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JP2022524535A - 不揮発性メモリ機構の動作のための方法および装置 - Google Patents

不揮発性メモリ機構の動作のための方法および装置 Download PDF

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JP2022524535A JP2021554612A JP2021554612A JP2022524535A JP 2022524535 A JP2022524535 A JP 2022524535A JP 2021554612 A JP2021554612 A JP 2021554612A JP 2021554612 A JP2021554612 A JP 2021554612A JP 2022524535 A JP2022524535 A JP 2022524535A
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Abstract

とりわけ自動車用の、データを不揮発記憶するための、複数のメモリセルを有するメモリ機構の動作のための方法であって、以下のステップ、すなわち設定可能な数のメモリセルを検査し、その際に検査結果を得るステップと、検査結果に依存して、場合によっては、設定可能な数のメモリセルの少なくとも1つのメモリセルをプログラミングするステップとを有しており、この検査および場合によってはプログラミングのステップがメモリ機構の動作中に実行され、とりわけ、メモリ機構の動作中に少なくとも1つのさらなるユニットがメモリ機構にアクセスし得る方法。

Description

本開示は、データを不揮発記憶するための、複数のメモリセルを有するメモリ機構(「不揮発性メモリ機構」)の動作のための方法に関する。
本開示はさらに、データを不揮発記憶するための、複数のメモリセルを有するメモリ機構の動作のための装置に関する。
好ましい実施形態は、とりわけ自動車用の、データを不揮発記憶するための、複数のメモリセルを有するメモリ機構の動作のための方法であって、以下のステップ、すなわち設定可能な数のメモリセルを検査し、その際に検査結果を得るステップと、検査結果に依存して、場合によっては、設定可能な数のメモリセルの少なくとも1つのメモリセルをプログラミングするステップとを有しており、この検査および場合によってはプログラミングのステップがメモリ機構の動作中に実行される方法に関する。これにより、メモリ機構のメモリセルの内容が効率的に検査され得ることが有利である。とりわけ、誤りが、または兆候のでているもしくは将来的に発生するかもしれない誤りが、早期に検出および場合によっては除去され得る。
さらなる好ましい実施形態では、設定可能な数のメモリセルは、1つまたは複数のメモリセルを含んでいることが企図される。つまり、さらなる好ましい実施形態では、検査および/または場合によってはプログラミングのステップが、例えば1つだけのメモリセルに適用され得る。さらなる好ましい実施形態では、検査および/または場合によってはプログラミングのステップが、比較的少ないメモリセル、とりわけ2~8つのメモリセルに適用され得る。
さらなる好ましい実施形態では、検査および/または場合によってはプログラミングのステップが検査サイクルで実行され、これに関し1つの検査サイクルは、例えば少なくとも1つだけのメモリセルの検査および/または場合によってはプログラミングを含んでいることが企図される。例えば、さらなる好ましい実施形態では、1つの検査サイクル中に1つだけのメモリセルが検査され得る。これにより、とりわけ単一のメモリセルのプログラミングまたは再プログラミングも、意図したとおりに可能であり、それによりメモリ機構の信頼性が高められ、かつほかのさらなるメモリセルのそれ自体としては不必要なプログラミングまたは再プログラミングが省略されるのでメモリセルが全体として過負荷にならない。
例えば、さらなる好ましい実施形態では、1つの検査サイクル中に比較的小さな設定可能な数のメモリセル、例えば2~8つのメモリセルが検査され得る。
さらなる好ましい実施形態では、複数の検査サイクルが、とりわけ時間的に次々と(例えば直接連続しておよび/または2つの連続する検査サイクルの間に(一定もしくは可変の)待ち時間あけて)実行され、これらの検査サイクルはそれぞれ、例えばメモリ機構の1つだけのメモリセルまたは比較的小さな設定可能な数のメモリセルまたはさらにより大きな数(例えば8つ超)のメモリセルを対象とすることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、少なくとも2つの異なる検査サイクルが、それぞれ異なる数のメモリセルを対象とすることも考えられる。
