TWI756124B - 半導體記憶體及資料保護方法 - Google Patents

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Abstract

本揭露提供一種半導體記憶體及資料保護方法。半導體記憶體包含記憶體陣列、開關電路、控制電路以及電源切斷監視電路。開關電路耦接至記憶體陣列。控制電路耦接至開關電路。電源切斷監視電路耦接至控制電路及電源電壓。電源切斷監視電路用以判定電源電壓是否在寫入期間下降至第一電源切斷偵測位準以下，以將觸發信號輸出至控制電路。控制電路根據觸發信號執行半導體記憶體的重設程序。第一電源切斷偵測位準低於半導體記憶體的資料表中記錄的電源電壓的最小值。

Description

半導體記憶體及資料保護方法
本揭露是關於一種儲存裝置，且特定言之是關於一種半導體記憶體及一種資料保護方法。
通用反及閘（NAND）快閃記憶體具有電源切斷干擾故障的問題。在此方面，電源切斷干擾故障的問題可能是由記憶體的資料寫入期間非預期的電源切斷引起的。具體言之，在記憶體對記憶體的記憶體陣列中的現行頁執行資料程式期間，若記憶體的電源電壓瞬間下降，則無法將資料成功地寫入至記憶體陣列中的現行頁，且先前記錄在記憶體陣列的先前頁或其他相鄰頁中的資料可能發生損耗或損壞。因此，關於如何提供在電源意外下降至停止運轉時保護先前寫入於記憶體中的資料的資料保護功能，下文提供若干實施例的解決方案。
本揭露涉及一種半導體記憶體及一種資料保護方法，且可操作有效資料保護功能。
本揭露的半導體記憶體包含記憶體陣列、開關電路、控制電路以及電源切斷監視電路。開關電路耦接至記憶體陣列。控制電路耦接至開關電路。電源切斷監視電路耦接至控制電路及電源電壓。電源切斷監視電路用以判定電源電壓是否在寫入期間下降至第一電源切斷偵測位準以下，以將觸發信號輸出至控制電路。控制電路根據觸發信號執行半導體記憶體的重設程序。第一電源切斷偵測位準低於半導體記憶體的資料表中記錄的電源電壓的最小值。
本揭露的半導體記憶體的資料保護方法包含以下步驟：藉由控制電路在寫入期間執行半導體記憶體的寫入操作；藉由電源切斷監視電路判定電源電壓是否在寫入期間下降至第一電源切斷偵測位準以下；當電源電壓下降至第一電源切斷偵測位準以下時，藉由電源切斷監視電路將觸發信號輸出至控制電路；藉由控制電路根據觸發信號執行半導體記憶體的重設程序，其中第一電源切斷偵測位準低於半導體記憶體的資料表中記錄的電源電壓的最小值。
基於上述，根據本揭露的半導體記憶體及資料保護方法，在寫入期間，半導體記憶體能夠自動監視電源電壓是否非預期地下降至第一電源切斷偵測位準以下，以自動執行資料保護以防止瞬時電源故障。
為使前述內容更容易理解，如下詳細描述附有圖式的若干實施例。
應理解，在不脫離本揭露的範疇的情況下，可利用其他實施例，且可進行結構改變。此外，應理解，本文中所使用的成語及術語是出於描述目的且不應被視為限制性的。「包含」、「包括」或「具有」以及其變體在本文中的使用意謂涵蓋其後所列舉的項目及其等效物以及額外項目。除非以其他方式受限，否則本文中的術語「連接」、「耦接」及「電連接」以及其變體被廣泛使用，且涵蓋直接及間接的連接、耦接以及安裝。
圖1為示出根據本揭露的實施例的半導體記憶體的示意圖。參考圖1，半導體記憶體100包含控制電路110、電源切斷監視電路120、電荷泵電路130、開關電路140以及記憶體陣列150。半導體記憶體100可為反及閘快閃記憶體。控制電路110耦接至電源切斷監視電路120、電荷泵電路130以及開關電路140。開關電路140耦接至電荷泵電路130及記憶體陣列150。控制電路110控制電荷泵電路130及開關電路140執行記憶體陣列150的存取操作。舉例而言，控制電路110可對記憶體陣列150執行寫入操作或抹除操作，以讀取資料或將資料寫入至記憶體陣列150中。寫入操作的寫入信號（寫入電壓）及抹除操作的抹除信號（抹除電壓）由電荷泵電路130產生。在本實施例中，電荷泵電路130在寫入期間經由開關電路140將多個字元線電壓提供至記憶體陣列150。
在本實施例中，電源切斷監視電路120用以偵測電源電壓VCC是否在半導體記憶體100的寫入期間非預期地下降至0或記憶體在此處不可正常操作的電壓位準，以自動執行半導體記憶體100的重設程序，以防止記憶體陣列150中先前記錄（寫入）的資料。應注意，在本實施例中，電源切斷監視電路120僅在寫入期間啟用，但本揭露不限於此。在另一實施例中，電源切斷監視電路120可在半導體記憶體100的抹除時段或其他操作時段期間啟用。
