JP2012099015A - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不揮発性半導体記憶装置に関し、特にブートロードを必要とするシステムに用いる不揮発性半導体記憶装置に関する。 The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device used in a system that requires bootloading.
Flashメモリ等の電気的に消去及び書き換え可能な不揮発性半導体記憶装置(EEPROM)は、プロセッサ(CPU)、メインメモリ(例えばDRAM)と共にシステムを構成する。このシステムにおいて、Flashメモリに記憶されたシステムブート用データ(ブートデータ)が、システムの起動時(パワーアップ時)に用いられる。 An electrically erasable and rewritable nonvolatile semiconductor memory device (EEPROM) such as a flash memory constitutes a system together with a processor (CPU) and a main memory (for example, DRAM). In this system, system boot data (boot data) stored in the flash memory is used when the system is started up (powered up).
例えば、下記特許文献1及び2においては、ブートデータをシステムに出力するFlashメモリ、及びFlashメモリのアクセス方法に関する技術が開示されている。また、上記文献においては、ブートデータを、不揮発性記憶装置の不揮発性記憶領域から、ブートデータを外部へ出力するため装置内部に設けられたデータレジスタ或いは揮発性メモリへ転送する技術について開示されている。
For example,
本願発明に関連する不揮発性半導体記憶装置において、不揮発性記憶領域に記憶したブートデータを装置内部に設けられたデータレジスタ或いは揮発性メモリへ転送する際の問題点がある。以下に、本願発明者が課題として作成した関連図である図3を用いて、関連する不揮発性半導体記憶装置の問題点を説明する。 In the nonvolatile semiconductor memory device related to the present invention, there is a problem in transferring boot data stored in the nonvolatile memory area to a data register or volatile memory provided in the device. Hereinafter, problems of the related nonvolatile semiconductor memory device will be described with reference to FIG. 3 which is a related diagram created as a problem by the inventor of the present application.
図3は、本願発明に関連する不揮発性半導体記憶装置300の概略ブロック図である。
不揮発性半導体記憶装置300は、電気的に消去及び書き換え可能な記憶領域(NAND Flash Core、以下フラッシュコア10とする)、不揮発性半導体記憶装置300を含むシステムへのインターフェースであるSRAM部20、制御部30を備えている。
フラッシュコア10(第1の記憶領域)には、ブートデータと、システムのオペレーティングシステム(OS)が記憶されている。ブートデータは、システムの起動時に、OSをメインメモリに転送するために用いられるプログラム、及びOSの転送先のアドレス等を含んだデータである。ブートデータは、システムを利用するユーザーによってブート時における処理が異なるため、ユーザーによってその使用する容量が異なる。そのため、フラッシュコア10は、予め定められた記憶容量を備えた記憶領域10a(ブートデータBL1を記憶した記憶領域)と、記憶領域10aの記憶容量より大きな記憶容量を必要とする場合に、残りのブートデータ(記憶領域10aの記憶容量を超える分のブートデータ)を記憶した記憶領域(図3においては不図示であるが、それぞれブートデータBL2、BL3を記憶する領域)と、を備えている。
FIG. 3 is a schematic block diagram of a nonvolatile
The nonvolatile
The flash core 10 (first storage area) stores boot data and a system operating system (OS). The boot data is data including a program used for transferring the OS to the main memory at the time of starting the system, an address of the transfer destination of the OS, and the like. Since the boot data has different processing at the time of booting depending on the user who uses the system, the capacity to be used varies depending on the user. Therefore, when the
また、SRAM部20は、ブートRAM21(BootRAM)、バッファRAM22(BufferRAM1)及びバッファRAM23(BufferRAM2)を備えている。
ブートRAM21(第1のRAM)は、フラッシュコア10から転送されるブートデータBL1を格納する記憶領域であり、バッファRAM22及びバッファRAM23(第2のRAM)は、フラッシュコア10から転送されるブートデータBL2、BL3を格納する記憶領域である。
The
The boot RAM 21 (first RAM) is a storage area for storing boot data BL1 transferred from the
制御部30は、ロードコントロール31(Load Control)、アドレスレジスタ32、アドレスコントロール33から構成される。
ロードコントロール31は、システム起動後の通常動作においては、CPUから入力されるコマンドを解読して、フラッシュコア10のメモリセルからのデータ読み出し動作のタイミングを制御する。また、ロードコントロール31は、システム起動時においては、電源電圧レベルの立ち上がりを検知し、所定電圧に到達すれば、フラッシュコア10に含まれるワード線ドライバ、センスアンプ、カラムデコーダ等(図4において不図示)の読み出し動作に係る回路の動作タイミングを制御し、CPUからのコマンド入力無しにブートデータBL1をブートRAM21へ転送する。
The
The
