KR101155113B1 - Non volatile memory device and method of operating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비트라인들과 워드라인들에 연결되어 데이터를 저장하기 위한 메모리 셀들이 포함되는 메모리 셀 어레이; 상기 비트라인들 중 하나 이상의 비트라인에 연결되고, 상기 메모리 셀들에 저장할 데이터를 임시 저장하거나, 상기 메모리 셀들에 저장된 데이터를 독출하여 저장하기 위한 페이지 버퍼들을 포함하는 페이지 버퍼부; 및 클럭신호에 따라 어드레스 신호를 생성하기 위한 어드레스 카운팅부와, 상기 클럭신호를 생성하고, 상기 어드레스 카운팅부의 카운팅 동작 상태에 따라 상기 클럭신호의 생성여부를 제어하는 클럭부를 포함하는 제어부를 포함하는 제어부를 포함하는 불휘발성 메모리 소자 및 그 동작 방법을 제공한다.The present invention provides a memory cell array including memory cells connected to bit lines and word lines to store data; A page buffer unit connected to one or more bit lines of the bit lines and including page buffers for temporarily storing data to be stored in the memory cells or reading and storing data stored in the memory cells; And a control unit including an address counting unit for generating an address signal according to a clock signal, and a clock unit generating the clock signal and controlling whether the clock signal is generated according to a counting operation state of the address counting unit. It provides a nonvolatile memory device and a method of operating the same.
Description
본 발명은 불휘발성 메모리 소자에 관한 것으로, 특히 데이터 입력시의 컬럼 카운팅 이후에 클럭 발생을 제어하는 불휘발성 메모리 소자 및 그 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile memory device, and more particularly, to a nonvolatile memory device for controlling clock generation after column counting at data input and a method of operating the same.
전기적으로 프로그램(program)과 소거(erase)가 가능하며, 전원(Power)이 공급되지 않는 상태에서도 데이터가 소거되지 않고 저장 가능한 불휘발성 메모리 소자의 수요가 증가하고 있다. 그리고 많은 수의 데이터(data)를 저장할 수 있는 대용량 메모리 소자의 개발을 위해서 메모리 셀의 고집적화 기술이 개발되고 있다. 불휘발성 메모리 소자는 복수개의 메모리 셀들이 직렬로 연결되어 한 개의 스트링(string)으로 구성되고, 복수개의 스트링들이 하나의 메모리 셀 어레이(memory cell array)를 포함한다.There is an increasing demand for nonvolatile memory devices that can be electrically programmed and erased and that data can be stored without being erased even when power is not supplied. In order to develop a large-capacity memory device capable of storing a large number of data, high integration technology of memory cells has been developed. A nonvolatile memory device includes a plurality of memory cells connected in series to form a string, and the plurality of strings include a memory cell array.
불휘발성 메모리 소자의 스트링은 비트라인과 소오스 라인 사이에 복수개의 메모리 셀들이 직렬로 연결되는 구조이다. 이러한 스트링 구조로 인해서 비트라인과 소오스 라인의 컨텍트(Contact) 개수가 줄어들면서 메모리 셀의 크기를 작게하 여 고용량의 메모리를 구현할 수 있다. 그러나 메모리 셀의 크기가 작아지면서 메모리 셀의 전류(Cell Current)가 매우 작기 때문에 액세스(Access) 속도가 느린 단점이 있다.A string of a nonvolatile memory device has a structure in which a plurality of memory cells are connected in series between a bit line and a source line. Due to this string structure, the number of contacts of the bit line and the source line is reduced, and the memory cell can be made smaller to realize a high capacity memory. However, as the size of the memory cell decreases, the access speed is slow because the current of the memory cell is very small.
이를 극복하기 위해서, 불휘발성 메모리 소자에서는 페이지 단위로 프로그램 및 데이터 독출을 수행한다.To overcome this, the program and data reads are performed in units of pages in the nonvolatile memory device.
도 1은 불휘발성 메모리 소자의 일부를 나타낸다.1 illustrates a portion of a nonvolatile memory device.
도 1을 참조하면, 불휘발성 메모리 소자(100)는 메모리 셀 어레이(110)와 페이지 버퍼부(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
메모리 셀 어레이(110)는 데이터 저장을 위한 메모리 셀들이 포함된다. 메모리 셀들은 셀 스트링 구조로 연결되어 비트라인에 연결되고, 또한 워드라인에 연결된다.The
불휘발성 메모리 소자는 워드라인 단위로 구성되는 페이지(Page) 단위로 프로그램 또는 데이터 독출이 수행된다. 이때 페이지 단위의 메모리 셀들에 프로그램할 데이터를 외부에서 입력받아 임시 저장하거나, 페이지 단위의 메모리 셀들에서 독출되는 데이터를 임시 저장하기 위해 버퍼 수단이 필요하다.In the nonvolatile memory device, a program or data read is performed in units of pages configured in units of word lines. In this case, a buffer means is required to temporarily receive data to be programmed into memory cells in a page unit from outside, or temporarily store data read from the memory cells in a page unit.
페이지 버퍼부(120)는 상기의 버퍼 수단인 페이지 버퍼 회로들을 포함한다.The
상기 페이지 버퍼부(120)에 의해서 메모리 셀 어레이(110)에 하나의 페이지 단위로 프로그램이나 데이터 독출 동작이 수행된다.The
도 2는 불휘발성 메모리 소자를 포함하는 메모리칩의 신호 입력을 위한 핀들 중 일부를 나타낸다.2 illustrates some of pins for signal input of a memory chip including a nonvolatile memory device.
