JP2008071079A - Memory system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホスト機器との間でデータ転送を行うメモリシステムに関し、例えば不揮発性半導体メモリを搭載したメモリシステムに関する。 The present invention relates to a memory system that performs data transfer with a host device, for example, a memory system that includes a nonvolatile semiconductor memory.
例えば、SDTM(Secure Digital)カードなどのメモリカードは、パーソナルコンピュータなどのホスト機器の記憶媒体として使用されている。これらのメモリカードには、NAND型フラッシュメモリなどの不揮発性半導体メモリと、不揮発性半導体メモリを制御するコントローラが搭載されている。 For example, a memory card such as an SD ™ (Secure Digital) card is used as a storage medium for a host device such as a personal computer. These memory cards are equipped with a nonvolatile semiconductor memory such as a NAND flash memory and a controller for controlling the nonvolatile semiconductor memory.
NAND型フラッシュメモリには、1つのメモリセルに1ビットのデータを記憶することが可能な2値NAND型フラッシュメモリと、1つのメモリセルに2ビット以上のデータを記憶することが可能な多値NAND型フラッシュメモリとがある。多値NAND型フラッシュメモリは、1つのメモリセルの面積に2ビット以上のデータを記憶することか可能なため、同面積の2値NAND型フラッシュメモリに比較して大きな記憶容量を実現することが可能である。よって、大容量を必要とする用途には、2値NAND型フラッシュメモリよりも多値NAND型フラッシュメモリの方が適している。 The NAND flash memory includes a binary NAND flash memory capable of storing 1-bit data in one memory cell and a multi-value capable of storing data of 2 bits or more in one memory cell. There is a NAND flash memory. Since a multi-level NAND flash memory can store data of 2 bits or more in the area of one memory cell, it can realize a larger storage capacity than a binary NAND flash memory of the same area. Is possible. Therefore, the multi-level NAND flash memory is more suitable than the binary NAND flash memory for applications that require a large capacity.
一方、2値NAND型フラッシュメモリは、多値NAND型フラッシュメモリに比べ、データ書き込み及び消去を短い時間で行うことができる。このため、高速性を必要とする用途には、2値NAND型フラッシュメモリが適している。 On the other hand, the binary NAND flash memory can perform data writing and erasing in a shorter time than the multi-level NAND flash memory. Therefore, a binary NAND flash memory is suitable for applications that require high speed.
しかしながら、大容量と高速性の両方が要求される用途も少なくない。その場合、2値NAND型フラッシュメモリと多値NAND型フラッシュメモリの一方しか搭載していない従来のメモリカードは対応することが難しく、対応するためには、NAND型フラッシュメモリなどが高価になりやすいという問題があった。なお、以上では、2値NAND型フラッシュメモリと多値NAND型フラッシュメモリを例に挙げて説明したが、他の不揮発性半導体メモリにおいても同様の問題が存在する。 However, there are many applications that require both large capacity and high speed. In that case, it is difficult to cope with a conventional memory card having only one of a binary NAND flash memory and a multi-value NAND flash memory, and the NAND flash memory tends to be expensive in order to cope with it. There was a problem. In the above description, the binary NAND flash memory and the multi-value NAND flash memory have been described as examples. However, similar problems exist in other nonvolatile semiconductor memories.
なお、例えば特許文献1には、フラッシュファイルシステムに含まれるフラッシュメモリにおいて、メモリアレイを構成する2層ゲート構造型メモリセルを、コマンドに従って選択的に2値又は多値モードで動作させる技術が開示されている。
For example,
しかしながら、この特許文献1に記載されている技術では、2値又は多値モードにメモリセルの動作モードを選択するコマンドは、フラッシュファイルシステム内のマイクロコンピュータなどから供給されている。このため、フラッシュファイルシステムを使用するユーザが、その用途に応じてフラッシュファイルシステムの外部から2値又は多値モードを選択することはできない。
本発明は、以上のことを鑑みてなされたものであり、記憶容量、書き込み特性などが異なる複数の不揮発性半導体メモリの中から、用途に応じて最適な不揮発性半導体メモリを選択することが可能なメモリシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an optimal nonvolatile semiconductor memory can be selected from a plurality of nonvolatile semiconductor memories having different storage capacities, writing characteristics, and the like according to the application. An object of the present invention is to provide a simple memory system.
上記目的を達成するために、本発明に係るメモリシステムは、ホスト機器に接続して使用するメモリシステムにおいて、第1の不揮発性半導体メモリと、前記第1の不揮発性半導体メモリよりも書き込み速度が速い第2の不揮発性半導体メモリと、当該メモリシステムの外部からの指示に基づいて、前記第1及び第2の不揮発性半導体メモリのうち一方を選択するメモリ選択部と、前記メモリ選択部が選択した不揮発性半導体メモリに対して、前記ホスト機器の要求に応じたアクセスを行うメモリ制御部とを具備することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a memory system according to the present invention is a memory system that is used by being connected to a host device, and has a writing speed higher than that of the first nonvolatile semiconductor memory and the first nonvolatile semiconductor memory. A fast second non-volatile semiconductor memory, a memory selection unit that selects one of the first and second non-volatile semiconductor memories based on an instruction from the outside of the memory system, and the memory selection unit selects And a memory control unit that accesses the non-volatile semiconductor memory according to the request of the host device.