また、アドレスレジスタ32は、システム起動後の通常動作においては、ロードコントロール31に入力されるコマンドに同期して、CPUからのアドレス情報を取り込み記憶する。このアドレス情報は、フラッシュコア10におけるメモリセルの位置を示すデータであり、フラッシュコア10を構成するメモリセルブロックに対応して、ブロックアドレス情報FBA(Flash Block Address)、ページアドレス情報FPA(Flash Page Address)からなる。
フラッシュコア10は、複数のメモリセルブロック(例えば、1024Blocks、2048Blocks)より成り、ブロックアドレス情報FBAにより位置が示される。メモリセルブロックは、データ消去動作の基本単位である。また、一つのメモリセルブロックは、複数のページ(例えば、16Pages、32Pages、又は64Pages)より成り、ページアドレス情報FPAにより位置が示される。ページは、データ書き取り及び読み取り動作の基本単位である。
アドレスコントロール33は、ロードコントロール31によりタイミング制御され、アドレスレジスタ32に取り込まれたアドレス情報を、フラッシュコア10に出力する。ロードコントロール31は、読み出し動作において、上記ブロックアドレス情報FBA及びページアドレス情報FPAで決定されるページ単位でフラッシュコアよりデータを読み出し、SRAM部20にデータを転送する。
The
The
The
ブートRAM21へのブートデータBL1の転送は、上述の様に、システムの起動に伴って(システムのパワーアップに伴って)、自動で(CPUからのコマンド及びアドレス入力無しに)実行される。つまり、上記アドレスレジスタ32にはデフォルトとして、例えばブロックアドレス情報FBA、ページアドレス情報FPAとしていずれも0が記憶されており、ロードコントロール31は、記憶領域10a(アドレス0番地)に記憶されているブートデータを読み出し、ブートRAM21に格納する。
As described above, the transfer of the boot data BL1 to the
システムは、このブートデータBL1を用いて、次のように起動される。ブートデータがブートデータBL1で構成される場合(ブートデータBL2、BL3は記憶されていない場合)、CPUは、ブートデータBL1の転送完了から所定時間経過後(転送完了信号を不揮発性半導体記憶装置300から受けた後)、転送コマンド及びアドレス情報をそれぞれロードコントロール31、アドレスレジスタ32に入力する。ブートRAM21は、ロードコントロール31に制御され、ブートRAM21に格納されているブートデータBL1を実行する。また、バッファRAM22は、ロードコントロール31に制御され、ブートデータBL1の実行結果(例えばOSの記憶されている領域のアドレス情報、OSの転送先であるシステムメモリにおけるアドレス情報等)に基づいて、システムを構成するメインメモリの特定領域に、フラッシュコア10に記憶されているOSを転送する。これにより、CPUは、メインメモリに転送されたOSを実行し、システムを起動する。
The system is activated as follows using the boot data BL1. When the boot data is configured by boot data BL1 (when boot data BL2 and BL3 are not stored), the CPU waits for a predetermined time from completion of the transfer of boot data BL1 (a transfer completion signal is sent to the nonvolatile semiconductor memory device 300). After that, the transfer command and the address information are input to the
また、システムの起動に際して、記憶領域10aに記憶されたブートデータBL1だけでは不十分で、ブートデータBL1以上の容量のブートデータが必要である場合、ブートバッファRAM22及びバッファRAM23へのブートデータBL2及びBL3のロード(転送)は、ブートデータBL1のSRAM部20への転送後、システムを構成するCPUからの命令コマンドが入力されることにより実行される。つまり、ロードコントロール31は、CPUより入力される転送コマンド、及びアドレスレジスタ32に入力されるアドレス情報により、フラッシュコア10のブートデータBL2を記憶する領域から、残りのブートデータBL2を読み出し、バッファRAM22に転送する。また、必要に応じて(ブートデータBL3が記憶されている場合)、ロードコントロール31は、入力される転送コマンド、及びアドレスレジスタ32に入力されるアドレス情報により、フラッシュコア10のブートデータBL3を記憶する領域から、残りのブートデータBL3を読み出し、バッファRAM23に転送する。
Further, when booting the system, when only the boot data BL1 stored in the
例えば、ブートデータがブートデータBL1とブートデータBL2で構成される場合(ブートデータBL3は記憶されていない場合)、次のようにしてシステムが起動される。バッファRAM22は、転送コマンド及びアドレス情報がそれぞれロードコントロール31、アドレスレジスタ32に入力されると、ロードコントロール31に制御され、フラッシュコア10から転送されるブートデータBL2を格納する。また、ブートRAM21は、ロードコントロール31に制御され、ブートRAM21に格納されているブートデータBL1を実行する。また、バッファRAM22は、ロードコントロール31に制御され、ブートデータBL1の実行結果に基づいて、システムを構成するメインメモリ(DARM)の特定領域にブートデータBL2を転送する。
For example, when the boot data is composed of boot data BL1 and boot data BL2 (when boot data BL3 is not stored), the system is started as follows. The
また、バッファRAM23は、同様に転送コマンド及びアドレス情報がそれぞれロードコントロール31、アドレスレジスタ32に入力されると、ロードコントロール31に制御され、ブートデータBL2に基づいて、フラッシュコア10に記憶されたOSをメインメモリに転送する。
これにより、CPUは、メインメモリ(DRAM)に転送されたブートデータBL2を実行し、実行結果によりシステムの初期化を行うとともに、引き続いてメインメモリに転送されたOSを実行してシステムを起動する。
Similarly, when a transfer command and address information are input to the
Thus, the CPU executes the boot data BL2 transferred to the main memory (DRAM), initializes the system based on the execution result, and subsequently executes the OS transferred to the main memory to start the system. .
