JP4063615B2 - 不揮発性メモリおよびその書き込み処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源を切ってもデータ内容が保持されるフラッシュメモリ等の不揮発性メモリに関し、特にこの不揮発性メモリに対してデータの書き込みを行うための書き込み処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
比較的書き込み時間の長いフラッシュメモリ等のメモリへの書き込み時間短縮の手段として、近年、高速なSRAMアーキテクチャを内蔵し一定の書き込みデータ(数キロビット)を蓄えた後、一度に書き込み処理を行うというページバッファ機能付き不揮発性メモリ装置が開発されている。
【0003】
このようなページバッファ機能を備えた従来の不揮発性メモリの構成を図6に示す。この従来の不揮発性メモリは、図6に示されるように、アドレスバッファ1と、I/Oバッファ2と、ページバッファ4と、比較器85と、センスアンプ6と、書き込み回路7と、メモリセルアレイ8と、行デコーダ9と、列デコーダ10と、内部アドレス発生器11と、シーケンス回路92とを備えている。
【0004】
アドレスバッファ1は、外部のユーザシステムからのアドレス信号を入力して、このアドレス信号の一部の信号を取り出してページバッファ4に出力するとともに列アドレスを生成して出力する。I/Oバッファ2は、外部のユーザシステムとの間でデータの入出力を行っている。
【0005】
ページバッファ4は、SRAM等のデータの書き込み/読み出し速度の速いメモリにより構成され、メモリセルアレイ8の一定領域分のデータを保持するために設けられている。ここでは、このページバッファ4は、1024ビットのデータを格納することができる記憶容量を備えていて、32ビットを1ページとして32ページにより構成されている。
【0006】
センスアンプ6は、行デコーダ9から出力された32ビットのデータの電位差を増幅して比較器85に出力している。
【0007】
比較器85は、センスアンプ6を介して入力された32ビットのデータと、ページバッファ4から読み出された32ビットのデータとの比較を行い、その比較結果に基づいて書き込み要否判定信号21および誤書き込み検出信号20の論理を決定して出力している。ここで、比較器85が行う処理としては、プリベリファイ処理と、ポストベリファイ処理がある。プリベリファイ処理とは、ページバッファ4に格納されたデータをメモリセルアレイ8に書き込む前に、メモリセルアレイ8中のデータの書き込みを行うとする領域のデータと、ページバッファ4に格納されたデータとを1ビットずつ比較する処理である。ポストベリファイ処理とは、パージバッファ4に格納されたデータをメモリセルアレイ8に書き込んだ後に、書き替え処理が正常に行われたことを確認することを目的として、メモリセルアレイ8に書き込まれたデータとページバッファ4に格納されているデータとの比較を行う処理である。
【0008】
この比較器85の出力論理を図7を参照して説明する。図7に示されるように、ページバッファ4からの値が“L”で、センスアンプ6からの値が“H”の場合にのみ書き込み要否判定信号21は“H”が出力される。また、ページバッファ4からの値が“H”で、センスアンプ6からの値が“L”の場合には、誤書き込み検出信号20には“H”が出力され、それ以外の場合には“L”が出力される。
【0009】
書き込み回路7は、ページバッファ4から出力された32ビット幅のデータを行デコーダ9を介してメモリセルアレイ8に書き込む処理を行っている。
【0010】
メモリセルアレイ8は、電源を切ってもデータ内容が保持されるフラッシュメモリ等のメモリセルがアレイ状に並んだものである。
【0011】
行デコーダ9は、内部アドレス発生器11によって生成された内部アドレスにより指定されるアドレスのデータの読み出しおよび書き込み行の選択を行っている。列デコーダ10は、アドレスバッファ1からの列アドレスにより指定されるアドレスのデータの読み出しおよび書き込み列の選択を行っている。
【0012】
内部アドレス発生器11は、シーケンス制御回路92によりインクリメントされることにより内部アドレスを順次生成して出力している。
【0013】
シーケンス制御回路92は、書き込み処理のシーケンス制御を行っていて、プリベリファイ処理中に比較器85からの誤書き込み検出信号20がアクティブである“H”となると、異常事態が発生したものとして書き込み処理を終了する。また、シーケンス制御回路92は、プリベリファイ中の書き込み要否判定信号21を監視し、あるページ中の全てのビットの値が書き込もうとする領域の値と一致している場合には、書き込み処理の際にそのページの書き込みを行わないような制御を行う。
【0014】