本発明によれば、記憶容量、書き込み特性などが異なる複数の不揮発性半導体メモリの中から、用途に応じて最適な不揮発性半導体メモリを選択することが可能なメモリシステムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the memory system which can select the optimal non-volatile semiconductor memory according to a use from the some non-volatile semiconductor memories from which storage capacity, writing characteristics, etc. differ can be provided.
以下に、本発明に係るメモリシステムについての実施例を図1乃至8を参照して説明する。なお、ここでは、メモリシステムがSDTMカード(以下、メモリカードと称す)である場合を例に説明する。また、この実施例における図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。 Hereinafter, an embodiment of a memory system according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a case where the memory system is an SD TM card (hereinafter referred to as a memory card) will be described as an example. In the description of the drawings in this embodiment, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係るメモリカードの概略構成を示す図面である。ホスト機器101は、メモリカード102が複数装着可能なカードインタフェース103と、ホスト機器101の制御中枢をなすCPU104と、RAM(Random access memory)などで構成されるシステムメモリ105と、ホスト機器101の動作などを表示する表示装置106とを備えている。ホスト機器101の例としては、パーソナルコンピュータなどの電子機器が挙げられる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a memory card according to the first embodiment. The host device 101 includes a
メモリカード102は、ホスト機器101のカードインタフェース103に装着されることにより電源の供給を受けて動作し、ホスト機器101からのアクセスに応じた処理を行う。このメモリカード102は、2値NAND型フラッシュメモリ107、多値NAND型フラッシュメモリ108、及びコントローラ109を有している。2値NAND型フラッシュメモリ107、多値NAND型フラッシュメモリ108、及びコントローラ109は、それぞれ異なる半導体チップ上に形成されたLSI(Large scale integrated circuit)である。これらのLSIは、樹脂封止などでパッケージングされていても良いし、ベアチップの状態でメモリカード102に搭載されても良い。また、パッケージングする場合も、1つの半導体チップごとにパッケージングしても良いし、複数の半導体チップをまとめてパッケージングしても良い。
When the
2値NAND型フラッシュメモリ107は、1つのメモリセルに1ビットのデータを格納することが可能な不揮発性半導体メモリである。また、多値NAND型フラッシュメモリ108は、1つのメモリセルに2ビット以上のデータを記憶することが可能な不揮発性半導体メモリである。これらのNAND型フラッシュメモリ107,108は、例えば、通常のデータ消去をブロック(複数ページ)単位で行う。ブロック単位は、例えば256kByteである。また、NAND型フラッシュメモリ107,108は、例えば、ページと称する単位で、データの書き込み及び読み出しが行われるようになっている。ページの容量は、例えば2kByteである。
The binary
また、2値NAND型フラッシュメモリ107は、多値NAND型フラッシュメモリ108に比べ、データ書き込み及び消去を短い時間で行うことができる。例えば、2値NAND型フラッシュメモリ107の書き込み速度は40〜160MB/secであり、多値NAND型フラッシュメモリ108の書き込み速度は5〜10MB/secである。このように、高速性を必要とする用途には、2値NAND型フラッシュメモリ107にデータを格納することが望ましい。
In addition, the binary
一方、多値NAND型フラッシュメモリ108は、1つのメモリセルの面積に2ビット以上のデータを記憶することが可能なため、同面積の2値NAND型フラッシュメモリ107に比較して大きな記憶容量を実現することが可能である。このため、両者のチップ面積が等しい場合、多値NAND型フラッシュメモリ108の方が2値NAND型フラッシュメモリ107よりも大容量となる。よって、大容量を必要とする用途には、多値NAND型フラッシュメモリ108にデータを格納することが望ましい。
On the other hand, the multi-level
コントローラ109は、NAND型フラッシュメモリ107,108内の物理状態を管理するものとして構築されている。コントローラ109は、メモリカード102のインタフェース用端子110と接続されメモリカード102とホスト機器101とのインタフェースをなすIOインタフェース111と、ホスト機器101の要求に応じてNAND型フラッシュメモリ107,108との間でデータの授受を行うメモリ制御部112と、制御プログラムが格納されているROM113と、メモリ制御部112のワーク・バッファメモリとして使用されるSRAM(Static random access memory)114と、メカニカルスイッチ115に接続されNAND型フラッシュメモリ107,108のうち一方を選択するメモリ選択部116と、NAND型フラッシュメモリ107,108へのデータの書き込みを禁止する書き込み防止部117と、NAND型フラッシュメモリ107,108の容量をホスト機器101に通知する容量通知部118とを備えている。