以上、関連する不揮発性半導体記憶装置300においては、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に、ブートRAM21(第1のRAM)が備える記憶容量を超えるブートデータを、バッファRAM22またはバッファRAM23(第2のRAM)に格納するが、その場合次の問題がある。つまり、上で述べたように、CPUはブートRAM21へのブートデータBL1の転送完了を示す信号を、不揮発性半導体記憶装置300から受けた後、アドレス情報、及びフラッシュコア10からバッファRAM22またはバッファRAM23へのデータ転送を命じる転送コマンドを発行する必要がある。この転送コマンド発行後、フラッシュコア10からバッファRAM22またはバッファRAM23へのブートデータBL2またはブートデータBL3のデータ転送が行われる。そのため、不揮発性半導体記憶装置300を含むシステムの起動時(パワーアップ時間)が長くなるという問題があった。
As described above, in the related nonvolatile
本発明は、不揮発性メモリセルから構成され、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムを起動させるためのブートデータを記憶する第1の記憶領域と、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に前記ブートデータを格納する第1のRAMと、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に、前記ブートデータが予め設定された記憶容量を超える場合に前記ブートデータのうちの残りのデータを格納する第2のRAMと、不揮発性メモリセルから構成され、前記第2のRAMに格納動作をさせるか否かを示すフラグ情報と、前記第2のRAMに格納される前記ブートデータの前記第1の記憶領域における位置を示すアドレス情報と、を記憶した第2の記憶領域と、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に、前記ブートデータを前記第1の記憶領域から前記第1のRAMへ転送し、続いて、前記フラグ情報と前記アドレス情報に基づいて、前記ブートデータの残りのブートデータを前記第1の記憶領域から前記第2のRAMへ転送する制御部と、を備えることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置である。 The present invention includes a first storage area that is configured of a nonvolatile memory cell and stores boot data for starting a system including a self-volatile semiconductor memory device, and a system including the self-volatile semiconductor memory device. When the boot data exceeds a preset storage capacity when the system including the first RAM for storing the boot data and the self-volatile semiconductor memory device is started, the remaining data of the boot data is stored. And a first RAM of the boot data stored in the second RAM, the flag information indicating whether or not the second RAM is to perform a storing operation, and the second RAM. Address information indicating a position in the storage area, a second storage area storing the address information, and a system including a self-volatile semiconductor memory device, Data is transferred from the first storage area to the first RAM, and then the remaining boot data of the boot data is transferred from the first storage area to the first RAM based on the flag information and the address information. And a control unit that transfers the data to the RAM.
これにより、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に、ブートデータを第1の記憶領域から第2のRAMへ格納する場合であっても、外部(CPU)からアドレス情報の入力、及び第1の記憶領域から第2のRAMへのデータ転送を命じるロードコマンドの発行が不要となり、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時間(パワーアップ時間)を短縮することができる。 Thus, even when boot data is stored from the first storage area to the second RAM at the time of starting the system including the self-volatile semiconductor memory device, the address information is input from the outside (CPU) and the second It is not necessary to issue a load command for commanding data transfer from one storage area to the second RAM, and the start-up time (power-up time) of the system including the self-volatile semiconductor memory device can be shortened.
また、上記不揮発性半導体記憶装置において、前記制御部は、前記ブートデータが前記予め設定された記憶容量を超えない場合、システムの起動時にブートロードに続き必要となる前記第1の記憶領域に記憶されたデータを、前記フラグ情報と前記アドレス情報に基づいて、前記第1の記憶領域から前記第2のRAMへ転送することを特徴とする。 In the non-volatile semiconductor memory device, the control unit stores the first data in the first storage area that is necessary following boot load when the system is started up, when the boot data does not exceed the preset storage capacity. The processed data is transferred from the first storage area to the second RAM based on the flag information and the address information.