圖2為示出根據本揭露的實施例的記憶體陣列及其周邊電路的示意圖。參考圖1及圖2，電荷泵電路130包含第一電荷泵131及第二電荷泵132。開關電路140包含第一解碼器141、第二解碼器142、第三解碼器143以及多個選擇開關CS1_1至CS1_K以及CS2_1至CS2_K，其中K為大於0的正整數。第一電荷泵131耦接至控制電路110及第一解碼器141。第二電荷泵132耦接至控制電路110、第二解碼器142以及第三解碼器143。選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K的多個第一端耦接至全域選擇閘極線GSGD、全域選擇閘極線GSGS以及多個全域字元線GWL0至GWLn，且選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K的多個第二端耦接至第一解碼器141。選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K的多個控制端耦接至第二解碼器142。第三解碼器143耦接在第二電荷泵132與選擇開關CS2_1至選擇開關CS2_K的多個控制端之間。
在本實施例中，記憶體陣列150的記憶體區中的一者可如圖2中所示，記憶體陣列150的記憶體區中的一者可包含多個記憶體單元C(0,0)至C(n,m)，其中n及m為大於0的正整數。在本實施例中，全域選擇閘極線GSGD、全域選擇閘極線GSGS以及全域字元線GWL0至全域字元線GWLn經由選擇開關CS2_1至選擇開關CS2_K耦接至選擇閘極線SGD及選擇閘極線SGS以及多個局部字元線LWL0至LWLn。選擇閘極線SGD耦接至多個選擇開關SD_0至SD_m的多個控制端，且選擇閘極線SGS耦接至多個選擇開關SS_0至SS_m的多個控制端。局部字元線LWL0至局部字元線LWLn耦接至記憶體單元C(0,0)至記憶體單元C(n,m)。在本實施例中，記憶體單元C(0,0)至記憶體單元C(n,m)中的每一行經由選擇開關SD_0至選擇開關SD_m耦接至多個全域位元線GBL0至GBLm中的一者，且記憶體單元C(0,0)至記憶體單元C(n,m)經由選擇開關SS_0至選擇開關SS_m耦接至選擇線SL。偶數的全域位元線經由選擇開關BLe_1至選擇開關BLe_P耦接至多個頁緩衝器151_1至151_P，且奇數的全域位元線經由選擇開關BLo_1至選擇開關BLo_P耦接至頁緩衝器151_1至頁緩衝器151_P，其中P為大於0的正整數。頁緩衝器151_1至頁緩衝器151_P中的每一者耦接至一個偶數的全域位元線及一個奇數的全域位元線。選擇開關BLe_1至選擇開關BLe_P以及選擇開關BLo_1至選擇開關BLo_P由位元線選擇信號BLSe及位元線選擇信號BLSo控制。
在半導體記憶體100的寫入操作中，控制電路110可控制第一電荷泵131及第一解碼器141經由選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K提供寫入信號（字元線電壓），且控制第二電荷泵132、第二解碼器142以及第三解碼器143提供多個導通信號（控制電壓）及選擇信號PASV（控制電壓）以選擇性地導通多個選擇開關CS1_1至CS1_K以及CS2_1至CS2_K，以將資料寫入至多個記憶體單元C(0,0)至C(n,m)中。此外，當控制電路110執行第一資料頁的寫入操作時，第一列的記憶體單元C(0,0)、C(0,2)至C(0,m-1)及偶數行的記憶體單元C(0,0)至C(n,m)可藉由對應寫入信號用資料寫入。接著，當控制電路110執行第二資料頁的寫入操作時，第一列的記憶體單元C(0,1)、C(0,3)至C(0,m)及奇數行的記憶體單元C(0,0)至C(n,m)可藉由對應寫入信號用資料寫入。接著，當控制電路110執行第三資料頁的寫入操作時，第二列的記憶體單元C(1,0)、C(1,2)至C(1,m-1)及偶數行的記憶體單元C(0,0)至C(n,m)可藉由對應寫入信號用資料寫入。類似地，控制電路110可依序且定期將資料寫入至記憶體單元C(0,0)至記憶體單元C(n,m)的不同資料頁中。
