[发明专利]非易失性存储器的菊花链布置

说明书

本申请为申请号为200780010648.5、申请日为2007年3月26日、发明名称为“非易失性存储器的菊花链布置”的申请的分案申请。

背景技术

对于诸如闪存卡、数字音视频播放器、手机、USB闪烁驱动器和用于替代HDD的固态盘的消费者应用和移动存储应用，闪烁存储是一项关键的使能技术。随着高密度存储需求的增长，闪烁存储解决方案持续发展以提供产品的更高密度和更低成本。

两种常见的闪烁存储解决方案为或非闪烁和与非闪烁。或非闪烁典型地具有较长的擦除和写入时间，但具有全地址和数据接口，从而允许随机存取任意位置。存储器单元可以接近可比的与非闪烁单元的尺寸的两倍。或非闪烁最适用于要求代码存储的随机存取能力的应用。相反，与非闪烁相对于或非闪烁典型地具有更快速的擦除和写入时间、更高的密度和每位更低的成本；但其I/O接口仅允许顺序存取数据，其适于诸如音乐文件和图片文件的数据存储应用。

因为多种应用要求对数据的快速、随机存取能力，所以已经结合或非和与非闪烁存储器的优点来开发产品。这样的一种解决方案为具有在单个集成电路（IC）上的嵌入闪烁控制器的与非闪烁存储器。此设备使用与非闪烁阵列以减小的成本与尺寸高速存储数据。此外，控制逻辑响应于外部命令存取和写入闪烁阵列，相比于传统或非闪烁设备的接口，提供具有更高数据存取能力的接口。因此，具有嵌入闪烁控制器的与非闪烁存储器结合了与非闪烁的速度和效率以及或非闪烁的存取能力。

发明内容

具有嵌入存储器控制器的闪烁存储器设备存在多种缺陷。在此种设备中，多个元件被组合在单个硅管芯上。典型地，单个管芯中的存储器容量由工艺技术决定，特别是由最小特征尺寸决定。为了增加使用同样工艺技术的存储器容量，一般使用多芯片封装（MCP）。例如，可以在同一封装中集成两个或者四个芯片来提高存储器容量。

用于控制存取包含在芯片中的存储器阵列的嵌入控制器典型地将芯片尺寸增加15%到30%。如果在封装中集成多个设备来提高存储器容量，由于控制器电路在多个设备的每一个上重复，则和存储器控制器电路相关的尺寸开销将变得相当显著。此外，晶片成品率（晶片上生产的可用芯片的数量）趋向于是芯片尺寸的函数。一个或者多个嵌入控制器所需的附加空间增加了芯片尺寸，并且因此可以导致总的晶片成品率的下降。

具有嵌入控制器的闪烁存储器的增加的复杂性也可以在产品多样化、开发时间和成本以及设备性能上具有有害影响。相对于分立的闪烁存储器，此设备需要更复杂的电路布局，导致更长的开发周期。此外，由于对设计的修改必须适应于整个芯片，因而也妨碍了产品的重新设计。此设计还可导致性能降低。例如，典型的闪烁存储器要求高压晶体管来容许编程和擦除操作。存储器控制器获益于使用高速晶体管，但是，在单个管芯上实现高压和高速晶体管显著地增加了制造成本。因此，嵌入控制器可以替代使用闪烁存储器所需的高压晶体管，从而降低了控制器的性能。

本发明的实施例提供一种存储器系统，该系统克服了与嵌入闪烁存储器和其它设备相关的一些缺陷。所述存储器系统包括以菊花链级联布置的多个非易失性存储器设备，由存储器控制器设备通过经所述菊花链级联发送的命令控制。存储器控制器设备和外部系统接口，并且通过经所述菊花链级联布置的通信来控制存储器设备的读、写和其它操作。在此配置中，所述通信由第一存储器设备接收，并且同任意响应通信一起传递给第二存储器设备。在所述菊花链级联中对于所有存储器设备重复此过程，从而允许所述存储器控制器控制所述菊花链级联中的所述存储器设备。

所述存储器系统的其它实施例可以在诸如系统级封装（SIP）外壳的公共支持组件中实现，所述外壳容纳存储器控制器和存储器设备。SIP为单个封装或者模块，包括多个集成电路（芯片）。此处所述的实施例中，SIP中的闪烁存储器控制器被配置用于与外部系统以及所述SIP中的多个存储器设备接口。可选地，所述存储器系统可以在诸如电路板的其它单个形状因素（form-factor）设备中实现。