wird die Struktur und die Funktionen der Schaltkreise 2140, 2142 und 2150 durch
Rückbezug
auf die Struktur und die Funktionen der Schaltkreise 2120, 2122 und 2130 verstehen,
die in 3 dargestellt sind, sodass vorliegend auf eine detaillierte
Beschreibung verzichtet wird.
-
Der
Pumpschaltkreis 2140 pumpt die Versorgungsspannung Vcc
zum Erzeugen der Lesespannung Vpr, welche die Versorgungsspannung
Vcc übersteigt.
Der Erzeugungsschaltkreis 2142 für das Pegelsteuersignal erzeugt
Steuersignale zum Ein- oder Ausschalten der Transistoren 2145–2149 in
Abhängigkeit
von dem Lesespannungs-Steuersignal RCS. Der Steuerschaltkreis 2150 für den Lesespannungspegel
steuert den Pegel der Lesespannung Vpr, die in Abhängigkeit
von den Steuersignalen durch den Pumpschaltkreis 2140 erzeugt
wird.
-
Der
Spannungssteuerschaltkreis 210 erkennt oder detektiert
eine Betriebseigenschaft der EEPROM-Zellen des normalen nicht-flüchtigen Speicherbereichs 204 und
gibt das Schreibspannungs-Steuersignal WCS aus, um den Pegel der Schreibspannung
Vpp zu bestimmen, und/oder gibt das Lesespannungs-Steuersignal RCS
aus, um den Pegel der Lesespannung Vpr zu bestimmen, was jeweils
auf der Grundlage des Erkennungsergebnisses bzw. des Detektionsergebnisses
geschieht. Der Spannungssteuerschaltkreis 210 weist einen Speicherbereich 216 für Schreib-/Lesespannungsinformationen,
einen Speicherbereich 218 für erste Informationen, einen
Speicherbereich 220 für
Lebensdauerinformationen, einen Bus 222 und eine Steuereinheit 224 auf.
Gemäß 2 weist
die nicht-flüchtige
Speichervorrichtung 202 die Steuereinheit 224 auf.
Die Steuereinheit 224 kann als eine periphere Einrichtung
außerhalb
der nicht-flüchtigen
Speichervorrichtung 202 implementiert sein.
-
Der
Speicherbereich 216 für
Schreib-/Lesespannungsinformationen speichert Informationen betreffend
die Schreibspannung Vpp, die zum Schreiben von Daten in den Bereichen 204, 216, 218 und 220 benötigt wird,
und speichert Informationen betreffend die Lesespannung Vpr, die
zum Lesen von Daten aus den Bereichen 204, 216, 218 und 220 benötigt wird.
-
Der
Speicherbereich 218 für
erste Informationen speichert erste Informationen, welche die Eigenschaft
(z. B. die Lesezeit oder Lesegeschwindigkeit) erster nicht-flüchtiger
Speicherzellen angeben, die nicht aufgrund von Leselebensdauer oder
der Anzahl von Datenaktualisierungen beeinträchtigt wurden. Die ersten Informationen,
welche die Eigenschaft der ersten nicht-flüchtigen Speicherzellen angeben
oder anzeigen, werden beim Untersuchen der nicht-flüchtigen
Speichervorrichtung 202 oder des SOC 200 in den
Speicherbereich 218 für
erste Informationen geschrieben.
-
Der
Speicherbereich 220 für
Lebensdauerinformationen speichert ein Ergebnis der Überwachung
der Betriebseigenschaft von EEPROM-Zellen des normalen nicht-flüchtigen
Speicherbereichs 204. Immer wenn die nicht-flüchtige Speichervorrichtung 202 oder
die Karte mit integriertem Schaltkreis 200 zurückgesetzt
und initialisiert wird, werden die ersten Informationen in EEPROM-Zellen
des Speicherbereichs 220 für Lebensdauerinformationen
geschrieben, sodass die EEPROM-Zellen aufgrund einer Schreiboperation
in Mitleidenschaft gezogen werden.
