本公開涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，以及更加具體地涉及存儲(chǔ)器封裝、具有該存儲(chǔ)器封裝的存儲(chǔ)器模塊及其操作方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器可以是使用比如硅(si)、鍺(ge)、砷化鎵(gaas)、磷化銦(inp)等的半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)的存儲(chǔ)器裝置。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置典型地被劃分為易失性存儲(chǔ)器裝置和非易失性存儲(chǔ)器裝置。

易失性存儲(chǔ)器裝置指的是其中當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)丟失的存儲(chǔ)器裝置。另一方面，非易失性存儲(chǔ)器裝置指的是當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)保持所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器裝置。因?yàn)樽鳛橐环N易失性存儲(chǔ)器裝置的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)具有高存取速度，所以dram廣泛地用作計(jì)算系統(tǒng)的工作存儲(chǔ)器、緩存存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器等。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，dram作為計(jì)算系統(tǒng)的工作存儲(chǔ)器的需要增加。因?yàn)閐ram存儲(chǔ)器單元通常包括電容器和晶體管，所以難以將單元大小減小到小于恒定水平。因此，難以實(shí)現(xiàn)有限區(qū)域內(nèi)的大容量dram。

為解決該問題，已經(jīng)開發(fā)了基于非易失性存儲(chǔ)器和dram操作的非易失性雙列直插式存儲(chǔ)器模塊(nvdimm)。nvdimm可以通過組合高容量非易失性存儲(chǔ)器和dram而提供高容量工作存儲(chǔ)器。但是，因?yàn)榉且资源鎯?chǔ)器的操作特性、操作方法等不同于dram的那些，所以可能需要各種方法來用于控制和管理它們。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明概念的實(shí)施例提供了存儲(chǔ)器封裝、具有存儲(chǔ)器封裝的存儲(chǔ)器模塊及其操作方法，其在刷新操作期間執(zhí)行數(shù)據(jù)遷移并具有增加的存儲(chǔ)容量而沒有性能降低。

根據(jù)本發(fā)明概念的一個(gè)方面，存儲(chǔ)器封裝可以包括非易失性存儲(chǔ)器芯片，存取速度比非易失性存儲(chǔ)器芯片的存取速度快的易失性存儲(chǔ)器芯片和邏輯芯片，該邏輯芯片用于響應(yīng)于來自外部裝置的刷新命令執(zhí)行關(guān)于易失性存儲(chǔ)器芯片的刷新操作，和當(dāng)執(zhí)行刷新操作時(shí)將非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的至少一部分遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片。

非易失性存儲(chǔ)器芯片和易失性存儲(chǔ)器芯片可以在垂直于邏輯芯片的方向上堆疊，且非易失性存儲(chǔ)器芯片、易失性存儲(chǔ)器芯片和邏輯芯片可以通過貫穿硅通孔彼此連接。

根據(jù)本發(fā)明概念的另一方面，存儲(chǔ)器模塊可以包括包含易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片的存儲(chǔ)器封裝，和用于在外部裝置的控制之下控制存儲(chǔ)器封裝、并周期性地發(fā)送刷新命令到存儲(chǔ)器封裝的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)控制裝置。存儲(chǔ)器封裝可以響應(yīng)于刷新命令對(duì)于易失性存儲(chǔ)器芯片執(zhí)行刷新操作，并可以在刷新操作期間將非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的至少一部分遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片。

存儲(chǔ)器封裝可以包括多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)線。存儲(chǔ)器封裝可以通過數(shù)據(jù)信號(hào)線的一部分與外部裝置交換數(shù)據(jù)，且可以通過數(shù)據(jù)信號(hào)線的剩余部分將非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的至少一部分遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片。

根據(jù)本發(fā)明概念的另一方面，存儲(chǔ)器封裝包括易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片。存儲(chǔ)器封裝的操作方法包括：從外部裝置接收刷新命令；和在響應(yīng)于刷新命令對(duì)于易失性存儲(chǔ)器裝置執(zhí)行刷新操作時(shí)將非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的至少一部分遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片。

附圖說明

以上及其他目的和特征將從參考以下附圖的以下說明變得明顯，在附圖中，除非另作說明，相同的附圖標(biāo)記遍及各個(gè)圖指代相同的部分，且其中：

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的用戶系統(tǒng)的框圖；

圖2是圖示根據(jù)某些實(shí)施例的比如如圖1所示的示例性存儲(chǔ)器模塊的框圖；

圖3是圖示根據(jù)某些實(shí)施例的比如如圖2所示的示例性存儲(chǔ)器封裝的圖；

圖4是圖示根據(jù)某些實(shí)施例的比如如圖3所示的示例性存儲(chǔ)器封裝的透視圖；

圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的比如如圖2所示的示例性存儲(chǔ)器封裝的框圖；

圖6是圖示根據(jù)某些實(shí)施例的比如如圖5所示的示例性存儲(chǔ)器封裝的透視圖；

圖7是圖示根據(jù)某些實(shí)施例的如圖2所示的存儲(chǔ)器封裝的示例性操作的流程圖；

圖8是用于描述根據(jù)某些實(shí)施例的如圖7所示的示例性操作的框圖；

圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的比如如圖2所示的示例性存儲(chǔ)器封裝的框圖；

圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的示例性存儲(chǔ)器封裝的框圖；

圖11是用于描述根據(jù)某些實(shí)施例的比如如圖10所示的存儲(chǔ)器封裝的示例性操作的框圖；

圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的示例性存儲(chǔ)器封裝的框圖；

圖13是用于描述根據(jù)某些實(shí)施例的如圖12所示的數(shù)據(jù)管理單元dmu的示例性操作的流程圖；

圖14是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的示例性用戶系統(tǒng)的框圖；

圖15是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的示例性用戶系統(tǒng)的框圖；

圖16是示例性地圖示根據(jù)某些實(shí)施例的比如如圖3所示的示例性易失性存儲(chǔ)器芯片的框圖；

圖17是示例性地圖示根據(jù)某些實(shí)施例的如圖3所示的非易失性存儲(chǔ)器芯片的示例性第一非易失性存儲(chǔ)器芯片的框圖；

圖18是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的示例性存儲(chǔ)器模塊的框圖；

圖19是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的示例性存儲(chǔ)器模塊的框圖；

圖20是示例性地圖示包括根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的存儲(chǔ)器模塊的服務(wù)器系統(tǒng)的圖；和

圖21是圖示包括根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的存儲(chǔ)器模塊或者存儲(chǔ)器封裝的電子系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

在下文的詳細(xì)說明中，僅簡(jiǎn)單地通過說明的方式示出和描述了本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例。

如在此使用的，半導(dǎo)體裝置例如可以指的是比如半導(dǎo)體芯片(例如，在裸片上形成的存儲(chǔ)器芯片和/或邏輯芯片)、半導(dǎo)體芯片的堆疊、包括在封裝襯底上堆疊的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體封裝、或者包括多個(gè)封裝的封裝層疊裝置的裝置。封裝可以指具有在其上堆疊的一個(gè)或多個(gè)芯片的單個(gè)封裝襯底，或者具有多個(gè)在彼此上堆疊的單個(gè)封裝的封裝層疊裝置。這些裝置可以使用球形柵格陣列、線接合、貫通襯底通孔、或者其他電連接元件形成，且可以形成比如易失性或者非易失性存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)器裝置。

另外，如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“存儲(chǔ)器裝置”一般指存儲(chǔ)器芯片或者存儲(chǔ)器芯片的堆疊，和/或存儲(chǔ)器封裝。存儲(chǔ)器封裝指的是包括存儲(chǔ)器芯片的半導(dǎo)體封裝。例如，存儲(chǔ)器封裝可以包括封裝襯底和包括存儲(chǔ)器單元陣列的至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片(這種芯片也可以被稱為存儲(chǔ)器芯片)。除例如存儲(chǔ)器控制器的邏輯芯片之外，存儲(chǔ)器封裝還可以包括存儲(chǔ)器芯片。存儲(chǔ)器封裝將典型地包括封裝襯底的密封物保護(hù)電路和在其上堆疊的一個(gè)或多個(gè)芯片。在一些情況下，存儲(chǔ)器封裝可以具有共享相同密封物的水平地彼此分開的至少兩個(gè)芯片。

如在此使用的，存儲(chǔ)器模塊包括多個(gè)存儲(chǔ)器封裝、存儲(chǔ)器芯片，或者彼此水平地分開且在比如印刷電路板之類的襯底上形成的存儲(chǔ)器芯片的堆疊。在存儲(chǔ)器模塊的特定水平位置的每一存儲(chǔ)器封裝、存儲(chǔ)器芯片或者存儲(chǔ)器芯片的堆疊典型地包括它自己的密封物。

如在此使用的，電子裝置通常可以指半導(dǎo)體裝置、存儲(chǔ)器裝置或者存儲(chǔ)器模塊，且可以另外包括包含這些裝置的產(chǎn)品，比如存儲(chǔ)卡、包括附加組件的硬盤驅(qū)動(dòng)器，或者移動(dòng)電話、膝上型電腦、平板電腦、臺(tái)式電腦、相機(jī)或者其他消費(fèi)電子裝置，等等。

