JP2020532037A - 仮想ページ・サイズを有するメモリ - Google Patents

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Abstract

仮想ページ・サイズを有するメモリのための方法、システム、およびデバイスが記載される。メモリ・セルは、特定の使用またはアプリケーションに適応された部分またはページ・サイズでアクセスされてよい。アレイ用の公称ページ・サイズ内のメモリ・セルのサブセットまたはスーパーセットを表す可変ページ・サイズが定義されてよい。たとえば、メモリ・アレイのページ・サイズに関連付けられたメモリ・セルは、メモリ・アレイのコマンドとともにアクセスされてよい。各コマンドはメモリ・アレイのページ・サイズに基づく特定のアドレス方式を含んでよく、アレイ内のメモリ・セルの1つまたは複数のセットを活性化することができる。アドレス方式は、メモリ・アレイのページ・サイズに基づいて修正されてよい。メモリ・セルの所望のセットを活性化すると、1つまたは複数の個別の活性化されたセルがアクセスされてよい。

Description

[クロスリファレンス]
本特許出願は、本発明の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明確に組み込まれる、2017年8月23に出願された「Memory With Virtual Page Size」と題する、Gansによる米国特許出願第15/684,773号に対する優先権を主張する。
以下は、一般に、メモリ・アレイを動作させることに関し、より詳細には、仮想ページ・サイズを有するメモリに関する。
メモリ・デバイスは、コンピュータ、ワイヤレス通信デバイス、カメラ、デジタル・ディスプレイなどの様々な電子デバイスの中に情報を記憶するために広く使用されている。情報は、メモリ・デバイスの様々な状態をプログラムすることによって記憶される。たとえば、バイナリ・デバイスは、しばしば、論理「1」または論理「0」によって表記される2つの状態を有する。他のシステムでは、3つ以上の状態が記憶される場合がある。記憶された情報にアクセスするために、電子デバイスの構成要素は、メモリ・デバイスに記憶された状態を読み取るか、または感知することができる。情報を記憶するために、電子デバイスの構成要素は、メモリ・デバイスに状態を書き込むか、またはプログラムすることができる。
磁気ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、ダイナミックRAM(DRAM)、同期型ダイナミックRAM(SDRAM)、強誘電体RAM(FeRAM)、磁気RAM(MRAM)、抵抗RAM(RRAM(登録商標))、フラッシュ・メモリ、相変化メモリ(PCM)などを含む、様々なタイプのメモリ・デバイスが存在する。メモリ・デバイスは、揮発性であってもよく、不揮発性であってもよい。不揮発性メモリ、たとえば、FeRAMは、外部電源が存在しなくても、長期間にわたってそれらの記憶された論理状態を維持することができる。揮発性メモリ・デバイス、たとえば、DRAMは、それらが外部電源によって周期的にリフレッシュされない限り、時間とともにそれらの記憶された状態を失う場合がある。FeRAMは、揮発性メモリと同様のデバイス・アーキテクチャを使用する場合があるが、記憶デバイスとして強誘電体キャパシタを使用することにより、不揮発性の特性を有することができる。したがって、FeRAMデバイスは、他の不揮発性メモリ・デバイスおよび揮発性メモリ・デバイスと比較して改善された性能を有することができる。
メモリ・デバイスを改善することには、一般に、他のメトリクスの中でもとりわけ、メモリ・セル密度を増加させること、読取り/書込み速度を上げること、信頼性を向上させること、データ保持力を増大させること、電力消費を低減すること、または製造コストを削減することが含まれてよい。スタティック・メモリのページ・サイズは、そのようなメトリクスが改善されることを可能にするはずの柔軟性および可能な動作特性を制限する可能性がある。
本開示の例による、仮想ページ・サイズを有する特徴および動作をサポートする例示的なメモリ・デバイスを示す図である。 本開示の例による、仮想ページ・サイズを有する特徴および動作をサポートする例示的なメモリ・デバイスを示す図である。 本開示の例による、動作しているメモリ・デバイスについてのヒステリシス曲線を有する非線形電気特性の一例を示す図である。 本開示の例による、仮想ページ・サイズを有する特徴および動作をサポートするメモリ・デバイスを動作させるためのタイミング図である。 本開示の例による、仮想ページ・サイズを有する特徴および動作をサポートするメモリ・デバイスを動作させるためのタイミング図である。 本開示の例による、仮想ページ・サイズを有する特徴および動作をサポートする例示的なメモリ・デバイスを示す図である。 本開示の例による、仮想ページ・サイズを有する機能および動作をサポートする例示的なメモリ・デバイスを示す図である。 本開示の例による、仮想ページ・サイズを有する機能および動作をサポートする例示的なメモリ・デバイスを示す図である。 本開示の例による、仮想ページ・サイズをサポートするメモリ・デバイスを動作させるための1つまたは複数の方法を示すフローチャートである。 本開示の例による、仮想ページ・サイズをサポートするメモリ・デバイスを動作させるための1つまたは複数の方法を示すフローチャートである。
アレイ用の公称ページ・サイズ内のメモリ・セルのサブセットまたはスーパーセットを表す可変ページ・サイズが定義されてよい。したがって、メモリ・セルは、特定の使用またはアプリケーションに適応された部分またはページ・サイズ内でアクセスされてよい。可変ページ・サイズは、不必要なセルの活性化またはセルへのアクセスが回避され得るので、電力、時間、処理容量などを含むリソースのより効率的な使用を可能にすることができる。
例として、メモリ・アレイは複数のメモリ・バンクから構成されてよく、各バンクはいくつかのメモリ・セクションを含む。各メモリ・セクションは、メモリ・セルのアレイ、およびメモリ・セルを読み取るか、またはプログラムする1組の感知構成要素(たとえば、感知増幅器)を有することができる。1つまたは複数のメモリ・セルにアクセスするために、メモリ・アレイに関連付けられたページ・サイズが最初に決定されてよい。ページに関連付けられたメモリ・セルの1つまたは複数のセットが活性化されてよい。ページ・サイズは異なっていてよいので、活性メモリ・セルのセットの数は異なっていてよい。
1つまたは複数のメモリ・セルにアクセスするために使用されるアドレス方式は、ページ・サイズに基づいて決定されてよい。メモリ・コントローラは、たとえば、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを最初に決定し、その後、ページ・サイズを使用してメモリ・セルの第2のセットを活性化することができる。決定されたメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズは、たとえば、メモリ・セルの行のうちの少なくとも1つおよびメモリ・セルの列のうちの少なくとも1つに対応してよい。セルの第2のセットが活性化されていると、メモリ・コントローラは、1つまたは複数の活性セルにアクセスすることができる。したがって、アクセスされるセルは、メモリ・アレイのページ・サイズに少なくとも部分的に基づいてアクセスされてよい。代替として、たとえば、メモリ・コントローラは、第1のページ・サイズに対応するメモリ・セルの第1のセットを最初に識別し、その後、第1のページ・サイズのサブセットを活性化することができる。セルのサブセットが活性化されていると、メモリ・コントローラは、1つまたは複数の活性メモリ・セルにアクセスすることができる。
本明細書に記載される仮想ページ・サイズの動作は、いくつかの利点を提供することができる。たとえば、1つまたは複数のメモリ・セルは、固定ページのアクセス動作と同様の時間期間内にアクセスされてよい。多数のページ・サイズ内に配置されたメモリ・セルは、固定動作内のメモリ・セルと同様の時間期間内に動的にアクセスされてよい。したがって、特定の動作のためにページ・サイズの増大が必要な場合、1つまたは複数のメモリ・セルにアクセスするために必要な時間は犠牲にされなくてよい。
いくつかの例では、ページ・サイズは、メモリ・アレイを含むデバイスの電源をオンにするときに決定されてよい。他の例では、ページ・サイズはコマンドを受け取ることによって変更されてよい。たとえば、ソフトウェア・アプリケーションは、様々な要因に基づいて好ましいページ・サイズを決定し、次いで、そのようなページ・サイズを使用するようにメモリ・アレイに指示することができる。
上記で紹介された本開示の特徴は、メモリ・アレイとの関連で下記にさらに記載される。次いで、仮想ページ・サイズをサポートするメモリ・アレイならびにその動作について、具体例が記載される。本開示のこれらおよび他の特徴は、仮想ページ・サイズのアーキテクチャに関する装置図、システム図、およびフローチャートによってさらに示され、それらを参照して記載される。本開示は任意の不揮発性メモリに関連してよい。いくつかの例は強誘電体キャパシタを参照して説明されるが、本開示は強誘電体メモリに限定されない。たとえば、本開示は、他のメモリ・タイプの中でもとりわけ、クロス・ポイント・メモリ、抵抗メモリ、カルコゲニド基メモリ、磁気メモリ、フラッシュ・メモリ、薄膜メモリに関連してよい。
図1は、本開示の様々な実施形態による、例示的なメモリ・アレイ100を示す。メモリ・アレイ100は、電子メモリ装置と呼ばれる場合もある。メモリ・アレイ100は、様々な状態を記憶するようにプログラム可能なメモリ・セル105を含む。各メモリ・セル105は、論理0および論理1と表記される2つの状態を記憶するようにプログラム可能であってよい。場合によっては、メモリ・セル105は、3つ以上の論理状態を記憶するように構成される。メモリ・セル105は、キャパシタ内のプログラム可能な状態を表す電荷を蓄えることができ、たとえば、充電されたキャパシタおよび充電されていないキャパシタは、それぞれ、2つの論理状態を表すことができる。DRAMアーキテクチャは、通常、そのような設計を使用することができ、利用されるキャパシタは、絶縁体として線形電気分極性または常誘電性電気分極性をもつ誘電材料を含んでよい。対照的に、強誘電体メモリ・セルは、絶縁材料として強誘電体をもつキャパシタを含んでよい。強誘電体キャパシタの電荷の様々なレベルは、様々な論理状態を表すことができる。強誘電体材料は非線形分極性を有し、強誘電体メモリ・セル105のいくつかの詳細および利点は以下で説明される。
読取りおよび書込みなどの動作は、アクセス線110およびディジット線115を活性化または選択することにより、メモリ・セル105に対して実行されてよい。アクセス線110はワード線110として知られる場合もあり、ビット線115は既知のディジット線115であってもよい。ワード線およびビット線、またはそれらの類似物への参照は、理解または動作を失うことなく交換可能である。ワード線110またはディジット線115を活性化または選択することは、それぞれの線に電圧を印加することを含んでよい。ワード線110およびディジット線115は、金属(たとえば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、タングステン(W)など)、金属合金、炭素、導電的にドープされた半導体、または他の導電性の材料、合金、化合物などの導電性材料から作製されてよい。図1の例によれば、メモリ・セル105の各行は単一のワード線110に接続され、メモリ・セル105の各列は単一のディジット線115に接続される。1つのワード線110および1つのディジット線115を活性化する(たとえば、ワード線110またはディジット線115に電圧を印加する)ことにより、単一のメモリ・セル105は、それらの交点においてアクセスされてよい。メモリ・セル105にアクセスすることは、メモリ・セル105を読み取るか、または書き込むことを含んでよい。ワード線110とディジット線115の交点は、メモリ・セルのアドレスと呼ばれる場合がある。
メモリ・アレイ100は、メモリ・アレイ、メモリ・バンク、またはメモリ・セルの特定のセット(たとえば、メモリ・ページ)を表すことができる。メモリ・アレイは、チップなどの単一のメモリ構成要素内のアクセス動作のタイミングを改善するために、メモリ・ページに分割されてよい。メモリ・ページは、複数のメモリ構成要素(たとえば、チップ)にわたる複数の行および列であってよい。メモリ・バンク、メモリ・セクション、またはメモリ・ページは、2Dまたは3Dのメモリ・アレイの一部であってよい(たとえば、メモリ・アレイ100は2Dまたは3Dであってよい)。単一の読取りまたは書込みの動作は、特定のメモリ・ページ内で一度に実行されてよい。
各メモリ・アレイはメモリ・ページに分割されてよく、その中で、各ページは感知構成要素125のそれ自体のセットを有する。たとえば、メモリ・バンクは32個の別個のメモリ・ページに分割されてよい。バンクをページに分割することにより、メモリ・ページ内の各ビット線115の全長は、分割されていないバンクと比較して短縮される。これらのビット線115が短くなると、メモリ・アレイの動作速度を改善することができる。
いくつかのアーキテクチャでは、セルの論理記憶デバイス、たとえば、キャパシタは、選択構成要素によってディジット線から電気的に絶縁されてよい。ワード線110は、選択構成要素に接続されてよく、それを制御することができる。たとえば、選択構成要素はトランジスタであってよく、ワード線110はトランジスタのゲートに接続されてよい。ワード線110を活性化すると、メモリ・セル105のキャパシタとその対応するディジット線115との間に電気接続または閉回路がもたらされる。次いで、ディジット線は、メモリ・セル105を読み取るか、または書き込むためにアクセスされてよい。
メモリ・ページ内に配置された1つまたは複数のメモリ・セル105は、複数の方法でアクセスされてよい。たとえば、メモリ・アレイ100のメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズが最初に決定されてよい。決定されたメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズは、メモリ・セルの行のうちの少なくとも1つおよびメモリ・セルの列のうちの少なくとも1つに対応してよい。ページ・サイズを決定すると、メモリ・セルの第2のセットを活性化するために、ページ・サイズの指示がメモリ・アレイ100に送られてよい。次いで、1つまたは複数のメモリ・セル(たとえば、メモリ・セル105)がアクセスされてよい。代替として、たとえば、メモリ・セルの第1のセットを識別するために、第1のコマンドがメモリ・アレイ100に送られてよい。セット内のメモリ・セル、たとえば、メモリ・セルの少なくとも1つの物理行およびメモリ・セルの少なくとも1つの物理列の第1の数は、メモリ・アレイ100の公称ページ・サイズに対応してよい。その後、メモリ・セルのセットのサブセット(たとえば、メモリ・セルの第2のセット)を活性化するために、第2のコマンドがメモリ・アレイ100に送られてよい。サブセット内に配置されたメモリ・セルの第2の数は、メモリ・アレイ100の内部ページ・サイズに対応してよい。メモリ・セルのサブセットは、アクセス・コマンドを送ることによってアクセスされてよく、アクセス・コマンドは第2のコマンドに少なくとも部分的に基づくアドレス方式を含んでよい。いくつかの例では、メモリ・セルのセットのサブセットのサブセット(たとえば、メモリ・セルの第3のセット)を活性化するために、第3のコマンドがメモリ・アレイ100に送られてよい。セットのサブセットのサブセット内に配置されたメモリ・セルの第3の数は、メモリ・セルの第2の数よりも少ない場合がある。次いで、1つまたは複数のメモリ・セル(たとえば、メモリ・セル105)がアクセスされてよい。
メモリ・セル105にアクセスすることは、それぞれ、複数の行アクセス線および複数の列アクセス線と通信していてよい行デコーダ120および列デコーダ130を介して制御されてよい。たとえば、行デコーダ120は、メモリ・コントローラ140から行アドレスを受け取り、受け取った行アドレスに基づいて適切なワード線110を活性化することができる。同様に、列デコーダ130は、メモリ・コントローラ140から列アドレスを受け取り、適切なディジット線115を活性化する。たとえば、メモリ・アレイ100は、WL_1〜WL_Mとラベル付けされた複数のワード線110と、DL_1〜DL_Nとラベル付けされた複数のディジット線115とを含んでよく、ここで、MおよびNはアレイ・サイズに依存する。したがって、ワード線110およびディジット線115、たとえば、WL_2およびDL_3を活性化することにより、それらの交点にあるメモリ・セル105がアクセスされてよい。