上記でも説明したように、不揮発性メモリの書き込み処理の際には、データの書き込み処理を行う前に書き込み処理を行おうとする一定領域内のデータ内容と、書き込みデータとの比較を行うプリベリファイが必要となる。ここで、プリベリファイ処理が必要となる理由を以下に説明する。
【0015】
フラッシュメモリでは、各セルの初期値は“H”であり、“H”→“L”となる書き込みは各セル毎に行うことができる。しかし、一旦“L”として書き込まれたデータを消去するためには、通常数kビット単位となる一定領域単位でしか消去を行うことができない。
【0016】
そのため、ページバッファ4に格納されたデータをメモリセルアレイ8に対して書き込む前に、書き込みが可能であるかを確認する必要がある。つまり、メモリセルアレイ8のあるセルが既に“L”となっていて、そのセルに格納しようとするデータが“H”の場合には異常であるため書き込み処理はそこで終了する。
【0017】
また、逆にメモリセルアレイ8のあるセルが“L”または“H”であり、そのセルに格納しようとするデータも“L”または“H”の場合には書き込み処理が不要であるため、このセルに対する書き込み処理を省くことができる。
【0018】
次に、図8のフローチャートを参照して不揮発性メモリにおける書き込み処理の動作について説明する。
【0019】
先ず、ページライトコマンドが入力されると、ページバッファ4の初期化が行われ1024ビットの全ての値を“H”とする処理が行われる(ステップ101)。
【0020】
次に、アドレスバッファ1、I/Oバッファ2を介して外部からアドレスおよびデータが入力されると、ページバッファ4に書き込みデータを格納する動作(Write To Page Buffer)が行われる(ステップ102)。
【0021】
次に、比較器5においてページバッファ4に格納されたデータと、メモリセルアレイ8のデータを書き込もうとする一定領域内のデータとを比較するプリベリファイが行われる(ステップ103)。
【0022】
さらに、ステップ103におけるプリベリファイの結果に基づいて、ページバッファ4に一旦格納されたデータをメモリセルアレイ8に書き込む処理であるプログラム処理が行われる(ステップ104)。
【0023】
最後にメモリセルアレイ8に書き込まれたデータと、ページバッファ4内のデータとの比較を行って正常に書き込み処理が行われたことを確認するポストベリファイ処理が行われる(ステップ105)。
【0024】
しかし、上記で説明したような従来の不揮発性メモリでは、ページバッファ4内の一部のページにのみデータが書き込まれた場合であっても、ページバッファ4の全てのアドレスに対してプリベリファイを行っているため、不要なベリファイを行うことにより書き込み時間が長くなってしまっている。
【0025】
例えば、図6に示したような従来の不揮発性メモリでは、ページバッファ4のデータ容量が1024ビットで、比較器85は32ビット単位でベリファイ動作を行うため、1024/32=32回のプリベリファイ動作が行われることになる。
【0026】
ここで、ページバッファ4に格納されたデータが1ページ分だけだった場合、残りの31ページ分のデータとメモリセルアレイ8のデータとのベリファイを行う必要はなく、新しいデータが書き込まれたページに対してのみベリファイを行えば十分である。
【0027】
しかし、従来の不揮発性メモリでは、新しく格納されたデータが1ページだけだったとしても、ページバッファ4の全てのページである32ページに対してプリベリファイ動作が行われしまう。
【0028】
不揮発性メモリに対する書き込み時間を短縮することを目的とした従来の書き込み処理方法が、例えば、特開2000−276883号公報や、特開2000−285092号公報に記載されている。
【0029】
しかし、このような従来の書き込み処理方法を用いても、ページバッファの全てのページに対してベリファイ処理が行われるため、必要の無いプリベリファイ処理が行われてしまうことになる。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の不揮発性メモリでは、ページバッファの全てのアドレスに対してプリベリファイを行っているため、不要なプリベリファイを行うことにより書き込み時間が長くなってしまうという問題点があった。
【0031】
本発明の目的は、ページバッファの一部のページのみにデータが格納された場合には、不要なプリベリファイを行わないようにして、書き込み時間を短縮することができる不揮発性メモリを提供することである。
【0032】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の不揮発性メモリは、電源を切ってもデータ内容が保持される不揮発性のメモリセルにより構成されたメモリセルアレイと、
