JP4198124B2 - 1-chip type semiconductor memory device - Google Patents

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Description

本発明は、NANDメモリーインターフェースを具備するホストシステムで使用される1チップ型半導体記憶デバイスに関するものである。   The present invention relates to a one-chip semiconductor memory device used in a host system having a NAND memory interface.

近年フラッシュメモリーといわれる不揮発性メモリーが普及している。とりわけNAND型フラッシュメモリーは、書き込み速度が速く、近年益々大容量化が進んでいる。このNANDフラッシュメモリーをCPUで直接駆動するには、CPUを含むホスト(本願では上位装置という)側にNANDメモリーインターフェースを具備する必要がある。この場合上位装置でNANDフラッシュメモリーを直付けして駆動する場合には、上位装置側にECC(エラー訂正回路)などNANDフラッシュメモリーを駆動するための特別な構成を設ける必要があり、上位装置側の設計上の負担が大きくなるという問題がある。   In recent years, non-volatile memories called flash memories have become widespread. In particular, NAND type flash memory has a high writing speed and has recently been increasing in capacity. In order to directly drive the NAND flash memory by the CPU, it is necessary to provide a NAND memory interface on the host (referred to as a host device in this application) side including the CPU. In this case, when the NAND flash memory is directly attached and driven by the host device, it is necessary to provide a special configuration for driving the NAND flash memory such as ECC (error correction circuit) on the host device side. There is a problem that the design burden of the system becomes large.

また、従来、再生専用の半導体記憶デバイスとしてマスクROMが知られている。このマスクROMは製造時にデータ(コンピュータープログラム、そのデータ、画像データ、音声データなどを含む。本願ではコンテンツという)が既に書き込まれているものであり、そのコンテンツはライトプロテクトされる半面、その後このメモリーに新たなデータを書き込むことはできない。 Conventionally, a mask ROM is known as a read-only semiconductor memory device. This mask ROM has already been written with data (including computer program, its data, image data, audio data, etc., referred to as content in this application), and the content is write protected, and then this memory. New data cannot be written to the.

またOTP(One
Time Programable ROM)と呼ばれている半導体記憶デバイスが存在する。OTPは、ユーザがその記憶容量が一杯になるまで追記的にデータを記憶させることができるものである。OTPは安価ではあるが、マスクROM同様に書き込まれたコンテンツはライトプロテクトされる反面、書き込み済みデータを消去してデータを書き直すことはできない。
Also OTP (One
There is a semiconductor memory device called “Time Programmable ROM”. The OTP allows the user to store data additionally until the storage capacity is full. Although OTP is inexpensive, content written in the same way as the mask ROM is write-protected, but the written data cannot be erased and the data cannot be rewritten.

以上のように、マスクROM、OTPともに、一旦書き込んだデータを誤って消去したり、故意に改竄できないようになっている点でコンテンツデータを有効に保護することができるものの、EEPROMのようにデータを消去してさらにあらたなデータを書き込むことはできない点で使用目的が限定される。また、数ギガバイト程度の大容量のメモリーを構成しにくいといった問題もある。例えば近年メモリーの大容量化が進んでいるが、マスクROMや、OTPの場合、せいぜい百メガバイト程度であり、数ギガバイト(GB)の記憶容量のものは未だ存在しない。 As described above, both mask ROM and OTP can effectively protect the content data in that the data once written cannot be accidentally erased or cannot be tampered with intentionally. The purpose of use is limited in that it cannot be erased to write new data. Another problem is that it is difficult to configure a large-capacity memory of several gigabytes. For example, in recent years, the capacity of memory has been increased, but in the case of mask ROM and OTP, it is about 100 megabytes at most, and there is no storage capacity of several gigabytes (GB).

また、CDやDVDの場合は、再生専用型、ライトワンス型、書き換え型など異なる特性を持ったものが提供されている。再生専用型(CD−ROM、DVD−ROM)は、販売時点で既に所定のコンテンツが書き込まれているもので、コンテンツの保護のため、ユーザが斯かるデータを消去したり、新たなデータを書き込んだりすることはできない。ライトワンス型(CD−R、DVD−R、RはRecordableの略)は、物理ブロックのデータの書き換えを行うことなく、メモリー容量が一杯になるまでデータの追記を行うことができるものである。メモリーに一旦データが書き込まれると、コンテンツ保護のためライトプロテクトが架かり、既に書き込まれているデータを消去して新たなデータを書き込むことはできない。よって、データの記録・保存用のアーカイブメモリーとして使用されている。一方、書き替え型(CD−RW、DVD−RW、RWはRe-Writableの略)は、ユーザが所定回数までは何回でも記録したデータの書き換えを行えるものである。フラッシュメモリーの場合は、簡易な方法でこれら多様な種類のデバイスに対応できるシステムは提案されていない。
特開2004−005699 特開2004−062913
In the case of CDs and DVDs, those having different characteristics such as a read-only type, a write-once type, and a rewritable type are provided. In the read-only type (CD-ROM, DVD-ROM), predetermined contents are already written at the time of sale. To protect the contents, the user erases such data or writes new data. I can't make it. The write-once type (CD-R, DVD-R, R is an abbreviation of Recordable) allows data to be additionally recorded until the memory capacity is full without rewriting the data of the physical block. Once data is written to the memory, write protection is applied to protect the content, and data that has already been written cannot be erased and new data cannot be written. Therefore, it is used as an archive memory for recording and storing data. On the other hand, the rewritable type (CD-RW, DVD-RW, and RW are abbreviations for Re-Writable) allows the user to rewrite data recorded any number of times up to a predetermined number of times. In the case of flash memory, no system has been proposed that can handle these various types of devices in a simple manner.
JP-A-2004-005699 JP 2004-062913 A

そこで本発明は、斯かる従来の半導体記憶デバイスの問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、NANDメモリーインターフェースを有するホストシステムにECC(エラー訂正回路)などNANDフラッシュメモリー特有の負荷を必要とせず、且つ、比較的簡易な方法で、再生専用型、ライトプロテクト型(追記型)、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型など異なる種類のデバイスをホストシステムが統括的に管理可能な、NAND型フラッシュメモリーを用いた1チップ型半導体記憶デバイスを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the problems of such a conventional semiconductor memory device. The object of the present invention is to provide a host system having a NAND memory interface and an ECC (error correction circuit) or the like peculiar to NAND flash memory. The host system centrally manages different types of devices such as read-only type, write-protect type (write-once type), reusable type with write-protect function, and rewritable type in a relatively simple way without requiring a load. It is an object of the present invention to provide a one-chip semiconductor memory device using a NAND flash memory.

さらに、当該デバイスに設定されてなる個別の特性情報に基づき、当該デバイスの制御部がホストシステムからの各種指令に対して適切な処理を実行し得る、NAND型フラッシュメモリーを用いた1チップ型半導体記憶デバイスを提供することにある。   Further, based on individual characteristic information set in the device, a one-chip semiconductor using a NAND flash memory in which the control unit of the device can execute appropriate processing in response to various commands from the host system To provide a storage device.

