TWI379302B - High speed interface for non-volatile memory - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於非依電性記憶體用高速介面。 c先前技術3 發明背景 NAND快閃記憶财置典型用來儲存可於大型區塊中 讀出的資料(例*，數位化影像或音樂）。因為从⑽快閃士己 憶體之該紐的存取_，所叫干裝置可並列放置於;_ 共同匯流排上並於幾乎相同的時間被存取4取得每 置之該資料時…次可讀取-裝置。然而，並列放置财 該等輸人/輸__針會造成使排上之該 質降級的電容性負載，並因而降低該匯流排上之該最^ 效通量。或者…雜耗會造賴特取 積，亦會減緩該匯流排之整體通量。 來

t發明内容:J 依據本發明 ，係特地提出一種非依電，丨

憶體裝置，其包含：用於一非依蛩以 6C 非依電性記憶體裝置之一 器，該控制器包含：以—菊鏈連接組態連接到-上游^ 之一第-組連接；以該菊鏈連接（態連接到—下游裝置 一第二組連接；以及用以將透過該第—組連接接收；^ 解碼的電路，其中該電路用於 7 π於.1)若該命令定址於另一 置’則使隨後資料於該等第—I ^ W /、第二組連接之間傳送. 右該命令是定址於該控制器 ，2 ^寫入命令，則將來自誃爸 、-且連接之該隨後資料儲存;^_ Λ ^ '此憶體陣列中；以及3^ 1379302 該命令是定址於該控制器之一讀取命令，則從該記憶體陣 列讀取該隨後資料並將該隨後資料呈現至該第一組連接。 圖式簡單說明 本發明之某些實施例可藉由參照下列說明及用來繪示 5 本發明之實施例的伴隨圖式來獲得了解。該等圖式中： 第1圖顯示一根據本發明之一實施例，一非依電性記憶 體系統之方塊圖。 第2圖顯示一根據本發明之一實施例，一記憶體裝置之 方塊圖。 10 第3A圖、第3B圖以及第3C圖顯示一由根據本發明之一 實施例的一記憶體裝置執行之一方法的流程圖。 第4圖顯示一由根據本發明之一實施例的一主機控制 器執行之一方法的流程圖。 【實施方式3 15 詳細說明 下列說明中，將提出若干特定細節。然而，應了解本 發明之實施例在無該等特定細節時亦可加以實作。其他實 例中，著名的電路、結構以及技術並不詳細顯示以避免混 淆對本說明之了解。 20 參照為“某一實施例”、“一實施例”、“範例實施例”、“各 種不同實施例”、等等，表示說明之本發明的該（等）實施例 可包括特定特徵、架構、或特性，但並不需每一實施例皆 需包括該等特徵、架構、或特性。此外，某些實施例可具 有其他實施例說明之某些特徵、全部特徵、或不具有任何 6 特徵。 下歹！ °兑明與申請專利範圍中，可使用該等術語“輕合” 與連接，，，以及其衍生名詞。應了解該等術語彼此間並不 意欲規為同義詞。而是，於特定實施例中，“連接，，可用於 5 2不兩個或更多元件直接以實體或電氣方式彼此接觸。“輕 口可表示兩個或更多元件彼此協力操作或互動，但其可以 或不需直接以實體或魏方式彼此接觸。 ,如該等申請專利範圍所使用，除非其他特定使用順序 性形容詞“第—，，、“第二，，、“第三，，、等等來敘述一共同物件， J僅表示參照為相同物件之不同實例，並不意欲暗指所 述之該等物件必須於時間上、空間上、排列上、或其他任 何方式上位在一給定之順序中。 本發明之各種不同實施例可以硬體、韌體、與軟體其 中之一或任何組合來加以實行。本發明亦可以作為包含於 15 一機器可讀媒體中或於其上之指令來予以實行，該媒體可 由或更多處理器來讀取與執行以賦能本文所述之該等操 作的效能。—機器可讀媒體可包括用於儲存、傳送、與/或 接收一機器（例如，一電腦）可讀取的一型式之資訊的任何機 構。