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特開2023-161574メモリインタフェースを通じた代替メモリアクセス動作を含むための方法、デバイスおよびシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023161574
(43)【公開日】2023-11-07
(54)【発明の名称】メモリインタフェースを通じた代替メモリアクセス動作を含むための方法、デバイスおよびシステム
(51)【国際特許分類】
   G06F 13/16 20060101AFI20231030BHJP
   G06F 12/00 20060101ALI20231030BHJP
   G06F 13/38 20060101ALI20231030BHJP
【FI】
G06F13/16 520A
G06F12/00 597D
G06F13/38 320A
【審査請求】有
【請求項の数】22
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023070658
(22)【出願日】2023-04-24
(31)【優先権主張番号】17/728,783
(32)【優先日】2022-04-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】522029730
【氏名又は名称】インフィニオン テクノロジーズ エルエルシー
【氏名又は名称原語表記】Infineon Technologies LLC
【住所又は居所原語表記】198 Champion Court, San Jose, CA 95134, United States of America
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス=ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】伊勢 雄一
(72)【発明者】
【氏名】スティーブン ロスナー
(72)【発明者】
【氏名】クリフォード ズィットロー
(72)【発明者】
【氏名】秦 信明
【テーマコード(参考)】
5B160
【Fターム(参考)】
5B160MB06
(57)【要約】      (修正有)
【課題】高速の初期応答(すなわち、ブート)システムの要求を満たすと同時に、高速のインタフェース速度を有するメモリデバイスを提供する方法、メモリデバイス及びシステムを提供する。
【解決手段】方法は、メモリデバイスのデフォルトモードでは、メモリインタフェースの単方向のコマンドアドレス(CA)バス上で受信するコマンドデータを、第1の標準に従ってデコードする。モードエンターコマンドに応じて、メモリデバイスを代替管理モードに入れ、CAバス上で代替コマンドデータを受信し、第2の標準に従って代替コマンドデータをデコードし、代替コマンドを実行し、CAバス上で受信されるモードイグジットコマンドを、第1の標準に従ってデコードすることに応答して、メモリデバイスをデフォルトモードに戻す。メモリインタフェースは、CAバスおよびデータバスを備え、CAバスおよびデータバスは、複数のパラレル入力接続を備える。
【選択図】図23
【特許請求の範囲】
【請求項1】
方法において、前記方法は、
メモリデバイスのデフォルトモードでは、
メモリインタフェースの単方向のコマンドアドレス(CA)バス上で受信されるコマンドデータを、第1の標準に従ってデコードするステップと、
前記第1の標準に従ってモードエンターコマンドをデコードするステップに応答して、前記メモリデバイスを代替管理モードに入れるステップと、
を含み、
前記代替管理モードでは、
前記CAバス上で代替コマンドデータを受信するステップと、
前記CAバス上でコマンド実行指示を受信することに応答して、第2の標準に従って前記代替コマンドデータをデコードし、代替コマンドを実行するステップと、
前記CAバス上で受信されるモードイグジットコマンドを、前記第1の標準に従ってデコードするステップに応答して、前記メモリデバイスを前記デフォルトモードに戻すステップと、
を含み、
前記メモリインタフェースは、前記CAバスおよびデータバスを備え、前記CAバスおよびデータバスは、複数のパラレル入力接続を備える、
方法。
【請求項2】
前記デフォルトモードでは、メモリデバイス構成データを構成レジスタ内に格納し、
前記代替管理モードでは、前記代替コマンドデータを前記構成レジスタ内に格納する、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記デフォルトモードでは、前記構成レジスタは、第1のレジスタアドレス空間を有し、
前記代替管理モードでは、前記構成レジスタは、前記第1のレジスタアドレス空間より大きい第2のレジスタアドレス空間を有する、
請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記代替管理モードでは、前記CAバス上で代替コマンドデータを受信するステップは、
書き込みデータにより不揮発性メモリセルをプログラムするように構成されるプログラムコマンド、プログラムアドレスおよびプログラムデータを前記CAバス上で受信するステップを含み、
前記代替コマンドを実行するステップは、前記書き込みデータを前記プログラムアドレスでプログラムするステップを含む、
請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記代替管理モードでは、前記CAバス上で代替コマンドデータを受信するステップは、
前記CAバス上でレジスタ読み出しコマンドおよびレジスタアドレスを受信するステップを含み、
前記代替コマンドを実行するステップは、レジスタデータを前記レジスタアドレスに出力データとして前記データバス上で提供するステップを含む、
請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記代替管理モードでは、
少なくとも1つのデータパケット内の前記代替コマンドデータを受信し、
前記コマンド実行指示を受信することに応答して、前記少なくとも1つのデータパケットを解析し、前記代替コマンドデータにアクセスする、
請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記第1の標準は、ダブルデータレート(DDR)標準であり、前記ダブルデータレート(DDR)標準は、
DDRで前記データバス上でデータを送信し、