-
Die
ersten Informationen werden für
jede Datenaktualisierung (z. B. Lösch- und Programmieroperationen),
die in dem normalen nicht-flüchtigen Speicherbereich 204 erfolgt,
in den Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen
geschrieben. Dementsprechend ist das Maß der Beeinträchtigung von
EEPROM-Zellen des normalen nicht-flüchtigen Speicherbereichs 204 dasselbe
wie das Maß der
Beeinträchtigung
von EEPROM-Zellen des Speicherbereichs 220 für Lebensdauerinformationen.
Die EEPROM-Zellen des Speicherbereichs 220 für Lebensdauerinformationen
werden benutzt, um das Maß der Beeinträchtigung
von EEPROM-Zellen des normalen nicht-flüchtigen Speicherbereichs 204 zu überwachen.
-
Informationen
werden zwischen der Steuereinheit 224 einerseits und dem
Speicherbereich 216 für
Schreib-/Lesespannungsinformationen, dem Speicherbereich 218 für erste
Informationen und dem Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen
andererseits über
den Bus 222 ein- und ausgegeben.
-
Die
Steuereinheit 224 kann innerhalb oder außerhalb
der nicht-flüchtigen
Speichervorrichtung 202 implementiert sein. Die Steuereinheit 224 erzeugt
das Schreibspannungs-Steuersignal WCS und/oder das Lesespannungs-Steuersignal
RCS auf der Grundlage der Informationen betreffend die Schreibspannung
Vpp und/oder der Informationen betreffend die Lesespannung Vpr.
-
Die
Steuereinheit 224 vergleicht eine erste Eigenschaft, die
durch die aus dem Speicherbereich 218 für erste Informationen in Abhängigkeit
von der durch die Lesespannungspumpe 214 erzeugten Lesespannung
Vpr gelesenen ersten Informationen angegeben wird, mit einer Eigenschaft,
die durch die aus dem Speicherbereich für Lebensdauerinformationen
in Abhängigkeit
von der Lesespannung Vpr gelesenen ersten Informationen angegeben
wird, und steuert die Informationen betreffend die Schreibspannung
Vpp und/oder die Informationen betreffend die Lesespannung Vpr auf
der Grundlage des Vergleichsergebnisses. Die Steuereinheit 224 wird
in Abhängigkeit
von einem Reset-Signal RESET zurückgesetzt.
-
5 ist
ein Blockdiagramm eines SOC, z. B. einer Karte mit integriertem
Schaltkreis 300, das bzw. die gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung eine EEPROM-Zelle aufweist. Bezug nehmend auf 5 weist
die Karte mit integriertem Schaltkreis 300 eine nicht-flüchtige Speichervorrichtung 302 und
eine CPU 230 auf. Die nicht-flüchtige Speichervorrichtung 302 weist
einen normalen nicht-flüchtigen
Speicherbereich 204 und einen Lebensdauererhöhungsschaltkreis 306 auf.
Der Lebensdauererhöhungsschaltkreis 306 weist
einen Spannungserzeugungsschaltkreis 208 und einen Spannungssteuerschaltkreis 310 auf.
-
Der
Spannungssteuerschaltkreis 310 weist einen Speicherbereich 216 für Schreib-/Lesespannungsinformationen,
einen Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen,
einen Bus 222 und eine Steuereinheit 312 auf.
Die Steuereinheit 312 beinhaltet einen Speicherbereich 314 für erste
Informationen.
-
Bezug
nehmend auf 5 weist die nicht-flüchtige Speichervorrichtung 302 die
Steuereinheit 312 auf. Die Steuereinheit 312 kann
als eine Peripherieeinheit außerhalb
der nicht-flüchtigen Speichervorrichtung 302 implementiert
sein.
-
Die
Steuereinheit 312, die innerhalb oder außerhalb
der nicht-flüchtigen
Speichervorrichtung 302 implementiert sein kann, speichert
erste Informationen, welche die Eigenschaft eines ersten nicht-flüchtigen
Speichers oder erster nicht-flüchtiger
Speicherzellen angeben, die nicht beeinträchtigt wurden, und erzeugt
das Schreibspannungs-Steuersignal WCS und/oder das Lesespannungs-Steuersignal
RCS auf der Grundlage von Informationen betreffend die Schreibspannung
Vpp und Informationen betreffend die Lesespannung Vpr.