複数のページにより構成され、前記メモリセルアレイの一定領域分のデータを保持するためのページバッファと、
前記ページバッファに格納されたデータを前記メモリセルアレイに書き込む前に、前記メモリセルアレイ中のデータの書き込みを行おうとする領域のデータと前記ページバッファに格納されたデータとを1ビット毎に比較するプリベリファイを行うための比較器と、
前記ページバッファの各ページ毎にそれぞれ1ビットずつ設けられ、プリベリファイの省略の可否を示すためのベリファイ判定フラグを格納し、前記ページバッファにデータが格納された際に、データを書き換えるためにアクセスされたページに対応するベリファイ判定フラグをプリベリファイが必要である旨に変更するベリファイ判定フラグ格納手段と、
前記ベリファイ判定フラグ格納手段に格納されているベリファイ判定フラグがプリベリファイが不要である旨を示している場合には、当該ページのプリベリファイをスキップし、プリベリファイが必要である旨を示しているページに対してのみプリベリファイが行われるような制御を行うシーケンス制御回路とを備えている。
【0033】
本発明によれば、ページバッファを構成する複数のページのうちデータの書き換えが行われたページがベリファイ判定フラグ格納手段により記憶され、シーケンス制御回路はデータの書き換えが行われたページに対するプリベリファイが行われるようにしているので、ページバッファの一部のページのみにデータが格納された場合には、不要なプリベリファイが行われなくなり書き込み時間の短縮を図ることができる。
【0034】
また、本発明の不揮発性メモリは、前記ページバッファの各ページ毎にそれぞれ複数ビットずつ設けられ、前記ページバッファの各ページのデータを分割したものの書き込み履歴を示すための書き込み履歴フラグを格納する書き込み履歴フラグ格納手段をさらに備え、
前記比較器は、プリベリファイの際に、前記書き込み履歴フラグ格納手段に格納されている書き込み履歴フラグが書き込みが行われたことを示しているデータ部分についてのみ比較を行うようにしてもよい。
【0035】
本発明によれば、1つのページ中においてどの部分のデータの書き換えが行われたかを判定するための書き込み履歴フラグが各ページ毎に設けられているため、1ページ中の全てのビット単位でデータの書き込み処理を行わない場合にも対応可能となる。また、1ページのビット数とデータの入出力を行うビット数とが一致しない場合でも、本来必要の無いビットについてのプリベリファイが行われないようにして、無駄なプログラム処理が行われることを防ぐことができる。そのため、データ書き込み処理の際のプログラム処理を最低限に抑えることができ、結果として書き込み時間の短縮となる。
【0036】
さらに、本発明の不揮発性メモリは、前記ページバッファおよび前記ベリファイ判定フラグ格納手段を、同じ構成のメモリにより実現するようにしてもよい。
【0037】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態の不揮発性メモリの構成を示すブロック図である。図1において、図6中の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略するものとする。
【0038】
本実施形態の不揮発性メモリは、図1に示すように、図6に示した従来の不揮発性メモリの構成に対して比較器85およびシーケンス制御回路92を、それぞれ比較器5およびシーケンス制御回路12に置き換え、コントロール入力バッファ3と、ベリファイ判定フラグ用バッファ13と、書き込み履歴フラグ用バッファ14を新たに設けた構成となっている。
【0039】
コントロール入力バッファ3は、外部のユーザシステムによって設定されたI/Oモードに基づいて、モード設定信号DW、Wの制御を行っている。このようにコントロール入力バッファ3を設けてI/Oモードの設定ができるようになっているのは下記の理由による。
【0040】
一般的に、不揮発性メモリの回路構成を設計する際には、内部でデータの転送を行う際のバス幅は一定の値に固定して設計される。例えば、図1に示したような本実施形態の不揮発性メモリでは、バス幅は32ビットとして設計されている。しかし、ユーザのシステムではかならずしも32ビット単位でデータを取り扱っていない場合もあるため、入出力する際のデータを32ビット単位に固定したのではユーザにとって不便な場合がある。
【0041】
そのため、本実施形態の不揮発性メモリでは、入出力する際のデータの単位をユーザの設定により変更することができるようになっている。
【0042】