芯片指的是由比如在裸片上形成的集成電路的晶片形成的半導(dǎo)體器件。如在此使用的，芯片不包括封裝襯底或者pcb。

根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例的存儲(chǔ)器模塊可以包括第一存儲(chǔ)器封裝。第一存儲(chǔ)器封裝可以包括易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片。為保持存儲(chǔ)器封裝中的易失性存儲(chǔ)器芯片的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器封裝可以周期性地執(zhí)行刷新操作。這里，存儲(chǔ)器封裝可以執(zhí)行從非易失性存儲(chǔ)器芯片到易失性存儲(chǔ)器芯片的數(shù)據(jù)遷移。因此，本發(fā)明概念的實(shí)施例可以提供具有改進(jìn)的性能和增加的容量的存儲(chǔ)器封裝和存儲(chǔ)器模塊。

現(xiàn)在將在下文中參考附圖更全面地描述本公開，在附圖中示出了各種實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同形式具體表現(xiàn)且不應(yīng)該被看作是限于在這里提出的示例實(shí)施例。這些示例實(shí)施例僅是“示例”，且不要求在這里提供的細(xì)節(jié)的許多實(shí)現(xiàn)和變型是可能的。也應(yīng)該強(qiáng)調(diào)本公開提供替代示例的細(xì)節(jié)，但是這種替代的列出不是窮盡的。此外，各種示例之間細(xì)節(jié)的任何一致性不應(yīng)該被解釋為要求這種細(xì)節(jié)——對(duì)于在這里描述的每個(gè)特征列出每個(gè)可能的變型是不實(shí)際的。應(yīng)該參考權(quán)利要求的語(yǔ)言以確定本發(fā)明的要求。

在圖中，層和區(qū)域的大小和相對(duì)大小可以被為了清晰而夸大。相同的數(shù)字指的是全文中相同的元件。雖然不同的圖示出了示例性實(shí)施例的變型，但是這些圖不必須地意在彼此互相排斥。而是，如將從以下詳細(xì)說明的上下文看到的，當(dāng)總體上考慮附圖和它們的說明時(shí)，不同圖中示出和描述的某些特征可以與來自其他圖的其他特征結(jié)合以生成各種實(shí)施例。

在這里使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定的實(shí)施例的目的而不意在限制本發(fā)明。如在此使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地指示例外。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)的列出的項(xiàng)目的任意和全部組合且可以縮寫為“/”。

將理解，雖然在這里可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等以描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該由這些術(shù)語(yǔ)限制。除非上下文指示例外，這些術(shù)語(yǔ)，例如作為命名規(guī)則，僅用于區(qū)分一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或者部分與另一元件、組件、區(qū)域、層或者部分。因此，以下在說明書的一個(gè)部分中討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或者部分可以在說明書的另一部分或者在權(quán)利要求中被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或者部分，而不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)。另外，在一些情況下，即使在說明書中沒有使用“第一”、“第二”等描述術(shù)語(yǔ)，其仍然可以在權(quán)利要求中被稱為“第一”或者“第二”以彼此區(qū)分不同的權(quán)利要求的元件。

另外將理解術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”或者“含有”和/或“具有”當(dāng)在該說明書中使用時(shí)指定所述的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件或其組件的存在，而不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組的存在或者附加。

將理解當(dāng)元件被稱為“連接”或者“耦合”到另一元件或者“在另一元件上”時(shí)，它可以直接連接或者耦合到該另一元件或者在該另一元件上，或者可以存在介于其間的元件。相反地，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或者“直接耦合”到另一元件時(shí)，不存在介于其間的元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其他詞應(yīng)該以類似方式解釋(例如，“在...之間”相對(duì)于“直接在...之間”，“相鄰”相對(duì)于“直接相鄰”，等等)。但是，如在此使用的術(shù)語(yǔ)“接觸”指的是直接接觸(即，觸摸)，除非上下文指示例外。

將通過理想示意圖的方式參考平面圖、透視圖和/或橫截面圖描述在這里描述的實(shí)施例。因此，可以取決于制造技術(shù)和/或容差修改示例性的圖。因此，所公開的實(shí)施例不限于圖中示出的那些，而是包括基于制造處理工藝形成的配置的修改。因此，在圖中舉例說明的區(qū)域可以具有示意性特性，且在圖中示出的區(qū)域的形狀可以例示元件的區(qū)域的特定形狀，本發(fā)明的方面不限于此。

空間地相對(duì)的術(shù)語(yǔ)，比如“之下”、“以下”、“下部”、“之上”、“上部”等在這里可以用于便于描述以描述如在圖中圖示的一個(gè)元件或者特征與另外的一個(gè)或多個(gè)元件或者特征的關(guān)系。將理解空間地相對(duì)的術(shù)語(yǔ)意在包括除在圖中所示的方位之外的使用或操作中的裝置的不同方位。例如，如果在圖中的裝置翻轉(zhuǎn)，則描述為在其它元件或者特征“之下”或者“以下”的元件將定向在其它元件或者特征“之上”。因此，術(shù)語(yǔ)“之下”可以包括之上和之下的兩個(gè)方位。裝置可以以別的方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或者在其它方位)，且在這里使用的空間地相對(duì)的描述詞相應(yīng)地解釋。

如在此使用的比如“相同”、“等于”、“平面的”或者“共平面的”的術(shù)語(yǔ)當(dāng)涉及方位、布局、位置、形狀、大小、量或者其它量度時(shí)，不必指精確地相同的方位、布局、位置、形狀、大小、量或者其他量度，而是意在包括在例如由于制造工藝而可能出現(xiàn)的可接受的變化內(nèi)的幾乎相同的方位、布局、位置、形狀、大小、量或者其它量度。術(shù)語(yǔ)“基本上”在這里可以用于反映該含義。

如在此使用的，配置描述為“電連接”的項(xiàng)，使得電信號(hào)可以從一個(gè)項(xiàng)傳遞到其它項(xiàng)。因此，物理地連接到無源電絕緣組件(例如，印刷電路板的半固化片(prepreg)層，連接兩個(gè)器件的電絕緣的粘合劑，電絕緣的底部填充(underfill)或者模制層等)的無源導(dǎo)電組件(例如，電線、焊盤、內(nèi)部電線等)沒有電連接到該組件。此外，彼此“直接電連接”的項(xiàng)通過一個(gè)或多個(gè)無源元件電連接，例如，線纜、焊盤、內(nèi)部電線、通孔等。因而，直接電連接的組件不包括通過有源元件，比如晶體管或者二極管電連接的組件。電連接的項(xiàng)可以被描述為直接物理地連接以指示它們彼此直接物理地相鄰。

雖然可以使用比如“一個(gè)實(shí)施例”或者“某些實(shí)施例”的語(yǔ)言指代在這里描述的圖，但是這些圖和它們的相應(yīng)的說明不意在與其他圖或者說明互相排斥，除非上下文這樣指示。因此，來自某些圖的某些方面可能與其他圖中的某些特征相同，和/或某些圖可以是特定的示例性實(shí)施例的不同表示或者不同部分。

除非以別的方式限定，在這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本公開屬于的領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員通常理解的相同的含義。另外將理解比如在通常使用的詞典中限定的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該解釋為具有與它們?cè)诂F(xiàn)有技術(shù)和/或本申請(qǐng)的上下文中的含義一致的含義，且將不以理想化或者過度形式化的意義解釋，除非在這里明確地這樣限定。

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的用戶系統(tǒng)的框圖。參考圖1，用戶系統(tǒng)10可以包括處理器101、存儲(chǔ)器模塊100、芯片組102、圖形處理單元(gpu)103、輸入/輸出裝置104和存儲(chǔ)裝置105。在示例實(shí)施例中，用戶系統(tǒng)10可以是電子裝置且可以包括計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、超移動(dòng)個(gè)人計(jì)算機(jī)(umpc)、工作站、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、網(wǎng)絡(luò)平板、無線電話、移動(dòng)電話、智能電話、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字音頻記錄器、數(shù)字音頻播放器、數(shù)字圖像記錄器、數(shù)字圖像播放器、數(shù)字視頻記錄器、數(shù)字視頻播放器、能夠在無線環(huán)境下發(fā)送或者接收信息的裝置、或者構(gòu)成家庭網(wǎng)絡(luò)的各種電子裝置之一。

處理器101可以控制用戶系統(tǒng)10的總體操作。處理器101可以執(zhí)行在用戶系統(tǒng)10中執(zhí)行的各種操作。

存儲(chǔ)器模塊100可以用作用戶系統(tǒng)10的緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器、工作存儲(chǔ)器等。存儲(chǔ)器模塊100可以直接連接到處理器101。例如，存儲(chǔ)器模塊100可以具有雙列直插式存儲(chǔ)器模塊(dimm)的形式，且存儲(chǔ)器模塊100可以安裝在dimm插座中，該dimm插座直接連接到處理器101從而與處理器101通信。在這種意義上，存儲(chǔ)器模塊100可以電連接到處理器101而沒有任何其他集成電路裝置，比如在其間的其他芯片、封裝或者模塊。