The controller 109 is configured to manage the physical state in the NAND
メモリ制御部112は、メモリカード102全体の動作を制御するものである。メモリ制御回路112は、例えばメモリカード102が電源供給を受けたときに、ROM113に格納されているファームウェア(制御プログラム)に基づいて所定の処理を実行することにより、各種のテーブルをSRAM114上に作成する。また、メモリ制御回路112は、ホスト機器101から書き込みコマンド、読み出しコマンド、消去コマンドを受け取り、NAND型フラッシュメモリ107,108に対して所定の処理を実行したり、SRAM114を通じたデータ転送処理を制御したりする。また、メモリ制御部112は、メモリ選択部116からの指示に応じて、アクセス(データの書き込み、または読み出し)を行うフラッシュメモリを、2値NAND型フラッシュメモリ107と多値NAND型フラッシュメモリ108との間で切り替える。このアクセス対象の切り替えについては、後に詳述する。
The
ROM113は、メモリ制御部112により制御される制御プログラムなどを格納するメモリである。SRAM114は、メモリ制御部112の作業エリアとして使用され、制御プログラムや各種のテーブルを記憶するメモリである。
The
インタフェース用端子110は、メモリカードがカードスロットに挿入されたときにホスト機器101のコネクタピンと電気的に接続される。データ信号(DAT0〜DAT3)は、ピンP1,P7,P8,P9に割り当てられている。また、ピンP1はカード検出信号(CD)に対しても割り当てられている。ピンP2はコマンド(CMD)に、ピン5はクロック(CLK)に割り当てられている。ピンP3,P6には接地電位(Vss)が供給され、ピンP4には電源電位(Vdd)が供給される。 The interface terminal 110 is electrically connected to the connector pin of the host device 101 when the memory card is inserted into the card slot. Data signals (DAT0 to DAT3) are assigned to pins P1, P7, P8 and P9. The pin P1 is also assigned to the card detection signal (CD). Pin P2 is assigned to command (CMD), and pin 5 is assigned to clock (CLK). A ground potential (Vss) is supplied to the pins P3 and P6, and a power supply potential (Vdd) is supplied to the pin P4.
このようなピンの構成において、メモリカード102は、ホスト機器101のカードスロットに装着されることにより、インタフェース用端子110を介して、ホスト機器101との間の通信を行う。たとえば、メモリカード102のNAND型フラッシュメモリ107,108にデータを書き込む場合、コントローラ109は、ホスト機器101からピンP5に与えられるクロック信号に同期させて、ピンP2に与えられる書き込みコマンドをシリアルな信号として取り込む。
In such a pin configuration, the
図2は、メモリカード102の設定可能な動作モードとピンアサインとの関係を示すものである。本実施例において、メモリカード102は3つの動作モード、例えばSD4bitモード、SD1bitモード、及び、SPIモードを備えている。すなわち、SDカード100の動作モードは、SDモードとSPIモードとに大別される。SDモードの場合、ホスト機器101からのバス幅変更コマンドによって、メモリカード102は、SD4bitモードまたはSD1bitモードに設定される。
FIG. 2 shows the relationship between the settable operation modes of the
ここで、4つのデータ信号用のピンP1(DAT3),P7(DAT0),P8(DAT1),P9(DAT2)に着目すると、4ビット幅単位でデータ転送を行うSD4bitモードでは、4つのデータ信号用のピンP1,P7,P8,P9のすべてがデータ転送に用いられる。一方、1ビット幅単位でデータ転送を行うSD1bitモードでは、データ信号用のピンP7のみがデータ転送に使用される。データ信号用のピンP8,P9についてはまったく使用されない。 Here, focusing on the four data signal pins P1 (DAT3), P7 (DAT0), P8 (DAT1), and P9 (DAT2), in the SD4bit mode in which data transfer is performed in units of 4 bits, there are four data signals. All of the pins P1, P7, P8, and P9 are used for data transfer. On the other hand, in the SD1 bit mode in which data transfer is performed in 1-bit width units, only the data signal pin P7 is used for data transfer. The data signal pins P8 and P9 are not used at all.
