KR20130013637A - Nonvolatile memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비휘발성 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile memory device.
저항체(resistance material)를 이용한 비휘발성 메모리 장치에는 상변화 메모리 장치(PRAM: Phase change Random Access Memory or PCM: Phase Change Memory), 저항 메모리 장치(RRAM: Resistive RAM), 자기 메모리 장치(MRAM: Magnetic RAM) 등 있다. 동적 메모리 장치(DRAM: Dynamic RAM)나 플래시 메모리 장치는 전하(charge)를 이용하여 데이터를 저장하는 반면, 저항체를 이용한 비휘발성 메모리 장치는 캘코제나이드 합금(chalcogenide alloy)과 같은 상변화 물질의 상태 변화(PRAM), 가변 저항체의 저항 변화(RRAM), 강자성체의 자화상태에 따른 MTJ(Magnetic Tunnel Junction) 박막의 저항 변화(MRAM) 등을 이용하여 데이터를 저장한다. A nonvolatile memory device using a resistance material includes a phase change random access memory (PRAM), a phase change memory (PCM), a resistive memory (RRAM), and a magnetic memory device (MRAM). ) Etc. Dynamic RAM (DRAM) or flash memory devices store data using charge, while non-volatile memory devices using resistors are used to store phase change material states such as chalcogenide alloys (PRAM), resistance change of variable resistance (RRAM), and resistance change (MRAM) of MTJ (Magnetic Tunnel Junction) thin film according to magnetization state of ferromagnetic material.
여기서, 상변화 메모리 장치를 예를 들어 설명하면, 상변화 물질은 가열 후 냉각되면서 결정 상태 또는 비정질 상태로 변화되는데, 결정 상태의 상변화 물질은 저항이 낮고 비정질 상태의 상변화 물질은 저항이 높다. 따라서, 결정 상태는 셋(set) 데이터로 정의하고 비정질 상태는 리셋(reset) 데이터로 정의할 수 있다. Here, when the phase change memory device is described as an example, the phase change material is changed to a crystalline state or an amorphous state while being heated and cooled, and the phase change material in the crystalline state has a low resistance and the phase change material in the amorphous state has a high resistance. . Therefore, the determination state may be defined as set data and the amorphous state may be defined as reset data.
한편, 비휘발성 메모리 장치의 메모리 용량이 증가함에 따라, 결함 메모리 셀의 에러를 정정하기 위한 에러 정정 회로를 사용할 필요가 있다. 에러 정정 회로는 예를 들어, 리던던시 메모리 셀을 이용하는 방식과, ECC(Error Correction Code) 방식 등이 있다.On the other hand, as the memory capacity of a nonvolatile memory device increases, it is necessary to use an error correction circuit for correcting an error of a defective memory cell. The error correction circuit includes, for example, a method using a redundant memory cell, an Error Correction Code (ECC) method, and the like.
여기서, ECC 방식은 ECC 인코더와 ECC 디코더를 사용하는 데, ECC 인코더 및 ECC 디코더의 사이즈는 상당히 크다. 따라서, ECC 방식을 사용하는 비휘발성 메모리 장치의 칩 사이즈를 줄이기 어렵다.Here, the ECC method uses an ECC encoder and an ECC decoder, and the sizes of the ECC encoder and the ECC decoder are quite large. Therefore, it is difficult to reduce the chip size of the nonvolatile memory device using the ECC method.
본 발명이 해결하려는 과제는, 사이즈를 최소화할 수 있는 비휘발성 메모리 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a nonvolatile memory device capable of minimizing size.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 비휘발성 메모리 장치의 일 태양은 다수의 비휘발성 메모리 셀을 포함하는 메모리 코어, RWW(Read While Write) 동작 중, 상기 메모리 코어로부터 제1 코드워드를 리드하는 제1 리드 회로, RMW(Read Modification Write) 동작 중, 상기 메모리 코어로부터 제2 코드워드를 리드하는 제2 리드 회로, 상기 제1 리드 회로와 상기 제2 리드 회로에 의해 공유되고, 선택적으로 상기 제1 코드워드를 디코딩하거나 상기 제2 코드워드를 디코딩하는 공유 디코더를 포함한다.One aspect of the nonvolatile memory device of the present invention for solving the above problems is a memory core including a plurality of nonvolatile memory cells, the first code word from the memory core during a read while write (RWW) operation; A first read circuit, a second read circuit for reading a second codeword from the memory core during a read modulation write (RMW) operation, shared by the first read circuit and the second read circuit, and optionally, the first read circuit. And a shared decoder for decoding a codeword or decoding the second codeword.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 비휘발성 메모리 장치의 다른 태양은 다수의 비휘발성 메모리 셀을 포함하는 메모리 코어, RWW(Read While Write) 동작 중, 상기 메모리 코어로부터 제1 코드워드를 리드하는 제1 리드 회로, RMW(Read Modification Write) 동작 중, 상기 메모리 코어로부터 제2 코드워드를 리드하는 제2 리드 회로, 상기 제1 리드 회로와 커플링되어, 상기 제1 코드워드를 디코딩하는 제1 디코더, 상기 제2 리드 회로와 커플링되어, 상기 제2 코드워드를 디코딩하는 제2 디코더를 포함하되, 상기 제1 디코더와 상기 제2 디코더는 동시에 디코딩 동작을 수행하지 않는다.Another aspect of the nonvolatile memory device of the present invention for solving the above problems is a memory core including a plurality of nonvolatile memory cells, the first code word read from the memory core during a read while write (RWW) operation; A first read circuit, a second read circuit for reading a second codeword from the memory core during a read modulation write (RMW) operation, and a first decoder coupled to the first read circuit to decode the first codeword And a second decoder coupled to the second read circuit to decode the second codeword, wherein the first decoder and the second decoder do not perform a decoding operation at the same time.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 비휘발성 메모리 장치의 또 다른 태양은 RWW 리드 커맨드를 기초로 발생된 제1 펄스를 제공받고, RWW 동작의 리드 구간 중 적어도 일부에 인에이블되는 보호 신호를 생성하는 보호 신호 생성부, 및 RMW 리드 커맨드를 기초로 발생된 제2 펄스를 제공받고, 상기 보호 신호의 인에이블 여부를 기초로 선택 신호를 생성하는 선택 신호 생성부를 포함한다.Another aspect of the nonvolatile memory device of the present invention for solving the above problems is to receive a first pulse generated based on the RWW read command, and to generate a protection signal that is enabled in at least a portion of the read period of the RWW operation. And a protection signal generator and a selection signal generator for receiving a second pulse generated based on the RMW read command and generating a selection signal based on whether the protection signal is enabled.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 메모리 코어 내의 예시적 비휘발성 메모리 셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 리드 회로를 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 도 1에 도시된 공유 디코더를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 1에서 설명한 신호 생성기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6는 도 5에서 설명한 신호 생성기를 보다 자세히 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 도 6의 신호 생성기의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 메모리 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 도 9의 메모리 시스템의 응용 예를 보여주는 블록도이다.
