TW201032053A - A bridging device having a virtual page buffer - Google Patents
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Description
201032053 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於具有虛擬頁面緩衝器之橋接裝置。 【先前技術】 半導體記憶體裝置是現有工業及消費電子產品中之重 要組件。例如’電腦、行動電話、以及其他可攜式電子產 Φ 品都依賴某些形式的記憶體,用以儲存資料。許多記憶體 裝置係以商品或分立式記憶體裝置之形式供應,但是也有 對較商集積度的需求’且較商的輸入/輸出(I n p u t / Ο u t p u t :簡稱I/O)頻寬已導致可與諸如微控制器及其他處理電 路等的系統整合之嵌入式記憶體的開發。 大部分的消費電子產品將諸如快閃記憶體裝置等的非 揮發性裝置用來儲存資料。對快閃記憶體裝置的需求持續 顯著地成長,這是因爲這些裝置極適於需要大量的非揮發 Φ 性儲存裝置且該儲存裝置佔用較小的實體面積之各種應用 。例如,諸如數位相機、細胞式電話、通用序列匯流排( Universal Serial Bus;簡稱USB)快閃碟、以及可攜式音 樂播放器等的各種消費電子裝置廣泛地採用了快閃記憶體
•T ,以便儲存這些裝置所使用的資料。此外,快閃記憶體裝 " 置也被用來作爲硬碟機(Hard Disk Drive ;簡稱HDD ) 替代品的固態硬碟(Solid State Drive ;簡稱SSD )。最 好是在外型規格(form factor)尺寸及重量上將這些可攜 式裝置最小化。但是很不幸,媒體及SSD應用需要大量 201032053 的記憶體,因而可能增加這些產品的外型規格尺寸及重量 。因此,消費電子產品製造商以限制產品中包含的實體記 憶體的數量之方式妥協,以便使產品的尺寸及重量可爲消 費者接受。此外,雖然快閃記憶體可能有比動態隨機存取 記憶體(DRAM )或靜態機存取記憶體高的單位元面積密 度,但是快閃記憶體通常因其較低的I/O頻寬而使其性能 受到限制,因而對其讀取及寫入速度有不利的影響。 爲了滿足對記憶體裝置應用的愈來愈高之需求,且符 合記憶體裝置應用的普遍存在之本質,目前需要有高性能 的記憶體裝置,亦即,具有較高的I/O頻寬、較高的讀取 及寫入速度、以及較大的操作彈性之裝置。 【發明內容】 在第一觀點中,提供了一種橋接裝置。該橋接裝置包 含一虛擬頁面緩衝器、一橋接裝置介面、以及一記憶體装 置介面。該虛擬頁面緩衝器儲存資料。該橋接裝置介面回 應一全域命令而在第一資料速率下於一外部裝置與該虛擬 頁面緩衝器之間傳輸資料。該記憶體裝置介面回應一本地 命令而在第二資料速率下於一記憶體裝置與該虛擬頁面緩 衝器之間傳輸資料。根據本發明之一實施例,該記憶體裝 置包含一有一固定最大大小之頁面緩衝器,且該虛擬頁面 緩衝器之組態可被設定成具有與該頁面緩衝器的該固定最 大大小相同之一大小。該虛擬頁面緩衝器之組態可被設定 成有對應於該頁面緩衝器的頁面區段(page segment)之 201032053 一大小,因而該記億體裝置介面在該記憶體裝置與該虛擬 頁面緩衝器之間傳輸對應於該頁面區段之資料。 在該實施例中,該全域命令包含用來選擇該頁面緩衝 . 器的該頁面區段之一虛擬頁面位址,其中該頁面區段是 2n個頁面區段中之一頁面區段,且該虛擬頁面位址是一 η 位元位址,其中η是至少爲1之一整數。該全域命令可進 一步包含用來選擇該頁面區段的一位元之一虛擬行位址。 φ 該橋接裝置可進一步包含一轉換電路,用以將該虛擬頁面 位址轉換爲對應於該頁面區段之一實體位址,其中該轉換 電路產生本地命令,用來以與該記憶體裝置相容的格式包 含該實體位址。 在本觀點之一替代實施例中,該記憶體裝置是一第一 記憶體裝置,該虛擬頁面緩衝器是一第一虛擬頁面緩衝器 ,且該記憶體介面被耦合到一第二記憶體裝置,以便在該 第二記憶體裝置與一第二虛擬頁面緩衝器之間傳輸資料。 • 在該替代實施例中,該橋接裝置進一步包含一虛擬頁面大 小組態設定電路,用以回應一虛擬頁面大小組態設定命令 而設定該第一虛擬頁面緩衝器及該第二虛擬頁面緩衝器之 大小。該虛擬頁面大小組態設定命令包含一運算碼欄位、 存放了對應於該第一虛擬頁面緩衝器的一第一組態碼之一 " 接續的第一虛擬頁面大小資料欄位、以及存放了對應於該 第二虛擬頁面緩衝器的一第二組態碼之一接續的第二虛擬 頁面大小資料欄位。 在本觀點之其他實施例中,該第一資料速率大於該第 201032053 二資料速率,且該橋接裝置進一步包含一些資料路徑電路 ’用以在該第一資料速率下於該橋接裝置介面與該虛擬頁 面緩衝器之間傳輸資料。該等資料路徑電路可包含:一資 料輸入路徑電路,用以將在該橋接裝置介面上接收到的寫 入資料傳輸到該虛擬頁面緩衝器,以便儲存在該虛擬頁面 緩衝器;以及一資料輸出路徑電路,用以將該虛擬頁面緩 衝器中儲存的讀取資料傳輸到該橋接裝置介面。該虛擬頁 面緩衝器包含一記憶體,該記憶體具有一第一輸入埠、一 第一輸出埠、一第二輸入埠'以及一第二輸出埠。該第一 輸入埠自該資料輸入路徑電路接收該寫入資料。該第一輸 出埠將該讀取資料提供給該資料輸出路徑電路。該第二輸 入埠自該記憶體裝置介面接收該讀取資料。該第二輸出埠 提供該記憶體中儲存的該寫入資料。該橋接裝置可進一步 包含一轉換電路,用以自該記憶體之該第二輸出埠接收該 寫入資料,並產生該本地命令,以便將該寫入資料傳輸到 該記憶體裝置。在本觀點之一進一步的實施例中,該記憶 體裝置介面是非同步的,且該橋接裝置介面是接收一時脈 信號之一同步介面。在另一實施例中,該記憶體裝置介面 以一平行格式提供該本地命令,且該橋接裝置介面以一序 列格式接收該全域命令。 在一第二觀點中,提供了一種橋接裝置,該橋接裝置 具有一記憶體裝置介面、一虛擬頁面緩衝器、以及一橋接 裝置介面。該記憶體裝置介面在一第一資料速率下接收讀 取資料。該虛擬頁面緩衝器儲存該記憶體裝置介面接收的 -8 - 201032053 該讀取資料。該橋接裝置介面在一第二資料速率下輸出該 記憶體裝置介面中儲存的該讀取資料。 在一第三觀點中,提供了一種橋接裝置,該橋接裝置 . 據具有一橋接裝置輸入/輸出介面、一虛擬頁面緩衝器、 以及一記憶體裝置介面。該橋接裝置輸入/輸出介面在一
W 第一資料速率下接收寫入資料。該虛擬頁面緩衝器儲存該 橋接裝置介面接收的該寫入資料。該記憶體裝置介面在一 Φ 第二資料速率下輸出該虛擬頁面緩衝器中儲存的該寫入資 料。 在一第四觀點中,提供了一種以橋接裝置自分立式記 憶體裝置存取讀取資料之方法。該方法包含下列步驟:將 對應於該讀取資料之一讀取位址提供給該分立式記憶體裝 置;自該分立式記憶體裝置接收該讀取資料;將該讀取資 料儲存在該橋接裝置之一虛擬頁面緩衝器;以及輸出該虛 擬頁面緩衝器中儲存的該讀取資料。根據本觀點之一實施 • 例,該提供步驟包含下列步驟:接收具有該讀取位址之一 全域頁面讀取命令;以及接收該全域頁面讀取命令包含.下 列步驟:當該讀取位址對應於一新的實體頁面時,發出一 本地頁面讀取命令。或者,接收該全域頁面讀取命令包含 k 下列步驟:當該讀取位址對應於一先前被存取的的實體頁 '面時,將一本地叢訊資料讀取命令發出到該分立式記憶體 裝置。在該實施例中,該發出步驟包含下列步驟:該分立 式記憶體裝置回應該本地頁面讀取命令而執行一核心讀取 操作,以便自該新的實體頁面存取該讀取資料;以及接收 -9 - 201032053 該讀取資料包含下列步驟:在經過用來讀取該分立式記憶 體裝置的該新的實體頁面的一核心讀取時間之後,將一本 地叢訊資料讀取命令發出到該分立式記憶體裝置。 在本觀點之另一實施例中,該讀取位址包含對應於該 m
分立式記憶體裝置的一實體頁面的一頁面區段之一虛擬頁 面位址,其中該頁面區段是2n個頁面區段中之一頁面區 J 段,且該虛擬頁面位址是用來選擇該頁面區段之一η位元 位址,其中η是至少爲1之一整數》該讀取位址可包含用 來選擇該頁面區段的一位元之一虛擬行位址,且提供該讀 取位址之該步驟包含下列步驟:將該虛擬頁面位址及該虛 擬行位址轉換爲對應於該頁面區段之一實體位址。 在一第五觀點中,提供了 一種以橋接裝置將資料寫到 分立式記憶體裝置之方法。該方法包含下列步驟:接收一 全域頁面程式化命令;將寫入資料儲存到該橋接裝置之一 虛擬頁面緩衝器;將該虛擬頁面緩衝器中儲存的該寫入資 料傳輸到一分立式記憶體裝置;以及將一本地程式化命令 Θ 發出到該分立式記億體裝置。 【實施方式】 一般而言,至少某些實施例係有關一種在至少一其他 裝置與一記憶體裝置之間傳輸資料之橋接裝置。更具體而 言,該橋接裝置包含:用來選擇資料之一虛擬頁面緩衝器 、用來在一第一資料速率下於該至少一其他裝置與該虛擬 頁面緩衝器之間傳輸資料之一橋接裝置輸入/輸出介面、 -10- 201032053 以及用來在一第二資料速率下於該記憶體裝置與該虛擬頁 面緩衝器之間傳輸資料之一記憶體裝置介面。在該第一資 料速率與該第二資料速率是互不相同的實施例中,該虛擬 . 頁面緩衝器之使用可讓該記憶體裝置及該至少一其他裝置 都在其各別的資料速率下操作。
W 其他實施例係有關一種複合式記憶體裝置,該複合式 記憶體裝置包含:諸如分立式記憶體裝置等的記憶體裝置 Φ :以及一橋接裝置,用以回應具有與該等記億體裝置不相 容的格式或協定之全域記憶體控制信號,而控制該等分立 式記憶體裝置。該等分立式記憶體裝置可以是回應原生或 本地記憶體控制信號之可自市場購得的現成記憶體裝置或 客製化記憶體裝置。該全域及本地記憶體控制信號包含分 別有不同的格式之命令及命令信號。自至少一其他裝置接 收該等全域記憶體控制信號,或將該等全域記憶體控制信 號提供給該至少一其他裝置,其中該至少一其他裝置可包 • 括另一橋接裝置、或諸如一記憶體控制器等的一主機裝置 0 爲了相對於分立式記憶體裝置而提高複合式記憶體裝 置之整體讀取及寫入性能,該橋接裝置之組態被設定成: k 在高於分立式記憶體裝置的最高額定頻率之一頻率下接收 '寫入資料且提供讀取資料。爲了便於說明本發明之實施例 ,將寫入操作及程式化操作視爲類似的功能’這是因爲資 料在這兩種情形中都被儲存在記憶體的記憶單元中。然而 ,複合式記憶體裝置內之分立式記憶體裝置無法快速地即 -11 - 201032053 時將其讀取資料提供給該橋接裝置,因而該橋接裝置無法 在其較商的資料速率下輸出該讀取資料。因此,爲了補償 此種速度的不匹配,該橋接裝置包含虛擬頁面緩衝器,用 以暫時地儲存自一分立式記憶體裝置的頁面緩衝器讀取的 一頁面的資料之至少一部分,或暫時地儲存教要被寫到— 分立式記憶體裝置的頁面緩衝器的一頁面的資料之至少一 部分。 可將根據本發明所述的技術之系統及裝置應用於具有 複數個串連的裝置之一記憶體系統。該等裝置是諸如動態 隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory ;簡稱 DRAM )、靜態機存取記憶體(Static Random Access Memory ;簡稱SRAM )、"反及"快閃記憶體、"反或" 快閃記億體、序列電氣可抹除可程式唯讀記憶體( EEPROM )、鐵電隨機存取記憶體、磁性隨機存取記憶體 、相變隨機存取記憶體、以及任何其他適當類型之記憶體 等的記憶體裝置。 下文中將說明兩種不同的記憶體裝置及系統,以便有 助於對將於稍後述及的複合式記憶體裝置及橋接裝置實施 例有更佳的瞭解。 第1A圖是與一主機系統12整合的一非揮發性記憶 體系統10之一方塊圖。系統1〇包含與主機系統12通訊 的一記億體控制器1 4、以及複數個非揮發性記憶體裝置 16-1、16-2、16-3、及16-4。例如,非揮發性記億體裝置 1 6-1 - 1 6-4可以是分立式非同步快閃記憶體裝置。主機系 -12- 201032053 統12包括諸如一微控制器、一微處理器、或一電腦系統 等的一處理裝置。第1A圖所示之系統10被組織成包含 一通道18,且記憶體裝置16-1 - 16-4被並聯到通道18。 . 熟悉此項技術者應可瞭解:系統1〇可具有與其連接之大 於或小於四個的記憶體裝置。在所示之本例于中,記憶體 裝置16-1 - 16-4是非同步的,且係相互並聯。 通道18包含一組共用匯流排,該組匯流排包含被連 φ 接到所有對應的記憶體裝置之資料及控制線。記憶體控制 器14提供的各別晶片選擇(啓用)信號CE1#、CE2#、 CE3#、及CE4#啓用或停用每一記憶體裝置。在本例子及 下文的例子中,"#"表示該信號是一現用之低邏輯位準信 號(亦即,邏輯 "〇"狀態)。在該體系中,通常一次選 擇該等晶片選擇信號中之一晶片選擇信號,以便啓用非揮 發性記憶體裝置16-1 - 16-4中之一對應的非揮發性記憶 體裝置。記憶體控制器14負責回應主機系統12之操作而 將命令及資料經由通道18發出到一被選擇的記憶體裝置 。該等記憶體裝置輸出之讀取資料係經由通道1 8而被傳 輸回到記憶體控制器14及主機系統12。系統10通常包 含一多點傳輸(multi-drop )匯流排,其中記億體裝置 16-1 - 16-4被並聯到通道18。 '第1B圖示出可被用於第1A圖所示記憶體系統的分 立式快閃記憶體裝置16-1 - 16-4中之一分立式快閃記憶 體裝置。該快閃記憶體裝置包含數個輸入及輸出埠,該等 埠包括諸如電源埠、控制埠、及資料埠。術語“埠,,意 -13- 201032053 指記憶體裝置的一般性輸入或輸出端點,其中包括諸如封 裝接腳、封裝銲料凸塊(bump )、以及晶片接合墊。電 源埠包括用來供電給該快閃記憶體裝置的所有電路之 VCC及VSS。如此項技術中習知的,可提供只供應到輸入 及輸出緩衝器之額外的電源埠。下表1提供了控制及資料 埠、該等埠之對應的描述、定義、及例示邏輯狀態之一例 示列表。請注意,不同的記憶體裝置可能有以不同方式命 名的控制及資料埠,這些控制及資料埠在功能上等同於表 1所示的那些控制及資料埠,但是遵循該類型的記憶體裝 置專用之協定。一制定的標準可管制這些協定,或者可針 對特定的應用而客製化這些協定。請注意,封裝接腳及銲 球柵陣列是被用來將一被封裝的裝置的電壓或信號連接到 一基板之璋的實體例子。該等阜可包括諸如用於嵌入式及 系統級封裝(System-In-Package;簡稱SIP)的端點及接 點等的其他類型之連接結構。 -14 - 201032053 表1 埠 描 述 R/B# 準備好/忙碌中:該R/B#是開汲極埠,且輸出信號 被用來指示裝置之操作條件。該R/B#信號在程式 化、抹除、及讀取操作期間係處於忙碌中狀態( R/B# =低位準),且在完成了該操作之後將回到準 備好狀態(R/B# =高位準)。 