芯片組102可以電連接到處理器101且可以在處理器101的控制之下控制用戶系統(tǒng)10的硬件。例如，芯片組102可以通過主總線連接到gpu103、輸入/輸出裝置104和存儲(chǔ)裝置105，且可以執(zhí)行關(guān)于主總線的橋接操作。

gpu103可以執(zhí)行用于輸出用戶系統(tǒng)10的圖像數(shù)據(jù)的一系列算術(shù)操作。在示例實(shí)施例中，gpu103可以以片上系統(tǒng)(soc)的形式安裝在處理器101中。

輸入/輸出裝置104可以包括用于輸入數(shù)據(jù)或者指令到用戶系統(tǒng)10或者輸出數(shù)據(jù)到外部裝置的各種裝置。例如，輸入/輸出裝置104可以包括用戶輸入裝置，比如鍵盤、小鍵盤、按鈕、觸摸板、觸摸屏、觸摸墊、觸摸球、相機(jī)、麥克風(fēng)、陀螺儀傳感器、振動(dòng)傳感器、壓電元件、溫度傳感器、生物測(cè)定傳感器等，且輸入/輸出裝置104可以包括用戶輸出裝置，比如液晶顯示器(lcd)、有機(jī)發(fā)光二極管(oled)顯示裝置、有源矩陣oled(amoled)顯示裝置、發(fā)光二極管(led)、揚(yáng)聲器、馬達(dá)等。

存儲(chǔ)裝置105可以用作用戶系統(tǒng)10的大容量存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)裝置105可以包括比如硬盤驅(qū)動(dòng)器(hdd)、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(ssd)、存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)棒等的大容量存儲(chǔ)介質(zhì)。

在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊100可以在處理器101的控制之下寫入或者輸出數(shù)據(jù)。在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊100可以包括各種類型的存儲(chǔ)器。例如，存儲(chǔ)器模塊100可以是混合存儲(chǔ)器且可以基于各種存儲(chǔ)器裝置實(shí)現(xiàn)：易失性存儲(chǔ)器裝置，比如dram、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(sram)、同步dram(sdram)，或者非易失性存儲(chǔ)器裝置，比如只讀存儲(chǔ)器(rom)、可編程rom(prom)、電可編程rom(eprom)、電可擦可編程rom(eeprom)、閃存存儲(chǔ)器裝置、相變r(jià)am(pram)、磁ram(mram)、電阻ram(rram)、鐵電ram(fram)等。

圖2是圖示比如如圖1所示的示例性存儲(chǔ)器模塊的框圖。參考圖1和圖2，存儲(chǔ)器模塊100可以包括ram控制裝置(rcd)110、存儲(chǔ)器封裝120和串行存在檢測(cè)芯片(spd)130。

rcd110可以在處理器101的控制之下控制存儲(chǔ)器封裝120。例如，rcd110可以從處理器101接收地址addr、命令cmd和時(shí)鐘ck。響應(yīng)于所接收的信號(hào)，rcd110可以控制存儲(chǔ)器封裝120，以使得通過數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs接收的數(shù)據(jù)被寫入存儲(chǔ)器封裝120，或者使得通過數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs輸出存儲(chǔ)器封裝120中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。在示例實(shí)施例中，rcd110可以將地址addr、命令cmd和時(shí)鐘ck從處理器101發(fā)送到存儲(chǔ)器封裝120。rcd110例如可以是比如邏輯芯片的芯片的一部分。rcd110在這里可以被稱為ram控制電路，或更一般地控制電路。

存儲(chǔ)器封裝120可以在rcd110的控制之下寫入通過數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs接收的數(shù)據(jù)。替代地，存儲(chǔ)器封裝120可以在rcd110的控制之下通過數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs輸出寫入的數(shù)據(jù)。在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器封裝120可以包括各種類型的存儲(chǔ)器裝置(例如，存儲(chǔ)器芯片)。例如，存儲(chǔ)器封裝120可以包括基于nand閃存的非易失性存儲(chǔ)器裝置和基于dram的易失性存儲(chǔ)器裝置。在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器封裝120可以包括易失性存儲(chǔ)器裝置，比如dram、sram、sdram，或者非易失性存儲(chǔ)器裝置，比如rom、prom、eprom、eeprom、閃存存儲(chǔ)器裝置、pram、mram、rram或者fram。

在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊100可以包括多個(gè)存儲(chǔ)器封裝。存儲(chǔ)器封裝中的每一個(gè)可以在rcd110的控制之下操作。在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器封裝中的每一個(gè)可以基于雙倍數(shù)據(jù)速率(ddr)接口與rcd110通信。

在某些實(shí)施例中，spd130可以是可編程只讀存儲(chǔ)器(例如，eeprom)。spd130可以包括存儲(chǔ)器模塊100的初始信息或裝置信息di。在示例實(shí)施例中，spd130可以包括存儲(chǔ)器模塊100的初始信息或者存儲(chǔ)器系統(tǒng)信息msi，比如模塊形式、模塊配置、存儲(chǔ)容量、模塊類型、執(zhí)行環(huán)境等。當(dāng)包括存儲(chǔ)器模塊100的用戶系統(tǒng)10啟動(dòng)時(shí)，處理器101可以從spd130讀取存儲(chǔ)器系統(tǒng)信息msi，且可以基于存儲(chǔ)器系統(tǒng)信息msi識(shí)別存儲(chǔ)器模塊100。處理器101可以基于來自spd130的存儲(chǔ)器系統(tǒng)信息msi控制存儲(chǔ)器模塊100。例如，處理器101可以基于來自spd的存儲(chǔ)器系統(tǒng)信息msi，識(shí)別包括在存儲(chǔ)器模塊100中的存儲(chǔ)器封裝120的類型。因此，某些存儲(chǔ)器系統(tǒng)信息msi中的某些可以是模塊信息，或者更具體地，某些存儲(chǔ)器系統(tǒng)信息msi中的某些可以是裝置信息。

在示例實(shí)施例中，spd130可以通過串行總線與處理器101通信。處理器101可以通過串行總線與spd130交換信號(hào)。spd130可以通過串行總線與rcd110通信。串行總線可以包括2線串行總線中的至少一個(gè)，比如互集成電路(i2c)總線、系統(tǒng)管理總線(smbus)、功率管理總線(pmbus)、智能平臺(tái)管理接口(ipmi)總線、管理組件轉(zhuǎn)送協(xié)議(mctp)總線等。

在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器封裝120可以是包括非易失性存儲(chǔ)器裝置和易失性存儲(chǔ)器裝置(例如，非易失性存儲(chǔ)器芯片和易失性存儲(chǔ)器芯片)的混合存儲(chǔ)器封裝。包括混合存儲(chǔ)器封裝的存儲(chǔ)器模塊100可以是非易失性dimm(nvdimm)。非易失性存儲(chǔ)器裝置的操作速度可以比易失性存儲(chǔ)器裝置的操作速度慢。因此，存儲(chǔ)器封裝120可以將非易失性存儲(chǔ)器裝置中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)遷移到易失性存儲(chǔ)器裝置。在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器封裝120可以響應(yīng)于刷新命令一起執(zhí)行刷新操作和遷移操作。

根據(jù)本發(fā)明概念的某些實(shí)施例，在存儲(chǔ)器模塊100中，包括非易失性存儲(chǔ)器裝置和易失性存儲(chǔ)器裝置的存儲(chǔ)器封裝120可以在刷新操作期間執(zhí)行遷移，由此增加存儲(chǔ)器容量而不損失性能。結(jié)果，可以提供具有降低的成本和改進(jìn)的性能的存儲(chǔ)器模塊。

圖3是圖示比如如圖2所示的示例性存儲(chǔ)器封裝的圖。圖4是圖示如圖3所示的存儲(chǔ)器封裝的透視圖。參考圖3和圖4，存儲(chǔ)器封裝120可以包括邏輯芯片121、易失性存儲(chǔ)器芯片122和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c。在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器封裝120可以包括附加的易失性存儲(chǔ)器芯片或者非易失性存儲(chǔ)器芯片。存儲(chǔ)器封裝120可以是混合存儲(chǔ)器封裝。

在rcd110的控制之下，邏輯芯片121可以在易失性存儲(chǔ)器芯片122或者第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中寫入通過數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs接收的數(shù)據(jù)。在rcd110的控制之下，邏輯芯片121可以通過數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs輸出在易失性存儲(chǔ)器芯片122或者第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中寫入的數(shù)據(jù)。

邏輯芯片121可以包括遷移管理單元mmu。遷移管理單元mmu可以將在第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中寫入的數(shù)據(jù)移動(dòng)、復(fù)制或者遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片122。邏輯芯片121可以包括用于執(zhí)行這種任務(wù)的邏輯電路。

在示例實(shí)施例中，邏輯芯片121可以進(jìn)一步包括用于緩沖從外部裝置接收到的信號(hào)(例如，命令cmd、地址addr、數(shù)據(jù)信號(hào)dq或者數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs)的緩沖器電路，用于控制第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c的非易失性存儲(chǔ)器控制電路，或者用于管理易失性存儲(chǔ)器芯片122和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c的地址的地址管理電路。