도 11은 도 10을 참조하여 설명된 메모리 시스템을 포함하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a nonvolatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for describing an exemplary nonvolatile memory cell in the memory core shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a circuit diagram for describing the read circuit shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a block diagram illustrating the shared decoder illustrated in FIG. 1.
FIG. 5 is a block diagram illustrating the signal generator described with reference to FIG. 1.
FIG. 6 is a block diagram for describing the signal generator described with reference to FIG. 5 in more detail.
FIG. 7 is a timing diagram for describing an operation of the signal generator of FIG. 6.
8 is a block diagram illustrating a nonvolatile memory device in accordance with another embodiment of the present invention.
9 is a block diagram illustrating a memory system in accordance with some embodiments of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram illustrating an application example of the memory system of FIG. 9.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a computing system including the memory system described with reference to FIG. 10.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. When an element is referred to as being "connected to" or "coupled to" with another element, it may be directly connected to or coupled with another element or through another element in between. This includes all cases. On the other hand, when one element is referred to as being "directly connected to" or "directly coupled to " another element, it does not intervene another element in the middle. Like reference numerals refer to like elements throughout. “And / or” includes each and all combinations of one or more of the items mentioned.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, it is needless to say that these elements, components and / or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, element or section from another element, element or section. Therefore, it goes without saying that the first element, the first element or the first section mentioned below may be the second element, the second element or the second section within the technical spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.
이하, 본 발명의 실시예들은 상변화 메모리 장치(PRAM: Phase change Random Access Memory)를 이용하여 설명할 것이다. 그러나, 본 발명은 저항성 메모리 장치(RRAM: Resistive RAM), 강유전체 메모리 장치(FRAM: Ferroelectric RAM)과 같이 저항체를 이용한 비휘발성 메모리 장치에 모두 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술의 당업자에게 자명하다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using a phase change random access memory (PRAM). However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be applied to both a nonvolatile memory device using a resistor, such as a resistive memory device (RRAM) and a ferroelectric RAM (FRAM).
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 도 1에 도시된 메모리 코어 내의 예시적 비휘발성 메모리 셀을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a block diagram illustrating a nonvolatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for describing an exemplary nonvolatile memory cell in the memory core shown in FIG. 1.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치(1)는 메모리 코어(190), 제1 리드 회로(210_1), 제2 리드 회로(210_2), 공유 디코더(220), 제1 선택기(301), 제2 선택기(302) 등을 포함한다. 이러한 구성을 통해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치(1)는 ECC를 이용한 에러 정정 동작을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 1, a
메모리 코어(190)은 다수의 비휘발성 메모리 셀(도 2의 MC 참조)을 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리 셀(MC)은 저항체를 이용하여 데이터를 라이트하거나 리드할 수 있다. 이러한 비휘발성 메모리 셀(MC)은 저장되는 데이터에 따라 저항이 달라지는 상변화 물질을 구비하는 가변 저항 소자(RC)와, 가변 저항 소자(RC)에 흐르는 전류를 제어하는 억세스 소자(AC)를 포함할 수 있다. 여기서, 억세스 소자(AC)는 가변 저항 소자(RC)와 직렬로 커플링된 다이오드, 트랜지스터 등일 수 있다. 도면에서는 가변 저항 소자(RC)로 다이오드를 도시하였다. 또한, 상변화 물질은 2개의 원소를 화합한 GaSb, InSb, InSe. Sb2Te3, GeTe, 3개의 원소를 화합한 GeSbTe, GaSeTe, InSbTe, SnSb2Te4, InSbGe, 4개의 원소를 화합한 AgInSbTe, (GeSn)SbTe, GeSb(SeTe), Te81Ge15Sb2S2 등 다양한 종류의 물질을 사용할 수 있다. 이 중에서 게르마늄(Ge), 안티모니(Sb), 텔루리움(Te)으로 이루어진 GeSbTe를 주로 이용할 수 있다.The
도 1에서는 도시하지 않았으나, 인코더(미도시)는 메시지 데이터를 입력받아, 비트 에러 정정 가능한 패러티 비트를 생성한다. 라이트 회로(미도시)는 메시지 데이터와 패러티 비트를 메모리 코어(190)에 라이트한다. 여기서, "메시지 데이터 + 패러티 비트"를 "코드워드(codeword)" 라고 부를 수 있다. Although not shown in FIG. 1, an encoder (not shown) receives message data and generates parity bits capable of bit error correction. The write circuit (not shown) writes the message data and the parity bits to the
제1 리드 회로(210_1)는 RWW(Read While Write) 동작 중 메모리 코어(190)로부터 제1 코드워드(RSACW)를 리드한다. 제1 리드 회로(210_1)는 정상 리드(normal read) 동작에 사용되는 것이다.The first read circuit 210_1 reads the first codeword RSACW from the
여기서, RWW 동작은, 라이트 동작 수행 중에 리드 동작을 수행하는 것을 의미한다. 예를 들어, 일부 영역에서 라이트 동작이 수행되고, 다른 일부 영역에서는 리드 동작이 동시에 수행될 수 있다. 이하에서는, RWW 동작시 입력되는 리드 커맨드는 "RWW 리드 커맨드"라고 하고, RWW 동작 중의 리드 동작을 "RWW 리드" 라고 한다. RWW 리드 커맨드는 라이트 동작 중에 입력되는 리드 커맨드라는 점을 제외하고는, 정상적인 리드 커맨드와 동일하다. Here, the RWW operation means performing a read operation while performing a write operation. For example, the write operation may be performed in some areas, and the read operation may be simultaneously performed in other areas. Hereinafter, the read command input during the RWW operation is called "RWW read command", and the read operation during the RWW operation is called "RWW read". The RWW read command is the same as a normal read command except that it is a read command input during a write operation.