シングルデータレートでコマンドおよびアドレスデータを受信し、
前記第2の標準は、少なくとも1つのシリアルライン上でコマンド、アドレスおよびデータ値を送信するシリアルバス標準の機能を有するコマンドの実行を可能にする。
請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記第1の標準は、低電力DDR標準であり、
前記シリアルバス標準は、シリアル・ペリフェラル・インタフェース標準である、
請求項7に記載の方法。
【請求項9】
少なくとも1つの不揮発性メモリセルアレイと、
複数のCA入力を備える単方向のコマンドアドレス(CA)バス、複数のデータ入力/出力(IO)を備えるデータバスおよびタイミングクロック入力を含むインタフェースと、
メモリコントローラ回路と、
を備えるメモリデバイスであって、
前記メモリコントローラ回路は、
デフォルト動作モードでは、
前記CAバス上で受信されるコマンドデータを、第1の標準に従ってデコードし、
モードエンターコマンドを前記第1の標準に従ってデコードすることに応答して、前記メモリデバイスを代替管理モードに入れ、
前記代替管理モードでは、
前記CAバス上で代替コマンドデータを受信し、
前記CAバス上でコマンド実行指示を受信することに応答して、第2の標準に従って前記代替コマンドデータをデコードし、代替コマンドを実行し、
前記CAバス上で受信されるモードイグジットコマンドを、前記第1の標準に従ってデコードすることに応答して、前記メモリデバイスをデフォルトモードに戻す、
ように構成される、
メモリデバイス。
【請求項10】
前記第1の標準は、少なくとも1つのダブルデータレート標準と互換性を有し、
前記第2の標準は、少なくとも1つのシリアルデータ通信標準の機能を有するコマンドの実行を可能にする、
請求項9に記載のメモリデバイス。
【請求項11】
前記メモリデバイスは、複数のモードレジスタをさらに含み、
前記メモリコントローラ回路は、
前記デフォルト動作モードでは、前記第1の標準に従ってモードアクセスコマンドをデコードすることに応答して、モード構成値を前記モードレジスタ内に格納し、
動作の前記代替管理モードでは、前記代替コマンドデータを前記モードレジスタ内に格納する、
ように構成される、
請求項9に記載のメモリデバイス。
【請求項12】
前記メモリデバイスは、パケットバッファ回路をさらに含み、
動作の前記代替管理モードでは、前記メモリコントローラ回路は、受信したデータパケットを前記パケットバッファ回路内に格納し、前記データパケットを解析し、前記代替コマンドデータを決定するように構成される、
請求項9に記載のメモリデバイス。
【請求項13】
前記代替コマンドデータは、前記データパケットによって格納されるデータの量を示す長さ値、前記データパケット内に含まれる前記データのための誤り検出または訂正コード、および、前記データパケットの送信者を認証するためのセキュリティ値のグループから選択されるいずれかを含む、
請求項12に記載のメモリデバイス。
【請求項14】
前記データバスは、前記メモリデバイスから読み出し専用出力データを提供する単方向である、
請求項9に記載のメモリデバイス。
【請求項15】
前記代替コマンドデータは、プログラムコマンド、ターゲットアドレスおよびプログラムするためのデータを備える、
請求項9に記載のメモリデバイス。
【請求項16】
メモリデバイスおよびメモリコントローラ回路を備えるシステムであって、
前記メモリデバイスは、単方向のコマンドアドレス(CA)バス、データバスおよびクロックを受信するように構成されるクロック入力を有するインタフェースを含み、
前記メモリコントローラ回路は、
デフォルト動作モードでは、
前記CAバス上で受信されるコマンドデータを、第1の標準に従ってデコードし、
モードエンターコマンドを前記第1の標準に従ってデコードすることに応答して、前記メモリデバイスを代替管理モードに入れ、
前記代替管理モードでは、
前記CAバス上で代替コマンドデータを受信し、
前記CAバス上でコマンド実行指示を受信することに応答して、前記代替コマンドデータをデコードし、代替コマンドを実行する、
ように構成され、
前記第1の標準は、少なくとも1つの読み出しコマンドを含み、前記少なくとも1つの読み出しコマンドは、少なくとも1つのメモリセルアレイ内に格納される読み出しデータを前記データバス上で、前記クロックに対してダブルデータレートで出力し、
少なくとも1つの代替コマンドは、書き込みコマンドを含み、前記書き込みコマンドは、データを前記少なくとも1つのメモリセルアレイ内に書き込み、前記書き込みデータは、前記クロックに対してシングルデータレートで前記CAバス上で受信される、
システム。
【請求項17】
前記少なくとも1つのメモリセルアレイは、不揮発性メモリセルを備え、
前記書き込みコマンドは、前記CAバス上で受信されるデータを前記少なくとも1つのメモリセルアレイ内にプログラムするように構成される、
請求項16に記載のシステム。
【請求項18】
前記少なくとも1つの代替コマンドは、
前記CAバス上で受信される書き込みデータを前記メモリデバイスのレジスタ内に書き込むように構成されるレジスタ書き込みコマンドと、
前記メモリデバイスのレジスタ内に格納されるデータを前記データバス上で出力するように構成されるレジスタ読み出しコマンドと、
をさらに含み、
前記メモリデバイスの前記レジスタは、前記少なくとも1つのメモリアレイと異なる、
請求項16に記載のシステム。
【請求項19】
前記システムは、前記少なくとも1つのメモリセルアレイと異なる複数のレジスタをさらに含み、
前記少なくとも1つのメモリセルアレイは、不揮発性メモリセルを備え、
前記代替管理モードでは、前記メモリコントローラ回路は、
前記第1の標準に従ってデコードされるレジスタ書き込みコマンドを実行し、代替プログラムコマンドおよび書き込みデータを前記レジスタ内に格納し、
第2の標準に従って代替書き込みコマンドをデコードし、前記書き込みデータを前記不揮発性メモリセル内にプログラムする、
ようにさらに構成される、
請求項16に記載のシステム。
【請求項20】
前記システムは、前記少なくとも1つのメモリセルアレイと異なるパケットバッファ回路をさらに含み、
前記少なくとも1つのメモリセルアレイは、不揮発性メモリセルを備え、
前記代替管理モードでは、前記メモリコントローラ回路は、
前記インタフェースで受信されるパケットデータを前記パケットバッファ回路内に格納し、
前記格納されたパケットデータを解析し、代替書き込みコマンドおよび書き込みデータを決定し、
