[发明专利]快闪存储器装置以及执行同步操作的方法

说明书

本发明提供了一种快闪存储器装置以及执行同步操作的方法，其中，快闪存储器装置包括：第一串行外设接口(SPI)快闪存储器晶粒，具有第一晶粒辨识符以及第一串行外设接口接脚组；第二串行外设接口快闪存储器晶粒，具有第二晶粒辨识符以及第二串行外设接口接脚组；封装，具有以堆叠配置排列的上述第一串行外设接口快闪存储器晶粒以及上述第二串行外设接口快闪存储器晶粒，以及具有串行外设接口封装接脚组；其中，上述串行外设接口封装接脚组分别平行耦接至上述第一串行外设接口接脚组以及上述第二串行外设接口接脚组。本发明具有串行外设接口快闪存储器的优点，以及较高的数据储存容量，并且可相容于本地执行以及代码映射的应用。

技术领域

本发明是有关一种快闪存储器，特别是有关于利用堆叠的存储器晶粒以及串行外设接口的快闪存储器装置。

背景技术

串行式快闪存储器已成为传统并列式快闪存储器的热门替代存储器。串行式快闪存储器提供许多优势，包括封装面积小、低接脚数、简化印刷电路板布局、低功率消耗、性能堪比并列式快闪存储器、并且对应的装置及系统层级的成本较低。串行外设接口广泛地使用于串行式快闪存储器，而可通过单位或者多位串行外设接口(包括多位指令和(或)地址输入以及多位数据输出)进行装置的配置，目前特别受到欢迎。串行外设接口具有许多优点：单位串行外设接口允许广泛的相容性，而多位串行外设接口与一些快闪存储器结合时，在高时序速度下可允许快速的“代码映射(code shadowing)”至随机存取存储器以及“本地执行(XIP)”等编码储存应用。

串行式快闪存储器通常可提供512Kb至1Gb的容量。然而，对高密度串行式快闪存储器而言，较低的每位成本的需求持续增加。其中，单一的高密度晶粒虽可行但其成本较高，因此可将相同类型的低密度晶粒堆叠组成高密度的串行式快闪存储器装置以作为一替代方案。举例来说，可将密度为256Mb的两个相同类型的串行式快闪存储器晶粒堆叠以构成容量为512Mb(2x256Mb)的装置，或者将密度为256Mb的四个相同类型的串行式快闪存储器晶粒堆叠以构成容量为1Gb(4x256Mb)的装置。

此外，可将不同类型的快闪存储器晶粒堆叠以构成具有不同特性的单一存储器装置。快闪存储器通常有NOR快闪存储器以及NAND快闪存储器，在NOR快闪存储器中，每个存储器单元连接于位线以及接地之间，而在NAND快闪存储器中，数个存储器单元串联连接于位线以及接地之间。其中，NOR快闪存储器一般具有低密度、高读取速度、低写入速度、低擦除速度以及随机存取等特性，而NAND快闪存储器一般具有高密度、中读取速度、高页面写入速度、高擦除速度、以及间接的或者以I/O方式的存取等特性。NOR快闪存储器因为可进行随机存取，微处理器通常会使用NOR快闪存储器进行快速的“代码映射”至随机存取存储器以及“本地执行”等应用，而NAND快闪存储器因其高速序列写入能力以及高密度但低成本的特性，使其特别适用于数据储存容量需求高的系统。此外，某些类型的NAND快闪存储器目前已被改进以在代码映射的应用中提供类似SPI-NOR快闪存储器的特性。

具有堆叠晶粒的串行外设接口快闪存储器装置的操作技术目前仍不完善。“Spansion Inc.,Data Sheet,S70FL256P 256-Mbit CMOS 3.0 Volt Flash Memorywith104-MHz SPI Multi I/O Bus,Revision 05,January 30,2013”揭露了将两个完全相同的128Mb晶粒进行堆叠后，再将个别的/CS接脚焊至封装上不同的对应接脚所构成的串行外设接口快闪存储器装置。然而不利的是，其需要通过控制器以提供及管理多个/CS控制信号，此外，多出的/CS接脚需求也会使得该串行外设接口快闪存储器装置无法进行八接脚的封装。

“Micron Technology Inc.,N25Q512A 1.8V,Multiple I/O Serial FlashMemory,September 2013”揭露了将两个相异的晶粒堆叠后，除了有关存储器的读取及擦除操作外，就使用者的角度可视为单一装置的快闪存储器装置。然而，上述装置虽可在八接脚封装中，进行四元I/O串行外设接口协议的操作，但其制造成本往往会因其复杂的特殊设计而较高。