도 2를 참조하면, 메모리 칩(200)에는 하나 이상의 메모리 소자(100)가 포함된다. 그리고 메모리 칩(200)은 복수개의 핀(pin)을 통해서 외부의 제어신호를 입력받는다.2, the memory chip 200 includes one or
도 2에 나타난 핀(pin)은 프로그램이나 데이터 독출을 위한 제어신호 입력 핀들만을 일부 나타낸 것으로, 메모리 칩(200)에 핀들에는 칩 인에이블 신호(Chip Enable; /CE), 쓰기 인에이블 신호(Write Enable; /WE), 읽기 인에이블 신호(Read Enable; /RE), 어드레스 래치 인에이블 신호(Address Latch Enable; ALE), 명령어 래치 인에이블 신호(Command Latch Enable; CLE), 쓰기 보호 신호(Write Protect; /WP), 레디 비지(Read Busy; R/B) 및 입출력 핀들(IO0~IO7)이 포함된다.The pin shown in FIG. 2 shows only some control signal input pins for program or data read, and the pins in the memory chip 200 include a chip enable signal (Chip Enable; / CE) and a write enable signal ( Write Enable (/ WE), Read Enable Signal (Read Enable; / RE), Address Latch Enable Signal (ALE), Command Latch Enable Signal (CLE), Write Protect Signal (Write) Protect (/ WP), Ready Busy (R / B), and input / output pins (IO0 to IO7).
상기의 메모리 칩(200)은 명령어, 어드레스, 및 데이터 입력을 위해 별도의 입력 핀이 구비되지 않고 입출력 핀들(IO0~IO7)을 공통으로 사용한다. 따라서 명령어가 입력되는 동안에는 명령어 래치 인에이블 신호(CLE)를 하이 레벨로 입력함으로써 명령어가 입력되고 있음을 구분하고, 어드레스가 입력되는 동안에는 어드레스 래치 인에이블 신호(ALE)를 하이 레벨로 입력하여 어드레스가 입력되고 있음을 구분한다.The memory chip 200 uses input / output pins IO0 to IO7 in common without a separate input pin for command, address, and data input. Therefore, while the instruction is being input, the instruction latch enable signal CLE is inputted at a high level to distinguish the instruction from being input. While the address is input, the address latch enable signal ALE is inputted at a high level so that the address is inputted. It distinguishes that it is being input.
그리고 명령어 래치 인에이블 신호(CLE)와 어드레스 래치 인에이블 신호(ALE)가 로우 레벨로 입력되는 동안에는 프로그램할 데이터가 입력되는 것으로 판단한다.In addition, while the command latch enable signal CLE and the address latch enable signal ALE are input at a low level, it is determined that data to be programmed is input.
그리고 데이터 입력은 쓰기 인에이블 신호(/WE)를 토글신호로 입력한 후, 상기 쓰기 인에이블 신호(/WE)의 토글에 맞추어 데이터를 페이지 버퍼에 차례로 입력 한다.The data input inputs the write enable signal / WE as a toggle signal, and then sequentially inputs data into the page buffer according to the toggle of the write enable signal / WE.
이때 불휘발성 메모리 소자(100)에서는 비트라인으로 구분되는 컬럼 어드레스를 카운팅하고, 카운팅되는 컬럼 어드레스에 따라서 차례로 페이지 버퍼에 데이터가 입력된다.In this case, the
도 3은 데이터가 입력되는 동안의 클럭신호를 나타낸다.3 shows a clock signal while data is input.
도 3을 참조하면, 불휘발성 메모리 소자(100)에서는 쓰기 인에이블 신호(/WE)의 토글에 맞추어 내부적으로 클럭신호(CNTCK)가 생성된다. 그리고 클럭신호에 맞추어 컬럼 카운팅이 진행되어 컬럼 어드레스(INT_COL)가 출력되고, 상기 컬럼 어드레스(INT_COL)에 해당하는 컬럼에 연결된 페이지 버퍼에 데이터가 입력된다.Referring to FIG. 3, in the
한편, 컬럼 카운팅은 마지막 컬럼 어드레스까지 카운팅이 되면 더 이상 카운팅할 컬럼이 없기 때문에 카운팅 종료 신호(CNT_END)에 의해 카운팅이 중단된다.On the other hand, when counting to the last column address, counting is stopped by the counting end signal CNT_END because there are no more columns to count.
그러나 도 3에도 나타난 바와 같이 컬럼 카운팅 종료 신호(CNT_END)에 의해서는 컬럼 어드레스(INT_COL)가 카운팅되는 것만 중단될 뿐이다. 특히 마지막 컬럼 어드레스에 해당하는 페이지 버퍼의 데이터가 출력된 이후에도, 쓰기 인에이블 신호(/WE)가 계속해서 토글되어 출력되면 내부적인 클럭신호(CNTCK)는 계속해서 생성되는 불필요한 동작이 계속된다.However, as shown in FIG. 3, only the counting of the column address INT_COL is stopped by the column counting end signal CNT_END. In particular, even after the data of the page buffer corresponding to the last column address is output, if the write enable signal / WE is continuously toggled and output, the unnecessary operation of continuously generating the internal clock signal CNTCK continues.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 프로그램된 데이터를 읽어서 출력하기 위해 카운팅되는 컬럼 어드레스가 마지막까지 카운팅되면, 내부 클럭신호의 생성을 중단시키는 불휘발성 메모리 소자 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a nonvolatile memory device and a method of operating the same, which stops generation of an internal clock signal when a column address counted to read and output programmed data is counted to the end.
