[发明专利]具有闪存与ROM存储单元的存储器模块

说明书

领域

本发明一般涉及存储器阵列，特别涉及包含具有公用寻址电路的闪存和ROM存储单元二者在内的存储器模块。

背景

用于短期和长期存储数字数据的存储器阵列是本领域众所周知的。随机存取存储器(在本领域已知为RAM)的不同的配置和实现相比其他存储器技术而言在相对小而有效的空间提供数据存储。然而，RAM单元利用包括晶体管在内的有源电子器件以存储数字数据，这导致倘若失去RAM单元供电则会立即丢失存储的数据。因此，RAM被称为易失性存储器。

相比之下，非易失性存储单元长时间保持存储的数字数据而不需要保持对该存储单元的供电。这样的非易失性存储单元包括由各种半导体器件制成且在本领域已知为ROM的只读存储单元，和传统上由浮栅晶体管制成的闪存单元。这样的非易失性存储单元是电寻址的，从而比机械寻址数据存储系统(诸如磁存储(如硬盘)和光存储(如光盘))更快地得以访问。然而，非易失性存储单元以往在成本、效率和效用方面不利地完全不同于易失性存储器及机械寻址的数据存储。易失性和机械寻址的存储相对便宜、密集排布且可自由地写入和读取，而非易失性存储器以往是昂贵的、占用大面积的，且具有单元可被写入多少次的限制(诸如闪存单元)，或根本不能被写入(诸如ROM存储单元)。

基于这点，相比易失性存储器和机械寻址的非易失数据存储器而言，以往较少使用非易失性、电子寻址存储单元。然而，近来对非易失性存储器的工艺改进使得非易失性存储器的使用变得更为可行。特别地，闪存应用已变得日益普遍，而新的非易失性存储器技术也在发展中。

然而，闪存的增长带来了新的挑战。特别地，尽管当代的闪存和以往的闪存相比是相对可靠的，但当代的闪存与许多其他形式的易失性和非易失性存储器相比仍然相对不可靠。虽说在消费电子设备中闪存的相对不可靠或许是可接受的，但在例如性命攸关的应用(诸如医疗设备)中，数据的不可靠在使用和实现闪存阵列时会带来挑战。

概述

以往，闪存单元和ROM存储单元利用不同架构的事实对各种存储器阵列的设计者给出强烈的诱导，使其以闪存和ROM存储器中的一种而非二者来制成阵列。由浮栅晶体管制成的闪存单元和由例如互补金属氧化物半导体制成的ROM存储单元的物理尺寸差异意味着闪存和ROM存储单元不能形成为相同长度和尺寸的有空间效率的线。对于具有闪存和ROM存储单元二者的存储阵列而言，用于读取单元(以及在闪存单元的情况下，用于写入单元)的不同供电要求产生相对大的开销和支持电子器件。此外，由于上述在尺寸和布局方面的差异，闪存和ROM存储器阵列以往已包括各不相同的寻址和感测方案，意味着配置成访问各个单元的电子器件在闪存和ROM存储器阵列之间没有兼容。

由于这些趋向于给出不去合并闪存和ROM的显著动机的上述具体因素，闪存和ROM存储单元尚未被包括在含有公用开销电路的单个存储器阵列中。然而，已经开发出改进的方法，以允许闪存和ROM存储单元的有效组合，其采用单个阵列且包括至少某些公用开销电路。公用开销电路可包括但不限于：寻址电路、读取电路、电源、错误检测和校正、数据高速缓存和时序结构。在闪存单元的可靠性和数据完整性可能不足的应用中，当辅以相对更可靠的ROM存储器时，仍然能获得可重写、非易失存储器所提供的益处。

在一个实施例中，被配置为存储多个数据位的存储器阵列包括多个闪存单元、多个ROM存储单元和操作地耦合到所述多个闪存单元和所述多个ROM存储单元二者的寻址电路，所述寻址电路被配置为寻址所述多个闪存单元和所述多个ROM存储单元二者。

在一个实施例中，多个数据被排列在位线中，多个闪存单元具有闪存位线地址间隔，多个ROM存储单元具有ROM位线地址间隔，并且多个闪存单元的闪存位线地址间隔大致等于多个ROM存储单元的ROM位线地址间隔。

在一个实施例中，存储器阵列进一步包括操作地耦合到多个闪存单元和多个ROM存储单元二者的读取电路，读取电路被配置为读取多个闪存单元和多个ROM存储单元二者。

在一个实施例中，存储器阵列由单个存储器阵列组成，并且其中单个存储器阵列包括多个闪存单元和多个ROM存储单元二者。

在一个实施例中，存储器阵列进一步包括开销电路，所述开销电路包括电源、电压发生器和寻址模块中至少一者，所述开销电路由多个闪存单元和多个ROM存储单元二者共享。