DE102009057547B4

DE102009057547B4 - Nichtflüchtige Speichereinrichtung

Info

Publication number: DE102009057547B4
Application number: DE102009057547.2A
Authority: DE
Inventors: Nathan Chrisman
Original assignee: Micron Technology Inc
Current assignee: Micron Technology Inc
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2029-12-10
Also published as: US9092387B2; US20100146233A1; DE102009057547A1; CN101751355A; JP5562017B2; JP2010140486A; KR101168804B1; KR20100067057A; CN101751355B; SG162658A1

Abstract

Nichtflüchtiger Speicher, umfassend:eine Speichermatrix (32); undeine Steuerung (28), die mit der Matrix (32) gekoppelt und eingerichtet ist, Anfragen um auf die Speichermatrix (32) zuzugreifen von einer Speichersteuerung (20) außerhalb des nichtflüchtigen Speichers (22) zu empfangen, wobei die Steuerung (28) weiter eingerichtet ist, einen oder mehrere Vorgänge aus einer Vielzahl von Vorgängen mit der Speichersteuerung (20) auszulösen, wobei die Vielzahl von Vorgängen umfasst:Abgeben einer Warnung an die Speichersteuerung (20) ohne von der Speichersteuerung (20) oder einer externen Einrichtung veranlasst zu sein, undAbgeben einer Anfrage an die Speichersteuerung (20) für eine Erlaubnis, dass die Steuerung (28) direkt einen Vorgang mit der externen Einrichtung auslösen darf, wobei der Vorgang eine Sicherheitsabfrage ist, und wobeidie Steuerung (28) ferner eingerichtet ist, eine Statusabfrage an die Speichersteuerung (20) abzugeben zum Bestimmen ob die Speichersteuerung (20) Information hat, die für eine bestimmte Zeitdauer nicht verwendet werden wird, und wenn die Speichersteuerung (20) Information hat, die für eine bestimmte Zeitdauer nicht verwendet werden wird, Wartungsaktivitäten auf der Speichermatrix (32) durchzuführen.