본 발명의 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자는,Nonvolatile memory device according to a feature of the present invention,
비트라인들과 워드라인들에 연결되어 데이터를 저장하기 위한 메모리 셀들이 포함되는 메모리 셀 어레이; 상기 비트라인들 중 하나 이상의 비트라인에 연결되고, 상기 메모리 셀들에 저장할 데이터를 임시 저장하거나, 상기 메모리 셀들에 저장된 데이터를 독출하여 저장하기 위한 페이지 버퍼들을 포함하는 페이지 버퍼부; 제 1 및 제 2 클럭신호를 생성하고, 상기 어드레스 카운팅부의 카운팅 동작 상태에 따라 상기 클럭신호의 생성여부를 제어하는 클럭부를 포함하는 제어부; 및 상기 제 2 클럭신호에 따라 어드레스 신호를 생성하기 위한 어드레스 카운팅부를 포함하고, 상기 어드레스 카운팅부는, 상기 데이터 독출을 위해 입력되는 어드레스 정보를 이용하여 데이터 독출을 위한 시작 컬럼 어드레스를 출력하는 어드레스 먹스; 상기 제 2 클럭신호에 따라 상기 시작 컬럼 어드레스에서부터 컬럼 어드레스 카운팅을 수행하여 어드레스 신호를 출력하기 위한 컬럼 카운터; 상기 어드레스 신호가 마지막 컬럼 어드레스인지 여부를 판단하여 카운팅을 종료시키기 위한 제 1 제어신호를 출력하는 카운터 종료 로직; 및 상기 제 1 제어신호와 카운팅 인에이블 신호에 따라 상기 컬럼 카운터의 동작을 제어하기 위한 인에이블 신호를 출력하는 인에이블 제어부를 포함한다.A memory cell array connected to bit lines and word lines and including memory cells for storing data; A page buffer unit connected to one or more bit lines of the bit lines and including page buffers for temporarily storing data to be stored in the memory cells or reading and storing data stored in the memory cells; A controller including a clock unit configured to generate first and second clock signals and to control whether the clock signal is generated according to a counting operation state of the address counting unit; And an address counting unit for generating an address signal according to the second clock signal, wherein the address counting unit comprises: an address mux for outputting a start column address for data reading using address information input for reading the data; A column counter for outputting an address signal by performing column address counting from the start column address according to the second clock signal; A counter termination logic that determines whether the address signal is a last column address and outputs a first control signal for terminating counting; And an enable controller configured to output an enable signal for controlling the operation of the column counter according to the first control signal and the counting enable signal.
상기 클럭부는, 독출 명령에 따라 입력되는 명령 선택신호와, 읽기 인에이블 신호를 이용하여 제 1 클럭신호를 출력하는 먹스; 및 상기 제 1 제어신호에 따라, 상기 제 1 클럭신호를 상기 제 2 클럭신호로 출력하거나, 또는 상기 제 2 클럭신호를 설정된 일정한 논리레벨을 갖도록 고정하여 출력하도록 제어하는 클럭제어부를 포함한다.The clock unit may include: a mux for outputting a first clock signal using a command selection signal input according to a read command and a read enable signal; And a clock control unit configured to output the first clock signal as the second clock signal according to the first control signal, or to fix the second clock signal to have a fixed logic level.
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상기 클럭 제어부는, 상기 제 1 제어신호가 카운팅 종료를 나타내는 제 1 논리 레벨로 입력되면, 상기 제 1 클럭신호의 입력에 관계없이 상기 설정된 일정한 논리레벨로 상기 제 2 클럭신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.When the first control signal is input at the first logic level indicating the end of counting, the clock controller outputs the second clock signal at the predetermined constant logic level regardless of the input of the first clock signal. do.
상기 클럭 제어부는, 상기 명령 선택신호와, 상기 제 1 제어신호를 낸드(NAND) 논리연산하여 제 2 제어신호로 출력하는 제 1 논리 연산부; 및 상기 제 2 제어신호에 따라서, 상기 제 1 클럭신호를 상기 제 2 클럭신호로 출력하거나, 상기 제 2 클럭신호가 상기 설정된 논리레벨 신호를 갖도록 고정하여 출력하는 제 2 논리 연산부를 포함한다.The clock controller may include: a first logic calculator configured to perform a NAND logic operation on the command selection signal and the first control signal to output a second control signal; And a second logic operation unit outputting the first clock signal as the second clock signal according to the second control signal, or fixing and outputting the second clock signal to have the set logic level signal.
본 발명의 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자는,Nonvolatile memory device according to a feature of the present invention,
비트라인들과 워드라인들에 연결되어 데이터를 저장하기 위한 메모리 셀들이 포함되는 메모리 셀 어레이; 상기 비트라인들 중 하나 이상의 비트라인에 연결되고, 상기 메모리 셀들에 저장할 데이터를 임시 저장하거나, 상기 메모리 셀들에 저장된 데이터를 독출하여 저장하기 위한 페이지 버퍼들을 포함하는 페이지 버퍼부; 및 제 1 클럭신호와 제 1 제어신호에 따라 생성되는 제 2 클럭 신호에 응답하여 어드레스 신호를 생성하고, 상기 어드레스 신호가 마지막 어드레스인 경우 상기 제 2 클럭신호를 일정 논리 레벨로 고정되게 제어하는 제어부를 포함한다.A memory cell array connected to bit lines and word lines and including memory cells for storing data; A page buffer unit connected to one or more bit lines of the bit lines and including page buffers for temporarily storing data to be stored in the memory cells or reading and storing data stored in the memory cells; And a control unit configured to generate an address signal in response to a second clock signal generated according to the first clock signal and the first control signal, and to control the second clock signal to be fixed to a predetermined logic level when the address signal is the last address. It includes.