これにより、システムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(OSデータ等)をも、自動で第2のRAMに転送しておくことができ、外部(CPU)から、フラッシュコア10においてOSデータ等が記憶されている位置を示すアドレス情報の入力、及び第1の記憶領域(フラッシュコア10)から第2のRAM(バッファRAM22またはバッファRAM23)へのデータ転送を命じるロードコマンドの発行が不要となる。よって、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時間(パワーアップ時間)を更に短縮することができる。
As a result, data (OS data, etc.) required following boot load when the system is started can be automatically transferred to the second RAM, and the OS data can be transferred from the outside (CPU) to the
また、上記不揮発性半導体記憶装置において、前記予め設定された記憶容量は、前記第1のRAMの記憶容量であることを特徴とする。 In the nonvolatile semiconductor memory device, the preset storage capacity is a storage capacity of the first RAM.
これにより、第1のRAMの記憶容量を境界条件として、第1のRAMの記憶容量を超えるブートデータのうちの残りのブートデータ、あるいは、ブートロードに続き必要となるデータを、第2のRAMへ転送することができる。 Thus, with the storage capacity of the first RAM as a boundary condition, the remaining boot data out of the boot data exceeding the storage capacity of the first RAM or the data required following the boot load is transferred to the second RAM. Can be transferred to.
また、上記不揮発性半導体記憶装置において、前記第2の記憶領域は、前記第1のRAMに記憶されるブートデータを記憶した第1の記憶領域の一部の領域であることを特徴とする。 In the nonvolatile semiconductor memory device, the second storage area is a partial area of the first storage area that stores boot data stored in the first RAM.
これにより、第2の記憶領域を半導体チップに実現するためのレイアウト領域は不要となり、チップサイズ縮小により低コスト化を実現できる。 As a result, a layout area for realizing the second storage area on the semiconductor chip becomes unnecessary, and the cost can be reduced by reducing the chip size.
また、本発明は、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時にブートロードに続き必要となるデータを、それぞれの第1の記憶領域に分散して記憶することを特徴とする。 In addition, the present invention is characterized in that data required following boot load when a system including a self-volatile semiconductor memory device is started is distributed and stored in each first storage area.
これにより、複数の不揮発性半導体記憶装置において、第2のRAMの記憶領域が記憶装置の数に応じて増加することで、分散して記憶したシステムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(OSデータ等)を自動的に第2のRAMへ転送できる。そのため、システムの起動時において、既に第2のRAMに格納されたOSデータ等の読み出しを、インターリーブ読み出し機能を使用してシステムの起動を効率よく行うことができる。 As a result, in a plurality of nonvolatile semiconductor memory devices, the storage area of the second RAM increases in accordance with the number of memory devices, so that the data (after the boot load at the time of starting the system stored in a distributed manner) ( OS data, etc.) can be automatically transferred to the second RAM. Therefore, at the time of starting the system, it is possible to efficiently start up the system by using the interleave reading function to read out OS data or the like already stored in the second RAM.
本発明の不揮発性半導体記憶装置は、バッファRAMに格納動作をさせるか否かを示すフラグ情報と、バッファRAMに転送されるブートデータ、或いはシステムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(OSデータ等)のフラッシュコアにおける位置を示すアドレス情報を記憶する不揮発性メモリ(第2の記憶領域)を備えている。また、コントロールロジック(制御部)は、自動で(アドレス情報及び転送コマンドの入力なしに)、第2の記憶領域が記憶するフラグ情報とアドレス情報により、ブートデータ、或いはOSデータ等を、バッファRAMに転送する。
これにより、自動でSRAM部に格納できるブートデータ、或いはOSデータ等を第1のRAMの容量に第2のRAMの容量を含めた容量にまで拡張でき(自動ロード領域の可変化)、拡張された容量分のブートデータ、或いはOSデータ等を第2のRAMに転送しておくことができるので、システムのパワーアップ時間を更に短縮できる。
また、この自動ロード領域機能を使用するか否かを示すフラグ情報を予め第2の記憶領域に設定できる構成にしておくことで、第2のRAMの容量まで拡張して使用するかどうかをユーザーが決定できる。
これにより、ユーザー(システム設計者、例えば携帯電話機器のシステム設計者)に、設計の柔軟性(flexbility)を提供することができる。
The nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention includes flag information indicating whether or not to perform a storing operation in the buffer RAM, boot data transferred to the buffer RAM, or data (OS required for boot loading when the system is started up). A non-volatile memory (second storage area) for storing address information indicating the position of the data in the flash core. The control logic (control unit) automatically (without input of address information and transfer command) automatically stores boot data, OS data, etc. in the buffer RAM according to the flag information and address information stored in the second storage area. Forward to.
As a result, boot data or OS data that can be automatically stored in the SRAM section can be expanded to a capacity including the capacity of the first RAM and the capacity of the second RAM (variation of the automatic load area). Since the boot data or the OS data for a predetermined capacity can be transferred to the second RAM, the system power-up time can be further shortened.
Further, by setting the flag information indicating whether or not to use the automatic load area function in the second storage area in advance, the user can determine whether or not the capacity is to be expanded to the capacity of the second RAM. Can be determined.
