專利名稱：多級(jí)單元存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及存儲(chǔ)設(shè)備，具體地涉及具有多級(jí)單元結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)備。
多級(jí)單元存儲(chǔ)器由多級(jí)單元組成，每個(gè)單元能夠存儲(chǔ)多個(gè)充電狀態(tài)或電平。每個(gè)充電狀態(tài)(Charge state)與存儲(chǔ)元件位模式相聯(lián)系。
閃速EEPROM存儲(chǔ)單元，以及其它型式的存儲(chǔ)單元可存儲(chǔ)多個(gè)門限電平(Vt)。例如，在能夠每單元存儲(chǔ)兩位的存儲(chǔ)單元中，使用4個(gè)門限電平(Vt)。因此，為每個(gè)門限電平指定兩個(gè)二進(jìn)制位。
在一個(gè)實(shí)施例中，多級(jí)單元可以存儲(chǔ)四個(gè)充電狀態(tài)。電平3比電平2具有較高的電荷(higher charge)，電平2比電平1具有較高的電荷，電平1比電平0具有較高的電荷。參考電壓可以使不同的充電狀態(tài)分開。例如，第一參考電壓可以使電平3和電平2分開，第二參考電壓可以使電平2和電平1分開，第三參考電壓可以使電平1和電平0分開。
根據(jù)充電狀態(tài)的數(shù)量，多級(jí)單元存儲(chǔ)器能夠存儲(chǔ)多于一位的數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)能存儲(chǔ)4種充電狀態(tài)的多級(jí)單元存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)兩位數(shù)據(jù)，一個(gè)能存儲(chǔ)八種充電狀態(tài)的多級(jí)單元存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)三位數(shù)據(jù)，一個(gè)能存儲(chǔ)十六種充電狀態(tài)的多級(jí)單元存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)4位數(shù)據(jù)。對(duì)于n位多級(jí)單元存儲(chǔ)器的每一個(gè)，不同存儲(chǔ)元件位模式與不同充電狀態(tài)的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)。
不過(guò)，能夠在多級(jí)單元中存儲(chǔ)的充電狀態(tài)的數(shù)目不僅限于2的冪。例如，具有三種充電狀態(tài)的多級(jí)單元存儲(chǔ)1.5位數(shù)據(jù)。當(dāng)這種多級(jí)單元和附加的解碼邏輯相組合并連接到第二類似多級(jí)單元的時(shí)候，三位數(shù)據(jù)可以作為兩單元組合的輸出來(lái)提供。各種其它多單元組合也是可能的。
當(dāng)前，多級(jí)單元存儲(chǔ)器的信息檢索普遍比單一位單元存儲(chǔ)器的檢索慢，因?yàn)槎嗉?jí)單元存儲(chǔ)器的讀出時(shí)間較長(zhǎng)。這主要是因?yàn)樽x出多于一位比讀出一位所花費(fèi)的時(shí)間要多。
通常，對(duì)于常規(guī)的多級(jí)單元設(shè)計(jì)，一個(gè)字可以由多個(gè)二進(jìn)制位組成。第一組字的兩個(gè)二進(jìn)制位可以存儲(chǔ)在同一單元中(例如，在一個(gè)2位多級(jí)單元中)，然后，下一組兩個(gè)二進(jìn)制位可以存儲(chǔ)在同一單元中，從而存儲(chǔ)了整個(gè)字。然后，在解碼以后，為了訪問(wèn)字，單元的第一和第二兩個(gè)二進(jìn)制位被讀出。僅當(dāng)兩個(gè)二進(jìn)制位已經(jīng)被讀出的時(shí)候，輸出才是可訪問(wèn)的。實(shí)際上，輸出必須等待第一和第二兩個(gè)二進(jìn)制位被讀出。
因此，有必要提供一種方法以減少多級(jí)單元存儲(chǔ)器的訪問(wèn)時(shí)間。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方塊圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的原理圖；圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的原理圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)流程圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，一個(gè)處理器100通過(guò)總線102連到多級(jí)單元存儲(chǔ)器104。存儲(chǔ)器104包括一個(gè)接口控制器105，一個(gè)寫入狀態(tài)機(jī)106和一個(gè)多級(jí)單元存儲(chǔ)器陣列150。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，處理器100通過(guò)總線102連到接口控制器105和存儲(chǔ)器陣列150兩者上。
接口控制器105提供對(duì)多級(jí)單元存儲(chǔ)器陣列150的控制。寫入狀態(tài)機(jī)106與接口控制器105和存儲(chǔ)器陣列150通信。接口控制器105把要寫入陣列150的數(shù)據(jù)傳遞到狀態(tài)機(jī)106，狀態(tài)機(jī)106執(zhí)行事件序列來(lái)把數(shù)據(jù)寫入陣列150。在一個(gè)實(shí)施例中，接口控制器105，寫入狀態(tài)機(jī)106和多級(jí)單元存儲(chǔ)器陣列150位于一個(gè)單獨(dú)的集成電路小片上。
