JPH03250498A - 不揮発性メモリ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はＥＥＰＲＯ 延長方法に関する。

Ｍにおける書換え回数寿命 ［従来の技術］ ＥＥＰＲＯＭは一般的に書換え回数に寿命があり、１０
２回から１０４回の性能を保証しているが、それ以上の
書換え回数を望む場合は、バックアップバッテリによっ
て電源オフ時にデータを保持する揮発性メモリ手段（Ｒ
ＡＭ）を用いるか、大容廿のコンデンサによって電源オ
フ時にデータを保持する揮発性メモリ手段（ＲＡＭ）を
用いるのが普通であった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし前述の従来技術では、 ・ＲＡＭを用いるために、電源およびチップセレクトを
電源オフ時に通常の場合と切り換えるノ・−ドウエア、
およびバッテリまたは大容廿のコンデンサが必要で、複
雑かつ高価 ・ＥＥｉＦＲＯＭに比べて信頼性が劣る・長期間データ
を保存できない（特にＲＡＭの電源としてコンデンサを
用いた場合は数カ月が限界である） ・バッテリを用いた場合は、回路基板製造上やりにくい ・バッテリを用いると液漏れ破裂の心配があり安全性に
欠ける という課題を有する。特に、電源オフ時に保存するデー
タ量が多（ない場合はＲＡＭを使うことが」二足の点で
非常に合理的でない。

そこで本発明はこのような課題を解決するもので、その
目的とするところは、データ書換え回数がＦ、ＥＰＲＯ
Ｍの性能の数倍から数十倍可能である不揮発性メモリ装
置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のＥＫＦＲＯＭの性能のＮ倍の書換え回ｖＩ寿命
を保証した不揮発性メモリ装置は、・保存したいデータ
容量の約Ｎ倍の大きさをもつＥＥＰＲＯＭ ・Ｎ分割したそれぞれのページにある書換え回数記憶エ
リア ・ＥＥＰＲＯＭをＮページに分割して管理し、現在使用
しているページの書換え回数が限度に達したことを付所
すると次のページを使用するメモリ管理手段 を備えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記の描成によれば、ＥＥＰＲＱＭの容量の１
／Ｈの大きさをもつ１ページに保存すべきデータと書換
え回数を記憶し、書換えが要求されると集中的にそのペ
ージに当たるメモリエリアを使うとともに、書換え回数
をカウントし同ページの書換え回数記憶エリアに書き込
む。書換え回数記憶エリアに書き込まれた回数が書換え
回数の限界に達したことを判断すると、そのページを使
用するのをやめ、つぎのページを使うようにＥＥＰＲＯ
Ｍのメモリアレイを管理してい（。そしてＮページに分
詞管理された最後のページが書換え回数の限界に達した
ところでメモリのが命と判断できるのである。

「実施例コ 第１図は一般的なＥＦｉＦＲＯＭの内部構成図である。

実際に記憶を行う部分はメモリアレイ（８）で、その他
の部分はデータのラッチやバッファ（工１０バッファと
インプットラッチ（２）、アドレスバッファとラッチ（
４）、データラッチ（９）〕であったり、メモリアレイ
内のどこを使うかを決めるＸ、Ｙアドレスのデコーダ（
Ｘデコーダ（７）、Ｙデコーダ（５））であったり、タ
イミング制御の為の回路（フントロールロジックとタイ
ミング（３）、ｙゲーティング（６））であったり、書
き込み消去のための高電圧発生回路（ハイボルテージジ
ェネレータ（１））である。フラッシュタイプのＥＥＰ
ＲＯＭ（ン肖去がメモリアレイ（８）内で選択的なアド
レスに対してのみ実行することができず、メモリアレイ
（８）全体をひとまとめにして消去するタイプのＫＥＰ
ＲＯＭ）でない！！ｉＫＦＲＯＭは、外部から与えられ
たアドレスに対してＸデコーダ（７）ｓｌデコーダ（５
）で出力される内部アドレスを生成し、それによって決
められるメモリアレイ（８）の一部に、ハイボルテージ
ジェネレータ（１）が作る高電圧をかけて消去、書き込
みを行う。書換え回数の寿命はこの高電圧をかける回数
であり、ランダムにメモリアレイ（８）を使用する場合
、メモリアレイ（８）内の一部分が多（の回数書き換え
られ、ある部分は全く書き換えられなかったとしても、
全体のメモリアレイ（８）としては数多（吉き換えられ
た部分に合わせて寿命を判断せざるえないそこで、使用
するＥＥＰＲＯＭの書換え保証回数のＮ倍の回数書き換
えられる不揮発性メモリが必要な場合、記憶したいデー
タ量のＮ（ざ以上の容量のＢＥＦ　ＲＯＭを用意し、そ
のメモリアレイ（８）をＮ分割して管理、あたかもＮ個
の記憶データ量に等しい大きさのＥＫＰＲＯＭを、Ｌ’
　Ｐえ回数寿命がきたら差し替えて使うのと同じように
使うのである。