第2の標準に従って代替書き込みコマンドをデコードし、前記書き込みデータを前記不揮発性メモリセル内にプログラムする、
ようにさらに構成される、
請求項16に記載のシステム。
【請求項21】
前記パケットバッファ回路は、揮発性メモリセルを備える。
請求項20に記載のシステム。
【請求項22】
前記第1の標準は、ダブルデータレート(DDR)標準と互換性を有し、
前記システムは、メモリバスにより前記メモリデバイスに結合されたホストデバイスをさらに含み、前記ホストデバイスは、シリアルインタフェース標準と同じ機能を提供する代替コマンドデータを生成するように構成される、
請求項16に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、メモリデバイスおよびシステムに関するものであり、特には、コマンド-アドレスバスおよびデータバスを有するメモリデバイスおよびシステムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
いくつかのメモリデバイスアプリケーションには、不揮発性ならびに高速のアクセス速度、特に読み出しアクセスの要求がある。JEDEC標準JESD209-4D(すなわち、LPDDR4)に記載されるもののような高速のインタフェースが存在するが、この種のインタフェースは、多くの不揮発性メモリ(NVM)動作をサポートしない。この種の要求に対処するために、メモリデバイスは、2つのインタフェースを含むことができる。単なる一例として、従来のNVMデバイスは、LPDDR4互換のインタフェースに加えて、確立したNVMシリアルインタフェース(例えば、シリアル・ペリフェラル・インタフェース、SPI)を含むことができる。この種のデュアルインタフェース装置は、LPDDR4インタフェースを介して高速の読み出し動作を可能にするとともに、SPIインタフェースを通じたNVM動作(例えば、プログラム、消去、読み出し、シリアル・フラッシュ・ディスカバリー・プロトコル(SFDP:Serial Flash Discovery Protocol)レジスタアクセス、セキュア・シリコン・レジスタ(SSR)アクセス)もまた可能にする。
【0003】
JEDEC標準JESD209-2F(すなわち、LPDDR2)は、既存のアレイ領域をメモリデバイス内のターゲットレジスタにオーバラップするメモリアドレスを用いることができる「オーバレイウィンドウ」を使用可能にする能力を含む。したがって、書き込みデータがこの種のオーバレイウィンドウに書き込まれるとき、書き込みデータは、例えば、モードレジスタにリダイレクト可能である。しかしながら、LPDDR2/4インタフェースを通じた書き込み動作は、読み出し動作または書き込み動作の前に読み出し/書き込み訓練を必要とする。この種の読み出し/書き込み訓練は、書き込み訓練を含むことができる。書き込み訓練は、一定量の時間(例えば、>200ms)を必要とする。この種の書き込み訓練時間の関与は、バスが比較的短い期間内に利用できることが必要なアプリケーションと互換性を有さない。多くの可能な例のうちの2つとして、コントローラ・エリア・ネットワーク(CAN)バスのいくつかのバージョンは、バスが50ms以内に動作可能になることを必要としうるし、いくつかのIEEE802.11標準(すなわち、イーサネット)は、バスが200ms未満で動作することを必要としうる。したがって、比較的短い時間で、最初にデータをメモリデバイスから読み出しまたはメモリデバイスに書き込む(例えば、プログラムする)必要がある場合、従来のLPDDR4のみのデバイスは適切ではない。
【0004】
デュアルインタフェースのメモリデバイス(例えば、LPDDR2/4およびSPI)は、この種の高速のブートの要件を満たすことができるが、この種のメモリデバイスは、欠点がないわけではない。ホストおよびデュアルインタフェースのメモリデバイスを備えるシステムは、2つのバス、2つのコントローラおよび2つのメモリマッピングを含まなければならない。2つのバスは、単一インタフェースのメモリデバイスより多くのインタフェースピンを必要としうる。2つのコントローラは、論理回路を収容するための有益なデバイス面積を必要としうるし、異なるインタフェースを通じて受信されるコマンド(すなわち、2つの異なる標準のコマンド)を実行するための2つの別々のソフトウェアスタックを必要としうる。コマンドアドレスフォーマットが2つの標準の間で変化しうるので、2つのメモリマッピングが生じうる。
【0005】
高速の初期応答(すなわち、ブート)システムの要求を満たすと同時に、高速のインタフェース速度を有するメモリデバイスを提供するいくつかの方法に到達することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
実施形態は、インタフェースおよびメモリコントローラ回路を有するメモリデバイスを含むことができる。インタフェースは、単方向のコマンドアドレス(CA)バスおよびデータバスを含むことができる。メモリコントローラ回路は、コマンドデータがCAバス上で受信され、第1の標準に従ってデコードされるデフォルト動作モードを有することができる。モードエンターコマンドをデコードすることに応答して、メモリデバイスを代替管理モードに入れることができる。代替管理モードでは、代替コマンドデータは、CAバス上で受信可能である。コマンド実行指示に応答して、代替コマンドデータは、第2の標準に従ってデコードされ、代替コマンドを実行することができる。CAバス上で受信されるモードイグジットコマンドを、第1の標準に従ってデコードすることに応答して、メモリデバイスをデフォルトモードに戻すことができる。対応する方法および装置も開示される。
【0007】
いくつかの実施形態では、CAバス上では、書き込みまたは読み出し動作が発生することができるが、データバス上では、読み出し動作は発生することができるが、書き込み動作は発生することができない。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】一実施形態に従うメモリデバイスのブロック図である。
図2】一実施形態に従うメモリデバイス動作を示すタイミング図である。
図3A】他の実施形態に従うメモリデバイスのブロック図である。
図3B】一実施形態に従って、メモリデバイスアドレス空間を示す図である。
図4】実施形態に従うメモリデバイス動作の状態図である。
図5】一実施形態に従って、代替管理モードに入るメモリデバイスを示すタイミング図である。