CE# 晶片啓用:在裝置處於準備好狀態期間,當CE# 進入高位準時,該裝置進入一低功率待命模式。 當裝置處於忙碌中狀態(R/B# =低位準)時,諸如 在程式化、抹除、或讀取操作期間,將不理會該 CE#信號,且縱然CE#進入高位準,且將不會進入 待命模式。 CLE 命令鎖存啓用:該CLE輸入信號被用來控制將操 作模式命令載入內部命令暫存器。當CLE處於高 位準時,於WE#信號的上升緣時,該命令被自I/O 埠鎖存到該命令暫存器。 ALE 位址鎖存啓用(ALE ):該ALE信號被用來控制 將位元址資訊載入內部位址暫存器。當ALE處於 高位準時,於WE#信號的上升緣時,位址資訊被 自I/O埠鎖存到該位址暫存器。 WE# 寫入啓用:該WE#信號被用來控制自I/O埠取得 資料。 RE# 讀取啓用:該RE#信號控制序列資料輸出。在 RE#信號的下降緣之後可取得資料。 WP# 寫入保護:該WP#信號被用來保護裝置不會被意 外地程式化或抹除。當WP#處於低位準時,內部 電壓調整器(高電壓產生器)被重定。在開啓/關 閉電源期間,當輸入信號是無效的時,該信號通 常被用來保護資料。 i/o[i] I/O埠:被用來作爲將位址、命令、及輸入/輸出 資料傳輸進出裝置之一埠。變數η可以是任何非 零的整數値。 -15- 201032053 表1中示出的所有信號通常被稱爲第1B圖所示的該 例示快閃記憶體裝置的操作之記億體控制信號。請注意, 最後的埠l/0[i]被視爲一記憶體控制信號,這是因爲該埠 I/O [i]可接收用來指示該快閃記憶體裝置執行特定操作之 命令。因爲在埠Ι/〇[Π上被觸發的命令是被施力Π到構成 I/〇[i]的每一個別信號線的邏輯狀態之組合,所以l/0[i] 的每一信號之邏輯狀態係以與其他記憶體控制信號中之一 記憶體控制信號(例如,WP #)相同之方式發生作用。 l/0[i]的一特定組合控制該快閃記憶體裝置執行一功能。 係經由命令的I/O埠接收該等命令,且該等命令信號包含 其餘的控制埠。熟悉此項技術者應可瞭解:係在命令中提 供運算碼,以便執行特定的記憶體操作。除了晶片啓用 CE#及或有的R/B#之外,所有其他的埠都被耦合到構成通 道1 8之各別的全域線。係以一種用來執行記憶體操作的 預定方式控制所有的埠。當在I/O埠上提供位址、命令、 及I/O資料時,該控制方式包括信號之時序以及特定控制 信號之順序。因此,用來控制第1 B圖所示非同步快閃記 憶體裝置之記億體控制信號具有一特定的格式或協定。 第1A圖所示之每一非揮發性記憶體裝置具有用來接 收及提供資料之一特定資料介面。在第1A圖所示之例子 中,該資料介面是一種諸如〇NFi2.0標準中指定的那些資 料介面等的通常用於非同步快閃記憶體裝置以及某些同步 快閃記憶體裝置之平行資料介面。已知平行地提供多個資 料位元之標準平行資料介面會發生諸如負載效應等的習知 -16- 201032053 之通訊品質下降效應,因而當更多的裝置被連接到共用匯 流排時,將使信號品質降低,且將漸進地限制額定工作頻 率〇 . 爲了提高資料傳輸率(data throughput),共同擁有 的美國專利公告 20070153576 “Memory with Output %
Control” 以及共同擁有的美國專利公告 20070076502 “Daisy Chain Cascading Devices” 中已揭示了 一種具有序 φ 列資料介面之記憶體裝置,其中該記憶體裝置係在諸如 200 MHz等的一頻率下序列地且同步地接收及提供資料。 此種方式被稱爲序列資料介面格式。如這些共同擁有的專 利公告所示,可將所述之記憶體裝置用於由相互串連的一 些記憶體裝置構成之系統。 第2A圖是一序列記憶體系統的槪念本質之一方塊圖 。在第2A圖中,序列環狀拓撲記憶體系統20包含一有 一組輸出埠Sout及一組輸入埠Sin之記憶體控制器22、 Φ 以及被串連之記億體裝置24-1、24-2、24-3、及24-N。 該等記憶體裝置可以是諸如序列介面快閃記憶體裝置。雖 然第2A圖中並未標示,但是每一記憶體裝置具有一組輸 入埠Sin及一組輸出埠Sout。這些組的輸入及輸出埠包括 一或多個諸如實體接腳或連接結構等的個別的輸入/輸出 ^ ( I/O )埠,用以將該記憶體裝置介接到其係爲一部分的 該系統。在一例子中,該等記憶體裝置可以是"反及"快 閃記憶體裝置。或者,該等記憶體裝置可以是動態隨機存 取記憶體、靜態機存取記憶體、”反或"快閃記憶體、序 -17- 201032053 列電氣可抹除可程式唯讀記憶體、鐵電隨機存取記憶體、 磁性隨機存取記憶體、相變隨機存取記億體、或具有與特 定的命令結構相容且用來執行命令或將命令及資料傳送到 次一記憶體裝置的介面之任何其他適當類型之記憶體 _ 等的記憶體裝置。第2A圖所示之該現有例子包含四個記 m 憶體裝置,但是替代的組態可包含單一的記憶體裝置、或 任何適當數目的記憶體裝置。因此’如果記憶體裝置24_ 1因其被連接到Sout而爲系統20之第一裝置’則記憶體 _ 裝置24-N將因其被連接到Sin而爲第N個或最後的裝置 ,其中N是大於零的一整數。記憶體裝置24_2、24-3、 以及記憶體裝置24_3與24-N之間的任何記憶體裝置是該 第一與最後的記憶體裝置間之被串連的中間記憶體裝置。 在第2A圖所示之例子中,記憶體裝置24-1至24·Ν是同 步的,且係相互串連且與記億體控制器22串連。 第2Β圖示出可被用於第2Α圖所示的記憶體系統之 序列介面快閃記憶體裝置(例如,24-1至24-Ν) °該例示 φ 序列介面快閃記憶體裝置包含一些電源埠、一些控制填、 以及一些資料埠。該等電源埠包含用來供電給該快閃記憶 體裝置的所有電路之VCC及VSS。如此項技術中習知的 ,可提供只供應到輸入及輸出緩衝器之額外的電源埠。下 表2提供了控制及資料埠、該等埠之對應的描述、定義、 、 及例示邏輯狀態之一例示列表。請注意’不同的記憶體裝 置可能有以不同方式命名的控制及資料埠’這些控制及資 料埠在功能上等同於表2所示的那些控制及資料埠’但是 -18- 201032053 遵循該類型的記憶體裝置專用之協定。一制定的標準可管 制這些協定,或者可針對特定的應用而客製化這些協定。 表2 埠 描 述 CKJ CK# 時脈:CK是系統時脈輸入。CK及CK#是差動時脈輸入。所有的命令、 位址、輸入資料、及輸出資料都被參照到CK及CK#的雙向交叉波緣。 CE# 晶片啓用:當CE#是低位準時,裝置被啓用。一旦該裝置開始一程式化 或抹除操作之後,可停止觸發該晶片啓用埠。此外,CE#之低位準將啓 動內部時脈信號,且CE#之高位準將停止啓動內部時脈信號。 RST# 晶片重定:RST#將一重定提供給該裝置。當RST#是高位準時,該裝置 係處於正常操作模式。當RST#是低位準時,該裝置將進入重定模式。 D[j] 資料輸入:(j=l,2,3,4,5,6,7或8)接收命令、位址、及輸入資料。如果 該裝置之組態被設定在“1位元元鏈路模式(=系統預設模式)”,則D1 是唯一的有效信號,且在CK/CK#的8次交叉時接收一位元組的封包。 如果該裝置之組態被設定在“2位元元鏈路模式”,則D1及D2是唯有的 有效信號,且在CK/CK#的4次交叉時接收一位元組的封包。如果該裝 置之組態被設定在“4位元元鏈路模式”,則Dl、D2、D3、及D4是唯 有的有效信號,且在CK/CK#的2次交叉時接收一位元組的封包。未被 使用的輸入埠被接地。如果該裝置之組態被設定在“8位元元鏈路模式” ,則所有的D[j]都是有效信號,且在CK/CK#的單一交叉時接收一位元 組的封包。 Q[j] 資料輸出:(j=l,2,3,4,5,6,7或8)在讀取操作期間傳輸輸出資料。如果 該裝置之組態被設定在“1位元元鏈路模式(=系統預設模式)”,則Q1 是唯一的有效信號,且在CK/CK#的8次交叉時傳輸一位元組的封包。 如果如果該裝置之組態被設定在“2位元元鏈路模式”,則Q1及Q2是唯 有的有效信號,且在CK/CK#的4次交叉時傳輸一位元組的封包。如果 該裝置之組態被設定在“4位元元鏈路模式”,則Ql、Q2、Q3、及Q4 是唯有的有效信號,且在CK/CK#的2次交叉時傳輸一位元組的封包。 未被使用的輸入埠不被連接(Do Not Connect ;簡稱DNC)。如果該裝 置之組態被設定在“8位元元鏈路模式”,則所有的Q[j]都是有效信號, 且在CK/CK#的單一交叉時傳輸一位元組的封包。 CSI 命令選通脈衝信號輸入:當CSI是高位準時,在CK及CK#的交叉時鎖 存通過D[j]的命令、位址、及輸入資料。當CSI是低位準時,該裝置不 理會來自D[j]的輸入信號。 cso 命令選通脈衝信號輸出:回波信號(echo signal) CSO是輸入信號CSI 的被重新傳輸之版本。 DSI 資料選通脈衝信號輸入:當DSI是高位準時,啓用Q[j]緩衝器上之資料 輸出。當DSI是低位準時,該Q[j]緩衝器輸出D[j]輸入的被重新傳輸之 版本。 DSO 資料選通脈衝信號輸出:回波信號DS0是輸入信號DSI的被重新傳輸之 版本。 -19 - 201032053 除了信號CSO、DSO、及Q[j]之外,表2所示之所有 信號都是第2B圖所示之該例示快閃記憶體裝置的操作之 記憶體控制信號。CSO及DSO是CSI及DSI的被重新傳 輸之版本,且Q[j]是用來提供命令及資料之輸出。係經由 其D[j]埠而接收命令,且該等命令信號包含該等控制埠 RST#、CE#、CK、CK#、CSI、及 DSI。在第 2A 圖所示之 例示組態中,除了被平行地提供給所有記憶體裝置的CK 、CK#、CE#、及RST#之外,所有的信號係序列地自記憶 體控制器22傳送到被串連的每一記憶體裝置。第2B圖所 示之該序列介面快閃記憶體裝置因而接收有其本身的格式 或協定之記億體控制信號,以便在該記憶體裝置中執行記 憶體操作。 於2008年2月15日提出申請的共同擁有的專利公告 2009003 9927 “Clock Mode Determination in a Memory System”揭示了第2圖所示的串連記憶體系統之進一步細 節,該專利公告說明瞭一種每一記憶體裝置接收一平行的 時脈信號之序列記憶體系統、以及一種每一記憶體裝置接 收一來源同步時脈信號之序列記憶體系統。 同時具有第1 B圖所示之常見的非同步快閃記憶體裝 置以及第2B圖所示之序列介面快閃記憶體裝置時,可讓 記憶體系統製造商提供兩種類型的記憶體系統。然而,此 種方式可能會使記憶體系統製造商負擔較高的成本,這是 因爲必須對兩種不同類型的記憶體裝置進行供應商尋找及 -20- 201032053 採購。熟悉此項技術者應可瞭解:在大量採購時,記憶體 裝置的單價將降低,因而爲了將記億體系統的成本最低化 而大量採購。因此’當一製造商可提供兩種類型的記憶體 . 系統時,該製造商將冒著由於市場上對某一類型的記憶體 裝置有高需求而使另一類型的記億體裝置缺乏市場需求之 風險。因而可能使這些製造商採購了無法被使用的記憶體 裝置。 φ 如第1 B圖及第2B圖所示,非同步與序列介面快閃 記憶體裝置的各功能埠指定或定義是實質上互不相同的, 且因而是互不相容的。用來控制分立式記億體裝置的一些 組的信號之功能埠定義、以及順序或時序被稱爲協定或格 式。因此,該等非同步及序列快閃記憶體裝置係回應不同 的記憶體控制信號格式而操作。此即意指:第2B圖所示 之序列介面快閃記憶體裝置可能無法被用於多點傳輸記憶 體系統,且相應地,第1 B圖所示之非同步快閃記憶體裝 ® 置可能無法被用於串聯環狀拓樸記憶體系統。 雖然第2A圖及第2B圖所示之序列介面快閃記憶體 裝置因其比第1A及1B圖所示之非同步快閃記憶體裝置 有更佳的效能而受歡迎,但是記憶體系統製造商可能不希 望捨棄其對非同步快閃記憶體裝置的供應。此外,由於非 同步快閃記憶體裝置被普遍用於產業,所以非同步快閃記 憶體裝置的採購成本比諸如第2A圖所示的序列介面快閃 記憶體裝置等的替代快閃記憶體裝置低。目前,記憶體系 統製造商並沒有在最低的間接成本下利用串連裝置的效能 -21 - 201032053 優勢之解決方案。 本發明所述之至少一實施例提供了一種在多晶片封裝 (Multi-Chip Package ;簡稱 MCP )或系統級封裝( System In Package;簡稱SIP)中具有與分立式記憶體裝 置配合的高速介面晶片或橋接裝置之高效能複合式記憶體 裝置。該橋接裝置將一I/O介面提供給該橋接裝置被整合 在內之系統,且接收遵循一全域格式之全域記憶體控制信 號,並且將命令轉換遵循與該等分立式記憶體裝置相容的 一原生或本地格式之本地記憶體控制信號。全域或本地格 式包括遵循一特定的信令(signaling )協定、相對的順序 及(或)時序之信號。該橋接裝置因而可再利用諸如"反 及"快閃記憶體裝置等的分立式記憶體裝置,且同時提供 了該橋接裝置的I/O介面所具有之效能優勢。可以被整合 到封裝中之分立式記憶體裝置晶粒的分立式邏輯晶粒之形 式形成該橋接裝置。或者,可以被接合到一印刷電路板且 在電氣上被連接到被封裝分立式記憶體裝置的一分立式被 封裝裝置之形式形成該橋接裝置。 在本發明之例子中,該全域格式是一種與第2A及2B 圖所示的序列快閃記憶體裝置相容之序列資料格式,且本 地格式是一種與第1A及1B圖所示的非同步快閃記憶體 裝置相容之平行資料格式。然而,本發明之實施例不限於 上述例示之格式,這是因爲可根據該複合式記憶體裝置中 使用的分立式記憶體裝置之類型以及使用該複合式記憶體 裝置的記憶體系統之類型而使用任何對的記憶體控制信號 -22- 201032053 格式。例如,該記憶體系統之全域格式可遵循開放式 N AND 快閃記億體介面(OpenN AND Flash Interface ;簡稱 ONFi )標準,且該本地格式可遵循非同步快閃記憶體裝 . 置記憶體控制信號格式。例如,一特定的ONFi標準是 ONFi2.0規格。或者,該全域格式及該本地格式都可遵循 諸如ONFi2.0規格格式或非同步快閃記憶體裝置記憶體控 制信號格式等的相同之標準。此種方式提供了較低的負載 φ 以及每一通道能夠支援較多個記憶體之效益。一般而言, ONFi規格是一種多點傳輸同步協定,其中係以與一時脈 同步之方式將資料及命令經由與該規格相符的記憶體裝置 之輸入/輸出埠而提供給該記憶體裝置。換言之,與ONFi 規格相符之記憶體裝置可具有與設有平行雙向輸入/輸出 埠的非同步NAND快閃記憶體裝置間之某些相似性,但是 一個重要的差異在於ONFi規格相符之裝置接收時脈信號 〇 Φ 第3A圖是根據本發明的一實施例的一複合式記憶體 裝置之一方塊圖。如第3A圖所示,複合式記憶體裝置 1〇〇包含被連接到四個分立式記億體裝置104之一橋接裝 置102。每一分立式記憶體裝置104可以是具有諸如8 Gb 記憶體容量之非同步快閃記憶體裝置,但是可替代地使用 > 任何介面或容量之分立式快閃記億體裝置。此外,複合式 記憶體裝置100不限於具有四個分立式記憶體裝置。當橋 接裝置102被設計成可適應複合式記憶體裝置1〇〇中之最 大數目的分立式記憶體裝置時,可包含任何數目之分立式 -23- 201032053 記憶體裝置。例如’可使用所示之橋接裝置102將2個分 立式記憶體裝置連接到4個本地裝置介面中之每一本 地裝置介面,而支援8個分立式記憶體裝置104。或者, 可配合被連接到每一本地裝置介面之單一分立式記憶體裝 匱104,而使用具有8個本地裝置介面之一橋接裝置102 〇 複合式記億體裝置100具有用來接收全域命令及寫入 資料之一輸入埠glbcmd_in、以及用來傳輸被接收的全 域命令及讀取資料之一輸出埠GLBCMD_OUT。第3B圖是 根據本發明的一實施例的一全域命令的階層之一示意圖。 全域命令110包含有一特定格式之全域記憶體控制信號(