Thus, design flexibility can be provided to a user (system designer, for example, a system designer of a mobile phone device).
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態における不揮発性半導体記憶装置100を示すブロック図である。なお、図1において、関連する不揮発性半導体記憶装置300の説明に用いた図3における部分と同一の部分については同一の符号を付し、この同一部分については説明を適宜省略する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a nonvolatile
不揮発性半導体記憶装置100が、不揮発性半導体記憶装置300と相違する点は、不揮発性領域40を備える点である。不揮発性領域40は、電気的に書き込み消去可能な不揮発性メモリセルから構成され、バッファRAM22及びバッファRAM23に格納動作をさせるか否かを示すフラグ情報(図1においてLoad Enable Flag1、Load Enable Flag2で示す)と、ブートデータのフラッシュコア10における位置を示すアドレス情報(ブロックアドレス情報FBA、ページアドレス情報FPA)と、を記憶している。
The nonvolatile
不揮発性領域40は、これらのフラグ情報、及びアドレス情報を、不揮発性半導体記憶装置100の外部から書き込み、消去が可能となるように構成されている。これらのフラグ情報及びアドレス情報は、半導体ベンダーまたはシステム設計者により、テスタ等の試験装置により不揮発性領域40にプログラムされる。
例えば、ブートデータの容量がブートRAM21(第1のRAM)の記憶容量を超える場合、すなわち、ブートデータがブートデータBL1とブートデータBL2、及びブートデータBL3で構成される場合、フラグ情報及びアドレス情報は、次の情報となる。
すなわち、バッファRAM22に格納されるフラッシュコア10におけるブートデータBL2(不図示)が記憶される領域の位置を示すアドレス情報がFBA/FPA Set1であり、バッファRAM23に格納されるフラッシュコア10におけるブートデータBL3(不図示)が記憶される領域の位置を示すアドレス情報がFBA/FPA Set2である。
The
For example, when the capacity of the boot data exceeds the storage capacity of the boot RAM 21 (first RAM), that is, when the boot data is composed of boot data BL1, boot data BL2, and boot data BL3, flag information and address information Is the following information.
That is, the address information indicating the position of the area where the boot data BL2 (not shown) in the
不揮発性半導体記憶装置100におけるロードコントロール31は、システム起動時において、不揮発性半導体記憶装置300と同様、アドレスレジスタ32にデフォルトとして記憶されているFBA/FPAに基づいて、ワード線、センスアンプ、カラムデコーダ等を制御して、記憶領域10a(アドレス0番地)のブートデータBL1を読み出し、ブートRAM21に転送し、ブートデータBL1を格納する。
また、ロードコントロール31は、ブートデータBL1のブートRAM21への格納後、続いて、不揮発性領域40におけるLoad Enable Flag1の論理レベル(0または1)を判定する。ロードコントロール31は、判定結果により(例えば論理1と判定すれば)、不揮発性領域40からアドレスレジスタ32に、不揮発性記憶領域に記憶されたアドレス情報(FBA/FPA Set1)を転送する。また、ロードコントロール31は、アドレスコントロール33を制御して、アドレスレジスタ32に取り込まれたアドレス情報を、タイミング制御して、フラッシュコア10に出力する。
The
Further, after storing the boot data BL1 in the
つまり、ロードコントロール31は、不揮発性領域40に記憶されているアドレス情報(FBA/FPA Set1)に基づいて、ワード線、センスアンプ、カラムデコーダ等の回路動作のタイミングを制御する。このようにして、ロードコントロール31は、フラッシュコア10におけるブートデータBL2を読み出し、バッファRAM22に転送し、ブートデータBL2を格納する。
なお、ロードコントロール31による判定を論理0と判定した場合、SRAM部へのブートデータの転送はブートデータBL1の転送で終了する。
That is, the
When the determination by the
同様に、ロードコントロール31は、ブートデータBL2のバッファRAM22への格納後、続いて、不揮発性領域40におけるLoad Enable Flag2の論理レベルを判定する。ロードコントロール31は、判定結果により(例えば論理1と判定すれば)、不揮発性領域40からアドレスレジスタ32に、不揮発性記憶領域に記憶されたアドレス情報(FBA/FPA Set2)を転送する。また、ロードコントロール31は、アドレスコントロール33を制御して、アドレスレジスタ32に取り込まれたアドレス情報を、タイミング制御して、フラッシュコア10に出力する。
Similarly, after storing the boot data BL2 in the
つまり、ロードコントロール31は、不揮発性領域40に記憶されているアドレス情報(FBA/FPA Set2)に基づいて、ワード線、センスアンプ、カラムデコーダ等の回路動作のタイミングを制御する。このようにして、ロードコントロール31は、フラッシュコア10におけるブートデータBL3を読み出し、バッファRAM23に転送し、ブートデータBL3を格納する。
なお、ロードコントロール31による判定を論理0と判定した場合、SRAM部へのブートデータの転送はブートデータBL1及びBL2の転送で終了する。
That is, the