図6A】実施形態に従って、メモリデバイスを代替管理モードに入れることができる可能なLPDDR4フォーマットコマンドを示す図である。
図6B】実施形態に従って、メモリデバイスを代替管理モードに入れることができる可能なLPDDR4フォーマットコマンドを示す図である。
図6C】実施形態に従って、メモリデバイスを代替管理モードに入れることができる可能なLPDDR4フォーマットコマンドを示す図である。
図6D】実施形態に従って、メモリデバイスを代替管理モードに入れることができる可能なLPDDR4フォーマットコマンドを示す図である。
図6E】実施形態に従って、メモリデバイスを代替管理モードに入れることができる可能なLPDDR4フォーマットコマンドを示す図である。
図7】実施形態に従って、メモリデバイスを代替管理モードに入れることができる可能なLPDDR4コマンドを示す図である。
図8】一実施形態に従って、コマンドアドレス(CA)バスを介して受信される代替コマンドデータを示すタイミング図である。
図9】一実施形態に従って、CAバスを介してデータパケットとして受信される代替コマンドデータを示すタイミング図である。
図10】オーバレイ状態を利用してコマンドデータをメモリデバイスのレジスタに書き込む従来のシステムの図である。
図11】一実施形態に従うシステムおよび動作の図である。
図12】他の実施形態に従うシステムおよび動作の図である。
図13】さらなる実施形態に従うシステムおよび動作の図である。
図14】さらなる実施形態に従うシステムおよび動作の図である。
図15】実施形態に従う、メモリデバイス内の代替コマンドデータの処理を示す図である。
図16】実施形態に従う、メモリデバイス内の代替コマンドデータの処理を示す図である。
図17】実施形態に従う、メモリデバイス内の代替コマンドデータの処理を示す図である。
図18】実施形態に従う、メモリデバイス内のプログラムデータの処理を示す図である。
図19】実施形態内に含むことができるメモリセルアレイの図である。
図20】一実施形態に従う集積回路デバイスの図である。
図21】一実施形態に従うホストデバイスのブロック図である。
図22】実施形態に従う自動車システムの図である。
図23】一実施形態に従う方法のフロー図である。
図24】他の実施形態に従う方法のフロー図である。
図25】さらなる実施形態に従う方法のフロー図である。
図26】他の実施形態に従う方法のフロー図である。
図27】他の実施形態に従う方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
実施形態は、メモリ記憶場所に対する高速アクセス(例えば、読み出し)を可能にする、既存の標準に従う単一のインタフェースを有するメモリデバイスを提供することができる。インタフェースを通じた所定の入力に応答して、メモリデバイスを代替制御モードに入れることができる。代替制御モードでは、追加の能力(すなわち、既存の標準によってサポートされない能力)は、インタフェースで入力にマップ可能である。
【0010】
いくつかの実施形態において、既存のインタフェースは、1つまたは複数のLPDDR標準(例えば、LPDDR2/4)と互換性を有することができ、代替制御モードでは、追加の能力は、LPDDR入力にマップされるシリアルインタフェースコマンド(例えば、SPI)とすることができる。この種の構成により、NVMデバイスは、1つのインタフェースを通じてLPDDR機能およびシリアルポートアクセス機能を提供することができる。
【0011】
いくつかの実施形態では、代替制御モードにおけるアクセスは、データ(DQ)バスの書き込み訓練を必要とすることなく実行可能な書き込み動作を含むことができ、したがって、デバイスが高速のブート時間要件を満たすことを可能にする。いくつかの実施形態では、書き込みデータは、CAバス上で受信可能であるが、データバス上では受信されない。
【0012】
いくつかの実施形態では、追加の機能は、任意の適切なメモリおよび/またはCAバス上のレジスタ動作により、既存のインタフェースにマップ可能である。いくつかの実施形態では、これは、既存の標準と互換性を有するモードレジスタトランザクションを用いることを含むことができる。インタフェース(例えば、LPDDR4)のための既存の基準は、トランザクションを定義済みのレジスタアドレス空間にマップすることができる。実施形態によれば、追加モードレジスタを追加することができ(すなわち、標準によって定義されるものを超え)、この種の追加モードレジスタは、追加の能力においてアクセス可能である。
【0013】
いくつかの実施形態では、インタフェースは、LPDDR4標準と互換性を有することができる。ホストシステムは、代替制御モードに入るための任意の適切な方法を用いることができ、任意の適切な方法は、(メモリセルアレイ内の有効な位置でなくてもよい)所定のアドレスに対する読み出しコマンド、多目的コマンド(MPC)、モードレジスタ書き込み(MRW)コマンドまたはモードレジスタ読み出し(MRR)コマンドさえも含むが、これらに限定されるものではない。
【0014】
いくつかの実施形態において、メモリデバイスが代替制御モードにあるとき、モードレジスタ空間を別の目的に利用し(repurpose)、埋め込み動作において用いられる追加レジスタにアクセスすることができる。この種の拡張モードレジスタは、レガシーSPIトランザクションおよび/またはパケットベースプロトコルのようなコマンドベースのプロトコルを実施することができる。代替制御モードでは、標準(レガシー)のMPC/MRR/MRW動作を使用不能にし、MPC/MRR/MRW機能を用いて任意の適切なメモリおよび/またはレジスタアクセスも実行する。メモリデバイスが代替制御モードから出るとき、この種の標準(レガシー)のMPC/MRR/MRW動作を再び使用可能にすることができる。
【0015】
記載されている実施形態では、類似のアイテムは、同一の参照符号であるが、その第1の桁が図面番号に対応する参照符号によって参照される。
【0016】
図1は、一実施形態に従うメモリデバイス100のブロック図である。メモリデバイス100は、インタフェース102、コントローラ回路104および1つまたは複数のメモリセルアレイ106を含むことができる。インタフェース102は、単方向のCAバス、クロック(CLK)入力および双方向のデータバス(DQ)を含むことができる。CAバスおよびDQバスの両方は、複数のビットバスとすることができる。メモリセルアレイ106は、不揮発性メモリセル、揮発性メモリセルおよびそれらの組み合わせを含む、データを格納するためのメモリセルを含むことができる。