SPIモードでは、データ信号用のピンP7が、メモリカード102からホスト機器へのデータ信号線(DATA OUT)として用いられる。コマンド(CMD)用のピンP2は、ホスト機器101からメモリカード102へのデータ信号線(DATA IN)として用いられる。データ信号用のピンP8,P9については、まったく使用されない。
In the SPI mode, the data signal pin P7 is used as a data signal line (DATA OUT) from the
メカニカルスイッチ115は、例えばスライド式のスイッチである。メモリ選択部116は、メカニカルスイッチ115の状態を検知して、2値NAND型フラッシュメモリ107及び多値NAND型フラッシュメモリ108のうち一方を選択する。メカニカルスイッチ115をスライドさせることにより、4つの動作モード(第1〜第4の動作モード)の中からメモリカードの動作モードを任意に選択することができる。図3は、メモリカード102の動作モードを示す説明図である。
The
第1の動作モードは、2値NAND型フラッシュメモリ107に対してホスト機器101がアクセスするモードである。メカニカルスイッチ115が第1の動作モードに設定されると、メモリ選択部116は2値NAND型フラッシュメモリ107を選択する。また、メモリ制御部112は、IOインタフェース111が受信したホスト機器101の要求に応じて、メモリ選択部116が選択した2値NAND型フラッシュメモリ107に対してアクセスを行う。
The first operation mode is a mode in which the host device 101 accesses the binary
第2の動作モードは、多値NAND型フラッシュメモリ108に対してホスト機器101がアクセスするモードである。メカニカルスイッチ115が第2の動作モードに設定されると、メモリ選択部116は多値NAND型フラッシュメモリ108を選択する。また、メモリ制御部112は、IOインタフェース111が受信したホスト機器101の要求に応じて、メモリ選択部116が選択した多値NAND型フラッシュメモリ108に対してアクセスを行う。
The second operation mode is a mode in which the host device 101 accesses the multi-level
第3及び第4の動作モードは、ホスト機器101からフラッシュメモリ107,108へのデータの書き込みを禁止するモードである。メモリカード102を使用するユーザは、メカニカルスイッチ115を第3または第4の動作モードに設定することにより、誤ったデータの上書きを防止することができる。第3の動作モードでは、2値NAND型フラッシュメモリ107からデータを読み出すことが可能であり、第4の動作モードでは、多値NAND型フラッシュメモリ108からデータを読み出すことが可能である。第3の動作モードでは、メモリ選択部116が2値NAND型フラッシュメモリ107を選択し、メモリ制御部112は2値NAND型フラッシュメモリ107からデータの読み出しを行う。また、第4の動作モードでは、メモリ選択部116が多値NAND型フラッシュメモリ108を選択し、メモリ制御部112は多値NAND型フラッシュメモリ108からデータの読み出しを行う。
The third and fourth operation modes are modes in which data writing from the host device 101 to the
容量通知部118は、例えば、メモリ選択部116が選択したフラッシュメモリ107,108の記憶容量をホスト機器101にインタフェース用端子110を介して通知する。具体的には、メモリカード102が第1の動作モードに設定されている場合は、2値NAND型フラッシュメモリ107の全体の記憶容量、使用領域(データ格納等に使用されている領域)の大きさ、及び、未使用領域(データを新たに格納可能な領域)の大きさをそれぞれホスト機器101に通知する。また、メモリカード102が第2の動作モードに設定されている場合は、多値NAND型フラッシュメモリ108の全体の記憶容量、使用領域の大きさ、及び、未使用領域の大きさをそれぞれホスト機器101に通知する。
For example, the
次に、ホスト機器101がメモリカード102にデータを書き込む際のメモリカード102の動作について図4を参照して説明する。図4は、本実施の形態のメモリカードのデータ書き込み時の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
まず、メモリ選択部116は、スイッチの状態を検知することにより、メモリカード102の動作モードを認識する(ステップS101)。メモリカード102の動作モードが第3または第4の動作モードである場合(ステップS102)、ホスト機器101からメモリカード102へのデータ書き込みが禁止される(ステップS103)。また、メモリカード102は、メモリカードが書き込み防止に設定されていることをホスト機器101に通知する。メモリカード102からの通知を受信したホスト機器101は、メモリカードが書き込み防止に設定されていることを表示装置106に表示し、メモリカード102のユーザに通知する。この通知により、ユーザは、メカニカルスイッチ115を切り替え、データ書き込み可能な動作モード(第1または第2の動作モード)にメモリカード102を設定することができる。
First, the
メモリカード102の動作モードが第3または第4の動作モードでない場合(ステップS102)は、メモリカード102の動作モードが第1の動作モードであるか判断される(ステップS104)。メモリカード102の動作モードが第1の動作モードである場合、メモリ選択部116は2値NAND型フラッシュメモリ107を選択する(ステップS105)。次に、ホスト機器101は、メモリカード102に対して、ライトコマンド、アドレス及びデータを送信する。メモリ選択部112は、IOインタフェース111が受信したライトコマンド及びアドレスを解釈し、2値NAND型フラッシュメモリ107にデータを書き込む(ステップS106)。ステップS104において、メモリカード102の動作モードが第1の動作モードでない場合(第2の動作モードである場合)は、メモリ選択部116は多値NAND型フラッシュメモリ108を選択する(ステップS107)。次に、ホスト機器101は、メモリカード102に対して、ライトコマンド、アドレス及びデータを送信する。メモリ選択部112は、IOインタフェース111が受信したライトコマンド及びアドレスを解釈し、多値NAND型フラッシュメモリ108にデータを書き込む(ステップS108)。
If the operation mode of the
次に、メモリカード102が自身の記憶容量をホスト機器101に通知する方法について図5を参照して説明する。図5は、本実施の形態のメモリカード102の容量通知時の動作を示すフローチャートである。
Next, a method for the
まず、メモリ選択部116は、スイッチの状態を検知することにより、メモリカード102の動作モードを認識する(ステップS201)。メモリカード102の動作モードが第1の動作モードである場合(ステップS202)、メモリ選択部116は2値NAND型フラッシュメモリ107を選択する(ステップS203)。そして、容量通知部118は、2値NAND型フラッシュメモリ107の全体の記憶容量、使用領域の大きさ、及び、未使用領域の大きさをそれぞれホスト機器101に通知する(ステップS204)。ホスト機器101は、メモリカード102から受信した2値NAND型フラッシュメモリ107の容量に関する情報を表示装置106に表示する。
First, the
メモリカード102の動作モードが第2の動作モードである場合(ステップS202)、メモリ選択部116は多値NAND型フラッシュメモリ108を選択する(ステップS205)。そして、容量通知部118は、多値NAND型フラッシュメモリ108の全体の記憶容量、使用領域の大きさ、及び、未使用領域の大きさをそれぞれホスト機器101に通知する(ステップS206)。ホスト機器101は、メモリカード102から受信した多値NAND型フラッシュメモリ108の容量に関する情報を表示装置106に表示する。