제2 리드 회로(210_2)는 RMW(Read Modification Write) 동작 중 메모리 코어(190)로부터 제2 코드워드(WSACW)를 리드한다.The second read circuit 210_2 reads the second codeword WSACW from the
여기서, RMW 동작은 메모리 코어(190)에 저장되어 있는 데이터를 리드하고, 리드된 데이터와 라이트해야 하는 데이터와 서로 비교하고, 서로 다른 비트만 라이트하는 것을 의미한다. 즉, RMW 동작에서는, 리드 동작이 라이트 동작 이전에 선행되어야 한다. 이하에서는, RMW 동작시 입력되는 리드 커맨드는 "RMW 리드 커맨드"라고 하고, RMW 동작 중의 리드 동작을 "RMW 리드" 라고 한다. Here, the RMW operation means reading data stored in the
공유 디코더(220)는 제1 리드 회로(210_1)와 제2 리드 회로(210_2)에 의해 공유된다. 공유 디코더(220)는 선택적으로 제1 리드 회로(210_1)로부터 제공받은 제1 코드워드(RSACW)를 디코딩하거나, 제2 리드 회로(210_2)로부터 제공받은 제2 코드워드(WSACW)를 디코딩한다. 공유 디코더(220)는 이와 같이 제1 코드워드(RSACW)와 제2 코드워드(WSACW)를 디코딩하여, 메시지 데이터의 오류 위치를 산출할 수 있다. 그 후, 공유 디코더는 메시지 데이터를 정정하여 정정된 메시지 데이터(CORRECTED_RSADATA or CORRECTED_WSADATA)를 출력할 수 있다.The shared
또한, 제1 선택기(301), 제2 선택기(302)는 선택 신호(WSADECEN)에 응답하여 동작한다. 선택 신호(WSADECEN)가 제1 레벨(예를 들어, 로직 0)일 때, 제1 및 제2 선택기(301, 302)는 제1 리드 회로(210_1)와 공유 디코더(220)를 커플링시킨다. 또한, 선택 신호(WSADECEN)가 제2 레벨(예를 들어, 로직 1)일 때, 제1 및 제2 선택기(301, 302)는 제2 리드 회로(210_2)와 공유 디코더(220)를 커플링시킨다. 여기서, 선택 신호(WSADECEN)는 신호 생성기(310)로부터 제공받는다. 신호 생성기(310)의 구성 및 동작에 대해서는 자세히 후술한다.In addition, the
또는, 도면에는 명확하게 표시하지 않았으나, 선택 신호(WSADECEN)에 따라, 제1 리드 회로(210_1)가 센싱 동작을 수행하거나 제2 리드 회로(210_2)가 센싱 동작을 수행할 수도 있다. 즉, 제1 리드 회로(210_1)의 센싱 동작과 제2 리드 회로(210_2)의 센싱 동작이 동시에 이루어지지 않을 수도 있다. 이러한 동작에 대해서는 도 7을 이용하여 자세히 후술하도록 한다. Alternatively, although not clearly shown in the drawing, the first read circuit 210_1 may perform the sensing operation or the second read circuit 210_2 may perform the sensing operation according to the selection signal WSADECEN. That is, the sensing operation of the first read circuit 210_1 and the sensing operation of the second read circuit 210_2 may not be performed at the same time. This operation will be described later in detail with reference to FIG. 7.
본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치(1)는 공유 디코더(220)를 채택한다. 즉, 정상적인 리드 동작(또는 RWW리드 동작)에 사용되는 디코더와, RMW 리드 동작에서 사용되는 디코더를 별개로 구비하지 않는다. 정상적인 리드 동작에 사용되는 디코더와, RMW 리드 동작에서 사용되는 디코더가 동시에 동작할 경우, 상호간 노이즈(noise)가 발생할 수 있다. 그런데, 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치(1)는 공유 디코더(220)를 채택하기 때문에, 동시에 제1 코드워드와 제2 코드워드를 디코딩하지 않는다. 따라서, 이러한 노이즈가 발생하지 않는다. 뿐만 아니라, 2개의 디코더가 1개의 공유 디코더로 통합되었기 때문에, 칩사이즈를 최소화할 수 있다.The
도 3은 도 1에 도시된 리드 회로를 설명하기 위한 회로도이다. 도 1에 도시된 제1 리드 회로(210_1)와 제2 리드 회로(210_2)는 실질적으로 동일한 회로 구성을 가질 수 있기 때문에, 제1 리드 회로(210_1)에 대해서만 설명하도록 한다. 도 3에 도시된 회로도는 예시적인 것에 불과하고, 이에 한정되는 것은 아니다.FIG. 3 is a circuit diagram for describing the read circuit shown in FIG. 1. Since the first read circuit 210_1 and the second read circuit 210_2 illustrated in FIG. 1 may have substantially the same circuit configuration, only the first read circuit 210_1 will be described. The circuit diagram shown in FIG. 3 is merely exemplary and is not limited thereto.
도 3을 참조하면, 제1 리드 회로(210_1)는 디스차지부(211), 프리차지부(212), 보상부(214), 클램핑부(216), 센스 앰프(218), 먹스(219) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the first read circuit 210_1 includes the
프리차지부(212)는 센싱 동작에 선행되어 프리차지 기간 동안 센싱 노드를 일정 레벨, 예를 들어, 전원 전압(VDD) 또는 승압 전압(VPPSA)으로 프리차지시킨다. 프리차지부(212)는 프리차지 제어 신호(nPRE1 또는 nPRE2)에 의해서 제어되는 PMOS 트랜지스터를 포함할 수 있다.The
보상부(214)는 선택된 비휘발성 메모리 셀(도 2의 MC)을 관통하여 흐르는 전류(Icell)에 의해 발생하는 센싱 노드(SDL)의 레벨 감소를 보상하기 위해, 센싱 노드(SDL)에 보상 전류를 제공하는 역할을 한다. The
구체적으로 설명하면, 비휘발성 메모리 셀이 셋 상태인 경우에는 상변화 물질의 저항이 작기 때문에 관통 전류(Icell)의 양이 크고, 리셋 상태인 경우에는 상변화 물질의 저항이 크기 때문에 관통 전류(Icell)의 양이 작다. 여기서, 보상부(214)에서 제공하는 보상 전류의 양은 리셋 상태에서의 관통 전류(Icell)를 보상하는 정도일 수 있다. 이와 같이 하게 되면, 리셋 상태에서의 센싱 노드(SDL)의 레벨은 일정하게 유지되는 반면, 셋 상태에서의 센싱 노드(SDL)의 레벨은 떨어지게 된다. 따라서, 리셋 상태에서의 센싱 노드(SDL)의 레벨과 셋 상태에서의 센싱 노드(SDL)의 레벨은 큰 차이를 갖게 되므로, 셋 상태와 리셋 상태를 구분하기가 용이하다. 이와 같이 함으로써 센싱 마진을 증가시킬 수 있다. 이러한 보상부(214)는 보상 제어 신호(nPBIAS)에 의해서 제어되는 PMOS 트랜지스터와, 전압 신호(VBIAS)에 의해서 제어되는 PMOS 트랜지스터를 포함할 수 있다. Specifically, when the nonvolatile memory cell is in the set state, the resistance of the phase change material is small because the resistance of the phase change material is small. In the reset state, the penetration current (Icell) is large because the resistance of the phase change material is large. ) Is small. Here, the amount of compensation current provided by the
클램핑부(216)는 선택된 비휘발성 메모리 셀과 커플링된 비트 라인(BL)의 레벨을 리드하기 적절한 범위 내로 클램핑시켜 주는 역할을 한다. 구체적으로, 상변화 물질의 임계 전압(Vth) 이하의 소정 레벨로 클램핑시킨다. 임계 전압(Vth) 이상의 레벨이 되면, 선택된 비휘발성 메모리 셀의 상변화 물질의 상이 변화할 수 있기 때문이다. 클램핑부(216)는 클램핑 제어 신호(VCMP)에 의해서 제어되는 NMOS 트랜지스터를 포함할 수 있다.The
디스차지부(211)는 센싱 동작 후에, 센싱 노드(SDL)를 디스차지한다. 디스차지부(211)는 디스차지 제어 신호(PDIS)에 의해서 제어되는 NMOS 트랜지스터를 포함할 수 있다.The
센스 앰프(218)는 센싱 노드(SDL)의 레벨과 기준 레벨(Vref)을 비교하여, 비교 결과를 출력한다. 센스 앰프(218)는 전류 센스 앰프일 수도 있고, 전압 센스 앰프일 수도 있다. 센스 앰프(218)는 센스 앰프 제어 신호(PSA)에 의해서 인에이블된다.The sense amplifier 218 compares the level of the sensing node SDL with the reference level Vref and outputs a comparison result. The sense amplifier 218 may be a current sense amplifier or a voltage sense amplifier. The sense amplifier 218 is enabled by the sense amplifier control signal PSA.