【0017】
コントローラ回路104は、デフォルトモード108および代替モード110を含む、メモリデバイス100の動作を制御することができる。メモリデバイス100は、デフォルトモード108で動作を開始することができる。デフォルトモード108では、コントローラ回路は、CAバス上で受信されるコマンドおよびアドレスデータをデフォルト標準に従ってデコードし、メモリセルアレイ106へのアクセスを可能にすることができる。しかしながら、デフォルト標準に従ってデコードされる特定のコマンドは、メモリデバイスを代替動作モード110に入れることができる。
【0018】
代替モード110では、インタフェース102で受信されるコマンドおよびアドレスデータは、デフォルト標準と異なる第2の標準に従ってデコード可能である。代替モード110の結果として、デフォルトモードと異なる方法でコマンドデータを受信および格納することができる。さらに、さまざまなメモリアクセス機能のためのコマンドビット値は、デフォルトモードと異なることができる。いくつかの実施形態において、代替モード110では、データ(例えば、書き込みデータ)は、DQバス上ではなくCAバス上で転送可能である。追加的にまたは代替的に、代替モードでは、コマンドデータは、デフォルトモードとは異なって(例えば、特定のレジスタまたはバッファ内に)格納可能である。代替モードの間、コントローラ回路104は、デフォルト標準に従ってコマンドアドレスデータのデコードを継続することができ、特定のコマンドの受信に応答して、メモリデバイスをデフォルト動作モードに戻すことができる。
【0019】
デフォルトモード108の間、コントローラ回路104は、第2の標準に従うデコードを使用不能にすることができる点に留意されたい。
【0020】
いくつかの実施形態では、第1の標準は、パラレルデータインタフェースに対応することができ、第2の標準は、他のインタフェースまたは標準の機能を提供することができる。いくつかの実施形態では、これは、シリアルデータインタフェースの機能とすることができる。第1または第2の標準は、コマンド値および対応するデータを識別することができ、また、この種のコマンドが処理される方法を識別することができる。第1または第2の標準は、標準組織によって公表される標準でもよいし、または、当該標準でなくてもよい。例えば、第1の標準は、LPDDR4標準のようなDDR標準とすることができる。
【0021】
このようにして、1つまたは複数のコマンドの動作によって、メモリデバイス100は、デフォルト動作モードから代替動作モードに切り替わることができ、代替動作モードでは、異なるタイプの通信チャネルを同じインタフェース上でメモリデバイスに提供することができる。
【0022】
図2Aおよび図2Bは、実施形態に従うさまざまなメモリデバイス動作を示すタイミング図である。図2Aおよび図2Bは、タイミングクロック(CLK)、単方向のCAバス(CA)およびデータバス(DQ)のための波形を示す。
【0023】
図2Aは、代替モードによりコマンドおよびデータ値がCAバス上で受信可能になる動作を示す。図2Aを参照すると、時間t0の前に、メモリデバイスが第1の標準(標準1)に従ってコマンドアドレスデータをデコードする第1の動作モードにあると仮定される。
【0024】
時間t0で、コマンドは、CAバス上で受信可能である。コマンドは、コマンドのタイプを示すビット値ならびにコマンドがどのように実行されるかを特定する他のビット(すなわち、引数、アドレス)を含むことができる。この種のコマンドおよび関連付けられたデータは、第1の標準に従ってデコードされ、代替モードへの切り替えを示す。応答して、メモリデバイスは、第2の標準(標準2)に従って受信されるデータをデコードすることができる、異なる通信チャネルを可能にする代替モードに入ることができる。
【0025】
時間t1で、一旦メモリデバイスが代替モードにあるならば、メモリデバイスは、CAバス上で代替コマンドデータを受信することができる。代替コマンドデータは、代替コマンドを示すビット値ならびに関連付けられたデータを含むことができる点に留意されたい。例えば、代替コマンドが(例えば、アレイまたはレジスタへの)書き込み動作である場合、書き込みデータを含むことができる。図示した実施形態において、この種のデータは、DQバス上では提供されない点に留意されたい。代替コマンドは、第2の標準に従ってデコードされ、実行されるメモリデバイス動作のタイプを決定することができる。図示の実施形態では、代替コマンドおよび任意の関連付けられたデータは、シングルデータレートで受信可能である(例えば、パラレルデータビットセットは、CAバス上の1CLKサイクルにつき1回受信される)。いくつかの実施形態では、DQバスは、メモリデバイスから出力データを提供するが、メモリデバイスのための入力データを受信しない単方向のバスとすることができる。
【0026】
時間t2で、他のコマンドは、CAバス上で受信可能である。この種のコマンドは、第1の標準に従ってデコードされ、代替モードから出ることを示すことができる。応答して、メモリデバイスは、第1の動作モードに戻ることができる。これは、代替モードにおいて提供される代替通信経路を使用不能にすることができる。すなわち、受信される値は、もはや、第2の標準に従って処理されない。
【0027】
このようにして、メモリデバイスを代替モードに入れることができ、代替モードでは、(引数および/またはデータを有する)コマンドは、CAバス上で受信可能であり、代替標準に従ってデコード可能である。
【0028】
図2Bは、データ書き込みが、代替モードではCAバス上で書き込みデータを受信すること、および、第1のモードではDQバス上で読み出しデータを提供することを含むことができる動作を示す。図2Bは、全体的に図2Aに記載されている動作に続くことができるが、以下の点で異なることができる。
【0029】
時間t1で、一旦メモリデバイスが代替モードにあるならば、メモリデバイスは、CAバス上で代替コマンドを受信することができ、代替コマンドは、代替プロトコルに従って、対応する書き込みアドレスおよび書き込みデータを有する書き込みコマンドにデコードされる。この種の代替書き込みコマンドおよび書き込みデータは、シングルデータレート(SDR)で受信可能である。書き込みコマンドの結果として、書き込みデータをメモリデバイスに書き込むことができる。
【0030】
時間t2で、メモリデバイスは、代替モードから出る。
【0031】