雖然結(jié)合每單元存儲(chǔ)兩位的存儲(chǔ)器陣列150對(duì)各實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是，例如通過(guò)增加門限電平的數(shù)目，任何數(shù)目的位可以存儲(chǔ)在單一單元中而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合閃速單元的存儲(chǔ)器陣列150進(jìn)行了描述，其它單元，例如只讀存儲(chǔ)器(ROM)，可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)，常規(guī)的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)，或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)可以替代，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
參見圖2，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器陣列150中的兩個(gè)字10和12分別包括多個(gè)二進(jìn)制位14和16。在圖2描述的結(jié)構(gòu)中，不是把同一字的各相鄰位安排在同一存儲(chǔ)器單元18中，而是同一字10或12中的相鄰位14被安排在不同的多級(jí)存儲(chǔ)器單元18中。例如，字10的位14a和字12的位16a一起存儲(chǔ)而形成一個(gè)單元18a。同樣，每個(gè)字10或12的其它各位14被存儲(chǔ)，使得陣列150中的每個(gè)存儲(chǔ)器單元18包括不同字10或12的位14。
雖然在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)字的每一個(gè)的一位和兩個(gè)字的另一個(gè)的一位配對(duì)，但是各種其它安排可以被利用。通過(guò)把同一字的各個(gè)位安排在不同的單元中，相對(duì)于在輸出整個(gè)字以前讀出兩個(gè)字，存儲(chǔ)器陣列150的存取時(shí)間可以改進(jìn)。
通過(guò)比較圖2的實(shí)施例和圖3所示現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中可以更好地理解本發(fā)明的某些實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。在圖3中，字20和22具有二進(jìn)制位14和16，如上所述。不過(guò)，按照常規(guī)的方法，在同一字10或12中的相鄰的二進(jìn)制位14或16(例如二進(jìn)制位14a和14b)是存儲(chǔ)在同一多級(jí)存儲(chǔ)器單元中(例如，單元20a)。
結(jié)果，為了從現(xiàn)有技術(shù)的存儲(chǔ)器陣列中存取信息，必須首先解碼，然后成功地讀出第一二進(jìn)制位，例如二進(jìn)制位14a。其次，必須成功地讀出第二二進(jìn)制位，例如二進(jìn)制位14b，最后輸出該信息。對(duì)單元20的訪問(wèn)時(shí)間，是解碼，讀出第一和第二二進(jìn)制位和最后輸出所讀信息的時(shí)間的總和。
和圖2所示的實(shí)施例相比，第一個(gè)字的存取時(shí)間是解碼時(shí)間連同讀出第一二進(jìn)制位的時(shí)間加上輸出時(shí)間的一個(gè)函數(shù)。換言之，該存取時(shí)間是可以和常規(guī)的單一位存儲(chǔ)器的存取時(shí)間進(jìn)行比較的。第二個(gè)字的存取時(shí)間是讀第二位的時(shí)間和輸出時(shí)間的總和，因?yàn)榈诙?，解碼是不必要的。
因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，信息寫入陣列150是通過(guò)，例如，寫入狀態(tài)機(jī)106中的硬件和存儲(chǔ)在其中的微代碼控制的。不過(guò)，基于全部軟件或全部硬件的方法也可以被使用。
在一個(gè)實(shí)施例中，讀出碼122最初可能使解碼產(chǎn)生，如方塊24中所示。接著，第一個(gè)字被讀出，如方塊26中所示。然后，第一個(gè)字被輸出，如方塊28中所示。
接著，第二個(gè)字被讀出，如方塊30中所示，第二個(gè)字被輸出，如方塊32中所示。圖3下面的程序與圖2所示的一致。
參見圖5，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的存取代碼122a開始解碼，如方塊24中所示，然后讀出第一個(gè)字，如方塊26所示。然后現(xiàn)有技術(shù)方法讀出第二個(gè)字，如方塊30中所示，最后，在讀出第一和第二兩個(gè)字以后，輸出第一和第二兩個(gè)字，如方塊34中所示。顯然，第一個(gè)字的存取時(shí)間明顯慢于使用圖4例中所述技術(shù)的存取時(shí)間。
雖然本發(fā)明結(jié)合有限的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從中領(lǐng)會(huì)到有許多修改和變化。意圖在于所附權(quán)利要求包括所有這些修改和變化，這些修改和變化落在本發(fā)明的精神和范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括通過(guò)在所述存儲(chǔ)器陣列中只存取多個(gè)存儲(chǔ)器單元的每一個(gè)的一位而從多級(jí)單元存儲(chǔ)器陣列中存取一個(gè)字；和在輸出第一個(gè)字以后，通過(guò)讀出所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元的每一個(gè)的第二位而存取第二個(gè)字。