その他本発明の目的は、明細書、図面、特に特許請求の範囲から自ずと明らかとなろう。 Other objects of the present invention will become apparent from the specification, drawings, and claims.

当該課題解決のため、本発明では、
所定のオペレーティングシステム、FATファイルシステム、メモリーインターフェース制御部、及びNANDメモリーインターフェースを具備するホストシステムで使用可能な1チップ型半導体記憶デバイスであって、
当該1チップ半導体記憶デバイスは、
NAND型フラッシュメモリーからなる記憶部と、前記ホストシステムからの指令に基づき前記記憶部に対してデータの読み出しや書き込みを行う制御部とを含む1チップLSIで構成されてなり、前記制御部が前記ホストシステムの前記NANDメモリーインターフェースと接続されて使用されるものであって、
a)当該1チップ半導体デバイスの本来的種類である、「データの上書きが可能な書き換え型」(以下、本願明細書では単に「書き換え型」という)、「再生型」、「データの追記が可能なライトプロテクト型」(以下、本願明細書では単に「ライトプロテクト型」という)、若しくは「データの追記が可能なライトプロテクト機能付き再利用型」(以下、本願明細書では単に「ライトプロテクト機能付き再利用型」という)の別を前記ホストシステムが体系的且つ一意的に把握可能なデバイス種別情報と、b)該デバイス情報種別情報の変更の可否と、c)前記デバイス種別情報がライトプロテクト機能付き再利用型である場合における残りフォーマット可能回数と、d)前記デバイスのライトプロテクトの有効若しくは無効の別を、前記制御部若しくは記憶部の管理領域に記憶してなり、
前記いずれの種類のデバイスも、前記ホストシステムのFATファイルシステムでファイル管理されるものであり、
さらに前記制御部は、
前記記憶部とNANDメモリーインターフェースで接続されているとともに、ホストシステムから指定されたアドレスを記憶部であるNAND型フラッシュメモリーの論理ブロックアドレスとして該論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを割り出すためのアドレス管理テーブルと、前記記憶部から読み出されたデータのエラーを訂正するエラー訂正回路を有し、
前記ホストシステムからの要求に従って前記デバイス種別情報を当該ホストシステムに供給し、当該デバイスの前記種別を認識させ、当該ホストシステムに対し当該デバイス種別が予定する指令のみ発行させるとともに、
当該ホストシステムからの各種指令に対しては、当該デバイスが記憶している前記a)、b)、c)及びd)の個別の特性情報に基づき、当該デバイスに対する予定された処理のみを実行するよう構成されてなり、
さらに、
前記データの追記が可能なライトプロテクト型のデバイス種別情報を記憶したデバイスは、前記制御部が、当該デバイス種別情報を基に、記憶容量が一杯になるまでデータを追記式に書き込み、残記憶容量がなくなった時点でそれ以降、データを改変するような指令を一切実行しないように構成されてなり、
前記データの追記が可能なライトプロテクト機能付き再利用型のデバイス種別情報を記憶したデバイスは、前記制御部が、該制御部若しくは記憶部の管理領域に記憶されている当該デバイス種別情報及び残りフォーマット回数に基づき、前記ホストシステムからの初期化指令を前記記憶されている回数だけ許容し、各初期化後においては、前記データの追記が可能なライトプロテクト型のデバイス種別情報を記憶したデバイスと同じ態様でデータの書き込みを実行しうるように構成されてなる1チップ型半導体デバイスを提供する。
In order to solve the problem, in the present invention,
A one-chip semiconductor memory device usable in a host system having a predetermined operating system, FAT file system, memory interface control unit, and NAND memory interface,
The one-chip semiconductor memory device is
A one-chip LSI including a storage unit composed of a NAND flash memory and a control unit that reads and writes data to and from the storage unit based on a command from the host system. It is used connected to the NAND memory interface of the host system,
a) The original type of the one-chip semiconductor device, which is “ a rewritable type capable of overwriting data” (hereinafter simply referred to as “rewritable type” in the present specification), “reproducing type”, and “data can be additionally written” "Now write protect type" (hereinafter simply referred to as "write protect type" in the present specification) or "Reuse type with write protect function capable of appending data" (hereinafter simply referred to as "With write protect function") and another said host system systematically and uniquely capable grasp device type information) that re-using ", b) the possibility of changing of the device information type information, c) the device type information write protect The remaining number of possible formats in the case of the reusable type, and d) whether the write protection of the device is valid or invalid. It is stored in the management area of the control unit or storage unit,
Any of the above types of devices is managed by the FAT file system of the host system.
Further, the control unit
An address that is connected to the storage unit via a NAND memory interface and that determines a physical block address corresponding to the logical block address as a logical block address of a NAND flash memory that is a storage unit, using an address specified by the host system. A management table and an error correction circuit for correcting an error in data read from the storage unit;
According to the request from the host system, the device type information is supplied to the host system, the type of the device is recognized, and only an instruction scheduled for the device type is issued to the host system.
In response to various commands from the host system, only scheduled processing for the device is executed based on the individual characteristic information of a), b), c) and d) stored in the device. Ri name is configured,
further,
In the device storing the write-protect type device type information that can be additionally written to the data, the control unit writes the data in a write-once type until the storage capacity is full based on the device type information, and the remaining storage capacity After that, it is configured not to execute any instructions that modify the data,
A device that stores reusable device type information with a write protect function capable of appending the data, the control unit stores the device type information and the remaining format stored in the management area of the control unit or the storage unit. Based on the number of times, the initialization instruction from the host system is allowed for the stored number of times, and after each initialization, the same as the device storing the write-protect type device type information that can additionally write the data Provided is a one-chip semiconductor device configured to perform data writing in an aspect .

従来NANDメモリーインターフェースを具備するホストシステム側でNANDフラッシュメモリーの全てを制御する場合、即ちNANDフラッシュメモリー(単体)を直付けする場合は上位装置側にエラー訂正回路などNAND特有の回路を設ける必要があった。この点上記解決手段によれば、エラー訂正回路を含む制御部とNAND型フラッシュメモリーを一体として一つのICで構成したことにより、ホストシステム側にエラー訂正回路を設ける必要がなく、その負荷(構成・処理)を軽減することができる。 When controlling all of the NAND flash memory on the host system side having a conventional NAND memory interface, that is, when directly attaching the NAND flash memory (single unit), it is necessary to provide a NAND-specific circuit such as an error correction circuit on the host device side. there were. In this regard, according to the above solution, the control unit including the error correction circuit and the NAND flash memory are integrated into one IC, so that it is not necessary to provide an error correction circuit on the host system side, and the load (configuration)・ Processing can be reduced.