具体的には、本実施形態の不揮発性メモリでは、X32取り込みモード、X16取り込みモード、X8取り込みモードの3つのI/Oモードのうちから1つのI/Oモードをユーザが選択できるようになっている。ここで、X32取り込みモードとは、データの入出力を32ビット単位で行うというモードであり、同様に、X16、X8取り込みモードとは、それぞれデータの入出力を16ビット単位、8ビット単位で行うというモードである。
【0043】
図2は、コントロール入力バッファ3の出力論理を示す図である。この図2に示されるように、コントロール入力バッファ3は、I/OモードとしてX32取り込みモードが設定されるとモード設定信号DWを“H”、モード設定信号Wを“H”とする。同様にして、コントロール入力バッファ3は、I/OモードとしてX32取り込みモードが設定されるとモード設定信号DWを“L”、モード設定信号Wを“H”とする。また、コントロール入力バッファ3は、I/OモードとしてX8取り込みモードが設定されるとモード設定信号Wを“L”とする。この図2に示した表中で“−”は“Don't care”であることを示している。
【0044】
また、ベリファイ判定フラグ用バッファ13は、ページバッファ4の各ページ毎にそれぞれ1ビットずつ設けられ、プリベリファイの省略の可否を示すためのベリファイ判定フラグを格納するための手段である。本実施形態では、ページバッファ4は32ページから構成されているため、ベリファイ判定フラグは32ビットから構成されている。そして、ベリファイ判定フラグ用バッファ13には、アドレスバッファ1からのアドレスが入力されていることにより、ページバッファ4の32ページのうちのデータを書き換えるためにアクセスされたページに対応するベリファイ判定フラグが“L”から“H”に設定される。
【0045】
ここで、ベリファイ判定フラグが、“L”の場合にはプリベリファイが不要である旨を示していて、“H”の場合にはプリベリファイが必要である旨を示している。
【0046】
書き込み履歴フラグ用バッファ14は、ページバッファ4の各ページ毎にそれぞれ4ビットずつ設けられた書き込み履歴フラグを格納するための手段である。この書き込み履歴フラグは、ページバッファ4の各ページの32ビットのデータを分割した8ビットのデータ部分毎の書き込み履歴を示すためのフラグである。本実施形態では、ページバッファ4は32ページから構成されているため、書き込み判定フラグは32×4=128ビットから構成されている。そして、書き込み履歴フラグ用バッファ14には、アドレスバッファ1からのアドレスが入力されていることにより、ページバッファ4のデータの書き換えが行われると、書き換えが行われたデータ部分に対応する書き込み履歴フラグが“H”から“L”に設定される。
【0047】
ここで、書き込み履歴フラグが、“H”の場合には対応するデータ部分は書き込みが行われていないことを示していて、“L”の場合には対応するデータ部分は書き込みが行われたことを示している。
【0048】
また、本実施形態におけるシーケンス制御回路12は、図6に示した従来の不揮発性メモリにおけるシーケンス制御回路92の機能に加えて、下記のような機能を備えている。
【0049】
シーケンス制御回路12は、ベリファイ判定フラグが“L”の場合には、プリベリファイの時間を確保せずに内部アドレス発生器11に対して内部アドレスをインクリメントする指示を出力する。そして、シーケンス制御回路12は、ベリファイ判定フラグが“H”の場合には、プリベリファイを実施するために必要な時間(例えば200ns)をおいてから内部アドレス発生器11に対して内部アドレスをインクリメントさせる。
【0050】
また、本実施形態における比較器5は、図6に示した従来の不揮発性メモリにおける比較器85の機能に加えて、下記のような機能を備えている。
【0051】
比較器5では、プリベリファイ処理の際に書き込み履歴フラグ用バッファ14に格納されている書き込み履歴フラグを参照し、書き込み履歴フラグ用バッファ14に格納されている4つの書き込み履歴フラグのうち、データの書き換えが行われたことを示す“L”となっている書き込み履歴フラグに対応したデータのみを比較対象とし、“H”となっている書き込み履歴フラグに対応したデータは比較対象からはずしてプリベリファイ処理を行う。例えば、図3に示すように、4つの書き込み履歴フラグが“L”、“H”、“H”、“H”となっている場合、“L”となっている書き込み履歴フラグに対応する8ビットについてのみ比較が行われ、他の24ビットについては比較が行われない。
【0052】
このように本実施形態の不揮発性メモリでは、あるページに対応するベリファイ判定フラグがベリファイが不要である旨を示す“L”となっている場合には、そのページに対するベリファイ動作自体がスキップされ、ベリファイ判定フラグがベリファイが必要である旨を示す“H”となっている場合でも、そのページに対応する4つの書き込み履歴フラグのうちのデータの書き換えが行われなかったことを示す“H”となっているフラグに対応するデータの比較は行われない。