さらなる好ましい実施形態では、とりわけメモリ機構の1つの動作段階(その間は非アクティブ化しない動作)中に、メモリ機構の各メモリセルが、検査サイクルを少なくとも1回、好ましくは複数回受けることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、メモリ全体が、数分、数時間、数日、数週間、数か月にわたってテストされ、かつ必要の際には誤りのあるビットセルが訂正されることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、メモリ機構の動作中に少なくとも1つのさらなるユニット、例えば計算機構、例えばマイクロコントローラの計算コアまたはその類似物が、メモリ機構にアクセスし得ることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、検査のステップが、とりわけマイクロコントローラに依存せずに、チェックサム検査のための回路、とりわけハードウェア回路によって、例えばバスマスター、例えばシステム内のほかの計算コアまたはDMA(direkt memory access、ダイレクトメモリアクセス)拡張部によって実施されることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、検査が、設定可能な数のメモリセルの少なくとも1つのメモリセルのデータ保持を特徴づける少なくとも1つの第1の量の確定を含んでいることが企図される。これにより、例えば検査の際に誤りまたは兆候のでているもしくは将来的に発生するかもしれない誤りが検出されたという理由で検査のステップの後に場合によってはプログラミングまたは再プログラミングが実行されるべきかどうかが判断され得る。
さらなる好ましい実施形態では、第1の量が、以下の要素、すなわちa)少なくとも1つのメモリセルと関連付けられた誤り訂正符号のチェックサム、b)少なくとも1つのメモリセルと関連付けられた電荷および/または電荷を特徴づけている量のうちの少なくとも1つを有することが企図される。さらなる好ましい実施形態では、措置a)、b)を相互に組み合わせてもよく、つまり、例えば誤り訂正符号と、電荷を特徴づけている量とが評価され得る。
さらなる好ましい実施形態では、本方法が、第1の量と第1の閾値を比較するステップと、第1の量が第1の閾値を下回る場合に少なくとも1つのメモリセルをプログラミング、とりわけ再プログラミングするステップとをさらに有しており、とりわけ、第1の量が第1の閾値を下回らないかまたは第1の閾値と同じである場合には、少なくとも1つのメモリセルのプログラミング、とりわけ再プログラミングは実行されないことが企図される。さらなる好ましい実施形態では、比較が、例えば誤り訂正符号によって少なくとも1つの誤りの存在が表示されるかどうかの確定を含み得る。
さらなる好ましい実施形態では、プログラミング、とりわけ再プログラミングのステップが、設定可能な数のメモリセルのうち、第1の量が第1の閾値を下回る1つまたは複数のメモリセルにのみ実行されることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、プログラミング、とりわけ再プログラミングのステップが、設定可能な数のメモリセルの1つだけのメモリセルに、とりわけ設定可能な数のメモリセルの少なくとも1つのメモリセルに実行されることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、検査および/または場合によってはプログラミングのステップが、メモリ機構のそれ以外の動作と、とりわけメモリ機構へのさらなるユニットのあり得るアクセスと同調、とりわけ同期され、特に、検査および/または場合によってはプログラミングに関してさらなるユニットのあり得るアクセスとのアクセス競合が発生しないように同調、とりわけ同期されることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、メモリ機構への、とりわけ少なくとも設定可能な数のメモリセルへのさらなるユニットのアクセスが実行されず、かつ/またはメモリ機構への、とりわけ少なくとも設定可能な数のメモリセルへのさらなるユニットのアクセスが計画されていない時間窓が確定され、とりわけ、検査および/または場合によってはプログラミングのステップがこの時間窓内で実行されることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、プログラミング、とりわけ再プログラミングのステップが、設定可能な数のメモリセルの1つだけのメモリセルに、とりわけ設定可能な数のメモリセルの少なくとも1つのメモリセルに実行されることが企図される。
さらなる好ましい実施形態は、とりわけ自動車用の、データを不揮発記憶するための、複数のメモリセルを有するメモリ機構の動作のための装置に関し、この装置は、以下のステップ、すなわち設定可能な数のメモリセルを検査し、その際に検査結果を得るステップと、検査結果に依存して、場合によっては、設定可能な数のメモリセルの少なくとも1つのメモリセルをプログラミングするステップとを実行するために形成されており、この検査および場合によってはプログラミングのステップはメモリ機構の動作中に実行され、とりわけ、メモリ機構の動作中に少なくとも1つのさらなるユニットがメモリ機構にアクセスし得る。