時間t3で、一旦メモリデバイスが第1のモードに戻るならば、メモリデバイスは、CAバス上でコマンドを受信することができ、コマンドは、対応する読み出しアドレスを有する読み出しコマンドとして第1の標準に従ってデコードされる。
【0032】
時間t4で、読み出しコマンドに応答して、読み出しデータは、DQバス上で出力可能である。図示の実施形態では、この種の読み出しデータは、ダブルデータレート(DDR)で出力可能である。
【0033】
このようにして、メモリデバイスは、第1のモードから代替モードに切り替え可能であり、代替モードでは、書き込み動作(例えば、書き込みコマンドおよび書き込みデータ)は、CAバス上でタイミングクロックに対してシングルデータレートで発生することができる。第1のモードでは、読み出し動作は、CAバスで受信される読み出しコマンドにより発生することができ、読み出しデータは、DQバス上で、タイミングクロックに対してダブルデータレートで出力される。
【0034】
図3Aは、他の実施形態に従うメモリデバイス300のブロック図である。メモリデバイス300は、LPDDR4インタフェース(IF)302、コントローラ回路304、不揮発性メモリセルアレイ306およびレジスタ312を有する不揮発性メモリデバイス300とすることができる。LPDDR4 IF302は、JEDEC標準JESD209-4Dと互換性を有する入力/出力(IO)を有することができる。この種のIOは、相補クロック入力(CK_t、CK_c)、クロックイネーブル入力(CKE)、チップセレクト入力(CS)、CAバス(CA[5:0])、相補データストローブ(DQS_t、DQS_c)、データバスDQおよびデータマスク/反転IO(DMI)を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【0035】
コントローラ回路304は、LPDDR4標準に従って、LPDDR4 IF302を通じたトランザクションを処理することができる。しかしながら、加えて、コントローラ回路304はまた、代替モード310を含むことができ、代替モード310では、LPDDR4 IF302を通じて受信されるデータ値は、いくつかの実施形態において、SPI標準の機能を提供することができる第2の標準314に従ってデコード可能である。すなわち、受信データのビット値は、異なる標準のコマンドとして(すなわち、LPDDR4コマンドではなく)デコード可能である。任意の適切な方法で、コントローラ回路304を代替モードに入れることができ、任意の適切な方法は、本願明細書において記載される特定のLPDDR4タイプコマンドおよび均等物を含むが、これらに限定されるものではない。
【0036】
レジスタ312は、モードレジスタなどと、代替動作モードでデータを受信するために用いられる追加レジスタと、を含むことができる。いくつかの実施形態では、レジスタ312は、LPDDR4標準と互換性を有するモードレジスタを含むことができる。
【0037】
不揮発性アレイ306は、電力がない場合にデータを格納することができる1つまたは複数のメモリセルアレイを含むことができる。書き込み動作は、メモリセルをプログラミングすることを含むことができる。不揮発性メモリセルは、電荷蓄積(例えば、EPROM、EEPROM、フラッシュEEPROM)、強誘電体、磁気抵抗、相変化および電界の印加による酸化還元に依存するものを含む任意の適切な技術を含むことができる。メモリセルアレイは、NORタイプおよびNANDタイプを含む任意の適切な組織を有することができる。
【0038】
このようにして、不揮発性メモリデバイスは、LPDDR4コマンドならびに代替モードが使用可能にされるとき代替コマンドを実行することができるLPDDR4互換のインタフェースを含むことができる。いくつかの実施形態では、この種の代替コマンドは、他の標準(例えば、SPI)の機能を提供することができる。
【0039】
図3Bは、図3Aと同様の、一実施形態のためのデバイスアドレス空間316を示す図である。デバイスアドレス空間316は、アレイ読み出しおよび書き込み動作によってアクセス可能なメモリアレイ領域316-0、識別レジスタ316-1、シリアル・フラッシュ・ディスカバラブル・パラメータ(SFDP:Serial Flash Discoverable Parameter)レジスタ316-2、セキュア・シリコン・レジスタ(SSR:Secure Silicon Register)316-3およびモードレジスタ316-4を含むことができる。
【0040】
実施形態によれば、メモリアクセスおよび/またはレジスタアクセスは、メモリデバイスを代替モードに入れることができる。メモリアクセスおよび/またはレジスタアクセスはまた、代替モードからメモリデバイスを出すことができる。図示の実施形態では、メモリアレイアドレス空間316-0にアドレス指定されるLPDDR4読み出しコマンド(318-0)は、格納されたデータを読み出すことができる。加えて、モードスイッチアドレス空間316-0aに対するLPDDR4アレイ読み出しおよび/または書き込みコマンド(318-1)の結果として、メモリデバイスは、代替モードに入る/代替モードから出ることができる。同様に、LPDDR4レジスタ読み出しおよび/または書き込みコマンド(318-2)の結果として、メモリデバイスは、代替モードに入る/代替モードから出ることができる。
【0041】
図3Bを依然として参照すると、デバイスが代替モードにあるとき、LPDDR4インタフェースを通じて受信される代替書き込み(例えば、プログラム)コマンド318-3によって、アレイ位置に書き込むことができる。この種の代替書き込みコマンドは、SPI書き込みコマンドと同じ機能を提供することができる。代替モードでは、レジスタ(316-1、316-2、316-3および316-4)は、LPDDR4インタフェースを通じて受信されるコマンド内に埋め込まれる代替レジスタ読み出し/書き込みコマンド318-4によってアクセス可能である。いくつかの実施形態では、代替レジスタ読み出し/書き込みによってアクセスされるレジスタ空間は、LPDDR4レジスタ読み出し/書き込みによってアクセスされるものより大きくなることができる点に留意されたい。
【0042】
このようにして、メモリデバイスアドレス空間の部分は、メモリデバイスが代替動作モードに入ることおよび代替動作モードから出ることを可能にする、第1の標準と互換性を有するコマンド専用とすることができる。代替動作モードでは、メモリデバイス動作は、第2の標準と同じ機能を提供するコマンドによって制御可能である。
【0043】