Global Memory Control Signal;簡稱 GMCS) 112、以及 一位址標頭(Address Header;簡稱 AH) 114。這些全域 記憶體控制信號1 1 2提供了一記憶體命令及命令信號’例 如,提供了第2B圖所示的序列介面快閃記憶體裝置之記 億體控制信號。位元址標頭114包含系統層級及複合式記 憶體裝置層級上使用的定址資訊。該額外的定址資訊包含 :—全域裝置位址(Global Device Address;簡稱 GDA) 116,用以選擇將執行該記憶體命令中之運算碼的一複合 式記憶體裝置、以及一本地裝置位址(Local Device Address ;簡稱LD A ) 118,用以選擇該被選擇的複合式記 憶體裝置內將執行該運算碼之一特定的分立式裝置。槪括 而言,全域命令使用對應於一種格式之所有的記憶體控制 信號、以及可能是選擇或控制複合式記憶體裝置或複合式 -24- 201032053 記憶體裝置內的分立式記憶體裝置所需的進一步之定址資 訊。 請注意,橋接裝置1 02不執行該運算碼,也不利用列 . 及行位址資訊存取任何記憶位置。橋接裝置102將全域裝 置位址116用來決定該橋接裝置是否被選擇來轉換所接收 的全域記憶體控制信號1 1 2。如果被選擇,則橋接裝置 102將本地裝置位址118用來決定要將被轉換的全域記憶 φ 體控制信號112傳送到哪一分立式記憶體裝置。如將於下 文中說明的,爲了與所有四個分立式記憶體裝置104通訊 ,橋接裝置102包含四組本地裝置介面,每一本地裝置介 面被連接到一對應的分立式記憶體裝置。每一組本地裝置 介面包含使該分立式記憶體裝置正確地操作所需的所有信 號,且因而以作爲一本地裝置介面之方式工作。 複合式記憶體裝置1〇〇或前一複合式記憶體裝置中之 任一分立式記憶體裝置104提供讀取資料。橋接裝置1〇2 φ 尤其可被連接到一記憶體系統之一記憶體控制器、或由一 些串連裝置構成的一系統中之另一複合式記億體裝置之另 一橋接裝置。該輸入埠 glbcmd_in 及输出埠 GLBCMD_OUT可以是封裝接腳、其他實體導體、或用來 對複合式記憶體裝置100(尤其是對橋接裝置102)進行 全域命令信號及讀取資料的傳輸/接收之任何其他的電路 。橋接裝置102因而有通到輸入埠GLB CM D_IN及輸出埠 GLBCMD_OUT之對應的連接結構,以便能夠進行與諸如 第2A圖所示記憶體控制器22等的外部裝置或與該系統 -25- 201032053 中之其他複合式記憶體裝置的橋接裝置間之通訊。如將於 第6圖的實施例所示的,許多複合式記憶體裝置可被相互 串連。 第4圖是對應於第3A圖所示橋接裝置1〇2的根據一 實施例的一橋接裝置2 00之一方塊圖。橋接裝置200具有 一橋接裝置輸入/輸出介面2 02、一記憶體裝置介面2 04、 以及一格式轉換器206。格式轉換器206包含:一命令格 式轉換器208,用以將第一格式的其中包括全域命令及全 域命令信號之全域記憶體控制信號轉換爲第二格式;以及 一資料格式轉換器210,用以在該第一格式與該第二格式 之間轉換資料。例如,該第一格式可以是一平行資料格式 ,而該第二格式是一序列資料格式,或反之亦然。如將於 下文中說明的,資料格式轉換器210包含被稱爲虛擬頁面 緩衝器之一記憶體,該虛擬頁面緩衝器被用來儲存讀取及 寫入資料。命令格式轉換器208進一步包含一狀態機(圖 中未示出),用以回應該第一格式的該等全域記憶體控制 信號,而根據該第二格式控制諸如第3A圖所示分立式記 億體裝置1〇4等的分立式記憶體裝置。 橋接裝置輸入/輸出介面202與諸如一記億體控制器 等的外部裝置通訊,或與另一複合式記憶體裝置通訊。橋 接裝置輸入/輸出介面202自一記憶體控制器或另一複合 式記憶體裝置接收諸如一序列命令格式等的全域格式之全 域命令。請另外再參閱第3B圖,輸入/輸出介面202中之 邏輯處理全域命令11〇的全域裝置位址116,以便決定全 201032053 域命令110是否被定址到對應的複合式記憶體裝置,且處 理全域命令110中之本地裝置位址118,以便決定該對應 的複合式記憶體裝置中之哪一分立式記憶體裝置將要接收 . 其中包括一運算碼以及或有的列及行位址之該被轉換的命 令、以及或有的寫入資料。如果該全域命令被定址到被連 接到橋接裝置200之一分立式記憶體裝置,則格式轉換器 2 06中之命令格式轉換器208將提供了該運算碼及命令信 φ 號以及任何列及行位址資訊之全域記憶體控制信號1 1 2自 該全域格式轉換爲該本地格式,並將被轉換的全域記憶體 控制信號1 1 2轉送到記億體裝置介面204。如果諸如序列 資料格式之寫入資料被提供給橋接裝置輸入/輸出介面202 ,則橋接裝置輸入/輸出介面202包含序列至平行轉換電 路,用以提供平行格式之資料位元。對於讀取操作而言, 橋接裝置輸入/輸出介面2 02包含平行至序列轉換電路, 用以提供序列格式的資料位元,以便經由該 ❹ GLBCMD — OUT輸出埠而輸出。 假定該全域格式及該本地格式是已知的,因而命令格 式轉換器208中之邏輯被特別設計成執行將與分立式記憶 體裝置1〇4相容的信號之邏輯轉換。請注意,命令格式 轉換器208可包含至少實質上類似於記憶體系統的記憶體 控制器的控制邏輯之控制邏輯,該控制邏輯被用來以具有 原生格式的記憶體控制信號控制該等分立式記憶體裝置。 例如,如果該等分立式記憶體裝置是諸如記憶體裝置16-1 - 16-4等的非同步記憶體裝置,則命令格式轉換器208 -27- 201032053 可包含第1A圖所示記億體控制器14的相同之控制邏輯 。此即意指:命令格式轉換器208中之該控制邏輯在與該 等分立式記憶體裝置相容的本地格式下提供了該等記憶體 控制信號之時序及順序。 如果該全域命令對應於資料寫入操作,則格式轉換器 206中之資料格式轉換器210將資料自該全域格式轉換爲 該本地格式,並將該被轉換的資料轉送到記憶體裝置介面 2 04。讀取或寫入資料位元無須邏輯轉換,因而資料格式 轉換器210保證該第一資料格式與該第二資料格式間之資 料位元位置的正確對映。例如,如果該本地格式使用8位 元寬度的資料I/O,則資料格式轉換器2 1 0每次將8個資 料位元提供給記憶體裝置介面204。該全域資料格式可以 是序列的,因而係以一或多個位元流提供該資料。或者, 該全域資料格式可以是具有相同的資料I/O寬度或較大的 資料I/O寬度之另一平行資料格式。格式轉換器206以資 料緩衝器之形式工作’以便儲存來自該等分立式記憶體裝 置之讀取資料、或自橋接裝置輸入/輸出介面202接收的 寫入資料。因此,可調解該全域格式與該本地格式間之資 料寬度不匹配。此外,由於資料格式轉換器210之緩衝功 能而調解了該等分立式記憶體裝置與橋接裝置2 00間之以 及橋接裝置200與其他複合式記憶體裝置間之不同的資料 傳輸速率。 記憶體裝置介面204然後將該本地命令格式的該被 轉換之命令轉送到或傳送到被第3Β圖所示全域命令110 201032053 中之本地裝置位址118選擇的分立式記憶體裝置。在本實 施例中,係經由一命令路徑212提供該被轉換的命令。在 —實施例中,命令路徑212包含被連接於該複合式記憶體 . 裝置中之每一分立式記憶體裝置與記憶體裝置介面204之 間的i組專用本地I/O埠LCCMD-k或通道。該變數i是 對應於該複合式記憶體裝置中之分立式記憶體裝置的數目 之一整數。例如,每一LCCMD-k通道包含第1B圖及表1 φ 所示之所有的埠。 下文中將進一步參照第3A圖所示之複合式記憶體裝 置1〇〇而說明橋接裝置200之例示操作。對於讀取操作而 言,係經由輸入埠GLBCMD_IN而接收到達橋接裝置輸入 /輸出介面202的諸如一全域讀取命令等的一全域命令。 該全域讀取命令針對將要自被連接到橋接裝置200的一分 立式記憶體裝置104讀出的資料而包含了用來以該全域格 式提供一運算碼以及列及行資訊之全域記憶體控制信號。 一旦橋接裝置輸入/输出介面202將全域裝置位址116與 複合式記憶體裝置1〇〇的一預定位址比較而決定其已被選 擇用於該全域讀取命令之後,命令格式轉換器208將該全 域讀取命令轉換爲與將要執行該讀取資料命令分立式記憶 體裝置104相容之本地格式。如將於下文中說明的,該複 合式記憶體裝置可具有一被指定的位址。將該全域讀取命 令之本地裝置位址1 18轉送到記憶體裝置介面204,且將 該被轉換的讀取資料命令經由命令路徑212的一對應組之 本地I/O埠而提供給被該本地裝置位址定址之分立式記憶 -29 - 201032053 體裝置。然後,該被選擇的分立式記憶體裝置執行一內部 讀取操作,且於橋接裝置200要求時’在該等本地I/O埠 上提供讀取資料。該讀取資料被暫時地儲存在橋接裝置 200內,以供經由全域輸入/輸出介面2〇2進行之最終擷取 。命令格式轉換器20 8的前文所述之行動是對如何可自一 分立式記憶體裝置1 04讀取資料之一簡化說明。請注意, 命令格式轉換器208可包含一狀態機,用以回應單一全域 命令而發出與分立式記憶體裝置104的命令協定相容之多 個本地格式信號或命令。在某些實施例中,分立式記憶體 裝置104可回應一本地命令,而自動地使命令格式轉換器 208發出另一本地命令。 自被選擇的分立式記憶體裝置104讀取被稱爲讀取資 料之資料,且以該本地格式將該讀取資料經由記憶體裝置 介面204的該等相同本地I/O埠而提供給資料格式轉換器 21〇。資料格式轉換器210然後將該讀取資料自該本地格 式轉換爲該全域格式,並經由橋接裝置介面2 02之輸出埠 GLBCMD_OUT將來自被選擇的分立式記憶體裝置1 04之 該讀取資料提供給該記憶體控制器。橋接裝置介面202包 含內部切換電路,用以將來自資料格式轉換器210或輸入 埠GLBCMD_IN的讀取資料耦合到輸出埠GLBCMD_OUT 。當橋接裝置介面202接收寫入資料而寫到一被選擇的分 立式記憶體裝置104時’將顛倒該程序。如將於下文中說 明的,資料格式轉換器210包含被稱爲虛擬頁面緩衝器之 記憶體,用以暫時地儲存該讀取資料及寫入資料。 -30- 201032053 下文中將槪述橋接裝置200的讀取及寫入資料傳輸功 能。該虛擬頁面緩衝器儲存資料,橋接裝置介面202在一 第一資料速率下於一外部裝置與該虛擬頁面緩衝器之間傳 • 輸資料’且記憶體裝置介面204在一第二資料速率下於一 . 分立式記憶體裝置與該虛擬頁面緩衝器之間傳輸資料。更 具體地對一讀取操作而言,記憶體裝置介面204在一第一 資料速率下接收讀取資料,該讀取資料隨即被該虛擬頁面 φ 緩衝器接收及儲存。然後在可能不同於該第一資料速率的 一第二資料速率下,經由橋接裝置介面202而輸出該虛擬 頁面緩衝器中之該被儲存的讀取資料。更具體地對一寫入 操作而言,橋接裝置介面202在一第一資料速率下接收寫 入資料,該虛擬頁面緩衝器儲存被橋接裝置介面202接收 的該寫入資料,且記憶體裝置介面2〇4在一第二資料速率 下輸出該虛擬頁面緩衝器中儲存的該寫入資料。 第5圖不出根據本發明的一實施例而具有在一環狀拓 〇 撲中與一記憶體控制器串連的複數個複合式記憶體裝置之 一記憶體系統。在本例子中,每一所示之複合式記憶體裝 置具有第3A圖所示之架構,而該架構可具有第4圖所示 之橋接裝置2 00。第5圖所示之記憶體系統300類似於第 2A圖所示之序列記億體系統20。記憶體系統300包含一 ‘ 記憶體控制器302以及複合式記憶體裝置304—丨至3044 ,其中j是一整數。個別的複合式記憶體裝置3 044至 3 04-j被串連到記憶體控制器302。與第2A圖所示之系統 20類似,複合式記憶體裝置304- 1是記憶體系統3〇〇之 201032053 第一複合式記憶體裝置,這是因爲複合式記憶體裝置 3 04- 1被連接到記憶體控制器3 02之輸出埠Sout,且記憶 體裝置304-11是最後的裝置,這是因爲記憶體裝置3〇4-n 被連接到記憶體控制器302之輸入埠Sin。複合式記憶體 裝置304-2至3 04-7則是被連接於該第一與最後的複合式 記憶體裝置之間的中間串連記憶體裝置。記憶體控制器 3 02之該Sout埠提供了一全域命令、以及一全域格式的 寫入資料。記憶體控制器302之該Sin埠接收該全域格式 之讀取資料、以及傳播通過該等所有的複合式記憶體裝置 之該全域命令。 第5圖所示之每一複合式記憶體裝置類似於第3A圖 所示之複合式記憶體裝置100。每一複合式記憶體裝置具 有一橋接裝置102以及四個分立式記憶體裝置104。如前 文所述,每一複合式記憶體裝置中之每一橋接裝置102被 連接到各別的分立式記憶體裝置1 04,且被連接到諸如序 列環狀拓撲或串連組態中之記憶體控制器302及(或)前 一或後續的複合式記憶體裝置等的一外部裝置。每一複合 式記憶體裝置304- 1至304-j之功能與前文中參照第3A 及4圖的實施例所述之功能相同。 在記憶體系統300中,每一複合式記憶體裝置被指定 了一唯一的全域裝置位址。該唯一的全域裝置位址可被儲 存在橋接裝置102的一裝置位址暫存器,尤其係被儲存在 第4圖所示橋接裝置方塊圖的輸入/輸出介面202之一暫 存器中。如共同擁有的美國專利公告 2007/023 39 1 7 201032053 “APPARATUS AND METHOD FOR ESTABLISHING DEVICE IDENTIFIERS FOR SERIALLY INTERCONNECTED DEVICES” 所述,可在記憶體系統300的電力開啓(power up)階段 . 中將一裝置位址指定機制用來自動地指定該位址。此外, 每一複合式記憶體裝置304可包含一分立式裝置暫存器, 用以儲存與每一複合式記憶體裝置304中之分立式記憶體 裝置的數目有關之資訊。因此,在相同的電力開啓階段中 φ ,該記憶體控制器可查詢每一分立式裝置暫存器,且將分 立式記憶體裝置之數目記錄在每一複合式記憶體裝置內。 