상기 제어부는, 독출 명령에 따라 입력되는 명령 선택신호와, 읽기 인에이블 신호를 이용하여 상기 제 1 클럭신호를 생성하는 클럭 생성부; 상기 제 1 제어신호에 따라 상기 제 1 클럭 신호를 상기 제 2 클럭 신호로 출력하거나, 상기 제 2 클럭신호를 일정 논리 레벨로 고정되게 제어하는 클럭 제어부; 및 상기 제 2 클럭신호에 응답하여 어드레스 신호를 생성하는 어드레스 카운팅부를 포함한다.The control unit may include a clock generation unit configured to generate the first clock signal using a command selection signal inputted according to a read command and a read enable signal; A clock controller configured to output the first clock signal as the second clock signal according to the first control signal, or to control the second clock signal to be fixed at a predetermined logic level; And an address counting unit generating an address signal in response to the second clock signal.
상기 어드레스 카운팅부는, 데이터 독출을 위해 입력되는 어드레스 정보를 이용하여 데이터 독출을 위한 시작 컬럼 어드레스를 출력하는 어드레스 먹스; 상기 제 2 클럭신호에 따라 상기 시작 컬럼 어드레스에서부터 컬럼 어드레스 카운팅을 수행하여 상기 어드레스 신호를 출력하기 위한 컬럼 카운터; 상기 어드레스 신호가 마지막 어드레스인지 여부를 판단하여 카운팅을 종료시키기 위한 상기 제 1 제어신호를 출력하는 카운터 종료 로직; 및 상기 제 1 제어신호와 카운팅 인에이블 신호에 따라 상기 카운터의 동작을 제어하기 위한 인에이블 신호를 출력하는 인에이블 제어부를 포함한다.The address counting unit may include: an address mux for outputting a start column address for data reading using address information input for data reading; A column counter for outputting the address signal by performing column address counting from the start column address according to the second clock signal; A counter termination logic that determines whether the address signal is a last address and outputs the first control signal for terminating counting; And an enable controller configured to output an enable signal for controlling the operation of the counter according to the first control signal and the counting enable signal.
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상기 클럭 제어부는, 상기 제 1 제어신호가 제 1 논리레벨로 입력되면, 상기 제 1 클럭신호를 상기 제 2 클럭신호로서 출력하고, 상기 제 1 제어신호가 카운팅 종료를 나타내는 제 2 논리 레벨로 입력되면, 상기 제 1 클럭신호의 입력에 관계없이 상기 제 2 클럭신호를 설정된 일정한 논리레벨로 고정하여 출력하는 것을 특징으로 한다.The clock control unit outputs the first clock signal as the second clock signal when the first control signal is input at the first logic level, and inputs the second control level at the second logic level indicating the end of counting. When the first clock signal is input, the second clock signal is fixed and output at a predetermined constant logic level.
상기 클럭 제어부는, 상기 명령 선택신호와, 상기 제 1 제어신호를 낸드(NAND) 논리연산하여 제 2 제어신호로 출력하는 제 1 논리 연산부; 및 상기 제 2 제어신호에 따라서, 상기 제 1 클럭신호를 상기 제 2 클럭신호로 출력하거나, 상기 제 2 클럭신호가 상기 설정된 논리레벨 신호를 갖도록 고정하여 출력하는 제 2 논리 연산부를 포함한다.The clock controller may include: a first logic calculator configured to perform a NAND logic operation on the command selection signal and the first control signal to output a second control signal; And a second logic operation unit outputting the first clock signal as the second clock signal according to the second control signal, or fixing and outputting the second clock signal to have the set logic level signal.
본 발명의 다른 특징에 따른 불휘발성 메모리 소자의 동작 방법은,Method of operating a nonvolatile memory device according to another aspect of the present invention,
불휘발성 메모리 소자에 입력되는 데이터 독출 명령에 따라 독출되는 데이터를 컬럼 단위로 출력하기 위해, 클럭신호를 생성하고 컬럼 어드레스 카운팅을 수행하는 제어부가 제공되는 단계; 상기 데이터 독출 명령과 함께 입력되는 어드레스 정보를 이용하여 시작 컬럼 어드레스를 확인하고, 상기 클럭신호에 따라 상기 시작 컬럼 어드레스부터 컬럼 어드레스 카운팅을 수행하고, 상기 컬럼 어드레스 카운팅에 맞추어 상기 독출된 데이터를 출력하는 단계; 상기 컬럼 어드레스 카운팅을 수행하는 동안 마지막 컬럼 어드레스가 카운팅되는지 여부를 확인하는 단계; 및 상기 마지막 컬럼 어드레스가 카운팅되면, 상기 카운팅 동작을 중단하는 한편, 상기 클럭신호 생성을 중단시키기 위한 제어신호를 출력하는 단계를 포함한다.Providing a control unit for generating a clock signal and performing column address counting to output data read in column units according to a data read command input to the nonvolatile memory device; Confirming a start column address using address information input together with the data read command, performing column address counting from the start column address according to the clock signal, and outputting the read data in accordance with the column address counting step; Checking whether a last column address is counted while performing the column address counting; And if the last column address is counted, stopping the counting operation and outputting a control signal for stopping the clock signal generation.
