JP2012168719A - Memory system - Google Patents

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Hitoshi Ota
均 太田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a memory system that can reduce current consumption.SOLUTION: The memory system includes a plurality of data buses provided between a NAND type flash memory and an input/output part and between the NAND type flash memory and an input/output buffer part, a switch that selects a desired data bus based on an input selecting signal, and a control part that, when data is written in the NAND type flash memory at least from the input/output buffer part by controlling the NAND type flash memory, the input/output part, and the switch, outputs the selecting signal, which connects between the NAND type flash memory and the input/output buffer part through the selected data bus and dose not connect between the NAND type flash memory and the input/output buffer part through the rest of the data buses, to the switch.

Description

本発明の実施形態は、メモリシステムに関し、例えば、NAND型フラッシュメモリを備えた半導体装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a memory system, for example, a semiconductor device including a NAND flash memory.

複数種類のメモリを1チップに集積した半導体記憶装置として、例えばNAND型フラッシュメモリ(記憶部)と、SRAM(Static Random Access Memory)とを1チップで集積された半導体記憶装置がある。   As a semiconductor storage device in which a plurality of types of memories are integrated on one chip, for example, there is a semiconductor storage device in which a NAND flash memory (storage unit) and an SRAM (Static Random Access Memory) are integrated on a single chip.

特開2003−067260号公報JP 2003-0667260 A

実施形態は、消費電流を低減可能なメモリシステムを提供する。   Embodiments provide a memory system capable of reducing current consumption.

本実施形態のメモリシステムによれば、NAND型フラッシュメモリと、前記NAND型フラッシュメモリに入力されるデータ、または前記NAND型フラッシュメモリから出力されるデータについてECC処理を行うECC部を有し、前記NAND型フラッシュメモリと外部との間のデータの入出力を司る入出力部と、前記入出力部から出力されるデータ、または前記入出力部に入力されるデータを保持する入出力バッファ部と、前記NAND型フラッシュメモリと前記入出力部との間、および前記NAND型フラッシュメモリと前記入出力バッファ部との間に設けられた複数のデータバスと、入力される選択信号に基づいて、所望の前記データバスを選択するスイッチと、前記NAND型フラッシュメモリ、前記入出力部、及び前記スイッチを制御して、前記入出力バッファ部から前記NAND型フラッシュメモリにデータを書き込むとき、または前記NAND型フラッシュメモリから前記入出力バッファ部にデータを読み出すとき、選択された前記データバスを介して、前記NAND型フラッシュメモリと前記入出力バッファ部との間を接続し、残りのデータバスを介して、前記NAND型フラッシュメモリと前記入出力バッファ部との間を接続しない前記選択信号を前記スイッチに出力する制御部とを具備することを特徴とする。   According to the memory system of the present embodiment, the NAND flash memory includes an ECC unit that performs ECC processing on data input to the NAND flash memory or data output from the NAND flash memory. An input / output unit that controls input / output of data between the NAND flash memory and the outside; an data output from the input / output unit; or an input / output buffer unit that holds data input to the input / output unit; Based on a plurality of data buses provided between the NAND flash memory and the input / output unit, and between the NAND flash memory and the input / output buffer unit, and a selection signal input, a desired A switch for selecting the data bus; the NAND flash memory; the input / output unit; and the switch. When writing data from the input / output buffer unit to the NAND type flash memory or reading data from the NAND type flash memory to the input / output buffer unit via the selected data bus The selection signal is connected between the NAND flash memory and the input / output buffer unit and not connected between the NAND flash memory and the input / output buffer unit via the remaining data bus. And a control unit that outputs the data.

第1実施形態のメモリシステムを示すブロック図。1 is a block diagram showing a memory system according to a first embodiment. 第1実施形態のメモリセルアレイを示す回路図。A circuit diagram showing a memory cell array of a 1st embodiment. 第1実施形態のスイッチを示すブロック図。The block diagram which shows the switch of 1st Embodiment. 第1実施形態のバッファ回路BFA0−1を示す回路図。A circuit diagram showing buffer circuit BFA0-1 of a 1st embodiment. 第1実施形態のバッファ回路Aに入力する信号を生成する回路を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a circuit that generates a signal to be input to the buffer circuit A according to the first embodiment. 第1実施形態のバッファ回路Bを示す回路図。A circuit diagram showing buffer circuit B of a 1st embodiment.

(第1の実施形態)
次に、第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。この説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。
(First embodiment)
Next, a first embodiment will be described with reference to the drawings. In the description, common parts are denoted by common reference symbols throughout the drawings. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.

[メモリシステムの構成]
第1の実施形態に係るメモリシステムについて、図1のブロック図を用いて説明する。
[Memory system configuration]
The memory system according to the first embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG.

図1に示すように、メモリシステム100は、NAND型フラッシュメモリ10、入出力部20、制御部30を備える。例えば、メモリシステム100では、NAND型フラッシュメモリ10、入出力部20、及び制御部30は、同一の半導体基板上に形成され、1つのチップに集積される。   As shown in FIG. 1, the memory system 100 includes a NAND flash memory 10, an input / output unit 20, and a control unit 30. For example, in the memory system 100, the NAND flash memory 10, the input / output unit 20, and the control unit 30 are formed on the same semiconductor substrate and integrated on one chip.

<NAND型フラッシュメモリ>
まず、NAND型フラッシュメモリ10について、図1及び図2の回路図を用いて説明する。
<NAND flash memory>
First, the NAND flash memory 10 will be described with reference to the circuit diagrams of FIGS.

NAND型フラッシュメモリ10は、メモリシステム100の主記憶部として機能する。図1に示すように、NAND型フラッシュメモリ10は、メモリセルアレイ11、ロウデコーダ12、センスアンプ及びページバッファ13、カラムデコーダ14、電圧発生回路15、シーケンサ16、入力バッファ回路17、及びオシレータ18、19を備えている。   The NAND flash memory 10 functions as a main storage unit of the memory system 100. As shown in FIG. 1, the NAND flash memory 10 includes a memory cell array 11, a row decoder 12, a sense amplifier and page buffer 13, a column decoder 14, a voltage generation circuit 15, a sequencer 16, an input buffer circuit 17, and an oscillator 18. 19 is provided.

<<メモリセルアレイ>>
図2に示すように、メモリセルアレイ11は、複数の不揮発性のメモリセルMTを含んだブロックBLK0乃至BLKsを備える(sは自然数)。ブロックBLK0乃至BLKsの各々は、複数のNANDストリングNSを備える。このNANDストリングNSは、複数の不揮発性のメモリセルMT0〜MTn(nは自然数)と、選択トランジスタST1、ST2を含む。図2に示すように、(n+1)個のメモリセルは、選択トランジスタST1、ST2間に、その電流経路が直列接続されるようにして配置される。直列接続されたメモリセルMTの一端側(メモリセルMTn)のドレイン領域は選択トランジスタST1のソース領域に接続され、他端側(メモリセルMT0)のソース領域は選択トランジスタST2のドレイン領域に接続されている。またメモリセルMTは、隣接するもの同士でソース、ドレインを共有している。
<< Memory cell array >>
As shown in FIG. 2, the memory cell array 11 includes blocks BLK0 to BLKs including a plurality of nonvolatile memory cells MT (s is a natural number). Each of the blocks BLK0 to BLKs includes a plurality of NAND strings NS. The NAND string NS includes a plurality of nonvolatile memory cells MT0 to MTn (n is a natural number) and select transistors ST1 and ST2. As shown in FIG. 2, (n + 1) memory cells are arranged between the select transistors ST1 and ST2 such that their current paths are connected in series. The drain region on one end side (memory cell MTn) of the memory cells MT connected in series is connected to the source region of the select transistor ST1, and the source region on the other end side (memory cell MT0) is connected to the drain region of the select transistor ST2. ing. The adjacent memory cells MT share the source and drain.