さらなる好ましい実施形態では、この装置が、実施形態による方法を実行するために形成されていることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、この装置が、少なくとも部分的に、好ましくは完全にメモリ機構に組み込まれており、例えばメモリ機構と同じ半導体基板上に配置されていることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、メモリ機構がフラッシュメモリ、とりわけフラッシュEEPROMであり、または相変化メモリPCM(Phase Change Memory)、FRAM(登録商標)(Ferroelectric Random Access Memory)、RRAM(Resistive Random Access Memory)、CBRAM(conductive-bridging RAM)、もしくはMRAM(magnetoresistiver random access memory)であることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、内在的なデータ安全性が(例えば設定可能な使用目的にとって)不十分なすべてのメモリまたはメモリタイプで、実施形態による方法が適用され得ることが有利である。
実施形態による方法のさらなる利点は、a)訂正可能な誤りが訂正されること、b)システムの視点からの内在的な誤り率が明らかに下がること、したがってc)安全要求による安全性を確保するためのより良い基盤が提供され得ることにある。
さらなる好ましい実施形態では、少なくとも1つのメモリセルが1ビットのメモリ容量を有し、つまり例えば2つの相違する状態をとり得ることが企図される。本方法は、さらなる好ましい実施形態では、セルあたり3ビット以上にも適用でき、かつ比較的高い内在的な誤り率を生じさせる原理を有するマルチレベルセルメモリにも適応可能であることが有利である。
さらなる好ましい実施形態では、少なくとも1つのメモリセルが、1ビット超、例えば2ビットのメモリ容量を有し、つまり例えば4つの相違する状態をとり得ることが企図される。
さらなる好ましい実施形態は、複数のメモリセルを有する少なくとも1つのメモリ機構と、実施形態による少なくとも1つの装置とを有するシステムに関する。
さらなる好ましい実施形態では、システムが自動車用の制御機器であることが企図される。
さらなる好ましい実施形態は、或るまたは上記のメモリ機構の少なくとも1つのメモリセルの、少なくとも一時的な検査および/またはプログラミング、とりわけ再プログラミングおよび/または再リフレッシュのための、実施形態による方法および/または実施形態による装置および/または実施形態によるシステムの使用に関する。
本発明のさらなる特徴、適用可能性、および利点は、図面の図に示した本発明の例示的実施形態の以下の説明から明らかである。これに関し、すべての説明したまたは図示した特徴は、特許請求項またはその従属請求項での特徴のまとめに関わらず、および明細書または図面での特徴の表現または表示に関わらず、単独でまたは任意の組合せで本発明の対象である。
好ましい実施形態によるメモリ機構の概略的なブロック図である。 さらなる好ましい実施形態による方法の概略的で簡略化されたフロー図である。 さらなる好ましい実施形態による方法の概略的で簡略化されたフロー図である。 さらなる好ましい実施形態による方法の概略的で簡略化されたフロー図である。 さらなる好ましい実施形態による方法の概略的で簡略化されたフロー図である。 さらなる好ましい実施形態による概略的なタイミング図である。 さらなる好ましい実施形態による概略的なブロック図である。
図1は、好ましい実施形態によるメモリ機構100のブロック図を概略的に示している。メモリ機構100は、共通で符号102で表した複数のメモリセルを有している。ある程度の数のメモリセル102は、それぞれ個別に符号102a、102b、..、102hで表してもいる。メモリ機構100は、データの不揮発記憶のために提供されている。例えば、メモリ機構100はさらなる好ましい実施形態では、自動車内で使用するために、例えば自動車用の制御機器に割り当てられて提供され得る。
さらなる好ましい実施形態では、メモリ機構100の動作中に、少なくとも1つのさらなるユニット300、例えば挙げた制御機器の例えば計算機構、例えばマイクロコントローラの計算コアまたはその類似物が、メモリ機構100にアクセスでき、とりわけデータDをメモリ機構100に書き込むおよび/またはメモリ機構100から読み出すことができることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、メモリ機構100が半導体メモリであり、とりわけフラッシュメモリ、特にフラッシュEEPROMまたは相変化メモリ、PCM(Phase Change Memory)またはMRAM(magnetoresistive random access memory)であることが企図される。さらなる好ましい実施形態では、情報の不揮発記憶のためのメモリセル102を提供するためのさらなる技術も利用可能である。
さらなる好ましい実施形態では、少なくとも1つのメモリセル、とりわけすべてのメモリセル102が、1ビットのメモリ容量を有し、つまり例えば2つの相違する状態をとり得ることが企図される。さらなる好ましい実施形態では、少なくとも1つのメモリセル、とりわけすべてのメモリセル102が、1ビット超、例えば2ビットのメモリ容量を有し、つまり例えば4つの相違する状態をとり得ることが企図される。
好ましい実施形態は、メモリ機構100の動作のための方法であって、以下のステップ(図2のフロー図を参照)、すなわち設定可能な数A1(図1)のメモリセルを検査200し、その際に検査結果PE(図2)を得るステップと、検査結果PEに依存して、場合によっては、設定可能な数A1のメモリセルの少なくとも1つのメモリセル102a、102b、102c、102dをプログラミング202するステップとを有する方法に関する。つまり、プログラミング202は任意選択で、とりわけ検査結果PEに依存して行われる。