When the operation mode of the
なお、以上の説明では、メモリ選択部116が選択したフラッシュメモリの記憶容量をホスト機器101に通知する場合を説明した。しかし、本発明は、これに限定されない。容量通知部118は、スイッチの状態、すなわちメモリカードの動作モードにかかわらず、フラッシュメモリ107,108の両方の記憶容量をそれぞれホスト機器101に通知するように構成しても良い。
In the above description, the case where the host device 101 is notified of the storage capacity of the flash memory selected by the
このように、本実施形態のメモリカードは、メカニカルスイッチ115を切り替えることにより、アクセス先のフラッシュメモリをユーザが選択することができる。上述したように、2値NAND型フラッシュメモリは高速なアクセスに適しており、多値NAND型フラッシュメモリは大容量のデータ格納に適している。このため、ユーザは、メモリカードの用途に応じて、1つのメモリカード102を高速なメモリカードまたは大容量のメモリカードとして使い分けることができる。
As described above, the memory card according to the present embodiment allows the user to select the flash memory to be accessed by switching the
また、本実施の形態のメモリカードは、フラッシュメモリ107,108のそれぞれの記憶容量をホスト機器101に通知する。このため、メモリカード102を使用するユーザは、例えば、書き込もうとするデータの大きさに応じて、フラッシュメモリ107,108の中から書き込み先のフラッシュメモリを選択することができる。
Further, the memory card according to the present embodiment notifies the host device 101 of the storage capacities of the
更に、本実施の形態のメモリカードは、メカニカルスイッチ115を有することにより、アクセス先のフラッシュメモリをユーザが容易に認識することができる。
Furthermore, the memory card according to the present embodiment includes the
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、メカニカルスイッチによりアクセス先のフラッシュメモリを選択する場合を説明したが、フラッシュメモリを選択する方法はこれに限られない。第2の実施の形態では、ホスト機器がコマンドを発行してアクセス先のフラッシュメモリを選択する場合を説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the case where the flash memory to be accessed is selected by the mechanical switch has been described. However, the method for selecting the flash memory is not limited to this. In the second embodiment, a case will be described in which the host device issues a command and selects an access destination flash memory.
図6は、第2の実施の形態に係るメモリカードの概略構成を示す図面である。コマンド受信部119は、2値NAND型フラッシュメモリ107と多値NAND型フラッシュメモリ108との間でアクセス先のフラッシュメモリを切り替えるためのコマンド(以下、切り替えコマンド)をホスト機器101からIOインタフェース111を介して受信する。コマンド受信部119は、切り替えコマンドを解釈し、その結果をメモリ選択部116に出力する。メモリ選択部116は、コマンド受信部119の出力に応じて、フラッシュメモリ107,108のいずれか一方を選択する。メモリ制御部112は、ホスト機器101からの要求に応じて、メモリ選択部116が選択したフラッシュメモリに対してアクセスを行う。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a memory card according to the second embodiment. The
切り替え通知部120は、メモリカード102が切り替えコマンドに対応していることをホスト機器101にIOインタフェース111を介して通知する。アクセス先のフラッシュメモリを切り替えることが可能な本実施の形態のメモリカード102と、切り替えコマンドに対応していないメモリカードとの互換性を考えた場合、ホスト機器101は、カードスロットに挿入されたメモリカードがどちらであるか認識する必要がある。このため、本実施の形態では、切り替え通知部120の通知により、メモリカード102が切り替えコマンドに対応していることをホスト機器101が認識するように構成されている。
The
次に、ホスト機器101がメモリカード102にデータを書き込む際のメモリカード102の動作について図7を参照して説明する。図7は、本実施の形態のメモリカードのデータ書き込み時の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
まず、メモリカード102が切り替えコマンドをサポートしていることをホスト機器101に通知する(ステップS301)。例えば、ホスト機器101は、カードスロットに挿入されたメモリカードが切り替えコマンドをサポートしているか確認するためのコマンド(以下、サポート確認コマンド)をメモリカードに対して発行する。メモリカード102の切り替え通知部120は、このサポート確認コマンドのレスポンスとして、切り替えコマンドをサポートしていることをホスト機器101に通知する。
First, the host device 101 is notified that the
なお、切り替えコマンドをサポートしないメモリカードは、サポート確認コマンドに対して、切り替えコマンドをサポートしていないことを示すレスポンスをホスト機器101に返信するか、もしくは切り替えコマンドに応答しない。これにより、ホスト機器101は、メモリカードが切り替えコマンドをサポートしていないことを認識する。この場合、ホスト機器は、アクセス先のフラッシュメモリの切り替えを行わず、従来のメモリカードと同様のデータ書き込み処理を行う。 Note that a memory card that does not support the switching command returns a response indicating that the switching command is not supported to the support confirmation command to the host device 101 or does not respond to the switching command. Thereby, the host device 101 recognizes that the memory card does not support the switching command. In this case, the host device does not switch the flash memory to be accessed, and performs data writing processing similar to that of the conventional memory card.