また、ホストシステムが体系的且つ一意的に把握可能な当該1チップ型半導体記憶デバイスの種別情報を記憶しているため、当該1チップ型半導体記憶デバイスに格別な構成や処理を必要とすることのなく、再生専用型、ライトプロテクト型(追記型)、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型という4種の異なる特性の1チップ型半導体記憶デバイスを提供することができる。 In addition, since the host system stores the type information of the one-chip semiconductor memory device that can be systematically and uniquely grasped, the one-chip semiconductor memory device requires a special configuration and processing. In addition, it is possible to provide a one-chip type semiconductor memory device having four different characteristics, ie, a read-only type, a write protect type (write-once type), a reuse type with a write protect function, and a rewrite type.

ここにおいて、ライトプロテクト型の1チップ半導体記憶デバイスは、前記制御部が、当該デバイス種別情報を基に、その記憶容量が一杯になるまでデータを追記式に書き込み、記憶容量がなくなった時点で以降の書き込み、消去等書き込み済データを改変するような指令を一切実行しないように構成することができるHere, in the write protect type one-chip semiconductor memory device, the control unit writes the data in a write-once type until the storage capacity is full based on the device type information, and when the storage capacity runs out It can be configured not to execute any command for altering written data such as writing and erasing.

即ち、制御部はライトプロテクト型という自身のデバイス種別情報を解釈し、ホストシステムからのデータの書き込み指令をデバイスの記憶容量が一杯になるまで追記式に実行する。また、ライトプロテクト型であるから、当該デバイス種別情報を一旦認識したホストシステムは、データの消去指令をしないが、仮に何らかの理由によりホストシステムから消去指令があっても制御部はこれを実行しない。さらに、容量一杯までデータが書き込まれた時点でプロテクトが自動的に掛かるため、半導体デバイスでありながら、あたかも、OTPやCD−R、DVD−Rのような、ユーザが書き込んだコンテンツを有効に保護することができる、アーカイブメモリーとしての1チップ型半導体記憶デバイスを提供することができる。 That is , the control unit interprets its own device type information of the write protect type, and executes a data write command from the host system in a write-once manner until the storage capacity of the device is full. Since the host system once recognizes the device type information because it is a write protect type, it does not issue a data erasure command. However, even if there is an erasure command from the host system for some reason, the control unit does not execute it. Furthermore, protection is automatically applied when data is written to the full capacity, so that even though it is a semiconductor device, it effectively protects user-written content such as OTP, CD-R, and DVD-R. It is possible to provide a one-chip semiconductor memory device as an archive memory.

また前記ライトプロテクト機能付き再利用型デバイスにおいて、該デバイス種別情報の他に、初期化可能回数を、前記制御部、若しくは前記記憶部の管理領域に記憶しておき、前記制御部はこれを元に、前記ホストシステムからの初期化指令を設定回数許容し、実行するように構成することができる。 In the reusable device with the write protect function, in addition to the device type information, the number of times that initialization can be performed is stored in the control unit or the management area of the storage unit, and the control unit uses this In addition, an initialization command from the host system may be allowed for a set number of times and executed .

ライトプロテクト型は、記録・保存用のアーカイブメモリーであるから、記憶済みのデータをすべて消去する初期化コマンドを本来受け付けない。よって、ライトプロテクト型デバイスの場合は、そのデータが不要になったら使い捨てるしかない。この点、ライトプロテクト機能付き再利用型は、初期化により、再利用(reuse)でき、資源の有効活用を図ることができる。尚ライトプロテクト機能付き再利用後も記憶容量が一杯になった時点でライトプロテクトが自動的に架かる。よって、ユーザが誤って記憶済みのデータを消去したり改竄してしまう恐れはない。 Since the write protect type is an archive memory for recording / storing, it does not originally accept an initialization command for erasing all stored data. Therefore, in the case of a write protect type device, when the data becomes unnecessary, it can only be thrown away. In this respect, the reusable type with the write protect function can be reused by initialization, and resources can be effectively utilized. Even after re-use with the write protect function , write protection is automatically applied when the storage capacity is full. Therefore, there is no possibility that the user will accidentally erase or tamper with the stored data.

はじめに、本発明の1チップ型半導体記憶デバイスの構造例について説明する。
1チップ型半導体記憶デバイスは、メモリー(特許請求範囲の記憶部に相当)と、上位装置(特許請求の範囲のホストシステムに相当)側からの指令を受けて前記メモリーを統括的に制御するコントローラ(特許請求範囲の制御部に相当)を基本構成としている。
First, a structural example of the one-chip type semiconductor memory device of the present invention will be described.
The one-chip type semiconductor memory device includes a memory (corresponding to a storage unit in claims) and a controller that comprehensively controls the memory in response to a command from a host device (corresponding to a host system in claims). (Corresponding to a control unit in claims) is a basic configuration.

図1は1チップ型半導体記憶デバイスの一構造例を示すもので、図1(A)に示すように、メモリー11とコントローラ12の各集積回路(ウエハー)が配線基板15上に並列に接続されたものが、同図(B)に示すような、その周辺に複数の端子を有するLSIパッケージに内蔵されて1チップ型半導体メデバイス10として構成されている(平面図である)。メモリー11は、NAND型フラッシュメモリーで構成される。フラッシュメモリーはEEPROMの一種である。なお、ウエハーを並列に配置接続するのではなく同一ウエハー上に構成してもよい。また互いに上下方向に積層して接続しても良い。その場合はメモリー容量比を大きくすることができる。   FIG. 1 shows an example of the structure of a one-chip type semiconductor memory device. As shown in FIG. 1A, integrated circuits (wafers) of a memory 11 and a controller 12 are connected in parallel on a wiring board 15. As shown in FIG. 5B, the device is built in an LSI package having a plurality of terminals around it, and is configured as a one-chip semiconductor device 10 (plan view). The memory 11 is composed of a NAND flash memory. Flash memory is a kind of EEPROM. The wafers may be configured on the same wafer instead of being arranged and connected in parallel. Further, they may be laminated and connected in the vertical direction. In that case, the memory capacity ratio can be increased.