次いで、行内のメモリ・セル105の一部またはすべては、感知構成要素125によって感知されて、メモリ・セル105の記憶された状態を特定することができる。検出された論理状態は、バッファ内にラッチまたは記憶されてよく、バッファは列デコーダ130の一部であってよい。このプロセスは、メモリ・ページのオープンと呼ばれる場合がある。次いで、毎回ワード線110および感知構成要素125を活性化する必要なしに、メモリ・ページのデータが繰り返しアクセスされて(たとえば、プロセッサに送られて)よい。これにより、メモリ・アレイ100のアクセス時間が改善されてよい。次いで、メモリ・ページに含まれているデータが、列デコーダ130を介して出力135として出力されてよい。たとえば、バスに出力する論理値のうちの1つまたはサブセットを選択するために、列アドレスが列デコーダ130に送られてよい。この列アドレスは、論理値のサブセットを選択するバイナリビットの列であってよい。ページ・サイズは動的に変わってよいので、列アドレス内のビットの数も変わってよい。たとえば、ページ・サイズが2倍になった場合、2倍多いサブセットが利用可能であり、列アドレス内のビットの数が増やされてよい。
アクセスするとき、メモリ・セル105は、感知構成要素125によって読み取られるか、または感知されて、メモリ・セル105の記憶された状態を特定することができる。たとえば、メモリ・セル105にアクセスした後、メモリ・セル105の強誘電体キャパシタは、その対応するディジット線115の上に放電することができる。強誘電体キャパシタを放電することは、強誘電体キャパシタにバイアスするか、または電圧を印加することからもたらされてよい。放電は、ディジット線115の電圧の変化を引き起こす場合があり、その感知構成要素125は、メモリ・セル105の記憶された状態を特定するために基準電圧(図示せず)と比較することができる。たとえば、ディジット線115が基準電圧よりも高い電圧を有する場合、感知構成要素125は、メモリ・セル105内の記憶された状態が論理1であったと判断することができ、その逆も同様である。感知構成要素125は、信号の差を検出および増幅するために様々なトランジスタまたは増幅器を含んでよく、それはラッチングと呼ばれる場合がある。次いで、メモリ・セル105の検出された論理状態は、列デコーダ130を介して出力135として出力されてよい。場合によっては、感知構成要素125は、列デコーダ130または行デコーダ120の一部であってよい。または、感知構成要素125は、列デコーダ130または行デコーダ120に接続されてもよく、それと電子通信していてもよい。
メモリ・セル105は、関連するワード線110およびディジット線115を同様に活性化することによって設定されるか、または書き込まれてよく、すなわち、論理値はメモリ・セル105に記憶されてよい。列デコーダ130または行デコーダ120は、メモリ・セル105に書き込まれるべきデータ、たとえば、入力/出力135を受け入れることができる。強誘電体メモリ・セル105は、強誘電体キャパシタにわたって電圧を印加することによって書き込まれてよい。このプロセスは下記でさらに詳細に説明される。
いくつかの例では、メモリ・ページ・サイズは構成可能である。メモリ・アレイ100は、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットを表すことができる。これは第1のページ・サイズと呼ばれる場合がある。ページのサイズは、1つまたは複数の特定のメモリ・セルのあらかじめ決められた行アドレスおよび列アドレスに対応してよい。たとえば、16Gbの第1のページ・サイズは、行アドレスまたは列アドレスの第1のサブセットに対応してよく、32Gbの第1のページ・サイズは、行アドレスまたは列アドレスの第2のサブセットに対応してよい。行アドレスまたは列アドレスの第1のサブセットおよび第2のサブセットは、メモリ・セルの同じ行または列のうちの0、いくつか、またはすべてを含んでよい。第1のページのページ・サイズは、メモリ・セルの第2のセット−第2のページ・サイズを活性化するために決定され、メモリ・アレイ100に送られてよい。その後、次いで、第2のページの少なくとも1つのメモリ・セルがアクセスされてよい。追加または代替として、たとえば、第1のページは公称ページと呼ばれる場合があり、セル(またはセルを表すビット)の数は公称ページ・サイズと呼ばれる場合がある。公称ページを構成するメモリ・セルのサブセットが識別されるか、または活性化されてよい。メモリ・セルのこのサブセットは内部ページまたは仮想ページと呼ばれる場合があり、セル(またはセルを表すビット)の数は内部ページ・サイズまたは仮想ページ・サイズと呼ばれる場合がある。次いで、内部ページの1つまたは複数のメモリ・セルがアクセスされてよい。
いくつかのメモリ・アーキテクチャでは、メモリ・セル105にアクセスすると、記憶された論理状態を劣化または破壊する可能性があり、メモリ・セル105に元の論理状態を戻すために、再書込み動作またはリフレッシュ動作が実行されてよい。DRAMでは、たとえば、キャパシタは、感知動作中に部分的または完全に放電され、記憶された論理状態を損なう可能性がある。そのため、論理状態は感知動作後に再書込みされてよい。さらに、単一のワード線110を活性化すると、行内のすべてのメモリ・セルの放電がもたらされる場合があり、したがって、行内のいくつかまたはすべてのメモリ・セル105は、再書込みされる必要があり得る。
DRAMを含むいくつかのメモリ・アーキテクチャは、それらが外部電源によって周期的にリフレッシュされない限り、時間とともにそれらの記憶された状態を失う場合がある。たとえば、充電されたキャパシタは、漏洩電流を介して時間とともに放電されるようになり、記憶された情報の消失がもたらされる場合がある。これらのいわゆる揮発性メモリ・デバイスのリフレッシュ・レートは、比較的高い、たとえば、DRAMアレイの場合毎秒数十のリフレッシュ動作であってよく、かなりの電力消費がもたらされる場合がある。メモリ・アレイがますます大きくなると、増加した電力消費は、特に、バッテリなどの有限電源に依拠するモバイル・デバイスの場合、メモリ・アレイの配置または動作(たとえば、電力供給、発熱、材料制限など)を阻害する場合がある。本明細書で説明されたように、強誘電体メモリ・セル105を含む不揮発性セルは、他のメモリ・アーキテクチャと比較して改善された性能をもたらすことができる有益な特性を有することができる。これは、本明細書に記載された仮想ページ・サイズ技法をサポートまたは可能にすることを含んでよい。
メモリ・コントローラ140は、様々な構成要素、たとえば、行デコーダ120、列デコーダ130、および感知構成要素125を介して、メモリ・セル105の動作(たとえば、読取り、書込み、再書込み、リフレッシュ、放電など)を制御することができる。場合によっては、行デコーダ120、列デコーダ130、および感知構成要素125のうちの1つまたは複数は、メモリ・コントローラ140と同じ場所に設置されてよい。メモリ・コントローラ140は、所望のワード線110およびディジット線115を活性化するために、行アドレス信号および列アドレス信号を発生させることができる。メモリ・コントローラ140はまた、メモリ・アレイ100の動作中に使用される様々な電圧または電流を生成および制御することができる。たとえば、メモリ・コントローラ140は、1つまたは複数のメモリ・セル105にアクセスした後、ワード線110またはディジット線115に放電電圧を印加することができる。一般に、本明細書において説明された印加された電圧または電流の振幅、形状、または継続時間は、調整または変更されてよく、メモリ・アレイ100を動作させることにおいて説明された様々な動作について異なっていてよい。そのうえ、メモリ・アレイ100内の1つ、複数、またはすべてのメモリ・セル105は、同時にアクセスされてよく、たとえば、メモリ・アレイ100の複数またはすべてのセルは、すべてのメモリ・セル105、またはメモリ・セル105のグループが単一の論理状態に設定されるリセット動作中に、同時にアクセスされてよい。
図2は、本開示の様々な実施形態による、例示的な回路200を示す。回路200は、メモリ・セル105−a、ワード線110−a、ディジット線115−a、および感知構成要素125−aを含み、それらは、図1を参照して記載されたように、それぞれ、メモリ・セル105、ワード線110、ディジット線115、および感知構成要素125の例であってよい。回路200は仮想ページ・サイズ技法をサポートすることができ、たとえば、図1を参照して記載された構成要素と同様の構成要素を有するメモリ・アレイは、仮想ページ・サイズの動作をサポートすることができる。
メモリ・セル105−aは、第1のプレートであるセル・プレート230および第2のプレートであるセル底部215を有するキャパシタ205などの論理記憶構成要素を含んでよい。セル・プレート230およびセル底部215は、それらの間に配置された強誘電体材料を介して容量結合されてよい。セル・プレート230およびセル底部215の方位は、メモリ・セル105−aの動作を変更することなく反転してよい。回路200は、選択構成要素220および基準線225も含む。セル・プレート230は、プレート線210を介してアクセスされてよく、セル底部215は、ディジット線115−aを介してアクセスされてよい。上述されたように、キャパシタ205を充電または放電することにより、様々な状態が記憶されてよい。
キャパシタ205の記憶された状態は、回路200内に表された様々な要素を動作させることによって読み取られるか、または感知されてよい。キャパシタ205は、ディジット線115−aと電子通信していてよい。たとえば、キャパシタ205は、選択構成要素220が不活性化されるときにディジット線115−aから絶縁することができ、キャパシタ205は、選択構成要素220が活性化されるときにディジット線115−aに接続することができる。選択構成要素220を活性化することは、メモリ・セル105−aを選択することと呼ばれる場合がある。場合によっては、選択構成要素220はトランジスタであり、その動作は、トランジスタ・ゲートに電圧を印加することによって制御され、電圧の大きさはトランジスタのしきい値の大きさよりも大きい。ワード線110−aは選択構成要素220を活性化することができ、たとえば、ワード線110−aに印加される電圧は、キャパシタ205をディジット線115−aと接続するトランジスタ・ゲートに印加される。
他の例では、選択構成要素220およびキャパシタ205の位置は、選択構成要素220がプレート線210とセル・プレート230との間に接続されるように、かつキャパシタ205がディジット線115−aと選択構成要素220の他の端子との間にあるように、交換されてよい。この実施形態では、選択構成要素220は、キャパシタ205を介してディジット線115−aと電子通信しているままであってよい。この構成は、読取り動作および書込み動作のための代替のタイミングおよびバイアスと関連付けられてよい。
キャパシタ205のプレート間の強誘電体材料により、かつ以下でより詳細に説明されるように、キャパシタ205は、ディジット線115−aへの接続時に放電しない場合がある。1つの方式では、強誘電体キャパシタ205によって記憶された論理状態を感知するために、ワード線110−aは、メモリ・セル105−aを選択するようにバイアスされてよく、電圧はプレート線210に印加されてよい。場合によっては、ディジット線115−aは仮想的に接地され、次いで、仮想接地から絶縁され、これは「フローティング」と呼ばれる場合があり、その後、プレート線210およびワード線110−aがバイアスされる。プレート線210をバイアスすると、キャパシタ205にわたる電圧差(たとえば、プレート線210の電圧マイナスディジット線115−aの電圧)がもたらされる場合がある。電圧差は、キャパシタ205上の記憶された電荷の変化をもたらす場合があり、記憶された電荷の変化の大きさは、キャパシタ205の初期状態、たとえば、記憶された初期状態が論理1であるか論理0であるかに依存する場合がある。これは、キャパシタ205に記憶された電荷に基づいて、ディジット線115−aの電圧の変化を引き起こす場合がある。セル・プレート230への電圧を変化させることによるメモリ・セル105−aの動作は、「セル・プレートの移動」と呼ばれる場合がある。
ディジット線115−aの電圧の変化は、その固有容量に依存する場合がある。すなわち、電荷がディジット線115−aを通って流れると、何らかの有限電荷がディジット線115−aに記憶される場合があり、結果として生じる電圧は固有容量に依存する。固有容量は、ディジット線115−aの、寸法を含む物理特性に依存する場合がある。ディジット線115−aは多くのメモリ・セル105を接続することができ、そのため、ディジット線115−aは、(たとえば、ピコファラド(pF)程度の)無視できない容量をもたらす長さを有することができる。次いで、結果として生じるディジット線115−aの電圧は、メモリ・セル105−a内の記憶された論理状態を特定するために、感知構成要素125−aによって基準(たとえば、基準線225の電圧)と比較されてよい。他の感知プロセスが使用されてよい。
感知構成要素125−aは、信号の差を検出および増幅するために様々なトランジスタまたは増幅器を含んでよく、それはラッチングと呼ばれる場合がある。感知構成要素125−aは、ディジット線115−aおよび基準線225の電圧を受け取り、比較する感知増幅器を含んでよく、基準線225の電圧は基準電圧であってよい。感知増幅器の出力は、比較に基づいて、より高い(たとえば、正)またはより低い(たとえば、負もしくは接地)供給電圧まで励振されてよい。たとえば、ディジット線115−aが基準線225よりも高い電圧を有する場合、感知増幅器の出力は正の供給電圧まで励振されてよい。場合によっては、感知増幅器は、さらに、ディジット線115−aを供給電圧まで励振することができる。次いで、感知構成要素125−aは、感知増幅器の出力および/またはディジット線115−aの電圧をラッチすることができ、それは、メモリ・セル105−a内の記憶された状態、たとえば、論理1を特定するために使用されてよい。あるいは、ディジット線115−aが基準線225よりも低い電圧を有する場合、感知増幅器の出力は、負の電圧または接地電圧まで励振されてよい。同様に、感知構成要素125−aは、メモリ・セル105−a内の記憶された状態、たとえば、論理0を特定するために、感知増幅器の出力をラッチすることができる。次いで、メモリ・セル105−aのラッチされた論理状態は、たとえば、図1を参照して、列デコーダ130を介して出力135として出力されてよい。
メモリ・セル105−aを書き込むために、キャパシタ205にわたって電圧が印加されてよい。様々な方法が使用されてよい。一例では、選択構成要素220は、キャパシタ205をディジット線115−aに電気的に接続するために、ワード線110−aを介して活性化されてよい。電圧は、(プレート線210を介して)セル・プレート230の電圧を制御し、(ディジット線115−aを介して)セル底部215の電圧を制御することにより、キャパシタ205にわたって印加されてよい。論理0を書き込むために、セル・プレート230は高と見なされる場合があり、すなわち、正の電圧がプレート線210に印加される場合があり、セル底部215は低と見なされる場合があり、たとえば、ディジット線115−aが仮想的に接地されるか、またはディジット線115−aに負の電圧が印加される。論理1を書き込むために逆のプロセスが実行され、セル・プレート230は低と見なされ、セル底部215は高と見なされる。
図3は、本開示の様々な実施形態による、動作している強誘電体メモリ・セルについてのヒステリシス曲線300−aおよび300−bを有する非線形電気特性の一例を示す。強誘電体メモリ・セルの非線形特性は、本明細書に記載された仮想ページ・サイズ技法をサポートすることができる。ヒステリシス曲線300−aおよび300−bは、例示的な強誘電体メモリ・セルの書込み動作および読取り動作をそれぞれ示す。ヒステリシス曲線300−aおよび300−bは、電圧差Vの関数として、強誘電体キャパシタ(たとえば、図2のキャパシタ205)に記憶された電荷Qを描写する。
強誘電体材料は自発電気分極によって特徴付けられる、すなわち、それは電界が存在しない場合に非ゼロの電気分極を維持する。例示的な強誘電体材料には、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸鉛(PbTiO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、およびタンタル酸ストロンチウム・ビスマス(SBT)が含まれる。本明細書に記載された強誘電体キャパシタは、これらまたは他の強誘電体材料を含んでよい。強誘電体キャパシタ内の電気分極は、強誘電体材料の表面における正味の電荷をもたらし、キャパシタ端子を介して反対の電荷を引き付ける。したがって、電荷は、強誘電体材料とキャパシタ端子の境界面に記憶される。電気分極は、比較的長い時間、さらに無期限に、外部から印加された電界が存在しない場合に維持され得るので、電荷漏洩は、たとえば、DRAMアレイ内で利用されるキャパシタと比較して、著しく減少してよい。これにより、いくつかのDRAMアーキテクチャに関して上述されたリフレッシュ動作を実行する必要性が低減されてよい。