然而，舉例而言，在寫入期間，當控制電路110執行第二資料頁的寫入操作時，若電源電壓VCC非預期地下降至0或記憶體在此處不可正常操作的電壓位準，則由於記憶體單元C(0,0)、記憶體單元C(0,2)至記憶體單元C(0,m-1)鄰近於記憶體單元(0,1)、記憶體單元C(0,3)至記憶體單元C(0,m)，記憶體單元C(0,0)、記憶體單元C(0,2)至記憶體單元C(0,m-1)的非預期的電源切斷情況可影響記憶體單元C(0,1)、記憶體單元C(0,3)至記憶體單元C(0,m)。換言之，不僅第二資料頁尚未完成寫入，而且先前已記錄第一資料頁的記憶體單元C(0,0)、記憶體單元C(0,2)至記憶體單元C(0,m-1)可能損壞及損失資料。因此，本揭露的控制電路110可執行以下實施例的資料保護操作以有效地保護先前寫入資料。
圖3為示出根據本揭露的實施例的資料保護方法的流程圖。圖4為示出根據本揭露的實施例的電源電壓的電壓波形圖。參考圖1、圖3以及圖4，半導體記憶體100可執行以下步驟S310至S340以實施資料保護功能。在步驟S310中，控制電路110可在寫入期間執行半導體記憶體100的寫入操作。在步驟S320中，電源切斷監視電路120可判定電源電壓VCC是否在寫入期間下降至第一電源切斷偵測位準V_th以下。具體言之，如圖4中所示，電源電壓VCC可具有中央電壓位準V_Typ，且在最大電壓位準V_Max與最小電壓位準V_min之間上下擺動。電源切斷監視電路120可偵測電源電壓VCC是否下降至第一電源切斷偵測位準V_th以下。最小電壓位準V_min在半導體記憶體的資料表中界定，且第一電源切斷偵測位準V_th低於電源電壓VCC的位準V_min。在步驟S330中，當電源電壓下降至第一電源切斷偵測位準V_th以下時，電源切斷監視電路120可將觸發信號輸出至控制電路110。在步驟S340中，控制電路110根據觸發信號執行半導體記憶體100的重設程序。
在本實施例中，在時間t0處，重設程序可包含控制電路110控制電荷泵電路130停止將字元線電壓提供至字元線。如圖2中所示，第一電荷泵131停止將字元線電壓提供至全域字元線GWL0至全域字元線GWLn，但第二電荷泵132可連續地將控制電壓提供至選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K以及選擇開關CS2_1至選擇開關CS2_K的控制端。因此，控制選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K以及選擇開關CS2_1至選擇開關CS2_K在導通狀態下保持操作，使得全域字元線GWL0至全域字元線GWLn上的剩餘電壓可有效地釋放（放電）。然而，在另一實施例中，當第一電荷泵131停止將字元線電壓提供至全域字元線GWL0至全域字元線GWLn時，第二電荷泵132亦可同步地停止將控制電壓提供至選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K以及選擇開關CS2_1至選擇開關CS2_K的控制端，以同步地斷開選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K以及選擇開關CS2_1至選擇開關CS2_K。在又一實施例中，當第一電荷泵131停止將字元線電壓提供至全域字元線GWL0至全域字元線GWLn時，第二電荷泵132可在電源電壓下降至第二電源切斷偵測位準以下時停止將控制電壓提供至選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K以及選擇開關CS2_1至選擇開關CS2_K的控制端，以斷開選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K以及選擇開關CS2_1至選擇開關CS2_K，其中第二電源切斷偵測位準低於第一電源切斷偵測位準V_th。因此，可減小或避免異常電壓改變VCC對先前記錄在記憶體陣列150的記憶體單元的一部分中的資料的影響。另外，重設程序可更包含控制電路110執行半導體記憶體100的預設重設命令（例如，FFh重設命令），以執行半導體記憶體100的重設操作。