図2で本1チップ型半導体記憶デバイス10の構成を簡単に説明する。
このコントローラ12は、不図示のCPUの他、NAND型フラッシュメモリー11’特有のBAD BLOCKに対応するためのECC(エラー訂正回路)121や上位装置2とNAND型フラッシュメモリー11’間で転送されるデータの緩衝を行うバッファメモリー122を基本構成として具備している。さらに、上位装置2と通信を行うNANDメモリーインターフェース123(上位装置2に接続する側)、上位装置2からのコマンド(特許請求の範囲の指令に相当)を受けNAND型フラッシュメモリー11’と通信を行うためのNANDメモリーインターフェース124(NAND型フラッシュメモリー11’に接続する側)を具備している。前記CPUは、NANDメモリーインターフェース123、124、ECC121、NAND型フラッシュメモリー11’を統括的に制御し、上位装置2からのコマンドを解釈し、それを実行する。
The configuration of the one-chip semiconductor memory device 10 will be briefly described with reference to FIG.
In addition to the CPU (not shown), the controller 12 is transferred between the ECC (error correction circuit) 121 and the host device 2 for dealing with the BAD BLOCK unique to the NAND flash memory 11 ′ and the NAND flash memory 11 ′. A buffer memory 122 for buffering data is provided as a basic configuration. Further, a NAND memory interface 123 (the side connected to the host device 2) that communicates with the host device 2 receives a command (corresponding to the command in the claims) from the host device 2 and communicates with the NAND flash memory 11 ′. A NAND memory interface 124 (side to be connected to the NAND flash memory 11 ') is provided. The CPU comprehensively controls the NAND memory interfaces 123 and 124, the ECC 121, and the NAND flash memory 11 ′, interprets commands from the host device 2, and executes them.

次に図3を用いて、本1チップ型半導体記憶デバイス10を駆動する上位装置2について簡単に説明する。この1チップ型半導体デバイス10は、NANDメモリーインターフェース24を有する上位装置2で使用される。上位装置2は、その他、所定のオペレーティングシステム(OS)21、所定のファイルシステム22、さらにメモリーインターフェース制御部23を有している。詳細な機能については後述する。 Next, the host device 2 for driving the one-chip semiconductor memory device 10 will be briefly described with reference to FIG. This one-chip type semiconductor device 10 is used in a host device 2 having a NAND memory interface 24. The host device 2 includes a predetermined operating system (OS) 21, a predetermined file system 22, and a memory interface control unit 23. Detailed functions will be described later.

次に本発明の1チップ型半導体記憶デバイス10の特徴について詳細に説明する。
(本発明の1チップ型半導体記憶デバイスの特徴)
本発明の1チップ型半導体記憶デバイス10の特徴は、再生専用型、ライトプロテクト型(追記型)、ライトプロテクト機能付き再利用型など、従来にはない各種デバイスとして設定が可能なことにある。
Next, features of the one-chip type semiconductor memory device 10 of the present invention will be described in detail.
(Characteristics of the one-chip type semiconductor memory device of the present invention)
The one-chip type semiconductor memory device 10 of the present invention is characterized in that it can be set as various devices such as a read-only type, a write protect type (write-once type), and a reusable type with a write protect function.

フラッシュメモリーを用いた従来の半導体記憶デバイスは、書き換え型のみ存在し、マスクROMのような再生専用型や、OTPのようなライトプロテクト型、さらにライトプロテクト機能付きの再利用型は存在しない。以下、本発明の1チップ型半導体記憶デバイス10のデバイス種別について説明する。   Conventional semiconductor memory devices using flash memory exist only in a rewritable type, and there are no read-only type such as a mask ROM, a write protect type such as OTP, and a reusable type with a write protect function. Hereinafter, device types of the one-chip type semiconductor memory device 10 of the present invention will be described.

(再生専用型)
再生専用型とは、販売時点で既にコンテンツが記録済みであり、この記憶済みのデータの読み出しのみ可能で、データの書き込み、初期化(フォーマット)などコンテンツの改変が一切禁止されるデバイスである。上位装置2からデバイスへのデータ書き込みコマンドを受け取った時、コントローラ12は、後述するNAND型フラッシュメモリー11’の管理領域に記憶されている「再生専用型」を現すデバイス種別情報を解釈し、コマンドステータスとしてエラーを返し、本再生専用型デバイスでは当該コマンドが実行できないことを上位装置2に通知する。上位装置2からデータの読み出しコマンドを受け取った時は、コマンドにより指定された論理ブロックアドレスのデータを、転送長で示される分読み出して上位装置へ転送する(ここにおいて、「指定された論理ブロックアドレスのデータ」とは、後述するように、指定されたアドレスをNAND型フラッシュメモリー11の論理ブロックアドレスに相当するものとしてとして、その論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを“論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレス管理テーブル”から割り出し、読み出したデータをいう(段落0050参照))。
(Reproduction-only type)
The reproduction-only type is a device in which content has already been recorded at the time of sale, the stored data can only be read, and modification of the content such as data writing and initialization (format) is completely prohibited. When receiving a data write command to the device from the host device 2, the controller 12 interprets the device type information representing the “reproduction-only type” stored in the management area of the NAND flash memory 11 ′, which will be described later. An error is returned as the status, and the higher-level device 2 is notified that the command cannot be executed by the read-only device. When a data read command is received from the host device 2, the data of the logical block address designated by the command is read as much as indicated by the transfer length and transferred to the host device (here, "designated logical block address As will be described later, the “data” means that the designated address corresponds to the logical block address of the NAND flash memory 11, and the physical block address corresponding to the logical block address is “logical block address and physical block”. The data read from the “address management table” (see paragraph 0050).

(ライトプロテクト型)
本願においてライトプロテクト型とは、ユーザが書き込んだコンテンツに対してライトプロテクトが架かるように設定可能なものである。この機能は、コントローラ12、若しくはNAND型フラッシュメモリー11’の管理領域に書き込まれている「ライトプロテクト型」というデバイス種別情報をコントローラ12が解釈し、書き込み済みのコンテンツを改変するようなコマンドに対してはエラーを返すことにより実行される。書き込んだデータの読み出しは随時可能である。アーカイブ用、使い捨て用、コンテンツの改変を許容できない用途などに適している。
(Write protect type)
In the present application, the write protect type can be set so that the content written by the user is write protected. This function is used for a command that causes the controller 12 to interpret the device type information “write protect type” written in the management area of the controller 12 or the NAND flash memory 11 ′ and modify the written content. Is executed by returning an error. The written data can be read at any time. It is suitable for archiving, disposable use, and applications that cannot tolerate content modification.

NAND型フラッシュメモリー11’の物理ブロックに対するデータの重ね書き換えを不要とするので、書き込み回数が極めて制限されるような安価なメモリーでも対応可能であり、デバイス自体を安価に提供できる利点がある。記憶容量(デジタルカメラの撮影可能枚数等)や書き込み速度の異なる複数のメモリーを提供すれば、ユーザの選択度が一層広がる。   Since it is not necessary to rewrite data to the physical block of the NAND flash memory 11 ', it is possible to deal with an inexpensive memory in which the number of writing is extremely limited, and there is an advantage that the device itself can be provided at low cost. Providing a plurality of memories with different storage capacities (such as the number of images that can be taken by a digital camera) and writing speed further increases the user's selectivity.