【0053】
例えば、図4に示した例では、ページバッファ4のアドレス0に対応するベリファイ判定フラグは“H”であり、さらにアドレス0に対応する書き込み履歴フラグは全て“L”であるため、アドレス0のページの32ビットの全てのデータがプリベリファイの対象となる。また、ページバッファ4のアドレス1に対応するベリファイ判定フラグは“L”であるため、アドレス1のページに対してはプリベリファイは行われない。さらに、ページバッファ4のアドレス2に対応するベリファイ判定フラグは“H”であり、アドレス2のページの0〜15番目のビットに対応する書き込み履歴フラグが“L”で16〜31番目のビットに対応する書き込み履歴フラグは“H”であるため、アドレス2のページに対してはプリベリファイが行われるが、比較器5においては、16〜31番目のビットの比較は行われない。
【0054】
このように図4では、ページバッファ4中の斜線が設けられたデータは、プリベリファイの際の比較対象とはならないことを示している。
【0055】
次に、図8のフローチャートを参照して本実施形態の不揮発性メモリにおける書き込み処理の動作について説明する。
【0056】
先ず、ページライトコマンドが入力されると、ページバッファ4の初期化が行われ1024ビットの全ての値を“H”とする処理とともに、全ての書き込み履歴フラグを“H”、全てのベリファイ判定フラグを“L”にする初期化が行われる(ステップ101)。
【0057】
次に、アドレスバッファ1、I/Oバッファ2を介して外部からアドレスおよびデータが入力されると、ページバッファ4にデータが格納される(ステップ102)。このページバッファ4にデータが格納される際、書き込み履歴フラグ用バッファ14では、アクセスされたデータ部分に対応する書き込み履歴フラグが“H”から“L”に設定される。また、ベリファイ判定フラグ用バッファ13においても、アクセスされたページに対応するベリファイ判定フラグが“L”から“H”にセットされる。
【0058】
次に、比較器5において、ページバッファ4に格納されたデータと、メモリセルアレイ8のデータを書き込もうとする一定領域内のデータとを比較するプリベリファイが行われる(ステップ103)。ただし、本実施形態では、シーケンス制御回路12は、ベリファイ判定フラグ用バッファ13に格納されているベリファイ判定フラグが“L”の場合には、そのベリファイ判定フラグに対応したページのプリベリファイをスキップする。具体的には、シーケンス制御回路12は、ベリファイ判定フラグ用バッファ13からのベリファイ判定フラグが“L”の場合には、内部アドレス発生器11に対して、プリベリファイ処理のための時間をおかずに直ちに内部アドレスをインクリメントする指示を出力する。
【0059】
また、ステップ103におけるプリベリファイの際に、比較器5は、書き込み履歴フラグ用バッファ14からの4つの書き込み履歴フラグのうちに“H”のものがあった場合、その“H”となっている書き込み履歴フラグに対応するビットの比較結果は、書き込み要否判定信号21、誤書き込み検出信号20ともに強制的に“L”とする。
【0060】
例えば、図4に示した例では、ページバッファ4のアドレス31のページの0〜15番目のビットに対応する書き込み履歴フラグが“H”で16〜31番目のビットに対応する書き込み履歴フラグは“L”であるため、アドレス31のページに対するプリベリファイは行われるが、比較器5においては、0〜15番目のビットの比較は行われず、書き込み要否判定信号21、誤書き込み検出信号20は共に強制的に“L”となる。
【0061】
さらに、ステップ103におけるプリベリファイの結果に基づいて、ページバッファ4に一旦格納されたデータをメモリセルアレイ8に書き込む処理であるプログラム処理が行われる(ステップ104)。
【0062】
最後にメモリセルアレイ8に書き込まれたデータと、ページバッファ4内のデータとの比較を行って正常に書き込み処理が行われたことを確認するポストベリファイ処理が行われる(ステップ105)。このポストベリファイの処理に関しては、従来の不揮発性メモリと同様である。
【0063】
このような処理が行われることにより、ベリファイ判定フラグが“L”の場合には、内部アドレスは、プリベリファイを行うための時間を確保せずに直ぐにインクリメントされるため、ページバッファ4ににおいてデータが書き換えられたページに対するプリベリファイのみが行われ、アクセスされずにデータの書き換えが行われなかったページに対するプリベリファイは行われない。そのため、データの書き換えの有無の関係無く全てのページに対するプリベリファイを行う場合と比較して、書き込み時間を短縮することができる。
【0064】