圖5為示出根據本揭露的實施例的電源切斷監視電路的示意圖。圖6為示出根據本揭露的另一實施例的電源電壓及輸出電壓的電壓關係圖。參考圖5及圖6，電源切斷監視電路120包含分壓器121、電壓產生器122以及比較器123。分壓器121耦接至電源電壓VCC，且用以根據電源電壓VCC輸出分壓電壓V_div。分壓器121可由多個分壓器電阻器構成，但本揭露不限於此。電壓產生器122用以根據第一電源切斷偵測位準V_th輸出參考電壓V_ref。比較器123藉由比較器123的第一輸入端及第二輸入端耦接至分壓器121及電壓產生器122。比較器123用以藉由比較器123的輸出端將用於產生觸發信號的輸出信號Vo輸出至控制電路110。如圖6中所示，參考電壓V_ref可藉由根據第一電源切斷偵測位準V_th設計。在本實施例中，當分壓電壓V_div與參考電壓V_ref交叉時，比較器123的輸出信號Vo可自高電壓位準變為低電壓位準。因此，電源切斷監視電路120可根據輸出信號Vo的電壓改變而對應地產生觸發信號至控制電路110。
圖7為示出根據本揭露的實施例的重設程序的流程圖。應注意，基於圖5的電源切斷監視電路120的設計概念，圖1的電源切斷監視電路120可更包含更多的以上相關電路以設定第二電源切斷偵測位準及第三電源切斷偵測位準，且第二電源切斷偵測位準及第三電源切斷偵測位準可用於重設程序中以上不同階段處的資料保護操作。因此，參考圖1、圖2以及圖7，控制電路110可執行重設程序具有不同階段（如以下步驟S710至S730）。在步驟S710中，當電源電壓VCC在寫入期間下降至第一電源切斷偵測位準以下時，控制電路110可使第一電荷泵131停止將多個字元線電壓輸出至多個字元線。在步驟S720中，當電源電壓VCC在寫入期間下降至第二電源切斷偵測位準以下時，控制電路110可進一步使第二電荷泵132停止將多個控制電壓輸出至多個第一開關，以斷開多個選擇開關CS1_1至CS1_K。在步驟S730中，當電源電壓VCC在寫入期間下降至第三電源切斷偵測位準以下時，控制電路110可執行半導體記憶體100的預設重設命令（例如，FFh重設命令）。第三電源切斷偵測位準低於第二電源切斷偵測位準，且第二電源切斷偵測位準低於第一電源切斷偵測位準。
亦即，在本實施例中，控制電路110可首先停止將字元線電壓提供至字元線，且接著可在一時間段間隔之後斷開選擇開關CS1_1至選擇開關CS1_K。因此，全域字元線GWL0至全域字元線GWLn上的剩餘電壓可有效地釋放（放電）。最後，控制電路110可執行半導體記憶體100的預設重設命令。因此，執行以上步驟S710至S730的半導體記憶體100能夠保護先前記錄（寫入）在記憶體陣列150中的可經有效保護的資料。
綜上所述，本揭露的半導體記憶體及資料保護方法可額外設計電源切斷監視電路，以在半導體記憶體的寫入期間自動地偵測電源電壓，且利用重設程序的一或多個以上資料保護操作來保護先前記錄（寫入）在記憶體陣列中的資料。因此，本揭露的半導體記憶體及資料保護方法能夠在電源電壓在半導體記憶體的寫入期間非預期地下降使得半導體記憶體不可正常操作時有效地保護先前記錄（寫入）在記憶體陣列中的資料。
所屬領域中具通常知識者將顯而易見，可在不脫離本揭露的範疇或精神的情況下對所揭露實施例作出各種修改及變化。鑒於前述，本揭露意欲涵蓋修改及變化，前提為所述修改及變化在隨附申請專利範圍及其等效物的範疇內。
100:半導體記憶體 110:控制電路 120:電源切斷監視電路 121:分壓器 122:電壓產生器 123:比較器 130:電荷泵電路 131:第一電荷泵 132:第二電荷泵 140:開關電路 141:第一解碼器 142:第二解碼器 143:第三解碼器 150:記憶體陣列 151_1~151_P:頁緩衝器 BLSe、BLSo:位元線選擇信號 C(0,0)~C(n,m):記憶體區 CS1_1~CS1_K、CS2_1~CS2_K、SD_0~SD_m、SS_0~SS_m、BLe_1~BLe_P、BLo_1~BLo_P:選擇開關 GSGD、GSGS:全域選擇閘極線 GWL0~GWLn:全域字元線 LWL0~LWLn:局部字元線 PASV:選擇信號 S310、S320、S330、S340、S710、S720、S730:步驟 SGD、SGS:選擇閘極線 SL:選擇線 t0:時間 VCC:電源電壓 V_div:分壓電壓 V_Max:最大電壓位準 V_min:最小電壓位準 Vo:輸出信號 V_ref:參考電壓 V_Typ:中央電壓位準 V_th:第一電源切斷偵測位準
圖1為示出根據本揭露的實施例的半導體記憶體的示意圖。 圖2為示出根據本揭露的實施例的記憶體陣列及其周邊電路的示意圖。 圖3為示出根據本揭露的實施例的資料保護方法的流程圖。 圖4為示出根據本揭露的實施例的電源電壓的電壓波形圖。 圖5為示出根據本揭露的實施例的電源切斷監視電路的示意圖。 圖6為示出根據本揭露的另一實施例的電源電壓及輸出電壓的電壓關係圖。 圖7為示出根據本揭露的實施例的重設程序的流程圖。