メモリセルMTは、2値以上のデータを保持可能とする。このメモリセルMTの構造は、例えば、p型半導体基板上にゲート絶縁膜を介在して形成された浮遊ゲート(電荷導電層)と、浮遊ゲート上にゲート間絶縁膜を介在して形成された制御ゲートとを含んだ構造である。なお、メモリセルMTの構造は、半導体基板上にゲート絶縁膜を介在して形成された電荷蓄積層(例えば絶縁膜)と、電荷蓄積層上に形成された絶縁膜(電荷蓄積層より誘電率の高い絶縁膜)と、この絶縁膜上に形成された制御ゲートとを有するMONOS構造あってもよい。   The memory cell MT can hold binary or higher data. The structure of the memory cell MT is formed, for example, by a floating gate (charge conductive layer) formed on a p-type semiconductor substrate via a gate insulating film and an inter-gate insulating film interposed on the floating gate. The structure includes a control gate. The structure of the memory cell MT includes a charge storage layer (for example, an insulating film) formed on a semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween, and an insulating film (a dielectric constant higher than that of the charge storage layer). MONOS structure having a high insulating film) and a control gate formed on the insulating film.

メモリセルMTの制御ゲートはワード線WLに電気的に接続され、ドレインはビット線BLに電気的に接続され、ソースはソース線に電気的に接続されている。   The control gate of the memory cell MT is electrically connected to the word line WL, the drain is electrically connected to the bit line BL, and the source is electrically connected to the source line.

同一行にあるメモリセルMTの制御ゲートはワード線WL0〜WLnのいずれかに共通接続され、同一行にあるメモリセルMTの選択トランジスタST1、ST2のゲート電極は、それぞれセレクトゲート線SGD、SGSに共通接続されている。すわなち、セレクトゲート線SGS,SGDは、複数のワード線WL0〜WLnを挟むように、ワード線WL0とワード線WLnの両端に隣接して、それぞれ平行に配置されている。   The control gates of the memory cells MT in the same row are commonly connected to any of the word lines WL0 to WLn, and the gate electrodes of the select transistors ST1 and ST2 of the memory cells MT in the same row are connected to the select gate lines SGD and SGS, respectively. Commonly connected. That is, the select gate lines SGS and SGD are arranged in parallel adjacent to both ends of the word line WL0 and the word line WLn so as to sandwich the plurality of word lines WL0 to WLn.

また、メモリセルアレイ11において同一列にある選択トランジスタST1のドレインは、いずれかのビット線BL0〜BLj(jは自然数)に共通接続される。選択トランジスタST2のソースはソース線SLに共通接続される。   Further, the drains of the select transistors ST1 in the same column in the memory cell array 11 are commonly connected to any of the bit lines BL0 to BLj (j is a natural number). The sources of the selection transistors ST2 are commonly connected to the source line SL.

また、同一のワード線WLに接続された複数のメモリセルMTには一括してデータが書き込まれ、または読み出され、この単位をページと呼ぶ。更に、複数のメモリセルMTはブロックBLK単位で一括してデータが消去される。   Further, data is written or read in a plurality of memory cells MT connected to the same word line WL, and this unit is called a page. Further, data is erased collectively from the plurality of memory cells MT in units of blocks BLK.

また、メモリセルアレイ11は、通常データが保存される第1領域と、第1領域のスペア領域として用いられデータが保存される第2領域を含む。第2領域には、例えばエラーを訂正するパリティを保存する。   The memory cell array 11 includes a first area where normal data is stored, and a second area where data is stored as a spare area of the first area. For example, parity for correcting an error is stored in the second area.

<<センスアンプ及びページバッファ>>
図1に戻って説明を続ける。センスアンプ及びページバッファ13は、ページサイズのデータを保持可能なバッファメモリであり、NAND型フラッシュメモリ10における1次データキャッシュ及び2次データキャッシュとしてそれぞれ機能する。
<< Sense amplifier and page buffer >>
Returning to FIG. 1, the description will be continued. The sense amplifier and page buffer 13 is a buffer memory capable of holding page size data, and functions as a primary data cache and a secondary data cache in the NAND flash memory 10, respectively.

センスアンプは、データの読み出し時には、メモリセルアレイ11から読み出されたデータをセンス・増幅して一時的に保持し、ページバッファに転送する。また書き込み時には、ページバッファから転送されたデータをビット線BLに転送して、データのプログラムを実行する。   At the time of reading data, the sense amplifier senses and amplifies data read from the memory cell array 11, temporarily holds it, and transfers it to the page buffer. At the time of writing, the data transferred from the page buffer is transferred to the bit line BL, and the data program is executed.

ページバッファは、NANDデータバスを介して入出力部20に接続される。そしてデータの読み出し時には、センスアンプから転送されたデータを入出力部20へ出力する。また書き込み時には、入出力部20から入力されたデータを一時的に保持し、これをセンスアンプに転送する。   The page buffer is connected to the input / output unit 20 via a NAND data bus. When data is read, the data transferred from the sense amplifier is output to the input / output unit 20. Further, at the time of writing, data input from the input / output unit 20 is temporarily held and transferred to the sense amplifier.

センスアンプ及びページバッファ13は、例えばビット線BL毎に設けられたラッチ回路を備え、これにより1ページ分のデータを保持出来る。従って、一部の領域がメインデータ保持用として使用され、残りがパリティ等のECCデータ保持用として使用される。なお、例えばラッチ回路は1ページ分だけあれば良い。   The sense amplifier and page buffer 13 includes a latch circuit provided for each bit line BL, for example, and can hold data for one page. Therefore, a part of the area is used for holding main data, and the rest is used for holding ECC data such as parity. For example, the latch circuit only needs to be for one page.

<<ロウデコーダ及びカラムデコーダ>>
ロウデコーダ12は、メモリセルアレイ11におけるいずれかのページ(すなわちワード線WL)を選択する。カラムデコーダ14は、メモリセルアレイ11におけるいずれかのカラム(すなわちビット線BL)を選択する。
<< Row decoder and column decoder >>
The row decoder 12 selects any page (that is, the word line WL) in the memory cell array 11. The column decoder 14 selects any column (that is, the bit line BL) in the memory cell array 11.

<<電圧発生回路>>
電圧発生回路15は、外部から与えられる電圧を昇圧または降圧することにより、データのプログラム、読み出し、及び消去に必要な電圧を発生する。そして発生した電圧を、例えばロウデコーダ12に供給する。電圧発生回路15で発生された電圧が、ワード線WLに印加される。
<< Voltage generation circuit >>
The voltage generation circuit 15 generates a voltage necessary for data programming, reading, and erasing by boosting or stepping down a voltage applied from the outside. The generated voltage is supplied to the row decoder 12, for example. The voltage generated by the voltage generation circuit 15 is applied to the word line WL.

<<シーケンサ>>
シーケンサ16は、NAND型フラッシュメモリ10全体の動作を司る。すなわち、制御部30から命令(NAND I/F Command)を受けると、これに応答して、データのプログラム、読み出し、及び消去を実行するためのシーケンスを実行する。そして、このシーケンスに従って、電圧発生回路15、センスアンプ及びページバッファ13等の動作を制御する。
<< Sequencer >>
The sequencer 16 governs the overall operation of the NAND flash memory 10. That is, when an instruction (NAND I / F Command) is received from the control unit 30, a sequence for executing data programming, reading, and erasing is executed in response thereto. Then, according to this sequence, the operations of the voltage generation circuit 15, the sense amplifier, the page buffer 13, and the like are controlled.

<<入出力バッファ回路>>
入出力バッファ回路17は、後述するアクセスコントローラ24を介して外部から入力されたデータ、またはNAND型フラッシュメモリ10から読み出されたデータを一時的に保持するバッファとしての機能を有する。
<< Input / output buffer circuit >>
The input / output buffer circuit 17 has a function as a buffer that temporarily holds data input from the outside via an access controller 24 described later or data read from the NAND flash memory 10.

<<オシレータ>>
オシレータ18は内部クロックICLKを生成する。すなわち、クロック生成器として機能する。そしてオシレータ18は、生成した内部クロックICLKをシーケンサ16に供給する。シーケンサ16は、この内部クロックICLKに同期して動作する。
<< Oscillator >>
The oscillator 18 generates an internal clock ICLK. That is, it functions as a clock generator. The oscillator 18 supplies the generated internal clock ICLK to the sequencer 16. The sequencer 16 operates in synchronization with the internal clock ICLK.

