JP2013228767A - 記憶制御装置、メモリシステム、情報処理システム、および、記憶制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第2の書換え処理部は、2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する。第2の書換え処理部は、他方の値が書き込まれたメモリセルを一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する。第1のリトライ制御部は、第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には第1の書換え処理が実行されたメモリセルにおいて第2の書換え処理を実行させた後に第1の書換え処理を再度実行させる。
【選択図】図7
Description
1.第1の実施の形態(リトライ制御においてリフレッシュ処理を行ってから再書換えを行う例)
2.第2の実施の形態(リフレッシュが有効なメモリセルのみをリフレッシュ処理してから再書換えを行う例)
3.第3の実施の形態(メモリ制御部の制御に従ってリフレッシュ処理および再書換えを行う例)
[情報処理システムの構成例]
図1は、第1の実施の形態における情報処理システムの一構成例を示すブロック図である。この情報処理システムは、ホストコンピュータ100およびメモリシステムを備える。このメモリシステムは、メモリ制御部200およびNVRAM300を備える。
かに対応付けることにより、可変抵抗素子はメモリセルとして機能する。論理0値または論理1値の何れに対応付けるかは任意である。例えば、高抵抗状態が論理1値に対応付けられ、低抵抗状態が論理0値に対応付けられる。
図4は、第1の実施の形態におけるメモリ制御回路220の一構成例を示すブロック図である。このメモリ制御回路220は、コマンドデコーダ221、ECC処理部222、アドレス変換部223、アドレス変換テーブル224、不良セル判定部225、リセットリトライコマンド発行部226、および、セットリトライコマンド発行部227を備える。
図8は、第1の実施の形態におけるメモリ制御部200の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、メモリ制御部200がホストコンピュータ100からライトコマンドを受け取った場合に開始する。なお、リードコマンドを受け取った場合のメモリ制御部200の動作は図8において省略されている。
図9は、NVRAM300の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、NVRAM300に電源が投入されたときに開始する。なお、リードコマンドを受け取った場合のNVRAM300の動作は図9において省略されている。
[NVRAM制御回路の構成例]
図19は、第2の実施の形態におけるNVRAM制御回路320の一構成例を示すブロック図である。第1の実施の形態のNVRAM300は、リセットリトライ処理において、セット処理の必要のないsHRSの状態にあるメモリセルを除き、uLRS、uHRSおよびsHRSの状態にあるメモリセルのみについてセット処理を行っていた。しかし、uLRS、uHRSおよびsHRSのうち、リフレッシュセット処理が最も有効な抵抗状態はuLRSであり、uHRSおよびsHRSのメモリセルはuLRSと比較してリフレッシュセット処理の有効性が低い。具体的には、uHRSは、uLRSと比較して抵抗値を低抵抗閾値R_set以下にするために必要な制御量が大きいため、セット処理に失敗する可能性がuLRSより高い。その一方、uHRSはuLRSよりも抵抗値を高抵抗閾値R_reset以上にするために必要な制御量が小さいため、再度のセット処理が成功する可能性が高い。したがって、uHRSのメモリセルにおいては、セット処理の有効性がuHRSよりも低い。また、sHRSは安定な抵抗状態であり、セット処理を行ってもデータの保持特性が改善しない。第2の実施の形態のNVRAM300は、リフレッシュ処理が最も有効な抵抗状態のみを遷移させる点において第1の実施の形態と異なる。
図20は、第2の実施の形態におけるリセットリトライ処理の一例を示すフローチャートである。第2の実施の形態のリセットリトライ処理は、ステップS981およびS983をさらに実行し、ステップS962の代わりにステップS982を実行する点において第1の実施の形態と異なる。セット処理部325は、リセットされたメモリセルにおいて、境界抵抗値R_readを基準としてデータをデータD_readとしてプレリードする(ステップS981)。そして、セット処理部325は、低抵抗閾値R_setを基準としてデータをデータD_setとしてプレリードする(ステップS961)。セット処理部325は、これらのデータD_readおよびD_setの差分のビットをセットするためのセットマスクデータを生成する(ステップS982)。セット処理部325は、そのセットマスクデータに基づいてセット処理を実行する(ステップS950)。
[メモリ制御回路の構成例]
図24は、第3の実施の形態におけるメモリ制御回路220の一構成例を示すブロック図である。第1の実施の形態では、NVRAM300が、リセットリトライおよびセットリトライの制御を行っていたが、これらの制御をメモリ制御部200が行うこともできる。第3の実施の形態のメモリ制御部200は、NVRAM300の代わりにリセットリトライおよびセットリトライの制御を実行する点において第1の実施の形態と異なる。具体的には、第3の実施の形態のメモリ制御回路220は、リセットリトライコマンド発行部226およびセットリトライコマンド発行部227の代わりにリセットリトライ制御部228およびセットリトライ制御部229を備える。これらのリセットリトライ制御部228およびセットリトライ制御部229の構成は、第1の実施の形態におけるNVRAM300内のリセットリトライ制御部322およびセットリトライ制御部323と同様である。なお、図24において、ライトコマンド、リセットコマンド、および、セットコマンドは、記載の便宜上、別々の信号線を介して転送されるように図示されているが、実際にはこれらは同じ信号線において転送される。
図25は、第3の実施の形態におけるNVRAM制御回路320の一構成例を示すブロック図である。第3の実施の形態のNVRAM制御回路320は、リセットリトライ制御部322およびセットリトライ制御部323を備えない点において第1の実施の形態と異なる。
図26は、第3の実施の形態におけるメモリ制御部200の動作の一例を示すフローチャートである。第3の実施の形態のメモリ制御部200の動作は、ステップS904およびS912の代わりにステップS990を実行し、ステップS907およびS909の代わりにステップS995を実行する点において第1の実施の形態と異なる。