Description

Hintergrund
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf nichtflüchtige Speicher.
Ein nichtflüchtiger Speicher ist ein mikroelektronischer Speicher, der auch dann Daten speichert, wenn der Strom abgeschaltet ist. Beispiele für nichtflüchtige Speicher umfassen statische Schreib-Lese-Speicher (engl.: RAM = random access memory), Flashspeicher (engl.: flash memory) und Phasenwechselspeicher (engl.: phase change memory), um nur wenige Beispiele zu nennen.
Im Allgemeinen ist ein nichtflüchtiger Speicher mit einer Speichersteuerung gekoppelt, die im Wesentlichen alle Operationen des nichtflüchtigen Speichers steuert. Der nichtflüchtige Speicher ist dann im Wesentlichen ein Datenreservoir, auf welches von der Speichersteuerung zugegriffen wird. Vorgänge (engl.: transactions) zwischen der Speichersteuerung und dem nichtflüchtigen Speicher werden von der Speichersteuerung ausgelöst.
DE 695 34 181 T2 zeigt eine Speicherkarte mit einem Mikroprozessor. Die Karte kann gegenüber einem Endgerät als Master fungieren. US 6,157,966 A zeigt ebenfalls eine Chipkarte mit einem Speicher und einem Mikroprozessor. Die Chipkarte kann Kommunikationen mit einem Terminal initiieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten nichtflüchtigen Speicher und ein zugehöriges Verfahren bereitzustellen.
Kurzfassung der Erfindung
Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen nichtflüchtigen Speicher nach Anspruch 1 bereit. Nach einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 10 bereit. Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Systemdarstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und
3 ist eine Systemdarstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
In Übereinstimmung mit manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann anstelle der herkömmlichen Master-Slave Beziehung zwischen der Speichersteuerung und dem nichtflüchtigen Speicher eine Peer-to-Peer Beziehung verwendet werden. Bei der Peer-to-Peer-Beziehung kann der nichtflüchtige Speicher Vorgänge oder Transaktionen (engl.: transactions) auslösen oder initiieren.
Der Begriff „Vorgang“, wie er hierin verwendet wird, ist jede Art von Aktivität außerhalb des nichtflüchtigen Speichers oder jede Art von Anfrage an eine Einheit außerhalb des nichtflüchtigen Speichers, die etwas mehr mit einschließt als der Bereitstellen von Daten oder Information. Der Ausdruck „Auslösen“ (engl.: initiate), wie er hierin verwendet wird, bedeutet einen Vorgang ohne Eingabe (engl.: input) von einer anderen externen Einrichtung zu beginnen. Ein nichtflüchtiger Speicher, wie er hierin verwendet wird, ist eine mikroelektronische Speichereinrichtung, die Information behält, wenn der Strom ausgeschaltet ist und die eine Matrix (engl.: array) von Spalten und Zeilen adressierbarer Speicherzellen aufweist.
Bezugnehmend auf 1 kann ein nichtflüchtiger Speicher 22 eine einzelne integrierte Schaltung sein. Der nichtflüchtige Speicher 22 kann zum Beispiel ein Flashspeicher sein, ein statischer Schreib-Lese-Speicher oder ein Phasenwechselspeicher, um nur wenige Beispiele zu nennen. Der Speicher 22 kann eine Matrix 32 aufweisen, die aus Spalten und Zeilen von Speicherzellen zusammengesetzt ist, die durch Spalten- und Reihen-Adressierungsschaltungen adressierbar sind. Eine Steuerung 28 kann eine prozessorbasierte Einrichtung sein oder eine Smart-Logic-Einrichtung, um nur zwei Beispiele zu nennen.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Steuerung mit einem externen Bus 24 gekoppelt, wenn der Speicher 22 durch eine Schnittstelle 26 verwendet wird. Die Steuerung 28 kann einen Speicher 30 aufweisen, der von der Matrix 32 bei manchen Ausführungsbeispielen getrennt ist. Zum Beispiel kann der Speicher ein Codespeicher sein, der durch einen statischen Schreib-Lese-Speicher implementiert ist Allerdings kann bei anderen Ausführungsbeispielen die Steuerung 29 Speicherzellen in der Matrix 32 verwenden. Folglich sind bei manchen Ausführungsbeispielen die Schnittstelle, die Steuerung, der Speicher und die Matrix alle in demselben integrierten Schaltungssubstrat integriert.