第２図は本発明の実施例におけるＥＫＰＦｔＯＭ内のメ
モリアレイ（８）の使い方を示す図であるメモリアレイ
（８）をその管理上Ｎ分割し、その一つ一つを分割され
たメモリアレイ内ページ（９）と呼び、それぞれページ
１．ページ２．・・・・・・ページＮと呼んで区別する
。分割された一つのメモリアレイ内ページ（９）は記憶
したいデータをおさめるデータ記憶エリア（３２）とそ
のページの書換え回数を記憶する書換え回数記憶エリア
（１０）から成り、書換え回数記憶エリア（１０）はそ
れぞれのページに対して、１ページは書換え回数記憶エ
リア１．２ページは書換え回数記憶エリア２、Ｎベージ
は書換え回数記憶エリアＮと呼んで区別する。

メモリアレイ（８）をＮ分割して管理、あたかもＮ個の
記憶データ量に等しい大きさのＢＥＦＲＯＭを、書換え
回数寿命がきたら差し替えて使うのと同じように使うの
であるが、その書換え回数寿命がきたかを判断するため
の書換え回数カウンタとして書換え回数記憶エリア（１
０）を使用する。

第５図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例におい
て使用するＥＥＰＲＯＭの管理方法を示したフローチャ
ートである。

初期化（１１）段階では、全てのページの書換え回数記
ｔＶ　エリア（１０）にゼロを書き込む（１２）。

書き込み（１３）段階では、１ページから順に書き込み
回数記憶エリア（１０）を読みながら（１４，１５，１
８）書換え寿命に達していないページをさがしく１９）
、全ページが寿命に達したところで不揮発性メモリの寿
命と判断する（１７）。書換え寿命に達してし・ないペ
ージわが見つかると、書換え回数記憶エリアｎ（１０）
を読み（２０）、ページｎの消去（２１）、ページｎの
書換え回数に１を加え（２２）％その書換え回数を書換
え回数記憶エリアｎ（１０）にデータをｎベージのデー
タ記憶エリア（３２）に書き込む（２３）、の順番で処
理を進めページｎのデータおよび書換え回数の書換えを
行う。

読み出しく２４）の段階でも、１ページから順に書き込
み回数記憶エリア（１０）を読みながら（２５，２６，
２９）書換え寿命に達していないページをさがしく３０
）、全ページが寿命に達したところで不揮発性メモリの
寿命と判断する（２８）。書換え寿命に達していないペ
ージｎが見つかると、そのページＤのデータ記憶エリア
（３２）を読む（３１）。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、高価で複雑なＲＡＭ
のバックアップという手法を用いずに、必要に応じてＫ
ＥＦＲＯＭの容量を選ぶことで、従来のＥＥＰＲＯＭに
よるデータ保持手段の数倍から数十倍の書換え回数を保
証する、高信頼な不揮発性メモリを実現するという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なＥＥＰＲＯＭの内部構成図である。 第２図は本発明の実施例におけるＢＥＦＲＯＭ内のメモ
リアレイ（８）の使い方を示す図である第３図（（石、
）、ｆＪｌ　（ｂ　）　、　（ｃ　）は本発明の実施例
において使用するＥＫＰ Ｍの管理方法を示 したフローチャートである。 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｎページに分割したＥＥＰＲＯＭのそれぞれのページ
   に書換え回数を保持し、１ページが書換え回数の限界に
   達したことを判断して、次のページを使用するように管
   理する手段を設けることで、ＥＥＰＲＯＭの性能のＮ倍
   の書換え回数寿命を保証したことを特徴とする不揮発性
   メモリ装置。