상기 제어신호에 의해서 상기 클럭신호가 설정된 논리 레벨로 고정되는 것을 특징으로 한다.The clock signal is fixed to a set logic level by the control signal.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 불휘발성 메모리 소자 및 그 동작 방법은, 독출된 데이터가 출력될 때 생성되는 클럭신호가 컬럼 어드레스 카운팅 이 중단되면 생성되지 않도록 제어하여 불필요한 전력 소모를 막을 수 있다.As described above, the nonvolatile memory device and the method of operating the same according to the present invention can prevent unnecessary power consumption by controlling not to generate a clock signal generated when the read data is output when the column address counting is stopped. .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is provided to inform you.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자를 나타낸다.4A illustrates a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자(400)는 메모리 셀 어레이(410), 페이지 버퍼부(420), Y 디코더(430) 및 제어부(440)를 포함한다.Referring to FIG. 4A, a
메모리 셀 어레이(410)는 프로그램 저장을 위한 메모리 셀들을 포함한다. 메모리 셀들은 비트라인과 워드라인으로 연결된다. The
페이지 버퍼부(420)는 하나 이상의 비트라인에 연결되는 페이지 버퍼들을 포함한다. 페이지 버퍼는 프로그램할 데이터를 임시 저장하거나, 메모리 셀에서 독출된 데이터를 임시 저장한다.The
Y 디코더(430)는 페이지 버퍼의 데이터 입출력 경로를 제공한다. Y 디코더(430)는 제어부(440)에서 제공하는 신호에 따라 페이지 버퍼를 선택하여 데이터 입력 또는 출력하기 위한 경로(Path)를 제공한다.The
제어부(440)는 입력되는 명령어를 해석하여 프로그램이나 데이터 독출을 위 한 동작 제어를 한다. 또한 본 발명의 실시 예에서 상기 제어부(440)는 독출된 데이터를 출력하기 위해 입력되는 데이터를 어드레스 카운팅 신호에 따라 페이지 버퍼에서 차례로 출력하게 하는 제어신호를 출력하는 한편, 마지막 컬럼 어드레스까지 어드레스 카운팅이 완료되면 클럭신호가 더 이상 생성되지 않도록 제어한다.The
상기의 제어부(440)를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The
도 4b는 도 4a의 제어부를 나타낸다.4B illustrates the controller of FIG. 4A.
도 4b를 참조하면, 제어부(440)는 버퍼(441), 레지스터(442), 어드레스 먹스(443), 컬럼 카운터(444), 먹스(445), 클럭 제어부(446), 인에이블 제어부(447), 카운터 종료 로직(448) 및 명령 디코더(449)를 포함한다.Referring to FIG. 4B, the
상기 버퍼(441), 레지스터(442), 어드레스 먹스(443) 및 컬럼 카운터(444)와 인에이블 제어부(447) 및 카운터 종료 로직(448)은 컬럼 어드레스 카운팅을 수행하고, 카운팅 동작을 제어하고, 먹스(445)와 클럭 제어부(446)는 동작 클럭을 생성하고 제어한다.The
그리고 명령 디코더(449)는 입력되는 명령어를 디코딩하여 그에 따른 명령 선택 신호(RDSEL)를 출력한다. 본 발명의 실시 예에서 명령 선택신호(RDSEL)는 읽기 명령(Read Command)이 입력된 경우에 하이 레벨로 출력된다.The
버퍼(441)는 입출력 핀(IO<7:0>)으로부터 입력되는 입력 데이터(PADIN<7:0>)를 쓰기 인에이블 신호(/WE)에 따라 임시 저장한다. 레지스터(442)는 어드레스 래치 인에이블 신호(ALE; Address Latch Enable)가 입력되는 동안 입력되는 입력 데이터(PADIN<7:0>)만을 임시 저장한다. 상기 어드레스 래치 인에이블 신호(ALE)가 하이 레벨인 동안 레지스터(442)에 입력되는 입력 데이터(PADIN<7:0>)는 어드레스 정보로 분류된다.The
그리고 상기 레지스터(442)에 저장된 어드레스 정보는 입력 버스(INPUTBUS<7:0>)를 통해서 어드레스 먹스(443)로 전달된다.The address information stored in the
어드레스 먹스(443)는 어드레스 정보를 로우(ROW) 어드레스 정보와 컬럼(Column) 어드레스 정보로 구분하고, 컬럼 어드레스 정보를 이용해서 시작 컬럼 어드레스(COL4LOAD<12:0>)를 생성하여 컬럼 카운터(444)로 전달한다.The
컬럼 카운터(444)는 인에이블 신호(ENABLE)에 의해 동작하기 시작해서, 시작 컬럼 어드레스(COL4LOAD<12:0>)부터 제 2 클럭신호(CNTCK2)에 맞추어 컬럼 어드레스 카운팅하여 어드레스 신호(INT_COL<12:0>)로 출력한다. 컬럼 어드레스 카운팅이라는 것은, 시작 컬럼 어드레스(COL4LOAD<12:0>)로부터 하나씩 컬럼 어드레스를 증가시키는 것을 말한다.The column counter 444 starts to operate by the enable signal ENABLE, and counts column addresses according to the second clock signal CNTCK2 from the start column address COL4LOAD <12: 0> to the address signal INT_COL <12. : 0>) Column address counting means incrementing the column address by one from the starting column address COL4LOAD <12: 0>.