さらなる好ましい実施形態では、検査200および(場合によっては)プログラミング202のステップが、メモリ機構100の動作中に、つまり例えばメモリ機構100が、データをさらなるユニット300(図1)から受信および記憶するために、ならびに/またはメモリセル102の少なくともある程度の数へのさらなるユニットのリードアクセスを処理するために適応されているその間に実行される。これにより、メモリ機構100のメモリセル102の内容が効率的に、とりわけさらなるユニット300とのデータ交換Dに関係するメモリ機構100の動作が制限されることなく、検査され得ることが有利である。
さらなる好ましい実施形態では、設定可能な数A1のメモリセルは、1つまたは複数のメモリセルを含んでいることが企図される。ここで、図1では例示的に4つのメモリセル102a、102b、102c、102dの群が、設定可能な数A1へとまとめられている。したがってここでは例示的に、検査200および/または場合によってはプログラミング202のステップが、つまり例えば4つのメモリセル102a、102b、102c、102dに適用され得る。これにより、さらなる好ましい実施形態では、メモリ機構100のそのほかのメモリセル102e、102f、..へのさらなるユニット300(図1)のアクセス(読み出しおよび/または書き込み)が制限されない。
さらなる好ましい実施形態では、検査200および/または場合によってはプログラミング202のステップを、例えば1つだけのメモリセル102aに適用することもできる。さらなる好ましい実施形態では、検査および/または場合によってはプログラミングのステップが、比較的少ないメモリセル、とりわけ2~8つのメモリセルに適用され得る。
さらなる好ましい実施形態では、検査200および/または場合によってはプログラミング202のステップが検査サイクルで実行され、これに関し1つの検査サイクルは、例えば少なくとも1つだけのメモリセル102aの検査200および/または場合によってはプログラミング202を含んでいることが企図される。例えば、さらなる好ましい実施形態では、1つの検査サイクル中に1つだけのメモリセル102aが検査され得る。これにより、とりわけ単一のメモリセル102aのプログラミングまたは再プログラミングも、意図したとおりに可能であり、それによりメモリ機構100の信頼性が高められ、メモリセル102が全体として過負荷にならない。なぜならば、(たとえ当該ブロックのすべてのメモリセルはまたはある程度の数のメモリセルしかまたは1つだけのメモリセルしかプログラミングしなくてよくても)強制的に例えば多数のメモリセルのブロックごとのプログラミングを必要とする従来のメモリ機構によって知られているような、それ自体としては不必要な、ほかのさらなるメモリセル102b、102c、102dのプログラミングまたは再プログラミングなどが省略されるからである。
例えば、さらなる好ましい実施形態では、1つの検査サイクル中に比較的小さな設定可能な数のメモリセル、例えば2~8つのメモリセルが検査され得る。
さらなる好ましい実施形態では、複数の検査サイクルが、とりわけ時間的に次々と(例えば直接連続しておよび/または2つの連続する検査サイクルの間に(一定もしくは可変の)待ち時間あけて)実行され、これらの検査サイクルはそれぞれ、例えばメモリ機構の1つだけのメモリセル102aまたは比較的小さな設定可能な数のメモリセルまたはさらにより大きな数(例えば8つ超)のメモリセルを対象とすることが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、少なくとも2つの異なる検査サイクルが、それぞれ異なる数のメモリセルを対象とすることも考えられる。
さらなる好ましい実施形態では、とりわけメモリ機構100の1つの動作段階(その間は非アクティブ化しない動作)中に、メモリ機構100(図1)の各メモリセル102が、検査サイクル(例えば検査200(図2)および場合によってはその後のプログラミング202を含む)を少なくとも1回、好ましくは複数回受けることが企図される。
さらなる好ましい実施形態(図3のフロー図を参照)では、検査200が、設定可能な数A1のメモリセルの少なくとも1つのメモリセル102aのデータ保持を特徴づける少なくとも1つの第1の量G1の確定を含んでいることが企図される。これにより、検査200のステップの後に、場合によってはプログラミング202または再プログラミング(すなわち、例えば誤り訂正符号、例えばECCの適用後に確定されたのと同じ内容、つまり新たな訂正された内容による新たなプログラミング)が実行されるべきかどうかが特に正確に判断され得る。
さらなる好ましい実施形態では、第1の量G1が、以下の要素、すなわちa)少なくとも1つのメモリセル102aと関連付けられた誤り訂正符号のチェックサム、b)少なくとも1つのメモリセル102aと関連付けられた電荷および/または電荷を特徴づけている量のうちの少なくとも1つを有することが企図される。
さらなる好ましい実施形態では、例えばチェックサムが、設定可能な数A1のメモリセル、例えばメモリセル102aの領域に誤りが存在していることを明らかにする場合に限り、当該メモリセル102aの正しい内容が、例えば誤り訂正符号を使って確定され、かつメモリセル102aを本来のデータ内容によってリフレッシュするために(再)プログラミング202のステップが実行され得る。第1の量G1はこの場合、例えば、誤りが存在するか否かを提示する2値の量であってもよい。これに相応して比較201が単純になり得る。