オシレータ19は内部クロックACLKを生成する。すなわち、クロック生成器として機能する。そしてオシレータ19は、生成した内部クロックACLKを、制御部30や入出力部20へ供給する。内部クロックACLKは、制御部30や入出力部40の動作の基準となるクロックである。   The oscillator 19 generates an internal clock ACLK. That is, it functions as a clock generator. The oscillator 19 supplies the generated internal clock ACLK to the control unit 30 and the input / output unit 20. The internal clock ACLK is a reference clock for the operation of the control unit 30 and the input / output unit 40.

<入出力部>
次に、入出力部20について、図1を用いて説明する。入出力部20は、バッファ部21、バーストバッファ(burst buffer)22、ユーザインターフェース23、アクセスコントローラ24、及びECC部25を備えている。
<Input / output unit>
Next, the input / output unit 20 will be described with reference to FIG. The input / output unit 20 includes a buffer unit 21, a burst buffer 22, a user interface 23, an access controller 24, and an ECC unit 25.

なお、本実施形態に係るメモリシステム100では、NAND型フラッシュメモリ10が主記憶部として機能し、NAND型フラッシュメモリ10に対するデータの入出力を、入出力部20が司る。従って、NAND型フラッシュメモリ10からデータを外部に読み出す場合、まずNAND型フラッシュメモリ10のメモリセルアレイ11から読み出されたデータが、ページバッファに格納される。その後、ユーザの要求に応じて、ページバッファ内のデータがユーザインターフェース23を介して外部に出力される。他方、データをNAND型フラッシュメモリ10に記憶させる際には、まず外部から与えられたデータが、ユーザインターフェース23を介してページバッファに格納される。その後、ページバッファ内のデータがメモリセルアレイ11に書き込まれる。   In the memory system 100 according to the present embodiment, the NAND flash memory 10 functions as a main storage unit, and the input / output unit 20 controls input / output of data to / from the NAND flash memory 10. Accordingly, when reading data from the NAND flash memory 10 to the outside, first, the data read from the memory cell array 11 of the NAND flash memory 10 is stored in the page buffer. Thereafter, the data in the page buffer is output to the outside via the user interface 23 in response to a user request. On the other hand, when data is stored in the NAND flash memory 10, first, externally applied data is stored in the page buffer via the user interface 23. Thereafter, the data in the page buffer is written into the memory cell array 11.

以下では、データがメモリセルアレイ11からページバッファに読み出されるまでの動作を、データの“ロード(load)”と呼ぶ。また、ページバッファ内のデータが、ユーザインターフェース23に転送されるまでの動作を、データの“リード(read)”と呼ぶ。   Hereinafter, an operation until data is read from the memory cell array 11 to the page buffer is referred to as “load” of data. The operation until the data in the page buffer is transferred to the user interface 23 is called “read” of the data.

更に、NAND型フラッシュメモリ10に記憶させるべきデータが、ユーザインターフェース23からページバッファに転送されるまでの動作を、データの“ライト(write)”と呼ぶ。また、ページバッファ内のデータがメモリセルアレイ11に書き込まれるまでの動作を、データの“プログラム(program)”と呼ぶ。   Furthermore, an operation until data to be stored in the NAND flash memory 10 is transferred from the user interface 23 to the page buffer is referred to as data “write”. The operation until the data in the page buffer is written into the memory cell array 11 is called a “program” of data.

入出力部20の説明に戻る。
<<バッファ部>>
バッファ部21は、NAND型フラッシュメモリ10における1次データキャッシュとしての機能を担う。バッファ部21は、複数のデータバッファ21a(例えば、2Kバイト)と、ブートバッファ21b(例えば、1Kバイト)と、SRAMバッファ21cを有する。バッファ部21は、ECCデータバス及びRAMレジスタデータバスと接続される。そしてデータライト時には、バーストバッファ22から転送されるデータを一時的に保持する。そして、NANDデータバスを介して、データをページバッファに書き込む。また、データリード時には、NANDデータバス6を介して、ページバッファからデータを読み出し、これをバーストバッファ22に転送する。
Returning to the description of the input / output unit 20.
<< Buffer section >>
The buffer unit 21 functions as a primary data cache in the NAND flash memory 10. The buffer unit 21 includes a plurality of data buffers 21a (for example, 2K bytes), a boot buffer 21b (for example, 1K bytes), and an SRAM buffer 21c. The buffer unit 21 is connected to the ECC data bus and the RAM register data bus. During data write, data transferred from the burst buffer 22 is temporarily held. Then, the data is written into the page buffer via the NAND data bus. At the time of data reading, data is read from the page buffer via the NAND data bus 6 and transferred to the burst buffer 22.

図1に示すように、複数のデータバッファ21a及びブートバッファ21bは、それぞれ、メモリセルアレイ、センスアンプ、及びロウデコーダを備える。   As shown in FIG. 1, each of the plurality of data buffers 21a and boot buffers 21b includes a memory cell array, a sense amplifier, and a row decoder.

複数のデータバッファ21aのメモリセルアレイは、データ保持可能な複数のSRAMセルを備える。SRAMセルはそれぞれ、ワード線及びビット線に接続される。このデータバッファ21aのメモリセルアレイも、メモリセルアレイ11と同様に、メインデータを保持する領域と、パリティ等を保持する領域とを備えている。このデータバッファ21aのセンスアンプは、SRAMセルからビット線に読み出したデータをセンス・増幅する。またこのデータバッファ21aのセンスアンプは、SRAMバッファ21c内のデータをSRAMセルに書き込む際の負荷としても機能する。このデータバッファ21aのロウデコーダは、このデータバッファ21aのメモリセルアレイにおけるワード線を選択する。   The memory cell array of the plurality of data buffers 21a includes a plurality of SRAM cells capable of holding data. Each SRAM cell is connected to a word line and a bit line. Similarly to the memory cell array 11, the memory cell array of the data buffer 21a includes an area for holding main data and an area for holding parity and the like. The sense amplifier of the data buffer 21a senses and amplifies data read from the SRAM cell to the bit line. The sense amplifier of the data buffer 21a also functions as a load when data in the SRAM buffer 21c is written to the SRAM cell. The row decoder of the data buffer 21a selects a word line in the memory cell array of the data buffer 21a.

ブートバッファ21bは、例えばメモリシステム100を起動するためのブートコード(boot code)を一時的に保持する。   The boot buffer 21b temporarily holds a boot code for starting the memory system 100, for example.

SRAMバッファ21cは、データバッファ21aまたはブートバッファ21bにデータを書き込む、または読み出す際に、一時的にデータを保持する。   The SRAM buffer 21c temporarily holds data when data is written to or read from the data buffer 21a or the boot buffer 21b.

<<バーストバッファ>>
バーストバッファ22は、RAMレジスタデータバスにより、バッファ部21及び制御部30とデータ転送可能である。そして、ホスト機器からユーザインターフェース23を介して与えられるデータ、またはバッファ部21から与えられるデータを、一時的に保持する。
<< Burst buffer >>
The burst buffer 22 can transfer data to and from the buffer unit 21 and the control unit 30 via a RAM register data bus. Then, data given from the host device via the user interface 23 or data given from the buffer unit 21 is temporarily held.

<<ユーザインターフェース>>
次に、ユーザインターフェース23について説明する。ユーザインターフェース23は、メモリシステム100外部のホスト機器(ユーザ)と接続可能とされ、ホスト機器との間でデータ、制御信号、及びアドレスAdd等、種々の信号の入出力を司る。制御信号の一例は、メモリシステム100全体をイネーブルにするチップイネーブル信号/CE、アドレスをラッチさせるためのアドレスバリッド信号/AVD、バーストリード(burst read)用のクロックCLK、書き込み動作をイネーブルにするライトイネーブル信号/WE、データの外部への出力をイネーブルにするアウトプットイネーブル信号/OE、などである。
<< User interface >>
Next, the user interface 23 will be described. The user interface 23 can be connected to a host device (user) outside the memory system 100 and controls input / output of various signals such as data, control signals, and address Add to / from the host device. Examples of control signals include a chip enable signal / CE that enables the entire memory system 100, an address valid signal / AVD for latching an address, a clock CLK for burst read, and a write that enables a write operation. An enable signal / WE, an output enable signal / OE for enabling output of data to the outside, and the like.

