[发明专利]管理存储器装置的行为的方法和设备

说明书

本申请是国际申请日为2007年6月6日，国际申请号为PCT/US2007/013273，发明名称为“管理存储器装置的行为的方法和设备”的PCT申请进入中国国家阶段申请号为200780021308.2的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明大体上涉及存储器装置，且明确地说，涉及管理快闪存储器装置的行为，包含快闪存储器装置中的功率消耗折衷。

背景技术

快闪存储器装置已发展成用于各种电子应用的非易失性存储器的普及来源。快闪存储器装置通常使用单晶体管存储器单元，其允许高存储器密度、高可靠性以及低功率消耗。快闪存储器的常见用途包含便携型计算机、个人数字助理(PDA)、数码相机、便携型音乐播放器和蜂窝式电话。通常可将程序代码、系统数据(例如基本输入/输出系统(basic input/output system，BIOS))以及其它固件存储在快闪存储器装置中。许多电子装置均设计有单个快闪存储器装置。

两种常见类型的快闪存储器阵列结构是“与非”和“或非”结构，由于每一结构的基本存储器单元配置分别类似于基本“与非”或“或非”门电路而这样称呼。在“或非”阵列结构中，存储器阵列的浮动栅极存储器单元布置成矩阵。所述阵列矩阵的每一浮动栅极存储器单元的栅极逐行连接到字选择线(字线)，且其漏极连接到列位线。每一浮动栅极存储器单元的源极通常连接到共用源极线。“或非”结构浮动栅极存储器阵列由行解码器存取，所述行解码器通过选择连接到一行浮动栅极存储器单元的栅极的字线而激活所述行浮动栅极存储器单元。所述行选定存储器单元接着通过在编程状态或未编程状态下使不同的电流从所连接的源极线流动到所连接的列位线来将其所存储的数据值放置在列位线上。

“与非”阵列结构也将其浮动栅极存储器单元阵列布置成矩阵，使得所述阵列的每一浮动栅极存储器单元的栅极逐行连接到字线。然而，每一存储器单元不直接连接到源极线和列位线。而是，所述阵列的存储器单元以串的形式布置在一起，通常每串8个、16个、32个或更多存储器单元，其中所述串中的存储器单元在共用源极线与列位线之间串联连接在一起(源极到漏极)。接着“与非”结构浮动栅极存储器阵列由行解码器存取，所述行解码器通过选择连接到一行浮动栅极存储器单元的栅极的字选择线而激活所述行浮动栅极存储器单元。此外，还驱动连接到每一串的未选定存储器单元的栅极的字线。然而，每一串的未选定存储器单元通常由较高栅极电压来驱动，以便将其作为传输晶体管(pass transistor)来操作，并允许其以不受其所存储的数据值限制的方式来传输电流。电流接着穿过串联连接串的每一浮动栅极存储器单元而从源极线流动到列位线，仅受每一串的选定要读取的存储器单元限制，从而将所述行选定存储器单元的当前经编码的所存储数据值放置在列位线上。

上文所论述类型的“与非”快闪存储器阵列结构通常如(例如)转让给美光科技有限公司(Micron Technology,Inc.)的第6,975,538号美国专利和第6,977,842号美国专利中所论述而为人们已知，所述专利的全文以引用的方式并入本文中。

由于相对较低成本下的潜在较高存储器密度，“与非”快闪存储器装置越来越多地在消费型电子设备中使用。为了获得越来越高的容量，系统设计者将越来越多的电路小片放置在同一封装中以获得那些所需密度。双电路小片封装以及四电路小片封装增加了密度，但它们也会由于电流消耗和噪声而造成问题。环境因素也可能不断地影响存储器装置的操作，尤其是那些具有高封装密度的存储器装置的操作。

视环境因素而定，消费型装置(例如所描述的消费型装置)还具有系统设计者可能关注的操作模式。举例来说，手持型装置可具有两种操作模式：第一操作模式，用于将装置插入插座中且不需担心功率耗尽的高性能操作；以及第二操作模式，用于使用电池且峰值电流和功率的耗尽成问题的模式。

“与非”存储器具有消耗大量电流的操作循环。可减小此些电流峰值，但会不利地影响存储器的性能。通过将限制电流的电路放置在某些循环的充电路径中，可控制最大电流。然而，将所述量的电流传输到需要所述电流的节点会花费较长的时间。而且，如先前所提及，出售给系统设计者的装置可能包含多个堆叠式“与非”快闪存储器。在那些情况下，峰值电流累加且对系统造成显著问题。在以四堆叠形式使用电路小片的系统中，总峰值电流变为四倍。系统设计者可能需要较小的峰值电流，其可能会不利地影响装置性能。