Der Speicher 22 kann in einer einzelnen Packung vorgesehen sein und kann bei manchen Ausführungsbeispielen vollständig kompatibel zu Sockeln oder Aufnahmen sein, die herkömmlicherweise zur Montage von gepackten integrierten Schaltungen eines nichtflüchtigen Speichers verwendet werden. Die Größe des gepackten integrierten Schaltungsspeichers 22 und sein Pinkonfiguration können vollständig kompatibel zu bestehenden Sockeln und anderen Einrichtung sein, die solche Einrichtungen aufnehmen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Speicher 22 anstellen gewöhnlicher nichtflüchtiger Speicher an denselben Positionen und Stellen und auf dieselbe Art und Weise verwendet werden, wie sie gewöhnliche verwendet werden, außer, dass der Speicher 22 Vorgänge auslösen kann.
Der Speicher 22 kann Vorgänge unter Steuerung der Steuerung 28 bei einem Ausführungsbeispiel auslösen. Die Steuerung 28 kann Anfragen oder andere Vorgänge, einschließlich Kommunikationen, durch eine Schnittstelle 26 mit einem Bus 24 ausstellen. Bei manchen Ausführungsbeispielen können abgehende Kommunikationen durch eine separate Pinverbindung auf der externen Packung implementiert werden. Bei anderen Ausfhrüngsbeispielen kann ein Pin, der für andere Zwecke verwendet wird, auch für solche abgehenden Vorgänge verwendet werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Pin, der für abgehende Vorgänge verwendet wird, bidirektional sein und kann Antworten von der Speichersteuerung 20 empfangen.
Der nichtflüchtige Speicher 22, der Vorgänge auslösen kann, kann eine Anzahl von Anwendungen haben. Eine Anwendung besteht in Verbindung mit zellularen Telefonen, wo eine kleine Anschlussfläche und die Fähigkeit mehr Funktionen zu haben, den Speicher in vielen Bereichen vorteilhaft machen. Daher wird der nichtflüchtige Speicher 22 in manchen Fällen eine besondere Anwendbarkeit in Verbindung mit mobilen Einrichtungen finden, aber seine Anwendbarkeit ist nicht in dieser Richtung beschränkt.
Im Allgemeinen kann der Speicher 22 Anfragen nach Information auf eigene Initiative hin auslösen, ohne auf ein Abfragen (engl.: polling) oder einen anderen Auslöseimpuls von außerhalb zu warten. Auf ähnliche Art und Weise kann der Speicher 22 auch Information an oder durch die Speichersteuerung auf eigene Initiative hin bereitstellen, ohne auf ein Abfragen oder einen anderen Auslöseimpuls von außerhalb zu warten.
Als ein Beispiel kann der Speicher 22, wenn die Speichersteuerung 20 auf den Speicher 22 über einen Bus 24 zugreift, Sicherheitsinformation von sich aus anfragen, wie bspw. ein Passwort oder eine Authentifizierung. Er kann das Passwort oder die Authentifizierung von der Speichersteuerung zurück erhalten, kann die Passwort- oder Authentifizierungsdaten mit Information vergleichen, die auf dem Speicher 22, zum Beispiel in dem Speicher 30, gespeichert ist, und kann entscheiden, ob Zugriff auf den Speicher erlaubt wird oder nicht. Folglich kann ein solcher Speicher bestimmte Anwendungen bei der Sicherheitsinformationsspeicherung, einschließlich der Speicherung von hoch geheimen Daten, und bei der Speicherung von Code und anderer Information haben, die Hacker gerne gefährden würden.
Auf ähnliche Weise kann der Speicher 22 die Statusinformation von der Speichersteuerung abfragen. Zum Beispiel kann, wenn der Speicher 22 weiß, dass die Speichersteuerung ausgeschaltet ist oder, dass die Speichersteuerung Information hat, die nicht für eine bestimmte Zeitdauer verwendet werden wird, diese Information von dem Speicher 22 verwendet werden, um zu entscheiden, dass interne Hintergrund- oder Wartungsaktivitäten ausgeführt werden, wie bspw. Abnutzungsausgleich (engl.: wear leveling). Zusätzlich kann der Speicher 22 Information über den Speichersteuerungsstatus erhalten, um die Stromverbrauchszustand des Speichers 22 zu setzen.