2.權(quán)利要求1的方法，包括在同一多級(jí)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)兩個(gè)不同字的一位。
3.權(quán)利要求2的方法，包括，在n個(gè)不同的多級(jí)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)一個(gè)具有n位的字。
4.權(quán)利要求3的方法，包括把兩個(gè)字的所有位存儲(chǔ)在存儲(chǔ)每個(gè)字的一位的多級(jí)存儲(chǔ)器各單元中。
5.權(quán)利要求1的方法，包括，通過(guò)解碼，讀出第一個(gè)字，輸出第一個(gè)字而存取一個(gè)字，此后讀出第二個(gè)字并輸出第二個(gè)字。
6.權(quán)利要求1的方法，包括，從多個(gè)存儲(chǔ)器單元的每一個(gè)中讀出至少兩個(gè)二進(jìn)制位之一直到整個(gè)字被讀出，然后從同一多個(gè)存儲(chǔ)器單元的每一個(gè)中讀出第二個(gè)二進(jìn)制位。
7.權(quán)利要求6的方法，包括，在第一組存儲(chǔ)器單元中存入一個(gè)字，并在同一多個(gè)存儲(chǔ)器單元中存入另一個(gè)字作為第二位。
8.權(quán)利要求1的方法，包括，從多級(jí)存儲(chǔ)器陣列中讀出一個(gè)字，所用的時(shí)間基本上與從一個(gè)非多級(jí)存儲(chǔ)器陣列中讀出一個(gè)字的時(shí)間相同。
9.一種存儲(chǔ)器，包括一個(gè)多級(jí)存儲(chǔ)器單元陣列，所述多級(jí)存儲(chǔ)器單元的每一個(gè)存儲(chǔ)至少兩個(gè)二進(jìn)制位；和上述存儲(chǔ)器單元的至少一個(gè)，存儲(chǔ)第一個(gè)字的第一位，和第二個(gè)字的第二位。
10.權(quán)利要求9的存儲(chǔ)器，包括一個(gè)接口控制器和一個(gè)寫入狀態(tài)機(jī)。
11.權(quán)利要求10的存儲(chǔ)器，其中所述寫入狀態(tài)機(jī)執(zhí)行事件序列，把數(shù)據(jù)寫入所述存儲(chǔ)器陣列，以使不同字的各個(gè)位存儲(chǔ)在同一多級(jí)存儲(chǔ)器單元中。
12.權(quán)利要求9中的存儲(chǔ)器，包括把兩個(gè)不同字的數(shù)據(jù)寫入同一存儲(chǔ)器單元中的設(shè)備。
13.一種存儲(chǔ)器，包括一個(gè)包括一個(gè)第一組多級(jí)存儲(chǔ)器單元的多級(jí)存儲(chǔ)器單元的陣列；和一個(gè)控制器，輸出第一組的第一個(gè)字，然后存取所述第一組的第二個(gè)字。
14.權(quán)利要求13的存儲(chǔ)器，包括，與所述陣列連接的寫入狀態(tài)機(jī)，所述寫入狀態(tài)機(jī)存儲(chǔ)微代碼，使兩個(gè)不同字的數(shù)據(jù)寫入同一多級(jí)存儲(chǔ)器單元。
15.權(quán)利要求13的存儲(chǔ)器，其中所述存儲(chǔ)器是一個(gè)閃速存儲(chǔ)器。
16.一個(gè)產(chǎn)品，包括一種介質(zhì)，使所說(shuō)介質(zhì)存儲(chǔ)使處理機(jī)進(jìn)行如下工作的指令通過(guò)在存儲(chǔ)器陣列中存取多個(gè)存儲(chǔ)器單元的每一個(gè)的第一位而從多級(jí)存儲(chǔ)器陣列輸出一個(gè)字；在輸出第一個(gè)字以后，通過(guò)讀出所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的第二位來(lái)存取第二個(gè)字。
17.權(quán)利要求16的產(chǎn)品，存儲(chǔ)指令，所說(shuō)指令使處理器把兩個(gè)不同字的每一個(gè)的二進(jìn)制位存入同一多級(jí)存儲(chǔ)器單元。
18.權(quán)利要求16的產(chǎn)品進(jìn)一步存儲(chǔ)指令，所說(shuō)指令使處理器把具有n位的一個(gè)字存入n個(gè)不同的多級(jí)存儲(chǔ)器單元中。
19.權(quán)利要求18的產(chǎn)品，進(jìn)一步存儲(chǔ)指令，所說(shuō)指令使處理器把兩個(gè)字的所有二進(jìn)制位存入多級(jí)存儲(chǔ)器單元，這些單元存儲(chǔ)每個(gè)字的至少一位。
20.權(quán)利要求16的物品，進(jìn)一步存儲(chǔ)指令，所說(shuō)指令使處理器讀出第一個(gè)字，輸出第一個(gè)字，之后讀出第二個(gè)字并輸出第二個(gè)字。
全文摘要
一種多級(jí)單元存儲(chǔ)器，它使用的一種結(jié)構(gòu)是，不同字的各個(gè)二進(jìn)制位被存入同一多級(jí)存儲(chǔ)器單元。這可以改進(jìn)存取時(shí)間，因?yàn)樵谠撟直惠敵鲆郧安槐刈x出兩個(gè)單元。因此，可以通過(guò)消除存取鏈的串行元件而改善存取時(shí)間。
文檔編號(hào)G11C11/56GK1701388SQ02812165
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2002年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月18日
發(fā)明者S·塔爾雷亞 申請(qǐng)人:英特爾公司