さらなる好ましい実施形態では、例えば、半導体部品(例えばフラッシュメモリセルのフローティングゲート電極)の電荷が、第1の量G1として評価され得る。
さらなる好ましい実施形態では、本方法が、第1の量と第1の閾値T1を比較201(図3)するステップと、第1の量G1が第1の閾値T1を下回る場合に少なくとも1つのメモリセル102aをプログラミング202、とりわけ再プログラミングするステップとをさらに有していることが企図される。これにより、場合によっては既に誤りのあるメモリセル102aの信頼できる訂正が可能であり、または(例えばフラッシュメモリセルのフローティングゲート電極での電荷の減少により)場合によっては将来的に誤りが発生する危険が迫っており、これにより将来のリードアクセスが、例えば誤って読み出されたデータ値(例えば「1」の代わりに「0」)を生じさせ得るメモリセル102aのリフレッシュが可能である。
さらなる好ましい実施形態では、第1の量G1が第1の閾値T1を下回らないかまたは第1の閾値と同じである場合には、少なくとも1つのメモリセル102aのプログラミング202、とりわけ再プログラミングは実行されないことが企図される。この場合には、少なくとも1つのメモリセル102aは本来通りと見なされ、かつ図3によれば例えばその時々の検査サイクル200、201の終了を表すステップ204に分岐する。ステップ204の後、さらなる好ましい実施形態では、例えばさらなる検査サイクルが、例えばさらなる設定可能な数の(好ましくはほかの)メモリセル102e、102f、102g、102h(図1)のために行われ得る。
さらなる好ましい実施形態では、プログラミング202、とりわけ再プログラミングのステップが、設定可能な数A1のメモリセルのうち、第1の量G1が第1の閾値T1を下回る1つまたは複数のメモリセルにのみ実行されることが企画される。これにより、リソースが必要となり、かつ当該メモリセルに場合によっては負荷をかける書き込みが、例えばリフレッシュの意味でのプログラミングまたは再プログラミングを必要とするメモリセルにのみ実行され、しかしこのステップ202が(既に)必要ないメモリセルには実行されない。これにより、メモリセルの傷み(例えば、フラッシュメモリセルの書き込みまたはプログラミングの場合の、フローティングゲート電極を絶縁している酸化物層の損傷)が軽減されることがさらに有利である。
さらなる好ましい実施形態では、検査200および/または場合によってはプログラミング202のステップが、メモリ機構100のそれ以外の動作と、とりわけメモリ機構100へのさらなるユニット300(図1)のあり得るアクセスDと同調、とりわけ同期され、特に、検査200および/または(場合によっては)プログラミング202に関してさらなるユニット300のあり得るアクセスDとのアクセス競合が発生しないように同調、とりわけ同期されることが企図される。図4はこれについて、さらなる好ましい実施形態によるフロー図を例示的に示している。ステップ210では上述の同調または同期が行われ、このステップ210では、ここでは例示的に、メモリ機構100がその時にさらなるユニット300によって作用されていないこと、詳しくは、例えば設定可能な数A1のメモリセルがさらなるユニット300によって利用されていないことが確定される。したがってステップ212では、検査200および場合によってはプログラミング202のステップ、つまり設定可能な数A1のメモリセルのための1つの検査サイクルが実行され得る。この検査サイクルの終了後には再び、さらなるユニット300の側からの設定可能な数A1のメモリセルへのアクセスが実行され得る(図4の任意選択のステップ214を参照)。
さらなる好ましい実施形態(図5を参照)では、メモリ機構100への、とりわけ少なくとも設定可能な数A1のメモリセルへのさらなるユニット300(図1)のアクセスが実行されず、かつ/またはメモリ機構100への、とりわけ少なくとも設定可能な数A1のメモリセルへのさらなるユニット300のアクセスが計画されていない時間窓が確定され(ステップ220を参照)、とりわけ、検査200および/または場合によってはプログラミング202のステップがこの時間窓内で実行される(図5のステップ222を参照)ことが企図される。
図6はこれについてタイミング図を示している。メモリ機構100の1つの動作段階が符号Bで表されている。動作段階B全体にわたって、さらなるユニット300はメモリ機構100にアクセスし得る。時点t0以降、さらなるユニット300のメモリ機構100への、例えばメモリセル102a、..、102dへの2つのアクセス214a、214bが示されており、これらのアクセスは時点t3まで続いている。時点t4から、さらなるユニット300のメモリ機構100への、例えば再びメモリセル102a、..、102dへのさらなるアクセス214cが行われている。さらなる好ましい実施形態では、実施形態による方法(例えば図2を参照)または1つもしくは複数の相応の検査サイクルがとりわけメモリセル102a、..、102dに対して実行できる時点t1、t2(ここでt1>t3およびt2<t4)の間の時間窓ZFが確定され、これにより、アクセス214a、214b、214cが妨げられない。