(ライトプロテクト機能付き再利用型)
本発明で、ライトプロテクト機能付き再利用型とは、ライトプロテクト型の発展型で、所定回数初期化を可能にしたものである。即ち、残りフォーマット回数が0でない限り、ユーザデータ領域を初期化することにより、再度、ブランク(空きブロック)に書き込みが可能なデバイスである。初期化可能回数は、NAND型フラッシュメモリー11’の物理ブロックの予定された書き換え回数より小さく設定するのが好ましい。書き込み可能回数を、当該デバイスの予定された書き換え回数より小さく設定することにより、データの書き込み、書き込まれたデータの保全を図ることができる。
(Reuse type with write protect function)
In the present invention, the reusable type with the write protect function is an advanced type of the write protect type and can be initialized a predetermined number of times. That is, as long as the remaining number of formats is not 0, the device can be written to a blank (empty block) again by initializing the user data area. The number of times that initialization can be performed is preferably set smaller than the scheduled number of rewrites of the physical block of the NAND flash memory 11 ′. By setting the number of writable times smaller than the scheduled number of rewrites of the device, it is possible to write data and maintain the written data.

ライトプロテクト機能付き再利用型の場合も、ライトプロテクト型同様、一旦書き込んだコンテンツに対しては、ライトプロテクトが自動的に架かるように設定できる。コンテンツの書き込みによりメモリー容量が一杯になっても、保存したコンテンツが不要になった場合、初期化により、記録済みの全データを消去した上で、再度新たなデータを記録することができる。このような処理を、デバイスに設定された初期化可能回数だけ実行できる。これにより、より利便性の高い1チップ型半導体記憶デバイスを提供できる。 In the case of the reusable type with the write protect function, the write protect can be automatically set to the contents once written, as in the write protect type. Even if the memory capacity becomes full due to the writing of content, if the stored content is no longer necessary, the initialization can erase all recorded data and then record new data again. Such processing can be executed as many times as possible for initialization set in the device. As a result, a more convenient one-chip semiconductor memory device can be provided.

(書き換え型)
書き換え型とは、ユーザデータ領域へ制限なくデータの書き込み、削除が可能なデバイスであ
る。書き換え型デバイスが上位装置2からデータ書き込みコマンドを受け取った時は、コマンド
で指定された転送長分のデータを上位装置2から受け取り、当該コマンドにより指定された論理
ブロックアドレスへデータが書き込まれる(ここにおいて、「指定された論理ブロックアドレス
へのデータの書き込み」とは、後述するように、指定されたアドレスをNAND型フラッシュメ
モリー11の論理ブロックアドレスに相当するものとして、その論理ブロックアドレスに対応す
る物理ブロックアドレスを“論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレス管理テーブル”か
ら割り出し、データを書き込むこという。段落0050参照)。またNAND型フラッシュメモ
リー11’からランダムにデータ読み出し可能なデバイスである。NAND型フラッシュメモリ
ーを用いた場合、ユーザデータ領域の物理ブロックにおいて、所定範囲内(例えば1万回)でデ
ータの書き換えが可能である。
(Rewrite type)
A rewritable device is a device that can write and delete data in the user data area without restriction. When the rewritable device receives a data write command from the host device 2, it receives data for the transfer length specified by the command from the host device 2 and writes the data to the logical block address specified by the command (here The “data writing to the designated logical block address” corresponds to the logical block address, assuming that the designated address corresponds to the logical block address of the NAND flash memory 11 as will be described later. The physical block address is determined from the “logical block address and physical block address management table” and data is written (see paragraph 0050). Further, the device can read data randomly from the NAND flash memory 11 ′. When the NAND flash memory is used, data can be rewritten within a predetermined range (for example, 10,000 times) in the physical block of the user data area.

(特性情報)
本発明の1チップ型半導体記憶デバイス10の他の特徴は、デバイス毎にその固有の性質をデバイス特性情報として有していることにある。上述したデバイス種別情報と共に、特性情報として下記表1に示したものを使用できる。この特性情報は、デバイスのコントローラ12、若しくはNAND型フラッシュメモリー11’の管理領域に書き込まれる。この情報は、上位装置2に接続した際や、電源が投入された際に読み出すことができる。
(Characteristic information)
Another feature of the one-chip type semiconductor memory device 10 of the present invention is that each device has its unique property as device characteristic information. Along with the above device type information, the characteristic information shown in Table 1 below can be used. This characteristic information is written to the device controller 12 or the management area of the NAND flash memory 11 ′. This information can be read when connected to the host device 2 or when the power is turned on.

以下、上記表1の各特性情報について説明する。   Hereinafter, each characteristic information of the said Table 1 is demonstrated.

「デバイス種別」は、デバイスに再生専用型、ライトプロテクト型、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型の4つのタイプが存在するので、デバイスがこのうちのいずれのタイプであるかを、例えば工場出荷時に書き込むことができる。   “Device type” includes four types of devices: read-only type, write protect type, reusable type with write protect function, and rewritable type. Can be written at the time of shipment.

「デバイス種別変更可否」は、デバイス種別がコマンドにより変更可能かどうかを決定するフラグ情報である。例えば、デバイスをライトプロテクト型として固定して提供したい場合は、「デバイス種別」をライトプロテクト型とするとともに「デバイス種別変更可否」を”否”に設定する。また、例えば、使用途中にユーザがライトプロテクト型をライトプロテクト機能付き再利用型に変更したい場合は、適合するパスワードを入力し、「デバイス種別変更可否」を“可”に変更した上で、所定のコマンドで「デバイス種別」をライトプロテクト機能付き再利用型に変更すればよい。   “Device type changeability” is flag information that determines whether the device type can be changed by a command. For example, when a device is to be provided as being fixed as a write protect type, “device type” is set as a write protect type and “device type changeable” is set to “not”. Also, for example, if the user wants to change the write protect type to a reusable type with write protect function during use, enter the appropriate password, change “device type changeable” to “enabled”, The “device type” can be changed to a reusable type with a write protect function by using the above command.

「ライトプロテクト」は、当該デバイスに対する書き込みを禁止するか否かを決定するための情報である。「ライトプロテクト」が“有効”の時は、上位装置2から書き込みコマンドが発行された場合、エラーを返すことで、記憶済みのコンテンツの保護が図られる。デバイス種別が、再生専用型の場合は定常的に“有効”に設定する。ライトプロテクト型、ライトプロテクト機能付き再利用型の場合は、コンテンツを書き込んでライトプロテクトを架けたいときに“有効”に設定する。コンテンツを一度で書き込むことが予定されている場合は、書き込み動作終了時点で、ヒューズ機能の設定、即ち、自動的にライトプロテクト“有効”に設定されるようにしてもよい。   “Write protect” is information for determining whether or not writing to the device is prohibited. When “write protect” is “valid”, when a write command is issued from the host device 2, the stored content is protected by returning an error. When the device type is a reproduction-only type, it is constantly set to “valid”. In the case of the write protect type and the reusable type with the write protect function, it is set to “valid” when the content is written and the write protect is desired. If the content is scheduled to be written once, the fuse function may be set at the end of the write operation, that is, the write protection “valid” may be automatically set.