メモリカードが切り替えコマンドをサポートしている場合は、次に、ホスト機器101は、フラッシュメモリ107,108の一方を選択する切り替えコマンドをメモリカード102に対して発行する。メモリカード102のコマンド受信部119は、切り替えコマンドを受信して解釈する(ステップS302)。メモリ選択部116は、この切り替えコマンドに応じて、2値NAND型フラッシュメモリ107及び多値NAND型フラッシュメモリ108のいずれか一方を選択する。なお、フラッシュメモリ107を選択するコマンドとフラッシュメモリ108を選択するコマンドとは別のコマンドとしても良い。また、同一のコマンドを使用して、どちらのフラッシュメモリかを引数により表現しても良い。
If the memory card supports the switching command, the host device 101 then issues a switching command for selecting one of the
切り替えコマンドにより、2値NAND型フラッシュメモリ107が選択された場合(ステップS303)、メモリ制御部112は、ホスト機器101からの要求に応じて、2値NAND型フラッシュメモリ107に対してデータの書き込みを行う(ステップS304)。一方、切り替えコマンドにより、2値NAND型フラッシュメモリ107が選択されなかった場合、すなわち、多値NAND型フラッシュメモリ108が選択された場合(ステップS303)、メモリ制御部112は、ホスト機器101からの要求に応じて、多値NAND型フラッシュメモリ108に対してデータの書き込みを行う(ステップS305)。
When the binary
このように、本実施形態のメモリカードは、ホスト機器が切り替えコマンドを発行することにより、アクセス先のフラッシュメモリを選択することができる。このため、第1の実施の形態と同様、メモリカードの用途に応じて、1つのメモリカード102を高速なメモリカードまたは大容量のメモリカードとして使い分けることができる。
As described above, the memory card of this embodiment can select the flash memory to be accessed by the host device issuing the switching command. Therefore, as in the first embodiment, one
なお、切り替えコマンドの発行は、ユーザがホスト機器101を操作することで任意のタイミングで行えるようにしても良い。また、ユーザが使用するアプリケーションに応じて、そのアプリケーションに求められるアクセス速度などをホスト機器101が判断し、ユーザが操作することなくホスト機器101が切り替えコマンドを発行しても良い。後者の場合、ホスト機器101は、高速なアクセスが必要とされるアプリケーションでは2値NAND型フラッシュメモリ107を選択し、大容量が必要とされるアプリケーションでは多値NAND型フラッシュメモリ108を選択する。また、容量通知部118から通知されるフラッシュメモリ107,108それぞれの未使用領域の大きさを参照して、書き込み対象のデータを格納するために十分な記憶容量を確保できるフラッシュメモリをホスト機器が自動で選択しても良い。
Note that the switch command may be issued at any timing by the user operating the host device 101. Further, the host device 101 may determine the access speed required for the application according to the application used by the user, and the host device 101 may issue the switching command without the user's operation. In the latter case, the host device 101 selects the binary
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態では、ホスト機器からのデータを格納する半導体メモリとして、NAND型フラッシュメモリとその他の不揮発性半導体メモリを採用した場合を説明する。図8は、第3の実施の形態に係るメモリカードの概略構成を示す図面である。なお、図8では、第1の実施の形態と同様、メカニカルスイッチによりアクセス先のメモリを切り替える場合を例に挙げて説明するが、第2の実施の形態のようにコマンドを用いてアクセス先のメモリを切り替えても良い。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a case will be described in which a NAND flash memory and other nonvolatile semiconductor memories are employed as semiconductor memories for storing data from the host device. FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a memory card according to the third embodiment. In FIG. 8, as in the first embodiment, the case where the memory to be accessed is switched by a mechanical switch will be described as an example. However, as in the second embodiment, the access destination can be changed using a command. The memory may be switched.