さらなる好ましい実施形態は、とりわけ自動車用の、データを不揮発記憶するためのメモリ機構100の動作のための装置に関し、この装置は、実施形態による方法を実行するために形成されている。さらなる好ましい実施形態では、この装置が、少なくとも部分的に、好ましくは完全にメモリ機構100に組み込まれている(図1の要素400を参照)ことが企図される。例えば装置400の機能は、メモリ機構100の既存のメモリコントローラ(不図示)によっても実現でき、メモリコントローラは、このために相応のやり方で拡張され得る。
さらなる好ましい実施形態は、複数のメモリセル102を有する少なくとも1つのメモリ機構100と、実施形態による少なくとも1つの装置400とを有するシステム1000(図1)に関する。さらなる好ましい実施形態では、システム1000が自動車用の制御機器であることが企図される。例えば、さらなるユニット300は制御機器1000の計算機構の計算コアであり得る。
さらなる好ましい実施形態は、或るまたは上記のメモリ機構100の少なくとも1つのメモリセル102aの、少なくとも一時的な検査および/またはプログラミング、とりわけ再プログラミングおよび/または(再)リフレッシュのための、実施形態による方法および/または実施形態による装置400および/または実施形態によるシステム1000の使用に関する。
以下に、さらなる有利な態様および実施形態を説明するが、これらの態様および実施形態は、またさらなる好ましい実施形態によれば、それぞれ個々に単独でまたは組合せで、上述の実施形態のすべての任意の実施形態と相互に組合せ可能である。
さらなる好ましい実施形態は、システム1000の動作中の個々のメモリセル102a、102b、...のリフレッシュを、とりわけ、メモリブロック、特に追加的なメモリブロックを設けなくても可能にする。
さらなる好ましい実施形態では、電荷を失ったメモリセルだけがプログラミングまたは再プログラミングされることが好ましく、それにより、メモリ機構のほかの/隣接するセルへのストレスが最小限に抑えられる。ほかのセルのストレス、したがって故障率が、とりわけ追加的なブロックを用いるブロックベースのプログラミングに基づく従来の方法に比べて減少される。
さらなる好ましい実施形態では、本方法(例えば図2を参照)が、システム1000の動作中に、とりわけ(追加的な)ブロックなしで実施され、有利なのは、これが、例えば図2によるフローと、動作中のシステム1000またはさらなるユニット300のアクセスとを結び付けることで可能にされ得ることである。
さらなる好ましい実施形態では、実施形態による方法(例えば図2によるステップ200、202を参照)が、DECTED-ECC(double error correction triple error detection)との関連では例えば第3の訂正できない誤りが発生する前に確実に、誤り訂正符号、例えばECCによって安全性を確保された領域のための誤りカウンターを1から0に戻すために用いられ得ることが有利である。したがって、さらなる好ましい実施形態では、検査200のステップが、DECTED-ECC法の適用を含み得る。
少なくともある程度の数の好ましい実施形態による方法が、メモリ機構100またはシステム1000の動作中に実施され得ることにより、- ビット誤り観察(Bitfehlerbetrachtung)に関する初期誤り率がかなり低いので、比較的簡単にSafety ASIL D(Automotive Safety Integrity Level D)のシステムを搭載でき、- リフレッシュ(再プログラミング)するために、制御機器1000が事後点検またはスタート段階になる(例えば車が数時間走る)まで、これ以上待たなくてよくなるので、故障リスクが比較的低く、- さらなる好ましい実施形態によるメモリ機構100では、比較的高い温度および比較的長いランタイムでの内在的なデータ保持期間が、ppm単位の若干のセルに関して比較的少なく、したがってこれらのセルが故障する前にリフレッシュさせることができ、- 例えばデータ保持期間が比較的短い新たな不揮発メモリ技術を用いることができる。
さらなる好ましい実施形態では、3ビット誤り検出および2ビット誤り訂正(DECTED-ECC)による誤り訂正符号、ECCが用いられる。
さらなる好ましい実施形態では、その代わりにまたはそれを補充して、例えばメモリセルのその時々の電荷を決定するための、例えば当業者に知られているMargin-Read法のようなほかの方法も使用され得る。
さらなる好ましい実施形態は、例えばシステム1000の動作中に、ビットの電荷もしくはメモリセル102のメモリ内容をとりわけ動作中に検査すること、および/または誤り訂正符号、ECCをとりわけ動作中に検査することを可能にし、例えば1つの誤りが明白になると、および/またはメモリセルのもう十分でないデータ保持が確認できる(例えば電荷が低すぎる)と、そのような誤りまたは当該メモリセルが、その後すぐに再び正しいデータ値でプログラミングまたは再プログラミングされ得る。とりわけDECTED-ECC法の場合、第2の誤りもまだ訂正され得るので、これにより、システム1000の故障確率はかなり低い。
さらなる好ましい実施形態では、動作中のシステム1000において、設定可能な時間(例えばPCMメモリセルの場合は30μs(マイクロ秒))にわたって(例えばさらなるユニット300の側から)メモリにアクセスしなくてよいことが保証されている状態(例示的に図6に示した時間窓ZFも参照)が検索される。この時間窓は、さらなる好ましい実施形態では、誤りのあるメモリセルを、またはその推定された残りのデータ保持の少なさ(例えば低い電荷)の故に目立っているメモリセルを、新たにプログラミングするために利用される。