100:半導體記憶體
110:控制電路
120:電源切斷監視電路
130:電荷泵電路
140:開關電路
150:記憶體陣列
VCC:電源電壓

Claims (18)

  1. 一種半導體記憶體，包括：一記憶體陣列；一開關電路，耦接至所述記憶體陣列；一控制電路，耦接至所述開關電路；以及一電源切斷監視電路，耦接至所述控制電路及電源電壓，其中所述電源切斷監視電路用以判定所述電源電壓是否在一寫入期間下降至一第一電源切斷偵測位準以下，以將一觸發信號輸出至所述控制電路，且所述控制電路根據所述觸發信號執行所述半導體記憶體的一重設程序，其中所述第一電源切斷偵測位準低於所述半導體記憶體的一資料表中記錄的所述電源電壓的一最小值，其中所述電源切斷監視電路僅在所述寫入期間啟用。
  2. 如請求項1所述的半導體記憶體，其中所述重設程序包括所述控制電路執行所述半導體記憶體的一預設重設命令。
  3. 如請求項1所述的半導體記憶體，更包括：一電荷泵電路，耦接至所述開關電路及所述控制電路，其中所述電荷泵電路用以在所述寫入期間經由所述開關電路將多個字元線電壓提供至所述記憶體陣列，且所述重設程序包括所述控制電路控制所述電荷泵電路停止提供所述多個字元線電壓。
  4. 如請求項3所述的半導體記憶體，其中所述電荷泵電路包括一第一電荷泵，且所述第一電荷泵經由所述開關電路的多個選擇開關耦接至多個字元線，且所述第一電荷泵用以在所述 寫入期間將所述多個字元線電壓輸出至所述多個字元線，其中當所述電源電壓在所述寫入期間下降至所述第一電源切斷偵測位準以下時，所述第一電荷泵停止將所述多個字元線電壓輸出至所述多個字元線。
  5. 如請求項4所述的半導體記憶體，其中在所述電源電壓下降至所述第一電源切斷偵測位準以下的所述寫入期間，所述多個選擇開關被控制以在一導通狀態下保持操作。
  6. 如請求項4所述的半導體記憶體，其中所述電荷泵電路更包括一第二電荷泵，所述第二電荷泵耦接至所述多個選擇開關的控制端，且所述第二電荷泵用以在所述寫入期間將多個控制電壓輸出至所述多個選擇開關的所述控制端，其中當所述電源電壓在所述寫入期間下降至一第二電源切斷偵測位準以下時，所述第二電荷泵停止將所述多個控制電壓輸出至所述多個選擇開關，以斷開所述多個選擇開關。
  7. 如請求項6所述的半導體記憶體，其中所述第二電源切斷偵測位準低於所述第一電源切斷偵測位準。
  8. 如請求項7所述的半導體記憶體，其中所述重設程序更包括當所述電源切斷監視電路判定所述電源電壓在所述寫入期間下降至一第三電源切斷偵測位準以下時，所述控制電路執行所述半導體記憶體的一預設重設命令，其中所述第三電源切斷偵測位準低於所述第二電源切斷偵測位準。
  9. 如請求項1所述的半導體記憶體，其中所述電源切斷監視電路包括： 一分壓器，耦接至所述電源電壓，且用以根據所述電源電壓輸出一分壓電壓；一電壓產生器，用以根據所述第一電源切斷偵測位準輸出一參考電壓；以及一比較器，藉由第一輸入端及第二輸入端耦接至所述分壓器及所述電壓產生器，且用以藉由輸出端將用於產生所述觸發信號的一輸出信號輸出至所述控制電路。
  10. 一種半導體記憶體的資料保護方法，包括：藉由一控制電路在一寫入期間執行所述半導體記憶體的一寫入操作；藉由一電源切斷監視電路判定一電源電壓是否在所述寫入期間下降至一第一電源切斷偵測位準以下；當所述電源電壓下降至所述第一電源切斷偵測位準以下時，藉由所述電源切斷監視電路將一觸發信號輸出至所述控制電路；藉由所述控制電路根據所述觸發信號執行所述半導體記憶體的一重設程序，其中所述第一電源切斷偵測位準低於所述控制電路的一資料表中記錄的所述電源電壓的一最小值，其中所述電源切斷監視電路僅在所述寫入期間啟用。
  11. 如請求項10所述的半導體記憶體的資料保護方法，其中所述重設程序包括：藉由所述控制電路執行所述半導體記憶體的一預設重設命令。
  12. 如請求項10所述的半導體記憶體的資料保護方法，其中所述寫入操作包括： 在所述寫入期間藉由一電荷泵電路經由一開關電路將多個字元線電壓提供至所述記憶體陣列；且其中所述重設程序包括：藉由所述控制電路控制所述電荷泵電路停止提供所述多個字元線電壓。
  13. 如請求項12所述的半導體記憶體的資料保護方法，其中在所述寫入期間藉由所述電荷泵電路經由所述開關電路將所述多個字元線電壓提供至所述記憶體陣列的步驟包括：在所述寫入期間藉由所述電荷泵電路的一第一電荷泵將所述多個字元線電壓輸出至多個字元線；且其中藉由所述控制電路控制所述電荷泵電路停止提供所述多個字元線電壓的步驟包括：當所述電源電壓在所述寫入期間下降至所述第一電源切斷偵測位準以下時，使所述第一電荷泵停止將所述多個字元線電壓輸出至所述多個字元線。