ユーザインターフェース23は、データ入出力バスによりバーストバッファ22と接続されている。データ入出力バスは、例えば2バイトである。そしてユーザインターフェース23は、ホスト機器からのデータのリード要求、ロード要求、及びプログラム要求等に係る制御信号をアクセスコントローラ24に転送する。そしてデータリード時には、バーストバッファ22内のデータをホスト機器へ出力する。またデータライト時には、ホスト機器から与えられるデータをバーストバッファ22へ転送する。   The user interface 23 is connected to the burst buffer 22 by a data input / output bus. The data input / output bus is, for example, 2 bytes. Then, the user interface 23 transfers control signals related to a data read request, a load request, a program request, and the like from the host device to the access controller 24. At the time of data reading, the data in the burst buffer 22 is output to the host device. At the time of data write, data given from the host device is transferred to the burst buffer 22.

<<アクセスコントローラ>>
次に、アクセスコントローラ24について説明する。アクセスコントローラ24は、ユーザインターフェース23から制御信号及びアドレスを受け取る。そして、ホスト機器の要求を満たす動作を実行するよう、バッファ部21、バーストバッファ22、及び制御部30、スイッチ(後述)40などを制御する。
<< Access controller >>
Next, the access controller 24 will be described. The access controller 24 receives a control signal and an address from the user interface 23. Then, the buffer unit 21, the burst buffer 22, the control unit 30, the switch (described later) 40, and the like are controlled so as to execute an operation that satisfies the request of the host device.

例えば、ホスト機器の要求に応じてアクセスコントローラ24は、制御部30における後述するレジスタ33をアクティブ状態として、レジスタにコマンド(Write/Read)をセットする。また、アクセスコントローラ24は、バッファ部21をキャッシュとして用いる場合には、バッファ部21に対して、ページバッファまたはバーストバッファ22からデータを読み出すよう命令する。バッファ部21をキャッシュとして用いない場合には、ユーザインターフェース23内のPureNAND USER I/Fからデータを例えばアクセスコントローラ24内のRAMなどに読み出して、このデータを入力バッファ回路17に対して出力するよう命令する。   For example, in response to a request from the host device, the access controller 24 sets a register 33 (described later) in the control unit 30 to an active state, and sets a command (Write / Read) in the register. Further, when the buffer unit 21 is used as a cache, the access controller 24 instructs the buffer unit 21 to read data from the page buffer or burst buffer 22. When the buffer unit 21 is not used as a cache, data is read from the PureNAND USER I / F in the user interface 23 to, for example, a RAM in the access controller 24 and the data is output to the input buffer circuit 17. Command.

<ECC部>
次にECC部25について、図1を用いて説明する。
<ECC Department>
Next, the ECC unit 25 will be described with reference to FIG.

ECC部25は、NAND型フラッシュメモリ10に対する入出力データについてのエラー検出及びエラー訂正、並びにパリティの生成(以下、これらをまとめてECC処理と呼ぶことがある)を実行する。ECC部25は、ECCバッファ25a、ECCエンジン25bを備える。このECCエンジン25bは、デコーダ(図1のError Position Dec)と、パリティシンドロームと、ECC制御部とを有する。   The ECC unit 25 executes error detection and error correction for input / output data to / from the NAND flash memory 10 and parity generation (hereinafter, these may be collectively referred to as ECC processing). The ECC unit 25 includes an ECC buffer 25a and an ECC engine 25b. The ECC engine 25b includes a decoder (Error Position Dec in FIG. 1), a parity syndrome, and an ECC control unit.

ECCバッファ25aは、ECCデータバスに接続される。そして、NANDデータバスを介して、NAND型フラッシュメモリ10のページバッファと接続される。そして、ページバッファからNANDデータバスを介してデータを読み出し、これをECCエンジン25bに転送する。またECCバッファ25aは、ECCエンジン25b内のデコーダによってエラー訂正されたデータ、及びパリティシンドロームで発生されたパリティを一時的に保持し、NANDデータバスを介して、これをページバッファに書き込む。ECCバッファ25aのサイズは、例えばECCデータバスのバス幅と同じサイズであり、例えば4バイトである。しかし、ECCデータバスのバス幅より大きくても良い。   The ECC buffer 25a is connected to the ECC data bus. Then, it is connected to the page buffer of the NAND flash memory 10 via the NAND data bus. Then, the data is read from the page buffer via the NAND data bus and transferred to the ECC engine 25b. The ECC buffer 25a temporarily holds the data error-corrected by the decoder in the ECC engine 25b and the parity generated by the parity syndrome, and writes this to the page buffer via the NAND data bus. The size of the ECC buffer 25a is, for example, the same size as the bus width of the ECC data bus, for example, 4 bytes. However, it may be larger than the ECC data bus width.

パリティシンドロームは、データのロード時には、ECCバッファ25aから転送されたデータを用いてECC処理を行い、このデータにおけるエラーの有無を判断する。またデータのプログラム時には、ECCバッファ25aから転送されたデータに基づいて、パリティを生成する。   When the data is loaded, the parity syndrome performs ECC processing using the data transferred from the ECC buffer 25a, and determines whether there is an error in the data. Further, when data is programmed, a parity is generated based on the data transferred from the ECC buffer 25a.

デコーダは、データのロード時には、パリティシンドロームにおいてエラーが有ると判断された場合、その位置を特定すると共に、対応するデータをページバッファからECCバッファ25aに読み出し、データを訂正する。またデータのプログラム時には、パリティシンドロームで生成されたパリティをECCバッファ25aに保持させ、これをペー
ジバッファに転送させる。また、ECC制御部は、パリティシンドロームを制御する。
When it is determined that there is an error in the parity syndrome when loading data, the decoder specifies the position and reads the corresponding data from the page buffer to the ECC buffer 25a to correct the data. In programming data, the parity generated by the parity syndrome is held in the ECC buffer 25a and transferred to the page buffer. The ECC control unit controls the parity syndrome.

<制御部>
次に、引き続き図1を参照しつつ、制御部30について説明する。制御部30は、NAND型フラッシュメモリ10及び入出力部20の動作を制御する。すなわち、メモリシステム100全体としての動作を統括する機能を有する。
<Control unit>
Next, the control unit 30 will be described with continued reference to FIG. The control unit 30 controls operations of the NAND flash memory 10 and the input / output unit 20. That is, the memory system 100 has a function of supervising the operation as a whole.

図示するように制御部30は、NANDアドレス/コマンド発生回路31、ステートマシン(state machine)32、レジスタ33、コマンドユーザインターフェース(command user interface)34、及びSRAMアドレス/タイミング発生回路35を備えている。   As illustrated, the control unit 30 includes a NAND address / command generation circuit 31, a state machine 32, a register 33, a command user interface 34, and an SRAM address / timing generation circuit 35. .

<<NANDアドレス/コマンド発生回路>>
NANDアドレス/コマンド発生回路31は、ステートマシン32の制御に基づいてNAND型フラッシュメモリ10の動作を制御する。より具体的には、アドレスや、NANDインターフェースにサポートされたコマンド(Program/Load)等を生成し、NAND型フラッシュメモリ10へ出力する。
<< NAND Address / Command Generation Circuit >>
The NAND address / command generation circuit 31 controls the operation of the NAND flash memory 10 based on the control of the state machine 32. More specifically, an address, a command (Program / Load) supported by the NAND interface, and the like are generated and output to the NAND flash memory 10.

<<ステートマシン>>
ステートマシン32は、コマンドユーザインターフェース34から与えられる内部コマ
ンド信号に基づいて、メモリシステム100内部におけるシーケンス動作を制御する。ステートマシン32がサポートするファンクションは、ロード、プログラム、及び消去等、多数あり、これらのファンクションを実行するよう、NAND型フラッシュメモリ10及び入出力部20の動作を制御する。ステートマシン32は、オシレータ19の生成する内部クロックACLKに同期しつつ、これらの制御を行う。またステートマシン32は、NANDシーケンサ16から与えられるレディ信号及びエラー信号により、NAND型フラッシュメモリ10の動作状態を把握出来る。
<< State Machine >>
The state machine 32 controls a sequence operation in the memory system 100 based on an internal command signal given from the command user interface 34. There are many functions supported by the state machine 32, such as loading, programming, and erasing. The operations of the NAND flash memory 10 and the input / output unit 20 are controlled so as to execute these functions. The state machine 32 performs these controls in synchronization with the internal clock ACLK generated by the oscillator 19. The state machine 32 can grasp the operation state of the NAND flash memory 10 based on the ready signal and the error signal given from the NAND sequencer 16.