상기 컬럼 어드레스 카운팅이 계속되면, 어느 순간에는 마지막 컬럼 어드레스까지 카운팅이 된다. 그리고 마지막 컬럼 어드레스까지 컬럼 어드레스 카운팅이 완료된 이후에는 카운팅할 컬럼 어드레스가 없기 때문에 더 이상의 컬럼 어드레스 카운팅을 수행하지 않고 동작을 중단한다.If the column address counting continues, at some point it counts to the last column address. After the column address counting is completed up to the last column address, since there is no column address to count, the operation is stopped without performing further column address counting.
먹스(445)는 쓰기 인에이블 신호(/WE)와 읽기 인에이블 신호(/RE)가 입력되는데, 명령 디코더(449)에서 제공되는 명령 선택 신호(RDSEL)에 따라서 쓰기 인에이블 신호(/WE) 또는 읽기 인에이블 신호(/RE)를 선택하여 제 1 클럭(CNTCK1)으로 출력한다. 상기 명령 선택 신호(RDSEL)는 읽기 명령어가 입력된 경우에 하이 레벨 로 입력되고, 이에 따라 먹스(445)는 읽기 인에이블 신호(/RE)를 제 1 클럭(CNTCK1)으로 출력한다. 상기 읽기 인에이블 신호(/RE)는 계속해서 토글되는 신호이다.The
클럭 제어부(446)는 제 1 클럭신호(CNTCK1)와 카운팅 종료신호(CNT_END) 및 명령 선택 신호(RDSEL)를 입력받고, 카운팅 종료신호(CNT_END)가 로우 레벨인 동안 제 1 클럭신호(CNTCK1)를 제 2 클럭신호(CNTCK2)로 출력한다.The
카운터 종료 로직(448)은 컬럼 카운터(444)가 출력하는 어드레스 신호(INT_COL<12:0>)가 마지막 컬럼 어드레스가 되는지를 판단하고, 마지막 컬럼 어드레스가 어드레스 신호(INT_COL<12:0>)로 출력되면 카운팅 종료 신호(CNT_END)를 하이 레벨로 출력한다.The
인에이블 제어부(447)는 카운팅 인에이블 신호(CNTEN)에 의해서 인에이블 신호(ENABLE)를 하이 레벨로 출력하고, 카운팅 종료 신호(CNT_END)가 하이 레벨로 입력되면 인에이블 신호(ENABLE)를 로우 레벨로 변경한다.The enable
즉, 상기 카운팅 종료신호(CNT_END)에 의해서 컬럼 카운터(444)가 카운팅 동작을 종료한다. 또한 카운팅 종료신호(CNT_END)에 의해서 클럭 제어부(446)도 제 2 클럭신호(CNTCK2)를 생성하지 않는다.That is, the
도 4b에 나타난 바와 같이 클럭 제어부(446)는 낸드 게이트(NA)와 제 1 및 제 2 인버터(IN1, IN2) 및 노아 게이트(NOR)를 포함한다.As shown in FIG. 4B, the
낸드 게이트(NA)에는 명령 선택 신호(RDSEL)와 카운팅 종료 신호(CNT_END)가 입력된다. 낸드 게이트(NA)의 출력은 제 1 인버터(IN1)로 입력된다. 제 1 인버 터(IN1)의 출력은 노아 게이트(NOR)로 입력된다.The command select signal RDSEL and the counting end signal CNT_END are input to the NAND gate NA. The output of the NAND gate NA is input to the first inverter IN1. The output of the first inverter IN1 is input to the NOR gate NOR.
그리고 노아 게이트(NOR)의 또 다른 입력단에는 제 1 클럭신호(CNTCK1)가 입력된다.The first clock signal CNTCK1 is input to another input terminal of the NOR gate NOR.
노아 게이트(NOR)의 출력은 제 2 인버터(IN2)로 입력된다. 제 2 인버터(IN2)의 출력이 제 2 클럭신호(CNTCK2)이다.The output of the NOR gate NOR is input to the second inverter IN2. The output of the second inverter IN2 is the second clock signal CNTCK2.
상기한 제어부(44)에서 어드레스 신호(INT_COL)를 출력하여 독출된 데이터를 외부로 출력하는 과정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The process of outputting the read data to the outside by outputting the address signal INT_COL from the controller 44 will be described in more detail as follows.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 어드레스 신호 출력을 설명하기 위한 타이밍도이다.5 is a timing diagram illustrating an address signal output according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 데이터 독출을 위해서는 외부에서 읽기 명령어와, 어드레스 정보가 입출력 핀(IO<7:0>)을 통해서 입력데이터(PADIN<7:0>)로 입력된다.First, in order to read data, an external read command and address information are input to input data PADIN <7: 0> through input / output pins IO <7: 0>.
이때 명령어가 입력되는 동안에는 명령어 래치 인에이블 신호(CLE; Command Latch Enable)가 하이 레벨로 입력되고, 어드레스 정보가 입력되는 동안에는 어드레스 래치 인에이블 신호(ALE)가 하이 레벨로 입력된다.At this time, a command latch enable signal (CLE) is input at a high level while a command is input, and an address latch enable signal ALE is input at a high level while address information is input.