図29は、第3の実施の形態におけるNVRAM300の動作の一例を示すフローチャートである。第3の実施の形態のNVRAM300の動作は、ステップS922、S923、S960およびS970の代わりにステップS924乃至S927を実行する点において第1の実施の形態と異なる。
(1)2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理部と、
前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理部と、
前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させる第1のリトライ制御部と
を具備する記憶制御装置。
(2)前記第2の書換え処理の際にエラーが発生した場合には前記第2の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第1の書換え処理を実行させた後に前記第2の書換え処理を実行させる第2のリトライ制御部をさらに具備する前記(1)記載の記憶制御装置。
(3)前記メモリセルは、所定の境界抵抗値を境界とする2つの抵抗状態のうちの一方の抵抗状態が前記一方の値に対応付けられ、他方の抵抗状態が前記他方の値に対応付けられた可変抵抗素子であり、
前記第1の書換え処理部は、前記境界抵抗値より前記他方の抵抗状態側に設定された第1の抵抗値を基準として前記メモリセルからデータを読み出して当該データの値が前記他方の値でない場合には前記エラーが発生したものと判断し、
前記第2の書換え処理部は、前記境界抵抗値より前記一方の抵抗状態側に設定された前記第2の抵抗値を基準として前記メモリセルからデータを読み出して当該データが前記一方の値でない場合には前記エラーが発生したものと判断する
前記(2)記載の記憶制御装置。
(4)前記第1および第2の書換え処理の各々における前記エラーの検出回数に基づいて前記メモリセルが不良セルであるか否かを判定する不良セル判定部をさらに具備する前記(3)記載の記憶制御装置。
(5)前記第1の書換え処理部は、前記第2の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第1の抵抗値を基準として第1のデータを読み出して当該第1のデータの値が前記一方の値である場合には前記第1の書換え処理を実行し、
前記第2の書換え処理部は、前記第1の書換え処理が実行されたメモリセルにおいて前記第2の抵抗値を基準として第2のデータを読み出して当該第2のデータが前記他方の値である場合には前記第2の書換え処理を実行する
前記(3)または(4)記載の記憶制御装置。
(6)前記第1の書換え処理部は、前記第2の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第1の抵抗値を基準として第1のデータを読み出すとともに前記境界抵抗閾値を基準として第3のデータを読み出して前記第1のデータと第3のデータとの値が異なる場合には前記第1の書換え処理を実行し、
前記第2の書換え処理部は、前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の抵抗値を基準として第2のデータを読み出すとともに前記第3のデータを読み出して前記第2のデータと第3のデータとの値が異なる場合には前記第2の書換え処理を実行する
前記(3)または(4)記載の記憶制御装置。
(7)2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理部と、前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理部と、前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には所定のコマンドに従って前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させるリトライ制御部とを備える記憶制御装置と、
前記第1のエラーが発生した場合には前記所定のコマンドを発行する第1のコマンド発行部と
を具備するメモリシステム。
(8)2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理部と、前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理部とを備える記憶制御装置と、
前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させる第1のリトライ制御部と
を具備するメモリシステム。
(9)2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理部と、前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理部と、前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には所定のコマンドに従って前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させるリトライ制御部とを備える記憶制御装置と、
前記第1のエラーが発生した場合には前記所定のコマンドを発行するホストコンピュータと
を具備する情報処理システム。
(10)2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理部と、前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理部とを備える記憶制御装置と、
前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させるホストコンピュータと
を具備する情報処理システム。
(11)第1の書換え処理部が、2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理手順と、
第2の書換え処理部が、前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理手順と、
第1のリトライ制御部が、前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させる第1のリトライ制御手順と
を具備する記憶制御方法。
200 メモリ制御部
210 ホストインターフェース
220 メモリ制御回路
221 コマンドデコーダ
222 ECC処理部
223 アドレス変換部
224 アドレス変換テーブル
225 不良セル判定部