When the determination by the
このように、本実施形態による不揮発性半導体記憶装置(不揮発性半導体記憶装置100)は、不揮発性メモリセルから構成され、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムを起動させるためのブートデータを格納した第1の記憶領域(フラッシュコア10)と、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に前記ブートデータ(ブートデータBL1)を格納する第1のRAM(ブートRAM21)と、を備える。また、不揮発性半導体記憶装置100は、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に、前記ブートデータが前記第1のRAMの記憶容量を超える場合(例えば>1kB)に前記ブートデータのうちの残りのデータ(1kBを超える分のデータ)を格納する第2のRAM(バッファRAM22、またはバッファRAM23)と、を備える。また、不揮発性半導体記憶装置100は、不揮発性メモリセルから構成され、前記第2のRAMに格納動作をさせるか否かを示すフラグ情報(Load Enable Flag1またはLoad Enable Flag2)と、前記第2のRAMに格納される前記ブートデータの前記第1の記憶領域における位置を示すアドレス情報(FBA/FPA Set1またはFBA/FPA Set2)と、を記憶した第2の記憶領域(不揮発性領域40)と、を備える。また、不揮発性半導体記憶装置100は、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に、前記ブートデータを前記第1の記憶領域から前記第1のRAMへ転送し、続いて、前記フラグ情報と前記アドレス情報に基づいて、前記ブートデータの残りのブートデータを前記第1の記憶領域から前記第2のRAMへ転送する制御部(制御部30)と、を備えることを特徴とする。
As described above, the nonvolatile semiconductor memory device (nonvolatile semiconductor memory device 100) according to the present embodiment is composed of nonvolatile memory cells, and stores boot data for starting a system including the self-volatile semiconductor memory device. A first storage area (flash core 10); and a first RAM (boot RAM 21) for storing the boot data (boot data BL1) when a system including the self-volatile semiconductor storage device is started. In addition, the nonvolatile
これにより、本発明は、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に、第1のRAMが備える記憶容量を超えるブートデータを第2のRAMへ格納する場合であっても、外部(CPU)からアドレス情報の入力、及び第1の記憶領域(フラッシュコア10)から第2のRAM(バッファRAM22またはバッファRAM23)へのデータ転送を命じるロードコマンドの発行が不要となり、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時間(パワーアップ時間)を短縮することができる。
Thereby, even when boot data exceeding the storage capacity of the first RAM is stored in the second RAM when the system including the self-volatile semiconductor memory device is started, the external (CPU) From the first storage area (flash core 10) to the second RAM (
また、ブートデータの容量がブートRAM21(第1のRAM)の記憶容量を超えない場合、すなわち、ブートデータがブートデータBL1のみで構成される場合、上記フラグ情報及びアドレス情報は、次の情報となる。
すなわち、バッファRAM22に格納されるデータであって、システムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(例えばOSデータ)が記憶されるフラッシュコア10における位置を示すアドレス情報がFBA/FPA Set1である。また、バッファRAM23に格納されるデータであって、システムの起動時にブートロードに続き必要となる残りのデータが記憶されるフラッシュコア10における位置を示すアドレス情報がFBA/FPA Set2である。
残りのデータとは、例えばOSデータがバッファRAM22の記憶容量を超える場合に、フラッシュコア10に記憶されるOSデータである。もちろん、OSデータがバッファRAM22の記憶容量を超えない場合は、不揮発性領域40において、上記Load Enable Flag2の論理を予め0と設定し、FBA/FPA Set2にアドレス情報を記憶させる必要はない。あるいは、Load Enable Flag2の論理を予め1と設定し、FBA/FPA Set2に、OSデータ以外の他のデータ(例えばシステムの起動後に読み出されるファイルシステムのデータ)のアドレス情報を記憶させることとしてもよい。
When the boot data capacity does not exceed the storage capacity of the boot RAM 21 (first RAM), that is, when the boot data is composed only of the boot data BL1, the flag information and the address information are the following information: Become.