第1及び第2の実施の形態のメモリカードは、アクセス速度が異なる2つのNAND型フラッシュメモリを搭載した場合を示した。本実施の形態のメモリカードは、2つのNAND型フラッシュメモリの代わりに、1つのNAND型フラッシュメモリ121と強誘電体メモリ122とを備えている。NAND型フラッシュメモリ121は、2値メモリであっても良いし、多値メモリであっても良い。強誘電体メモリ122は、ランダムアクセスが可能な不揮発性半導体メモリである。強誘電体メモリ122のアクセスタイムは100nm sec であり、NAND型フラッシュメモリ121に比較して高速なアクセスが可能である。また、強誘電体メモリ122は、混載プロセスで製造することにより、コントローラ109の他の素子(メモリ制御部112など)と同一の半導体チップ上に形成されている。
The memory cards of the first and second embodiments have shown the case where two NAND flash memories having different access speeds are mounted. The memory card according to the present embodiment includes one
メモリ選択部116は、メカニカルスイッチ115の状態を検知して、NAND型フラッシュメモリ121と強誘電体メモリ122とのいずれか一方を選択する。メモリ制御部112は、メモリ選択部116が選択したメモリに対してアクセスを行う。これにより、第1及び第2の実施形態と同様、アクセス先のフラッシュメモリをメモリカードの外部から選択することができる。本実施の形態のメモリカードの書き込み時または容量通知時の動作は、図4及び図5において、2値NAND型フラッシュメモリ107と多値NAND型フラッシュメモリ108とを、強誘電体メモリ122とNAND型フラッシュメモリ121とに置き換えたものであるので、ここではその説明を省略する。
The
このように、ホスト機器からのデータを格納する半導体メモリは、2値NAND型フラッシュメモリと多値NAND型フラッシュメモリとに限られない。アクセス速度が異なるものであれば、他の不揮発性半導体メモリであっても本発明は実施することができる。例えば、NAND型フラッシュメモリとは異なる2つ以上の不揮発性半導体メモリの間でアクセス先を切り替えても良い。 Thus, the semiconductor memory for storing data from the host device is not limited to the binary NAND flash memory and the multi-value NAND flash memory. As long as the access speed is different, the present invention can be implemented even with other nonvolatile semiconductor memories. For example, the access destination may be switched between two or more nonvolatile semiconductor memories different from the NAND flash memory.
なお、以上の実施の形態においては、メモリシステムがSDTMカードである場合を例に説明した。しかしながら、本発明はSDTMカードに限定されず、例えばUSB(Universal serial bus)メモリなどの他のメモリシステムにも適用することができる。 In the above embodiment, the case where the memory system is an SD TM card has been described as an example. However, the present invention is not limited to the SD ™ card, and can be applied to other memory systems such as a USB (Universal Serial Bus) memory.
このように、本発明は、実施段階ではその要旨を変更しない範囲で種々に変形することが可能である。 As described above, the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the invention in the implementation stage.
以上、詳述したように、本発明に係るメモリシステムの特徴をまとめると以下の通りになる。 As described above, the features of the memory system according to the present invention are summarized as follows.
本発明に係るメモリシステムは、ホスト機器との間でデータ転送を行うメモリシステムにおいて、第1の不揮発性半導体メモリと、前記第1の不揮発性半導体メモリよりも書き込み速度が速い第2の不揮発性半導体メモリと、当該メモリシステムの外部からの指示に基づいて、前記第1及び第2の不揮発性半導体メモリのうち一方を選択するメモリ選択部と、前記メモリ選択部が選択した不揮発性半導体メモリに対して、前記ホスト機器の要求に応じたアクセスを行うメモリ制御部とを具備することを特徴としている。 A memory system according to the present invention includes a first nonvolatile semiconductor memory and a second nonvolatile memory that has a higher writing speed than the first nonvolatile semiconductor memory in a memory system that transfers data to and from a host device. A semiconductor memory, a memory selection unit that selects one of the first and second nonvolatile semiconductor memories based on an instruction from the outside of the memory system, and a nonvolatile semiconductor memory selected by the memory selection unit On the other hand, a memory control unit that performs access according to the request of the host device is provided.
また、本発明に係るメモリシステムは、前記第1及び第2の不揮発性半導体メモリのうち一方を選択するメカニカルスイッチを更に具備し、前記メモリ選択部は、前記メカニカルスイッチが選択した不揮発性半導体メモリを選択することを特徴としている。 The memory system according to the present invention further includes a mechanical switch that selects one of the first and second nonvolatile semiconductor memories, and the memory selection unit includes the nonvolatile semiconductor memory selected by the mechanical switch. It is characterized by selecting.