-
Die
Steuereinheit 312 vergleicht eine durch die ersten Informationen
bezeichnete oder angegebene Eigenschaft, wobei die ersten Informationen
die Eigenschaft eines ersten nicht-flüchtigen Speichers angeben,
der nicht durch eine RESET-Operation initialisiert ist, mit einer
durch die ersten, aus dem Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen in
Abhängigkeit
von der Lesespannung Vpr gelesenen Informationen angegebenen oder
bezeichneten Eigenschaft.
-
Die
Steuereinheit 312 verändert
die Informationen betreffend die Schreibspannung Vpp und/oder die
Informationen betreffend die Lesespannung Vpr auf der Grundlage
des Vergleichsergebnisses und schreibt die veränderten Informationen in den Speicherbereich 216 für Schreib-/Lesespannungsinformationen.
-
Die
Steuereinheit 224 oder 312 kann die Anzahl von
Veränderungen
der Informationen betreffend die Schreibspannung Vpp und/oder die
Anzahl von Veränderungen
der Informationen betreffend die Lesespannung Vpr steuern. Dementsprechend
können
die Karten mit integrierten Schalt kreisen 200, 300 verhindern,
dass aufgrund eines fehlerhaften Betriebs der Lebensdauererhöhungsschaltkreise 206 bzw. 306 eine
unendliche Schleife auftritt.
-
6 stellt
die Schwellspannung in EEPROM-Zellen des SOC in den Vorrichtungen
der 2 und 5 in Abhängigkeit von der Anzahl von Aktualisierungen
dar.
-
Bezug
nehmend auf 6 nehmen in den EEPROM-Zellen
gespeicherte Strommessdaten nach und nach ab, da die Schwellspannung
von EEPROM-Zellen in dem normalen nicht-flüchtigen Speicherbereich 204 nach
und nach zunimmt, bis die Anzahl von Datenaktualisierungen oder
Schreibzyklen den Wert „A” erreicht.
Wenn der Strom abnimmt, nimmt die zum Lesen von Daten aus dem normalen nicht-flüchtigen
Speicherbereich 204 benötigte
Zeit zu.
-
Die
Karten 200, 300 mit integrierten Schaltkreisen
messen das Maß der
Beeinträchtigung
der EEPROM-Zellen des normalen nicht-flüchtigen Speicherbereichs 204,
erhöhen
eine erste Schreibspannung Vpp1, die an den normalen nicht-flüchtigen
Speicherbereich 204 angelegt wird, um eine Spannung ΔVpp auf eine
zweite Schreibspannung Vpp2 und legen die zweite Schreibspannung
Vpp2 an den normalen nicht-flüchtigen
Speicherbereich 204 an. Dementsprechend sinkt die Schwellspannung
der EEPROM-Zellen in dem normalen nicht-flüchtigen Speicherbereich 204,
welche aufgrund einer Zunahme der Anzahl von Datenaktualisierungen
oder Schreibzyklen zugenommen hatte, um die Spannung ΔVpp. Dies
hat zur Folge, dass die Karten 200, 300 mit integrierten
Schaltkreisen die Anzahl von Datenaktualisierungen oder Schreibzyklen auf
den Wert „B” erhöhen können.
-
Bei
detaillierter Betrachtungsweise bedeutet dies, dass beim Schreiben
von Daten in entsprechende EEPROM-Zellen des normalen nicht-flüchtigen Speicherbereichs 204 die
Schreibspannungspumpe 212 die erste Spannung Vpp1 erzeugt,
welche die Versorgungsspannung Vcc übersteigt. Die Daten werden
unter Verwendung von FN-Tunneln in die EEPROM-Zellen in dem normalen
nicht-flüchtigen Speicherbereich 204 geschrieben.
Wenn die Schreibspannung Vpp von der ersten Schreibspannung Vpp1
auf die zweite Schreibspannung Vpp2 erhöht wird, wird eine Eigenschaft
für das
Lesen von Daten aus den EEPROM-Zellen in dem normalen nicht-flüchtigen
Speicherbereich 204 verbessert. Dementsprechend kann die
Schreiblebensdauer von „A” nach „B” verbessert
werden.