このようにして、第2の標準(例えば、SPI)の機能は、既存の第1の標準基盤を用いて、第1の標準(例えば、LPDDR4)のインタフェースにマップ可能である。
【0044】
図4は、一実施形態に従うメモリデバイス動作の状態図400である。メモリデバイス動作は、パワーオン(Power On)またはアイドル状態(Idle)に入るためのリセット(Reset)を含む、第1の標準(例えば、LPDDR4)と互換性を有する従来のアクションを含むことができる。アイドル状態から、メモリデバイスは、多目的コマンドを介して訓練状態(MPC訓練423)、モードレジスタ書き込み(MRW)、モードレジスタ読み出し(MRR)状態、CAバス訓練状態(CA Bus Train)に入ることができる。アクティベートコマンド(ACT)を用いて、メモリデバイスは、バンクをアクティベートし(Bank Active)、読み出し(LPDDR4 Read)コマンドを実行することができる。いくつかの実施形態では、MPC訓練は、書き込み訓練を含まなくてもよい。メモリデバイスが比較的高速の最初のパワーオン/リセット時間を有することを可能にする。
【0045】
図4を依然として参照すると、1つまたは複数の専門のコマンド422に応答して、メモリデバイスは、代替管理モード424に入ることができる(Alt_Mode_Enter)、または、代替管理モード424から出ることができる(Alt_Mode_Exit)。専門のコマンド422は、任意の適切な形をとることができ、図示した実施形態では、第1の標準と互換性を有する1つまたは複数のコマンドを含むことができ、1つまたは複数のコマンドは、特別なアレイ読み出しコマンド(LPDDR4 Read)、特別なMRRコマンドまたは特別なMRWコマンドを含むが、これらに限定されるものではない。この種のコマンドは、さもなければ第1の標準に従って割り当てられないかまたは有効ではないアドレスおよび/または引数を伴うことを含むことができるという点で、「特別(Special)」となりうる。
【0046】
代替モード424では、メモリデバイスは、メモリデバイスが代替アクセスによって制御可能となるモード管理状態424-0に入ることができる。図示の実施形態では、代替アクセスは、レジスタアクセス動作424-2を介した代替アクセスおよび/またはパケットアクセス動作424-1を介した代替アクセスを含むことができる。いくつかの実施形態では、レジスタアクセス動作424-2は、データをメモリデバイスにおよび/またはメモリデバイスから転送する、第1の標準に従うレジスタ動作(例えば、MRW、MRR)を含むことができ、転送されるデータは、他の標準(例えば、SPI)に従ってアドレスおよび/または引数を有するコマンドデータを含む。いくつかの実施形態では、パケットアクセス動作424-1は、パケットを受信し、パケットを解析し、実行される動作を決定することを含むことができる。この種のパケット処理は、他の標準(例えば、SPI)に従って、アドレスおよび/または引数を有するコマンドデータを決定することができる。
【0047】
このようにして、メモリデバイスは、インタフェースを通じて専門のコマンドを受信すると、代替管理状態に移行するのを可能にする論理を含むことができる。代替管理状態において、メモリデバイス動作は、同じインタフェースを通じて受信される代替命令のセットによって制御可能である。
【0048】
図5は、LPDDR4互換のメモリデバイスをどのように代替管理モードに入れることができるかを示すタイミング図である。図5は、タイミングクロック(CK_t)、チップセレクト信号(CS)、CAバス(CA)、実行されるコマンドまたは動作の説明(コマンド/動作)およびデータバス(DQ)のための波形を含む。
【0049】
時間t1で、メモリデバイスは、デバイスを、本願明細書において記載されている代替モードまたは均等物に入れることができる「モードエンター」コマンド対(Cmd-1/Cmd-2)を受信することができる。いくつかの実施形態では、コマンド対(Cmd-1/Cmd-2)は、LPDDR4フォーマットを有することができ、各コマンドは、2つのクロックサイクルを通じて受信される。
【0050】
時間t3で、モードエンターコマンド(Cmd-1/Cmd-2)を受信した後に、メモリデバイスは、代替モードに切り替わることができ、代替通信方法/経路を用いて、アクセス(ACCESS NOVO、すなわち、不揮発性へのアクセス)を可能にする。この種の代替通信は、CAバス上で発生することができる。いくつかの実施形態では、いくつかの遅延(tsw-alt)が、モードスイッチコマンド(Cmd-1/Cmd-2)の受信と代替モードで動作を実行する能力との間に存在しうる。しかしながら、他の実施形態では、代替通信は、CAバス上の値の連続シーケンスを含むことができる。
【0051】
オプションで、モードエンターコマンド対は、アクティベートコマンド(Activate1/Activate2)の後に生じうる。この種のオプションの構成は、時間t0で発生するアクティベートコマンド(Activate1/Activate2)によって、図5に示される。いくつかの実施形態では、モードエンターコマンド(Cmd-1/Cmd-2)は、ACT1/ACT2後に最小遅延(例えば、tRCD)の後発行可能である。しかしながら、実施形態が先行するアクティベーションコマンドなしで代替モードに入る能力を予想するものと理解されたい。
【0052】
図5において提示されるタイミングをモードイグジットコマンド(すなわち、メモリデバイスを代替モードから出すコマンド対)のためにも同様に用いることができることも理解されたい。さらに、図5は、コマンド対により代替モードに入るかまたは代替モードから出ることを示すが、他の実施形態は、1つのコマンド(すなわち、Cmd-1のみまたはCmd-2のみ)の受信に応答して代替モードに入ることができるおよび/または代替モードから出ることができる。
【0053】
このようにして、LPDDR4コマンドを用いて、代替モードに入り、代替モードから出ることができ、代替モードでは、メモリデバイスは、同じLPDDR4インタフェースを介して受信される1つまたは複数の他の命令のセットによって制御可能である。
【0054】
図6Aから図6Eは、代替モードに入るおよび/または代替モードから出るために用いることができるコマンド対を示す図である。コマンド対は、LPDDR4フォーマットと互換性を有することができるが、現在の形で標準によって定義されない引数を含むことができる。
【0055】