「フォーマット状態」は、デバイスが物理フォーマット済みであるか、即ち、デバイスに対して読み出し、書き込みなどのアクセスが可能な状態であるかを表すフラグ情報である。   The “format state” is flag information indicating whether the device has been physically formatted, that is, whether the device can be read and written.

「残りフォーマット回数」は、フォーマットコマンドにより、デバイスの初期化が可能な回数(N)を示す。N=0の場合はフォーマット不可能なことを示す。例えば、デバイス種別が、再生専用型、ライトプロテクト型の場合は、残りデバイスフォーマット回数を「0」に初期設定(自動設定)する。デバイス種別がライトプロテクト機能付き再利用型の場合は、「残りフォーマット回数」を適宜の値、例えば「2」と初期設定する。この場合、記憶容量が一杯になるまでデータの書き込みができ、容量が一杯になると、ライトプロテクトが自動的に架かるが、デバイスの初期化を行って再度記憶容量が一杯になるまでデータの書き込みを2回まで実行できることとなる。フォーマットするごとにNは「1」だけ自動的に減少し、「0」になった場合は以降のフォーマットは実行できない。書き換え型の場合は、フォーマット回数に制限のないデバイスであるから、残りフォーマット回数は使用しない。   “Number of remaining formats” indicates the number of times (N) that the device can be initialized by the format command. When N = 0, it indicates that formatting is impossible. For example, when the device type is a read-only type or a write protect type, the remaining device format count is initially set (automatically set) to “0”. When the device type is a reusable type with a write protect function, the “remaining format count” is initialized to an appropriate value, for example, “2”. In this case, data can be written until the storage capacity is full, and when the capacity is full, write protection is automatically applied, but data is written until the storage capacity becomes full again after device initialization. It can be executed up to two times. Each time formatting is performed, N automatically decreases by “1”, and when it becomes “0”, the subsequent formatting cannot be executed. In the case of the rewritable type, since the number of formatting is not limited, the remaining number of formatting is not used.

(上位装置での使用例)
以下、本発明の1チップ型半導体記憶デバイス10が上位装置2で使用される例について、図3を用いて説明する。
(Usage example with host device)
Hereinafter, an example in which the one-chip type semiconductor memory device 10 of the present invention is used in the host device 2 will be described with reference to FIG.

上位装置2には、所定のオペレーティングシステム(OS)21、ファイルシステム22、メモリーインターフェース制御部23、及びNANDメモリーインターフェース24が具備されている。本例の場合は、上位装置2の具備するFATファイルシステムがメモリーインターフェース制御部23にコマンドを発行し、これを受けてメモリーインターフェース制御部23はデバイスのコントローラ12にコマンドを発行してデバイスのファイルを管理するものである。上位装置2と本1チップ型半導体記憶デバイス10との間で、NANDメモリーインターフェース24で電気的及び機械的な接続がなされる。   The host device 2 includes a predetermined operating system (OS) 21, a file system 22, a memory interface control unit 23, and a NAND memory interface 24. In the case of this example, the FAT file system included in the host device 2 issues a command to the memory interface control unit 23, and in response to this, the memory interface control unit 23 issues a command to the device controller 12 to send the device file. Is to manage. An electrical and mechanical connection is made by the NAND memory interface 24 between the host device 2 and the one-chip semiconductor memory device 10.

上位装置2としては、例えば、各種産業機械、その他各種のものが考えられる。上位装置2としては、コンテンツを専ら読み出してこれを使用するものと、専らコンテンツの書き込みを行うものとが別個に存在しても構わない。   As the host device 2, for example, various industrial machines and other various devices can be considered. As the host device 2, there may be a device that reads and uses content exclusively and a device that exclusively writes content.

上位装置2に電源が投入されたら、メモリーインターフェース制御部23はデバイス情報取得コマンドを発行して、インストールされているデバイス種別(再生専用型、ライトプロテクト型、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型の別)やデバイスの総論理ブロック数、論理ブロックサイズを取得する。   When the host device 2 is turned on, the memory interface control unit 23 issues a device information acquisition command, and the installed device type (reproduction-only type, write protect type, reusable type with write protect function, rewrite type) To obtain the total logical block number and logical block size of the device.

その後、OS21がファイルシステム22を起動して、デバイスにボリュームのマウントを行う。デバイスに予定された以外のファイルシステムが書かれていた場合はエラーを通知する。未フォーマットデバイスの場合は、デバイスの論理フォーマット処理が必要であることをユーザへ通知する。   Thereafter, the OS 21 activates the file system 22 and mounts a volume on the device. If a file system other than the one scheduled is written on the device, an error is notified. In the case of an unformatted device, the user is notified that logical formatting processing of the device is necessary.

ボリュームがマウントされていることが確認された場合、その後、ユーザの指示に従って、OS21やアプリケーションがファイルの生成、削除、ファイルのリード、ライト、ディレクトリエントリリードなどの要求を、ファイルシステム22に対してコマンドとして要求する。またファイルシステム22は、OS21からのコマンドを受け付け、コマンド単位で論理データから物理デバイスデータへの変換、または物理デバイスデータから論理データへの変換を実行する。物理デバイスデータは、ファイルシステム22からメモリーインターフェース制御部23に対して読出し又は書き込み要求するデータに該当する。   If it is confirmed that the volume is mounted, the OS 21 or application then sends a request for file creation, deletion, file read, write, directory entry read, etc. to the file system 22 in accordance with a user instruction. Request as a command. Further, the file system 22 receives a command from the OS 21 and executes conversion from logical data to physical device data or conversion from physical device data to logical data in units of commands. The physical device data corresponds to data to be read or written from the file system 22 to the memory interface control unit 23.

この物理デバイスデータは、デバイスの論理ブロックアドレスとそれに対応した書き込まれるべきデータもしくは読み出されるべきデバイスの論理ブロックアドレスに相当する。デバイスのコントローラ12は、この論理ブロックアドレスを、当該コントローラ12が有する”論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレス管理テーブル”(特許請求の範囲のアドレス管理テーブルに相当)を参照して物理ブロックアドレスに変換し、しかるべき記憶領域にデータを書き込んだり、しかるべき記憶領域からデータを読み出す。   This physical device data corresponds to the logical block address of the device and the data to be written or corresponding to the logical block address of the device to be read. The controller 12 of the device converts this logical block address into a physical block address by referring to the “logical block address and physical block address management table” (corresponding to the address management table in the claims) of the controller 12. The data is written to the appropriate storage area, or the data is read from the appropriate storage area.

メモリーインターフェース制御部23は、ファイルシステム22からの書き込み、読出し要求をメモリーコマンドに変換し、1チップ型半導体記憶デバイス10に対して読出しコマンド、または書き込みコマンドを発行する。   The memory interface control unit 23 converts a write / read request from the file system 22 into a memory command, and issues a read command or a write command to the one-chip type semiconductor memory device 10.