例如’ 一機器可讀媒體可包括一儲存媒體，諸如但不 20侷限於唯讀記憶體(ROM);隨機存取記德體(RAM);磁碟 儲存媒體；光學儲存媒體；一快閃記憶體裝置、等等。一 機器可讀媒體亦可包括調變來對該等指令編碼之一傳播戶 號’諸如但不侷限於電磁、光學、或聲響載波信號。 本發明之各種不同實施例可以一菊鏈方式來連接多個 7 上傳送’圖形中共同標示為D ATA。該等平行 可以是任何可實行之數量，諸如但不舰於/料線之數量 置 等等。寫入資料可於該主機控制器中產生並於L丨6、P 間傳送’ 4到其達到所指定之記憶體裝置，於心隱體裝 寫入該裝置之内部記憶體陣列。讀取f料可=寫入資料 體裝置中產生，並通過多個記憶體裝置直到^選定記憶 理該資料之該主機控制器。該等各種不 ^到之後處 不顯示㈣免使軸料於凌I v <電源連接 第2圖顯示一根據本發明之-實施例，-記憶财置之 方塊圖。該繪示實施例中，該等時鐘資料、、 (DV)線對應第1圖之其相對元件。編號120之該快閃記情體 裝置並不對應第丨圖巾所示之科㈣記憶體裝置的任何 -個。快_列230包括該快閃記憶體裝置之該實際記憶體 部分、資料可儲存以供其他裝置使用之部分。如該圖形所 示’該主機控制器中產生之該時鐘信號Clk可透過該⑽ 輸入來產生並用於對該命令狀態_計時，並亦可使用 一緩衝器210將該時鐘信號從clkin傳至dk〇m，以降低若所 有5亥等記題裝置直接連結該相同的時鐘線時會出現的負 載。該命令狀態機H24G可根據透過料datal線產生之命令 來控制該快閃記憶體裝置之全面操作。 為了簡化說明，該文件之上下文中’‘上游’表示朝 向該主機測器移動之資料，而‘下游，纟示離開該主機 控制器之資料。例如，第1圖中，裝置121是裝置120之下游， 而裝置12G是裝置121之上游。該主機控制H11G是所有該等 1379302 記憶體裝置12x之上游。 來到第2圖’該等資料信號可向上游或向下游移動，並 可通過該記憶體裝置、或於該記憶體裝置中產生、或指定 供該記憶體裝置使用。在該命令狀態機器240之控制下，多 5 工器/解多工器（mux/demux) 271可用來提供於該裝置與該 下一個上游裝置間之每一個方向流動的資料適當的資料路 徑。Mux/demux 271可將向下游資料從datal循路由連至暫 存器262，其中該資料可被閂鎖並供data2之該下一個下游裝 置使用。同樣地’已於暫存器261中閂鎖，來自data2之向上 10 游資料可供datal之Mux/demux 271使用以通過至該下一個 上游裝置。雖然Mux/demux 271顯不為·—單一功能電路，γ曰 某些實知例中，其可作為一多工器或一分開的解多工器來 予以實施。 為了提供通過資料適當的計時’一資料有效(DV)信號 15亦可於每一方向中通過，其中該向下游信號可於暫存器263 中被閃鎖而該向上游信號可於暫存器264中被閃鎖。某些特 定情況下’諸如該記憶體裝置從其本身記憶體陣列中提供 資料’而非從另一記憶體裝置通過資料，該Mux/demux 272 可設定來於DV1提供一計時信號fclk，而非從—下游裝置通 20過該DV信號些實施例中，在該命令狀態機器24〇之控 制下，該信號fclk可以是從clkin衍生之一時鐘信號，但其僅 於特定時間時作用。 該主機控制器嘗試從該特定快閃記憶體裝置讀取資料 時，從快閃陣列230讀取之該資料可放置於先進先出緩衝器 10 1379302 令，則3211該目前記憶體裝置可冑對一通過寫入操作來組 配其MUX/demux。直接或間接透過另一上游裝置而接收來 自該主機控制器之該寫入資料時，322中該寫入資料可向下 游通過該目前記憶體裝置之控制電路。 5 如325所判定，若該命令是定址至該記憶體裝置之一讀 取命令’則該程序可於第3B圖中繼續。