例えば、1ページ分のデータのベリファイに要する時間が0.2μsで、ページバッファ4のデータをメモリセルアレイ8に書き込み処理であるプログラムに要する時間が10μsであるとする。この場合に、ページバッファ4の1ページに対してのみ書き込みを行った場合を用いて従来例と本実施形態の不揮発性メモリにおける書き込み時間について比較する。
【0065】
図6に示した従来の不揮発性メモリでは、書き換えられたデータが例え1ページだけであっても、全ページである32ページに対してプリベリファイ動作が行われる。ただし、書き込み処理が正常に終了したことを確認するためのポストベリファイは1回のみしか行われない。そのため、この場合における書き込み時間は、図5(a)に示されるように、0.2μs×(32+1)+10μs×1=16.6μsとなる。
【0066】
これに対して、図1に示した本実施形態の不揮発性メモリでは、書き換えられたデータが1ページだけである場合、そのページに対してのみプリベリファイ動作が行われる。そのため、この場合における書き込み時間は、図5(b)に示されるように、0.2μs×(1+1)+10μs×1=10.4μsとなる。
【0067】
このように、本実施形態の不揮発性メモリによれば、ページバッファ4の書き換えが行われなかったページに対するプリベリファイ動作が行われないようにすることにより書き込み時間が短縮されていることがわかる。
【0068】
また、本実施形態の不揮発性メモリによれば、1つのページ中においてどの部分のデータの書き換えが行われたかを判定するための書き込み履歴フラグが各ページ毎に設けられているため、1ページ中の全てのビットである32ビット単位でデータの書き込み処理を行わない場合でもにも対応可能である。つまり、1ページ当たりのビット数と書き込みを行うデータ幅をからずしも一致させる必要がなくなる。
【0069】
また、外部のユーザシステムによりX8取り込みモードが選択されているような場合、外部からのデータは8ビット単位で入力されてくる。そのため、I/OモードとしてX8取り込みモードが選択されている場合、ページバッファ4中のあるページの32ビットのうち8ビットしかデータの書き換えが行われていないという場合も発生する。このような場合、ベリファイ判定フラグのみが設けられていて、書き込み履歴フラグが設けられていない場合、ベリファイ判定フラグは“H”となっていることによりプリベリファイが行われ、そのページ中の全ての32ビットに対してプリベリファイが行われることになる。
【0070】
そのため、本来必要の無い24ビットについてもプリベリファイが行われ、ページバッファ中の書き換えが行われた8ビットのデータとメモリセルアレイ内のデータとが一致していて本来そのページに対するプログラム処理が必要ない場合でも、不要の24ビットのプリベリファイの結果によっては無駄なプログラム処理が行われることになる。
【0071】
そのため、本実施形態の不揮発性メモリのように、書き込み履歴フラグを設けることにより、プリベリファイの際に1ページ中の必要なビットのみの比較が行われるようにすることにより、データ書き込み処理の際のプログラム処理を最低限に抑えることができ、結果として書き込み時間の短縮となる。
【0072】
本実施形態では、ページバッファ4、ベリファイ判定フラグ用バッファ13、書き込み履歴フラグ用バッファ14をそれぞれ独立した構成要素として説明しているが、ベリファイ判定フラグ用バッファ13および書き込み履歴フラグ用バッファ14を、ページバッファ4と同じ構成のメモリにより実現するようにしてもよい。
【0073】
本実施形態では、バス幅が32ビットの場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、バス幅が32ビット以外のビット数の場合でも同様に本発明を適用することができるものである。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ページバッファの一部のみにデータが格納された場合、ベリファイ判定フラグを用いることによりデータの書き込みが行われたページに対するプリベリファイのみが行われるようにしているので、書き込み時間を短縮することができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の不揮発性メモリの構成を示すブロック図である。
【図2】図1中のコントロール入力バッファ3の出力論理を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態の不揮発性メモリにおける比較器5の動作を説明するための図である。
【図4】ページバッファ4と、書き込み履歴フラグおよびベリファイ判定フラグとの関係を説明するための図である。
【図5】従来の不揮発性メモリを用いた場合の書き込み時間を説明するための図(図5(a))および本発明の一実施形態の不揮発性メモリを用いた場合の書き込み時間を説明するための図(図5(b))である。
