用于对具有可变密度的存储器进行寻址的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于对存储器器件进行简化寻址的系统和方法，所述存储器器件的总存储器容量可通过附加存储器容量或因子扩展至总扩展存储器容量，所述方法包括：将所述附加存储器容量划分成所述总存储器容量的二进制存储器片段的集合，使得所有二进制存储器片段的总和等于所述附加存储器容量，由基于二进制的寻址方案对所述二进制存储器片段中的每个二进制存储器片段进行寻址。
【专利说明】用于对具有可变密度的存储器进行寻址的方法和系统
[0001] 相关申请的引用
[0002] 本申请要求于2013年10月7日提交的第61/887, 650号美国临时申请的优先权。
【技术领域】
[0003] 本公开总体涉及用于对具有可变密度的存储器进行寻址的方法和系统，并且更特 别地涉及用于具有可变存储器密度的非易失性存储器（换言之，具有可选择的存储器容量 的存储器）的灵活且有效的寻址方案。在下文中，出于说明的目的，将参考用于NOR闪存的 寻址方案来描述本发明。然而，本公开并不限于此，并且可以结合基于其它存储器技术对具 有可变密度的存储器进行寻址而应用。
【背景技术】
[0004] 用于NOR闪存架构的高级构思假设：除了以每个存储器单元/闪存单元（存储位 置）一位的形式来存储信息的常规方式之外，也可以在两个存储器单元中存储多位，例如 三位。然而，在一些应用中，每个存储器单元一位的第一存储器密度和在q个存储器单元中 存储P位（其中P>q)的第二存储器密度的两种构思应当实现于相同硬件中，比如相同集成 电路器件中。换句话说，基于在相同存储器器件中选择第二存储器密度或者第二存储器容 量的存储器容量的扩展在操作期间应当是可选择的。
[0005] 在相同存储器器件中的可选择性导致针对具有第一存储器密度或者第一存储器 容量的存储器器件的第一操作模式、以及具有至少第二存储器密度或第二存储器容量的存 储器器件的至少一个第二操作模式来实现简单寻址方案存在问题。
[0006] 因此，需要用于简化对于具有可选择的或可变的存储器密度的存储器器件的寻址 方案的系统和方法。
【发明内容】
[0007] 提供了用于对具有可变密度的存储器进行寻址的方法和系统，基本上如在至少一 个附图中所示和/或根据至少一个附图所描述的那样，以及如在权利要求中更全面地阐述 的那样。
[0008] 实施例的进一步的特性和优势通过参照附图的以下【具体实施方式】将变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 附图被包括以提供进一步理解，并且被并入且构成该说明书的一部分。附图涉及 实施例的示例，并且与描述一起用于解释本公开的原理。其它实施例和实施例的许多预期 优点将更容易领会，因为通过参照以下详细描述它们变得更好理解。
[0010] 图Ia示出了具有W = 1024个字线和B = 4096个位线的存储器模块或阵列以及 根据常规存储器架构的每个存储器单元1位（即每个字线4096x 1位）的存储器密度的示 意图。
[0011] 图Ib示出了具有W = 1024个字线和B = 4096个位线的存储器模块或阵列以及 根据高级存储器架构的每个存储器单元1. 5位（即每个字线4096x 1. 5位）的存储器密度 的示意图。
[0012] 图2示出了用于存储器器件的简化寻址方案的示意图，该存储器器件的512千字 节的总存储器容量可通过256千字节的附加存储器容量或可约分数2 = ^扩展至768千字 q 2 节的扩展存储器容量，其中256千字节的附加存储器容量被划分为512千字节的总存储器 容量的256千字节的二进制存储器片段，从而256千字节的二进制存储器片段等于256千 字节的附加存储器容量。
[0013] 图3示出了用于存储器器件的简化寻址方案的示意图，该存储器器件的512千字 节的总存储器容量可通过384千字节的附加存储器容量或可约分数2 = 1扩展至896千字 q 4 节的扩展存储器容量，其中384千字节的附加存储器容量被划分为512千字节的总存储器 容量的256千字节和128千字节的二进制存储器片段的集合，从而256千字节加上128千 字节的二进制存储器片段的总和等于384千字节的附加存储器容量。