在邏輯芯片121的控制之下，易失性存儲(chǔ)器芯片122可以寫入數(shù)據(jù)或者可以輸出寫入的數(shù)據(jù)。在示例實(shí)施例中，易失性存儲(chǔ)器芯片122可以是sram或者dram。為了簡(jiǎn)略，假定易失性存儲(chǔ)器芯片122是dram。

在邏輯芯片121的控制之下，第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中的每一個(gè)可以寫入數(shù)據(jù)或者可以輸出寫入的數(shù)據(jù)。在示例實(shí)施例中，第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中的每一個(gè)可以包括rom、prom、eprom、eeprom、閃存存儲(chǔ)器裝置、pram、mram、rram或者fram中的至少一個(gè)。為了簡(jiǎn)略，假定第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中的每一個(gè)包括閃存存儲(chǔ)器裝置。

在某些示例實(shí)施例中，易失性存儲(chǔ)器芯片122的存儲(chǔ)容量可以小于第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c的存儲(chǔ)容量。易失性存儲(chǔ)器芯片122的存取速度可以比第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c的存取速度更快。

包括在存儲(chǔ)器封裝120中的邏輯芯片121、易失性存儲(chǔ)器芯片122和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中的每一個(gè)可以是單獨(dú)的半導(dǎo)體芯片或者單獨(dú)的裸片。包括在存儲(chǔ)器封裝120中的邏輯芯片121、易失性存儲(chǔ)器芯片122和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c可以在垂直于沿著第一方向和第二方向定義的平面的第三方向上堆疊。由此，如圖4所示，邏輯芯片121可以放置在沿著第一和第二方向定義的平面上，并且易失性存儲(chǔ)器芯片122和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c可以在垂直于邏輯芯片121的第三方向上堆疊。堆疊的邏輯芯片121、易失性存儲(chǔ)器芯片122和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c可以通過多個(gè)貫穿襯底通孔tsv(例如，貫穿硅通孔)彼此連接。在示例實(shí)施例中，邏輯芯片121可以通過該貫穿襯底通孔tsv控制易失性存儲(chǔ)器芯片122和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中的每一個(gè)。

在示例實(shí)施例中，遷移管理單元mmu可以通過遷移通道m(xù)c執(zhí)行遷移操作。該遷移通道m(xù)c可以獨(dú)立于數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs的通道。例如，遷移管理單元mmu可以通過貫穿襯底通孔tsv執(zhí)行遷移操作。也就是，貫穿襯底通孔tsv可以用作遷移通道m(xù)c。遷移管理單元mmu可以通過貫穿襯底通孔tsv執(zhí)行關(guān)于要遷移的數(shù)據(jù)的傳輸和接收。在示例實(shí)施例中，遷移通道m(xù)c可以以串行鏈路實(shí)現(xiàn)。

如上所述，因?yàn)榈谝坏降谌且资源鎯?chǔ)器芯片123a到123c的存儲(chǔ)容量大于易失性存儲(chǔ)器芯片122的存儲(chǔ)容量，存儲(chǔ)器封裝120的總存儲(chǔ)容量可以通過在第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)而增加。但是，因?yàn)榈谝坏降谌且资源鎯?chǔ)器芯片123a到123c中的每一個(gè)的存取速度比易失性存儲(chǔ)器芯片122的存取速度慢，所以總性能可能降低。因此，根據(jù)示例實(shí)施例的存儲(chǔ)器封裝120可以在特定條件下將在第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的一部分遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片122。在示例實(shí)施例中，特定條件可以包括以下：存在要遷移的數(shù)據(jù)的情況，執(zhí)行刷新操作的情況，等等。要由rcd110或者處理器101存取的數(shù)據(jù)可以通過遷移操作存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器芯片122中。因此，rcd110或者處理器101可以存取易失性存儲(chǔ)器芯片122，由此使得可能改進(jìn)性能和增加存儲(chǔ)器容量。

圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的比如如圖2所示的存儲(chǔ)器封裝的框圖。圖6是圖示如圖5所示的存儲(chǔ)器封裝的透視圖。參考圖5和圖6，存儲(chǔ)器封裝120’可以包括邏輯芯片121’、易失性存儲(chǔ)器芯片122’和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a’到123c’。參考圖3和圖4描述了邏輯芯片、易失性存儲(chǔ)器芯片和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片，且因此可以省略存儲(chǔ)器封裝120’可以包括邏輯芯片121’、易失性存儲(chǔ)器芯片122’和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a’到123c’的詳細(xì)說明。

邏輯芯片121’和易失性存儲(chǔ)器芯片122’可以在垂直于沿著第一方向和第二方向定義的平面的第三方向上堆疊(參考圖6)，且可以通過第一組貫穿襯底通孔tsv1彼此連接。在一些實(shí)施例中，第一方向和第二方向可以是排列存儲(chǔ)器芯片的存儲(chǔ)器單元的方向。第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a’到123c’可以在垂直于沿著行方向和列方向定義的平面的方向上堆疊，且可以通過第二組貫穿襯底通孔彼此連接。

因而，邏輯芯片121’、易失性存儲(chǔ)器芯片122’和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a’到123c’可以在彼此不同的區(qū)域上堆疊，以使得它們水平地彼此分開。但是，它們可以是同一封裝的一部分，因?yàn)樗鼈児蚕矸庋b襯底且可以由同一絕緣密封物覆蓋。邏輯芯片121’和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a’到123c’可以通過單獨(dú)的遷移通道m(xù)c’彼此連接。在示例實(shí)施例中，遷移通道m(xù)c’可以是單獨(dú)的信號(hào)線(例如，包括在封裝襯底中的導(dǎo)線)。

參考圖3-圖6描述關(guān)于存儲(chǔ)器封裝的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，但是本發(fā)明概念的范圍和精神不限于此。存儲(chǔ)器封裝中包括的邏輯芯片、易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片可以通過其他方法堆疊或者布置(例如，之字形堆疊、臺(tái)面(mesa)結(jié)構(gòu)等)。

圖7是圖示比如如圖2所示的存儲(chǔ)器封裝的示例性操作的流程圖。參考圖2和圖7，在步驟s110，存儲(chǔ)器封裝120可以從rcd110接收刷新命令ref。例如，rcd110可以基于預(yù)定義的通信協(xié)議控制存儲(chǔ)器封裝120。在示例實(shí)施例中，預(yù)定義的通信協(xié)議可以是基于dram的通信協(xié)議。在示例實(shí)施例中，dram可以周期性地執(zhí)行刷新操作以維持所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。rcd110可以周期性地發(fā)送刷新命令ref到存儲(chǔ)器封裝120，以使得存儲(chǔ)器封裝120執(zhí)行刷新操作。

在步驟s120，當(dāng)響應(yīng)于所接收的刷新命令ref在易失性存儲(chǔ)器芯片中執(zhí)行刷新操作時(shí)，存儲(chǔ)器封裝120也可以執(zhí)行遷移操作。例如，如上所述，存儲(chǔ)器封裝120可以包括易失性存儲(chǔ)器芯片122和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c。存儲(chǔ)器封裝120可以響應(yīng)于所接收的刷新命令ref執(zhí)行刷新操作。刷新操作可以表示用于讀取在易失性存儲(chǔ)器芯片122中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和重寫讀取的數(shù)據(jù)，以刷新已經(jīng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的易失性存儲(chǔ)器芯片122中的存儲(chǔ)器單元的操作。

當(dāng)執(zhí)行刷新操作時(shí)，存儲(chǔ)器封裝120也可以執(zhí)行第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中的要遷移的數(shù)據(jù)的遷移過程。在示例實(shí)施例中，要遷移的數(shù)據(jù)可以是第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a到123c中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)當(dāng)中，具有要由處理器101存取的高可能性的數(shù)據(jù)，具有大于或等于恒定水平的存取頻率的數(shù)據(jù)，作為熱數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，或者具有特定類型的數(shù)據(jù)。在示例實(shí)施例中，要遷移的數(shù)據(jù)可以由邏輯芯片121的遷移管理單元mmu確定。

圖8是用于描述如圖7所示的操作的框圖。為了簡(jiǎn)略，可以省略描述如圖7所示的操作的不必要的組件。此外，假定第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1是由遷移管理單元mmu確定的要遷移的數(shù)據(jù)。

參考圖2、圖7和圖8，存儲(chǔ)器封裝120可以包括邏輯芯片121、易失性存儲(chǔ)器芯片122和非易失性存儲(chǔ)器芯片123a。邏輯芯片121可以從外部裝置(例如，經(jīng)由存儲(chǔ)器模塊100的rcd110)接收刷新命令ref(①)。響應(yīng)于所接收的刷新命令ref，邏輯芯片121可以控制易失性存儲(chǔ)器芯片122，以使得易失性存儲(chǔ)器芯片122執(zhí)行刷新操作。易失性存儲(chǔ)器芯片122可以在邏輯芯片121的控制之下執(zhí)行刷新操作。