  14. 如請求項13所述的半導體記憶體的資料保護方法，其中藉由所述控制電路控制所述電荷泵電路停止提供所述多個字元線電壓的步驟更包括：控制所述開關電路的所述多個選擇開關在一導通狀態下保持操作。
  15. 如請求項14所述的半導體記憶體的資料保護方法，其中在所述寫入期間藉由所述電荷泵電路經由所述開關電路將所述多個字元線電壓提供至所述記憶體陣列的步驟包括：在所述寫入期間藉由所述電荷泵電路的一第二電荷泵將多個 控制電壓輸出至所述多個選擇開關的控制端；且其中所述重設程序更包括：當所述電源電壓在所述寫入期間下降至第二電源切斷偵測位準以下時，使所述第二電荷泵停止將所述多個控制電壓輸出至所述多個選擇開關，以斷開所述多個選擇開關。
  16. 如請求項15所述的半導體記憶體的資料保護方法，其中所述第二電源切斷偵測位準低於所述第一電源切斷偵測位準。
  17. 如請求項16所述的半導體記憶體的資料保護方法，所述重設程序更包括：當所述電源電壓在所述寫入期間下降至一第三電源切斷偵測位準以下時，藉由所述控制電路執行所述半導體記憶體的一預設重設命令，其中所述第三電源切斷偵測位準低於所述第二電源切斷偵測位準。
  18. 如請求項10所述的半導體記憶體的資料保護方法，當所述電源電壓下降至所述第一電源切斷偵測位準以下時藉由所述電源切斷監視電路將所述觸發信號輸出至所述控制電路的步驟包括：藉由一分壓器根據所述電源電壓輸出一分壓電壓；藉由一電壓產生器根據所述第一電源切斷偵測位準輸出一參考電壓；以及根據由一比較器的第一輸入端及第二輸入端接收的所述分壓電壓及所述參考電壓，藉由所述比較器的一輸出端將用於產生所 述觸發信號的一輸出信號輸出至所述控制電路。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022182780A (ja) * 2021-05-28 2022-12-08 株式会社アイシン 制御装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150364204A1 (en) * 2013-01-18 2015-12-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonvolatile memory device, memory system having the same, external power controlling method thereof
US20170091042A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Quanta Computer Inc. System and method for power loss protection of storage device
US20200035299A1 (en) * 2018-07-30 2020-01-30 Silicon Motion, Inc. Method and system for power loss protection
US20200042466A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-06 Burlywood, Inc. Power Loss Protection And Recovery
US10719402B2 (en) * 2014-10-31 2020-07-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power-loss protection

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5357458A (en) * 1993-06-25 1994-10-18 Advanced Micro Devices, Inc. System for allowing a content addressable memory to operate with multiple power voltage levels