(コントローラの処理)
以下、再生専用型、ライトプロテクト型、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型の各半導体記憶デバイスが、上位装置2から読出しコマンド、書き込みコマンド、フォーマットコマンドが発行された時にデバイスのコントローラ12が実行するそれぞれの処理について、図面を用いて説明する。
(Controller processing)
Hereinafter, the read-only, write-protected, reusable and rewritable semiconductor storage devices with the write-protect function are executed by the device controller 12 when a read command, write command, and format command are issued from the host device 2. Each process to be performed will be described with reference to the drawings.

1. 読出しコマンド受け取った時
デバイスが読み出しコマンドを受け取った時のコントローラ12の処理について、図4を用いて説明する。
1. When the Read Command is Received The processing of the controller 12 when the device receives the read command will be described with reference to FIG.

まず、デバイスがフォーマット済であるかを確認し、未フォーマットであれば(ST101でNOの場合)エラーを返す。ST101でYESであれば、読み出しを実行する(ST102)。   First, it is confirmed whether or not the device has been formatted. If it has not been formatted (NO in ST101), an error is returned. If YES in ST101, reading is executed (ST102).

ここで、各デバイス種別とも、読出しコマンドを受け取ったら、指定された論理ブロックから指定された論理ブロック数のデータを、NAND型フラッシュメモリー11’から、NANDメモリーインターフェース123を介して上位装置2に転送する(段落0050で述べたように、上位装置2から指定されるアドレス(前記物理デバイスデータに含まれるアドレス)をNAND型フラッシュメモリー11の論理ブロックアドレスに相当するものとして、その論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを“論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレス管理テーブル”から割り出して転送する。)。読み出しが正常に終了しなかった場合(ST103でNO)はエラー終了し、そうでない場合は正常終了する(ST104)。   Here, when a read command is received for each device type, data of the specified number of logical blocks from the specified logical block is transferred from the NAND flash memory 11 ′ to the host device 2 via the NAND memory interface 123. (As described in paragraph 0050, the address specified by the host device 2 (the address included in the physical device data) corresponds to the logical block address of the NAND flash memory 11 and corresponds to the logical block address. The physical block address to be determined is determined from the “logical block address and physical block address management table” and transferred. If the reading is not completed normally (NO in ST103), the process ends in error, and if not, the process ends normally (ST104).

2. 書き込みコマンドを受け取ったとき
デバイスが書き込みコマンドを受け取った時のコントローラ12の処理について、図5を用いて説明する。
2. Processing performed by the controller 12 when the device receives a write command when a write command is received will be described with reference to FIG.

まず、デバイスがフォーマット済であるかを確認し(ST201)、未フォーマットであれば(NOの場合)エラー終了する。ST201でYESであれば、ライトプロテクトが”有効”に設定されているかを判断し(ST202)、YESであればエラー終了する。ライトプロテクトが”無効”に設定されている場合(ST202でNO)は、デバイスに空容量があるか否かを判断し(ST203)、書き込むだけの容量がない場合は、エラーを通知する。書き込むだけの空容量があれば、書き込みを実行する(ST204)。そして書き込みが正常に行われたか否かを判断し(ST205)、YESであれば、正常終了する(ST206)。   First, it is confirmed whether or not the device has been formatted (ST201). If the device has not been formatted (NO), the process ends with an error. If YES in ST201, it is determined whether the write protection is set to “valid” (ST202). If YES, the process ends in an error. If the write protect is set to “invalid” (NO in ST202), it is determined whether or not the device has an empty capacity (ST203). If there is not enough capacity to write, an error is notified. If there is enough free space for writing, writing is executed (ST204). Then, it is determined whether or not the writing has been normally performed (ST205). If YES, the processing is normally terminated (ST206).

3.フォーマットコマンドを受け取った時
デバイスがフォーマットコマンドを受け取った時のコントローラ12の処理について、図6を用いて説明する。
3. When the format command is received The processing of the controller 12 when the device receives the format command will be described with reference to FIG.

デバイスにライトプロテクトが”有効”に設定されているか否かを判断し(ST301)、YESであればエラー終了する。NOであれば、次にデバイス種別が、再生専用型若しくはライトプロテクト型であるか否かを判断し(ST302)、YESであればエラー終了する。NOであれば(ライトプロテクト機能付き再利用型若しくは書き換え型の場合)、残りフォーマット回数がN=0であるか否かを判断し(ST303)、YESであればエラー終了する。NOであれば、フォーマット状態フラグを”未フォーマット”に設定する(ST304:既に設定されている場合はそのまま)。これを終えるとフォーマットを実行する(ST305)。この際、残りフォーマット回数を設定値から1だけ減らして再設定する(ST306)。次にフォーマットが正常に行われたか否かを判断し(ST307)、NOであればエラー終了する。YESであれば、フォーマット状態フラグを”フォーマット済”に設定し(ST308)、これを終えてフォーマットコマンドが完了する。   It is determined whether or not write protection is set to “valid” for the device (ST301). If YES, the process ends in an error. If NO, it is then determined whether the device type is a read-only type or a write protect type (ST302). If YES, the process ends in an error. If NO (in the case of a reusable type with a write protect function or a rewritable type), it is determined whether or not the number of remaining formats is N = 0 (ST303). If NO, the format status flag is set to “unformatted” (ST304: if it has already been set). When this is finished, the formatting is executed (ST305). At this time, the remaining number of formatting is reduced by 1 from the set value and reset (ST306). Next, it is determined whether or not the format has been normally performed (ST307). If NO, the process ends with an error. If YES, the format status flag is set to “formatted” (ST308), and the format command is completed after this.

なお、ST305でフォーマットを実行する前段階でフォーマット状態フラグを”未フォーマット”に設定する(ST304)のは、ST305において、フォーマット中に何等かの理由でフォーマット動作が正常に終了せずエラー終了した場合(ST307でNOの場合)、再度ファーマットを可能にするためである。   The reason why the format status flag is set to “unformatted” (ST304) in the previous stage of executing the formatting in ST305 is that the formatting operation did not end normally for some reason during the formatting in ST305 and ended in error. In this case (in the case of NO in ST307), this is to enable the format again.

以上、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型のいずれもフォーマットコマンドを受け取った場合であって、フォーマット可と設定されていた場合はデバイスを初期化(記憶されている全データを消去)する。フォーマットコマンドを実行した場合、再度ブランクデバイスとして全論理ブロックアドレス(実際にはその論理ブロックに対応する物理ブロックアドレス)へ書き込みができる状態になる。残りフォーマット回数が「0」になるとフォーマット不可能となり、全記憶領域にデータが書き込まれた時点及びファイナライズされた時点で以降の書き込みが不可能となる。   As described above, both the reusable type with the write protect function and the rewrite type have received the format command, and if the format is set to be possible, the device is initialized (all stored data is erased). When the format command is executed, it becomes possible to write to all logical block addresses (actually, physical block addresses corresponding to the logical block) as blank devices again. When the remaining number of formatting times becomes “0”, formatting becomes impossible, and subsequent writing becomes impossible when data is written to all the storage areas and finalized.