<<レジスタ>>
レジスタ33は、ファンクションの動作状態を設定するためのレジスタである。すなわちレジスタ33は、アクセスコントローラ24から与えられるコマンドに応じて、ファン
クションの動作状態を設定する。より具体的には、レジスタ33には、例えばデータロー
ド時にはロードコマンドが設定され、データプログラム時にはプログラムコマンドが設定
される。
<< Register >>
The register 33 is a register for setting the operation state of the function. That is, the register 33 sets the operation state of the function according to the command given from the access controller 24. More specifically, in the register 33, for example, a load command is set when data is loaded, and a program command is set when data is programmed.

<<コマンドユーザインターフェース>>
コマンドユーザインターフェース34は、所定のコマンドがレジスタ33に設定される
ことで、メモリシステム100に対してファンクション実行コマンドが与えられたことを認識する。そして、内部コマンド信号(Command)を発行し、ステートマシン32に出力する。
<< Command User Interface >>
The command user interface 34 recognizes that a function execution command is given to the memory system 100 by setting a predetermined command in the register 33. Then, an internal command signal (Command) is issued and output to the state machine 32.

<<SRAMアドレス/タイミング発生回路>>
SRAMアドレス/タイミング発生回路35は、ステートマシン32の制御に基づいて
入出力部20の動作を制御する。より具体的には、入出力部20において必要なアドレスやコマンドを発行して、アクセスコントローラ24及びパリティシンドロームに出力する。
<< SRAM address / timing generation circuit >>
The SRAM address / timing generation circuit 35 controls the operation of the input / output unit 20 based on the control of the state machine 32. More specifically, the input / output unit 20 issues necessary addresses and commands and outputs them to the access controller 24 and the parity syndrome.

<スイッチ>
次に、スイッチ40について、図1、図3のブロック図を用いて説明する。
<Switch>
Next, the switch 40 will be described with reference to the block diagrams of FIGS.

図1に示すように、スイッチ40は、NAND型フラッシュメモリ10のセンスアンプ及びページバッファ13と、入出力部20のECC部25または入出力バッファ回路17との間に設けられており、スイッチ40は、NAND型フラッシュメモリ10のシーケンサ16で制御される。   As illustrated in FIG. 1, the switch 40 is provided between the sense amplifier and page buffer 13 of the NAND flash memory 10 and the ECC unit 25 or the input / output buffer circuit 17 of the input / output unit 20. Is controlled by the sequencer 16 of the NAND flash memory 10.

具体的な構成について、図3を用いて説明する。なお、図3に示すラッチ回路群A0〜A1、B0〜B3、D0〜D7は、説明の便宜上、図1では省略した。   A specific configuration will be described with reference to FIG. Note that the latch circuit groups A0 to A1, B0 to B3, and D0 to D7 shown in FIG. 3 are omitted in FIG. 1 for convenience of explanation.

スイッチ40は、複数のバッファ回路群BFA(BFA0〜BFA7)と、複数のラッチ回路群C0〜C7と、複数のバッファ回路群BFB(BFB0〜BFB7)とを有する。   The switch 40 includes a plurality of buffer circuit groups BFA (BFA0 to BFA7), a plurality of latch circuit groups C0 to C7, and a plurality of buffer circuit groups BFB (BFB0 to BFB7).

ここで、複数のバッファ回路群BFAのうち例えばBFA0は、8個のバッファ回路を含む構成となっているが、図面の関係上、8個のバッファ回路を1個のボックスで示した。ラッチ回路群C、バッファ回路群BFBについても、バッファ回路群BFAと同様に、8個のラッチ回路、8個のバッファ回路を有する。   Here, of the plurality of buffer circuit groups BFA, for example, BFA0 includes eight buffer circuits, but for the sake of the drawing, eight buffer circuits are shown as one box. Similarly to the buffer circuit group BFA, the latch circuit group C and the buffer circuit group BFB also have eight latch circuits and eight buffer circuits.

すなわち、スイッチ40は、例えばそれぞれ8個のバッファ回路を含むバッファ回路群BFAを8個と、8個のラッチ回路を含むラッチ回路群Cを8個と、8個のバッファ回路を含むバッファ回路群BFBを8個とを有する。ここで、列方向に対応するバッファ回路群BFAのバッファ回路、ラッチ回路C、バッファ回路群BFBのバッファ回路が1本データバス(図2では、便宜上、バッファ回路群BFA、ラッチ回路群C、バッファ回路群BFBを1本のデータバスで示しているが、前述したとおり、図3のバッファ回路群BFAは8個のバッファ回路をあり、8本のデータバスが存在する。図3で示した1本のデータバスは、8本のデータバスをまとめて表示したものである。)で接続される。   That is, the switch 40 includes, for example, eight buffer circuit groups BFA each including eight buffer circuits, eight latch circuit groups C including eight latch circuits, and a buffer circuit group including eight buffer circuits. It has 8 BFBs. Here, the buffer circuit of the buffer circuit group BFA corresponding to the column direction, the latch circuit C, and the buffer circuit of the buffer circuit group BFB have one data bus (in FIG. 2, for convenience, the buffer circuit group BFA, the latch circuit group C, the buffer circuit Although the circuit group BFB is shown by one data bus, as described above, the buffer circuit group BFA in Fig. 3 has eight buffer circuits, and there are eight data buses. The eight data buses are displayed by collectively displaying the eight data buses).

以下、例として、列方向に対応するバッファ回路群BFA0のうち1のバッファ回路(BFA0−1)、ラッチ回路群C0のうち1のラッチ回路(C0−1)、バッファ回路群BFBFB0のうち1のバッファ回路(BFB0−1)を用いて説明する。   Hereinafter, as an example, one buffer circuit (BFA0-1) in the buffer circuit group BFA0 corresponding to the column direction, one latch circuit (C0-1) in the latch circuit group C0, and one in the buffer circuit group BFBFB0 This will be described using the buffer circuit (BFB0-1).

図4に示すように、バッファ回路BFA0−1は、ラッチ回路群A0に接続される第1クロックドインバータ60と、ラッチ回路群B0に接続される第2クロックドインバータ61と、第1インバータ62と、第1NANDゲート63と、第2NANDゲート64と、第1NORゲート65と、Pチャネル型MOSトランジスタP1と、Nチャネル型MOSトランジスタN1とを有する。   As shown in FIG. 4, the buffer circuit BFA0-1 includes a first clocked inverter 60 connected to the latch circuit group A0, a second clocked inverter 61 connected to the latch circuit group B0, and a first inverter 62. A first NAND gate 63, a second NAND gate 64, a first NOR gate 65, a P-channel MOS transistor P1, and an N-channel MOS transistor N1.

図4に示すように、第1及び第2クロックドインバータ60,61の出力端は、共通に接続されて、第1インバータ62の入力端に接続される。第1インバータ62の出力端は、第1NANDゲート63の第1入力端と接続される。第1NANDゲート63の第2入力端には、PROGRAM信号が供給される。このPROGRAM信号は、ライト時にHレベルとなるパルス信号である。   As shown in FIG. 4, the output terminals of the first and second clocked inverters 60 and 61 are connected in common and connected to the input terminal of the first inverter 62. The output terminal of the first inverter 62 is connected to the first input terminal of the first NAND gate 63. A PROGRAM signal is supplied to the second input terminal of the first NAND gate 63. This PROGRAM signal is a pulse signal that becomes H level during writing.

第1NANDゲート63の出力端は、第1及び第2クロックドインバータ60,61の出力端と共通に接続されて、第1インバータ62の入力端に接続される。   The output terminal of the first NAND gate 63 is connected in common with the output terminals of the first and second clocked inverters 60 and 61, and is connected to the input terminal of the first inverter 62.