먹스(219)는 센스 앰프(218)의 출력 신호를 선택적으로 출력한다. 먹스(219)는 먹스 제어 신호(PMUX)에 의해서 인에이블된다.The
도 4는 도 1에 도시된 공유 디코더를 설명하기 위한 블록도이다. 예를 들어, 공유 디코더(220)가 제1 코드워드(RSACW)를 입력받아 디코딩하는 것을 도시하였다.FIG. 4 is a block diagram illustrating the shared decoder illustrated in FIG. 1. For example, the shared
도 4를 참조하면, 공유 디코더(220)는 신드롬 생성기(222), 에러 위치 검출기(224), 에러 정정기(226) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the shared
신드롬 생성기(222)는 메시지 데이터(M_DATA)와 패러티 비트(ECCP)(즉, 제1 코드워드(RSACW))를 이용하여 신드롬(syndrome)(SDR)을 생성한다. 에러 위치 검출기(224)는 신드롬(SDR)을 이용하여 메시지 데이터(M_DATA)의 오류 위치를 파악한다. 예를 들어, 에러 위치 검출기(224)는 둘 이상의 신드롬(SDR)을 이용하여, 오류 위치 방정식의 계수들을 산출하고, 계수들에 기초하여 오류 위치를 검출할 수 있다. 에러 정정기(226)는 검출된 에러 위치에 기초하여, 메시지 데이터(M_DATA)의 에러를 정정한다. 정정된 메시지 데이터는 CORRECTED_RSADATA 라 한다.The
도 5는 도 1에서 설명한 신호 생성기를 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating the signal generator described with reference to FIG. 1.
도 5를 참조하면, 신호 생성기(310)는 보호 신호 생성부(320)와, 선택 신호 생성부(330)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
구체적으로, 보호 신호 생성부(320)는 RWW 리드 커맨드를 기초로 발생된 제1 펄스(RASP)를 제공받고, RWW 동작의 리드 구간 중 적어도 일부에 인에이블되는 보호 신호(ECCDECPRO)를 생성한다. 또한, 보호 신호 생성부(320)는 RWW 동작 중의 센싱 시작과 종료를 각각 나타내는 제1 센싱 시작 신호(RSA_START)와 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)를 생성할 수 있다. In detail, the
선택 신호 생성부(330)는 RMW 리드 커맨드를 기초로 발생된 제2 펄스(WSAP)를 제공받고, 보호 신호(ECCDECPRO)의 인에이블 여부를 기초로 선택 신호(WSADECEN)를 생성할 수 있다. 또한, 선택 신호 생성부(330)는 RMW 동작 중의 센싱 시작과 종료를 각각 나타내는 제2 센싱 시작 신호(WSA_START)와 제2 센싱 종료 신호(WSA_DONE)를 생성할 수 있다.The
도 6는 도 5에서 설명한 신호 생성기를 보다 자세히 설명하기 위한 블록도이다. FIG. 6 is a block diagram illustrating in detail the signal generator described with reference to FIG. 5.
도 6를 참조하면, 보호 신호 생성부(320)는 제1 지연부(324, 326)와 제1 SR 래치(322)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the
제1 지연부(324, 326)는 제1 펄스(RSAP)를 지연시켜, 제1 센싱 시작 신호(RSA_START), 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)를 생성할 수 있다. The
제1 SR 래치(322)는 제1 펄스(RSAP) 및 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)를 제공받아, 보호 신호(ECCDECPRO)를 생성한다 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)가 로직 0인 상태에서, 제1 펄스(RSAP)가 입력되면(즉, 로직 1 입력되면), 보호 신호(ECCDECPRO)는 인에이블된다(예를 들어, 로직 1이 된다.). 또한, 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)가 로직 0에서 로직 1로 바뀌면, 보호 신호(ECCDECPRO)는 디스에이블된다.The
선택 신호 생성부(330)는 제2 펄스(WSAP)가 입력되더라도, 바로 선택 신호(WSADECEN)를 생성하지 않는다. 선택 신호 생성부(330)는 보호 신호(ECCDECPRO)의 레벨 및 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)의 레벨을 체크한 후, 그 결과에 따라 선택 신호(WSADECEN)를 생성한다.The
이러한 선택 신호 생성부(330)는 제2 지연부(332), D플립플롭(334), 연산부(336, 338, 342), 제3 지연부(344), 제2 SR 래치(346)를 포함할 수 있다.The
제2 지연부(332)는 제2 펄스(WSAP)를 지연시켜, 체크 신호(CK)를 생성한다.The
D플립플롭(334)은 체크 신호(CK)를 응답하여, 보호 신호(ECCDECPRO)를 전달한다.The D flip-
연산부(336, 338, 342)는 체크 신호(CK)와, 전달된 보호 신호(ECCDECPRO)와, 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)를 제공받는다. 여기서, 연산부(336, 338, 342)는 제1 AND 게이트(336), 제2 AND 게이트(338), OR 게이트(342)를 포함한다. 제1 AND 게이트(336)는 보호 신호(ECCDECPRO)의 반전 신호와, 체크 신호(CK)를 제공받는다. 또한, 제2 AND 게이트(338)는 보호 신호(ECCDECPRO)와, 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)를 제공받는다. OR 게이트(342)는 제1 AND 게이트(336)의 출력과, 제2 AND 게이트(338)의 출력을 제공받는다. The
제3 지연부(344)는 연산부(336, 338, 342)의 출력을 지연시켜, 제2 센싱 종료 신호(WSA_DONE)를 생성한다. 제2 SR 래치(346)는 연산부(336, 338, 342)의 출력과, 제2 센싱 종료 신호(WSA_DONE)를 제공받아, 선택 신호를 생성한다.The
여기서, 연산부(336, 338, 342)의 동작을 정리하면 다음과 같다.Here, the operations of the
제2 펄스(WSAP)가 입력되면, 보호 신호(ECCDECPRO)의 레벨 또는 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)의 레벨을 체크한다.When the second pulse WSAP is input, the level of the protection signal ECCDECPRO or the level of the first sensing end signal RSA_DONE is checked.