Der Speicher 22 kann auch Buszugriff von der Speichersteuerung 20 anfragen, um Vorgänge mit dem Rest eines prozessorbasierten Systems auszulösen. Dies erlaubt dem Speicher, aktiv in Aktivitäten innerhalb des Systems involviert zu sein. In manchen Fällen können Aufgaben, die normalerweise durch die Haupt- oder Zentralverarbeitungseinheit des prozessorbasierten Systems ausgeführt werden, auf die Steuerung 28 abgeladen werden. Dies kann den Haupt- oder Zentralprozessor freigeben, andere Aktivitäten auszuführen. Dies kann auch ermöglichen, Aktivitäten von der Speichersteuerung bei manchen Ausführungsbeispielen zu übertragen.
Bei einem weiteren Beispiel kann der Speicher 22 Vorgänge auslösen, um sich selbst zu konfigurieren. Zum Beispiel kann der Speicher 22 Vorgänge auslösen, um das System zu veranlassen, Information dem Speicher 22 bereitzustellen, um eine solche Konfiguration zu bewerkstelligen. Er kann auch Vorzugsinformation (engl.: preference information) von dem System erhalten, um den Speicher 22 zu konfigurieren. Der Speicher 22 kann sich selbst konfigurieren, in dem er Partitionsgrößen setzt, Anfragen an bestimmte Adressen ignoriert, bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten arbeitet oder in unterschiedlichen Lesemodi, wie bspw. Bitbündel (engl.: burst), Seitendmodus oder anderen Modi, Alternativen anbietet oder Synchrongeschwindigkeitsinformation anfragt, sodass der Speicher entweder schneller oder langsamer wird, um entweder schnell zu arbeiten oder Strom zu sparen, wenn die Arbeitsgeschwindigkeit weniger wichtig ist.
Folglich kann, bezugnehmend auf 2, ein prozessorbasiertes System 10, wie bspw. eine mobile Einrichtung, den nichtflüchtigen Speicher 14 aufweisen, der aus der gepackten, einzelnen integrierten Schaltung 22 hergestellt ist. Das System 10 kann jede Art von mobiler oder nicht-mobiler Einrichtung sein. Eine Anwendung für die nichtflüchtige Speichereinrichtung 14 kann in Verbindung mit zellularen Telefonen vorhanden sein. Die Systemsteuerung kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Speichersteuerung sein oder sie kann eine Steuerung auf jeder beliebigen Ebene einer Systemarchitektur, von einer zentralen Verarbeitungseinheit bis zu der Speichersteuerung hin, sein. Das System kann andere Einrichtungen 18 und 16, wie dargestellt, aufweisen.
Bei manchen Ausführungsbeispielen, kann die Speichereinrichtung 14 Eingaben empfangen, wie durch den Pfeil angedeutet ist, der in Richtung der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 14 zeigt, wie es bei Slave-Typ nichtflüchtigen Speichereinrichtungen gewöhnlich ist. Allerding kann die nichtflüchtige Speichereinrichtung 14 auch Vorgänge auslösen, wie durch den ausgehenden Pfeil angedeutet ist. Diese Vorgänge können Daten aufweisen, die durch den nichtflüchtigen Speicher ohne Auslöseimpuls von außerhalb der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 14 bereitgestellt werden. Sie können auch Warnungen (engl.: alerts) aufweisen, wie in 2 dargestellt ist, um nichtflüchtiger Speicherprobleme anzugeben, einschließlich Speicherdefekt, Speicherkapazität, Speichergeschwindigkeit, Sicherheitsbelange, Stromverbrauchszustand, und Abnutzungsausgleich (engl.: wear leveling), um wenige Beispiele zu erwähnen.
Zusätzlich kann neben einem direkten Zugriff auf die Systemsteuerung 12, wie durch 2 angedeutet, die nichtflüchtige Speichereinrichtung 14 eine geteilte Verbindung mit der Systemsteuerung 12 habe, wie in 3 angedeutet. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Kommunikationen abgehende Anfragen von der nichtflüchtigen Speichereinrichtung 14 und Antworten aufweisen, die durch den Ausdruck „erlauben“ angegeben sind, und auch bidirektionale Daten. Folglich kann das System 20 es der nichtflüchtigen Speichereinrichtung erlauben, bei manchen Umständen Vorgänge direkt auszulösen.