That is, FBA / FPA Set1 is address information indicating the position in the
The remaining data is OS data stored in the
以上の様にフラグ情報及びアドレス情報を設定した場合、制御部(制御部30)は、上述したブートデータの自動転送と同様に、システム起動時において、第1の記憶領域(フラッシュコア10)に記憶されたシステムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(OSデータ等)を、フラグ情報とアドレス情報に基づいて、第1の記憶領域から第2のRAM(バッファRAM22またはバッファRAM23)へ転送する。
これにより、OSデータ等を自動で第2のRAMに転送しておくことができ、外部(CPU)から、フラッシュコア10においてOSデータ等が記憶されている位置を示すアドレス情報の入力、及び第1の記憶領域(フラッシュコア10)から第2のRAM(バッファRAM22またはバッファRAM23)へのデータ転送を命じるロードコマンドの発行が不要となり、自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時間(パワーアップ時間)を更に短縮することができる。
When the flag information and the address information are set as described above, the control unit (control unit 30) stores the first storage area (flash core 10) at the time of system startup, similarly to the above-described automatic transfer of boot data. Transfers necessary data (OS data, etc.) following boot load when the stored system is started up from the first storage area to the second RAM (
Thus, the OS data and the like can be automatically transferred to the second RAM, the address information indicating the location where the OS data and the like are stored in the
このように、本発明の不揮発性半導体記憶装置は、バッファRAM(バッファRAM22またはバッファRAM23)に格納動作をさせるか否かを示すフラグ情報と、バッファRAMに転送されるブートデータ、或いはシステムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(OSデータ等)のフラッシュコアにおける位置を示すアドレス情報を記憶する不揮発性メモリ(第2の記憶領域)を備えている。また、コントロールロジック(制御部)は、自動で(アドレス情報及び転送コマンドの入力なしに)、第2の記憶領域が記憶するフラグ情報とアドレス情報により、ブートRAMの記憶容量を超えるブートデータ、或いはOSデータ等を、バッファRAMに転送する。
これにより、自動でSRAM部に格納できるブートデータの容量を、第1のRAMの容量に第2のRAMの容量を含めた容量にまで拡張でき(自動ロード領域の可変化)、第1のRAMの記憶容量が十分でない場合であっても、システムの起動時間(パワーアップ時間)を短縮することができる。また、第1のRAMの記憶容量が十分な場合、システムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(OSデータ等)を第2のRAMに転送しておくことができるので、パワーアップ時間を更に短縮できる。
また、この自動ロード領域機能を使用するか否かを示すフラグ情報を予め第2の記憶領域に設定できる構成にしておくことで、第2のRAMの容量まで拡張して使用するかどうかをユーザーが決定できる。
これにより、ユーザー(システム設計者、例えば携帯電話機器のシステム設計者)に、設計の柔軟性(flexbility)を提供することができる。
As described above, the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention has the flag information indicating whether or not the buffer RAM (
As a result, the capacity of boot data that can be automatically stored in the SRAM unit can be expanded to a capacity including the capacity of the second RAM in addition to the capacity of the first RAM (variation of the automatic load area). Even when the storage capacity of the system is not sufficient, the system startup time (power-up time) can be shortened. In addition, when the storage capacity of the first RAM is sufficient, data (OS data and the like) necessary following boot load can be transferred to the second RAM when the system is started up. Further shortening is possible.
Further, by setting the flag information indicating whether or not to use the automatic load area function in the second storage area in advance, the user can determine whether or not the capacity is to be expanded to the capacity of the second RAM. Can be determined.
Thus, design flexibility can be provided to a user (system designer, for example, a system designer of a mobile phone device).
なお、上記不揮発性領域40(第2の記憶領域)は、ブートデータBL1を記憶する記憶領域10a(第1のRAMに記憶されるブートデータを記憶する第1の記憶領域の一部の領域)であってもよい。このような構成とする場合、ロードコントロール31は、ブートデータBL1の例えば最後尾の予め設定された領域に記憶されるデータ(フラグ情報及びアドレス情報)を、ブートデータBL1のブートRAM21への転送後に参照する回路構成とする。そして、ロードコントロール31は、ブートデータBL1の予め設定された領域のデータ(フラグ情報及びアドレス情報)を参照して、上で説明した様に、ブートデータBL2またはBL3、或いはシステムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(OSデータ等)をSRAM部へ転送するか否かの判定、及び転送を行う。
The nonvolatile area 40 (second storage area) is a
これにより、不揮発性領域40(第2の記憶領域)を、半導体チップに実現するためのレイアウト領域は不要となり、チップサイズ縮小による低コスト化を実現できる。 As a result, a layout area for realizing the nonvolatile area 40 (second storage area) in the semiconductor chip is not necessary, and cost reduction can be realized by reducing the chip size.
また、図2に示すように、不揮発性半導体記憶装置100を複数個(N+1個)備えたマルチチップ構成の不揮発性半導体記憶装置200を実現する場合、システムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(OSデータ等)を、フラッシュコア10−1〜10−(N+1)に(それぞれの第1の記憶領域に)分散して記憶する構成としてもよい。このような構成とすることで、ブートデータの容量がブートRAM(第1のRAM)の記憶容量を超えない場合、システムの起動時において、不揮発性半導体記憶装置100−1〜100−(N+1)各々において、不揮発性領域40に記憶されたフラグ情報及びアドレス情報により、SRAM部20−1〜20−(N+1)の各々へOSデータ等を転送し、格納することができる。
Also, as shown in FIG. 2, when realizing a multi-chip nonvolatile
これにより、複数の不揮発性半導体記憶装置において、ブートデータが第1のRAMの記憶容量を超えない場合、第2のRAMの記憶領域が記憶装置の数に応じて増加することで、分散して記憶したシステムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(OSデータ等)を自動的に第2のRAMへ転送できる。そのため、システムの起動時において、既に第2のRAMに格納されたOSデータ等の読み出しを、インターリーブ読み出し機能を使用してシステムの起動を効率よく行うことができる。 As a result, in a plurality of nonvolatile semiconductor memory devices, when the boot data does not exceed the storage capacity of the first RAM, the storage area of the second RAM increases according to the number of the storage devices, thereby being distributed. Data (OS data, etc.) required following boot load when the stored system is started can be automatically transferred to the second RAM. Therefore, at the time of starting the system, it is possible to efficiently start up the system by using the interleave reading function to read out OS data or the like already stored in the second RAM.