[0014] 图4示出了具有多个扇区的存储器器件的实施例，其中每个扇区的存储器容量根 据模式寄存器是可选择的。
[0015] 图5示出了用于对存储器器件进行简化寻址的方法的流程图，该存储器器件的总 存储器容量可通过因子扩展至总扩展存储器容量。
【具体实施方式】
[0016] 在以下【具体实施方式】中，参照附图，附图形成【具体实施方式】的一部分，并且在附图 中通过图示来示出特定实施例。要理解的是，可以利用其它实施例并且可以做出结构或其 它改变而不脱离本公开的范围。因此，以下具体描述并不视为限制意义，并且本公开的范围 有所附权利要求进行限定。
[0017] 在本申请的上下文中，存储器或存储器器件可以是可以为每个输入地址A提供专 用输出〇的器件。输出〇通常可以被约束至预定的数值范围D，数值范围D可以由进一步的 处理级进行操纵。总体上，NOR结构的存储器器件可以涉及将存储器器件实现为利用二进 制数值作为矩阵元素的二维存储矩阵。在这种情况下，存储矩阵的列可以对应于位线，并且 存储矩阵的行可以对应于字线。字线和位线可以实现对存储器单元的电访问，存储器单元 可对应于存储矩阵的矩阵元素。
[0018] 在下文中，将针对传统存储器架构的实例来描述寻址方案，其中每个存储器单元 存储一位。然而，为了在先进存储器架构中引入整数P和q来描述每个字线通过因子f 来增加的存储器密度和存储器容量，假定q可以表示每个字线q个存储器单元的集合，且 P > q表示按位的q个存储器单元的一个集合的信息内容。在这种情况下，传统的存储器架 构可以被描述为字线的q = 1个存储器单元的每个集合存储P = 1位的信息内容。
[0019] 在单个位存储的这一简单实例中，具有W个字线和B个位线的二维存储矩阵的存 储器单元可以按如下方式进行寻址 ：
[0020] 针对所得到的在一个维度上尺寸为W(其在物理上对应于字线的数目）并且在另 一维度上尺寸为B(其在物理上对应于位线的数目）的存储矩阵中的存储器单元的地址A， 对于具有〇彡A彡B · W-I的有效地址以下内容成立：
[0021] 字线地址WA可以由A除以B的整数除法（即WA = A diV B)定义，而位线地址BA 可以由A除以B的整数除法的余数（即BA = A mod B)定义。
[0022] 也就是说，可以看作在物理上由W个字线和B个位线的交点组织的存储器可以被 解释为二维矩阵A(W，B)，W个字线和B个位线的交点实现对位于交点处的存储器单元的电 访问，二维矩阵A(W，B)的矩阵元素可以采用预定的数值集合，S卩{0，...，D-1}，其中矩阵元 素为二进制数值的情况下，D多数情况下等于2。
[0023] 而且通常，字线数目W和位线数目B可以被选择为等于2的整数次幂（即W = 2W 以及B = 2b)，从而在以2为底的典型数值表示中上述整数除法运算（整除和求模）不需要 由算术逻辑单元执行，而可以通过仅选择二进制表示的地址A的部分来执行。选择W = 2W 对于图4中所示的多个扇区存储器是有利的。
[0024] 假设取消对具有每个存储器单元1位的存储密度的存储器的上述限制，应当同时 读出字线的N个存储器单元而非单个存储器单元，其中N -般又可以被选择为等于2的整 数次幂（即N = 2n)。被同时读出字线的N个存储器单元的单位也可以被称为N位的字。
[0025] 因此，对可选地具有第一存储器密度（即在第一操作模式中总存储器容量为C = W ·Β位）或至少一个不同的第二存储器密度（即在至少一个第二操作模式中总扩展存储器 容量>
【权利要求】
1. 一种用于对存储器器件中的存储器单元进行简化寻址的方法，所述存储器器件被组 织在包括W个字线和4 'β个位线的存储器矩阵中，其中W、B、P和q是整数，所述存储器器 件的存储器容量是在第一操作模式中的C = W ·Β位的总存储器容量与其中q = 2k、q〈p〈2q 的至少一个第二操作模式中的Ce=WIf'β)位的总扩展存储器容量之间可选择的；所述 方法包括： 将附加存储器容量Ca = Ce - C划分成具有部分存储器容量的存储器部分的集合，所述 部分存储器容量对应于所述总存储器容量的二进制分数Ci = W · Β/21，使得所有局部存储 器容量的总和等于所述附加存储器容量，fc,· = Cu ;以及 /=0 由基于二进制的寻址方案对所述存储器部分的集合中的每个存储器部分进行寻址，以 避免在所述第二操作模式中对每字线的所述位进行寻址时的算术复杂性。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中： 所述存储器器件包括多个扇区，其中每个扇区s的存储器容量是根据扇区特定存储器 扩展分数f 可选择的。 H
