[发明专利]包括响应电源故障信号而刷新写入数据的电源故障电路的非易失性半导体存储器

说明书

技术领域

背景技术

非易失性半导体存储器可用于计算机系统(如，台式、膝上型、便携式计算机等等)或消费装置(如音乐播放器、移动电话、照相机等等)或其他合适用具的大容量存储装置。非易失性半导体存储器可包括一个或更多存储器件(如闪存)和存取每个存储器件的控制电路。每个存储器件都耦接到I/O(输入/输出)总线以及大量接口控制线。当向存储器件发出编程命令或擦除命令时，控制电路通过I/O总线传递地址和命令数据(并为编程操作传递写数据)。当发出读取命令时，控制电路通过I/O总线传递地址和命令数据然后通过I/O总线接收读取的数据。 

图1示出现有技术的根据合适的通信协议与主机4通信的非易失性半导体存储器2。存储器控制器6包括缓存针对写入/读取命令的数据的缓冲器8，为不同算法执行控制程序的微处理器10，如逻辑块地址(LBA)到物理块地址(PBA)的映射、损耗平衡、纠错码等等。存储器控制器6进一步包括接口电路12，其用于与一个或更多存储器件14接口，如合适的闪存器件。接口电路12生成合适的控制信号16并结合执行由微处理器10启动的写入/读取命令，从存储器件14接收状态信息18。接口电路12也经I/O总线20传输和接收数据，包括存储在缓冲器8中的读取/写入数据或由微处理器10生成并传输到与存储器件14集成的控制器22的命令数据。 

存储器件14包括存储单元24的阵列，在存储段中存取的存储单元24称为页。在写操作过程中，经I/O总线20从缓冲器8接收的写入数据首先存储在数据寄存器26中。控制器22然后将写入数据从数据寄存器26转移到存储器阵列24中的目标页。在读取操作过程中， 存储器阵列24中的页被读入到数据寄存器26中，且然后经I/O总线20转移，这里页存储在缓冲器8中。 

在写操作过程中，存储器件14通常响应从存储器控制器6的微处理器10接收的刷新命令，仅刷新存储在数据寄存器26中的写入数据到存储器阵列24中的页中。例如，典型闪存的写序列是发出30h命令，然后是在存储器阵列24中存储数据的地址，然后是10h命令，其指示控制器22将存储在数据寄存器26中的写入数据转移到存储器阵列24中的目标页。该做法允许存储器控制器在传输刷新命令之前一次传输存储器的部分页。例如，如果非易失性半导体存储器2实现固态驱动器(SSD)，那么SSD的每个数据扇区可小于存储器阵列24的页尺寸(如512字节扇区尺寸和2k字节页尺寸)。存储器控制器6可在“单扇区”写操作过程中一次传输数据扇区到存储器件14，且在传输足够数据扇区填充页后，传输刷新命令(如10h)以将写入数据从数据寄存器26刷新到存储器阵列24中的目标页。然而，如果电源故障发生在执行大量单扇区写操作之后但在发出刷新命令之前，则缓存在数据寄存器26中的写入数据可能丢失。 

发明内容

附图说明

图1示出现有技术非易失性半导体存储器，其包括存储器件、执行从主机接收的存取命令的微处理器和与存储器件接口的接口电路。 

图2A示出根据本发明实施例的非易失性半导体存储器，其包括独立于微处理器传输刷新命令到存储器件的电源故障电路。 

图2B示出本发明的实施例，其中电源故障电路与接口电路集成。 

图3示出根据本发明实施例的非易失性半导体存储器，其中电源故障电路传输刷新命令到多个存储器件。 

图4示出根据本发明实施例的流程图，其中刷新命令响应电源故障条件而被传输到每个存储器件。 

图5示出根据本发明实施例的非易失性半导体存储器，其中刷新 的数据寄存器包括缓存寄存器。 

图6示出根据本发明实施例的非易失性半导体存储器，其中副电源在电源故障刷新操作中给电源故障电路，接口电路和存储器件供电。 

图7A示出根据本发明实施例的接口电路，其中电源故障电路以刷新命令重写寄存器文件中的寄存器。 

图7B示出根据本发明实施例的接口电路，其中当检测到电源故障条件时，包括刷新命令的寄存器复用到状态机中。 

具体实施方式