-
Wenn
eine Wortleitungsspannung, beispielsweise die Lesespannung Vpr,
von einer ersten Lesespannung Vpr1 auf eine zweite Lesespannung
Vpr2 erhöht
wird, wenn Daten aus den EEPROM-Zellen in dem normalen nicht-flüchtigen
Speicherbereich 214 gelesen werden, nimmt ein Messstrom
der in dem EEPROM gespeicherten Daten unmittelbar zu. Dies führt dazu,
dass eine Eigenschaft für
das Lesen von Daten aus den EEPROM-Zellen verbessert ist.
-
Die
Karten mit integriertem Schaltkreis 200, 300 erzeugen
die erste Lesespannung Vpr1 vor dem Beeinträchtigen der EEPROM-Zellen in
dem normalen nicht-flüchtigen
Speicherbereich 204 und erzeugen anschließend die
zweite Lesespannung Vpr2, sodass die Leselebensdauer von „A” auf „B” verbessert
wird.
-
7 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SOC, das
eine EEPROM-Zelle aufweist, gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Ein Verfahren zum Verbessern
der Schreib-/Leselebensclauer
von nicht-flüchtigem
Speicher in einem SOC (oder den Karten 200, 300 mit
integriertem Schaltkreis), welches den nicht-flüchtigen
Speicher oder nicht-flüchtige
Speicherzellen aufweist, wird detailliert unter Bezugnahme auf die 2-7 beschrieben.
-
In
einem Schritt S510 wird die Karte mit integriertem Schaltkreis 200, 300 in
Abhängigkeit
von einem Reset-Signal RESET zurückgesetzt.
In einem Schritt S512 liest die Steuereinheit 224 oder 312 Informationen
betreffend die Schreibspannung Vpp und/oder Informationen betreffend
die Lesespannung Vpr aus dem Speicherbereich 216 für die Schreib-/Lesespannungsinformationen über den
Bus 222.
-
Die
Steuereinheit 224 oder 312 gibt in Abhängigkeit
von den Informationen betreffend die Schreibspannung Vpp und/oder
den Informationen betreffend die Lesespannung Vpr das Schreibspannungs-Steuersignal
WCS und/oder das Lesespannungs-Steuersignal RCS an die Schreibspannungspumpe 212 und/oder
die Lesespannungspumpe 214 aus.
-
In
einem Schritt S514 erzeugt die Schreibspannungspumpe 212 die
erste Schreibspannung Vpp1 in Abhängigkeit von dem Schreibspannungs-Steuersignal WCS,
und die Lesespannungspumpe 214 erzeugt die erste Lesespannung
Vpr1 in Abhängigkeit
von dem Lesespannungs-Steuersignal RCS.
-
In
einem Schritt S516 liest die Steuereinheit 224 oder 312 erste
Informationen aus dem Speicherbereich für erste Informationen 218 oder 314 unter Verwendung
der ersten Lesespannung Vpr1.
-
Die
Steuereinheit 224 oder 312 schreibt auf der Grundlage
der ersten Schreibspannung Vpp1 in einem Schritt S518 zweite Informationen
in den Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen und
liest in einem Schritt S520 die zweiten Informationen aus dem Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen
unter Verwendung der ersten Lesespannung Vpr1.
-
In
einem Schritt S522 vergleicht die Steuereinheit 224 oder 312 eine
Eigenschaft, die durch die aus dem Speicherbereich 218 oder 314 für erste
Informationen gelesenen ersten Informationen angegeben wird, mit
einer Eigenschaft, die durch die aus dem Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen
gelesenen zweiten Informationen angegeben wird.
-
Wenn
in einem Schritt S522 bestimmt wird, dass die Eigenschaft einander
entsprechen (beispielsweise wenn die zum Lesen der ersten Informationen
aus dem Speicherbereich 218, 314 für erste Informationen
benötigte
Zeit und die zum Lesen der zweiten Informationen aus dem Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen
benötigte
Zeit im Wesentlichen identisch sind oder wenn ein Unterschied zwischen
diesen Zeiten innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt),
behält
die Steuereinheit 224 oder 312 in einem Schritt 524 diejenigen
Informationen betreffend die Schreibspannung Vpp und/oder diejenigen
Informationen betreffend die Lesespannung Vpr bei, die in dem Speicherbereich
für Schreib-/Lesespannungsinformationen
gespeichert sind. Wenn die Karte mit integriertem Schaltkreis 200 oder 300 zurückgesetzt
und initialisiert wird, erzeugt die Schreibspannungspumpe 212 die
erste Schreibspannung Vpp1, und die Lesespannungspumpe 214 erzeugt
die erste Lesespannung Vpr1.