當(dāng)執(zhí)行刷新操作時(shí)，邏輯芯片121也可以從非易失性存儲(chǔ)器芯片123a讀取第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1(②)。在示例實(shí)施例中，第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1可以是由邏輯芯片121的遷移管理單元mmu選擇為要遷移的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。例如，遷移管理單元mmu可以包括關(guān)于非易失性存儲(chǔ)器芯片123a的哪些數(shù)據(jù)例如，因?yàn)樗鼈兪穷l繁地存取的數(shù)據(jù)，被預(yù)先確定為要遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片122的信息。

當(dāng)執(zhí)行刷新操作時(shí)，除控制易失性存儲(chǔ)器芯片122中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)的刷新之外，邏輯芯片121還可以控制易失性存儲(chǔ)器芯片122以使得從非易失性存儲(chǔ)器芯片123a讀取的第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1(例如，頻繁地存取的數(shù)據(jù))被寫入易失性存儲(chǔ)器芯片122(③)。例如，易失性存儲(chǔ)器芯片122可以在邏輯芯片121的控制之下執(zhí)行刷新操作。刷新操作可以包括讀取特定行的數(shù)據(jù)和將讀取的數(shù)據(jù)重寫到同一特定行。在執(zhí)行重寫的同時(shí)，邏輯芯片121可以另外控制易失性存儲(chǔ)器芯片122以使得第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1被寫入易失性存儲(chǔ)器芯片122中。

在示例實(shí)施例中，特定行可以表示與刷新地址對(duì)應(yīng)的行。另外，易失性存儲(chǔ)器芯片122的遷移地址可以由邏輯芯片121或者易失性存儲(chǔ)器芯片122選擇。為了在易失性存儲(chǔ)器芯片122中寫入第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1，邏輯芯片121例如可以將遷移地址選為易失性存儲(chǔ)器芯片122中包括的多個(gè)行當(dāng)中其中不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的行的地址。

如上所述，存儲(chǔ)器封裝120可以在關(guān)于易失性存儲(chǔ)器芯片122的刷新操作期間執(zhí)行遷移操作。結(jié)果，因?yàn)闇p小了由于遷移操作導(dǎo)致的開銷，所以可以提供具有增加的容量的存儲(chǔ)器模塊100而不降低性能。因此，可以提供具有降低的成本和改進(jìn)的性能的存儲(chǔ)器模塊和存儲(chǔ)器封裝。

圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的如圖2所示的存儲(chǔ)器封裝的框圖。參考圖2和圖9，存儲(chǔ)器封裝120”可以包括邏輯芯片121”、易失性存儲(chǔ)器芯片122”和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a”到123c”。參考圖3描述了邏輯芯片、易失性存儲(chǔ)器芯片和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片，且因此可以省略邏輯芯片121”、易失性存儲(chǔ)器芯片122”和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a”到123c”的詳細(xì)說明。

與圖3到圖6中圖示的存儲(chǔ)器封裝120和120’相比，如圖9所示的存儲(chǔ)器封裝120”可以使用數(shù)據(jù)信號(hào)線作為遷移通道。例如，邏輯芯片121”可以包括第一數(shù)據(jù)信號(hào)線dql1和第二數(shù)據(jù)信號(hào)線dql2。在示例實(shí)施例中，第一和第二數(shù)據(jù)信號(hào)線dql1和dql2中的每一個(gè)可以包括多個(gè)信號(hào)線(例如，多個(gè)導(dǎo)線)。

邏輯芯片121”可以使用第一和第二數(shù)據(jù)信號(hào)線dql1和dql2當(dāng)中不用于與外部裝置(例如，處理器101)交換數(shù)據(jù)的信號(hào)線作為遷移通道。例如，邏輯芯片121”可以通過第一數(shù)據(jù)信號(hào)線dql1從處理器101接收數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs。邏輯芯片121”可以通過第二數(shù)據(jù)信號(hào)線dql2交換來自第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片123a”到123c”的數(shù)據(jù)。因此，邏輯芯片121”可以使用第二數(shù)據(jù)信號(hào)線dql2作為遷移通道。

圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的存儲(chǔ)器封裝的框圖。為了簡(jiǎn)略，可以省略與上述組件重疊的說明。參考圖10，存儲(chǔ)器封裝220可以包括邏輯芯片221、易失性存儲(chǔ)器芯片222和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c。如上所述，存儲(chǔ)器封裝220的組件可以在垂直于平面的方向上堆疊且可以通過貫穿硅通孔tsv彼此連接。在示例實(shí)施例中，該貫穿硅通孔tsv可以用作遷移通道m(xù)c。參考圖2到圖9描述了邏輯芯片、易失性存儲(chǔ)器芯片和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片，且因此可以省略邏輯芯片221、易失性存儲(chǔ)器芯片222和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c的詳細(xì)說明。

邏輯芯片221可以包括遷移管理單元mmu、非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu和地址管理單元amu。遷移管理單元mmu如上所述，且因此可以省略其詳細(xì)說明。

非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu可以配置為控制第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c。例如，非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu可以生成用于控制第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c的命令、地址、控制信號(hào)等。非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu可以對(duì)于第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c執(zhí)行地址翻譯操作、無用單元收集操作和損耗平衡(wearleveling)操作。在示例實(shí)施例中，非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu可以通過用作遷移通道m(xù)c的貫穿硅通孔tsv來控制第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c。替代地，非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu可以通過單獨(dú)的信號(hào)線控制第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c。

地址管理單元amu可以管理易失性存儲(chǔ)器芯片222和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c的地址。例如，外部裝置(例如，如圖1所示的處理器101)可以將存儲(chǔ)器封裝220中的易失性存儲(chǔ)器芯片222和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c識(shí)別為一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域。也就是，外部裝置可以將存儲(chǔ)器封裝220識(shí)別為一個(gè)工作存儲(chǔ)器。這里，外部裝置可以將命令cmd和地址addr提供到rcd210以讀取存儲(chǔ)器封裝220中寫入的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器封裝220可以在rcd210的控制之下輸出與地址addr對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

在示例實(shí)施例中，外部裝置可以不識(shí)別存儲(chǔ)器封裝220的遷移操作而是可以將易失性存儲(chǔ)器芯片222和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c識(shí)別為一個(gè)地址區(qū)域。因此，當(dāng)與所接收的地址addr對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)從第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片223a到223c遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片222時(shí)，不可以執(zhí)行正常操作，或者可能降低操作性能。

在示例實(shí)施例中，接收與遷移的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的地址addr，地址管理單元amu可以管理到易失性存儲(chǔ)器芯片222的要存取地址。因此，當(dāng)存取遷移的數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)可以從易失性存儲(chǔ)器芯片222輸出，且因此可以改進(jìn)操作性能。

在示例實(shí)施例中，雖然圖10中未示出，但是易失性存儲(chǔ)器芯片222可以從rcd210接收命令cmd、地址addr和時(shí)鐘ck且可以響應(yīng)于所接收的信號(hào)操作。

圖11是用于描述如圖10所示的存儲(chǔ)器封裝的操作的框圖。在示例實(shí)施例中，將參考圖11集中地描述地址管理單元amu的操作。為了簡(jiǎn)略，可以省略描述地址管理單元amu的操作不必要的組件。此外，可以省略關(guān)于與上述組件相同的組件的說明。

參考圖10和圖11，存儲(chǔ)器封裝220可以包括邏輯芯片221、易失性存儲(chǔ)器芯片222和第一非易失性存儲(chǔ)器芯片223a。

存儲(chǔ)器封裝220可以接收第一地址addr1且可以存取與所接收的第一地址addr1對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。例如，與第一地址addr1對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可以是第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1。第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1可以存儲(chǔ)在第一非易失性存儲(chǔ)器芯片223a中。這里，地址管理單元amu可以將第一地址addr1提供到第一非易失性存儲(chǔ)器芯片223a，以使得從第一非易失性存儲(chǔ)器芯片223a讀取第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1。

此后，第一非易失性存儲(chǔ)器芯片223a中存儲(chǔ)的第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1可以遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片222。例如，如上所述，存儲(chǔ)器封裝220可以選擇在第一非易失性存儲(chǔ)器芯片223a中存儲(chǔ)的第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1作為要遷移的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器封裝220可以在刷新操作期間將第一非易失性存儲(chǔ)器芯片223a中存儲(chǔ)的第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片222。

這里，存儲(chǔ)器封裝220的地址管理單元amu可以管理與所遷移的第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1對(duì)應(yīng)的地址。例如，在遷移第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1之后，當(dāng)接收到與遷移的第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1對(duì)應(yīng)的第一地址addr1時(shí)，地址管理單元amu可以將第一地址addr1提供到易失性存儲(chǔ)器芯片222，以使得輸出在易失性存儲(chǔ)器芯片222中存儲(chǔ)的第一頁(yè)數(shù)據(jù)pd1。

如上所述，當(dāng)遷移特定頁(yè)的數(shù)據(jù)時(shí)，地址管理單元amu可以管理或者轉(zhuǎn)換所接收的地址，以使得從易失性存儲(chǔ)器芯片222輸出特定頁(yè)數(shù)據(jù)。

圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的又一實(shí)施例的存儲(chǔ)器封裝的框圖。參考圖12，存儲(chǔ)器封裝320可以包括邏輯芯片321、易失性存儲(chǔ)器芯片322和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片323a到323c。邏輯芯片321可以包括遷移管理單元mmu和數(shù)據(jù)管理單元dmu。上面描述了邏輯芯片321、易失性存儲(chǔ)器芯片322和第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片323a到323c，且因此可以省略其詳細(xì)說明。

數(shù)據(jù)管理單元dmu可以管理從外部裝置(例如，處理器)接收到的數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以確定所接收的數(shù)據(jù)的屬性。數(shù)據(jù)管理單元dmu可以基于所確定的屬性在易失性存儲(chǔ)器芯片322或者第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片323a到323c中選擇性地寫入數(shù)據(jù)。

例如，當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)是熱數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以設(shè)置地址以使得所接收的數(shù)據(jù)被寫入易失性存儲(chǔ)器芯片322中。替代地，當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)是冷數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以設(shè)置地址以使得所接收的數(shù)據(jù)被寫入在第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片323a到323c中。在示例實(shí)施例中，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以基于數(shù)據(jù)大小、數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)的報(bào)頭信息等確定所接收的數(shù)據(jù)是熱數(shù)據(jù)或者冷數(shù)據(jù)。

圖13是用于描述如圖12所示的數(shù)據(jù)管理單元dmu的操作的流程圖。參考圖12和圖13，在步驟s210，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以從外部裝置(例如，處理器)接收數(shù)據(jù)。例如，如上所述，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以通過數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs從外部裝置接收數(shù)據(jù)。

在步驟s220，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以確定所接收的數(shù)據(jù)的屬性。例如，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以基于數(shù)據(jù)大小、數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)的報(bào)頭信息等確定所接收的數(shù)據(jù)是熱數(shù)據(jù)或者冷數(shù)據(jù)。

在步驟s230，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以基于所確定的結(jié)果在易失性存儲(chǔ)器芯片或者非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)所接收的數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)是熱數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以轉(zhuǎn)換與所接收的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的地址，以使得所接收的數(shù)據(jù)被寫入易失性存儲(chǔ)器芯片322中。當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)是冷數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以轉(zhuǎn)換與所接收的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的地址，以使得所接收的數(shù)據(jù)被寫入第一到第三非易失性存儲(chǔ)器芯片323a到323c中。在示例實(shí)施例中，雖然在圖13中未示出，但是所轉(zhuǎn)換的地址可以由參考圖10描述的地址管理單元amu管理。

在示例實(shí)施例中，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以管理非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的熱數(shù)據(jù)。例如，非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以是冷數(shù)據(jù)。但是，基于對(duì)存儲(chǔ)器封裝的存取頻率，在非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)當(dāng)中可能存在其類型改變?yōu)闊釘?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。這里，數(shù)據(jù)管理單元dmu可以管理對(duì)非易失性存儲(chǔ)器芯片的存取且可以從非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)當(dāng)中確定其類型改變?yōu)闊釘?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。在示例實(shí)施例中，非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)當(dāng)中其類型改變?yōu)闊釘?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可以通過遷移操作遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片。

如上所述，存儲(chǔ)器封裝可以基于所接收的數(shù)據(jù)的屬性而在易失性存儲(chǔ)器芯片或者非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)所接收的數(shù)據(jù)。也就是，其存取頻率高的熱數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在具有快操作速度的易失性存儲(chǔ)器芯片中，且其存取頻率低的冷數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在具有相對(duì)慢的操作速度的非易失性存儲(chǔ)器芯片中，由此維持存取速度并增加可用存儲(chǔ)器容量。

圖14是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的又一實(shí)施例的用戶系統(tǒng)的框圖。參考圖14，用戶系統(tǒng)40可以包括處理器401和存儲(chǔ)器模塊400。處理器401可以包括存儲(chǔ)器控制器401a。存儲(chǔ)器控制器401a可以配置為控制存儲(chǔ)器模塊400。例如，存儲(chǔ)器控制器401a可以將用于控制存儲(chǔ)器模塊400的地址addr、命令cmd和時(shí)鐘ck發(fā)送到存儲(chǔ)器模塊400。存儲(chǔ)器控制器401a可以通過數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs與存儲(chǔ)器模塊400交換數(shù)據(jù)。

存儲(chǔ)器模塊400可以包括rcd410和存儲(chǔ)器封裝420。上面描述了rcd410和存儲(chǔ)器封裝420，且因此可以省略其詳細(xì)說明。在示例實(shí)施例中，如圖14所示的rcd410可以包括上面描述的遷移管理單元mmu、地址管理單元amu、數(shù)據(jù)管理單元dmu或者非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu。

例如，參考圖1到圖13描述的存儲(chǔ)器封裝可以在包括遷移管理單元mmu、地址管理單元amu、數(shù)據(jù)管理單元dmu或者非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu的邏輯芯片的控制之下操作。

但是，如圖14所示的rcd410可以包括遷移管理單元mmu、地址管理單元amu、數(shù)據(jù)管理單元dmu或者非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu，可以控制上面描述的存儲(chǔ)器封裝的遷移操作、地址轉(zhuǎn)換操作和數(shù)據(jù)管理操作，且可以生成用于控制非易失性存儲(chǔ)器芯片的各種類型的控制信號(hào)。也就是，存儲(chǔ)器封裝420可以包括易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片，且可以在rcd410的控制之下操作。

在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器控制器401a可以包括翻譯后備緩沖器tlb。翻譯后備緩沖器tlb可以包括關(guān)于存儲(chǔ)器模塊400中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的地址信息或者索引信息。例如，處理器401可以掃描翻譯后備緩沖器tlb以確定要存取的數(shù)據(jù)是否在存儲(chǔ)器模塊400中。當(dāng)要存取的數(shù)據(jù)不在存儲(chǔ)器模塊400中時(shí)，處理器401可以從其他存儲(chǔ)介質(zhì)讀取要存取的數(shù)據(jù)。當(dāng)要存取的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器模塊400中時(shí)，存儲(chǔ)器控制器401a可以將相應(yīng)的地址addr提供到存儲(chǔ)器模塊400。存儲(chǔ)器模塊400可以輸出與所接收的地址addr對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

在示例實(shí)施例中，當(dāng)在存儲(chǔ)器模塊400的存儲(chǔ)器封裝420中執(zhí)行遷移操作時(shí)，可以基于數(shù)據(jù)遷移結(jié)果而更新翻譯后備緩沖器tlb。例如，當(dāng)?shù)谝豁?yè)數(shù)據(jù)從非易失性存儲(chǔ)器裝置遷移到易失性存儲(chǔ)器裝置時(shí)，存儲(chǔ)器模塊400可以更新翻譯后備緩沖器tlb以使得第一頁(yè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于易失性存儲(chǔ)器裝置。

在示例實(shí)施例中，由翻譯后備緩沖器tlb選擇的地址addr的一個(gè)或多個(gè)位的一部分(例如，最高有效位(msb))可以是用于指示存儲(chǔ)器封裝420中的易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片中的至少一個(gè)的信息。這里，rcd410可以基于地址addr的msb來控制存儲(chǔ)器封裝420中的易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片中的至少一個(gè)。

在示例實(shí)施例中，在圖14中，rcd410可以包括遷移管理單元mmu、地址管理單元amu、數(shù)據(jù)管理單元dmu或者非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu。例如，遷移管理單元mmu、地址管理單元amu、數(shù)據(jù)管理單元dmu和非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu可以分別包括在處理器401、存儲(chǔ)器控制器401a、rcd410和存儲(chǔ)器封裝420中，或者可以以單獨(dú)的控制電路實(shí)現(xiàn)。

圖15是示例性地圖示根據(jù)本發(fā)明概念的又一實(shí)施例的用戶系統(tǒng)的框圖。參考圖15，用戶系統(tǒng)50可以包括處理器501和存儲(chǔ)器模塊500。處理器501可以包括存儲(chǔ)器控制器501a。存儲(chǔ)器模塊500可以包括rcd510和存儲(chǔ)器封裝520。上面描述了處理器501、存儲(chǔ)器控制器501a、存儲(chǔ)器模塊500、rcd510和存儲(chǔ)器封裝520，且因此可以省略其詳細(xì)說明。

存儲(chǔ)器封裝520可以將等待信號(hào)ws輸出到rcd510。等待信號(hào)ws可以是用于指示存儲(chǔ)器封裝520準(zhǔn)備好存取的信號(hào)。例如，如上所述，存儲(chǔ)器封裝520可以包括易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片。非易失性存儲(chǔ)器芯片的存取速度或者操作速度可以比易失性存儲(chǔ)器芯片的慢。rcd510可以基于預(yù)定義的通信協(xié)議控制存儲(chǔ)器封裝520。在示例實(shí)施例中，預(yù)定義的通信協(xié)議可以是基于易失性存儲(chǔ)器芯片的通信協(xié)議。也就是，當(dāng)存取具有慢操作速度的非易失性存儲(chǔ)器芯片時(shí)，存儲(chǔ)器模塊不能正常地操作。