34〇中該記憶體裝置 了針對内部續取操作來組配其Mux/demux。如345所判 疋，若先别要求資料可於該FIF〇中取得，則35〇中該資料可 從該FIFO傳送至該下_個上游裝置，從該資料可通過至該 ίο主機控制器的位置。若該FIF0是空的，則355中該記憶體裝 置可使用該讀取命令來觸發將該資料從其本身陣列轉移至 其FIFO。一旦350中該記憶體裝置已完成向上游轉移其 FIFO資料，或355中已開始將資料從其陣列轉移至其 FIFO貝j其返回第3A圖之‘A’來等待下一個命令。即使該記 15憶體裝置已返回a之後，355之該操作仍可繼續完成。 回到第3A圖，310中若指出該命令是定址於該記憶體裝 置之-寫人命令’如33G所判定，職程序可於第3(：圖中繼 續。360中該記憶體裝置可針對—内部寫入操作來組配其 mux/demux。若因為該FIF0仍包含來自一先前寫入操作之 20資料而尚未準備接收更多資料，如365所判$，則該記憶體 裝置不執行任何動作（而非繼續將該剩餘資料從該阳〇寫 入該陣列中），並且返回A以等待另—命令1該阳〇準備 好接收資料，如365所狀，則375中該資料可從上游接收 並寫入該FIFO中。-旦該資料位於該nF〇中遍中該資 13 1379302 料可開始被寫入該陣列。一旦已完成375中將新資料轉移至 該FIFO,而380中已開始將資料轉移至該陣列，則即使該記 憶體裝置已返回A以等待另一命令後，將資料轉移至該陣列 仍可繼續完成。 5 310中若接收有時並非上述該等四個命令之一命令，則 該記憶體裝置可移至335中需要其他處理（未說明）的步驟。 某些實施例中，若該記憶體裝置從該主機控制器接收一命 令時而尚未準備執行上述操作之任何一項，則該記憶體裝 置可返回一‘忙碌’或‘錯誤’狀態。 10 第4圖顯示一由根據本發明之一實施例的一主機控制 器執行之一方法的流程圖。某些實施例中，此可為第1圖之 該主機控制器110。該繪示流程圖400中，410中該主機控制 器選擇多個記憶體裝置中的第一個，並於420中於該菊鏈匯 流排上傳送定址於該記憶體裝置之一命令。為了簡化說 15 明，X=0至X=n之增量值在此用來代表連續對該等不同記憶 體裝置0至η定址，但其他實施例可使用其他程序來識別與 選擇該等不同記憶體裝置。若該受選擇記憶體裝置準備好 轉移資料，如430所判定，則440中該主機控制器可執行該 資料轉移。‘準備好轉移資料’表示該受選擇記憶體裝置於其 20 FIFO中具有資料以準備來轉移至該主機控制器（針對一讀 取命令），或者該受選擇記憶體裝置具有一可用的FIFO來準 備從該主機控制器接收資料(針對一寫入命令）。該資料轉移 後（或立即若無資料轉移），則450中該主機控制器可選擇下 一個記憶體裝置（X=X+1)並以該新選擇之記憶體裝置來重 14 1379302

器執行之一方法的流程圖。 【主要元件符號說明 100...系統 110.·.主機控制器 12(Μ 2η· · ·快閃記憶體裝置 210…緩衝器 230···快閃陣列 240···命令狀態機器 251、252···先進先出緩衝器 261、262、263、264…暫存器 271、272…多工器/解多工器 300、400···流程圖 310、315、316、317、320、321、 322、325、330、335、340、 345、350、355、360、365、 375、380、410-480 …步 驟 16

Claims (1)