Claims

Nichtflüchtiger Speicher, umfassend: eine Speichermatrix (32); und eine Steuerung (28), die mit der Matrix (32) gekoppelt und eingerichtet ist, Anfragen um auf die Speichermatrix (32) zuzugreifen von einer Speichersteuerung (20) außerhalb des nichtflüchtigen Speichers (22) zu empfangen, wobei die Steuerung (28) weiter eingerichtet ist, einen oder mehrere Vorgänge aus einer Vielzahl von Vorgängen mit der Speichersteuerung (20) auszulösen, wobei die Vielzahl von Vorgängen umfasst: Abgeben einer Warnung an die Speichersteuerung (20) ohne von der Speichersteuerung (20) oder einer externen Einrichtung veranlasst zu sein, und Abgeben einer Anfrage an die Speichersteuerung (20) für eine Erlaubnis, dass die Steuerung (28) direkt einen Vorgang mit der externen Einrichtung auslösen darf, wobei der Vorgang eine Sicherheitsabfrage ist, und wobei die Steuerung (28) ferner eingerichtet ist, eine Statusabfrage an die Speichersteuerung (20) abzugeben zum Bestimmen ob die Speichersteuerung (20) Information hat, die für eine bestimmte Zeitdauer nicht verwendet werden wird, und wenn die Speichersteuerung (20) Information hat, die für eine bestimmte Zeitdauer nicht verwendet werden wird, Wartungsaktivitäten auf der Speichermatrix (32) durchzuführen.
Speicher nach Anspruch 1, einen Speicher (30) zum Speichern von Befehlen zur Ausführung durch die Steuerung (28) aufweisend.
Speicher nach Anspruch 1, wobei die Warnung betrifft: eine Speichergeschwindigkeit, einen Stromverbrauchszustand, einen Speicherdefekt oder eine Kombination daraus.
Speicher nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (28) ferner eingerichtet ist, eine Warnung zu einem nichtflüchtigen Speicherproblem auszugeben.
Speicher nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (28) eingerichtet ist, einen Vorgang auszulösen, der eine Anfrage für Buszugriff durch den Speicher (22) aufweist.
Speicher nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (28) eingerichtet ist, einen Vorgang auszulösen, der eine Anfrage nach Information von der Speichersteuerung (20) aufweist.
Speicher nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (28) eingerichtet ist, Information anzufragen, um den Speicher (22) in die Lage zu versetzen, sich selbst zu konfigurieren.
Speicher nach Anspruch 1, wobei der Speicher (22) ausgelegt ist, in einer herkömmlichen Haltungsanordnung für einen nichtflüchtigen Speicher aufgenommen zu werden.
Speicher nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (28) eingerichtet ist, einen Vorgang auszulösen, der Information von einer Einrichtung außerhalb des nichtflüchtigen Speichers anfragt.
Verfahren, umfassend: Einrichten eines nichtflüchtigen Speichers (22), einen oder mehrere einer Vielzahl von Vorgängen mit einer Speichersteuerung (20) außerhalb des nichtflüchtigen Speichers (22) oder mit einer externen Einrichtung, die sowohl außerhalb des nichtflüchtigen Speichers (22) als auch außerhalb der Speichersteuerung (20) angeordnet ist, direkt auszulösen, wobei die Vielzahl von Vorgängen umfasst: Abgeben von Daten an die Speichersteuerung (20) ohne einen Auslöseimpuls von außerhalb des nichtflüchtigen Speichers (22), und Abgeben einer Anfrage an die Speichersteuerung (20) für eine Antwort, die angibt, ob die Steuerung (28) direkt einen Vorgang mit der externen Einrichtung, die sowohl außerhalb des nichtflüchtigen Speichers (22) als auch außerhalb der Speichersteuerung (20) angeordnet ist, auslösen darf; Einrichten des nichtflüchtigen Speichers (22), Sicherheitsautorisierung von einer Einrichtung nachzusuchen, die versucht, auf den nichtflüchtigen Speicher (22) zuzugreifen; Abgeben einer Statusanfrage an die Speichersteuerung (20) um einen Stromverbrauchszustand der Speichersteuerung (20) zu bestimmen; und nach Bestimmen, dass die Speichersteuerung (20) stromlos ist, Durchführen eines Abnutzungsausgleichs.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren ferner umfasst, eine Warnung zu einem nichtflüchtigen Speicherproblem auszugeben.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren das Auslösen eines Vorgangs aufweist, der eine Anfrage nach Information von einer Einrichtung außerhalb des nichtflüchtigen Speichers (22) involviert.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren aufweist, den Speicher (22) einzurichten, einen Vorgang auszulösen, der eine Anfrage für Buszugriff aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren aufweist, den Speicher (22) einzurichten, einen Vorgang auszulösen, der eine Anfrage nach Information von der Speichersteuerung (20) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren aufweist, den Speicher (22) einzurichten, Information anzufragen, die dem Speicher (22) ermöglicht, sich selbst zu konfigurieren.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren aufweist, den Speicher (22) einzurichten, in einen herkömmlichen nichtflüchtigen Speichersockel zu passen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren aufweist, den Speicher (22) einzurichten, einen Vorgang auszulösen, bevor er einen Auslöseimpuls von außerhalb des Speichers empfängt, der zu dem Vorgang gehört.