第1インバータ62の出力端は、第2NANDゲート64及び第1NORゲート65それぞれの入力端と接続される。第2NANDゲート64の他の入力端には、PROGRAM信号が供給され、第1NORゲート65の他の入力端には、READ信号が供給される。このREAD信号は、リード時Hレベルとなるパルス信号であり、PROGRAM信号の反転信号である。   The output terminal of the first inverter 62 is connected to the input terminals of the second NAND gate 64 and the first NOR gate 65. The PROGRAM signal is supplied to the other input terminal of the second NAND gate 64, and the READ signal is supplied to the other input terminal of the first NOR gate 65. This READ signal is a pulse signal that becomes H level during reading, and is an inverted signal of the PROGRAM signal.

第2NANDゲート64の出力端には、Pチャネル型MOSトランジスタP1(以下、トランジスタP1ともいう)のゲートが接続される。トランジスタP1の電源経路の一端は、電源VDDに接続されており、他端はNチャネル型MOSトランジスタの一端に接続される。   The output terminal of the second NAND gate 64 is connected to the gate of a P-channel MOS transistor P1 (hereinafter also referred to as transistor P1). One end of the power supply path of the transistor P1 is connected to the power supply VDD, and the other end is connected to one end of the N-channel MOS transistor.

第1NORゲート65の出力端には、Nチャネル型MOSトランジスタN1(以下、トランジスタN1ともいう)のゲートが接続される。トランジスタN1の他端は、接地Vssされている。トランジスタP1の他端とトランジスタN1の一端との共通接続点は、ラッチ回路C0−1に接続される。   The output terminal of the first NOR gate 65 is connected to the gate of an N-channel MOS transistor N1 (hereinafter also referred to as transistor N1). The other end of the transistor N1 is grounded Vss. A common connection point between the other end of the transistor P1 and one end of the transistor N1 is connected to the latch circuit C0-1.

第1及び第2クロックドインバータ60,61には、CSLENN_PURE信号と、/CSLENN_PURE信号(CSLENN_PURE信号の反転信号)が入力される。制御されたCSLENN_PURE信号らの信号がバッファ回路群BFAに入力されることで、ラッチ回路群Aとラッチ回路群Cを接続したり、ラッチ回路群Aとラッチ回路群Cの接続を切断したりする機能を有する。   The first and second clocked inverters 60 and 61 receive the CSLENN_PURE signal and the / CSLENN_PURE signal (inversion signal of the CSLENN_PURE signal). A signal such as the controlled CSLENN_PURE signal is input to the buffer circuit group BFA, so that the latch circuit group A and the latch circuit group C are connected, or the connection between the latch circuit group A and the latch circuit group C is disconnected. It has a function.

CSLENN_PURE信号らの信号の生成回路について、図5を用いて説明する。   A signal generation circuit such as the CSLENN_PURE signal will be described with reference to FIG.

図5(a)に示すように、ライト時に、バッファ部21をキャッシュとして用いない場合には、PURE信号がHレベルとなり、第2インバータ70は、LレベルのONE信号を出力する。ライト時に、バッファ部21をキャッシュとして用いる場合には、PURE信号がLレベルとなり、第2インバータ70は、HレベルのONE信号を出力する。   As shown in FIG. 5A, at the time of writing, when the buffer unit 21 is not used as a cache, the PURE signal becomes H level, and the second inverter 70 outputs an L level ONE signal. When the buffer unit 21 is used as a cache during writing, the PURE signal becomes L level, and the second inverter 70 outputs an H level ONE signal.

図5(b)に示すように、生成回路は、第3NANDゲート71、第3NANDゲート71の出力端と接続された第3インバータ72、第4NANDゲート73、第4NANDゲート73の出力端と接続された第4インバータ74を有する。   As shown in FIG. 5B, the generation circuit is connected to the third NAND gate 71, the third inverter 72 connected to the output terminal of the third NAND gate 71, the fourth NAND gate 73, and the output terminal of the fourth NAND gate 73. The fourth inverter 74 is provided.

第3NANDゲート71には、第2インバータ70に入力されるPURE信号とCSLENN信号が入力されて、第3インバータ72からCSLENN_PURE信号が出力される。第4NANDゲート73には、第2インバータ70から出力されるONE信号とCSLENN信号が入力されて、第4インバータ74からCSLENN_ONE信号が出力される。ここで、CSLENN信号は、ステートマシン32を用いて例えば複数のバッファ回路群BFAのうち所望のバッファ回路群BFAを選択するための機能を有し、選択されたバッファ回路群BFAには、CSLENN信号としてHレベルと入力し、非選択のバッファ回路群BFAには、CSLENN信号としてLレベルと入力する。   The third NAND gate 71 receives the PURE signal and the CSLENN signal input to the second inverter 70, and the CSLENN_PURE signal is output from the third inverter 72. The fourth NAND gate 73 receives the ONE signal and CSLENN signal output from the second inverter 70, and outputs the CSLENN_ONE signal from the fourth inverter 74. Here, the CSLENN signal has a function for selecting a desired buffer circuit group BFA among the plurality of buffer circuit groups BFA using the state machine 32, and the selected buffer circuit group BFA has a CSLENN signal. H level is input, and L level is input as the CSLENN signal to the unselected buffer circuit group BFA.

次に、バッファ回路BFB0−1について、図6を用いて説明する。図6に示すように、バッファ回路BFB0−1は、ラッチ回路C0に接続される第1クロックドインバータ80と、第5インバータ81と、第4NANDゲート82と、第5NANDゲート83と、第2NORゲート84と、Pチャネル型MOSトランジスタP2と、Nチャネル型MOSトランジスタN2とを有する。詳細は、バッファ回路BFA0−1と同様であるため、省略する。   Next, the buffer circuit BFB0-1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the buffer circuit BFB0-1 includes a first clocked inverter 80, a fifth inverter 81, a fourth NAND gate 82, a fifth NAND gate 83, and a second NOR gate connected to the latch circuit C0. 84, a P-channel MOS transistor P2, and an N-channel MOS transistor N2. The details are the same as those of the buffer circuit BFA0-1, and thus are omitted.

[スイッチの動作方法]
次に、本実施形態のスイッチ40の動作方法について、図4を用いて説明する。図4におけるバッファ回路BFA0−1が選択されている場合には、第3クロックドインバータ80に第1クロックドインバータ60と同一の信号が入力されるため、バッファ回路BFB0−1も選択される。したがって、本明細書では、(1)ライト時に、バッファ部21をキャッシュとして用いない場合で、図4に示すバッファ回路BFA0−1が選択されているときのスイッチ40の動作方法と、(2)ライト時に、バッファ部21をキャッシュとして用いる場合で、図4に示すバッファ回路BFA0−1が選択されているときのスイッチ40の動作方法と、(3)ライト時に、図4に示すバッファ回路BFA0−1が選択されていないときのスイッチ40の動作方法、の3種類の動作方法を説明する。なお、ライト時に、バッファ部21をキャッシュとして用いる場合には、全てのバッファ回路群BFA,及びBFBは選択される。
[How the switch works]
Next, the operation method of the switch 40 of this embodiment is demonstrated using FIG. When the buffer circuit BFA0-1 in FIG. 4 is selected, since the same signal as that of the first clocked inverter 60 is input to the third clocked inverter 80, the buffer circuit BFB0-1 is also selected. Therefore, in this specification, (1) an operation method of the switch 40 when the buffer circuit BFA0-1 shown in FIG. 4 is selected when the buffer unit 21 is not used as a cache at the time of writing, and (2) When the buffer unit 21 is used as a cache at the time of writing and the buffer circuit BFA0-1 shown in FIG. 4 is selected, and (3) at the time of writing, the buffer circuit BFA0- shown in FIG. Three types of operation methods of the switch 40 when 1 is not selected will be described. When the buffer unit 21 is used as a cache during writing, all the buffer circuit groups BFA and BFB are selected.

<(1)の動作方法>
ライト時に、バッファ部21をキャッシュとして用いない場合で、図4に示すバッファ回路BFA0−1が選択されているとき、PROGRAM信号がHレベル、PURE信号がHレベル、ONE信号がLレベル、CSLENN信号がHレベルである。このため、第1クロックドインバータ60はオン状態となり、ラッチ回路A0のデータが転送される。例えばラッチ回路A0のデータがHレベルのときには、第1クロックドインバータ60からLレベルが出力される。一方で、第2クロックドインバータ61はオフ状態となる。
<Operation method (1)>
When the buffer unit 21 is not used as a cache during writing and the buffer circuit BFA0-1 shown in FIG. 4 is selected, the PROGRAM signal is H level, the PURE signal is H level, the ONE signal is L level, and the CSLENN signal Is at the H level. Therefore, the first clocked inverter 60 is turned on, and the data of the latch circuit A0 is transferred. For example, when the data of the latch circuit A0 is at the H level, the L level is output from the first clocked inverter 60. On the other hand, the second clocked inverter 61 is turned off.