명령어 래치 인에이블 신호(CLE)가 입력되는 동안 입력 데이터(PADIN<7:0>)는 명령어 디코더(449)로 입력되고, 어드레스 래치 인에이블 신호(ALE)가 하이 레벨인 동안 입력 데이터(PADIN<7:0>)는 버퍼(441)를 통해서 레지스터(442)로 전달되어 임시 저장된다.The input data PADIN <7: 0> is input to the
레지스터(442)는 어드레스 래치 인에이블 신호(ALE)가 하이 레벨인 동안 입력되는 입력 데이터를 저장한다.The
그리고 입력 버스(INPUTBUS<7:0>)를 통해서 저장된 어드레스 정보인 입력 데이터(PADIN<7:0>)를 전송한다.The input data PADIN <7: 0>, which is stored address information, is transmitted through the input bus INPUTBUS <7: 0>.
어드레스 먹스(443)는 입력 버스(INPUTBUS<7:0>)를 통해 전달되는 입력 데이터(PADIN<7:0>)인 어드레스 정보 중 로우(Row) 어드레스는 데이터 독출을 위해 이용하도록 하고, 컬럼(Column) 어드레스는 데이터 출력을 위한 시작 컬럼 어드레스(COL4LOAD<12:0>)로 컬럼 카운터(444)에 제공한다.The
상기 로우 어드레스를 이용한 데이터 독출 동작에 대해서는 불휘발성 메모리 소자의 데이터 독출 과정이 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.For the data read operation using the row address, since a data read process of the nonvolatile memory device is already known, a detailed description thereof will be omitted.
데이터 독출이 완료되면, 컬럼카운터(444)는 데이터 출력을 위하여 시작 컬럼 어드레스(COL4LOAD<12:0>)로부터 컬럼 어드레스 카운팅을 시작하여, 어드레스 신호(INT_COL<12:0>)를 출력한다.When data reading is completed, the column counter 444 starts counting column addresses from the start column address COL4LOAD <12: 0> for outputting data, and outputs an address signal INT_COL <12: 0>.
이때 카운팅을 시작하기 위해서는 인에이블 신호(ENABLE)가 하이 레벨로 입력되어야 하고, 클럭 제어부(446)에서 출력하는 제 2 클럭신호(CNTCK2)에 동기화하여 어드레스 카운팅을 수행한다.In this case, in order to start counting, the enable signal ENABLE should be input at a high level, and address counting is performed in synchronization with the second clock signal CNTCK2 output from the
처음 카운팅을 수행하기 시작할 때 시작 컬럼 어드레스(COL4LOAD<12:0>)가 마지막 컬럼 어드레스가 아니므로, 카운터 종료로직(448)은 카운팅 종료신호(CNT_END)를 로우 레벨로 출력한다.Since the start column address COL4LOAD <12: 0> is not the last column address when the first counting is started, the
그리고 데이터 출력을 위해 읽기 인에이블 신호(/RE)가 토글 신호로 입력된다. 명령 디코더(449)는 독출 명령어가 입력되었으므로 명령 선택신호(RDSEL)를 하이 레벨로 먹스(445)에 입력한다.A read enable signal (/ RE) is input as a toggle signal for data output. The
먹스(445)는 하이 레벨의 명령 선택신호(RDSEL)에 의해서 읽기 인에이블 신호(/RE)를 제 1 클럭신호(CNTCK1)로 출력한다.The
클럭 제어부(446)는 제 1 클럭신호(CNTCK1)와 카운팅 종료신호(CNT_END) 및 명령 선택신호(RDSEL)를 입력받아 제 2 클럭신호(CNTCK2)를 출력한다.The
클럭 제어부(446)의 동작을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the
명령 선택신호(RDSEL)가 하이 레벨로 입력되는 동안, 제 1 클럭신호(CNTCK1)가 입력된다. 제 1 클럭신호(CNTCK1)는 읽기 인에이블 신호(/RE)가 토글되는 신호이다.While the command selection signal RDSEL is input at the high level, the first clock signal CNTCK1 is input. The first clock signal CNTCK1 is a signal in which the read enable signal / RE is toggled.
그리고 최초에 컬럼 어드레스 카운팅이 시작되면, 시작 컬럼 어드레스(COL4LOAD<12:0>)는 마지막 컬럼 어드레스가 아니므로, 카운팅 종료신호(CNT_END)는 로우 레벨이다.When the column address counting is first started, the start column address COL4LOAD <12: 0> is not the last column address, so the counting end signal CNT_END is at a low level.
이에 따라서 낸드 게이트(NA)는 하이 레벨의 명령 선택신호(RDSEL)와 로우 레벨의 카운팅 종료신호(CNT_END)를 입력받고, 하이 레벨 신호를 출력한다.Accordingly, the NAND gate NA receives the high level command selection signal RDSEL and the low level counting end signal CNT_END and outputs a high level signal.
제 1 인버터(IN1)는 낸드 게이트(NA)가 출력하는 하이 레벨 신호를 반전하여 로우 레벨로 노아 게이트(NOR)로 입력한다.The first inverter IN1 inverts the high level signal output from the NAND gate NA and inputs the low level signal to the NOR gate NOR at a low level.