제2 펄스(WSAP)가 입력되는 시점에, 보호 신호(ECCDECPRO)가 인에이블 상태(즉, 로직 1인 상태)라고 가정하자.Suppose that the protection signal ECCDECPRO is in an enabled state (ie, a
따라서, 보호 신호(ECCDECPRO)의 반전 신호는 로직 0이 되기 때문에, 제1 AND 게이트(336)는 로직 0을 출력한다. 또한, 보호 신호(ECCDECPRO)는 로직 1이지만 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)는 로직 0이기 때문에, 제2 AND 게이트(338)는 로직 0을 출력한다. 따라서, OR 게이트(342)도 로직 0을 출력한다. 결국, 선택 신호(WSADECEN)도 로직 0이 된다. 정리하면, 보호 신호(ECCDECPRO)가 인에이블 상태에서는, 선택 신호(WSADECEN)는 로직 0이 된다.Therefore, since the inverted signal of the protection signal ECCDECPRO becomes logic zero, the first AND
또한, RWW 동작 중 센싱 동작이 종료되면, 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)가 인에이블(즉, 로직 1)이 된다. 이에 따라, 제2 AND 게이트(338)는 로직 1을 출력하게 된다. 따라서, OR 게이트(342)도 로직 1을 출력한다. 결국, 선택 신호(WSADECEN)는 로직 1이 된다. 정리하면, RWW 동작 중 센싱 동작이 종료되면, 선택 신호(WSADECEN)는 로직 1이 된다. In addition, when the sensing operation is terminated during the RWW operation, the first sensing end signal RSA_DONE is enabled (that is, logic 1). Accordingly, the second AND
도 7은 도 6의 신호 생성기의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 도 7의 타이밍도는 예시적인 것에 불과하고, 이에 한정되는 것은 아니다. FIG. 7 is a timing diagram for describing an operation of the signal generator of FIG. 6. The timing diagram of FIG. 7 is merely exemplary and is not limited thereto.
도 3, 도 6, 도 7을 참조하면, 먼저, RMW 리드 커맨드가 입력된다. 이에 따라 제2 보상 제어 신호(PBIAS_WSA)가 인에이블된다. 제2 보상 제어 신호(PBIAS_WSA)에 따라, 제2 펄스(WSAP)가 인에이블된다(부호 a 참조). 제2 펄스(WSAP)에 따라 제2 센스 앰프 제어 신호(PSA_WSA)가 인에이블된다(부호 b 참조).3, 6, and 7, first, an RMW read command is input. Accordingly, the second compensation control signal PBIAS_WSA is enabled. According to the second compensation control signal PBIAS_WSA, the second pulse WSAP is enabled (see symbol a). According to the second pulse WSAP, the second sense amplifier control signal PSA_WSA is enabled (see symbol b).
한편, RMW 리드 커맨드보다 늦게 RWW 리드 커맨드가 입력된다. 이에 따라 제1 보상 제어 신호(PBIAS_RSA)가 인에이블된다. 제1 보상 제어 신호(PBIAS_RSA)에 따라, 제1 펄스(RSAP)가 인에이블된다(부호 c 참조). 여기서, 제1 펄스(RSAP)에 따라, 보호 신호(ECCDECPRO)가 인에이블된다(부호 d 참조). 제1 펄스(RSAP)에 따라 제1 센스 앰프 제어 신호(PSA_RSA)가 인에이블된다(부호 e 참조).On the other hand, the RWW read command is input later than the RMW read command. Accordingly, the first compensation control signal PBIAS_RSA is enabled. According to the first compensation control signal PBIAS_RSA, the first pulse RSAP is enabled (see symbol c). Here, according to the first pulse RSAP, the protection signal ECCDECPRO is enabled (see symbol d). The first sense amplifier control signal PSA_RSA is enabled according to the first pulse RSAP (see reference symbol e).
제1 센스 앰프 제어 신호(PSA_RSA)에 따라, 제1 센싱 시작 신호(RSA_START)가 인에이블된다(부호 f 참조). 제1 센싱 시작 신호(RSA_START)에 따라, 제1 먹스 제어 신호(PMUX_RSA)가 인에이블된다. 따라서, 센싱 결과인 제1 코드워드(RSACW)가 출력되기 시작한다(부호 h 참조). 일정한 시간이 경과한 후에, 제1 먹스 제어 신호(PMUX_RSA)가 디스에이블된다. 디스에이블된 제1 먹스 제어 신호(PMUX_RSA)에 따라, 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)이 인에이블된다(부호 i 참조). According to the first sense amplifier control signal PSA_RSA, the first sensing start signal RSA_START is enabled (see symbol f). According to the first sensing start signal RSA_START, the first mux control signal PMUX_RSA is enabled. Therefore, the first codeword RSACW, which is a sensing result, starts to be output (see symbol h). After a certain time elapses, the first mux control signal PMUX_RSA is disabled. According to the disabled first mux control signal PMUX_RSA, the first sensing end signal RSA_DONE is enabled (see symbol i).
전술한 것과 같이, 제1 센싱 종료 신호(RSA_DONE)에 따라, 보호 신호(ECCDECPRO)가 디스에이블된다(부호 j 참조). 보호 신호(ECCDECPRO)가 인에이블 상태에서 디스에이블되면(즉, 보호 신호(ECCDECPRO)의 폴링 에지(falling edge)에 응답하여), 선택 신호(WSADECEN)는 인에이블된다(부호 k 참조). As described above, according to the first sensing end signal RSA_DONE, the protection signal ECCDECPRO is disabled (see symbol j). When the protection signal ECCDECPRO is disabled in the enabled state (ie, in response to the falling edge of the protection signal ECCDECPRO), the selection signal WSADECEN is enabled (see symbol k).