PROGRAM信号がHレベルであるため、第1インバータ62の出力がHレベルとなる。したがって、第2NANDゲート64の出力がLレベルとなり、トランジスタP1がオン状態となる。第1NORゲートの出力がLレベルとなり、トランジスタN1がオフ状態となる。トランジスタP1とトランジスタN1の共通接続点が、電源VDDによりチャージされ、Hレベルの信号がラッチ回路C0−1に出力される。   Since the PROGRAM signal is at the H level, the output of the first inverter 62 is at the H level. Therefore, the output of the second NAND gate 64 becomes L level, and the transistor P1 is turned on. The output of the first NOR gate becomes L level, and the transistor N1 is turned off. A common connection point between the transistor P1 and the transistor N1 is charged by the power supply VDD, and an H level signal is output to the latch circuit C0-1.

同様に、バッファ回路BFB0−1も導通するため、ラッチ回路C0−1のデータがラッチ回路D0−1に転送される。   Similarly, since the buffer circuit BFB0-1 is also conducted, the data of the latch circuit C0-1 is transferred to the latch circuit D0-1.

<(2)の動作方法>
ライト時に、バッファ部21をキャッシュとして用いる場合で、図4に示すバッファ回路BFA0−1が選択されているとき、PROGRAM信号がHレベル、PURE信号がLレベル、ONE信号がHレベル、CSLENN信号がHレベルである。このため、第1クロックドインバータ60はオフ状態となり、第2クロックドインバータ61はオン状態となる。ラッチ回路B0のデータが転送される。例えばラッチ回路B0のデータがHレベルのときには、第2クロックドインバータ61からLレベルが出力される。
<Operation method (2)>
When the buffer unit 21 is used as a cache at the time of writing and the buffer circuit BFA0-1 shown in FIG. 4 is selected, the PROGRAM signal is H level, the PURE signal is L level, the ONE signal is H level, and the CSLENN signal is H level. Therefore, the first clocked inverter 60 is turned off, and the second clocked inverter 61 is turned on. The data of the latch circuit B0 is transferred. For example, when the data in the latch circuit B0 is at the H level, the L level is output from the second clocked inverter 61.

PROGRAM信号がHレベルであるため、第1インバータ62の出力がHレベルとなる。したがって、第2NANDゲートの出力がLレベルとなり、トランジスタP1がオン状態となる。第1NORゲートの出力がLレベルとなり、トランジスタN1がオフ状態となる。トランジスタP1とトランジスタN1の共通接続点が、電源VDDによりチャージされ、Hレベルの信号がラッチ回路C0−1に出力される。   Since the PROGRAM signal is at the H level, the output of the first inverter 62 is at the H level. Therefore, the output of the second NAND gate becomes L level, and the transistor P1 is turned on. The output of the first NOR gate becomes L level, and the transistor N1 is turned off. A common connection point between the transistor P1 and the transistor N1 is charged by the power supply VDD, and an H level signal is output to the latch circuit C0-1.

同様に、バッファ回路BFB0−1も導通するため、ラッチ回路C0−1のデータがラッチ回路D0−1に転送される。   Similarly, since the buffer circuit BFB0-1 is also conducted, the data of the latch circuit C0-1 is transferred to the latch circuit D0-1.

<(3)の動作方法>
ライト時に、図4に示すバッファ回路BFA0−1が選択されていないとき、PROGRAM信号がHレベル、CSLENN信号がLレベルである。この場合、図5(b)の生成回路に示すように、第3NANDゲート71及び第4NANDゲート73の出力がいずれもHレベルとなる。したがって、CSLENN_PURE信号及びCSLENN_ONE信号いずれもLレベルとなり、第1及び第2クロックドインバータ60、61のいずれもオフ状態となる。その結果、ラッチ回路A0、ラッチ回路B0のいずれのデータも転送されない。
<Operation method (3)>
At the time of writing, when the buffer circuit BFA0-1 shown in FIG. 4 is not selected, the PROGRAM signal is at the H level and the CSLENN signal is at the L level. In this case, as shown in the generation circuit of FIG. 5B, the outputs of the third NAND gate 71 and the fourth NAND gate 73 are both at the H level. Therefore, both the CSLENN_PURE signal and the CSLENN_ONE signal are at the L level, and both the first and second clocked inverters 60 and 61 are turned off. As a result, neither the latch circuit A0 nor the latch circuit B0 is transferred.

[本実施形態の効果]
以上より、本実施形態は、消費電流を低減可能なメモリシステムを提供できる。
[Effect of this embodiment]
As described above, this embodiment can provide a memory system capable of reducing current consumption.

本実施形態のメモリシステムでは、制御されたCSLENN_PURE信号らの信号がバッファ回路群BFAに入力されることで、選択されたラッチ回路群Aとラッチ回路群Cを接続し、非選択のラッチ回路群Aとラッチ回路群Cの接続を切断できる。   In the memory system of the present embodiment, a signal such as the controlled CSLENN_PURE signal is input to the buffer circuit group BFA, whereby the selected latch circuit group A and the latch circuit group C are connected, and the non-selected latch circuit group The connection between A and the latch circuit group C can be disconnected.

本実施形態のスイッチ40から第1及び第2クロックドインバータ60,61、第1インバータ62、第1NANDゲート63を設けずに、CSLENN0〜7が入力しない比較例1と比べた場合、本実施形態は、消費電流を低減可能なメモリシステムを提供できる。   The first and second clocked inverters 60 and 61, the first inverter 62, and the first NAND gate 63 are not provided from the switch 40 of the present embodiment, and the present embodiment is compared with the first comparative example in which CSLENN0 to 7 are not input. Can provide a memory system capable of reducing current consumption.

以下、具体的に効果を説明する。   The effects will be specifically described below.

本実施形態では、図3に示すように、入出力バッファ回路17は、2個のラッチ回路A0,A1と接続される。ラッチ回路A0は、複数のバッファ回路群BFAのうち、バッファ回路群BFA0〜BFA3に共通に接続されている。ラッチ回路A1は、複数のバッファ回路群BFAのうち、バッファ回路群BFA4〜BFA7に共通に接続されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the input / output buffer circuit 17 is connected to two latch circuits A0 and A1. The latch circuit A0 is commonly connected to the buffer circuit groups BFA0 to BFA3 among the plurality of buffer circuit groups BFA. The latch circuit A1 is commonly connected to the buffer circuit groups BFA4 to BFA7 among the plurality of buffer circuit groups BFA.

したがって、バッファ回路群BFA0〜BFA3には、共通のデータが転送される。バッファ回路群BFA4〜BFA7も同様である。   Therefore, common data is transferred to the buffer circuit groups BFA0 to BFA3. The same applies to the buffer circuit groups BFA4 to BFA7.

比較例1の場合には、ページバッファ13で、例えば16ビットごとにメモリセルに書き込む場合には、ページバッファ内の(0)〜(3)のうちから1を選択し、(4)〜(7)のうち1を選択する必要があり、入力バッファ回路17からデータを転送する際に、全てのバッファ回路群BFA、全てのラッチ回路群C、全てのバッファ回路群BFB、全てのラッチ回路群Dを動作状態にしなければならず、消費電流がかかる。   In the case of the comparative example 1, when writing to a memory cell, for example, every 16 bits in the page buffer 13, 1 is selected from (0) to (3) in the page buffer, and (4) to ( 7), it is necessary to select 1 and when transferring data from the input buffer circuit 17, all buffer circuit groups BFA, all latch circuit groups C, all buffer circuit groups BFB, all latch circuit groups D must be in an operating state, which consumes current.