更に、本発明に係るメモリシステムは、当該メモリシステムが前記第1及び第2の不揮発性半導体メモリの間でアクセス対象を切り替えるメモリシステムであることを前記ホスト機器に通知する切り替え通知部と、前記第1及び第2の不揮発性半導体メモリのうち一方を選択する切り替えコマンドを前記ホスト機器から受信する切り替えコマンド受信部とを更に具備し、前記メモリ選択部は、前記切り替えコマンドが選択した不揮発性半導体メモリを選択することを特徴としている。 Furthermore, the memory system according to the present invention includes a switching notification unit that notifies the host device that the memory system is a memory system that switches an access target between the first and second nonvolatile semiconductor memories, A switching command receiving unit that receives a switching command for selecting one of the first and second nonvolatile semiconductor memories from the host device; and the memory selecting unit selects the nonvolatile semiconductor selected by the switching command It is characterized by selecting a memory.
更に、本発明に係るメモリシステムは、前記第2の半導体メモリは、NAND型フラッシュメモリであることを特徴としている。 Furthermore, the memory system according to the present invention is characterized in that the second semiconductor memory is a NAND flash memory.
更に、本発明に係るメモリシステムは、前記第1の不揮発性半導体メモリは、1つのメモリセルに2ビット以上のデータを記憶することが可能な多値NAND型フラッシュメモリであり、前記第2の不揮発性半導体メモリは、1つのメモリセルに1ビットのデータを記憶することが可能な2値NAND型フラッシュメモリであることを特徴としている。 Furthermore, in the memory system according to the present invention, the first nonvolatile semiconductor memory is a multi-level NAND flash memory capable of storing data of 2 bits or more in one memory cell, The nonvolatile semiconductor memory is a binary NAND flash memory capable of storing 1-bit data in one memory cell.
101…ホスト機器
102…メモリカード
103…カードインタフェース
104…CPU
105…システムメモリ
106…表示装置
107…2値NAND型フラッシュメモリ
108…多値NAND型フラッシュメモリ
109…コントローラ
110…インタフェース用端子
111…IOインタフェース
112…メモリ制御部
113…ROM
114…SRAM
115…スイッチ
116…メモリ選択部
117…書き込み防止部
118…容量通知部
119…コマンド受信部
120…切り替え通知部
121…NAND型フラッシュメモリ
122…強誘電体メモリ
101 ...
105 ...
114 ... SRAM
DESCRIPTION OF
Claims (5)
第1の不揮発性半導体メモリと、
前記第1の不揮発性半導体メモリよりも書き込み速度が速い第2の不揮発性半導体メモリと、
当該メモリシステムの外部からの指示に基づいて、前記第1及び第2の不揮発性半導体メモリのうち一方を選択するメモリ選択部と、
前記メモリ選択部が選択した不揮発性半導体メモリに対して、前記ホスト機器の要求に応じたアクセスを行うメモリ制御部とを具備することを特徴とするメモリシステム。 In a memory system that transfers data to and from a host device,
A first nonvolatile semiconductor memory;
A second nonvolatile semiconductor memory having a writing speed faster than that of the first nonvolatile semiconductor memory;
A memory selection unit that selects one of the first and second nonvolatile semiconductor memories based on an instruction from the outside of the memory system;
A memory system comprising: a memory control unit configured to access the nonvolatile semiconductor memory selected by the memory selection unit according to a request of the host device.
前記メモリ選択部は、前記メカニカルスイッチが選択した不揮発性半導体メモリを選択することを特徴とする請求項1に記載のメモリシステム。 A mechanical switch for selecting one of the first and second nonvolatile semiconductor memories;
The memory system according to claim 1, wherein the memory selection unit selects a nonvolatile semiconductor memory selected by the mechanical switch.
前記第1及び第2の不揮発性半導体メモリのうち一方を選択する切り替えコマンドを前記ホスト機器から受信する切り替えコマンド受信部とを更に具備し、
前記メモリ選択部は、前記切り替えコマンドが選択した不揮発性半導体メモリを選択することを特徴とする請求項1に記載のメモリシステム。 A switching notification unit that notifies the host device that the memory system is a memory system that switches an access target between the first and second nonvolatile semiconductor memories;
A switching command receiving unit that receives a switching command for selecting one of the first and second nonvolatile semiconductor memories from the host device;
The memory system according to claim 1, wherein the memory selection unit selects a nonvolatile semiconductor memory selected by the switching command.
前記第2の不揮発性半導体メモリは、1つのメモリセルに1ビットのデータを記憶することが可能な2値NAND型フラッシュメモリであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のメモリシステム。 The first nonvolatile semiconductor memory is a multi-level NAND flash memory capable of storing data of 2 bits or more in one memory cell,
5. The binary nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, wherein the second nonvolatile semiconductor memory is a binary NAND flash memory capable of storing 1-bit data in one memory cell. The described memory system.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014059874A (en) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Samsung Electronics Co Ltd | Method and device for processing consecutively photographed image data |
JP2017045382A (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 京セラ株式会社 | Electronic equipment |
-
2006
- 2006-09-13 JP JP2006248599A patent/JP2008071079A/en active Pending
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