선택 신호(WSADECEN)가 인에이블되면, 제2 센싱 시작 신호(RSA_START)가 인에이블된다(부호 l 참조). 제2 센싱 시작 신호(RSA_START)에 따라, 제2 먹스 제어 신호(PMUX_WSA)가 인에이블된다(부호 m 참조). 따라서, 센싱 결과인 제2 코드워드(WSACW)가 출력되기 시작한다(부호 n 참조). 일정한 시간이 경과한 후에, 제2 먹스 제어 신호(PMUX_WSA)가 디스에이블된다. 디스에이블된 제2 먹스 제어 신호(PMUX_WSA)에 따라, 제2 센싱 종료 신호(WSA_DONE)이 인에이블된다(부호 o 참조). 제2 센싱 종료 신호(WSA_DONE)에 따라, 선택 신호(WSADECEN)가 디스에이블된다. When the selection signal WSADECEN is enabled, the second sensing start signal RSA_START is enabled (see symbol l). According to the second sensing start signal RSA_START, the second mux control signal PMUX_WSA is enabled (see symbol m). Accordingly, the second codeword WSACW, which is a sensing result, starts to be output (see reference numeral n). After a certain time elapses, the second mux control signal PMUX_WSA is disabled. According to the disabled second mux control signal PMUX_WSA, the second sensing end signal WSA_DONE is enabled (see symbol o). According to the second sensing end signal WSA_DONE, the selection signal WSADECEN is disabled.
정리하면, RMW 리드 커맨드가 먼저 입력되고 RWW 리드 커맨드가 나중에 입력되더라도, 제2 리드 회로(210_2)가 RMW 리드 동작을 시작하지 않았다면, 제1 리드 회로(210_1)가 RWW 리드 동작을 먼저 수행하게 된다. In summary, even if the RMW read command is input first and the RWW read command is input later, if the second read circuit 210_2 does not start the RMW read operation, the first read circuit 210_1 performs the RWW read operation first. .
보호 신호(ECCDECPRO)가 인에이블 상태일 때, 제2 리드 회로(210_2)는 RMW 리드 동작을 수행하지 않을 수 있다. RMW 리드 커맨드를 기초로 한 제2 펄스(WSAP)가 신호 생성기(310)에 입력되었을 때, 보호 신호(ECCDECPRO)가 인에이블 상태라면 선택 신호(WSADECEN)가 인에이블되지 않기 때문이다. When the protection signal ECCDECPRO is in the enabled state, the second read circuit 210_2 may not perform the RMW read operation. This is because the selection signal WSADECEN is not enabled when the protection signal ECCDECPRO is enabled when the second pulse WSAP based on the RMW read command is input to the
소정 시간이 지난 후에, 보호 신호(ECCDECPRO)가 인에이블 상태에서 디스에이블 상태가 되면, 선택 신호(WSADECEN)가 인에이블된다. 이에 따라, 제2 리드 회로(210_2)는 RMW 리드 동작을 수행할 수 있다.After the predetermined time has elapsed, when the protection signal ECCDECPRO becomes disabled from the enabled state, the selection signal WSADECEN is enabled. Accordingly, the second read circuit 210_2 may perform an RMW read operation.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 7을 이용하여 설명한 내용과 다른 것을 위주로 설명한다.8 is a block diagram illustrating a nonvolatile memory device in accordance with another embodiment of the present invention. For convenience of explanation, the description will be mainly focused on the contents different from those described with reference to FIGS. 1 to 7.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치(2)는 공유 디코더(도 1의 220 참조)를 포함하지 않는다. 제1 리드 회로(210_1)로부터 제공된 제1 코드워드(RSACW)를 디코딩하는 제1 디코더(220_1)와, 제2 리드 회로(210_2)로부터 제공된 제2 코드워드(WSACW)를 디코딩하는 제2 디코더(220_2)를 포함한다. 하지만, 제1 디코더(220_1)와 제2 디코더(220_2)는 신호 생성기(310)로부터 선택 신호(WSADECEN)를 제공받아, 배타적으로 동작한다. 즉, 제1 디코더(220_1)와 제2 디코더(220_2)는 동시에 디코딩 동작을 수행하지 않는다. 예를 들어, 선택 신호(WSADECEN)가 제1 레벨(예를 들어, 로직 0)일 때, 제1 디코더(220_1)는 제1 코드워드(RSACW)를 디코딩할 수 있고, 선택 신호(WSADECEN)가 제2 레벨(예를 들어, 로직 1)일 때, 제2 디코더(220_2)는 제2 코드워드(WSACW)를 디코딩할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
전술한 것과 같이, 신호 생성기(310)는 RWW 동작의 리드 구간 중 적어도 일부에 인에이블되는 보호 신호(ECCDECPRO)를 더 생성하고, 신호 생성기(310)는 보호 신호(ECCDECPRO)의 인에이블 여부를 기초로, 선택 신호(WSADECEN)를 인에이블시킬 수 있다.As described above, the
또한, 도면에 도시하지 않았으나, 보호 신호(ECCDECPRO)가 인에이블 상태일 때, RMW 리드 커맨드가 입력되더라도 제2 리드 회로(210_2)는 RMW 리드 동작을 수행하지 않는다.Although not shown, when the protection signal ECCDECPRO is in the enabled state, the second read circuit 210_2 does not perform the RMW read operation even when the RMW read command is input.
또한, 보호 신호(ECCDECPRO)가 인에이블 상태일 때, RMW 리드 커맨드가 입력되면, 제2 리드 회로(210_2)는 보호 신호(ECCDECPRO)가 디스에이블된 후에 RMW 리드 동작을 수행할 수 있다.In addition, when the RMW read command is input when the protection signal ECCDECPRO is in an enabled state, the second read circuit 210_2 may perform the RMW read operation after the protection signal ECCDECPRO is disabled.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치(2)는 공유 디코더(220)를 채택하지 않더라도, 정상적인 리드 동작(또는 RWW리드 동작)에 사용되는 제1 디코더(220_1)와, RMW 리드 동작에서 사용되는 제2 디코더(220_2)가 동시에 동작하지 않는다. 따라서, 2개의 디코더(220_1, 220_2)가 동시에 동작하면 발생할 수 있는 노이즈(noise)가 발생하지 않는다. On the other hand, the
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 메모리 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 9 is a block diagram illustrating a memory system in accordance with some embodiments of the present invention.