ヒステリシス曲線300−aおよび300−bは、キャパシタの単一の端子の観点から理解されてよい。例として、強誘電体材料が負の分極を有する場合、正の電荷が端子に蓄積する。同様に、強誘電体材料が正の分極を有する場合、負の電荷が端子に蓄積する。加えて、ヒステリシス曲線300−aおよび300−bにおける電圧は、キャパシタにわたる電圧差を表し、指向性であることが理解されるべきである。たとえば、正の電圧は、問題の端子(たとえば、セル・プレート230)に正の電圧を印加し、第2の端子(たとえば、セル底部215)を接地(または約ゼロ・ボルト(0V))に維持することによって、実現されてよい。負の電圧は、問題の端子を接地に維持し、第2の端子に正の電圧を印加することによって印加されてよい、すなわち、正の電圧は、問題の端子を負に分極させるために印加されてよい。同様に、ヒステリシス曲線300−aおよび300−bに示された電圧差を生むために、2つの正の電圧、2つの負の電圧、または正の電圧と負の電圧の任意の組合せが適切なキャパシタ端子に印加されてよい。
たとえば、ヒステリシス曲線300−aにおいて描写されたように、強誘電体材料は、ゼロの電圧差で正の分極または負の分極を維持することができ、2つの可能な電荷状態:電荷状態305および電荷状態310がもたらされる。図3の例によれば、電荷状態305は論理0を表し、電荷状態310は論理1を表す。いくつかの例では、それぞれの電荷状態の論理値は、メモリ・セルを動作させるための他の方式に適応するために逆転されてよい。
論理0または1は、アクセスされたメモリ・セルのキャパシタにわたって電圧を印加することにより、メモリ・セルから読み取られてよい。メモリ・セルにアクセスするために、メモリ・アレイ(たとえば、図1を参照してメモリ・アレイ100)のメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズが決定されてよい。メモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定すると、ページ・サイズの指示がメモリ・アレイに送られてよい。この指示は、ページのサイズに基づく特定のメモリ・セルに対応する、あらかじめ決められた行アドレスおよび列アドレスを含んでよい。たとえば、様々なページ・サイズはメモリ・セルの様々な行または列に対応してよい。ページ・サイズの指示を送ると、メモリ・セルの第2のセットが活性化されてよい。メモリ・セルの第2のセットが活性化されると、第2のセット内の少なくとも1つのメモリ・セルがアクセスされてよい。
少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすると、アクセスされたメモリ・セルのキャパシタにわたって電圧が印加されてよい。それに応答して、記憶された電荷Qは変化し、変化の程度は初期電荷状態に依存する、すなわち、最終的に記憶された電荷(Q)は、電荷状態305−bが最初に記憶されたか、または電荷状態310−bが最初に記憶されたかに依存する。たとえば、ヒステリシス曲線300−bは、2つの可能な記憶された電荷状態305−bおよび310−bを示す。図2を参照して説明されたように、電圧335がキャパシタにわたって印加されてよい。他の場合には、固定電圧がセル・プレートに印加されてよく、正の電圧として描写されているが、電圧335は負であってもよい。電圧335に応答して、電荷状態305−bは経路340を辿ることができる。同様に、電荷状態310−bが最初に記憶された場合、それは経路345を辿る。電荷状態305−cおよび電荷状態310−cの最終的な位置は、具体的な感知方式および回路を含むいくつかの要因に依存する。
場合によっては、最終的な電荷は、メモリ・セルに接続されたディジット線の固有容量に依存する場合がある。たとえば、キャパシタがディジット線に電気的に接続され、電圧335が印加された場合、ディジット線の電圧はその固有容量に起因して上昇してよい。そのため、感知構成要素において測定された電圧は、電圧335に等しくない場合があり、代わりに、ディジット線の電圧に依存する場合がある。したがって、ヒステリシス曲線300−b上の最終的な電荷状態305−cおよび310−cの位置は、ディジット線の容量に依存してよく、ロードライン分析を介して決定されてよい、すなわち、電荷状態305−cおよび310−cは、ディジット線の容量に対して規定されてよい。その結果、キャパシタの電圧、電圧350または電圧355は異なる場合があり、キャパシタの初期状態に依存する場合がある。
ディジット線電圧を基準電圧と比較することにより、キャパシタの初期状態が決定されてよい。ディジット線電圧は、電圧335と、キャパシタにわたる最終的な電圧、電圧350または電圧355との間の差、すなわち、(電圧335−電圧350)または(電圧335−電圧355)であってよい。基準電圧は、記憶される論理状態を決定するために、すなわち、ディジット線電圧が基準電圧よりも高いか低いかを判定するために、その大きさが2つの可能なディジット線電圧の2つの可能な電圧の間であるように生成されてよい。たとえば、基準電圧は、2つの量、(電圧335−電圧350)および(電圧335−電圧355)の平均であってよい。感知構成要素による比較時に、感知されたディジット線電圧は、基準電圧よりも高いかまたは低いと判定されてよく、強誘電体メモリ・セルの記憶される論理値(すなわち、論理0または1)が決定されてよい。
あるいは、たとえば、論理0または1は、電圧を印加することによって強誘電体材料の電気分極、したがって、キャパシタ端子上の電荷を制御することにより、アクセスされたメモリ・セルに書き込まれてよい。たとえば、メモリ・セルに論理0または論理1を書き込むために、メモリ・セルが最初にアクセスされてよい。読取り動作においてメモリ・セルにアクセスすることと同様に、メモリ・アレイ(たとえば、図1を参照してメモリ・アレイ100)のメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズが最初に決定されてよい。メモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定すると、ページ・サイズの指示がメモリ・アレイに送られてよい。上記で説明されたように、この指示は、ページのサイズに基づく特定のメモリ・セルに対応する、あらかじめ決められた行アドレスおよび列アドレスを含んでよい。たとえば、様々なページ・サイズはメモリ・セルの様々な行または列に対応してよい。ページ・サイズの指示を送ると、メモリ・セルの第2のセットが活性化されてよい。メモリ・セルの第2のセットが活性化されると、第2のセット内の少なくとも1つのメモリ・セルがアクセスされてよい。
次いで、キャパシタにわたって正味の正の電圧315を印加することによって書込み動作が実行されてよく、電荷状態305−aに達するまで電荷蓄積がもたらされる。電圧315を取り除くと、電荷状態305−aは、ゼロ電圧において電荷状態305に達するまで経路320を辿ることができる。同様に、正味の負の電圧325を印加することにより、少なくとも1つのアクセスされたメモリ・セルに電荷状態310が書き込まれてよく、それにより、電荷状態310−aがもたらされる。負の電圧325を取り除いた後、電荷状態310−aは、ゼロ電圧において電荷状態310に達するまで経路330を辿ることができる。電荷状態305−aおよび電荷状態310−aは、残留分極(Pr)値、すなわち、外部バイアス(たとえば、電圧)を取り除くときに残留する分極(または電荷)と呼ばれる場合もある。抗電圧は、電荷(または分極)がゼロの電圧である。
あるいは、たとえば、論理0または1は、最初に第1のコマンドを送ってメモリ・アレイ(たとえば、図1を参照してメモリ・アレイ100)のメモリ・セルのセットを識別することにより、アクセスされたメモリ・セルから読み取られてよい。第1のコマンドは、メモリ・セルの少なくとも1つの物理行およびメモリ・セルの少なくとも1つの物理列を識別するように構成されてよい。セットのメモリ・セルの第1の数は、アレイの公称ページ・サイズに対応してよい。代わりに述べると、たとえば、少なくとも1つの物理行および少なくとも1つの物理列は、メモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応してよい。その後、たとえば、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために、第2のコマンドが送られてよい。サブセット内のメモリ・セルの第2の数は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応してよい。内部ページが活性化されると、少なくとも1つの活性メモリ・セルがアクセスされてよい。
少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすると、アクセスされたメモリ・セルのキャパシタにわたって電圧が印加されてよい。それに応答して、記憶された電荷Qは変化し、変化の程度は初期電荷状態に依存する、すなわち、最終的に記憶された電荷(Q)は、電荷状態305−bが最初に記憶されたか、または電荷状態310−bが最初に記憶されたかに依存する。たとえば、ヒステリシス曲線300−bは、2つの可能な記憶された電荷状態305−bおよび310−bを示す。図2を参照して説明されたように、電圧335がキャパシタにわたって印加されてよい。他の場合には、固定電圧がセル・プレートに印加されてよく、正の電圧として描写されているが、電圧335は負であってもよい。電圧335に応答して、電荷状態305−bは経路340を辿ることができる。同様に、電荷状態310−bが最初に記憶された場合、それは経路345を辿る。電荷状態305−cおよび電荷状態310−cの最終的な位置は、具体的な感知方式および回路を含むいくつかの要因に依存する。
場合によっては、最終的な電荷は、メモリ・セルに接続されたディジット線の固有容量に依存する場合がある。たとえば、キャパシタがディジット線に電気的に接続され、電圧335が印加された場合、ディジット線の電圧はその固有容量に起因して上昇してよい。そのため、感知構成要素において測定された電圧は、電圧335に等しくない場合があり、代わりに、ディジット線の電圧に依存する場合がある。したがって、ヒステリシス曲線300−b上の最終的な電荷状態305−cおよび310−cの位置は、ディジット線の容量に依存してよく、ロードライン分析を介して決定されてよい、すなわち、電荷状態305−cおよび310−cは、ディジット線の容量に対して規定されてよい。その結果、キャパシタの電圧、電圧350または電圧355は異なる場合があり、キャパシタの初期状態に依存する場合がある。
ディジット線電圧を基準電圧と比較することにより、キャパシタの初期状態が決定されてよい。ディジット線電圧は、電圧335と、キャパシタにわたる最終的な電圧、電圧350または電圧355との間の差、すなわち、(電圧335−電圧350)または(電圧335−電圧355)であってよい。基準電圧は、記憶される論理状態を決定するために、すなわち、ディジット線電圧が基準電圧よりも高いか低いかを判定するために、その大きさが2つの可能なディジット線電圧の2つの可能な電圧の間であるように生成されてよい。たとえば、基準電圧は、2つの量、(電圧335−電圧350)および(電圧335−電圧355)の平均であってよい。感知構成要素による比較時に、感知されたディジット線電圧は、基準電圧よりも高いかまたは低いと判定されてよく、強誘電体メモリ・セルの記憶される論理値(すなわち、論理0または1)が決定されてよい。
あるいは、たとえば、論理0または1は、電圧を印加することによって強誘電体材料の電気分極、したがって、キャパシタ端子上の電荷を制御することにより、アクセスされたメモリ・セルに書き込まれてよい。たとえば、メモリ・セルに論理0または論理1を書き込むために、メモリ・セルが最初にアクセスされてよい。読取り動作においてメモリ・セルにアクセスすることと同様に、メモリ・アレイ(たとえば、図1を参照してメモリ・アレイ100)のメモリ・セルのセットを識別する第1のコマンドが送られてよい。セットのメモリ・セルの第1の数は、アレイの公称ページ・サイズに対応してよい。その後、たとえば、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために、第2のコマンドが送られてよい。サブセット内のメモリ・セルの第2の数は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応してよい。内部ページが活性化されると、少なくとも1つの活性メモリ・セルがアクセスされてよい。
次いで、たとえば、キャパシタにわたって正味の正の電圧315を印加することによって書込み動作が実行されてよく、電荷状態305−aに達するまで電荷蓄積がもたらされる。電圧315を取り除くと、電荷状態305−aは、ゼロ電圧において電荷状態305に達するまで経路320を辿ることができる。同様に、正味の負の電圧325を印加することにより、少なくとも1つのアクセスされたメモリ・セルに電荷状態310が書き込まれてよく、それにより、電荷状態310−aがもたらされる。負の電圧325を取り除いた後、電荷状態310−aは、ゼロ電圧において電荷状態310に達するまで経路330を辿ることができる。
上記で説明されたように、強誘電体キャパシタを使用しないメモリ・セルを読み取ることは、記憶された論理状態を劣化または破壊する場合がある。しかしながら、強誘電体メモリ・セルは、読取り動作の後で初期論理状態を維持することができる。たとえば、電荷状態305−bが記憶された場合、電荷状態は、読取り動作中に電荷状態305−cへの経路340を辿ることができ、電圧335を取り除いた後、電荷状態は、経路340を反対方向に辿ることによって初期電荷状態305−bに戻ることができる。
図4は、本開示の実施形態による、仮想ページ・サイズをサポートするメモリ・デバイスを動作させるための例示的なタイミング図400を示す。タイミング図400は、システム・クロック402、アドレス404、コマンド406、データ・ストローブ408、およびデータ・マスク410を含んでよい。タイミング図400は、図2を参照して動作回路200からもたらされてよく、以下の説明は図1〜図3に描写された構成要素と関連している。
上記で説明されたように、1つまたは複数のメモリ・セルは、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを最初に決定することによってアクセスされてよい。ページ・サイズは、たとえば、特定のページ・サイズを使用するコマンドを受け取ることに応答して決定されてよい。メモリ・セルの第2のセットを活性化するために、ページ・サイズの指示がメモリ・アレイに送られてよい。次いで、第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルは、ページ・サイズの指示を送ることに続いてアクセスされてよい。前述のステップは、システム・クロック402のタイミングと合わせることができる。
システム・クロック402は、クロック間隔412、クロック間隔414、クロック間隔416、クロック間隔418、クロック間隔420、およびクロック間隔422を含んでよい。クロック間隔412の間に、たとえば、コマンド440がメモリ・アレイ(たとえば、図1を参照してメモリ・アレイ100)に送信されてよい。「ACT」と呼ばれる場合があるコマンド440は、特定のページ・サイズの指示であってよい。ページ・サイズは、たとえば、特定のコマンド(図示せず)を受け取ることに応答して決定されてよく、メモリ・セルの第2のセットを活性化することができる。メモリ・セルの第2のセットは、アドレス424によって示されてよい。アドレス424は、たとえば、特定のページ・サイズ(たとえば、512バイト)に対応してよい複数の列アドレスを含んでよい。
クロック間隔414の間に、コマンド442がメモリ・アレイに送信されてよい。コマンド442は、たとえば、任意の有効なコマンドであってよく、「VALID」と呼ばれる場合がある。コマンド442はアドレス426によって示されてよく、アドレス426は特定のページ・サイズに対応する複数の列アドレスを含んでよい。