さらなる好ましい実施形態では、誤りがあるとして検出されたまたは目立っているメモリセルの訂正が、同じ領域内の、例えばECC、とりわけDECTED-ECCによって安全性を確保されている領域A1(図1)内の第2または第3のセルが誤りをもつ前に行われる。
さらなる好ましい実施形態では、時間の経過と共に、メモリ機構100の全メモリ領域、とりわけすべてのメモリセル102が、例えばそれぞれ1つまたは少しのメモリセルしか観察しない検査サイクルの形態で検査されることが好ましく、それにより、(例えば高い温度に起因するおよび/または例えばフラッシュメモリより低い内在的なデータ保持をもつメモリセル技術に起因する)比較的短いデータ保持期間が補われ得ることが有利である。例えば、さらなる好ましい実施形態では、実施形態による方法(例えば図2のステップ200、202を参照)が、1秒あたり120バイトのレートで実行でき、この場合、例えば8MB(メガバイト)のメモリ領域が1日に少なくとも1回は検査および場合によっては(再)プログラミングまたはリフレッシュ(再リフレッシュ)され得る。
さらなる好ましい実施形態では、例えば検査200(図2)のステップのために、誤り訂正符号とMargin-Read技術を一緒に使用することもできる。
さらなる好ましい実施形態では、検査200(図2)のステップのために、Margin-Read技術(だけ)を使用することもできる。この変形形態では、誤り訂正符号の評価または提供は必要ない。
さらなる好ましい実施形態では、1つの誤りを訂正でき、かつ2つの誤りを検出できるSECDED(Single Error CorrectionおよびDouble Error Detection)技術を使用してもよい。
さらなる好ましい実施形態では、2ビット超の訂正を可能にする誤り訂正符号を、なかでも検査200(図2)のために使用することもできる。
さらなる好ましい実施形態では、図2による方法が、例えば、システムまたは制御機器1000のスタートまたは起動時に実行され得る。
図7は、さらなる好ましい実施形態によるブロック図を概略的に示している。主要な実行ユニット500および主要な実行ユニット500に割り当てられたメモリ機構502が示されている。主要な実行ユニット500は、例えばマイクロコントローラの例えば第1の計算コアである。さらなる好ましい実施形態では、DMA(ダイレクトメモリアクセス)ユニット504が設けられており、このDMAユニット504は、既知のやり方で、とりわけ実行ユニット500(による補助)なしで、データをメモリ機構502から読み出しおよび/またはメモリ機構502に書き込み得る。さらなる好ましい実施形態では、チェックサムユニット(「CRCユニット」)506が設けられており、このチェックサムユニット506は、場合によってはDMAユニット504と接続して、データに、とりわけメモリ機構502の設定可能な数A1(図1)のメモリセルにアクセスでき、かつとりわけ検査200(図2)および/またはプログラミング202のステップを実行し得る。任意選択で、少なくとも1つの補助的な実行ユニット508(例えばさらなる計算コア)が設けられ、この補助的な実行ユニット508は、さらなる好ましい実施形態によれば、主要な実行ユニットと同様に、プログラムコードおよび/またはデータをメモリ機構からロード(例えばDMAユニット504の利用下でも)および/または実行できる。さらなる好ましい実施形態によれば、実行ユニット500、508の少なくとも1つが、実施形態による方法(例えば図2を参照)を実行するために形成されている。さらなる好ましい実施形態によれば、チェックサムユニット506および/またはDMAユニット504が、実施形態による方法(例えば図2を参照)を実行するために形成されている。

Claims (15)

  1. とりわけ自動車用の、データを不揮発記憶するための、複数のメモリセル(102)を有するメモリ機構(100)の動作のための方法であって、以下のステップ、すなわち設定可能な数(A1)のメモリセル(102)を検査(200)し、その際に検査結果(PE)を得るステップと、前記検査結果(PE)に依存して、場合によっては、前記設定可能な数(A1)のメモリセルの少なくとも1つのメモリセル(102a)をプログラミング(202)するステップとを有しており、前記検査(200)および前記プログラミング(202)のステップが前記メモリ機構(100)の動作(B)中に実行され、とりわけ、前記メモリ機構(100)の前記動作(B)中に少なくとも1つのさらなるユニット(300)が前記メモリ機構(100)にアクセスし得る方法。
  2. 前記検査(200)が、前記設定可能な数(A1)のメモリセルの少なくとも1つのメモリセル(102a)のデータ保持を特徴づける少なくとも1つの第1の量(G1)の確定を含んでいる、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1の量(G1)が、以下の要素、すなわちa)前記少なくとも1つのメモリセル(102a)と関連付けられた誤り訂正符号のチェックサム、b)前記少なくとも1つのメモリセル(102a)と関連付けられた電荷および/または前記電荷を特徴づけている量のうちの少なくとも1つを有する、請求項2に記載の方法。