도 9를 참조하면, 메모리 시스템(1000)은 비휘발성 메모리 장치(1100) 및 컨트롤러(1200)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the
비휘발성 메모리 장치(1100)는 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명된 바와 마찬가지로 구성되고, 동작할 수 있다. The
컨트롤러(1200)는 호스트(Host) 및 비휘발성 메모리 장치(1100)에 연결된다. 호스트(Host)로부터의 요청에 응답하여, 컨트롤러(1200)는 비휘발성 메모리 장치(1100)를 액세스하도록 구성된다. 예를 들면, 컨트롤러(1200)는 비휘발성 메모리 장치(1100)의 읽기, 쓰기, 소거, 그리고 배경(background) 동작을 제어하도록 구성된다. 컨트롤러(1200)는 비휘발성 메모리 장치(1100) 및 호스트(Host) 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 컨트롤러(1200)는 비휘발성 메모리 장치(1100)를 제어하기 위한 펌웨어(firmware)를 구동하도록 구성된다.The
예시적으로, 컨트롤러(1200)는 램(RAM, Random Access Memory), 프로세싱 유닛(processing unit), 호스트 인터페이스(host interface), 그리고 메모리 인터페이스(memory interface)와 같은 잘 알려진 구성 요소들을 더 포함한다. 램(RAM)은 프로세싱 유닛의 동작 메모리, 비휘발성 메모리 장치(1100) 및 호스트(Host) 사이의 캐시 메모리, 그리고 비휘발성 메모리 장치(1100) 및 호스트(Host) 사이의 버퍼 메모리 중 적어도 하나로서 이용된다. 프로세싱 유닛은 컨트롤러(1200)의 제반 동작을 제어한다.In exemplary embodiments, the
호스트 인터페이스는 호스트(Host) 및 컨트롤러(1200) 사이의 데이터 교환을 수행하기 위한 프로토콜을 포함한다. 예시적으로, 컨트롤러(1200)는 USB (Universal Serial Bus) 프로토콜, MMC (multimedia card) 프로토콜, PCI (peripheral component interconnection) 프로토콜, PCI-E (PCI-express) 프로토콜, ATA (Advanced Technology Attachment) 프로토콜, Serial-ATA 프로토콜, Parallel-ATA 프로토콜, SCSI (small computer small interface) 프로토콜, ESDI (enhanced small disk interface) 프로토콜, 그리고 IDE (Integrated Drive Electronics) 프로토콜 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 적어도 하나를 통해 외부(호스트)와 통신하도록 구성된다. 메모리 인터페이스는 비휘발성 메모리 장치(1100)와 인터페이싱한다. 예를 들면, 메모리 인터페이스는 낸드 인터페이스 또는 노어 인터페이스를 포함한다.The host interface includes a protocol for performing data exchange between the host and the
메모리 시스템(1000)은 오류 정정 블록을 추가적으로 포함하도록 구성될 수 있다. 오류 정정 블록은 오류 정정 코드(ECC)를 이용하여 비휘발성 메모리 장치(1100)로부터 읽어진 데이터의 오류를 검출하고, 정정하도록 구성된다. 예시적으로, 오류 정정 블록은 컨트롤러(1200)의 구성 요소로서 제공된다. 오류 정정 블록은 비휘발성 메모리 장치(1100)의 구성 요소로서 제공될 수 있다.The
컨트롤러(1200) 및 비휘발성 메모리 장치(1100)는 하나의 반도체 장치로 집적될 수 있다. 예시적으로, 컨트롤러(1200) 및 비휘발성 메모리 장치(1100)는 하나의 반도체 장치로 집적되어, 메모리 카드를 구성할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(1200) 및 비휘발성 메모리 장치(1100)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 PC 카드(PCMCIA, personal computer memory card international association), 컴팩트 플래시 카드(CF), 스마트 미디어 카드(SM, SMC), 메모리 스틱, 멀티미디어 카드(MMC, RS-MMC, MMCmicro), SD 카드(SD, miniSD, microSD, SDHC), 유니버설 플래시 기억장치(UFS) 등과 같은 메모리 카드를 구성할 것이다.The
컨트롤러(1200) 및 비휘발성 메모리 장치(1100)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 반도체 드라이브(SSD, Solid State Drive)를 구성할 수 있다. 반도체 드라이브(SSD)는 반도체 메모리에 데이터를 저장하도록 구성되는 저장 장치를 포함한다. 메모리 시스템(10)이 반도체 드라이브(SSD)로 이용되는 경우, 메모리 시스템(1000)에 연결된 호스트(Host)의 동작 속도는 획기적으로 개선된다.The
다른 예로서, 메모리 시스템(1000)은 컴퓨터, UMPC (Ultra Mobile PC), 워크스테이션, 넷북(net-book), PDA (Personal Digital Assistants), 포터블(portable) 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-북(e-book), PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 블랙박스(black box), 디지털 카메라(digital camera), 3차원 수상기(3-dimensional television), 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), 정보를 무선 환경에서 송수신할 수 있는 장치, 홈 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, 컴퓨터 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, 텔레매틱스 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, RFID 장치, 또는 컴퓨팅 시스템을 구성하는 다양한 구성 요소들 중 하나 등과 같은 전자 장치의 다양한 구성 요소들 중 하나로 제공된다.As another example, the
예시적으로, 비휘발성 메모리 장치(1100) 또는 메모리 시스템(1000)은 다양한 형태들의 패키지로 실장될 수 있다. 예를 들면, 비휘발성 메모리 장치(1100) 또는 메모리 시스템(1000)은 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등과 같은 방식으로 패키지화되어 실장될 수 있다.In exemplary embodiments, the
도 10은 도 9의 메모리 시스템의 응용 예를 보여주는 블록도이다. FIG. 10 is a block diagram illustrating an application example of the memory system of FIG. 9.
도 10을 참조하면, 메모리 시스템(2000)은 비휘발성 메모리 장치(2100) 및 컨트롤러(2200)를 포함한다. 비휘발성 메모리 장치(2100)는 복수의 비휘발성 메모리 칩들을 포함한다. 복수의 비휘발성 메모리 칩들은 복수의 그룹들로 분할된다. 복수의 비휘발성 메모리 칩들의 각 그룹은 하나의 공통 채널을 통해 컨트롤러(2200)와 통신하도록 구성된다. 예를 들어, 복수의 비휘발성 메모리 칩들은 제 1 내지 제 k 채널들(CH1~CHk)을 통해 컨트롤러(2200)와 통신하는 것으로 도시되어 있다. Referring to FIG. 10, the
각 비휘발성 메모리 칩은 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명된 비휘발성 메모리 장치(100)와 마찬가지로 구성된다. Each nonvolatile memory chip is configured similarly to the nonvolatile memory device 100 described with reference to FIGS. 1 to 8.
도 10에서, 하나의 채널에 복수의 비휘발성 메모리 칩들이 연결되는 것으로 설명되었다. 그러나, 하나의 채널에 하나의 비휘발성 메모리 칩이 연결되도록 메모리 시스템(2000)이 변형될 수 있음이 이해될 것이다.In FIG. 10, a plurality of nonvolatile memory chips are connected to one channel. However, it will be understood that the
도 11은 도 10을 참조하여 설명된 메모리 시스템을 포함하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다. FIG. 11 is a block diagram illustrating a computing system including the memory system described with reference to FIG. 10.