しかし、本実施形態のメモリシステムでは、例えば16ビットごとにメモリセルに書き込む場合、予め選択されるカラムに対応したページバッファ13(例えば(0)と(4))、バッファ回路群BFA0,BFA4、ラッチ回路群C0,C4、バッファ回路群BFB0,BFB4を動作状態にし、残りの非選択のカラムに対応したページバッファ13((1)〜(3)、(5)〜(7))などを動作状態にせずに、オフ状態とできる。その結果、本実施形態のメモリシステムは、比較例1と比べて、消費電流を低減できる。   However, in the memory system of this embodiment, for example, when writing into memory cells every 16 bits, the page buffer 13 (for example, (0) and (4)) corresponding to the column selected in advance, the buffer circuit groups BFA0, BFA4, The latch circuit groups C0 and C4 and the buffer circuit groups BFB0 and BFB4 are set in an operating state, and the page buffers 13 ((1) to (3), (5) to (7)) corresponding to the remaining non-selected columns are operated. It can be turned off without being in a state. As a result, the memory system of the present embodiment can reduce current consumption as compared with Comparative Example 1.

また、本実施形態のメモリシステムでは、複数のバッファ回路群BFAが、入出力バッファ回路17に対応したバッファ回路群として設けられるだけでなく、ECC部25に対応したバッファ回路群としても設けられている。   In the memory system of the present embodiment, the plurality of buffer circuit groups BFA are provided not only as buffer circuit groups corresponding to the input / output buffer circuit 17 but also as buffer circuit groups corresponding to the ECC unit 25. Yes.

したがって、入力バッファ回路17に対応したバッファ回路群と、ECC部25に対応したバッファ回路群とを別々に設ける比較例2と比較して、本実施形態のメモリシステムは、回路面積を縮小できる。また、本実施形態のメモリシステムは、比較例2を改良して2個の別々のバッファ回路群に対して制御されたCSLENN信号を入力する場合と比較しても、消費電流の低減ができる。データバスを短くすることで、データバスの容量の低減ができ、その結果、データのやりとりを高速化できる。   Therefore, the memory system of the present embodiment can reduce the circuit area as compared with Comparative Example 2 in which a buffer circuit group corresponding to the input buffer circuit 17 and a buffer circuit group corresponding to the ECC unit 25 are separately provided. In addition, the memory system of the present embodiment can reduce the current consumption as compared with the case where the CSLENN signal is input to two separate buffer circuit groups by improving the comparative example 2. By shortening the data bus, the capacity of the data bus can be reduced, and as a result, data exchange can be speeded up.

なお、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出されうる。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention Can be extracted as an invention.

10…NAND型フラッシュメモリ
11…メモリセルアレイ
12…ロウデコーダ
13…センスアンプ、ページバッファ
14…カラムデコーダ
15…電圧発生回路
16…シーケンサ
17…入力バッファ回路
18 19…オシレータ
20…入出力部
21…バッファ部
22…バーストバッファ
23…ユーザインターフェース
24…アクセスコントローラ
25…ECC部
30…制御部
31…アドレス/コマンド発生回路
32…ステートマシン
33…レジスタ
34…CUI
35…アドレス/タイミング発生回路
100…メモリシステム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... NAND type flash memory 11 ... Memory cell array 12 ... Row decoder 13 ... Sense amplifier, page buffer 14 ... Column decoder 15 ... Voltage generation circuit 16 ... Sequencer 17 ... Input buffer circuit 18 19 ... Oscillator 20 ... I / O part 21 ... Buffer Unit 22 ... Burst buffer 23 ... User interface 24 ... Access controller 25 ... ECC unit 30 ... Control unit 31 ... Address / command generation circuit 32 ... State machine 33 ... Register 34 ... CUI
35 ... Address / timing generation circuit 100 ... Memory system

Claims (5)

NAND型フラッシュメモリと、
前記NAND型フラッシュメモリに入力されるデータ、または前記NAND型フラッシュメモリから出力されるデータについてECC処理を行うECC部を有し、前記NAND型フラッシュメモリと外部との間のデータの入出力を司る入出力部と、
前記入出力部から出力されるデータ、または前記入出力部に入力されるデータを保持する入出力バッファ部と、
前記NAND型フラッシュメモリと前記入出力部との間、および前記NAND型フラッシュメモリと前記入出力バッファ部との間に設けられた複数のデータバスと、
入力される選択信号に基づいて、所望の前記データバスを選択するスイッチと、
前記NAND型フラッシュメモリ、前記入出力部、及び前記スイッチを制御して、
前記入出力バッファ部から前記NAND型フラッシュメモリにデータを書き込むとき、または前記NAND型フラッシュメモリから前記入出力バッファ部にデータを読み出すとき、選択された前記データバスを介して、前記NAND型フラッシュメモリと前記入出力バッファ部との間を接続し、残りのデータバスを介して、前記NAND型フラッシュメモリと前記入出力バッファ部との間を接続しない前記選択信号を前記スイッチに出力する制御部と
を具備することを特徴とするメモリシステム。
NAND flash memory,
An ECC unit that performs ECC processing on data input to the NAND flash memory or data output from the NAND flash memory, and controls input / output of data between the NAND flash memory and the outside An input / output unit;
Data output from the input / output unit, or an input / output buffer unit for holding data input to the input / output unit;
A plurality of data buses provided between the NAND flash memory and the input / output unit, and between the NAND flash memory and the input / output buffer unit;
A switch for selecting the desired data bus based on an input selection signal;
Controlling the NAND flash memory, the input / output unit, and the switch;
When writing data from the input / output buffer unit to the NAND flash memory or reading data from the NAND flash memory to the input / output buffer unit, the NAND flash memory is selected via the selected data bus. And a control unit that outputs the selection signal to the switch that does not connect between the NAND flash memory and the input / output buffer unit via the remaining data bus. A memory system comprising:
前記スイッチは、前記NAND型フラッシュメモリと前記ECC部と間に接続されるとともに、前記NAND型フラッシュメモリと前記入出力バッファ部との間に接続されることを特徴とする請求項1記載のメモリシステム。 2. The memory according to claim 1, wherein the switch is connected between the NAND flash memory and the ECC unit, and is connected between the NAND flash memory and the input / output buffer unit. system. 前記NAND型フラッシュメモリは、メモリセルアレイをさらに含み、
前記スイッチは、前記メモリセルアレイのカラムごとに対応するバッファ回路群を有し、
前記カラムごとに対応するバッファ回路群に、選択信号を入力することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のメモリシステム。
The NAND flash memory further includes a memory cell array,
The switch has a buffer circuit group corresponding to each column of the memory cell array,
3. The memory system according to claim 1, wherein a selection signal is input to a buffer circuit group corresponding to each column.
前記カラムごとに対応するバッファ回路群は、選択信号が入力される第1クロックドインバータを有するバッファ回路を含むことを特徴とする請求項3記載のメモリシステム。 4. The memory system according to claim 3, wherein the buffer circuit group corresponding to each column includes a buffer circuit having a first clocked inverter to which a selection signal is input. 前記カラムごとに対応するバッファ回路群は、
前記第1クロックドインバータと接続された第1インバータと、
第1入力端に前記第1インバータの出力端が接続され、第2入力端にプログラム信号が入力される第1NANDゲートと、
第1入力端に前記第1インバータの出力端が接続され、第2入力端にリード信号が入力される第1NORゲートと、
ゲートに前記第1NANDゲートの出力端が接続され、電源経路の一端が電源に接続される第1Pチャネル型MOSトランジスタと、
ゲートに前記NORゲートの出力端が接続され、電源経路の一端が接地されて、電源経路の他端が前記Pチャネル型MOSトランジスタの電源経路の他端に接続されるNチャネル型MOSトランジスタと
をさらに備えることを特徴とする請求項4記載のメモリシステム。
The buffer circuit group corresponding to each column is:
A first inverter connected to the first clocked inverter;
A first NAND gate having a first input terminal connected to the output terminal of the first inverter and a second input terminal receiving a program signal;
A first NOR gate having a first input terminal connected to the output terminal of the first inverter and a second input terminal receiving a read signal;
A first P-channel MOS transistor having an output terminal of the first NAND gate connected to a gate and one end of a power supply path connected to a power supply;
An output terminal of the NOR gate is connected to the gate, one end of the power supply path is grounded, and the other end of the power supply path is connected to the other end of the power supply path of the P-channel MOS transistor. The memory system according to claim 4, further comprising:
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