  4. 前記第1の量(G1)と第1の閾値(T1)を比較(201)するステップと、前記第1の量(G1)が前記第1の閾値(T1)を下回る場合に前記少なくとも1つのメモリセル(102a)を前記プログラミング(202)、とりわけ再プログラミング(202)するステップとをさらに有しており、とりわけ、前記第1の量(G1)が前記第1の閾値(T1)を下回らないかまたは前記第1の閾値(T1)と同じである場合には、前記少なくとも1つのメモリセル(102a)の前記プログラミング(202)、とりわけ再プログラミング(202)が実行されない(204)、請求項2または3に記載の方法。
  5. 前記プログラミング(202)、とりわけ再プログラミングのステップが、前記設定可能な数(A1)のメモリセル(102)のうち、前記第1の量(G1)が前記第1の閾値(T1)を下回る1つ(102a)または複数のメモリセルにのみ実行される、請求項4に記載の方法。
  6. 前記プログラミング(202)、とりわけ再プログラミングのステップが、前記設定可能な数(A1)のメモリセル(102)の1つだけのメモリセルに、とりわけ前記設定可能な数(A1)のメモリセル(102)の前記少なくとも1つのメモリセル(102a)に実行される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記検査(200)および/または前記プログラミング(202)のステップが、前記メモリ機構(100)のそれ以外の動作(B)と、とりわけ前記メモリ機構(100)への前記さらなるユニット(300)のあり得るアクセス(214;214a、214b、214c)と同調(210)、とりわけ同期され、特に、前記検査(200)および/または前記プログラミング(202)に関して前記さらなるユニット(300)の前記あり得るアクセス(214;214a、124b、214c)とのアクセス競合が発生しないように同調(210)、とりわけ同期される、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記メモリ機構(100)への、とりわけ少なくとも前記設定可能な数(A1)のメモリセル(102)への前記さらなるユニット(300)の前記アクセス(214;214a、124b、214c)が実行されず、かつ/または前記メモリ機構(100)への、とりわけ少なくとも前記設定可能な数(A1)のメモリセル(102)への前記さらなるユニット(300)の前記アクセス(214;214a、124b、214c)が計画されていない時間窓(ZF)が確定(220)され、とりわけ、前記検査(200)および/または前記プログラミング(202)のステップが前記時間窓(ZF)内で実行(222)される、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記プログラミング(202)、とりわけ再プログラミングのステップが、前記設定可能な数(A1)のメモリセル(102)の1つだけのメモリセルに、とりわけ前記設定可能な数(A1)のメモリセル(102)の前記少なくとも1つのメモリセル(102a)に実行される、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. とりわけ自動車用の、データを不揮発記憶するための、複数のメモリセル(102)を有するメモリ機構(100)の動作のための装置(400)であって、前記装置(400)が、以下のステップ、すなわち設定可能な数(A1)のメモリセル(102)を検査(200)し、その際に検査結果(PE)を得るステップと、前記検査結果(PE)に依存して、場合によっては、前記設定可能な数(A1)のメモリセルの少なくとも1つのメモリセルをプログラミング(202)するステップとを実行するために形成されており、前記検査(200)および場合によっては前記プログラミング(202)のステップが前記メモリ機構(100)の動作中に実行され、とりわけ、前記メモリ機構(100)の前記動作中に少なくとも1つのさらなるユニット(300)が前記メモリ機構(100)にアクセスし得る装置(400)。
  11. 前記装置(400)が、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法を実行するために形成されている、請求項10に記載の装置(400)。
  12. 前記装置(400)が、少なくとも部分的に、好ましくは完全に前記メモリ機構(100)に組み込まれている、請求項10または11に記載の装置(400)。
  13. 複数のメモリセル(102)を有する少なくとも1つのメモリ機構(100)と、請求項10から12のいずれか一項に記載の少なくとも1つの装置(400)とを有するシステム(1000)。
  14. 前記システム(1000)が自動車用の制御機器である、請求項13に記載のシステム(1000)。
  15. 或るまたは前記メモリ機構(100)の少なくとも1つのメモリセル(102a)の、少なくとも一時的な検査および/またはプログラミング、とりわけ再プログラミングおよび/または再リフレッシュのための、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法および/または請求項10から12のいずれか一項に記載の装置(400)および/または請求項13もしくは14に記載のシステム(1000)の使用。
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