當(dāng)執(zhí)行對(duì)非易失性存儲(chǔ)器芯片的存取時(shí)，存儲(chǔ)器封裝520可以將作為用于指示非易失性存儲(chǔ)器芯片準(zhǔn)備好存取的信號(hào)的等待信號(hào)ws發(fā)送到rcd510。rcd510可以響應(yīng)于等待信號(hào)ws存取存儲(chǔ)器封裝520中包括的非易失性存儲(chǔ)器芯片。在示例實(shí)施例中，rcd510可以將等待信號(hào)ws提供到存儲(chǔ)器控制器501a。存儲(chǔ)器控制器501a可以響應(yīng)于等待信號(hào)ws存取存儲(chǔ)器模塊500。

在示例實(shí)施例中，處理器501的存儲(chǔ)器控制器501a可以將存儲(chǔ)器模塊500識(shí)別為一個(gè)地址區(qū)域。例如，處理器501的存儲(chǔ)器控制器501a可以包括易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片。存儲(chǔ)器控制器501a可以作為一個(gè)地址區(qū)域管理易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片，而不在易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片之間區(qū)分。這里，處理器501不可以識(shí)別要存取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器裝置或者非易失性存儲(chǔ)器裝置中。也就是，處理器501不可以正常地控制存儲(chǔ)器模塊500。

當(dāng)存取非易失性存儲(chǔ)器芯片時(shí)，根據(jù)實(shí)施例的存儲(chǔ)器模塊500可以將等待信號(hào)ws提供到處理器501且可以通知向處理器501通知對(duì)非易失性存儲(chǔ)器芯片的存取準(zhǔn)備好。處理器501可以響應(yīng)于等待信號(hào)ws正常地存取非易失性存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的存儲(chǔ)器模塊的存儲(chǔ)器封裝可以在刷新操作期間將數(shù)據(jù)從非易失性存儲(chǔ)器芯片遷移到易失性存儲(chǔ)器芯片。此外，存儲(chǔ)器封裝可以包括堆疊的易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片，且可以執(zhí)行通過貫穿硅通孔tsv的遷移操作。存儲(chǔ)器封裝可以管理遷移的地址。存儲(chǔ)器封裝可以管理所接收的數(shù)據(jù)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例，可以提供具有增加的存儲(chǔ)容量和改進(jìn)的性能的存儲(chǔ)器模塊。

在示例實(shí)施例中，遷移管理單元mmu、地址管理單元amu、數(shù)據(jù)管理單元dmu或者非易失性存儲(chǔ)器管理單元nmu中的每一個(gè)可以以硬件或者軟件實(shí)現(xiàn)。

圖16是示例性地圖示如圖3所示的易失性存儲(chǔ)器芯片的框圖。在示例實(shí)施例中，假定易失性存儲(chǔ)器芯片122是，但不限于dram。

參考圖16，易失性存儲(chǔ)器芯片122可以包括存儲(chǔ)器單元陣列122_1、地址緩沖器122_2、x-解碼器122_3、y-解碼器122_4以及感測(cè)放大器和寫驅(qū)動(dòng)器塊122_5。

存儲(chǔ)器單元陣列122_1可以包括多個(gè)存儲(chǔ)器單元。存儲(chǔ)器單元可以分別布置在多個(gè)字線wl和多個(gè)位線bl的相交處。存儲(chǔ)器單元可以連接到字線wl和位線bl。存儲(chǔ)器單元中的每一個(gè)可以包括電容器和晶體管。

地址緩沖器122_2可以從外部裝置(例如，邏輯芯片或者rcd)接收地址addr，且可以緩沖所接收的地址addr。地址緩沖器122_2可以將所接收的地址addr提供到x-解碼器122_3或者y-解碼器122_4。

x-解碼器122_3可以從外部裝置(例如，邏輯芯片或者rcd)接收行控制命令ras，且可以響應(yīng)于所接收的信號(hào)激活至少一個(gè)字線。在示例實(shí)施例中，x-解碼器122_3可以從地址緩沖器122_2接收行地址(addr_row)，且激活的字線可以是與所接收的行地址對(duì)應(yīng)的字線。

y-解碼器122_4可以從外部裝置(例如，邏輯芯片或者rcd)接收列控制命令ras，且可以響應(yīng)于所接收的信號(hào)激活至少一個(gè)位線。在示例實(shí)施例中，y-解碼器122_4可以從地址緩沖器122_2接收列地址(addr_col)，且激活的位線可以是與所接收的列地址對(duì)應(yīng)的位線。

感測(cè)放大器和寫驅(qū)動(dòng)器塊122_5可以通過多個(gè)數(shù)據(jù)線dl連接到y(tǒng)-解碼器122_4。感測(cè)放大器和寫驅(qū)動(dòng)器塊122_5可以感測(cè)(或者檢測(cè))數(shù)據(jù)線dl的電壓的波動(dòng)，以放大和輸出電壓的波動(dòng)，或者可以基于通過數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs接收的數(shù)據(jù)來控制數(shù)據(jù)線dl的電壓。

圖17是示例性地圖示如圖3所示的非易失性存儲(chǔ)器芯片的第一非易失性存儲(chǔ)器芯片的框圖。參考圖17，第一非易失性存儲(chǔ)器芯片123a可以包括存儲(chǔ)器單元陣列123a_1、地址解碼器123a_2、控制電路123a_3、頁(yè)緩沖器123a_4和輸入/輸出電路123a_5。

存儲(chǔ)器單元陣列123a_1可以包括多個(gè)存儲(chǔ)器塊。存儲(chǔ)器塊中的每一個(gè)可以包括多個(gè)單元串，且每一個(gè)單元串可以包括多個(gè)存儲(chǔ)器單元。存儲(chǔ)器單元可以連接到多個(gè)字線wl。存儲(chǔ)器單元可以沿著行方向和列方向布置且每一頁(yè)可以由存儲(chǔ)器單元組成。

地址解碼器123a_2可以通過串選擇線ssl、字線wl和地選擇線gsl連接到存儲(chǔ)器單元陣列123a_1。地址解碼器123a_2可以從外部裝置(例如，邏輯芯片或者rcd)接收地址addr_n，且可以解碼所接收的地址addr_n。地址解碼器123a_2可以基于所解碼的地址選擇至少一個(gè)字線wl且可以控制所選的字線。在示例實(shí)施例中，地址addr_n可以是與非易失性存儲(chǔ)器芯片123a對(duì)應(yīng)的地址。地址addr_n可以是由地址管理單元amu轉(zhuǎn)換的地址(參考圖10)。

控制電路123a_3可以從外部裝置(例如，邏輯芯片或者rcd)接收命令cmd_n和控制信號(hào)ctrl，且可以響應(yīng)于所接收的信號(hào)控制地址解碼器123a_2、頁(yè)緩沖器123a_4和輸入/輸出電路123a_5。在示例實(shí)施例中，邏輯芯片121可以響應(yīng)于來自處理器101的命令cmd_n，將與命令對(duì)應(yīng)的命令cmd_n和控制信號(hào)ctrl提供到非易失性存儲(chǔ)器裝置nvm。

頁(yè)緩沖器123a_4可以通過多個(gè)位線bl連接到存儲(chǔ)器單元陣列123a_1，且可以通過多個(gè)數(shù)據(jù)線dl連接到輸入/輸出電路123a_5。頁(yè)緩沖器123a_4可以在控制電路123a_3的控制之下控制位線bl，以使得通過數(shù)據(jù)線dl從輸入/輸出電路123a_5接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元陣列123a_1中。頁(yè)緩沖器123a_4可以在控制電路123a_3的控制之下讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元陣列123a_1中的數(shù)據(jù)。

輸入/輸出電路123a_5可以與外部裝置(例如，邏輯芯片或者處理器)交換數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明概念的示例實(shí)施例中，提供三維(3d)存儲(chǔ)器陣列。3d存儲(chǔ)器陣列單片地形成在存儲(chǔ)器單元的陣列的一個(gè)或多個(gè)物理級(jí)中，所述存儲(chǔ)器單元的陣列具有在硅襯底之上設(shè)置的有源區(qū)域和與那些存儲(chǔ)器單元的操作相關(guān)聯(lián)的電路，無論這種相關(guān)聯(lián)的電路在這種襯底之上或者之內(nèi)。術(shù)語(yǔ)“單片”指的是陣列的每級(jí)的層直接沉積在陣列的每個(gè)下級(jí)的層之上。

在本發(fā)明概念的示例實(shí)施例中，3d存儲(chǔ)器陣列包括垂直地定向以使得至少一個(gè)存儲(chǔ)器單元位于另一存儲(chǔ)器單元上方的垂直nand串。至少一個(gè)存儲(chǔ)器單元可以包括電荷阱層。每一垂直nand串可以包括位于存儲(chǔ)器單元上方的至少一個(gè)選擇晶體管，該至少一個(gè)選擇晶體管具有與存儲(chǔ)器單元相同的結(jié)構(gòu)且與存儲(chǔ)器單元一起單片地形成。

通過引用包含于此的以下專利文件描述三維存儲(chǔ)器陣列的適當(dāng)?shù)呐渲?，其中三維存儲(chǔ)器陣列配置為多個(gè)級(jí)，在各級(jí)之間共享字線和/或位線：美國(guó)專利no.7,679,133；no.8,553,466；no.8,654,587；no.8,559,235和美國(guó)專利公開no.2011/0233648。