因此,該記憶體控制器可選擇性地定址到記憶體系統300 的每一複合式記憶體裝置304中之個別的分立式記憶體裝 置 104。 下文中將使用複合式記憶體裝置3〇4-3將被選擇執行 一記億體操作之一例子而說明記憶體系統300之操作。在 本例子中,記憶體系統300是與第2圖所示的系統類似之 一串連記憶體系統,且假定分立式記憶體裝置104中之每 一分立式記憶體裝置是一非同步N AND快閃記憶體裝置。 因此,複合式記憶體裝置304-1至3 04-j中之每一複合式 記憶體裝置的橋接裝置102被設計成:接收記憶體控制器 3 02發出的一全域格式之全域命令,並將這些全域命令轉 換爲與該等NAND快閃記憶體裝置相容之一本地格式。進 一步假定:該記憶體系統之電力已被開啓,且已指定了每 一複合式記憶體裝置之位址。 記憶體控制器302自其Sout璋發出一全域命令,該 -33- 201032053 全域命令包含對應於複合式記憶體裝置3 04-3之一全域裝 置位址116。第一複合式記憶體裝置304-1接收該全域命 令,且其橋接裝置1〇2將被指定給該第—複合式記憶體裝 置之全域裝置位址與該全域命令中之全域裝置位址比較。 因爲該等全域裝置位址不匹配,所以該複合式記憶體裝置 之橋接裝置102不理會該全域命令,且將該全域命令傳送 到複合式記憶體裝置3〇4-2之輸入埠。在複合式記憶體裝 置3 04-2中進行相同的行動,這是因爲被指定給該複合式 記憶體裝置之全域裝置位址與該全域命令中之全域裝置位 址不匹配。因此,該全域命令被傳送到複合式記憶體裝置 304-3 。 複合式記億體裝置304-3之橋接裝置102決定被指定 給該複合式記憶體裝置之全域裝置位址與該全域命令中之 全域裝置位址匹配。因此,複合式記憶體裝置304-3之橋 接裝置102繼續將本地記憶體控制信號轉換爲與該等 NAND快閃記億體裝置相容的本地格式。該橋接裝置然後 將該被轉換的命令傳送到該全域命令中包含之該本地裝置 位址Π8所選擇的NAND快閃記憶體裝置。該被選擇的 NAND快閃記憶體裝置然後執行對應於其所接收的該等本 地記億體控制信號之操作。 當複合式記憶體裝置3 04-3之橋接裝置1〇2正在轉換 該全域命令時,該橋接裝置102將該全域命令傳送到次一 複合式記憶體裝置。其餘的複合式記憶體裝置都不理會該 全域命令’而最後在記憶體控制器302的Sin埠上接收到 201032053 該全域命令。如果該全域命令對應於一頁面讀取操作,則 複合式記憶體裝置304-3的被選擇之NAND快閃記憶體裝 置以該本地格式將頁面讀取資料提供給其對應的橋接裝置 . 102,以便暫時地儲存在橋接裝置102內。當接收到一全 域叢訊(burst)讀取命令時,橋接裝置102隨即將讀取 資料轉換爲該全域格式,並經由其輸出埠將該讀取資料傳 送到次一複合式記憶體裝置。所有其餘的複合式記憶體裝 φ 置之橋接裝置1 02將該讀取資料傳送到記憶體控制器302 之Sin埠。熟悉此項技術者應可了解:可發出其他的全域 命令,以便在該等NAND快閃記憶體裝置中執行不同的操 作,且被選擇的複合式記億體裝置1〇〇之橋接裝置1〇2將 轉換所有該等其他的全域命令。 在本實施例中,該全域命令被傳播到記憶體系統300 中之所有的複合式記憶體裝置。根據一替代實施例,橋接 裝置1 02包含用來禁止該全域命令被傳播到記憶體系統 φ 300中之更遠的複合式記憶體裝置之額外的邏輯。更具體 而言,一旦被選擇的複合式記憶體裝置決定該全域裝置位 址定址到該複合式記憶體裝置時,其對應的橋接裝置1〇2 將其輸出埠驅動到諸如一固定的電壓位準VSS或VDD等 的一空値(null value)。或者,可傳輸該全域命令的第 一字組或前幾個字組,且截斷該全域命令的其餘字組。因 此,其餘未被選擇的複合式記憶體裝置將節省切換電力, 這是因爲該等未被選擇的複合式記憶體裝置將不會執行該 全域命令。共同擁有的共同擁有的美國專利公告 -35- 201032053 20080201588 “Apparatus and Method for Producing Identifiers Regardless of Mixed Device Type in a Serial Interconnection”中說明了串連記憶體系統的此種省電機 制之細節,本發明引用該美國專利公告之全部內容以供參 照。 前文中述及的第5圖所示之實施例例示了一種每一複 合式記憶體裝置3〇4_1至304-N中設有諸如非同步NAND 快閃記憶體裝置等的相同類型的分立式記憶體裝置之記憶 體系統。此種記憶體系統被稱爲同質記憶體系統,這是因 爲所有的複合式記憶體裝置都是相同的。在替代實施例中 ,不同的複合式記憶體裝置有不同類型的分立式記憶體裝 置之異質記憶體系統是可能的。例如,某些複合式記憶體 裝置包含非同步NAND快閃記憶體裝置,而其他的複合式 記憶體裝置可能包含NOR快閃記憶體裝置。在該替代實 施例中’所有的複合式記憶體裝置遵循相同的全域格式, 但是每一複合式記憶體裝置在其內部有其被設計成將該全 域格式的記憶體控制信號轉換爲對應於NOR快閃記憶體 裝置或NAND快閃記憶體裝置的本地格式記憶體控制信號 之橋接裝置200。 在其他實施例中’單一的複合式記憶體裝置可具有不 同類型的分1式sS憶體裝置。例如,單一'的複合式記憶體 裝置可包含兩個非同步NAND快閃記憶體裝置以及兩個 N〇R快閃記憶體裝置。該“混合式,,或“異質,,複合式記 憶體裝置可遵循前文所述之相同全域格式,但是該異質複 201032053 合式記憶體裝置在其內部之橋接裝置可被設計成將該全域 格式的記憶體控制信號轉換爲對應於NAND快閃記憶體裝 置或NOR快閃記憶體裝置之本地格式的記憶體控制信號 〇 該橋接裝置可包含N AND快閃記憶體裝置及NOR快 閃記憶體裝置中之每一快閃記憶體裝置的一專用的格式轉 換器,且可由前文所述之該全域命令中提供的位址資訊選 φ 擇專用的格式轉換器。如前文中參照第3B圖所述,位址 標頭 1 1 4包含系統層級及複合式記憶體裝置層級上使用 之定址資訊。該額外的定址資訊包含:用來選擇要執行記 憶體命令中之一運算碼的一複合式記憶體裝置之一全域裝 置位址(GD A ) 116、以及用來選擇要執行該運算碼該被 選擇的複合式記憶體裝置中的一特定分立式裝置之一本地 裝置位址(LD A ) 118。該橋接裝置可具有一選擇器,該 選擇器可將LD A 118用來決定應將該全域命令傳送到該 • 等兩個格式轉換器中之哪一格式轉換器。 前文所述之複合式記憶體裝置的實施例示出如何可將 具有第二種不同格式的全域記憶體控制信號用來控制係回 應第一種格式的記憶體控制信號之分立式記憶體裝置。根 據一替代實施例,可將橋接裝置200設計成:接收具有一 種格式的全域記憶體控制信號,以便將具有相同格式的本 地記憶體控制信號提供給分立式記憶體裝置。換言之,該 複合式記憶體裝置之組態被設定成接收被用來控制分立式 記憶體裝置之記憶體控制信號。此種組態可讓多個分立式 -37- 201032053 記億體裝置分別被用來作爲以獨立於該複合式記憶體裝置 中之其他分立式記憶體裝置之方式操作之記憶體區( memory bank)。因此,每一分立式記億體裝置可自橋接 裝置2 00接收其命令,且繼續以實質上相互平行之方式執 行各操作。此種方式也被稱爲同時操作。因而簡化了橋接 裝置2 00之設計,這是因爲不需要任何命令轉換電路。 前文所述之實施例例示了 一複合式記憶體裝置中之各 分立式記憶體裝置如何可回應一不同的命令格式。係經由 將被接收的全域格式轉換爲與分立式記憶體裝置相容的原 生命令格式之橋接裝置而達到上述之目的。例如,可將一 序列同步命令格式轉換爲一非同步N AND快閃記億體格式 。該等實施例不限於這兩種格式,這是因爲任何對的命令 格式都可被相互轉換。 不論所使用的格式爲何,根據至少某些實施例的該複 合式記憶體裝置之一優點在於:可在能夠提供顯著高於每 一複合式記憶體裝置內的分立式記憶體裝置的資料傳輸率 之一資料傳輸率之一頻率下操作該複合式記憶體裝置。使 用諸如第3A圖所示之複合式記憶體裝置時,如果每一分 立式記憶體裝置1〇4是一傳統的非同步N AND快閃記憶體 裝置,則該分立式記憶體裝置的每一接腳之最高資料速率 是大約40 Mbps (每秒40百萬位元)。然而,可將與一 時脈同步之方式接收至少一資料流之橋接裝置102的組態 設定成在166 MHz之頻率下工作,因而得到每一接腳至 少爲3 3 3 Mbps之資料速率。視被用來製造橋接裝置1〇2 201032053 之製程技術而定,該工作頻率可以是200 MHz或更高, 以便實現甚至更高的每一接腳之資料速率。因此,在將第 5圖所示之記憶體系統300用來儲存資料之一較大系統中 - ,可得到高速的操作。一種例示應用是將記憶體系統3 00 _ 用來作爲需要有高效能及大儲存容量的運算系統或其他應 用中之大量儲存媒體。 雖然分立式記億體裝置與橋接裝置間之資料速率不匹 φ 配可能是顯著的,但是所示之橋接裝置102的實施例補償 了任何程度的不匹配。根據一些實施例,橋接裝置102在 —頁面讀取操作期間自對應的複合式記憶體裝置100之一 被選擇的分立式記憶體裝置104預先提取一預定量的頁面 讀取資料,並將該頁面讀取資料儲存到被實施爲諸如記憶 體之一虛擬頁面緩衝器。係在分立式記憶體裝置104之最 大資料速率下將該頁面讀取資料傳輸到橋接裝置102。一 旦該預定量的頁面讀取資料被儲存在橋接裝置1〇2之後, • 即可在其最大資料速率下沒有限速地輸出該頁面讀取資料 。對於複合式記憶體裝置100之頁面程式化或寫入操作而 言,橋接裝置102在其最大資料速率下接收頁面程式化資 料,並將該頁面程式化資料儲存在該虛擬頁面緩衝器。橋 接裝置102然後在被選擇的分立式記億體裝置104之最大 資料速率下將該被儲存的程式化資料傳輸到該分立式記憶 體裝置104。可在該分立式記憶體裝置的技術規格文件中 標準化或槪述自該分立式記憶體裝置讀取資料或將資料程 式化到該分立式記憶體裝置之最大資料速率。 -39- 201032053 第6圖是根據一實施例的一複合式記憶體裝置5〇〇之 一方塊圖’圖中示出四個NAND快閃記憶體裝置的頁面緩 衝器與一橋接裝置的虛擬頁面緩衝器間之關係。雖然該例 子示出四個NAND快閃記憶體裝置,但是可使用任何數目 之NAND快閃記憶體裝置。複合式記憶體裝置5〇〇類似於 第3A圖所不之複合式記憶體裝置1〇〇,且包含第6圖所 示實施例中之四個NAND快閃記憶體裝置502、以及—橋 接裝置504。係將橋接裝置504示爲一被簡化的第4圖所 示之橋接裝置200,其中只示出資料格式轉換器21〇之記 億體。第6圖中省略了橋接裝置200之其他組件,以便簡 化該示意圖。如將於下文中說明的,記憶體506在邏輯上 被組織成對應於該等四個NAND快閃記億體裝置5〇2中之 每一 NAND快閃記憶體裝置的頁面緩衝器之—些群組。 每一 NAND快閃記憶體裝置502具有被組織爲分別被 標示爲“記憶體面0 ”及“記憶體面1 ”的兩個記憶體面5 0 8 及5 1 0之一記憶體陣列◊雖然圖中未示出,但是一些列電 路驅動經由記億體面508及510中之每一記憶體面而水平 地延伸之一些字線,且可包含行存取及感測電路之頁面緩 衝器512及514被連接到經由記憶體面508及510中之每 一記憶體面而垂直地延伸之一些位元線。這些電路之用途 及功能是熟悉此項技術者習知的。在任何讀取或寫入操作 中,跨越記憶體面5 0 8及510而驅動一邏輯字線,此即意 指:一列位址驅動記憶體面508及510中之相同的實體字 線。在一讀取操作中,感測被連接到該被選擇的邏輯字線 -40- 201032053 的記憶單元中儲存之資料’並將該資料儲存在頁面緩衝器 512及514中。同樣地,將寫入資料儲存在頁面緩衝器 5 1 2及5 1 4中,以便將該寫入資料程式化到被連接到該被 選擇的邏輯字線之記憶單元。 橋接裝置5 04之虛擬頁面緩衝器記憶體506被分成一 些邏輯或實體子記憶體516,每一子記憶體具有與一頁面 緩衝器512或514的儲存容量相同之儲存容量。在一替代 赢 實施例中,爲了節省橋接裝置504上之晶粒面積,虛擬頁 面緩衝器記憶體506可能只有每一 NAND快閃記憶體裝置 5 02上的頁面緩衝器512及514的總和容量之一部分的容 量。邏輯子記憶體可以是一實體記憶體區塊中之一被分配 的位址空間,而實體子記憶體則是具有一固定的位址空間 之一確實形成之記憶體。該等子記憶體516被分組成一些 被標示爲Bank 0至Bank 3之一些記憶體區518,其中一記 憶體區5 1 8之該等子記憶體5 1 6只與一 NAND快閃記憶體 φ 裝置502的該等頁面緩衝器相關聯。換言之,一記憶體區 518之各子記憶體516被專用於一 N AND快閃記憶體裝置 5 02之各別頁面緩衝器512及514。在一讀取操作期間, 頁面緩衝器512及514中之讀取資料被傳輸到對應的記憶 體區518之各子記憶體516。在一程式化操作期間,—記 憶體區518的各子記憶體516中儲存的寫入資料被傳輸到 一對應的NAND快閃記憶體裝置5〇2之頁面緩衝器512及 514。請注意,NAND快閃記憶體裝置502可具有一單一 記憶體面或兩個以上的記憶體面,且每一記憶體面具有對 -41 - 201032053 應的頁面緩衝器。因此,記憶體506將被相應地組織成具 有被連接到每一頁面緩衝器之子記憶體。 第6圖所示之該例子設有一些具有總共8 KB的頁面 緩衝器空間之NAND快閃記憶體裝置5 02,其中該8 KB 的頁面緩衝器空間被組織爲兩個獨立的4KB頁面緩衝器 。每一獨立的4KB頁面緩衝器被耦合到諸如記憶體面508 或記憶體面510等的一各別記憶體面之位元線。熟悉此項 技術者應可了解:當NAND快閃記憶體裝置的整體容量增 加時,頁面緩衝器之大小已逐漸地增加,因而未來的 NAND快閃記憶體裝置可能有甚至更大的頁面緩衝器。較 大的頁面緩衝器可容許較快速的整體讀取及程式操作,這 是因爲如熟悉此項技術者所習知的:NAND快閃記憶體裝 置之核心讀取及程式時間是實質上固定的,且與頁面緩衝 器之大小無關。與具有一半大小的頁面緩衝器比較時,較 大的頁面緩衝器在需要用來擷取被儲存在記憶體陣列的一 不同列的另一頁面的資料之另一核心讀取操作之前,能夠 較在較恆定的速度下叢訊式讀取兩倍的讀取資料。同樣地 ,在需要將另一頁面的寫入資料載入頁面緩衝器之前,可 在相同的時間中將兩倍的寫入資料程式化到記憶體陣列。 因此,較大的頁面緩衝器適用於音樂或視訊資料的大小可 能有數個頁面之多媒體應用。 在第6圖所示之複合式記憶體裝置500中,總核心頁 面讀取時間包含被稱爲Tr之NAND快閃記憶體裝置核心 頁面讀取時間加上一傳輸時間Ttr。