クロック間隔416の間に、コマンド444およびコマンド446がメモリ・アレイに送信されてよい。コマンド444は読取りコマンドであってよく、読取りコマンドは、コマンド440によって活性化された少なくとも1つのメモリ・セルを読み取ることを容易にすることができる。さらに、コマンド446は、クロック・サイクル内で、送信コマンド444と少なくとも1つのメモリ・セルが読み取られ得る時間との間の遅延(たとえば、待ち時間)であってよい。コマンド444は「READ」と呼ばれる場合があり、コマンド446は「CAS2」と呼ばれる場合がある。両方のコマンドはアドレス428によって示されてよい。
クロック間隔418の間に、クロック間隔414と同様に、コマンド442がメモリ・アレイに送信されてよい。コマンド442は、前に説明されたように、任意の有効なコマンド(たとえば、「VALID」)であってよい。コマンド442はアドレス430によって示されてよく、アドレス430は特定のページ・サイズに対応する複数の列アドレスを含んでよい。
クロック間隔420の間に、コマンド444およびコマンド446が再びメモリ・アレイに送信されてよい。コマンド444は再び読取りコマンド(たとえば、「READ」)であってよく、コマンド446は再び遅延(たとえば、「CAS2」)であってよい。これらのコマンドは、それぞれ、コマンド440によって活性化された少なくとも1つのメモリ・セルを読み取ることを容易にすることができ、クロック・サイクル内の遅延であってよい。両方のコマンドはアドレス432によって示されてよい。
コマンド446の後に、少なくとも1つのアクセスされたメモリ・セルからデータが転送されてよい。データは、ページ・サイズの指示(たとえば、コマンド440)を送ることに続いて転送されてよい。データ転送は、クロック間隔422の間にデータ・ストローブ454によって表されてよい。さらに、たとえば、この転送は、前に説明されたように、任意の有効なコマンド(たとえば、「VALID」)であってよいコマンド442と同時に行われてよい。データ・ストローブ445は、データ・マスク456によって示されたようにマスクされてよい。
行アドレスと列アドレス間の遅延436は、アドレス424、アドレス426、およびアドレス428の少なくとも一部分の間に発生する場合がある。行アドレスと列アドレス間の遅延436は、「ACT」コマンド(たとえば、コマンド440)の発行と、行アドレスに対する読取りコマンドまたは書込みコマンド(たとえば、コマンド444)の発行との間に取られたクロック間隔の数であってよい。同様に、列アドレス間の遅延438は、アドレス428、アドレス430、およびアドレス432の少なくとも一部分の間に発生する。列アドレス間の遅延438は、「ACT」コマンド(たとえば、コマンド440)の発行と、列アドレスに対する読取りコマンドまたは書込みコマンド(たとえば、コマンド444)の発行との間に取られたクロック間隔の数であってよい。列アドレス間の遅延438は読取り待ち時間448をトリガすることができ、読取り待ち時間448は、列アドレスがメモリ・アレイに提示されたときと、対応するデータが利用可能にされたときとの間の遅延を表すことができる。データ出力時間450は、列アドレスに対応するデータが利用可能な時間を表すことができる。
図5は、本開示の実施形態による、仮想ページ・サイズをサポートするメモリ・デバイスを動作させるための例示的なタイミング図500を示す。タイミング図500は、システム・クロック505、アドレス510、コマンド515、データ・ストローブ520、およびデータ・マスク525を含んでよい。タイミング図500は、図2を参照して動作回路200からもたらされてよく、以下の説明は図1〜図3に描写された構成要素と関連している。
上記で説明されたように、特定のメモリ・セルは、最初に第1のコマンドを送ってメモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別することによってアクセスされてよい。セット内のメモリ・セルの第1の数は、メモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応してよい。その後、たとえば、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために、第2のコマンドが送られてよい。サブセット内のメモリ・セルの第2の数は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応してよい。次いで、サブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルがアクセスされてよい。前述のステップは、システム・クロック505のタイミングと合わせることができる。
システム・クロック505は、クロック間隔530、クロック間隔535、およびクロック間隔540を含んでよい。クロック間隔530の間に、コマンド565、コマンド570、コマンド575、およびコマンド580がメモリ・アレイに送信されてよい。コマンド565は、メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別する第1のコマンドであってよく、「ACT1」と呼ばれる場合がある。コマンド565は、メモリ・アレイの公称ページ・サイズの指示であってよい。その後、たとえば、コマンド570は、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために送信される第2のコマンドであってよい。コマンド570は「ACT2」と呼ばれる場合があり、メモリ・アレイの内部ページ・サイズの指示であってよい。公称ページ・サイズおよび内部ページ・サイズは、たとえば、特定のコマンド(図示せず)を受け取ることに応答して決定されてよく、アドレス545のすべてまたは一部分によって示されてよい。アドレス545は、たとえば、特定のページ・サイズ(たとえば、512バイト)に対応してよい複数の列アドレスを含んでよい。
コマンド575およびコマンド585も、クロック間隔530に含まれてよい。コマンド575は読取りコマンドであってよく、読取りコマンドは、コマンド570によって活性化された少なくとも1つのメモリ・セルを読み取ることを容易にすることができる。コマンド575は「READ」と呼ばれる場合がある。さらに、コマンド580は、クロック・サイクル内で、送信コマンド575と少なくとも1つのメモリ・セルが読み取られ得る時間との間の遅延(たとえば、待ち時間)であってよい。コマンド580は「CAS」と呼ばれる場合がある。
クロック間隔535の間に、コマンド585がメモリ・アレイに送信されてよい。コマンド585は、任意の有効なコマンドであってよく、「VALID」と呼ばれる場合がある。コマンド585はアドレス555によって示されてよく、アドレス555は特定のページ・サイズに対応する複数の列アドレスを含んでよい。コマンド585の少なくとも一部分と同時に、少なくとも1つのアクセスされたメモリ・セルからデータが転送されてよい。データは、たとえば、コマンド570の結果として転送されてよい。データ転送は、クロック間隔535の少なくとも一部分の間にデータ・ストローブ596によって表されてよい。さらに、たとえば、データ・ストローブ596の少なくとも一部分は、データ・マスク598によって示されたようにマスクされてよい。
クロック間隔540は、クロック間隔530のように、コマンド565、コマンド570、コマンド575、およびコマンド580を含んでよい。コマンド565は、メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別する第1のコマンドであってよい。その後、たとえば、コマンド570は、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化する第2のコマンドであってよい。コマンド570を送ると、コマンド575は、コマンド565およびコマンド570によって活性化された少なくとも1つのメモリ・セルを読み取ることを容易にするように意図された読取り動作であってよい。さらに、コマンド580は、クロック・サイクル内で、送信コマンド575と少なくとも1つのメモリ・セルが読み取られ得る時間との間の遅延(たとえば、待ち時間)であってよい。これらのコマンドは、メモリ・アレイの1つまたは複数のアクセスされたメモリ・セルからデータをさらに読み取るために繰り返されてよい。
列アドレス間の遅延550は、クロック間隔535およびクロック間隔540の少なくとも一部分の間に発生する。列アドレス間の遅延550は、活性化コマンド(たとえば、コマンド440)の発行と、列アドレスに対する読取りコマンドまたは書込みコマンド(たとえば、コマンド444)の発行との間に取られたクロック・サイクルの数であってよい。同様に、行アドレスから行アドレスまでの遅延590は、クロック間隔535およびクロック間隔540の少なくとも一部分の間に発生する。行アドレスから行アドレスまでの遅延590は、活性化コマンド(たとえば、コマンド440)の発行と、行アドレスに対する読取りコマンドまたは書込みコマンド(たとえば、コマンド444)の発行との間に取られたクロック・サイクルの数であってよい。列アドレスから行アドレスまでの遅延550は読取り待ち時間592をトリガすることができ、読取り待ち時間592は、列アドレスがメモリ・アレイに提示されたときと、対応するデータが利用可能にされたときとの間の遅延を表すことができる。データ出力594は、列アドレスに対応するデータが利用可能な時間を表すことができる。
図6は、本開示の実施形態による、仮想ページ・サイズ技法をサポートするメモリ・アレイ605のブロック図600を示す。メモリ・アレイ605は、電子的メモリ装置と呼ばれる場合があり、図1を参照して記載されたメモリ・アレイ100の構成要素の一例であってよい。メモリ・アレイ605は、仮想ページ・サイズ技法をサポートすることができる回路(たとえば、回路200)によってサポートされてよく、たとえば、図1を参照して記載された構成要素と同様の構成要素を有するメモリ・アレイは、仮想ページ・サイズの動作をサポートすることができる。
メモリ・アレイ605は、1つまたは複数のメモリ・セル610、メモリ・コントローラ615、ワード線620、プレート線625、基準構成要素630、感知構成要素635、ディジット線640、およびラッチ645を含んでよい。メモリ・セル610は、たとえば、図1を参照して記載されたメモリ・セルの第1のセット、メモリ・セルの第2のセット、またはメモリ・セルの第3のセットを表すことができる。これらの構成要素は互いと電子通信していてよく、本明細書に記載された機能のうちの1つまたは複数を実行することができる。場合によっては、メモリ・コントローラ615は、バイアス構成要素650およびタイミング構成要素655を含んでよい。
メモリ・コントローラ615は、ワード線620、ディジット線640、感知構成要素635、およびプレート線625と電子通信していてよく、それらは、図1および図2を参照して記載されたワード線110、ディジット線115、感知構成要素125、およびプレート線210の例であってよい。メモリ・アレイ605は、基準構成要素630およびラッチ645も含んでよい。メモリ・アレイ605の構成要素は互いと電子通信していてよく、図1〜図4を参照して記載された機能の一部またはすべてを実行することができる。場合によっては、基準構成要素630、感知構成要素635、およびラッチ645は、メモリ・コントローラ615の構成要素であってよい。
いくつかの例では、ディジット線640は、感知構成要素635および強誘電体メモリ・セル610の強誘電体キャパシタと電子通信していてよい。強誘電体メモリ・セル610は、論理状態(たとえば、第1の論理状態または第2の論理状態)を用いて書込み可能であってよい。ワード線620は、メモリ・コントローラ615および強誘電体メモリ・セル610の選択構成要素と電子通信していてよい。プレート線625は、メモリ・コントローラ615および強誘電体メモリ・セル610の強誘電体キャパシタのプレートと電子通信していてよい。感知構成要素635は、メモリ・コントローラ615、ディジット線640、ラッチ645、および基準線660と電子通信していてよい。基準構成要素630は、メモリ・コントローラ615および基準線660と電子通信していてよい。感知制御線665は、感知構成要素635およびメモリ・コントローラ615と電子通信していてよい。これらの構成要素はまた、他の構成要素、接続、またはバスを介して、上記で列挙されていない構成要素に加えて、メモリ・アレイ605の内部と外部の両方にある他の構成要素と電子通信していてよい。
メモリ・コントローラ615は、それらの様々なノードに電圧を印加することにより、ワード線620、プレート線625、またはディジット線640を活性化するように構成されてよい。たとえば、バイアス構成要素650は、上述されたように、メモリ・セル610を読み取るかまたは書き込むために、電圧を印加してメモリ・セル610を動作させるように構成されてよい。場合によっては、メモリ・コントローラ615は、図1を参照して記載されたように、行デコーダ、列デコーダ、または両方を含んでよい。これにより、メモリ・コントローラ615が1つまたは複数のメモリ・セル105にアクセスすることが可能になってよい。バイアス構成要素650はまた、感知構成要素635のための基準信号を発生させるために、基準構成要素630に電圧を与えることができる。さらに、バイアス構成要素650は、感知構成要素635の動作のための電圧を与えることができる。
場合によっては、メモリ・コントローラ615は、タイミング構成要素655を使用してその動作を実行することができる。たとえば、タイミング構成要素655は、本明細書で説明された、読取りおよび書込みなどのメモリ機能を実行するために、スイッチングおよび電圧印加のためのタイミングを含む、様々なワード線選択またはプレート・バイアスのタイミングを制御することができる。場合によっては、タイミング構成要素655は、バイアス構成要素650の動作を制御することができる。
基準構成要素630は、感知構成要素635のための基準信号を発生させる様々な構成要素を含んでよい。基準構成要素630は、基準信号を発生させるように構成された回路を含んでよい。場合によっては、基準構成要素630は、他の強誘電体メモリ・セル105を使用して実装されてよい。感知構成要素635は、(ディジット線640を介する)メモリ・セル610からの信号を基準構成要素630からの基準信号と比較することができる。論理状態を決定すると、次いで、感知構成要素は、ラッチ645内の出力を記憶することができ、それは、メモリ・アレイ605が一部である電子デバイスの動作に従って使用されてよい。感知構成要素635は、ラッチおよび強誘電体メモリ・セルと電子通信している感知増幅器を含んでよい。
メモリ・コントローラ615は、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定するように構成されてよい。たとえば、メモリ・コントローラは、別のデバイスまたは構成要素からページ・サイズの指示を受け取ることができる。メモリ・コントローラは、メモリ・セルの第2のセットを活性化するために、ページ・サイズの指示を送ることができる。たとえば、バイアス構成要素650は、メモリ・セルの第2のセットを活性化するか、またはそれにアクセスするために、ワード線、ビット線、またはプレート線に電圧を与えることができる。メモリ・コントローラ615は、感知構成要素635と一緒に、ページ・サイズの指示を送ることに続いて、ページ・サイズに関連付けられたメモリ・セルの第2のセットのうちの1つまたは複数のメモリ・セルを読み取ることができる。セルの第2のセットはページ・サイズの整数倍であってよい。
追加または代替として、メモリ・コントローラ615は、メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送り、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化する第2のコマンドを送ることができる。これは、行デコーダおよび列デコーダ(図示せず)にコマンドを送ることを含んでよい。または、様々なメモリ・セルを活性化するために、バイアス構成要素650を介して、ワード線、ビット線、またはプレート線に電圧を与えることを含んでよい。メモリ・コントローラ615は、感知構成要素635と一緒に、サブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることができる。
メモリ・コントローラ615またはその様々な副構成要素のうちの少なくともいくつかは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せに実装されてよい。プロセッサによって実行されるソフトウェア内に実装される場合、メモリ・コントローラ615またはその様々な副構成要素のうちの少なくともいくつかの機能は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本開示に記載された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せによって実行されてよい。