도 11을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(3000)은 중앙 처리 장치(3100), 램(3200, RAM, Random Access Memory), 사용자 인터페이스(3300), 전원(3400), 그리고 메모리 시스템(2000)을 포함한다.Referring to FIG. 11, the
메모리 시스템(2000)은 시스템 버스(3500)를 통해, 중앙처리장치(3100), 램(3200), 사용자 인터페이스(3300), 그리고 전원(3400)에 전기적으로 연결된다. 사용자 인터페이스(3300)를 통해 제공되거나, 중앙 처리 장치(3100)에 의해서 처리된 데이터는 메모리 시스템(2000)에 저장된다.The
도 11에서, 비휘발성 메모리 장치(2100)는 컨트롤러(2200)를 통해 시스템 버스(3500)에 연결되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 비휘발성 메모리 장치(2100)는 시스템 버스(3500)에 직접 연결되도록 구성될 수 있다.In FIG. 11, the
도 11에서, 도 10을 참조하여 설명된 메모리 시스템(2000)이 제공되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 메모리 시스템(2000)은 도 9를 참조하여 설명된 메모리 시스템(1000)으로 대체될 수 있다.In FIG. 11, the
예시적으로, 컴퓨팅 시스템(3000)은 도 9 및 도 10을 참조하여 설명된 메모리 시스템들(1000, 2000)을 모두 포함하도록 구성될 수 있다.In exemplary embodiments, the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
1: 비휘발성 메모리 장치 190: 메모리 코어
210_1: 제1 리드 회로 210_2: 제2 리드 회로
220: 디코더 301: 제1 선택기
302: 제2 선택기1: nonvolatile memory device 190: memory core
210_1: first lead circuit 210_2: second lead circuit
220: decoder 301: first selector
302: second selector
Claims (10)
RWW(Read While Write) 동작 중, 상기 메모리 코어로부터 제1 코드워드를 리드하는 제1 리드 회로;
RMW(Read Modification Write) 동작 중, 상기 메모리 코어로부터 제2 코드워드를 리드하는 제2 리드 회로; 및
상기 제1 리드 회로와 상기 제2 리드 회로에 의해 공유되고, 선택적으로 상기 제1 코드워드를 디코딩하거나 상기 제2 코드워드를 디코딩하는 공유 디코더를 포함하는 비휘발성 메모리 장치. A memory core including a plurality of nonvolatile memory cells;
A first read circuit which reads a first codeword from the memory core during a read while write (RWW) operation;
A second read circuit which reads a second codeword from the memory core during a read modulation write (RMW) operation; And
And a shared decoder shared by the first read circuit and the second read circuit and selectively decoding the first codeword or decoding the second codeword.
상기 공유 디코더가 상기 제1 코드워드를 디코딩할 수 있는지, 상기 제2 코드워드를 디코딩할 수 있는지를 결정하는 선택 신호를 생성하는 신호 생성기를 더 포함하는 비휘발성 메모리 장치.The method of claim 1,
And a signal generator for generating a selection signal that determines whether the shared decoder can decode the first codeword or the second codeword.
상기 신호 생성기는 상기 RWW 동작의 리드 구간 중 적어도 일부에 인에이블되는 보호 신호를 더 생성하고,
상기 신호 생성기는 상기 보호 신호의 인에이블 여부를 기초로, 상기 선택 신호를 인에이블시키는 비휘발성 메모리 장치.The method of claim 2,
The signal generator further generates a protection signal enabled in at least a portion of the read period of the RWW operation,
And the signal generator enables the selection signal based on whether the protection signal is enabled.
상기 보호 신호가 인에이블 상태에서 디스에이블되면, 상기 선택 신호는 인에이블되는 비휘발성 메모리 장치.The method of claim 3,
And the selection signal is enabled when the protection signal is disabled in the enabled state.
상기 보호 신호가 인에이블 상태일 때, 상기 제2 리드 회로는 RMW 리드 동작을 수행하지 않는 비휘발성 메모리 장치.The method of claim 3,
And the second read circuit does not perform an RMW read operation when the protection signal is enabled.
상기 제2 리드 회로는 상기 보호 신호가 디스에이블된 후에 RMW 리드 동작을 수행하는 비휘발성 메모리 장치.The method of claim 3,
And the second read circuit performs an RMW read operation after the protection signal is disabled.
RMW 리드 커맨드가 먼저 입력되고 RWW 리드 커맨드가 나중에 입력되더라도, 상기 제2 리드 회로가 RMW 리드 동작을 시작하지 않았다면, 상기 제1 리드 회로가 RWW 리드 동작을 먼저 수행하는 비휘발성 메모리 장치.The method of claim 1,
And the first read circuit performs the RWW read operation first, even if the RMW read command is input first and the RWW read command is input later, if the second read circuit has not started the RMW read operation.
선택 신호에 응답하여 동작하는 선택기를 더 포함하되,
상기 선택 신호가 제1 레벨일 때, 상기 선택기는 상기 제1 리드 회로와 상기 공유 디코더를 커플링시키고,
상기 선택 신호가 제2 레벨일 때, 상기 선택기는 상기 제2 리드 회로와 상기 공유 디코더를 커플링시키는 비휘발성 메모리 장치.The method of claim 1,
Further comprising a selector that operates in response to the selection signal,
When the selection signal is at the first level, the selector couples the first read circuit and the shared decoder,
And the selector couples the second read circuit and the shared decoder when the select signal is at a second level.
RWW(Read While Write) 동작 중, 상기 메모리 코어로부터 제1 코드워드를 리드하는 제1 리드 회로;
RMW(Read Modification Write) 동작 중, 상기 메모리 코어로부터 제2 코드워드를 리드하는 제2 리드 회로;
상기 제1 리드 회로와 커플링되어, 상기 제1 코드워드를 디코딩하는 제1 디코더; 및
상기 제2 리드 회로와 커플링되어, 상기 제2 코드워드를 디코딩하는 제2 디코더를 포함하되,
상기 제1 디코더와 상기 제2 디코더는 동시에 디코딩 동작을 수행하지 않는 비휘발성 메모리 장치. A memory core including a plurality of nonvolatile memory cells;
A first read circuit which reads a first codeword from the memory core during a read while write (RWW) operation;
A second read circuit which reads a second codeword from the memory core during a read modulation write (RMW) operation;
A first decoder coupled with the first read circuit to decode the first codeword; And
A second decoder coupled with the second read circuit to decode the second codeword,
And the first decoder and the second decoder do not perform a decoding operation at the same time.
RMW 리드 커맨드를 기초로 발생된 제2 펄스를 제공받고, 상기 보호 신호의 인에이블 여부를 기초로 선택 신호를 생성하는 선택 신호 생성부를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.A protection signal generation unit receiving a first pulse generated based on the RWW read command and generating a protection signal enabled in at least a part of a read period of the RWW operation; And
And a selection signal generator configured to receive a second pulse generated based on an RMW read command and generate a selection signal based on whether the protection signal is enabled.
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