該傳輸時間Ttr是該 201032053 NAND快閃記憶體裝置輸出或讀出頁面緩衝器5 1 2及5 1 4 的內容而使該等內容可被寫到記憶體區518之對應的子記 憶體5 1 6所需之時間。總核心頁面程式化時間包含一程式 . 化傳輸時間Ttp加上該NAND快閃記憶體裝置之核心頁面 程式化時間Tprog。一般而言,在相同的資料量下,Ttp 與Ttr是相同的,這是因爲橋接裝置5 04與NAND快閃記 憶體裝置502間之匯流排雙向是在相同的速度下操作。該 φ 程式化傳輸時間Ttp是橋接裝置504輸出或讀出一記憶體 區518的子記憶體516之內容而使該等內容在一程式化操 作之前可被載入一 NAND快閃記憶體裝置5〇2的對應的頁 面緩衝器512及514所需之時間。對於多媒體應用而言, 可將資料儲存在不同的NAND快閃記憶體裝置,且同時操 作該等不同的NAND快閃記憶體裝置,以便橋接裝置504 正在輸出對應於另一 NAND快閃記憶體裝置5〇2的資料時 ,遮蔽一 N AND快閃記憶體裝置之核心操作。例如,在自 馨一記憶體區518以叢訊方式讀出資料時,—核心頁面讀取 操作可能已在進行,以便將來自另一N AND快閃記憶體裝 置5 02之資料載入另一記憶體區518之子記憶體516。 可能有檔案大小係小於一 NAND快閃記憶體裝置頁面 緩衝器的一整頁面大小之應用。這些檔案包括通常被用於 個人電腦桌面應用程式(desktop application)之文字槍 及其他類似類型的資料檔案。使用者通常將這些檔案複製 到通常使用N AND快閃記憶體之通用序列匯流排(u S B ) 非揮發性儲存碟。另一新興的應用是固態硬碟(SSD), -43- 201032053 此種SSD可取代硬碟機(HDD ),但是將NAND快閃記 憶體或其他的非揮發性記憶體用來儲存資料。除了下文所 述之差異,複合式記憶體裝置的讀取及程式化序列係與前 文所述者相同。本例子假定··所需的資料係小於一整頁面 大小,且係連同其他的資料而被儲存在一頁面中。對於一 讀取操作而言,在所有的頁面緩衝器資料已自一被選擇的 NAND快閃記憶體裝置502之頁面緩衝器512及514被傳 輸到一對應的子記憶體5 1 6之後,一行位址被用來界定記 憶體區518的子記憶體516中儲存的所需資料之第一及最 後位元的位置。然後,只自橋接裝置504之子記憶體5 16 讀出第一、最後、及中間的資料位元。 這些情況中之傳輸時間Ttr可能因其顯著地影響到該 複合式記憶體裝置的總核心讀取時間而無法被某些應用所 接受。這些應用包括應儘快地執行讀取操作之SSD。雖然 NAND快閃記憶體裝置之核心讀取時間Tr對任何頁面緩 衝器大小都保持不變時,但是將整個內容傳輸到子記憶體 5 1 6之傳輸時間Ttr係直接取決於頁面緩衝器大小。 根據本發明之一實施例,可將記憶體區5 1 8的子記憶 體5 1 6之組態設定成具有被稱爲虛擬頁面大小且係小於該 複合式記憶體裝置的一 N AND快閃記憶體裝置的頁面緩衝 器的最大實體大小之一有效頁面大小,而將該複合式記憶 體裝置之傳輸時間Ttr最小化。根據一特定記憶體區5 1 8 之該虛擬頁面大小組態,橋接裝置504發出頁面讀取命令 ,其中只有對應於頁面緩衝器中儲存的虛擬頁面大小的一 -44- 201032053 區段之資料被傳輸到對應的子記憶體5 1 6。頁面緩衝器的 該區段被稱爲頁面區段。 第7A圖之流程圖以及第7B至7D圖示出根據本發明 . 的一實施例而如何自諸如一快閃記憶體裝置等的一分立式 記憶體裝置讀取對應於一被設定的虛擬頁面大小之資料。 第7B至7D圖示出一複合式記憶體裝置700,該複合式記 憶體裝置7 00具有一被完整示出的第一 N AND快閃記憶體 φ 裝置702、一第二NAND快閃記憶體裝置704的一部分、 以及橋接裝置7 06的一部分。該例子之該等NAND快閃記 憶體裝置具有一單一記憶體面708,該記憶體面708具有 被連接到一單一頁面緩衝器710之一些位元線。橋接裝置 7〇6之該所示部分包含一第一子記憶體712、一第二子記 憶體714、以及一橋接裝置輸入/輸出介面716。第一子記 憶體712對應於與第一 NAND快閃記憶體裝置702相關 聯的一第一記憶體區,而第二子記憶體714對應於與第二 • NAND快閃記憶體裝置704相關聯的一第二記憶體區。爲 了解說本例子中之一讀取操作,假定:將要存取第一 NAND快閃記憶體裝置702的資料,且已將第一記憶體區 (第一子記憶體7 1 2 )的虛擬頁面大小設定成小於頁面緩 衝器710之最大實體大小。在本例子之說明中,第一及第 二子記憶體712及714被稱爲虛擬頁面緩衝器。 下文中將參照第7B至7D圖而說明第7A圖所示之方 法。在第7A圖所示之方法中,假定:將選擇複合式記憶 體裝置的一分立式記憶體裝置,以便自該分立式記憶體裝 -45- 201032053 置讀取資料。進一步假定已將該被選擇的分立式記憶體裝 置之組態設定成具有一特定的虛擬頁面大小組態。該方法 開始於步驟600,此時該橋接裝置接收一全域頁面讀取命 令,以便自該被選擇的分立式記億體裝置之一實體頁面( Physical Page;簡稱PP)讀取一特定虛擬頁面(Virtual Page;簡稱VP)之資料。在第7B圖中,假定:橋接裝置 706已接收對應於該全域頁面讀取命令之全域記憶體控制 信號,以便存取第~ N AND快閃記憶體裝置702中儲存的 資料。在步驟602中,如果該現行的讀取操作被導向不同 於對被定址的記憶體區的先前全域頁面讀取命令之一新實 體頁面,則本方法繼續進入步驟604。在本例子中假定該 現行的讀取操作被導向一新實體頁面。在步驟604中,該 橋接裝置清除其虛擬頁面緩衝器712,該清除步驟可包含 下列步驟:將該等虛擬頁面緩衝器的所有狀態設定爲邏輯 “1”或“〇”位準,或者只須將該虛擬頁面緩衝器之各區段 標示爲“空的”。該橋接裝置然後將一本地頁面讀取命令編 碼且提供給NAND快閃記憶體裝置702。NAND快閃記憶 體裝置702在PP = A上接收該本地頁面讀取命令,並開始 內部核心讀取操作。NAND快閃記憶體裝置7〇2回應對應 於該本地頁面讀取命令之本地記憶體控制信號,而啓動被 該等本地記憶體控制信號中之位址資訊選擇的一列或字線 718 ° 在步驟606中,此時該橋接裝置等候NAND快閃記憶 體裝置702將PP = A上之資料載入其頁面緩衝器的指定內 201032053 部核心讀取時間Tr。現在將參照第7C圖而說明Nand快 閃記億體裝置702在Tr期間之活動。當字線718被啓動 或被驅動到可存取被連接到該字線的各記憶單元的儲存資 料之—有效電壓位準時,頁面緩衝器710內之感測電路感 測到被連接到每一被存取的記憶單元的位元線上之電流或 電壓。因此’將該等被存取的記憶單元之資料狀態儲存在 頁面緩衝器710。繼續進入步驟608,一旦經過了該核心 φ 讀取時間Tr2後’該橋接裝置將一本地叢訊資料讀取命 令發出到NAND快閃記憶體裝置7〇2。如前文所述,可回 應該本地叢訊資料讀取命令而將頁面緩衝器710之整個內 容提供給橋接裝置706。根據本發明之實施例,當設定了 小於實體頁面大小之虛擬頁面大小時,將頁面緩衝器710 的一區段之內容提供給橋接裝置706。在本例子中,假定 已在橋接裝置7 06中設定了一虛擬頁面大小。因此,在步 驟610中’該分立式記憶體裝置將對應於VP = X的—行位 Φ 址範圔中儲存的資料輸出到該橋接裝置,而該橋接裝置將 該資料儲存到其虛擬頁面緩衝器712。如第7D圖所示, NAND快閃記憶體裝置702回應該本地叢訊資料讀取命令 ’而將對應於頁面緩衝器710的一特定位元位置範圍內儲 存的一虛擬頁面VP = X之一頁面區段的資料輸出到橋接裝 置706之虛擬頁面緩衝器712。係在高達NAND快閃記憶 體裝置702的最大額定速度或資料速率下執行該資料輸出 程序。 在步驟610中,該橋接裝置也設定一 READY旗標, -47 - 201032053 以便向該主機系統或記憶體控制器指示:現在可讀出該等 虛擬頁面緩衝器中儲存的資料。回到步驟602,如果該現 行的讀取操作被導向與先前讀取操作相同之實體頁面(亦 即’ PP = A ) ’則本方法調到步驟608,此時該橋接裝置將 一叢訊資料讀取命令發出到該分立式記憶體裝置。於回應 時’該分立式記憶體裝置如第7E圖所示而輸出VP = Y。 在該後續的讀取操作中,不需要任何分立式記憶體裝置核 心讀取操作,這是因爲該分立式記憶體裝置的頁面緩衝器 業已儲存了其中包括對應於VP = X及VP = Y的資料之 PP = A的整個資料內容。在此種情形中,該分立式記憶體 裝置只須輸出對應於VP = Y的一行位址範圍中儲存的頁面 區段資料,且該頁面區段資料於步驟610中被接收且儲存 在該橋接裝置之虛擬頁面緩衝器。該記憶體控制器可回應 該被設定的READY旗標,而發出一全域叢訊資料讀取命 令’以便輸出該虛擬頁面緩衝器中儲存的資料。該第二頁 面讀取操作的頁面讀取時間將是較短的,這是因爲無需任 何核心讀取時間Tr,只需要傳輸時間Ttr。 在前文所述之該讀取方法實施例中,可循序地進行對 來自PP = A的VP = X及VP = Y之讀取。尤其係針對自該複 合式記憶體裝置讀出VP = X而執行步驟600至610,且繼 續針對讀取VP=Y而執行只涉及步驟600、602、608、及 61〇之另一讀取操作。根據第7A圖所示的該讀取方法之 一替代實施例,可在該第一叢訊資料讀取命令之前先發出 對VP = Y之該第二頁面讀取命令。在此種方式下,可在自 201032053 該橋接裝置輸出對應於VP = X的資料時,同時進行該分立 式記憶體裝置與該橋接晶片間之對應於νρ = γ的資料之傳 輸。 . 在所述之本例子中,一旦NAND快閃記憶體裝置702 經由一準備好/忙碌中信號而將來自被選擇的列7 1 8之讀 取資料已被儲存在頁面緩衝器710之訊息回報或通知橋接 裝置706之後,橋接裝置706自動地提供其中包括對應於 φ 該特定位元位置範圍的行位址之一叢訊讀取命令。係根據 虛擬頁面緩衝器712的被設定之虛擬頁面大小而決定該等 行位址。然後回應一全域叢訊資料讀取命令,而最好是在 一較高的速度或資料速率下經由複合式記憶體裝置700之 輸出資料埠以及橋接裝置輸入/輸出介面716而輸出虛擬 頁面緩衝器712中儲存的資料。 因此,可得知:藉由將第一子記憶體712的虛擬頁面 大小設定成小於頁面緩衝器710的最大實體大小,即可只 # 將頁面緩衝器710的一對應大小的頁面區段之資料輸出到 第一子記憶體712。該頁面區段包含該特定的位元位置範 圍,且可由一行位址定址到該等位元位置中之每一位元位 置。如將於下文中說明的,該頁面區段是可定址的。因此 ’與將頁面緩衝器710的所有資料傳輸到第一子記憶體 7 1 2之情況相比時,可顯著地減少nAND快閃記憶體裝置 7 02自頁面緩衝器710輸出該頁面區段的資料之傳輸時間 Ttr 〇 上述的例子示出如何可將傳輸時間Ttr最小化。在寫 -49- 201032053 入操作期間,若將虛擬頁面大小設定成小於頁面緩衝器 7 1 0的最大實體大小,則亦可提供相同的效能優勢。 現在將說明根據本發明的一實施例而將資料寫到一複 合式記憶體裝置之方法。一般而言,第7B至7E圖所示 之該序列將被有效地顛倒。在第8圖所示之方法中,假定 :選擇了該複合式記億體裝置之一特定的分立式記憶體裝 置,以便將資料寫到該分立式記億體裝置。進一步假定已 將該分立式記憶體裝置之組態設定成具有一特定的虛擬頁 面大小組態。最後也假定:先前已由針對一第一虛擬頁面 的一全域叢訊資料載入開始命令以及或有接續的針對第二 及後續虛擬頁面之一或多個全域叢訊資料載入命令將一或 多個虛擬頁面中之資料載入了橋接裝置706之虛擬頁面緩 衝器712。、以此種方式被存取的該一或多個虛擬頁面將被 標示爲“被寫入”。該程式化方法開始於步驟800,此時該 橋接裝置接收一全域頁面程式化命令。在該例子中,資料 將被寫到PP = A,且該資料對應於VP = X及VP = Y。在本例 子中,該寫入資料具有與被預設的虛擬頁面大小匹配之一 大小。 在步驟8 02中,該橋接裝置將一叢訊資料載入開始命 令發出到分立式記憶體裝置,然後將VP = X傳輸到該分立 式記億體裝置。將該寫入資料自橋接裝置706傳輸到頁面 緩衝器710所需之時間是傳輸時間Ttr,該傳輸時間Ttr 係取決於該寫入資料之大小、以及NAND快閃記憶體裝置 702之操作速度。在時間Ttr之後,該寫入資料被儲存在 201032053 頁面緩衝器710的被稱爲一頁面區段之一些特定位元位置 內。之後在步驟8〇4,如果要寫入對應於PP = A的另一虛 擬頁面之資料,則本方法繼續進入步驟8 06,此時該橋接 • 裝置將另一叢訊資料載入命令發出到該分立式記憶體裝置 _ 。該命令將對應於諸如VP = Y等的另一虛擬頁面之資料傳 輸到該分立式記憶體裝置。在步驟806之後,本方法返回 步驟8 04。 Φ 如果PP = A中沒有要被程式化之另外的虛擬頁面,則 本方法繼續進入步驟8 08,此時該橋接裝置將一程式命令 發出到該分立式記憶體裝置。因而開始了該分立式記憶體 裝置內之核心程式化操作,以便將諸如 VP = X及(或) VP = Y至PP = A等的資料程式化到該分立式記憶體裝置。 係回應頁面緩衝器710中儲存的該寫入資料,經由啓動一 被選擇的列7 1 8以及將必要的程式化電壓施加到各位元線 ’而開始NAND快閃記憶體裝置702之該核心程式化操作 • °亦可執行作爲該核心程式化操作的一部分之程式化驗證 操作,以便保證已正確地程式化了該資料。總核心程式化 時間被稱爲Tprog。然後在步驟810中,該橋接裝置等候 核心程式化時間Tprog終止,然後設定READY旗標,用 以向該記憶體控制器指示:已完成了將VP = X及VP = Y程 式化操到PP = A之程式化操作。因此,藉由縮短寫入操作 期間之傳輸時間Ttr,而減少了該記憶體系統之總寫入時 間。 根據本發明之實施例,可將橋接裝置706的第一子記 -51 - 201032053 憶體712之組態動態地設定成具有任一預設的虛擬頁面大 小。一旦設定了子記憶體7 1 2的虛擬頁面大小之後’然後 將對應的NAND快閃記憶體裝置之頁面緩衝器710在邏輯 上再分成一些對應於該被設定的虛擬頁面大小的相等大小 之頁面區段。第9A至9D圖是根據被設定的虛擬頁面大 小而具有不同大小的頁面區段的一 N AND快閃記憶體裝置 頁面緩衝器950之示意圖。請注意,該等頁面區段代表頁 面緩衝器950中之一虛擬位址空間。在第9A至9D圖所 示之該等例子中,該NAND快閃記憶體頁面緩衝器、以及 該橋接裝置之子記憶體都有最大4K之實體大小。在第9A 圖中,該虛擬頁面大小(virtual Page size;簡稱 vps) 被設定爲最大或全4K大小’因而只有一個頁面區段952 。在第9Β圖中,VPS被設定爲2Κ,因而得到兩個2Κ頁 面區段954。在第9C圖中,VPS被設定爲1Κ,因而得到 四個1Κ頁面區段956。在第9D圖中,VPS被設定爲512 位元組,因而得到八個大小分別爲5 1 2位元組之頁面區段 958。熟悉此項技術者應可了解:甚至大小更小的VPS及 對應的頁面區段也是可能的,且頁面區段之總數係取決於 NAND快閃記億體裝置頁面緩衝器950之最大的大小。在 替代實施例中,該等NAND快閃記憶體裝置亦可具有與每 一實體頁面相關聯且可不再被細分爲該等虛擬頁面之一備 用區域。這些區域可被只保留給系統使用,且使用者無法 存取該等區域。 如前文中對該等實施例之說明,在針對讀取操作而將 -52- 201032053 資料載入該NAND快閃記憶體裝置的頁面緩衝器950之後 ’只將頁面緩衝器9 5 0之頁面區段輸出到該橋接裝置。可 將所需的資料儲存在頁面緩衝器950的一特定頁面區段。 . 因此,可以該橋接裝置的全域命令中提供之一虛擬頁面位 址定址到每一頁面區段。例如,兩個位址位元被用來選擇 第9C圖所示的四個頁面區段956中之一頁面區段956。 —旦被選擇之後,所需的資料可能不佔用頁面緩衝器95 0 φ 的該被選擇的頁面區段中之所有位元位置。因此,在一全 域叢訊讀取操作中,一虛擬行位址通常被用來選擇將要讀 出資料的該被選擇的頁面區段內之第一位元位置。下表3 槪述根據第9A至9D圖所示之該等例示頁面區段之一些 例示定址體系。 表 3 虛擬頁面 大小組態 頁面區段 之數目 定址到頁面區段 之位元(VPA) 定址到每一頁面區段中之 位元位置之位元(VCA) 4096B 1 <frrr 無 12 2048B 2 1 11 1024B 4 2 10 512B 8 3 9