노아 게이트(NOR)는 입력되는 두 개의 신호 중 하나가 로우 레벨이면, 다른 한쪽의 입력을 반전하여 출력한다. 따라서 제 1 인버터(IN1)가 출력하는 로우 레벨신호가 노아 게이트(NOR)의 한쪽 입력단에 입력되고 있는 상태에서 제 1 클럭신호(CNTCK1)를 반전하여 출력한다.The NOR gate NOR inverts and outputs the other input when one of two input signals is at a low level. Accordingly, the first clock signal CNTCK1 is inverted and output while the low level signal output from the first inverter IN1 is input to one input terminal of the NOR gate NOR.
제 2 인버터(IN2)는 노아 게이트(NOR)의 출력을 반전하여 제 2 클럭신 호(CNTCK2)로 출력한다.The second inverter IN2 inverts the output of the NOR gate NOR and outputs the second clock signal CNTCK2.
상기 제 2 클럭신호(CNTCK2)에 의해서 컬럼 카운터(444)는 컬럼 어드레스 카운팅을 마지막 컬럼 어드레스까지 계속한다.By the second clock signal CNTCK2, the
컬럼 카운터(444)가 마지막 컬럼 어드레스까지 카운팅을 하면 어드레스 신호(CNT_COL<12:0>)가 마지막 컬럼 어드레스를 가리키고 있는 것을 카운터 종료 로직(448)이 확인하고, 카운팅 종료신호(CNT_END)를 하이 레벨로 변경한다.When the column counter 444 counts to the last column address, the
카운팅 종료 신호(CNT_END)가 하이 레벨로 변경되면 인에이블 제어부(447)는 인에이블 신호(ENABLE)를 로우 레벨로 변경하여 컬럼 카운터(444)의 동작을 중단하도록 한다.When the counting end signal CNT_END is changed to the high level, the enable
또한, 클럭 제어부(446)에서는 낸드 게이트(NA)가 하이 레벨의 명령 선택신호(RDSEL)와 하이 레벨의 카운팅 종료 신호(CNT_END)에 의해서 로우 레벨 신호를 출력한다.In addition, the
제 1 인버터(IN1)는 낸드 게이트(NA)가 출력하는 로우 레벨 신호를 반전하여 하이 레벨 신호로 노아 게이트(NOR)로 입력한다. 노아 게이트(NOR)는 입력되는 신호 중 어느 하나가 하이 레벨이면, 다른 입력신호에 관계없이 로우 레벨 신호를 출력한다.The first inverter IN1 inverts the low level signal output from the NAND gate NA and inputs the high level signal to the NOR gate NOR. The NOR gate NOR outputs a low level signal regardless of another input signal when any one of the input signals is at a high level.
따라서 제 2 인버터(IN2)가 출력하는 제 2 클럭신호(CNTCK2)는 하이 레벨로 유지되어 더 이상이 클럭생성이 되지 않는다.Therefore, the second clock signal CNTCK2 output by the second inverter IN2 is maintained at a high level so that clock generation is no longer performed.
이에 따라서 마지막 컬럼 어드레스까지 카운팅이 완료되면, 컬럼 카운터(444)뿐만 아니라 클럭 생성도 중단된다.Accordingly, when counting is completed to the last column address, clock generation as well as the
상기의 동작에 대해 제 2 클럭신호(CNTCK2)와 어드레스 신호(INT_COL) 및 카운팅 종료 신호(CNT_END)의 타이밍도가 도 5에 나타난 것으로, 카운팅 종료 신호(CNT_END)가 하이 레벨로 변경되면 제 2 클럭신호(CNTCK2)는 더 이상 클럭신호의 형태가 아니라 하이 레벨로 유지되는 신호가 된다. 따라서 카운팅 동작이 완료된 후에 불필요하게 클럭 생성이 되지 않는다.The timing diagrams of the second clock signal CNTCK2, the address signal INT_COL, and the counting end signal CNT_END for the above operation are shown in FIG. 5. When the counting end signal CNT_END changes to a high level, the second clock The signal CNTCK2 is no longer in the form of a clock signal but becomes a signal maintained at a high level. Therefore, the clock is not unnecessarily generated after the counting operation is completed.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, it will be understood by those skilled in the art that various embodiments of the present invention are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 불휘발성 메모리 소자의 일부를 나타낸다.1 illustrates a portion of a nonvolatile memory device.
도 2는 불휘발성 메모리 소자를 포함하는 메모리칩의 신호 입력을 위한 핀들 중 일부를 나타낸다.2 illustrates some of pins for signal input of a memory chip including a nonvolatile memory device.
도 3은 데이터가 입력되는 동안의 클럭신호를 나타낸다.3 shows a clock signal while data is input.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 불휘발성 메모리 소자를 나타낸다.4A illustrates a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
도 4b는 도 4a의 제어부를 나타낸다.4B illustrates the controller of FIG. 4A.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 어드레스 신호 출력을 설명하기 위한 타이밍도이다.5 is a timing diagram illustrating an address signal output according to an exemplary embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분의 간단한 설명** Brief description of the main parts of the drawings *
400 : 불휘발성 메모리 소자 410 : 메모리 셀 어레이400: nonvolatile memory device 410: memory cell array
420 : 페이지 버퍼부 430 : Y 디코더420: page buffer 430: Y decoder
440 : 제어부 441 : 버퍼440
442 : 레지스터 443 : 어드레스 먹스442: Register 443: Address mux
444 : 컬럼 카운터 445 : 먹스444: column counter 445: mux
446 : 클럭제어부 447 : 인에이블 제어부446: clock control unit 447: enable control unit
448 : 카운터 종료 로직 449 : 명령 디코더448: counter termination logic 449: command decoder
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