圖18是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的存儲(chǔ)器模塊的框圖。在示例實(shí)施例中，如圖18所示的存儲(chǔ)器模塊1000可以具有負(fù)載減小雙列直插式存儲(chǔ)器模塊(lrdimm)的結(jié)構(gòu)。如圖18所示的存儲(chǔ)器模塊1000可以安裝在dimm插座上且可以與處理器通信。

參考圖18，存儲(chǔ)器模塊1000可以包括rcd1100、spd1200、多個(gè)存儲(chǔ)器封裝1310到1380和多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器1410到1480。在示例實(shí)施例中，參考圖1到圖16描述rcd、spd和存儲(chǔ)器封裝，且因此可以省略rcd1100、spd1200和存儲(chǔ)器封裝1310到1380的詳細(xì)說明。

數(shù)據(jù)緩沖器1410到1480中的每一個(gè)可以配置為與外部裝置(例如，處理器)交換數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs。此外，數(shù)據(jù)緩沖器1410到1480可以配置為分別與存儲(chǔ)器封裝1310到1380交換數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs。

在示例實(shí)施例中，如上所述的存儲(chǔ)器封裝1310到1380中的每一個(gè)可以是混合存儲(chǔ)器封裝。此外，存儲(chǔ)器封裝1310到1380中的每一個(gè)可以根據(jù)參考圖1到圖18描述的操作方法來操作。

圖19是圖示根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的存儲(chǔ)器模塊的框圖。在示例實(shí)施例中，如圖19所示的存儲(chǔ)器模塊2000可以具有寄存器雙列直插式存儲(chǔ)器模塊(rdimm)的結(jié)構(gòu)。如圖19所示的存儲(chǔ)器模塊2000可以安裝在dimm插座上且可以與處理器通信。

參考圖19，存儲(chǔ)器模塊2000可以包括rcd2100、spd2200和多個(gè)存儲(chǔ)器封裝2310到2380。與如圖18所示的存儲(chǔ)器模塊1000相比，如圖19所示的存儲(chǔ)器模塊2000可以不包括數(shù)據(jù)緩沖器。存儲(chǔ)器封裝2310到2380中的每一個(gè)可以通過數(shù)據(jù)信號(hào)dq和數(shù)據(jù)選通信號(hào)dqs與外部裝置(例如，處理器)直接通信。

在示例實(shí)施例中，如上所述的存儲(chǔ)器封裝2310到2380中的每一個(gè)可以是混合存儲(chǔ)器封裝，且可以根據(jù)參考圖1到圖16描述的操作方法來操作。

圖20是示例性地圖示包括根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的存儲(chǔ)器模塊的服務(wù)器系統(tǒng)的圖。參考圖20，服務(wù)器系統(tǒng)3000可以包括多個(gè)服務(wù)器機(jī)架3100。服務(wù)器機(jī)架3100中的每一個(gè)可以包括多個(gè)存儲(chǔ)器模塊3200。存儲(chǔ)器模塊3200可以直接連接到分別包括在服務(wù)器機(jī)架3100中的處理器。例如，存儲(chǔ)器模塊3200可以具有雙列直插式存儲(chǔ)器模塊的形式，可以安裝在電連接到處理器的dimm插座中，且可以與處理器通信。在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊3200可以用作服務(wù)器系統(tǒng)3000的存儲(chǔ)設(shè)備或者操作存儲(chǔ)器。在示例實(shí)施例中，存儲(chǔ)器模塊3200可以根據(jù)參考圖1到圖19描述的方法操作。

圖21是圖示包括根據(jù)本發(fā)明概念的實(shí)施例的存儲(chǔ)器模塊或者存儲(chǔ)器封裝的電子系統(tǒng)的框圖。電子系統(tǒng)4000可以以能夠使用或者支持由移動(dòng)工業(yè)處理器接口(mipi)聯(lián)盟提供的接口的數(shù)據(jù)處理裝置實(shí)現(xiàn)。例如，電子系統(tǒng)4000可以以便攜式通信終端、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、便攜式多媒體播放器(pmp)、智能電話或者可穿戴裝置實(shí)現(xiàn)。

電子系統(tǒng)4000可以包括應(yīng)用處理器4100、顯示器4220和圖像傳感器4230。應(yīng)用處理器4100可以包括digrf主設(shè)備4110、顯示串行接口(dsi)主機(jī)4120、相機(jī)串行接口(csi)主機(jī)4130和物理層(phy)4140。

dsi主機(jī)4120可以通過dsi與顯示器4220的dsi裝置4225通信。例如，光學(xué)串行器ser可以在dsi主機(jī)4120中實(shí)現(xiàn)，且光學(xué)解串行器des可以在dsi裝置4225中實(shí)現(xiàn)。

csi主機(jī)4130可以通過csi與圖像傳感器4230的csi裝置4235通信。例如，光學(xué)解串行器可以在csi主機(jī)4130中實(shí)現(xiàn)，且光學(xué)串行器可以在csi裝置4235中實(shí)現(xiàn)。

dsi和csi可以使用物理層和鏈路層。dsi和csi可以應(yīng)用于本發(fā)明概念的實(shí)施例。例如，dsi主機(jī)4120和dsi裝置4225可以通過物理層和鏈路層之間的對(duì)等(p2p)通信選擇性地提取錯(cuò)誤日志。替代地，csi裝置4235和csi主機(jī)4130可以通過物理層和鏈路層之間的p2p通信選擇性地提取錯(cuò)誤日志。

電子系統(tǒng)4000可以進(jìn)一步包括用于與應(yīng)用處理器4100通信的射頻(rf)芯片4240。rf芯片4240可以包括物理層(phy)4242、digrf從設(shè)備4244和天線4246。例如，rf芯片4240的物理層4242和應(yīng)用處理器4100的物理層4140可以通過由mipi聯(lián)盟提供的digrf接口彼此交換數(shù)據(jù)。

電子系統(tǒng)4000可以進(jìn)一步包括工作存儲(chǔ)器4250和嵌入式/卡存儲(chǔ)設(shè)備4255。工作存儲(chǔ)器4250和嵌入式/卡存儲(chǔ)設(shè)備4255可以存儲(chǔ)從應(yīng)用處理器4100接收到的數(shù)據(jù)。此外，工作存儲(chǔ)器4250和嵌入式/卡存儲(chǔ)設(shè)備4255可以將在其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)提供到應(yīng)用處理器4100。在示例實(shí)施例中，工作存儲(chǔ)器4250可以是參考圖1到圖20描述的存儲(chǔ)器模塊。在示例實(shí)施例中，工作存儲(chǔ)器4250可以包括多個(gè)存儲(chǔ)器封裝，且每一個(gè)存儲(chǔ)器封裝可以包括易失性存儲(chǔ)器芯片和非易失性存儲(chǔ)器芯片。每一個(gè)存儲(chǔ)器封裝可以在刷新操作期間執(zhí)行遷移操作。

工作存儲(chǔ)器4250可以臨時(shí)地存儲(chǔ)已經(jīng)由或者將要由應(yīng)用處理器4100處理的數(shù)據(jù)。工作存儲(chǔ)器4250可以包括易失性存儲(chǔ)器芯片，比如sram、dram、sdram等，和非易失性存儲(chǔ)器芯片，比如閃存存儲(chǔ)器、pram、mram、reram、fram等。

嵌入式/卡存儲(chǔ)設(shè)備4255可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)而無論電源如何。在示例實(shí)施例中，嵌入式/卡存儲(chǔ)設(shè)備4255可以根據(jù)通用閃存存儲(chǔ)(ufs)接口協(xié)議操作，但是不限于此。嵌入式/卡存儲(chǔ)設(shè)備4255可以包括參考圖1到圖20描述的非易失性存儲(chǔ)器裝置。在嵌入式/卡存儲(chǔ)設(shè)備4255中包括的非易失性存儲(chǔ)器裝置可以基于參考圖1到圖20描述的程序成功/失敗確定方法來執(zhí)行編程操作。

電子系統(tǒng)4000可以通過用于微波存取的全世界互操作性(wimax)4260、無線局域網(wǎng)(wlan)4262和超寬頻帶(uwb)4264等與外部系統(tǒng)通信。

電子系統(tǒng)4000可以進(jìn)一步包括用于處理語(yǔ)音信息的揚(yáng)聲器4270和麥克風(fēng)4275。電子系統(tǒng)4000可以進(jìn)一步包括用于處理位置信息的全球定位系統(tǒng)(gps)裝置4280。電子系統(tǒng)4000可以進(jìn)一步包括用于管理外圍裝置之間的連接的橋接芯片4290。

雖然已經(jīng)參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明概念，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然，在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可以做出各種改變和修改。因此，應(yīng)當(dāng)理解以上實(shí)施例不是限制性的，而是說明性的。

本發(fā)明概念的實(shí)施例可以提供存儲(chǔ)器封裝、具有該存儲(chǔ)器封裝的存儲(chǔ)器模塊及其操作方法，它們具有增加的存儲(chǔ)容量和改進(jìn)的性能。