表3中係以舉例方式示出一些例示的定址體系,但是 熟悉此項技術者應可了解:可根據N AND快閃記憶體裝置 的頁面緩衝器之大小而使用不同的定址體系。如表3所示 ,每一定址體系包含用來定址到兩個或更多個頁面區段的 第一數目之位元、以及用來定址到該被選擇的頁面區段中 -53- 201032053 的一行的第二數目之位元。該第一數目之位元被稱爲虛擬 頁面位址(Virtual Page Address;簡稱VPA),且該第二 數目之位元被稱爲虛擬行位址(Virtual Column Address ;簡稱VCA)。該虛擬頁面位址及該虛擬行位址全體地 被稱爲虛擬位址。 在本發明之實施例中,向複合式記憶體裝置要求讀取 資料且將寫入資料提供給複合式記憶體裝置之該記憶體控 制器或其他主機系統知道該橋接裝置的每一子記憶體或子 記憶體的每一記憶體區之VPS組態。因此,在用來存取 複合式記憶體裝置中之一特定NAND快閃記憶體裝置的一 對應之定址體系下,於對該複合式記憶體裝置的全域命令 中提供的用來讀取該N AND快閃記憶體裝置的頁面緩衝器 之一對應的頁面區段之一虛擬位址。因此,該全域命令中 提供的該虛擬位址被映射到該NAND快閃記憶體裝置可使 用的實體位址,因而可將一頁面區段的資料載入到該 NAND快閃記億體裝置之頁面緩衝器或,自該頁面緩衝器 讀出一頁面區段的資料。 第10圖是該橋接裝置之組態被設定成要回應的一例 示命令組之一表。如第1 0圖左方行標題“操作”所示, 可執行諸如前文中參照第7A圖及第8圖的流程圖中所述 之頁面讀取、叢訊資料讀取、叢訊資料載入、以及頁面程 式化操作等的許多不同的操作。該“操作”行的右方各 行示出每一對應的操作中包含的資料之類型。對於所有的 操作而言,該橋接裝置接收的第一位元組是一裝置位址 -54- 201032053 DA,且接續的第二位元組是對應於該操作之十六進位的 運算碼。後續的位元組是列位址(Row Address;簡稱RA )、行位址(Column Address ;簡稱C A ) '讀取或寫入 . 資料、以及虛擬頁面位址(VPA)資訊。第1 1圖是第1〇 圖所示之該等命令中可提供的命令、裝置位址的列位址及 行位址、運算碼、讀取位址、以及行位址的位元之一例示 詳細映射之一表。在該例子中,區塊位址(Block Address φ :簡稱BA)位元是運算碼位元組的一部分,且連同該命 令的列位址或行位址部分而提供了虛擬頁面位址(VP A ) 位元。在本發明之實施例中,用於其中包含一橋接裝置及 多個NAND快閃記憶體裝置的複合式裝置之第1 0圖所示 之該命令組相同於具有一高速序列介面的一單片式NAND 快閃記憶體裝置所需的命令組。此種方式可使複合式及單 片式裝置易於共存於相同的系統內。 要注意的是寫入裝置組態暫存器命令,其中一組態暫 存器被寫入,以便設定讀取及寫入虛擬頁面大小。如果該 橋接裝置包含四個虛擬頁面緩衝器,且每一虛擬頁面緩衝 器與一分立式記憶體裝置匹配,則可將每一虛擬頁面緩衝 器之組態獨立地設定成具有一不同的虛擬頁面大小。此種 方式可讓使用者針對任何對應的NAND快閃記憶體裝置而 設定虛擬頁面大小。第12圖是對應於不同的虛擬頁面大 小的該組態暫存器的例示位元狀態之一表。在本發明之實 施例中,讀取及寫入操作之虛擬頁面大小可以是相同的或 不同的。藉由將所需的位元組合合倂到一單一位元組,該 -55- 201032053 位元組即足以設定對應於一 NAND快閃記憶體裝置的讀取 及寫入操作之虛擬頁面大小。這些位元被稱爲VPS組態 碼。如果讀取及寫入操作之虛擬頁面大小是相同的,則四 位元的VPS組態碼即已足夠。因爲已選擇將四個位元用 來設定虛擬頁面大小,所以1 6個虛擬頁面大小之組態是 可能的。因此,該4位元碼可適應大於42 2 4B之進一步的 虛擬頁面大小。 雖然第4圖大致示出了橋接裝置200之各功能方塊, 但是第13圖示出根據一實施例的橋接裝置200之更詳細 的方塊圖。橋接裝置1〇〇〇包含對應於第4圖的橋接裝置 2 00所示的四個主要功能方塊之四個主要功能方塊。這些 功能方塊是橋接裝置輸入/輸出介面1〇〇2、記憶體裝置介 面1 004、命令格式轉換器1 006、以及資料格式轉換器 1 008。這些方塊分別具有對應於第4圖所示之方塊202、 2 04、208、及210之功能。第13圖所示之實施例適用於 複合式記億體裝置包含傳統的N AND快閃記憶體裝置之例 子,且該複合式記憶體裝置本身之組態被設定成具有對應 於第2B圖所示的序列介面快閃記憶體裝置之一序列介面 。下文將詳細說明方塊10 02、10 04、1006、及1008。 橋接裝置輸入/輸出介面1〇〇2接收具有一格式之全域 記憶體控制信號,並將被接收的全域記憶體控制信號以及 來自分立式記憶體裝置之讀取資料傳送到後續的複合式記 憶體裝置。在本例子中,這些全域記憶體控制信號相同於 表2所述的第2B圖所示之該等被識別的記憶體控制信號 -56- 201032053 。參照使用本例子之第4圖,全域命令glbcmd_in包含 全域記億體控制信號CSI、DSI、及D[j],且被傳送的全 域命令GLBCMD_OUT包含分別被稱爲CSO、DSO、及 • Q[j]的該等全域記憶體控制信號CSI、DSI、及D[j]之回 波信號。這些記憶體控制信號提供了諸如第1 〇圖所示的 那些全域命令之全域命令。前文所述之該等全域記億體控 制信號CSI、DSI、及D[j]被視爲全域命令,這是因爲該 φ 等全域記憶體控制信號是使橋接裝置1 〇〇〇能夠執行操作 所必要的。
橋接裝置輸入/輸出介面1002具有用來接收上表2中 示出的信號之輸入及輸出埠。該方塊包含:習知的輸入緩 衝電路;輸出緩衝電路;驅動器;以及控制邏輯,用以控 制該等輸入及輸出緩衝電路,並將必須的控制信號傳送到 命令格式轉換器1006,且將不同類型的資料傳送進出資 料格式轉換器1 008。這些類型的資料包括(但不限於) φ 諸如位址資料、讀取資料、程式化或寫入資料、以及組態 資料。在輸入埠D[j]上接收的且在輸出埠Q[j]上提供的資 料可以是單倍資料速率(Single Data Rate;簡稱SDR) 或雙倍資料速率(Double Data Rate ;簡稱DDR)格式。 熟悉此項技術者應可了解:係在時脈的每一上升緣或下降 緣上鎖存SDR資料,而係在時脈的上升緣及下降緣上鎖 存DDR資料。因此,該等輸入及輸出緩衝器包含適當的 SDR或DDR鎖存電路。請注意,橋接裝置輸入/輸出介面 1002包含一控制信號流通路徑,用以將接收控制信號CSI -57- 201032053 及DSI之輸入埠耦合到提供回波信號CS0及DSO之對應 的輸出埠。同樣地,一資料信號流通路徑將接收輸入資料 流D [j ]之輸入埠耦合到提供輸出資料流q [j ]之對應的輸出 埠。該等輸出資料流可以是在D [j ]上接收的該等輸入資料 流、或自被連接到橋接裝置1 000的一分立式記憶體裝置 提供之讀取資料。 在本例子中’橋接裝置1 000以平行於記億體系統中 的其他橋接裝置之方式接收差動時脈CK及CK#。差動時 脈CK及CK#也可以是自諸如第5圖所示記憶體控制器 302等的記憶體控制器提供且經由各別的橋接裝置自—複 合式記憶體裝置序列地傳送到另一複合式記憶體裝置之來 源同步時脈信號。在該組態中,橋接裝置1 00 0包含一時 脈流通路徑,用以將在輸入埠上接收的差動時脈CK及 CK#耦合到對應的輸出埠(圖中未示出)。共同擁有的美 國專利申請案公告 20090039927 “CLOCK MODE DETERMINATION IN A MEMORY SYSTEM” 揭示 了使串 連記憶體裝置能夠在平行或來源同步時脈下操作之電路, 本發明引用該專利申請案以供參照。因此,可將美國專利 申請案公告2009003 9927所揭示之該等技術同樣地應用於 橋接裝置1000。 記憶體裝置介面1004提供遵循與該等分立式記憶體 裝置相容的原生或本地格式之本地記憶體控制信號。該格 式可不同於該等全域記憶體控制信號之格式。在本例子中 ’記憶體裝置介面1004具有一些組的本地記憶體控制信 201032053 號,用以控制對應數目之傳統的NAND快閃記憶體裝置’ 其中每一組的本地記憶體控制信號包含上表1中示出之該 等信號。在該例子中,請參閱第4圖,每一組的本地記憶 . 體控制信號將一本地命令LCCMD提供給該複合式記憶體 裝置中之一對應的NAND快閃記憶體裝置。因此,如果該 複合式記憶體裝置中有k個NAND快閃記億體裝置,則有 k組的本地命令LCCMD或通道。在第13圖中,兩個整組 φ 之本地記憶體控制信號被標示爲LCCMD-1及LCCMD-2, 且最後的整組之本地記億體控制信號只被示爲一輸出埠 LCCMD-k。這些本地記億體控制信號具有與該等NAND 快閃記憶體裝置相容之正確的順序、邏輯狀態、及時序, 因而該等本地記憶體控制信號將執行在該本地命令中被編 碼的操作。 記憶體裝置介面1004具有用來提供上表1中示出的 該等本地記憶體控制信號之一些輸出埠、以及用來提供寫 φ 入資料並接收讀取資料之一些雙向資料埠I/〇[i]。雖然第 13圖中未示出,但是記憶體裝置介面1〇〇4自每一NAND 快閃記憶體裝置接收一準備好/忙碌中信號R/B#。邏輯及 運算碼轉換器方塊1014將該狀態信號用來決定何時完成 了對應的NAND快閃記憶體裝置的程式、抹除、及讀取操 作中之任一操作。該方塊包含:習知的輸入緩衝電路;輸 出緩衝電路;驅動器;以及控制邏輯,用以控制該等輸入 及輸出緩衝電路,並將不同類型的資料傳送進出資料格式 轉換器1008。這些類型的資料包括(但不限於)諸如位 -59- 201032053 址資料、讀取資料、程式化或寫入資料、以及組態資料。 命令格式轉換器1006包含至少一運算碼暫存器1010 、一全域裝置位址(GDA)暫存器1012、以及一運算碼 轉換器方塊1014。資料格式轉換器1008包含一記憶體 1016、用於記憶體1016之一時序控制電路1018、一位址 暫存器1 020、一虛擬頁面大小(VPS )組態設定電路 1 022、資料輸入路徑電路1024、以及資料輸出路徑電路 1 026。首先將詳細說明命令格式轉換器1006。記憶體 1016被用來作爲前文所述之虛擬頁面緩衝器。 命令格式轉換器1 006接收對應於一全域命令之全域 記憶體控制信號,並執行兩種主要功能。第一種主要功能 是運算碼轉換功能,用以將該全域命令之運算碼解碼,並 在用來代表該全域命令指定的相同操作之一本地命令中提 供本地記憶體控制信號。係由內部轉換邏輯(圖中未示出 )執行該運算碼轉換功能。例如,如果該全域命令是自一 特定位址位置讀取資料之一要求,則所產生之被轉換的本 地記憶體控制信號將對應於對一被選擇的N AND快閃記憶 體裝置之一讀取操作。第二種主要功能是一橋接裝置控制 功能,用以回應該全域命令而產生用來控制橋接裝置 1000的其他電路之內部控制信號。被預先程式化成回應 所有的有效全域命令之一內部狀態機(圖中未示出)提供 該橋接裝置控制功能。此種轉換邏輯及狀態機邏輯是熟悉 此項技術者所習知的。 GDA暫存器1012儲存被稱爲全域裝置位址之預定及 201032053 被指定之複合式記憶體裝置位址。該全域裝置位址可讓記 憶體控制器選擇記憶體系統中的複數個複合式記憶體裝置 中之一複合式記憶體裝置,以便執行該記憶體控制器發出 . 之全域命令。換言之,只有在複合式記憶體裝置被選擇時 ,該複合式記憶體裝置才執行上述的兩種主要功能。如前 文中參照第3B圖所述的,全域命令110包含一全域裝置 位址116,用以回應全域記憶體控制信號(GMCS) 112而 φ 選擇一複合式記憶體裝置。在本例子中,係經由資料輸入 埠D[j]而以一或多個序列位元流之方式接收該全域命令, 其中該全域裝置位址是橋接裝置1000所接收的全域命令 110之第一部分。邏輯及運算碼轉換器方塊1014中之比 較電路(圖中未示出)將全域命令110的全域裝置位址欄 位116中之全域裝置位址與GDA暫存器1012中儲存的被 指定之全域裝置位址比較。 如果GDA暫存器1012中儲存的全域裝置位址與全域 Φ 命令110的全域裝置位址欄位116不匹配,則邏輯及運算 碼轉換器方塊1014不理會橋接裝置輸入/輸出介面1002 接收的後續全域記憶體控制信號。否則,邏輯及運算碼轉 換器方塊1014將全域命令110中之運算碼鎖存在運算碼 暫存器1010中。一旦被鎖存之後,即將該運算碼解碼, 因而執行該橋接裝置控制功能。例如,邏輯及運算碼轉換 器方塊1014內之解碼電路將該被鎖存的運算碼解碼,邏 輯及運算碼轉換器方塊1014然後控制橋接裝置輸入/輸出 介面1 002內之傳送電路,以便將全域命令110之後續位 -61 - 201032053 元導向橋接裝置1000中之其他暫存器。上述步驟是必要 的,這是因爲全域命令110可能根據將要被執行的操作而 包含不同類型的資料。