【図6】従来の不揮発性メモリの構成を示すブロック図である。
【図7】図6中の比較器85の出力論理を示す図である。
【図8】図6の従来の不揮発性メモリにおける書き込み処理の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 アドレスバッファ
2 I/Oバッファ
3 コントロール入力バッファ
4 ページバッファ
5 比較器
6 センスアンプ
7 書き込み回路
8 メモリセルアレイ
9 行デコーダ
10 列デコーダ
11 内部アドレス発生器
12 シーケンス回路
13 ベリファイ判定フラグ用バッファ
14 書き込み履歴フラグ用バッファ
20 誤書き込み検出信号
21 書き込み要否判定信号
85 比較器
92 シーケンス制御回路
101〜105 ステップ
Claims (5)
- 電源を切ってもデータ内容が保持される不揮発性のメモリセルにより構成されたメモリセルアレイと、
複数のページにより構成され、前記メモリセルアレイの一定領域分のデータを保持するためのページバッファと、
前記ページバッファに格納されたデータを前記メモリセルアレイに書き込む前に、前記メモリセルアレイ中のデータの書き込みを行おうとする領域のデータと前記ページバッファに格納されたデータとを1ビット毎に比較するプリベリファイを行うための比較器と、
前記ページバッファの各ページ毎にそれぞれ1ビットずつ設けられ、プリベリファイの省略の可否を示すためのベリファイ判定フラグを格納し、前記ページバッファにデータが格納された際に、データを書き換えるためにアクセスされたページに対応するベリファイ判定フラグをプリベリファイが必要である旨に変更するベリファイ判定フラグ格納手段と、
前記ベリファイ判定フラグ格納手段に格納されているベリファイ判定フラグがプリベリファイが不要である旨を示している場合には、当該ページのプリベリファイをスキップし、プリベリファイが必要である旨を示しているページに対してのみプリベリファイが行われるような制御を行うシーケンス制御回路と、
を備えた不揮発性メモリ。 - 前記ページバッファの各ページ毎にそれぞれ複数ビットずつ設けられ、前記ページバッファの各ページのデータを分割したものの書き込み履歴を示すための書き込み履歴フラグを格納する書き込み履歴フラグ格納手段をさらに備え、
前記比較器は、プリベリファイの際に、前記書き込み履歴フラグ格納手段に格納されている書き込み履歴フラグが書き込みが行われたことを示しているデータ部分についてのみ比較を行う請求項1記載の不揮発性メモリ。 - 前記ページバッファおよび前記ベリファイ判定フラグ格納手段が、同じ構成のメモリにより実現されている請求項1または2記載の不揮発性メモリ。
- 電源を切ってもデータ内容が保持される不揮発性メモリに対してデータを書き込むための、不揮発性メモリの書き込み処理方法であって、
書き込みを行うとするデータを、複数のページにより構成され前記メモリセルアレイの一定領域分のデータを保持するためのページバッファに格納するステップと、
前記ページバッファにデータが格納された際にあるページがデータを書き換えるためにアクセスされると、前記ページバッファの各ページ毎にそれぞれ1ビットずつ設けられプリベリファイの省略の可否を示すためのベリファイ判定フラグを、プリベリファイが必要である旨に変更するステップと、
前記ページバッファに格納されたデータを前記メモリセルアレイに書き込む前に、前記メモリセルアレイ中のデータの書き込みを行おうとする領域のデータと前記ページバッファに格納されたデータとを1ビット毎に比較するプリベリファイ処理において、前記ベリファイ判定フラグがプリベリファイが不要である旨を示している場合には、当該ページのプリベリファイをスキップし、プリベリファイが必要である旨を示しているページに対してのみプリベリファイが行われるような制御を行うステップと、
を備えた不揮発性メモリの書き込み処理方法。 - 前記ページバッファにデータが格納された際にあるページがデータを書き換えるためにアクセスされると、前記ページバッファの各ページ毎にそれぞれ複数ビットずつ設けられ前記ページバッファの各ページのデータを分割したものの書き込み履歴を示すための書き込み履歴フラグのうちのデータが書き替えられたデータ部分に対応する書き込み履歴フラグを、書き込みが行われたことを示すように変更するステップをさらに備え、
前記プリベリファイ処理を行うステップにおいては、前記書き込み履歴フラグが書き込みが行われたことを示しているデータ部分についてのみ比較を行う請求項4記載の不揮発性メモリの書き替え処理方法。
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