メモリ・コントローラ615またはその様々な副構成要素のうちの少なくともいくつかは、機能の一部が1つまたは複数の物理デバイスによって異なる物理的な位置に実装されるように分散されることを含めて、様々な位置に物理的に配置されてよい。いくつかの例では、メモリ・コントローラ615またはその様々な副構成要素のうちの少なくともいくつかは、本開示の様々な実施形態による別個で明確な構成要素であってよい。他の例では、メモリ・コントローラ615またはその様々な副構成要素のうちの少なくともいくつかは、限定はしないが、I/O構成要素、トランシーバ、ネットワーク・サーバ、別のコンピューティング・デバイス、本開示に記載された1つもしくは複数の他の構成要素、または本開示の様々な実施形態によるそれらの組合せを含む、1つまたは複数の他のハードウェア構成要素と組み合わされてよい。
図7は、本開示の実施形態による、仮想ページ・サイズ技法をサポートするメモリ・コントローラ715のブロック図700を示す。メモリ・コントローラ715は、図6を参照して記載されたメモリ・コントローラ615の一例であってよい。メモリ・コントローラ715は、バイアス構成要素720、タイミング構成要素725、ページ・サイズ決定器730、ページ・サイズ・インジケータ735、メモリ・セル・マネージャ740、コマンド識別器745、コマンド・アクティベータ750、およびコマンド・マネージャ755を含んでよい。これらのモジュールの各々は、(たとえば、1つまたは複数のバスを介して)互いに、直接的または間接的に、通信することができる。
メモリ・コントローラ715は、メモリ・アレイ(たとえば、図1を参照してメモリ・アレイ100)のメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定するように動作可能であってよい。メモリ・コントローラ715は、メモリ・セルの第2のセットを活性化するために、メモリ・アレイにページ・サイズの指示を送ることができる。さらに、たとえば、メモリ・コントローラ715は、ページ・サイズの指示を送ることに続いて、メモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることができる。追加または代替として、メモリ・コントローラ715は、メモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送るように動作可能であってよく、セット内のメモリ・セルの第1の数は、メモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応してよい。次いで、メモリ・コントローラ715は、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために第2のコマンドを送ることができ、サブセット内のメモリ・セルの第2の数は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応してよい。メモリ・コントローラ715は、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることができる。
場合によっては、メモリ・コントローラ715は、行アクセス線のセットおよび列アクセス線のセットと電子通信していてよく、メモリ・コントローラ715は、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定するように動作可能であってよい。場合によっては、メモリ・コントローラ715は、複数の感知構成要素のうちのある感知構成要素を用いて行アクセス線および列アクセス線の各々にアクセスするために、複数のスイッチのうちの少なくとも1つのスイッチを活性化するように構成されてよい。場合によっては、メモリ・コントローラ715は、ページ・サイズの指示を送ることに基づいて、メモリ・セルの行のうちの少なくとも1つにアクセスするように動作可能であってよい。さらに、たとえば、メモリ・コントローラ715は、行アクセス線のセットおよび列アクセス線のセットと電子通信していてよく、メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送るように動作可能であってよい。
メモリ・コントローラ715は、ホスト(たとえば、プロセッサまたは図8に示されたシステム・メモリ・コントローラ860などのシステムコントローラ)と電子通信していてよい。たとえば、メモリ・コントローラ715は、ページ・サイズを使用するコマンドを受け取るように動作可能であってよく、メモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズは、コマンドを受け取ることに応答して決定されてよい。ホストはメモリ・コントローラ715にコマンドを与えることができる。メモリ・コントローラ715は、メモリ・コントローラ715と電子通信しているホストからページ・サイズを使用するコマンドを受け取ることができる。
メモリ・コントローラ715はページ・サイズ決定器730をさらに含んでよい。ページ・サイズ決定器730は、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定することができる。場合によっては、メモリ・コントローラ715は、行アクセス線のセットおよび列アクセス線のセットと電子通信していてよく、メモリ・コントローラ715は、ページ・サイズ決定器730を介してメモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定するように動作可能であってよい。
さらに、たとえば、メモリ・コントローラ715はページ・サイズ・インジケータ735を含んでよい。ページ・サイズ・インジケータ735は、メモリ・セルの第2のセットを活性化するために、メモリ・アレイにページ・サイズの指示を送ることができる。ページ・サイズ・インジケータ735は、メモリ・セルの第2のセットを活性化するために、ページ・サイズの指示を送ることもできる。
メモリ・コントローラ715はメモリ・セル・マネージャ740をさらに含んでよい。メモリ・セル・マネージャ740は、ページ・サイズの指示を送ることに続いて、メモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスするように動作可能であってよい。さらに、たとえば、メモリ・セル・マネージャ740は、ページ・サイズに基づいてメモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルをプログラムすることができ、ページ・サイズの指示を送ることに続いて、ページ・サイズに関連付けられたメモリ・セルの第2のセットのうちの各メモリ・セルを読み取ることもできる。追加または代替として、メモリ・セル・マネージャ740は、活性化に基づいてメモリ・セルの第2のセットのうちの各メモリ・セルを読み取ることができ、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることができる。さらに、たとえば、メモリ・セル・マネージャ740は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに基づいてサブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルをプログラムすることができ、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることもできる。
さらに、たとえば、メモリ・コントローラ715はコマンド識別器745を含んでよい。コマンド識別器745は、メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送ることができる。メモリ・セルのセット内のメモリ・セルの第1の数は、メモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応してよい。場合によっては、たとえば、メモリ・コントローラ715は、行アクセス線のセットおよび列アクセス線のセットと電子通信していてよく、メモリ・コントローラは、コマンド識別器745を介してメモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送るように動作可能であってよい。
メモリ・コントローラ715はコマンド・アクティベータ750も含んでよい。コマンド・アクティベータ750は、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために第2のコマンドを送ることができる。サブセット内のメモリ・セルの第2の数は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応してよい。コマンド・アクティベータ750は、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの第2のサブセットを活性化する第3のコマンドを送ることもでき、第2のサブセットは、第2の数のメモリ・セルよりも少ない第3の数のメモリ・セルであってよい。
同様に、たとえば、メモリ・コントローラ715はコマンド・マネージャ755を含んでよい。コマンド・マネージャ755は、メモリ・セルの第1のセットに関連付けられてよいページ・サイズを使用するコマンドを受け取ることができる。コマンド・マネージャ755は、メモリ・アレイと電子通信している(たとえば、結合された)ホストからページ・サイズを使用するコマンドを受け取ることができ、公称ページ・サイズの指示を受け取ることもできる。コマンド・マネージャ755は、メモリ・アレイのページ・サイズの指示を受け取ることに応答して送られた第1のコマンドを受け取ることができる。コマンド・マネージャ755は、サブセットの特定のメモリ・セルにアクセスする要求をさらに受け取ることができ、第2のコマンドは要求を受け取ることに応答して送られてよい。
追加または代替として、本明細書に記載された方法および装置の例は、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定するための手段と、メモリ・セルの第2のセットを活性化するためにメモリ・アレイにページ・サイズの指示を送るための手段と、ページ・サイズの指示を送ることに続いてメモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスするための手段とを含んでよい。本明細書に記載された方法および装置のいくつかの例では、メモリ・セルの第1のセットはメモリ・セルの第2のセットのサブセットであってよい。
本明細書に記載された方法および装置のさらなる例は、ページ・サイズに少なくとも部分的に基づいてメモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルをプログラムするためのプロセス、特徴、手段、または命令と、ページ・サイズを使用するコマンドを受け取るためのプロセス、特徴、手段、または命令とをさらに含んでよく、メモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズはコマンドを受け取ることに応答して決定されてよい。さらに、本明細書に記載された方法および装置の例は、メモリ・アレイと結合されていてよいホストからページ・サイズを使用するコマンドを受け取るためのプロセス、特徴、手段、または命令をさらに含んでよい。
さらに、メモリ・アレイを動作させるための装置が本明細書に記載される。装置は、メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送るための手段であって、メモリ・セルのセット内のメモリ・セルの第1の数がメモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応する、手段と、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために第2のコマンドを送るための手段であって、サブセット内のメモリ・セルの第2の数がメモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応する、手段と、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスするための手段とを含んでよい。本明細書に記載された方法および装置のさらなる例は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに少なくとも部分的に基づいて、サブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルをプログラムするためのプロセス、特徴、手段、または命令をさらに含んでよい。
さらに、本明細書に記載された方法および装置の例は、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの第2のサブセットを活性化する第3のコマンドを送るためのプロセス、特徴、手段、または命令を含んでよく、第2のサブセットは、第2の数のメモリ・セルよりも少ない場合がある第3の数のメモリ・セルを含む。本明細書に記載された方法および装置のさらなる例は、公称ページ・サイズの指示を受け取るためのプロセス、特徴、手段、または命令を含んでよく、第1のコマンドは指示を受け取ることに応答して送られてよい。本明細書に記載された方法および装置のいくつかの例は、サブセットの特定のメモリ・セルにアクセスする要求を受け取るためのプロセス、特徴、手段、または命令をさらに含んでよく、第2のコマンドは要求を受け取ることに応答して送られてよい。
図8は、本開示の実施形態による、仮想ページ・サイズを有するメモリをサポートするデバイス805を含むシステム800の図を示す。デバイス805は、図1を参照して上述されたメモリ・アレイ100の構成要素の一例であってもよく、それを含んでもよい。デバイス805は、メモリ・コントローラ815、メモリ・セル820、基本入力/出力システム(BIOS)構成要素825、プロセッサ830、I/Oコントローラ835、周辺構成要素840、第2のデバイス855、およびシステム・メモリ・コントローラ860を含む、通信を送信および受信するための構成要素を含む、双方向音声およびデータ通信のための構成要素を含んでよい。これらの構成要素は、1つまたは複数のバス(たとえば、バス810)を介して電子通信していてよい。
メモリ・コントローラ815は、本明細書に記載されたように1つまたは複数のメモリ・セルを動作させることができる。具体的には、メモリ・コントローラ815は、仮想ページ・サイズを有するメモリをサポートするように構成されてよい。場合によっては、メモリ・コントローラ815は、図1を参照して記載されたように、行デコーダ、列デコーダ、または両方を含んでよい。
メモリ・セル820は、本明細書に記載されたように(すなわち、論理状態の形態で)情報を記憶することができる。メモリ・セル820は、(たとえば、図4および図5を参照して記載されたように)たとえば、メモリ・セルの第1のセット、メモリ・セルの第2のセット、またはメモリ・セルの第3のセットを表すことができる。さらに、たとえば、メモリ・セル820は、メモリ・コントローラ815と電子通信していてよい。メモリ・セル820およびメモリ・コントローラ815は、第2のデバイス855内に配置されてよい。第2のデバイス855は、たとえば、システム・メモリ・コントローラ860によって管理されてよい。
BIOS構成要素825は、様々なハードウェア構成要素を初期化し実行することができるファームウェアとして動作するBIOSを含むソフトウェア構成要素であってよい。BIOS構成要素825は、プロセッサと、様々な他の構成要素、たとえば、周辺構成要素、入力/出力制御構成要素などとの間のデータ・フローを管理することもできる。BIOS構成要素825は、読取り専用メモリ(ROM)、フラッシュ・メモリ、または任意の他の不揮発性メモリに記憶されたプログラムまたはソフトウェアを含んでよい。
プロセッサ830は、インテリジェント・ハードウェア・デバイス(たとえば、汎用プロセッサ、DSP、中央処理装置(CPU)、マイクロコントローラ、ASIC、FPGA、プログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理構成要素、個別ハードウェア構成要素、またはそれらの任意の組合せ)を含んでよい。場合によっては、プロセッサ830は、メモリ・コントローラを使用してメモリ・アレイを動作させるように構成されてよい。他の場合には、メモリ・コントローラはプロセッサ830に統合されてよい。プロセッサ830は、メモリに記憶されたコンピュータ可読命令を実行して、様々な機能(たとえば、仮想ページ・サイズを有するメモリをサポートする機能またはタスク)を実行するように構成されてよい。