換言之,邏輯及運算碼轉換器方塊 1014將根據該被解碼的運算碼而知道該全域命令的結構 ,然後該等位元才到達橋接裝置輸入/輸出介面1 002。例 如,讀取操作包含被鎖存在各別的暫存器之區塊、列、及 行位址資訊。另一方面,抹除操作不需要列及行位址,只 需要區塊位址。因此,對應的運算碼向邏輯及運算碼轉換 器方塊1014指示特定類型的位址資料將到達橋接裝置輸 入/輸出介面1 002之時間,因而該等位址資料將被傳送到 其各別的暫存器。 一旦全域命令110之所有的資料都被鎖存之後,轉換 電路隨即產生本地記憶體控制信號,該等本地記憶體控制 信號具有將被用來執行該NAND快閃記憶體裝置中之至少 一操作以便完成該全域命令指定的操作之必要的邏輯狀態 、順序、及時序。邏輯及運算碼轉換器方塊1〇〗4針對存 取該NAND快閃記憶體裝置中之特定實體位址位置的任何 操作而轉換位址暫存器1 020中儲存的位址資料,以便經 由該等I/〇[i]埠而發出,作爲該本地命令之一部分。如將 於下文中說明的,該全域命令中提供的某些位址資訊是對 應於該NAND快閃記憶體裝置的頁面緩衝器中之實體位址 空間或頁面區段之虛擬頁面位址,其中該頁面區段之組態 可被設定成具有等於或小於該頁面緩衝器的最大實體大小 之一大小。因此,邏輯及運算碼轉換器方塊1014包含可 201032053 設定組態之邏輯電路,用以根據VPS組態設定電路1022 的各暫存器中儲存的組態資料而將該全域命令中提供的這 些虛擬位址轉換爲與該N AND快閃記億體裝置相容的位址 . 。記憶體1〇16提供將要被程式化到該NAND快閃記憶體 裝置之資料。邏輯及運算碼轉換器方塊1014將全域命令 110的本地裝置位址(LD A ) 118欄位用來決定哪一 NAND快閃記憶體裝置將要接收該等被產生的本地記憶體 φ 控制信號。因此’係回應一全域命令110,而以該等被產 生的記憶體控制信號控制驅動LCCMD-1至LCCMD-k中 之任何一'組。 在本實施例中,記憶體1 Ο 1 6是一個雙埠記憶體,其 中每一卑具有一資料輸入填及一資料輸出淳。璋A具有 資料輸入埠DIN_A及資料輸出埠d〇UT_A,而埠B具有 資料輸入埠DIN_B及資料輸出埠d〇UT_B。埠A被用來 在記憶體1016與該埠被耦合到的分立式記憶體裝置之間 ## 傳輸資料。另一方面,埠B被用來在記憶體1016與橋接 裝置輸入/輸出介面1 002的D[j]及Q[j]埠之間傳輸資料 。在本實施例中,係在被稱爲記憶體時脈頻率的第一頻率 下操作埠A ’而係在被稱爲系統時脈頻率的第二頻率下操 作埠B。該記憶體時脈頻率對應於該NAND快閃記憶體裝 置之速度或資料速率,而該系統時脈頻率對應於橋接裝置 輸入/輸出介面1002之速度或資料速率。經由記憶體1016 之DOUT_A而讀出將要被程式化到該NAND快閃記憶體 裝置的資料’並將該資料提供給邏輯及運算碼轉換器方塊 -63- 201032053
1014’邏輯及運算碼轉換器方塊i〇i4然後產生與分立式 記憶體裝置相容的本地記憶體控制信號。自一分立式記憶 體裝置接收的讀取資料係在邏輯及運算碼轉換器方塊 1014的控制下經由DIN_A而被直接寫到記憶體1〇16。後 文中將說明如何使用埠B之細節。邏輯及運算碼轉換器方 塊1014包含用來控制位址的施加及解碼 '資料感測、以 及分別經由埠DOUT_A及DIN_A的資料輸出及輸入之時 序之控制邏輯。如果該等分立式記憶體裝置係在與一時脈 同步之方式下操作,則將由邏輯及運算碼轉換器方塊 1 〇 1 4提供該時脈。否則,該等分立式記億體裝置係以非 同步之方式操作,其中將狀態或旗標信號提供給該橋接裝 置,以便告知其已準備好進行次一操作。
在任一種情況中,該全域命令都指示邏輯及運算碼轉 換器方塊1 〇 1 4選擇將要經由一組本地記憶體控制信號( LCCMD-1至LCCMD-k )而執行讀取或寫入操作之一分立 式記憶體裝置。邏輯及運算碼轉換器方塊1014將全域命 令110之本地裝置位址(LDA) 118欄位用來決定哪一 NAND快閃記憶體裝置將接收該等被產生的本地記憶體控 制信號。因此,係回應一全域命令110,而以該等被產生 的記憶體控制信號驅動LCCMD-1至LCCMD-k中之任何 一組。該全域命令進一步指示邏輯及運算碼轉換器方塊 1014執行該橋接裝置控制功能,以便控制橋接裝置1000 內用來補充該操作之任何必要的電路。例如,在寫入操作 期間,控制資料輸入路徑電路1024,以便在產生該等本 -64- 201032053 地記億體控制信號之前’先將在D[j]上接收的資料載入或 寫入記憶體1 〇 1 6。 該被鎖存之運算碼可啓用該運算碼轉換功能,以便產 . 生一本地命令中之本地記憶體控制信號。可能有一些無須 任何NAND快閃記憶體裝置操作之有效運算碼,且該等運 算碼因而被限制爲控制橋接裝置1 〇〇〇之操作。當要求對 該等NAND快閃記憶體裝置之一讀取或寫入操作時,邏輯 φ 及運算碼轉換器方塊1014控制記憶體時序及控制電路 1018,該記憶體時序及控制電路1018又根據位址暫存器 1020中儲存的位址而控制對記億體1016中之一位置的資 料寫入或讀取之時序。下文中將進一步說明這些電路之細 節。 資料格式轉換器1 008暫時地儲存自橋接裝置輸入/輸 出介面1 002接收且將要被程式化到該等NAND快閃記憶 體裝置之寫入資料,且暫時地儲存自該等NAND快閃記億 ® 體裝置接收而將要自橋接裝置輸入/輸出介面1002輸出之 讀取資料。該讀取資料及寫入資料被儲存在記憶體1016 中。記憶體1016在功能上被示出爲一單一方塊,但是亦 可在邏輯上或實體上將記憶體1016分爲一些諸如記億體 區 '記憶體面、或陣列等的分區,其中每一記憶體區、記 憶體面、或陣列係與一 NAND快閃記憶體裝置匹配。更具 體而言’每—記憶體區、記憶體面、或陣列被專用於自一 NAND快閃記憶體裝置的一頁面緩衝器接收讀取資料或將 寫入資料提供給該頁面緩衝器。記憶體1〇16可以是諸如 -65- 201032053 SRAM等的任何記憶體。因爲不同類型的記憶體可能有不 同的時序及其他協定要求,所以提供了時序控制電路 1 0 1 8 ’以便根據記憶體1 〇 1 6的設計規格而保證記憶體 1 Ο 1 6之正確操作。例如,時序控制電路丨〇〗8控制位址的 施加及解碼、資料感測、以及資料輸出及輸入之時序。可 自位址暫存器1020提供可包括列及行位址之位址,而係 經由資料輸入路徑電路1 024提供寫入資料,且係經由資 料輸出路徑電路1 02 6輸出讀取資料。 自位址暫存器1 020接收的位址被用來存取記憶體 1016中對應於該NAND快閃記憶體裝置的頁面緩衝器中 儲存的資料的虛擬位址空間之一實體位址空間。因此,時 序控制電路1018內之邏輯電路將任何虛擬頁面位址轉換 爲對應的實體位址。該邏輯電路之組態可被設定成根據 VPS組態設定電路1022的各暫存器中儲存的組態資料而 調整轉換,這是因爲虛擬位址空間的大小是可被設定的。 因此,在一實施例中,可提供一對應的虛擬頁面位址,然 後將該虛擬頁面位址轉換爲或映射爲記憶體1016中之對 應的實體位址,而自橋接裝置1〇〇〇輸出記憶體1016中儲 存的與該一或多個虛擬頁面對應之正確資料。 因爲虛擬位址可遵循前文所述之數種不同的定址體系 中之一種定址體系,所以可設定邏輯及運算碼轉換器 1014中之轉換電路以及時序控制電路1〇18中之位址解碼 電路的組態,以便保證針對存取該NAND快閃記憶體裝置 的頁面緩衝器以及記憶體1〇16中之資料而產生了正確的 -66- 201032053 對應之實體位址。因爲定址體系與被選擇的虛擬頁面大小 直接相關,所以VPS組態碼被用來設定將虛擬位址轉譯 、轉換、或映射爲對應的實體位址之位址轉換電路之組態 . 。熟悉此項技術者應可了解:可調整的邏輯功能及解碼電 路是此項技術中習知的。例如,虛擬頁面位址可具有被映 射到NAND快閃記憶體裝置頁面緩衝器的特定實體行位址 之一第一行。然後,任何虛擬行位址可被映射爲該特定實 φ 體行位址之進一步的偏移量。 根據一實施例,虛擬位址被用來選擇將要被讀出的 NAND快閃記憶體裝置頁面緩衝器的被選擇的頁面區段之 資料。對於讀取操作而言,該虛擬位址被鎖存,因而對該 頁面緩衝器以及與該讀取操作有關的對應的記憶體區之存 取係根據該虛擬位址。此種方式簡化了對複合式記億體裝 置之控制’這是因爲針對讀取操作而只提供一組位址資訊 。例如,邏輯及運算碼轉換器方塊1014將該VPS組態碼 φ 用來將虛擬頁面位址轉換爲NAND快閃記憶體裝置之對應 的位址信號。被時序控制電路1018內之該VPS組態碼設 定組態之轉換邏輯轉譯該相同之虛擬位址,以便產生該頁 面緩衝器的資料將要被儲存在其內的子記憶體之寫入位址 。相同的轉換邏輯或類似的轉換邏輯將該虛擬位址轉換爲 一讀取位址,以便讀出先前的寫入操作所儲存的資料,且 最終自該複合式記憶體裝置輸出該資料。 資料輸入路徑電路1 024自輸入埠D[j]接收輸入資料 ,且因爲係在一或多個序列位元流中接收該資料,所以包 -67- 201032053 含了用來將該等位元傳送到或分送到諸如運算碼暫存器 1010及位址暫存器1 020等的各暫存器之切換邏輯。一旦 已針對被選擇的複合式記憶體裝置而將該運算碼解碼之後 ,諸如資料暫存器或他類型的暫存器等的其他暫存器(圖 中未示出)也可接收輸入資料的位元。一旦被分送到其各 別的暫存器之後,資料格式轉換電路(圖中未示出)將在 一序列格式下接收的該資料轉換爲一平行格式。在時序控 制電路1018的控制下,將該等資料暫存器中被鎖存的寫 入資料寫到記憶體1016,以供暫時地儲存,且隨後使用 邏輯及運算碼轉換器方塊1014決定的適當命令格式將該 寫入資料輸出到一 NAND快閃記憶體裝置,以便程式化。 在記億體1016在一組本地記憶體控制信號的控制下 自該等l/0[i]埠接收到一 NAND快閃記憶體裝置的讀取資 料之後’經由 DOUT_B自記憶體1016讀出該讀取資料, 並將該讀取資料經由資料輸出路徑電路1026而提供給輸 出埠Q[j]。資料輸出路徑電路1026包含平行至序列轉換 電路(圖中未示出),用以將該等資料位元分送到將自輸 出埠Q[j]輸出的一或多個序列輸出位元流。請注意,資料 輸入路徑電路1 024包含一資料流經路徑1 028,用以將自 不同的D[j]輸入埠接收的輸入資料直接提供給資料輸出路 徑電路1026’以便在輸出埠Q[j]上輸出。因此,不論被 嵌入的全域裝置位址欄位匹配或不匹配GDA暫存器1012 中儲存的全域裝置位址,在D[j]輸入埠上接收的所有全域 命令都被傳送到Q[j]輸出埠。在第5圖所示之串連記憶體 201032053 系統中’資料流經路徑1 028保證每一複合式記憶體裝置 304都接收到記億體控制器302發出的全域命令。此外, 一複合式記憶體裝置304提供的任何讀取資料可經由任何 . 中間複合式記憶體裝置而被傳送到記憶體控制器302。 係以與系統時脈頻率同步之方式操作被用來在記憶體 1016與埠Q[j]及D[j]之間傳輸資料的所有上述電路。時 序控制電路1018尤其包含用來以與系統時脈頻率同步之 φ 方式控制位址的施加及解碼 '資料感測、以及分別經由埠 DOUT_B及DIN_B的資料輸出及輸入之時序之控制邏輯 。在某些實施例中,該系統時脈頻率可對應於橋接裝置輸 入/輸出介面1002接收的頻率CK及CK#。 下文是使用一分立式記憶體裝置是一具有用來儲存一 頁面的讀取資料或寫入資料的一頁面緩衝器的NAND快閃 記憶體裝置之一例子之橋接裝置1000的操作摘要,其中 習知一頁面是被儲存在由單一邏輯字線啓動的記憶單元中 # 之資料。例如’視記憶體陣列架構而定,該頁面緩衝器之 大小可以是2 K、4 K、或8 K位元組。在一列被啓動的一 頁面讀取操作期間’對應於該列的記憶單元之一頁面的資 料被存取、感測、且儲存在該頁面緩衝器。如果該NAND 快閃記億體裝置具有諸如i = 8位元之I/O寬度,則整個該 頁面緩衝器或該頁面緩衝器的一部分之內容係在其最大速 率下以一次8位元之方式輸出到橋接裝置1000。橋接裝 置1 〇〇〇然後將該資料寫到記憶體1 〇 1 6。一旦該資料被儲 存在記憶體1016之後,在較高的資料速率下,經由資料 -69- 201032053 輸出路徑電路1 026將對應於被傳輸到記憶體ι〇16的該頁 面緩衝器的內容之資料輸出到資料輸出埠Q[j]。可根據第 7A圖所示之方法而執行該讀取操作。 在一寫入操作中’係在介面1002的最大資料速率下 ,將自輸入埠D[j]接收的資料寫到記憶體1016。然後, 該資料的全部或一部分被自記憶體1016讀出,且在 NAND快閃記憶體裝置的原生之較慢資料速率下以一次8 位元之方式被提供給一被選擇的N AND快閃記憶體裝置。 該NAND快閃記憶體裝置將該資料儲存在其頁面緩衝器, 且隨即執行內部程式化操作,以便將該頁面緩衝器中之該 資料程式化到一被選擇的列。可執行一程式化驗證演算法 ,以便確認該等記憶單元的正確之被程式化狀態,然後接 續任何必要的後續程式化重複步驟,以便重新程式化先前 程式化重複步驟中並未被正確程式化之位元。可根據第8 圖所示之方法而執行該寫入操作。 雖然本發明揭示之實施例示出用來序列地接收及提供 資料之橋接晶片輸入/輸出介面1 002,但是替代之組態可 具有在類似於非同步NAND快閃記憶體裝置使用的在相同 時間傳輸至少一位元組的資料的格式之一平行格式下接收 及提供資料之介面1002。 如前文所述,對應於一分立式記憶體裝置的橋接裝置 之虛擬頁面緩衝器是可設定組態的。請參閱第13圖,根 據本發明的一實施例,記憶體5 06的每一記憶體區518之 組態可被獨立地設定成有其本身的虛擬頁面大小。爲了設 -70- 201032053 定該橋接裝置的記憶體區518之組態’將一全域虛擬頁面 大小設定命令提供給複合$記憶、胃# ® °可&其中包含該 複合式記憶體裝置之系統電力開啓之後’提供該命令。請 參閱第13圖所示之橋接裝置1 000 ’係在D[j]輸入埠上接 收該VPS組態設定命令’且該VPS組態設定命令包含用 於至少一子記億體區之VPS組態碼、一運算碼、以及一 全域裝置位址GDA。如前文所述’該GDA被用來選擇對 φ 該命令起作用或執行該命令之特定複合式記憶體裝置。邏 輯及運算碼轉換器方塊1014內之邏輯將該運算碼解碼’ 且橋接裝置1000內之控制電路將後續被接收的虛擬頁面 大小組態資料傳送到VPS組態設定電路1〇22內之對應的 各虛擬頁面暫存器。 第1 4圖是根據本發明的實施例的一 VP S組態設定命 令的階層之示意圖。自第14圖之右方開始,VPS組態設 定命令1100包含前文所述之全域裝置位址欄位1102、一 φ 運算碼欄位1104、以及本例子中之四個VPS資料欄位 1106、1108、1100、及1112。