1. poo年1^29日修正頁 十、申請專利範® : L —種用於控制記憶體裝置之設備，其包含·· 一控制器，用以控制以菊鏈方式連接的一第一非依 電性記憶體裝置和一第二非依電性記憶體裝置之操 作，其中該控制器會執行下列步驟： 發出一第一命令至該第一非依電性記憶體裝 置，令其將第一資料轉移至該控制器； 於發出該第一命令之步驟後，發出一第二命令 至該第二非依電性記憶體裝置，令其將第二資料轉 移至該控制器； 於發出該第二命令之步驟後，接收來自於該第 非依電性5己憶體裝置的該第一資料之一第一部 分； 於接收該第-資料之該第一部分之步驟後，接 收來自於該第二非依電性記憶體裝置的該第二資 料之一第一部分； 於接收該第二資料之該第—部分之步驟後，接 收來自於該第-非依電性記憶體裝置的該第一資 料之一第二部分；以及 於接收該第—資料之該第二部分之步驟後，接 收來自於該第二非依電性記憶體裝置的該第二資 料之一第二部分。 2·如申請專利第旧之設備，其進—步包含： 在將讀取命令作為該等第一與第二命令發出之 17 曰修正頁 1〇〇 年 11 月 29 資 後’將該第_f料之該等第—與第二部分以及該第二 ；。等第—與第二部分組合至單一個資料區塊内。 2請專利範圍第i項之設備’其更包含在將寫入命令 為該等第-與第二命令發出之前，將單一個 劃分為料第-與第二賴之該等第―與第二部^塊 —種用於控轉依電性記憶體裝置之方法，其包含 步驟： 從一控制器發出一第一命令至一第一記憶體裝 置’令其將第一資料轉移至該控制器； 一於發出該第—命令之步驟後，從該控制器發出—第 -命7至-第二記憶體裝置，令其將第二資料轉移至該 控制器； 於發出該第二命令之步驟後’由該控制器接收來自 於該第-記憶體裝置的該第一資料之一第一部分； 於接收該第-資料之該第—部分之步驟後，由該控 制益接枚來自於該第二記憶體裝置的該第二資料之一 第一部分； 於接收該第二資料之該第—部分之步驟後，由該控 制器接收來自於該第—記憶體裝置的該第-資料之Γ 弟一部分；以及 於接收該第-資料之該第二部分之步驟後由該控 制器接收來自於該第二記憶體裝置的該第二資料之一 第二部分。 如申请專利fen第4項之方法，其進__步包含下列步驟： 5 5 ψ 10 7.:種包含容含有指令之實體機器可讀媒體的物品，該等 心7在由或乡做理11執行時會成對包含下列步 驟之操作的執行·· 年丨丨月29日修正頁 在將讀取命令作為該等第一盘第 後，於該娜—敝辑-/第^ 資料區塊内。 〜第-部刀組合至單一個 6.如申請專利範圍第4 其進—步包含下列步驟： 在將寫人命令料該等第—與第二命令發出之 前々該控制器中將單-個資料區塊劃分為該等第一與 第二貧料之該等第一與第二部分。 從一控制器發出-第—命令至—第—記憶體裝 置，令其將第一資料轉移至該控制器； 於發出該第一命令之步驟後，從該控制器發出一第 二命令至一第二記憶體裝置，令其將第二資料轉移至該 控制器； 於發出該第二命令之步驟後，由該控制器接收來自 於該第一記憶體裝置的該第一資料之一第一部分； 於接收該第一資料之該第一部分之步驟後，由該控 制器接收來自於該第二記憶體裝置的該第二資料之一 第一部分； 於接收該第二資料之該第一部分之步驟後，由該控 制器接I來自於該第一記憶體裝置的該第一資料之一 第二部分；以及 19 1379302 100年11月29日修正頁 於接收該第一資料之該第二部分之步驟後，由該控 制器接收來自於該第二記憶體裝置的該第二資料之一 第二部分。 8·如申請專利範圍第7項之物品，其中該等操作進一步包 含下列步驟： 在將讀取命令作為該等第一與第二命令發出之 後，於該控制器中將該第-資料之該等第—與第二部分 2及該第二資料之該等第H部分組合至單^ 資料區塊内。 10 9 如申請專利範圍第7項之物品 含下列步驟： 其中該等操作進一步包 在將寫入命令作為該等第一鱼 _ 前，於該控制器中將單-個資料塊—命令發出之 第二資料之該等第-與第二部分。該等第一與 20