I/Oコントローラ835は、デバイス805のための入力信号および出力信号を管理することができる。I/Oコントローラ835は、デバイス805に統合されていない周辺機器を管理することもできる。場合によっては、I/Oコントローラ835は、外部周辺機器への物理接続またはポートを表すことができる。場合によっては、I/Oコントローラ835は、iOS(登録商標)、ANDROID(登録商標)、MS−DOS(登録商標)、MS−WINDOWS(登録商標)、OS/2(登録商標)、UNIX(登録商標)、LINUX(登録商標)、または別の既知のオペレーティング・システムなどのオペレーティング・システムを利用することができる。他の場合には、I/Oコントローラ835は、モデム、キーボード、マウス、タッチスクリーン、または同様のデバイスを表すか、またはそれらと対話することができる。場合によっては、I/Oコントローラ835は、プロセッサの一部として実装されてよい。場合によっては、ユーザは、I/Oコントローラ835を介して、またはI/Oコントローラ835によって制御されるハードウェア構成要素を介して、デバイス805と対話することができる。
周辺構成要素840は、任意の入力デバイスもしくは出力デバイス、またはそのようなデバイスのためのインターフェースを含んでよい。例には、ディスク・コントローラ、サウンド・コントローラ、グラフィックス・コントローラ、イーサネット(登録商標)・コントローラ、モデム、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)コントローラ、シリアル・ポートもしくはパラレル・ポート、または周辺構成要素相互接続(PCI)スロットもしくはアクセラレーテッド・グラフィックス・ポート(AGP)スロットなどの周辺カード・スロットが含まれてよい。
入力845は、デバイス805またはその構成要素に入力を与える、デバイス805の外部にあるデバイスまたは信号を表すことができる。これは、ユーザ・インターフェース、または他のデバイスとのインターフェースもしくはそれらの間のインターフェースを含んでよい。場合によっては、入力845はI/Oコントローラ835によって管理されてよく、周辺構成要素840を介してデバイス805と対話することができる。
出力850は、デバイス805またはその構成要素のうちのいずれかから出力を受け取るように構成された、デバイス805の外部にあるデバイスまたは信号を表すこともできる。出力850の例には、ディスプレイ、オーディオ・スピーカ、印字デバイス、別のプロセッサ、またはプリント回路基板などが含まれてよい。場合によっては、出力850は、周辺構成要素840を介してデバイス805とインターフェースする周辺要素であってよい。場合によっては、出力850はI/Oコントローラ835によって管理されてよい。
システム・メモリ・コントローラ860は、ホストであってもよく、ホストとメモリ・コントローラ815との間のインターフェースであってもよい。ホストは、メモリ・コントローラ815および対応するメモリ・アレイが一部であるデバイスのための動作を制御または指示する構成要素またはデバイスであってよい。ホストは、コンピュータ、モバイル・デバイスなどの構成要素であってよい。または、デバイス805がホストと呼ばれる場合がある。
デバイス805の構成要素は、それらの機能を実行するように設計された回路を含んでよい。これには、本明細書に記載された機能を実行するように構成された様々な回路素子、たとえば、導電線、トランジスタ、キャパシタ、インダクタ、抵抗、増幅器、または他の活性素子もしくは不活性素子が含まれてよい。デバイス805は、コンピュータ、サーバ、ラップトップ・コンピュータ、ノートブック・コンピュータ、タブレット・コンピュータ、携帯電話、ウェアラブル電子デバイス、パーソナル電子デバイスなどであってよい。または、デバイス805はそのようなデバイスの一部分または一態様であってよい。
図9は、本開示の実施形態による、仮想ページ・サイズを有するメモリのための方法900を示すフローチャートを示す。方法900の動作は、本明細書に記載されたメモリ・コントローラ(たとえば、図6を参照してメモリ・コントローラ615)またはその構成要素によって実施されてよい。たとえば、方法900の動作は、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。いくつかの例では、メモリ・コントローラは、1組のコードを実行して、以下に記載される機能を実行するようにデバイスの機能要素を制御することができる。追加または代替として、メモリ・コントローラは、専用ハードウェアを使用して、以下に記載される機能の一部またはすべてを実行することができる。
ブロック905において、メモリ・コントローラは、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定することができる。ブロック905の動作は、図1〜図8を参照して記載された方法に従って実行されてよい。いくつかの例では、ブロック905の動作の一部またはすべては、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。
ブロック910において、メモリ・コントローラは、メモリ・セルの第2のセットを活性化するために、メモリ・アレイにページ・サイズの指示を送ることができる。ブロック910の動作は、図1〜図8を参照して記載された方法に従って実行されてよい。いくつかの例では、ブロック905の動作の一部またはすべては、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。
ブロック915において、メモリ・コントローラは、ページ・サイズの指示を送ることに続いて、メモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることができる。ブロック915の動作は、図1〜図8を参照して記載された方法に従って実行されてよい。いくつかの例では、ブロック905の動作の一部またはすべては、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。
場合によっては、方法は、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定することも含んでよい。追加または代替として、行アドレス用のビットの数および列アドレス用のビットの数は、各々メモリ・アレイのビットの総数よりも少ない値を含んでよい。場合によっては、方法は、ページ・サイズの指示を送ることに続いて、メモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることも含んでよい。
さらに、たとえば、メモリ・セルの第1のセットはメモリ・セルの第2のセットのサブセットであってよい。方法は、ページ・サイズに少なくとも部分的に基づいて、メモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルをプログラムすることも含んでよい。いくつかの例では、方法は、メモリ・セルの第2のセットを活性化するために、メモリ・アレイにページ・サイズの指示を送ることも含んでよい。追加または代替として、たとえば、方法は、メモリ・アレイと結合されたホストからページ・サイズを使用するコマンドを受け取ることも含んでよい。
さらなる例では、ページ・サイズの指示は、第1の活性化コマンドおよび第2の活性化コマンドを含んでよい。第1の活性化コマンドは、ページ・サイズを決定することに少なくとも部分的に基づく行アドレス用のビットの数を含んでよい。さらに、たとえば、第2の活性化コマンドは、ページ・サイズを決定することに少なくとも部分的に基づく列アドレス用のビットの数を含んでよい。さらなる場合には、方法は、ページ・サイズを使用するコマンドを受け取ることも含んでよく、メモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズは、コマンドを受け取ることに応答して決定されてよい。
図10は、本開示の実施形態による、仮想ページ・サイズを有するメモリのための方法1000を示すフローチャートを示す。方法1000の動作は、本明細書に記載されたメモリ・コントローラ(たとえば、図6を参照してメモリ・コントローラ615)またはその構成要素によって実施されてよい。たとえば、方法1000の動作は、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。いくつかの例では、メモリ・コントローラは、1組のコードを実行して、以下に記載される機能を実行するようにデバイスの機能要素を制御することができる。追加または代替として、メモリ・コントローラは、専用ハードウェアを使用して、以下に記載される機能の一部またはすべてを実行することができる。
ブロック1005において、コントローラは、メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送ることができ、メモリ・セルのセット内のメモリ・セルの第1の数は、メモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応してよい。ブロック1005の動作は、図1〜図8を参照して記載された方法に従って実行されてよい。いくつかの例では、ブロック1005の動作の一部またはすべては、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。
ブロック1010において、メモリ・コントローラは、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために第2のコマンドを送ることができ、サブセット内のメモリ・セルの第2の数は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応してよい。ブロック1010の動作は、図1〜図8を参照して記載された方法に従って実行されてよい。いくつかの例では、ブロック1005の動作の一部またはすべては、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。
ブロック1015において、メモリ・コントローラは、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることができる。ブロック1015の動作は、図1〜図8を参照して記載された方法に従って実行されてよい。いくつかの例では、ブロック1005の動作の一部またはすべては、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。
場合によっては、方法は、メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送ることも含んでよく、メモリ・セルのセット内のメモリ・セルの第1の数は、メモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応してよい。追加または代替として、公称ページ・サイズは、メモリ・アレイ内のメモリ・セルの複数のバンク用のページ・サイズであってよい。さらに、たとえば、方法は、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることも含んでよい。場合によっては、方法は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに少なくとも部分的に基づいて、サブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルをプログラムすることも含んでよい。
さらに、たとえば、プログラムされたよりも多い数のサブセットのメモリ・セルがアクセスされてよい。場合によっては、方法は、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために第2のコマンドを送ることも含んでよく、サブセット内のメモリ・セルの第2の数は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応してよい。場合によっては、第2のコマンドは、各々がメモリ・アレイの公称ページ・サイズに少なくとも部分的に基づいてよい行アドレスおよび列アドレスを含んでよい。さらに、たとえば、方法は、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの第2のサブセットを活性化する第3のコマンドを送ることも含んでよく、第2のサブセットは第2の数のメモリ・セルよりも少ない第3の数のメモリ・セルを含んでよい。
さらなる例では、方法は、公称ページ・サイズの指示を受け取ることも含んでよく、第1のコマンドは指示を受け取ることに応答して送られてよい。場合によっては、方法は、サブセットの特定のメモリ・セルにアクセスする要求をさらに受け取ることも含んでよく、第2のコマンドは要求を受け取ることに応答して送られてよい。さらに、たとえば、メモリ・アレイの内部ページ・サイズは、メモリ・アレイの公称ページ・サイズよりも小さい場合がある。
装置が記載される。いくつかの例では、装置は、各々がメモリ・アレイのメモリ・セルの行と結合された複数の行アクセス線および各々がメモリ・アレイのメモリ・セルの列と結合された複数の列アクセス線を含むメモリ・アレイと、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定するための手段と、メモリ・セルの第2のセットを活性化するためにページ・サイズの指示を送るための手段と、ページ・サイズの指示の送るための手段に続いてページ・サイズに関連付けられたメモリ・セルの第2のセットのうちの各メモリ・セルを読み取るための手段とを含んでよい。
いくつかの例では、メモリ・セルの第2のセットはページ・サイズの整数倍である。いくつかの例では、決定されたメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズは、メモリ・セルの行のうちの少なくとも1つおよびメモリ・セルの列のうちの少なくとも1つに対応する。いくつかの例では、装置は、ページ・サイズの指示を送るための手段に少なくとも部分的に基づいて、メモリ・セルの行のうちの少なくとも1つにアクセスするための手段を含んでよい。いくつかの例では、装置は、複数の感知構成要素および複数のスイッチと、複数の感知構成要素のうちのある感知構成要素を用いて行アクセス線および列アクセス線の各々にアクセスするために、複数のスイッチのうちの少なくとも1つのスイッチを活性化するための手段と、活性化に少なくとも部分的に基づいてメモリ・セルの第2のセットのうちの各メモリ・セルを読み取るための手段とを含んでよい。
装置が記載される。いくつかの例では、装置は、メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定するための手段と、メモリ・セルの第2のセットを活性化するためにメモリ・アレイにページ・サイズの指示を送るための手段と、ページ・サイズの指示を送ることに続いてメモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスするための手段とを含んでよい。
いくつかの例では、メモリ・セルの第1のセットはメモリ・セルの第2のセットのサブセットである。いくつかの例では、装置は、ページ・サイズに少なくとも部分的に基づいて、メモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルをプログラムするための手段を含んでよい。いくつかの例では、装置は、ページ・サイズを使用するコマンドを受け取るための手段を含んでよく、メモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズは、コマンドを受け取ることに応答して決定される。いくつかの例では、装置は、メモリ・アレイと結合されたホストからページ・サイズを使用するコマンドを受け取るための手段を含んでよい。
いくつかの例では、ページ・サイズの指示は、第1の活性化コマンドおよび第2の活性化コマンドを含む。いくつかの例では、第1の活性化コマンドは、ページ・サイズを決定することに少なくとも部分的に基づく行アドレス用のビットの数を含み、第2の活性化コマンドは、ページ・サイズを決定することに少なくとも部分的に基づく列アドレス用のビットの数を含む。