全域裝置位址欄位1102及 運算碼欄位1104可被稱爲標頭,係在包含多達四個VPS 資料欄位1106、1108、1100、及1112的資料酬載之前。 請參閱第13圖,該等四個VPS資料欄位之位置對應於記 憶體506的一特定記憶體區518。在應用於第13圖所示 記憶體506的第14圖所示之本例子中,VPS資料欄位 1 1〇6對應於BankO,VPS資料欄位1 108對應於Bankl, VPS資料欄位i丨10對應於Bank2,且VPS資料欄位1 1 12 -71 - 201032053 對應於Bank3。每一 VPS資料欄位包含用來代表—對應的 虛擬頁面緩衝器的大小之一組態碼。所示的VP S組態設 定命令1 1 00的該等欄位之由右到左之順序代表該等欄位 被提供給橋接裝置504之順序。係隨著記億體506的記憶 體區518之數目而直接增減VPS組態設定命令11〇〇的 VPS資料欄位之數目。例如,如果記億體506被設計成包 含八個記憶體區518,則VPS組態設定命令1100可包含 最多有八個對應的VPS資料欄位。 根據本發明的一實施例,記憶體506的該等記憶體區 518之順序是自一最低有效記憶體區至一最高有效記憶體 區。因此,在第13圖所不之例子中,BankO是最低有效 記憶體區,而Bank3是最高有效記憶體區。如將於下文中 說明的,VPS組態設定命令 1100具有遵循 BankO至 Bank3的順序之VPS資料欄位結構,以便簡化用來設定記 億體區518的組態之電路及邏輯。因此,鄰接該運算碼欄 位的第一 VPS資料欄位1 106是最低有效VPS資料欄位, 而VPS資料欄位1112是最高有效VPS資料欄位。使用該 排序體系時,可根據將要被設定組態的最高有效記億體區 518,而動態地設定VPS組態設定命令1100之大小。更 具體而言,只有對應於將被設定組態的最高有效記憶體區 5 1 8以及所有較低有效記憶體區之該等VPS資料欄位將被 包含在VPS組態設定命令1100中。 根據本發明的實施例,不論將要設定多少記憶體區之 組態,VPS組態設定命令1 1 〇〇都維持相同的結構。因此 201032053 ,任何資料欄位可具有一有效組態碼、或用來指示無須改 變對應的虛擬頁面大小之一空碼。或者,如果無須改變對 應的虛擬頁面大小,則可提供對應於現行虛擬頁面大小之 . 相同碼。 總結而言,本發明已說明了一種包含分立式記憶體裝 置以及用來控制該等分立式記憶體裝置的一橋接裝置之複 合式記憶體裝置。該橋接裝置具有對應於每一分立式記憶 φ 體裝置之一虛擬頁面緩衝器,用以儲存來自該分立式記憶 體裝置之讀取資料、或來自一外部裝置之寫入資料。該虛 擬頁面緩衝器之組態可被設定成具有多達一分立式記憶體 裝置的頁面緩衝器的最大實體大小之一大小。該頁面緩衝 器在邏輯上被分成頁面區段,其中每一頁面區段之大小對 應於該被設定組態之虛擬頁面緩衝器大小。藉由將讀取或 讀取資料儲存在該虛擬頁面緩衝器中,該分立式記億體裝 置及該外部裝置可在不同的資料速率下操作而提供或接收 Φ 資料,以便將這兩個裝置的效能最大化。 本發明所示之實施例示出了如何將虛擬頁面用於被連 接到至少一分立式記憶體裝置之一橋接裝置、以及如何設 定該橋接裝置中之各記憶體區的虛擬頁面大小。可將前文 所述之電路、命令格式、及方法用於設有一具有之組態可 被設定成適合應用要求的虛擬或邏輯大小之記憶體的任何 半導體裝置。 在前文之說明中,爲了便於解說,述及了許多細節, 以便提供對本發明的實施例之徹底了解。然而,熟悉此項 -73- 201032053 技術者應可了解:這些特定細節不是實施本發明所必要的 。在其他的情形中,係以方塊圖之形式示出一些習知的電 氣結構及電路,以便不會模糊了本發明。 我們應可了解:當在本說明書中提到一元件“被連接 到”或“被耦合到”另一元件時,該元件可能被直接連 接到或耦合到該另一元件,或者可能存在有一些中間的元 件。對比之下,當在本說明書中提到一元件“被直接連接 到”或“被直接耦合到”另一元件時,將不存在任何中 間的元件。應以類似之方式詮釋用來敘述各元件間之關係 的其他辭彙(亦即,“在...之間”相對於“直接在...之 間”、“鄰接”相對於“直接鄰接”等的辭彙)。 可作出對所述該等實施例的某些改作及修改。因此, 該等前文所述之實施例將被視爲例示性而非限制性。 【圖式簡單說明】 已參照下列各附圖而已舉例方式說明了本發明: 第1A圖是一例示非揮發性記憶體系統之一方塊圖; 第1B圖示出被用於第1A圖所示之例示記憶體系統 之一分立式快閃記憶體裝置; 第2A圖是一例示序列記憶體系統之一方塊圖; 第2B圖示出被用於第2A圖所示的例示記憶體系統 之一分立式序列介面快閃記憶體裝置; 第3A圖是根據一實施例而具有四個分立式記憶體裝 置及一橋接裝置的一複合式記憶體裝置之一方塊圖; -74- 201032053 第3B圖是根據一實施例的一全域命令之—示意圖; 第4圖是根據一實施例的一橋接裝置之—方塊圖; 第5圖是根據一實施例而具有在一串連記憶獲系統中 . 被連接到一控制器的一些複合式記憶體裝置的一記憶體系 統之方塊圖; 第6圖是根據一實施例將該橋接裝置映射到NAND快 閃記憶體裝置的記憶體之一方塊圖; φ 第7A圖是根據一實施例而使用一橋接裝置自—分立 式記憶體裝置讀取資料的一方法之一流程圖; 第7B、7C、7D及7E圖示出使用一橋接裝置自一 N AND快閃記憶體裝置進行之一例示讀取操作; 第8圖是根據一實施例而使用一橋接裝置於一分立式 記憶體裝置中程式化資料的一方法之一流程圖; 第9A、9B、9C及9D圖不出一橋接裝置的每一記憶 體區之例示虛擬頁面組態; φ 第10圖是根據一實施例的橋接裝置的例示命令之一 表; 第11圖是第10圖所示之該等命令的運算碼及定址位 元之一例示映射; 第12圖是根據一實施例的例示VPS組態碼之一表: 第13圖是根據一實施例的一N AND至一高速序列介 面橋接裝置之一方塊圖;以及 第14圖是根據—實施例的一 VPS組態設定命令的之 一示意圖。 -75- 201032053 【主要元件符號說明】 1 〇:非揮發性記憶體系統 1 2 :主機系統 14,302 :記憶體控制器 1 6-1 - 1 6-4,24-1 - 24-N :記憶體裝置 18 :通道 20 :序列記憶體系統 22 :記憶體控制器 1 00,500,700,304- 1 - 304-j :複合式記億體裝置 1 02,200,504,706,1 000 :橋接裝置 104:分立式記憶體裝置 1 1 0 :全域命令 1 1 2 :全域記憶體控制信號 1 1 4 :位址標頭 1 1 6 :全域裝置位址 1 1 8 :本地裝置位址 202,71 6,1 002:橋接裝置輸入/輸出介面 204,1004 :記憶體裝置介面 206 :格式轉換器 208,1 006 :命令格式轉換器 2 1 0,1 008 :資料格式轉換器 2 1 2 :命令路徑 3 0 0 :記憶體系統 -76- 201032053 502,702,704:"反及"快閃記憶體裝置 506,1016 :記憶體 508,5 1 0,708 :記憶體面 . 5 1 8 :記憶體區 512,514,710,950:頁面緩衝器 516,712,714 :子記憶體 7 1 8 :字線 φ 952,954,956,958 :頁面區段 1010:運算碼暫存器 1012:全域裝置位址暫存器 1014:邏輯及運算碼轉換器 1 0 1 8 :時序控制電路 1 020 :位址暫存器 1 022 :虛擬頁面大小組態設定電路 1 024 :資料輸入路徑電路 φ 1 026 :資料輸出路徑電路 1 028 :資料流經路徑 1 1 〇〇 :虛擬頁面大小組態設定命令 1102 :全域裝置位址欄位 1104 :運算碼欄位 1106,1108,1110,1112:虛擬頁面大小資料欄位 -77-
Claims (1)
- 201032053 七、申請專利範面: i —種橋接裝置,包含: 一虛擬頁面緩衝器,用以儲存資料; 一橋接裝置介面,用以回應一全域命令而在第一資料 速率下於一外部裝置與該虛擬頁面緩衝器之間傳輸資料; 以及 一記憶體裝置介面,用以回應一本地命令而在第二資 料速率下於一記憶體裝置與該虛擬頁面緩衝器之間傳輸資 料。 2. 如申請專利範圍第1項之橋接裝置,其中該記憶 體裝置包含一有一固定最大大小之頁面緩衝器。 3. 如申請專利範圍第2項之橋接裝置,其中該虛擬 頁面緩衝器之組態可被設定成具有與該頁面緩衝器的該固 定最大大小相同之大小。 4·如申請專利範圍第2項之橋接裝置,其中該虛擬 頁面緩衝器之組態係設定成有對應於該頁面緩衝器的一頁 面區段之大小。 5 .如申請專利範圍第4項之橋接裝置,其中該記憶 體裝置介面在該記憶體裝置與該虛擬頁面緩衝器之間傳輸 對應於該頁面區段之資料。 6. 如申請專利範圍第4項之橋接裝置,其中該全域 命令包含用來選擇該頁面緩衝器的該頁面區段之一虛擬頁 面位址。 7. 如申請專利範圍第6項之橋接裝置,其中該頁面 -78- 201032053 區段是2n個頁面區段中之一個頁面區段,且該虛擬頁面 位址是一η位元位址,其中η是至少爲1之整數。 8.如申請專利範圍第6項之橋接裝置,其中該全域 . 命令包含用來選擇該頁面區段的一位元之一虛擬行位址。 9-如申請專利範圍第6項之橋接裝置,進一步包含 一轉換電路,用以將該虛擬頁面位址轉換爲對應於該頁面 區段之一實體位址。 φ 10.如申請專利範圍第9項之橋接裝置,其中該轉換 電路產生該本地命令,用來使與該記憶體裝置相容的格式 包含該實體位址。 11.如申請專利範圍第3項之橋接裝置,其中該記憶 體裝置是一第一記憶體裝置,該虛擬頁面緩衝器是一第一 虛擬頁面緩衝器,且該記憶體介面被耦合到一第二記憶體 裝置,以便在該第二記億體裝置與一第二虛擬頁面緩衝器 之間傳輸資料。 φ 12.如申請專利範圍第11項之橋接裝置,進一步包 含一虛擬頁面大小組態設定電路,用以回應一虛擬頁面大 小組態設定命令而設定該第一虛擬頁面緩衝器及該第二虛 擬頁面緩衝器之大小。 13.如申請專利範圍第12項之橋接裝置,其中該虛 擬頁面大小組態設定命令包含一運算碼欄位其後續爲包含 了對應於該第一虛擬頁面緩衝器的一第一組態碼之第一虛 擬頁面大小資料欄位以及包含了對應於該第二虛擬頁面緩 衝器的一第二組態碼之第二虛擬頁面大小資料欄位。 • 79 - 201032053 14·如申請專利範圍第1項之橋接裝置,其中該第一 資料速率大於該第二資料速率。 15. 如申請專利範圍第1項之橋接裝置,進一步包含 資料路徑電路’用以在該第一資料速率下於該橋接裝置介 面與該虛擬頁面緩衝器之間傳輸資料。 16. 如申請專利範圍第15項之橋接裝置,其中該等 資料路徑電路包含:一資料輸入路徑電路,用以將在該橋 接裝置介面上接收的寫入資料傳輸到該虛擬頁面緩衝器, 以便儲存在該虛擬頁面緩衝器中;以及一資料輸出路徑電 路,用以將該虛擬頁面緩衝器中儲存的讀取資料傳輸到該 橋接裝置介面。 17. 如申請專利範圍第16項之橋接裝置,其中該虛 擬頁面緩衝器包含一記憶體,該記憶體具有:一第一輸入 埠’用以自該資料輸入路徑電路接收該寫入資料:一第一 輸出埠,用以將該讀取資料提供給該資料輸出路徑電路; —第二輸入埠,用以自該記憶體裝置介面接收該讀取資料 ;以及一第二輸出埠,用以提供該記憶體中儲存的該寫入 資料。 18. 如申請專利範圍第17項之橋接裝置,進一步包 含—轉換電路,用以自該記憶體之該第二輸出埠接收該寫 入資料,並產生該本地命令,以便將該寫入資料傳輸到該 記憶體裝置。 19. 如申請專利範圍第1項之橋接裝置’其中該記憶 體裝置介面是非同步的,且該橋接裝置介面是接收一時脈 -80- 201032053 信號之一同步介面。 20·如申請專利範圍第1項之橋接裝置,其中該記憶 體裝置介面以一平行格式提供該本地命令,且該橋接裝置 - 介面以一序列格式接收該全域命令。 21·—種橋接裝置,包含: 一記憶體裝置介面,用以在第一資料速率下接收讀取 資料; φ —虛擬頁面緩衝器,用以儲存該記憶體裝置介面接收 的該讀取資料;以及 一橋接裝置介面,用以在第二資料速率下輸出該記憶 體裝置介面中儲存的該讀取資料。 22.—種橋接裝置,包含: 一橋接裝置輸入/輸出介面,用以在第一資料速率下 接收寫入資料; 一虛擬頁面緩衝器,用以儲存該橋接裝置介面接收的 φ 該寫入資料;以及 一記億體裝置介面,用以在第二資料速率下輸出該虛 擬頁面緩衝器中儲存的該寫入資料。 23· —種以橋接裝置自分立式記憶體裝置存取讀取資 料之方法,包含下列步驟: 將對應於該讀取資料之一讀取位址提供給該分立式記 憶體裝置; 自該分立式記憶體裝置接收該讀取資料; 將該讀取資料儲存在該橋接裝置之一虛擬頁面緩衝器 -81 - 201032053 中;以及 輸出該虛擬頁面緩衝器中儲存的該讀取資料。 24. 如申請專利範圍第23項之方法,其中該提供步 驟包含:接收具有該讀取位址之一全域頁面讀取命令。 25. 如申請專利範圍第24項之方法,其中接收該全 域頁面讀取命令包含:當該讀取位址對應於一新的實體頁 面時,發出一本地頁面讀取命令。 26. 如申請專利範圍第25項之方法,其中該發出步 驟包含··該分立式記憶體裝置回應該本地頁面讀取命令而 執行一核心讀取操作,以便自該新的實體頁面存取該讀取 資料。 27. 如申請專利範圍第26項之方法,其中接收該讀 取資料包含:在經過用來讀取該分立式記憶體裝置的該新 的實體頁面的一核心讀取時間之後,將一本地叢訊資料讀 取命令發出到該分立式記憶體裝置。 28. 如申請專利範圍第24項之方法,其中接收該全 域頁面讀取命令包含:當該讀取位址對應於一先前被存取 的實體頁面時,將一本地叢訊資料讀取命令發出到該分立 式記憶體裝置。 29. 如申請專利範圍第23項之方法,其中該讀取位 址包含對應於該分立式記憶體裝置的一實體頁面的一頁面 區段之一虛擬頁面位址。 3〇·如申請專利範圍第29項之方法,其中該頁面區 段是2"個頁面區段中之一個頁面區段,且該虛擬頁面位 -82- 201032053 址是用來選擇該頁面區段之一η位元位址,其中η是至少 爲1之整數。 31. 如申請專利範圍第30項之方法,其中該讀取位 ^ 址包含用來選擇該頁面區段的一位元之一虛擬行位址。 32. 如申請專利範圍第31項之方法,其中提供該讀 取位址包含:將該虛擬頁面位址及該虛擬行位址轉換爲對 應於該頁面區段之一實體位址。 φ 33. —種以橋接裝置將資料寫到分立式記億體裝置之 方法,包含下列步驟: 接收一全域頁面程式化命令; 將寫入資料儲存到該橋接裝置之一虛擬頁面緩衝器; 將該虛擬頁面緩衝器中儲存的該寫入資料傳輸到一分 立式記憶體裝置;以及 將一本地程式化命令發出到該分立式記憶體裝置。 -83-
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