-
Wenn
in Block S522 festgestellt wird, dass die Eigenschaften einander
nicht entsprechen (beispielsweise wenn ein Unterschied zwischen
einer zum Lesen der ersten Informationen aus dem Speicherbereich 218 oder 314 für erste
Informationen benötigten
Zeit und einer zum Lesen der zweiten Informationen aus dem Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen
benötigten
Zeit außerhalb eines
vorbestimmten Bereichs liegt), aktualisiert die Steuereinheit 224 oder 312 in
einem Schritt S526 die Informationen betreffend die erste Schreibspannung Vpp1
und/oder die Informationen betreffend die erste Lesespannung Vpr1
mit Informati onen betreffend die zweite Schreibspannung Vpp2 und
Informationen betreffend die zweite Lesespannung Vpr2 in dem Speicherbereich 216 für Schreib-/Lesespannungsinformationen.
-
Wenn
die Karte 200 oder 300 mit integriertem Schaltkreis
zurückgesetzt
und initialisiert wird, erzeugt die Schreibspannungspumpe 212 die
zweite Schreibspannung Vpp2 und/oder die Schreibspannungspumpe 214 erzeugt
die zweite Schreibspannung Vpr2.
-
8 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des SOC, z. B.
der Karte 200 oder 300 mit integriertem Schaltkreis,
das bzw. die eine EEPROM-Zelle aufweist, gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung. Bezug nehmend auf 8 schreibt
die Steuereinheit 224 oder 312 auf der Grundlage
der ersten Schreibspannung Vpp1 in einem Schritt S610 zweite Informationen
in den Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen,
liest in einem Schritt S620 die zweiten Informationen unter Verwendung
der ersten Lesespannung Vpr1 aus dem Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen
und liest in einem Schritt S630 unter Verwendung der ersten Lesespannung
Vpr1 erste Informationen aus dem Speicherbereich 218 oder 314 für erste
Informationen.
-
9 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SOC, beispielsweise
der Karte 200 oder 300 mit integriertem Schaltkreis,
das bzw. die eine EEPROM-Zelle aufweist, gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung. Bezug nehmend auf 9 schreibt
die Steuereinheit 224 oder 312 in einem Schritt
S710 auf der Grundlage der ersten Schreibspannung Vpp1 zweite Informationen in
den Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen,
liest in einem Schritt S720 unter Verwendung der ersten Lesespannung
Vpr1 erste Informationen aus dem Speicherbereich 218 oder 314 für erste
Informationen und liest in einem Schritt S730 unter Verwendung der
ersten Lesespan nung Vpr1 die zweiten Informationen aus dem Speicherbereich 220 für Lebensdauerinformationen.
-
Wie
in 2 bis 9 dargestellt, erhöhen die
Karten 200 und 300 mit integriertem Schaltkreis die
Schreibspannung Vpp und/oder die Lesespannung Vpr zum Erhöhen der
Leselebensdauer, wenn die EEPROM-Zellen in dem normalen nicht-flüchtigen
Speicherbereich 204 beeinträchtigt worden sind.
-
Ausgestaltungen
der vorliegenden Erfindung können
in Form eines Computerprogramms geschrieben sein, das auf einem
computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist, und können unter
Verwendung eines Mehrzweck-Digitalrechners implementiert sein, der
das auf dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeicherte Programm ausführt.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung erhöht eine
Karte mit integriertem Schaltkreis, die eine nicht-flüchtige Speichervorrichtung
aufweist, eine Schreibspannung und/oder eine Lesespannung, die an
die nicht-flüchtige Speichervorrichtung
angelegt sind, wenn die nicht-flüchtige
Speichervorrichtung aufgrund wiederholter Datenaktualisierung beeinträchtigt ist,
um eine Schreib-/Leselebensdauer der nicht-flüchtigen Speichervorrichtung
zu erhöhen.