226 リセットリトライコマンド発行部
227 セットリトライコマンド発行部
228 リセットリトライ制御部
229 セットリトライ制御部
230 メモリインターフェース
300 NVRAM
310 制御インターフェース
320 NVRAM制御回路
321 ライト制御部
322 リセットリトライ制御部
323 セットリトライ制御部
324 リセット処理部
325 セット処理部
326 閾値記憶部
327 ステータス生成部
330 メモリセルアレイ
Claims (11)
- 2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理部と、
前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理部と、
前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させる第1のリトライ制御部と
を具備する記憶制御装置。 - 前記第2の書換え処理の際にエラーが発生した場合には前記第2の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第1の書換え処理を実行させた後に前記第2の書換え処理を実行させる第2のリトライ制御部をさらに具備する請求項1記載の記憶装置。
- 前記メモリセルは、所定の境界抵抗値を境界とする2つの抵抗状態のうちの一方の抵抗状態が前記一方の値に対応付けられ、他方の抵抗状態が前記他方の値に対応付けられた可変抵抗素子であり、
前記第1の書換え処理部は、前記境界抵抗値より前記他方の抵抗状態側に設定された第1の抵抗値を基準として前記メモリセルからデータを読み出して当該データの値が前記他方の値でない場合には前記エラーが発生したものと判断し、
前記第2の書換え処理部は、前記境界抵抗値より前記一方の抵抗状態側に設定された前記第2の抵抗値を基準として前記メモリセルからデータを読み出して当該データが前記一方の値でない場合には前記エラーが発生したものと判断する
請求項2記載の記憶制御装置。 - 前記第1および第2の書換え処理の各々における前記エラーの検出回数に基づいて前記メモリセルが不良セルであるか否かを判定する不良セル判定部をさらに具備する請求項3記載の記憶装置。
- 前記第1の書換え処理部は、前記第2の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第1の抵抗値を基準として第1のデータを読み出して当該第1のデータの値が前記一方の値である場合には前記第1の書換え処理を実行し、
前記第2の書換え処理部は、前記第1の書換え処理が実行されたメモリセルにおいて前記第2の抵抗値を基準として第2のデータを読み出して当該第2のデータが前記他方の値である場合には前記第2の書換え処理を実行する
請求項3記載の記憶制御装置。 - 前記第1の書換え処理部は、前記第2の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第1の抵抗値を基準として第1のデータを読み出すとともに前記境界抵抗閾値を基準として第3のデータを読み出して前記第1のデータと第3のデータとの値が異なる場合には前記第1の書換え処理を実行し、
前記第2の書換え処理部は、前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の抵抗値を基準として第2のデータを読み出すとともに前記第3のデータを読み出して前記第2のデータと第3のデータとの値が異なる場合には前記第2の書換え処理を実行する
請求項3記載の記憶制御装置。 - 2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理部と、前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理部と、前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には所定のコマンドに従って前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させるリトライ制御部とを備える記憶制御装置と、
前記第1のエラーが発生した場合には前記所定のコマンドを発行する第1のコマンド発行部と
を具備するメモリシステム。 - 2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理部と、前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理部とを備える記憶制御装置と、
前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させる第1のリトライ制御部と
を具備するメモリシステム。 - 2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理部と、前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理部と、前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には所定のコマンドに従って前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させるリトライ制御部とを備える記憶制御装置と、
前記第1のエラーが発生した場合には前記所定のコマンドを発行するホストコンピュータと
を具備する情報処理システム。 - 2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理部と、前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理部とを備える記憶装置と、
前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させるホストコンピュータと
を具備する情報処理システム。 - 第1の書換え処理部が、2値のうちの一方の値が書き込まれたメモリセルを他方の値に書き換える第1の書換え処理を実行する第1の書換え処理手順と、
第2の書換え処理部が、前記他方の値が書き込まれたメモリセルを前記一方の値に書き換える第2の書換え処理を実行する第2の書換え処理手順と、
第1のリトライ制御部が、前記第1の書換え処理の際にエラーが発生した場合には前記第1の書換え処理が実行された前記メモリセルにおいて前記第2の書換え処理を実行させた後に前記第1の書換え処理を再度実行させる第1のリトライ制御手順と
を具備する記憶制御方法。
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