US5420798A (en) * 1993-09-30 1995-05-30 Macronix International Co., Ltd. Supply voltage detection circuit
US5508971A (en) * 1994-10-17 1996-04-16 Sandisk Corporation Programmable power generation circuit for flash EEPROM memory systems
JP3604991B2 (ja) 2000-03-14 2004-12-22 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 低電源電圧検知回路
JP4157269B2 (ja) 2000-06-09 2008-10-01 株式会社東芝 半導体記憶装置
US7733712B1 (en) * 2008-05-20 2010-06-08 Siliconsystems, Inc. Storage subsystem with embedded circuit for protecting against anomalies in power signal from host
TWI536392B (zh) 2010-10-08 2016-06-01 群聯電子股份有限公司 非揮發性記憶體儲存裝置、記憶體控制器與資料儲存方法
US9436598B2 (en) 2011-03-04 2016-09-06 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device with nonvolatile memory prevented from malfunctioning caused by momentary power interruption
CN102831931B (zh) 2011-06-17 2015-04-08 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 具有掉电数据保持功能的触发器
US9478271B2 (en) 2013-03-14 2016-10-25 Seagate Technology Llc Nonvolatile memory data recovery after power failure
US9129665B2 (en) * 2013-12-17 2015-09-08 Sandisk Enterprise Ip Llc Dynamic brownout adjustment in a storage device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150364204A1 (en) * 2013-01-18 2015-12-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonvolatile memory device, memory system having the same, external power controlling method thereof
US10719402B2 (en) * 2014-10-31 2020-07-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power-loss protection
US20170091042A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Quanta Computer Inc. System and method for power loss protection of storage device
US20200035299A1 (en) * 2018-07-30 2020-01-30 Silicon Motion, Inc. Method and system for power loss protection
US20200042466A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-06 Burlywood, Inc. Power Loss Protection And Recovery

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