以上、本発明者によってなされた発明を、実施形態に基づき説明したが、本発明は説明した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、実施形態の説明において、フラッシュコア10(第1の記憶領域)に記憶されたブートデータBL2、BL3(ブートデータのうちの残りのデータ)、或いはシステムの起動時にブートロードに続き必要となるデータ(OSデータ等)を、ブートRAM21(第1のRAM)の記憶容量を超える場合、超えない場合を境界条件として、バッファRAM22またはバッファRAM23(第2のRAM)に転送するものとして説明した。しかし、境界条件は、第1のRAMの記憶容量に限定されるものではなく、予め設定された記憶容量であればよい。例えば、不揮発性領域40(第2の記憶領域)、或いは他の不揮発性記憶領域(フラッシュコア10を含む)に、ブートデータBL1の記憶されている領域を示すアドレス情報(ブロックアドレス及びページアドレス)を格納し、パワーオン時に制御部30(制御部)が、このアドレス情報に基づいて予め設定された容量分のブートデータBL1を、自動でブートRAM21へ転送する構成としてもよい。
As mentioned above, although the invention made | formed by this inventor was demonstrated based on embodiment, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to embodiment demonstrated, and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary. .
For example, in the description of the embodiment, the boot data BL2 and BL3 (remaining data of the boot data) stored in the flash core 10 (first storage area) or the boot load is required when the system is started. In the above description, the data (OS data or the like) is transferred to the
100,200,300…不揮発性半導体記憶装置、10…フラッシュコア、10a…記憶領域、20…SRAM部、30…制御部、31…ロードコントロール、32…アドレスレジスタ、33…アドレスコントロール、40…不揮発性領域、21,22,23…RAM
DESCRIPTION OF
Claims (5)
自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に前記ブートデータを格納する第1のRAMと、
自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に、前記ブートデータが予め設定された記憶容量を超える場合に前記ブートデータのうちの残りのデータを格納する第2のRAMと、
不揮発性メモリセルから構成され、前記第2のRAMに格納動作をさせるか否かを示すフラグ情報と、前記第2のRAMに格納される前記ブートデータの前記第1の記憶領域における位置を示すアドレス情報と、を記憶した第2の記憶領域と、
自不揮発性半導体記憶装置を含むシステムの起動時に、前記ブートデータを前記第1の記憶領域から前記第1のRAMへ転送し、続いて、前記フラグ情報と前記アドレス情報に基づいて、前記ブートデータの残りのブートデータを前記第1の記憶領域から前記第2のRAMへ転送する制御部と、
を備えることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 A first storage area configured by a nonvolatile memory cell and storing boot data for starting a system including the self-volatile semiconductor storage device;
A first RAM for storing the boot data when a system including the self-volatile semiconductor memory device is started;
A second RAM for storing the remaining data of the boot data when the boot data exceeds a preset storage capacity at the time of starting a system including the self-volatile semiconductor memory device;
Flag information indicating whether or not to cause the second RAM to perform a storage operation and a position of the boot data stored in the second RAM in the first storage area, which is configured by a nonvolatile memory cell A second storage area storing address information;
When booting a system including a self-volatile semiconductor memory device, the boot data is transferred from the first storage area to the first RAM, and then the boot data is based on the flag information and the address information. A controller for transferring the remaining boot data from the first storage area to the second RAM;
A non-volatile semiconductor memory device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010247690A JP2012099015A (en) | 2010-11-04 | 2010-11-04 | Nonvolatile semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB2536005A (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-07 | Advanced Risc Mach Ltd | Initialising control data for a device |
-
2010
- 2010-11-04 JP JP2010247690A patent/JP2012099015A/en active Pending
Cited By (3)
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GB2536005A (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-07 | Advanced Risc Mach Ltd | Initialising control data for a device |
US11009841B2 (en) | 2015-03-02 | 2021-05-18 | Arm Limited | Initialising control data for a device |
GB2536005B (en) * | 2015-03-02 | 2021-09-29 | Advanced Risc Mach Ltd | Initialising control data for a device |
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