(A)1チップ型半導体記憶デバイスの一構造例を示す図である。(B)1チップ型半導体記憶デバイスの概観図である。(A) It is a figure which shows one structural example of a 1-chip type semiconductor memory device. (B) It is a general-view figure of a 1-chip type semiconductor memory device. 1チップ型半導体記憶デバイスのブロック図である。It is a block diagram of a 1-chip type semiconductor memory device. 1チップ型半導体記憶デバイスの上位装置のブロック図である。It is a block diagram of the high-order apparatus of a 1-chip type semiconductor memory device. 上位装置から読出しコマンドが発行された時にデバイスのコントローラが実行する処理の流れである。This is a flow of processing executed by the device controller when a read command is issued from the host device. 上位装置から書き込みコマンドが発行された時にデバイスのコントローラが実行する処理の流れである。This is a flow of processing executed by the device controller when a write command is issued from the host device. 上位装置からフォーマットコマンドが発行された時にデバイスの制御部が実行する処理の流れである。This is a flow of processing executed by the control unit of the device when a format command is issued from the host device.

符号の説明Explanation of symbols

10:1チップ型半導体記憶デバイス、11:メモリー、12:コントローラ、15:基板、121:ECC、122:バッファメモリー、123:NANDメモリーインターフェース(上位装置に接続される側)、124:NANDメモリーインターフェース(NAND型フラッシュメモリーに接続される側)


















10: 1 chip type semiconductor memory device, 11: memory, 12: controller, 15: substrate, 121: ECC, 122: buffer memory, 123: NAND memory interface (side connected to host device), 124: NAND memory interface (Side connected to NAND flash memory)


















Claims (1)

所定のオペレーティングシステム、FATファイルシステム、メモリーインターフェース制御部、及びNANDメモリーインターフェースを具備するホストシステムで使用可能な1チップ型半導体記憶デバイスであって、
当該1チップ半導体記憶デバイスは、
NAND型フラッシュメモリーからなる記憶部と、前記ホストシステムからの指令に基づき前記記憶部に対してデータの読み出しや書き込みを行う制御部とを含む1チップLSIで構成されてなり、前記制御部が前記ホストシステムの前記NANDメモリーインターフェースと接続されて使用されるものであって、
a)当該1チップ半導体デバイスの本来的種類である、データの上書きが可能な書き換え型、再生型、データの追記が可能なライトプロテクト型、若しくはデータの追記が可能なライトプロテクト機能付き再利用型の別を前記ホストシステムが体系的且つ一意的に把握可能なデバイス種別情報と、b)該デバイス情報種別情報の変更の可否と、c)前記デバイス種別情報がデータの追記が可能なライトプロテクト機能付き再利用型である場合における残りフォーマット可能回数と、d)前記デバイスのライトプロテクトの有効若しくは無効の別を、前記制御部若しくは記憶部の管理領域に記憶してなり、
前記いずれの種類のデバイスも、前記ホストシステムのFATファイルシステムでファイル管理されるものであり、
さらに前記制御部は、
前記記憶部とNANDメモリーインターフェースで接続されているとともに、ホストシステムから指定されたアドレスを記憶部であるNAND型フラッシュメモリーの論理ブロックアドレスとして該論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを割り出すためのアドレス管理テーブルと、前記記憶部から読み出されたデータのエラーを訂正するエラー訂正回路を有し、
前記ホストシステムからの要求に従って前記デバイス種別情報を当該ホストシステムに供給し、当該デバイスの前記種別を認識させ、当該ホストシステムに対し当該デバイス種別が予定する指令のみ発行させるとともに、
当該ホストシステムからの各種指令に対しては、当該デバイスが記憶している前記a)、b)、c)及びd)の個別の特性情報に基づき、当該デバイスに対する予定された処理のみを実行するよう構成されてなり、
さらに、
前記データの追記が可能なライトプロテクト型のデバイス種別情報を記憶したデバイスは、前記制御部が、当該デバイス種別情報を基に、記憶容量が一杯になるまでデータを追記式に書き込み、残記憶容量がなくなった時点でそれ以降、データを改変するような指令を一切実行しないように構成されてなり、
前記データの追記が可能なライトプロテクト機能付き再利用型のデバイス種別情報を記憶したデバイスは、前記制御部が、該制御部若しくは記憶部の管理領域に記憶されている当該デバイス種別情報及び残りフォーマット回数に基づき、前記ホストシステムからの初期化指令を前記記憶されている回数だけ許容し、各初期化後においては、前記データの追記が可能なライトプロテクト型のデバイス種別情報を記憶したデバイスと同じ態様でデータの書き込みを実行しうるように構成されてなることを特徴とする1チップ型半導体記憶デバイス。
A one-chip semiconductor memory device usable in a host system having a predetermined operating system, FAT file system, memory interface control unit, and NAND memory interface,
The one-chip semiconductor memory device is
A one-chip LSI including a storage unit composed of a NAND flash memory and a control unit that reads and writes data to and from the storage unit based on a command from the host system. It is used connected to the NAND memory interface of the host system,
a) The original type of the one-chip semiconductor device, which is a rewritable type capable of overwriting data, a reproducing type, a write protect type capable of additionally writing data, or a reusable type having a write protect function capable of additionally writing data. Device type information that can be systematically and uniquely grasped by the host system, b) whether or not the device information type information can be changed, and c) a write protect function in which the device type information can additionally write data. The remaining number of possible formats in the case of the reusable type, and d) whether the write protection of the device is valid or invalid is stored in the management area of the control unit or storage unit
Any of the above types of devices is managed by the FAT file system of the host system.
Further, the control unit
An address that is connected to the storage unit via a NAND memory interface and that determines a physical block address corresponding to the logical block address as a logical block address of a NAND flash memory that is a storage unit, using an address specified by the host system. A management table and an error correction circuit for correcting an error in data read from the storage unit;
According to the request from the host system, the device type information is supplied to the host system, the type of the device is recognized, and only an instruction scheduled for the device type is issued to the host system.
In response to various commands from the host system, only scheduled processing for the device is executed based on the individual characteristic information of a), b), c) and d) stored in the device. Ri name is configured,
further,
In the device storing the write-protect type device type information that can be additionally written to the data, the control unit writes the data in a write-once type until the storage capacity is full based on the device type information, and the remaining storage capacity After that, it is configured not to execute any instructions that modify the data,
A device that stores reusable device type information with a write protect function capable of appending the data, the control unit stores the device type information and the remaining format stored in the management area of the control unit or the storage unit. Based on the number of times, the initialization instruction from the host system is allowed for the stored number of times, and after each initialization, the same as the device storing the write-protect type device type information that can additionally write the data A one-chip type semiconductor memory device configured to be able to execute data writing in an aspect.
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