装置が記載される。いくつかの例では、装置は、各々がメモリ・アレイのメモリ・セルの行と結合された複数の行アクセス線および各々がメモリ・アレイのメモリ・セルの列と結合された複数の列アクセス線を含むメモリ・アレイと、メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送るための手段と、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化する第2のコマンドを送るための手段と、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスするための手段とを含んでよい。
いくつかの例では、メモリ・セルのセットは第1の数のメモリ・セルを含み、メモリ・セルのセットのサブセットは第2の数のメモリ・セルを含み、メモリ・セルのセット内のメモリ・セルの第1の数はメモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応し、メモリ・セルの第2の数はメモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応し、メモリ・セルの第2の数はメモリ・セルの第1の数よりも少ない。
いくつかの例では、第1のコマンドは、メモリ・セルの少なくとも1つの物理行およびメモリ・セルの少なくとも1つの物理列を識別するように構成され、少なくとも1つの物理行および少なくとも1つの物理列は、メモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応する。いくつかの例では、第1のコマンドは第1のページ・サイズに少なくとも部分的に基づき、第2のコマンドは第2のページ・サイズに少なくとも部分的に基づく。いくつかの例では、サブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルはアクセス・コマンドを送ることによってアクセスされ、アクセス・コマンドは第2のコマンドに少なくとも部分的に基づくアドレス方式を含む。
装置が記載される。いくつかの例では、装置は、メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送るための手段であって、メモリ・セルのセット内のメモリ・セルの第1の数がメモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応する、手段と、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために第2のコマンドを送るための手段であって、サブセット内のメモリ・セルの第2の数がメモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応する、手段と、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスするための手段とを含んでよい。
いくつかの例では、装置は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに少なくとも部分的に基づいて、サブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルをプログラムするための手段を含んでよい。いくつかの例では、プログラムされたよりも多い数のサブセットのメモリ・セルがアクセスされる。いくつかの例では、メモリ・アレイの内部ページ・サイズは、メモリ・アレイの公称ページ・サイズよりも小さい。いくつかの例では、第2のコマンドは、各々がメモリ・アレイの公称ページ・サイズに少なくとも部分的に基づく行アドレスおよび列アドレスを含む。いくつかの例では、装置は、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの第2のサブセットを活性化する第3のコマンドを送るための手段を含んでよく、第2のサブセットは、第2の数のメモリ・セルよりも少ない第3の数のメモリ・セルを含む。いくつかの例では、装置は、公称ページ・サイズの指示を受け取るための手段を含んでよく、第1のコマンドは指示を受け取ることに応答して送られる。
上述された方法は可能な実装形態を記載すること、ならびに動作およびステップは並べ替えられるか、またはさもなければ修正されてよく、他の実装形態が可能であることに留意されたい。そのうえ、方法のうちの2つ以上からの実施形態は組み合わされてよい。
本明細書に記載された情報および信号は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表されてよい。たとえば、上記の説明全体を通して参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表されてよい。いくつかの図面は、信号を単一の信号として示す場合があるが、信号が信号のバスを表してもよく、バスが様々なビット幅を有してよいことは当業者なら理解されよう。
本明細書で使用される「仮想接地」という用語は、約ゼロ・ボルト(0V)の電圧に保たれるが、接地と直接接続されていない電気回路のノードを指す。したがって、仮想接地の電圧は一時的に変動し、定常状態で約0Vに戻る場合がある。仮想接地は、演算増幅器および抵抗器からなる電圧分割器などの様々な電子回路素子を使用して実装されてよい。他の実装形態も可能である。「仮想接地すること」または「仮想接地されること」は、約0Vに接続されることを意味する。
「電子通信」および「結合された」という用語は、構成要素間の電子流をサポートする構成要素間の関係を指す。これは、構成要素間の直接接続を含んでもよく、中間構成要素を含んでもよい。互いに電子通信しているか、または互いに結合された構成要素は、(たとえば、通電された回路内で)電子または信号を能動的に交換していてもよく、(たとえば、遮断された回路内で)電子または信号を能動的に交換していなくてもよいが、回路が通電されると電子または信号を交換するように構成され、そのように動作可能であってよい。例として、スイッチ(たとえば、トランジスタ)を介して物理的に接続された2つの構成要素は、スイッチの状態(すなわち、開もしくは閉)にかかわらず、電子通信しているか、または結合されていてよい。
本明細書で使用される「レイヤ」という用語は、幾何学的構造の層またはシートを指し、各レイヤは3次元(たとえば、高さ、幅、および深さ)を有することができ、面の一部またはすべてを覆うことができる。たとえば、レイヤは、2つの次元が第3の次元よりも大きい3次元構造、たとえば、薄膜であってよい。レイヤは、様々な要素、構成要素、および/または材料を含んでよい。場合によっては、1つのレイヤは2つ以上のサブレイヤから構成されてよい。添付の図のうちのいくつかでは、例示の目的で3次元レイヤの2次元が描写される。しかしながら、当業者は、レイヤが実際は3次元であることを認識されよう。
本明細書で使用される「実質的に」という用語は、修飾された特性(たとえば、実質的にという用語によって修飾された動詞または形容詞)は、絶対的である必要はないが、特性の利点を達成するために十分に近いことを意味する。
本明細書で使用される「電極」という用語は導電体を指してよく、場合によっては、メモリ・セルまたはメモリ・アレイの他の構成要素への電気接点として利用されてよい。電極は、メモリ・アレイ100の要素または構成要素間の導電性経路を提供するトレース、ワイヤ、導電線、導電層などを含んでよい。「絶縁」という用語は、電子がそれらの間を流れることが現在不可能である構成要素間の関係を指し、構成要素は、それらの間に開回路がある場合、互いから絶縁される。たとえば、スイッチによって物理的に接続された2つの構成要素は、スイッチが開いているとき、互いから絶縁されてよい。
本明細書で使用される「短絡」という用語は、問題の2つの構成要素間の単一の中間構成要素の活性化を介して、構成要素間に導電性経路が確立される構成要素間の関係を指す。たとえば、第2の構成要素に短絡された第1の構成要素は、2つの構成要素間のスイッチが閉じられているとき、第2の構成要素と電子を交換することができる。したがって、短絡は、電子通信している構成要素(または線)間の電荷の流れを可能にする動的な動作であってよい。
メモリ・アレイ100を含む本明細書で説明されたデバイスは、シリコン、ゲルマニウム、シリコン−ゲルマニウム合金、ガリウムヒ素、窒化ガリウムなどの半導体基板上に形成されてよい。場合によっては、基板は半導体ウェハである。他の場合には、基板は、シリコン・オン・ガラス(SOG)またはシリコン・オン・サファイア(SOP)などのシリコン・オン・インシュレータ(SOI)基板であってもよく、別の基板上の半導体材料のエピタキシャル層であってもよい。基板または基板の副領域の導電性は、限定はしないが、リン、ホウ素、またはヒ素を含む様々な化学種を使用するドーピングを介して制御されてよい。ドーピングは、基板の初期形成または成長の間に、イオン注入により、または任意の他のドーピング手段によって実行されてよい。
本明細書で説明された1つまたは複数のトランジスタは、電界効果トランジスタ(FET)を表し、ソース、ドレイン、およびゲートを含む3つの端子デバイスを備えてよい。端子は、導電材料、たとえば、金属を介して他の電子要素に接続されてよい。ソースおよびドレインは導電性であってよく、多量にドーピングされた、たとえば、縮退した半導体領域を備えてよい。ソースおよびドレインは、軽度にドーピングされた半導体領域またはチャネルによって分離されてよい。チャネルがn形(すなわち、大多数のキャリアが電子である)場合、FETはn形FETと呼ばれる場合がある。チャネルがp形(すなわち、大多数のキャリアが正孔である)場合、FETはp形FETと呼ばれる場合がある。チャネルは、絶縁性ゲート酸化物によってキャップされてよい。チャネル導電性は、ゲートに電圧を印加することによって制御されてよい。たとえば、n形FETまたはp形FETに、それぞれ正の電圧または負の電圧を印加すると、チャネルが導電性になるという結果になってよい。トランジスタは、トランジスタのしきい値電圧以上の電圧がトランジスタ・ゲートに印加されると、「オン」になるか、または「活性化」されてよい。トランジスタは、トランジスタのしきい値電圧未満の電圧がトランジスタ・ゲートに印加されると、「オフ」になるか、または「不活性化」されてよい。
添付の図面に関連して本明細書に記載された説明は、例示的な構成を記載し、実装され得るか、または特許請求の範囲内にあるすべての例を表すとは限らない。本明細書で使用される「例示的」という用語は、「例、事例、または例示として働く」ことを意味し、「好ましい」または「他の例よりも有利である」ことを意味しない。発明を実施するための形態は、記載された技法の理解を与える目的で具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの技法は、これらの具体的な詳細なしに実践されてよい。いくつかの事例では、記載された例の概念を不明瞭にすることを回避するために、よく知られている構造およびデバイスがブロック図の形式で示される。
添付の図では、同様の構成要素または特徴は、同じ参照ラベルを有してよい。さらに、同じタイプの様々な構成要素は、ダッシュおよび同様の構成要素を区別する第2のラベルが参照ラベルの後に続くことによって区別されてよい。第1の参照ラベルだけが本明細書において使用される場合、説明は、第2の参照ラベルにかかわらず、同じ第1の参照ラベルを有する同様の構成要素のいずれか1つに適用可能である。
本明細書に記載された情報および信号は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表されてよい。たとえば、上記の説明全体を通して参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表されてよい。
本明細書の開示に関連して記載された様々な例示的なブロックおよびモジュールは、汎用プロセッサ、DSP、ASIC、FPGAもしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書に記載された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行されてよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってよい。プロセッサはまた、コンピューティング・デバイスの組合せ(たとえば、デジタル信号プロセッサ(DSP)とマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成)として実装されてよい。
本明細書に記載された機能は、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せに実装されてよい。プロセッサによって実行されるソフトウェアに実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体に記憶されてもよく、コンピュータ可読媒体を介して送信されてもよい。他の例および実装形態は、本開示および添付の特許請求の範囲内である。たとえば、ソフトウェアの性質により、上述された機能は、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤリング、またはこれらのうちのいずれかの組合せを使用して実装することができる。機能を実装する特徴はまた、機能の一部が異なる物理的な位置に実装されるように分散されることを含めて、様々な位置に物理的に配置されてよい。また、特許請求の範囲を含む本明細書で使用されるように、項目のリスト(たとえば、「のうちの少なくとも1つ」または「のうちの1つまたは複数」などのフレーズが前に置かれる項目のリスト)において使用される「または」は、たとえば、A、B、またはCのうちの少なくとも1つのリストが、AまたはBまたはCまたはABまたはACまたはBCまたはABC(すなわち、AおよびBおよびC)を意味するような包括的なリストを示す。また、本明細書で使用される「〜に基づく」というフレーズは、条件の閉集合への参照として解釈されるべきでない。たとえば、「条件Aに基づく」と記載された例示的なステップは、本開示の範囲から逸脱することなく、条件Aと条件Bの両方に基づいてよい。言い換えれば、本明細書で使用される「〜に基づく」というフレーズは、「〜に少なくとも一部は基づく」というフレーズと同様に解釈されるべきである。
コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータ・プログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む、非一時的コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。非一時的記憶媒体は、汎用コンピュータまたは専用コンピュータによってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体であってよい。限定ではなく、例として、非一時的コンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(EEPROM)、コンパクト・ディスク(CD)ROMまたは他の光ディスク・ストレージ、磁気ディスク・ストレージまたは他の磁気記憶デバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態で所望のプログラム・コード手段を搬送または記憶するために使用することができ、汎用コンピュータもしくは専用コンピュータ、または汎用プロセッサもしくは専用プロセッサによってアクセスすることができる任意の他の非一時的媒体を含むことができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモート・ソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるディスク(disk)およびディスク(disc)は、CD、レーザ・ディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー・ディスク、およびBlu−ray(登録商標)ディスクを含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、レーザを用いて光学的にデータを再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。
本明細書の説明は、当業者が本開示を作製または使用することを可能にするために提供される。本開示に対する様々な修正は当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義された一般原理は、本開示の範囲から逸脱することなく、他の変形形態に適用されてよい。したがって、本開示は本明細書に記載された例および設計に限定されず、本明細書で開示された原理および新規の特徴に合致する最も幅広い範囲を与えられるべきである。
[クロスリファレンス]