3. 根据权利要求2所述的方法，进一步包括： 基于扇区特定起始地址SA(sp)根据权利要求1的简化寻址方案来对所述多个扇区中 的预定扇区sp中的存储器单元进行寻址，所述扇区特定起始地址SA(sp)取决于所述预定 扇区的存储器容量C (sp)以及所述预定扇区的扇区特定存储器扩展分数f °
4. 根据权利要求1所述的方法，其中： 所述附加存储器容量Ca的所述存储器单元沿着所述W个字线以及从B到f 'β_1的位 线范围进行定位。
5. -种存储器器件，所述存储器器件被组织在包括W个字线和f β个位线的存储 器矩阵中，其中W、Β、ρ和q是整数，所述存储器器件的存储器容量是在第一操作模式中 的C = W · B位的总存储器容量与其中q = 2k、q〈p〈2q的至少一个第二操作模式中的 Ce=IzV^f 位的总扩展存储器容量之间可选择的；所述存储器器件被适配成： 将附加存储器容量Ca = Ce - C划分成具有部分存储器容量的存储器部分的集合，所述 部分存储器容量对应于所述总存储器容量的二进制分数Ci = W · Β/21，使得所有局部存储 K 器容量的总和等于所述附加存储器容量，Σ*1〕= G;以及 /=〇 由基于二进制的寻址方案对所述存储器部分的集合中的每个存储器部分进行寻址，以 避免在所述第二操作模式中对每字线的所述位进行寻址时的算术复杂性。 H
6. 根据权利要求5所述的存储器器件，包括多个扇区，其中每个扇区s的存储器容量是 根据扇区特定存储器扩展分数可选择的。 H
7. 根据权利要求6所述的存储器器件，被适配成： 基于扇区特定起始地址SA(sp)根据如在权利要求5的所述存储器器件中实施的简化 寻址方案来对所述多个扇区中的预定扇区sp中的存储器单元进行寻址，所述扇区特定起 始地址SA(sp)取决于所述预定扇区的存储器容量C( Sp)以及所述预定扇区的扇区特定存 储器扩展分数音丨句》。
8. 根据权利要求5的存储器器件，其中： 所述附加存储器容量Ca的所述存储器单元沿着所述W个字线以及从B到f ' β_1的位 线范围进行定位。
9. 一种用于对存储器器件进行简化寻址的方法，所述存储器器件的总存储器容量可通 过附加存储器容量或因子扩展至总扩展存储器容量，所述方法包括： 将所述附加存储器容量划分成所述总存储器容量的二进制存储器片段的集合，使得所 有二进制存储器片段的总和等于所述附加存储器容量； 由基于二进制的寻址方案对所述二进制存储器片段中的每个二进制存储器片段进行 寻址。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中q个存储器单元的集合存储ρ > q位信息，并且 所述因子对应于可约分数f，其中q = 2k、q〈p〈2q且p、q和k为整数。 ?
11. 根据权利要求9所述的方法，其中所述存储器器件包括多个扇区，其中每个扇区S 的存储器容量是根据扇区特定存储器扩展分数f 可选择的。 H
12. 根据权利要求11所述的方法，进一步包括： 基于扇区特定起始地址SA(sp)根据权利要求9的简化寻址方案来对所述存储器器 件中的所述多个扇区中的预定扇区sp中的存储器单元进行寻址，所述扇区特定起始地址 SA(sp)取决于所述预定扇区的存储器容量C(Sp)以及所述预定扇区的扇区特定存储器扩 展分数
13. 根据权利要求9所述的方法，其中q个存储器单元的集合存储p < q位信息，并且 所述因子对应于可约分数I，其中P = 2k、p〈q〈2p且p、q和k为整数。 P
【文档编号】G11C15/04GK104517641SQ201410522570
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2013年10月7日
【发明者】W·S·米朔 申请人:英飞凌科技股份有限公司