本特許出願は、2017年8月23に出願された「Memory With Virtual Page Size」と題する、Gansによる米国特許出願第15/684,773号に対する優先権を主張する、2018年8月13に出願された「Memory With Virtual Page Size」と題する、GansによるPCT出願番号PCT/US2018/046462に対する優先権を主張し、それらの各々は、本発明の譲受人に譲渡され、それらの各々は、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる
コマンド446の後に、少なくとも1つのアクセスされたメモリ・セルからデータが転送されてよい。データは、ページ・サイズの指示(たとえば、コマンド440)を送ることに続いて転送されてよい。データ転送は、クロック間隔422の間にデータ・ストローブ454によって表されてよい。さらに、たとえば、この転送は、前に説明されたように、任意の有効なコマンド(たとえば、「VALID」)であってよいコマンド442と同時に行われてよい。データ・ストローブ454は、データ・マスク456によって示されたようにマスクされてよい。
メモリ・コントローラ615は、それらの様々なノードに電圧を印加することにより、ワード線620、プレート線625、またはディジット線640を活性化するように構成されてよい。たとえば、バイアス構成要素650は、上述されたように、メモリ・セル610を読み取るかまたは書き込むために、電圧を印加してメモリ・セル610を動作させるように構成されてよい。場合によっては、メモリ・コントローラ615は、図1を参照して記載されたように、行デコーダ、列デコーダ、または両方を含んでよい。これにより、メモリ・コントローラ615が1つまたは複数のメモリ・セル610にアクセスすることが可能になってよい。バイアス構成要素650はまた、感知構成要素635のための基準信号を発生させるために、基準構成要素630に電圧を与えることができる。さらに、バイアス構成要素650は、感知構成要素635の動作のための電圧を与えることができる。
ブロック910において、メモリ・コントローラは、メモリ・セルの第2のセットを活性化するために、メモリ・アレイにページ・サイズの指示を送ることができる。ブロック910の動作は、図1〜図8を参照して記載された方法に従って実行されてよい。いくつかの例では、ブロック910の動作の一部またはすべては、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。
ブロック915において、メモリ・コントローラは、ページ・サイズの指示を送ることに続いて、メモリ・セルの第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることができる。ブロック915の動作は、図1〜図8を参照して記載された方法に従って実行されてよい。いくつかの例では、ブロック915の動作の一部またはすべては、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。
ブロック1010において、メモリ・コントローラは、メモリ・セルのセットのサブセットを活性化するために第2のコマンドを送ることができ、サブセット内のメモリ・セルの第2の数は、メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応してよい。ブロック1010の動作は、図1〜図8を参照して記載された方法に従って実行されてよい。いくつかの例では、ブロック1010の動作の一部またはすべては、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。
ブロック1015において、メモリ・コントローラは、メモリ・セルのセットのサブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることができる。ブロック1015の動作は、図1〜図8を参照して記載された方法に従って実行されてよい。いくつかの例では、ブロック1015の動作の一部またはすべては、図6〜図8を参照して記載されたメモリ・コントローラによって実行されてよい。

Claims (35)

  1. メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定することと、
    メモリ・セルの第2のセットを活性化するために、前記メモリ・アレイに前記ページ・サイズの指示を送ることと、
    前記ページ・サイズの前記指示を前記送ることに続いて、メモリ・セルの前記第2のセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることと
    を含む、方法。
  2. メモリ・セルの前記第1のセットはメモリ・セルの前記第2のセットのサブセットである、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ページ・サイズに少なくとも部分的に基づいて、メモリ・セルの前記第2のセットのうちの前記少なくとも1つのメモリ・セルをプログラムすること
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記ページ・サイズを使用するコマンドを受け取ることをさらに含み、メモリ・セルの前記第1のセットに関連付けられた前記ページ・サイズは、前記コマンドを受け取ることに応答して決定される、
    請求項1に記載の方法。
  5. 前記メモリ・アレイと結合されたホストから前記ページ・サイズを使用する前記コマンドを受け取ること
    をさらに含む、請求項4に記載の方法。
  6. 前記ページ・サイズの前記指示は、第1の活性化コマンドおよび第2の活性化コマンドを含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記第1の活性化コマンドは、前記ページ・サイズを前記決定することに少なくとも部分的に基づく行アドレス用のビットの数を含み、
    前記第2の活性化コマンドは、前記ページ・サイズを前記決定することに少なくとも部分的に基づく列アドレス用のビットの数を含む、
    請求項6に記載の方法。
  8. メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送ることであって、メモリ・セルの前記セット内のメモリ・セルの第1の数は、前記メモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応する、送ることと、
    メモリ・セルの前記セットのサブセットを活性化するために第2のコマンドを送ることであって、前記サブセット内のメモリ・セルの第2の数は、前記メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応する、送ることと、
    メモリ・セルの前記セットの前記サブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることと
    を含む、方法。
  9. 前記メモリ・アレイの前記内部ページ・サイズに少なくとも部分的に基づいて、前記サブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルをプログラムすること
    をさらに含む、請求項8に記載の方法。
  10. プログラムされたよりも多い数の前記サブセットのメモリ・セルがアクセスされる、請求項9に記載の方法。
  11. 前記メモリ・アレイの前記内部ページ・サイズは、前記メモリ・アレイの前記公称ページ・サイズよりも小さい、請求項8に記載の方法。
  12. 前記第2のコマンドは、各々が前記メモリ・アレイの前記公称ページ・サイズに少なくとも部分的に基づく行アドレスおよび列アドレスを含む、請求項8に記載の方法。
  13. メモリ・セルの前記セットの前記サブセットのうちの第2のサブセットを活性化する第3のコマンドを送ることをさらに含み、前記第2のサブセットは、前記第2の数のメモリ・セルよりも少ない第3の数のメモリ・セルを含む、
    請求項8に記載の方法。
  14. 前記公称ページ・サイズの指示を受け取ることをさらに含み、前記第1のコマンドは前記指示を受け取ることに応答して送られる、
    請求項8に記載の方法。
  15. 前記サブセットの特定のメモリ・セルにアクセスする要求を受け取ることをさらに含み、前記第2のコマンドは前記要求を受け取ることに応答して送られる、
    請求項14に記載の方法。
  16. メモリ・アレイであって、各々が前記メモリ・アレイのメモリ・セルの行と結合された複数の行アクセス線および各々が前記メモリ・アレイのメモリ・セルの列と結合された複数の列アクセス線を含む、メモリ・アレイと、
    前記複数の行アクセス線および前記複数の列アクセス線と電子通信しているメモリ・コントローラであって、前記メモリ・コントローラは、
    前記メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定することと、
    メモリ・セルの第2のセットを活性化するために前記ページ・サイズの指示を送ることと、
    前記ページ・サイズの前記指示を前記送ることに続いて、前記ページ・サイズに関連付けられたメモリ・セルの前記第2のセットのうちの各メモリ・セルを読み取ることと
    を行うように動作可能である、メモリ・コントローラと
    を備える、電子メモリ装置。
  17. メモリ・セルの前記第2のセットは前記ページ・サイズの整数倍である、請求項16に記載の電子メモリ装置。
  18. メモリ・セルの前記第1のセットに関連付けられた前記決定されたページ・サイズは、メモリ・セルの前記行のうちの少なくとも1つおよびメモリ・セルの前記列のうちの少なくとも1つに対応する、請求項16に記載の電子メモリ装置。
  19. 前記メモリ・コントローラは、
    前記ページ・サイズの前記指示を前記送ることに少なくとも部分的に基づいて、メモリ・セルの前記行のうちの少なくとも1つにアクセスする
    ように動作可能である、請求項18に記載の電子メモリ装置。
  20. 複数の感知構成要素および複数のスイッチをさらに備え、前記メモリ・コントローラは、
    複数の感知構成要素のうちのある感知構成要素を用いて前記行アクセス線および前記列アクセス線の各々にアクセスするために、前記複数のスイッチのうちの少なくとも1つのスイッチを活性化することと、
    前記活性化に少なくとも部分的に基づいて、メモリ・セルの前記第2のセットのうちの各メモリ・セルを読み取ることと
    を行うように動作可能である、
    請求項16に記載の電子メモリ装置。
  21. メモリ・アレイであって、各々が前記メモリ・アレイのメモリ・セルの行と結合された複数の行アクセス線および各々が前記メモリ・アレイのメモリ・セルの列と結合された複数の列アクセス線を含む、メモリ・アレイと、
    前記複数の行アクセス線および前記複数の列アクセス線と電子通信しているメモリ・コントローラであって、前記メモリ・コントローラは、
    前記メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送ることと、
    メモリ・セルの前記セットのサブセットを活性化する第2のコマンドを送ることと、
    メモリ・セルの前記セットの前記サブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスすることと
    を行うように動作可能である、メモリ・コントローラと
    を備える、電子メモリ装置。
  22. メモリ・セルの前記セットが第1の数のメモリ・セルを含み、メモリ・セルの前記セットの前記サブセットは第2の数のメモリ・セルを含み、メモリ・セルの前記セット内のメモリ・セルの前記第1の数は前記メモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応し、メモリ・セルの前記第2の数は前記メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応し、メモリ・セルの前記第2の数はメモリ・セルの前記第1の数よりも少ない、請求項21に記載の電子メモリ装置。
  23. 前記第1のコマンドが、メモリ・セルの少なくとも1つの物理行およびメモリ・セルの少なくとも1つの物理列を識別するように構成され、前記少なくとも1つの物理行および前記少なくとも1つの物理列は、前記メモリ・アレイの前記公称ページ・サイズに対応する、請求項22に記載の電子メモリ装置。
  24. 前記第1のコマンドは第1のページ・サイズに少なくとも部分的に基づき、前記第2のコマンドは第2のページ・サイズに少なくとも部分的に基づく、請求項21に記載の電子メモリ装置。
  25. 前記サブセットのうちの前記少なくとも1つのメモリ・セルは、アクセス・コマンドを送ることによってアクセスされ、前記アクセス・コマンドは前記第2のコマンドに少なくとも部分的に基づくアドレス方式を含む、請求項21に記載の電子メモリ装置。
  26. メモリ・アレイであって、各々が前記メモリ・アレイのメモリ・セルの行と結合された複数の行アクセス線および各々が前記メモリ・アレイのメモリ・セルの列と結合された複数の列アクセス線を含む、メモリ・アレイと、
    前記メモリ・アレイのメモリ・セルの第1のセットに関連付けられたページ・サイズを決定するための手段と、
    メモリ・セルの第2のセットを活性化するために前記ページ・サイズの指示を送るための手段と、
    前記ページ・サイズの前記指示を送るための前記手段に続いて、前記ページ・サイズに関連付けられたメモリ・セルの前記第2のセットのうちの各メモリ・セルを読み取るための手段と
    を備える、装置。
  27. メモリ・セルの前記第2のセットは前記ページ・サイズの整数倍である、請求項26に記載の装置。
  28. メモリ・セルの前記第1のセットに関連付けられた前記決定されたページ・サイズは、メモリ・セルの前記行のうちの少なくとも1つおよびメモリ・セルの前記列のうちの少なくとも1つに対応する、請求項26に記載の装置。
  29. 前記ページ・サイズの前記指示を送るための前記手段に少なくとも部分的に基づいて、メモリ・セルの前記行のうちの少なくとも1つにアクセスするための手段
    をさらに備える、請求項28に記載の装置。
  30. 複数の感知構成要素および複数のスイッチと、
    複数の感知構成要素のうちのある感知構成要素を用いて前記行アクセス線および前記列アクセス線の各々にアクセスするために、前記複数のスイッチのうちの少なくとも1つのスイッチを活性化するための手段と、
    前記活性化に少なくとも部分的に基づいて、メモリ・セルの前記第2のセットのうちの各メモリ・セルを読み取るための手段と
    をさらに備える、請求項26に記載の装置。
  31. メモリ・アレイであって、各々が前記メモリ・アレイのメモリ・セルの行と結合された複数の行アクセス線および各々が前記メモリ・アレイのメモリ・セルの列と結合された複数の列アクセス線を含む、メモリ・アレイと、
    前記メモリ・アレイのメモリ・セルのセットを識別するために第1のコマンドを送るための手段と、
    メモリ・セルの前記セットのサブセットを活性化する第2のコマンドを送るための手段と、
    メモリ・セルの前記セットの前記サブセットのうちの少なくとも1つのメモリ・セルにアクセスするための手段と
    を備える、装置。
  32. メモリ・セルの前記セットは第1の数のメモリ・セルを含み、メモリ・セルの前記セットの前記サブセットは第2の数のメモリ・セルを含み、メモリ・セルの前記セット内のメモリ・セルの前記第1の数は前記メモリ・アレイの公称ページ・サイズに対応し、メモリ・セルの前記第2の数は前記メモリ・アレイの内部ページ・サイズに対応し、メモリ・セルの前記第2の数はメモリ・セルの前記第1の数よりも少ない、請求項31に記載の装置。
  33. 前記第1のコマンドは、メモリ・セルの少なくとも1つの物理行およびメモリ・セルの少なくとも1つの物理列を識別するように構成され、前記少なくとも1つの物理行および前記少なくとも1つの物理列は、前記メモリ・アレイの前記公称ページ・サイズに対応する、請求項32に記載の装置。
  34. 前記第1のコマンドは第1のページ・サイズに少なくとも部分的に基づき、前記第2のコマンドは第2のページ・サイズに少なくとも部分的に基づく、請求項31に記載の装置。
  35. 前記サブセットのうちの前記少なくとも1つのメモリ・セルは、アクセス・コマンドを送ることによってアクセスされ、前記アクセス・コマンドは前記第2のコマンドに少なくとも部分的に基づくアドレス方式を含む、請求項31に記載の装置。
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