図6Aは、代替モードに入るかまたは代替モードから出るためのアレイ読み出しコマンド対を示す。さまざまなビット値「H」、「L」、「BL」、「AP」は、コマンドを読み出しコマンドとして定義することができる。「V」として示される引数ビット値は、コマンドがモードエンターコマンドまたはモードイグジットコマンドであることを示すことができる。いくつかの実施形態では、ビット値「V」は、LPDDR4標準に従って、定義されていない値を提示することができるか、または、定義された値とすることができる(すなわち、既存のコマンドを置換する)。
【0056】
図6Bは、代替モードに入るかまたは代替モードから出るためのアレイ書き込みコマンド対を示す。図6Bのフォーマットは、図6Aの説明から理解される。
【0057】
図6Cは、代替モードに入るかまたは代替モードから出るためのモードレジスタ書き込みコマンド対を示す。さまざまなビット値「H」、「L」、「BL」、「AP」は、コマンドをモードレジスタ書き込みコマンドとして定義することができる。引数ビット値「Op0:Op7」は、コマンドがモードエンターコマンドまたはモードイグジットコマンドであることを示すことができる。いくつかの実施形態では、ビット値「Op0:Op7」は、LPDDR4標準に従って、定義されていない値を提示することができるか、または、定義された値とすることができる(すなわち、既存のコマンドを置換する)。
【0058】
図6Dは、代替モードに入るかまたは代替モードから出るためのモードレジスタ読み出しコマンド対を示す。図6Dのフォーマットは、図6Aの説明から理解される。
【0059】
図6Eは、代替モードに入るかまたは代替モードから出るための多目的コマンド対を示す。図6Eのフォーマットは、図6Aの説明から理解される。
【0060】
このようにして、既存の標準(例えば、LPDDR4)と互換性を有するコマンドを用いて、メモリデバイスを代替動作モードに入れることができる。上述したように、いくつかの実施形態では、(コマンド対とは対照的に)単一のコマンドの結果として、メモリデバイスは、代替モードに入る/代替モードから出ることができる。
【0061】
図7は、代替モードに入るかまたは代替モードから出るために用いることができる他の可能なコマンドを示す図である。示されるコマンドは、LPDDR4フォーマットと互換性を有することができるが、現在標準によって定義されないコマンド空間(ビットの組み合わせ)を占有することができる。図7に示されるコマンドのフォーマットは、図6Aの説明から理解される。
【0062】
このようにして、未使用のコマンド空間のコマンドビットの組み合わせを用いて、代替モードに入るかまたは代替モードから出ることができる。
【0063】
図8および図9は、実施形態に従ってCAバス上の代替経路の通信を示すタイミング図である。図8および図9は、クロック信号(CK)、チップセレクト信号(CS)、CAバス入力(CA0からCA5)およびデータIO(DQ)のための波形を含む。いくつかの実施形態では、図8および図9の動作は、LPDDR4インタフェースと互換性を有する。
【0064】
図8は、メモリデバイスがCAバス上で代替コマンド(および関連付けられたデータ)を受信することができる動作を示す。最初に、メモリデバイスを代替モード826に入れることができる。この種のアクションは、本願明細書において記載されている任意の適切なコマンド入力または均等物を含むことができる。
【0065】
代替モード826に入った後、代替モードデータ828Aは、CAバス(CA0からCA5)上で受信可能である。代替モードデータ828Aは、コマンドデータおよびオプションで追加データ、例えば、引数データおよび/またはアドレスデータを含むことができる。いくつかの実施形態では、代替モードデータ828Aは、他の標準830と互換性を有することができ、CAバスのために再フォーマットされる。図示の実施形態では、他の標準は、SPI標準とすることができ、代替データ828Aは、SPIコマンドビット(CMD[0]からCMD[7])、および、コマンドタイプに従って対応する引数またはアドレスデータを含むことができる。
【0066】
図9は、メモリデバイスがCAバス上でデータパケットを受信することができる動作を示す。データパケットは、任意の適切な形をとることができ、コマンドおよび関連付けられたデータを含むことができる。図9は、CAバス上でのパケットデータ832の受信を示す。パケットデータ832は、コマンド値(OP[7:0])、パケット長値(PL[15:0])、パケットデータ(PACKET DATA)および、オプションで、誤り検出および/または訂正データ(ECC)を含むことができる。この種のパケット値は、代替動作モードでは代替データ828BとしてCAバス上で受信可能である。
【0067】
図8および図9に示される代替コマンドデータが、デフォルト動作モードにおいてとは異なってデコードされるおよび/または異なって処理されるということを理解されたい。
【0068】
このようにして、代替動作モードに切り替えられるとき、メモリデバイスは、CAバス上で代替コマンドデータを受信することができる。
【0069】
実施形態のさまざまな特徴をより良く理解するために、従来のオーバレイウィンドウ動作が記載されている。図10は、NVMデバイスをオーバレイモードに入れることができる従来のLPDDR4システム1001を示し、オーバレイモードでは、コマンドのようなデータ値を、DQ上でのデータ書き込み動作によりNVMデバイスレジスタ内に含めることができる。
【0070】
システム1001は、LPDDR4バス上で通信するホストデバイス1003および不揮発性メモリ(NVM)デバイス1007を含むことができる。ホストデバイス1003は、LPDDR4ポート1005を含むことができ、NVMデバイス1007にLPDDR4互換のコマンドを発行することができる。NVMデバイス1007は、LPDDR4ポート1009およびレジスタ1011を含むことができる。
【0071】
図10は、オーバレイモードを用いてNVMデバイス1007のプログラム動作を実行することを示す。データがDQ上で転送されるので、NVMデバイス1007は、最初に、読み出しおよび書き込み訓練を含むことができる訓練1013を受けなければならない。書き込み訓練は、コマンドのシーケンスを受信し、書き込み訓練モードに入ることを含むことができる(1013-0)。一旦書き込み訓練モードに入ると、DQバス上で書き込みおよび読み出し動作が発生することができる(1013-1および1013-3)。この種の動作に応答して、タイミング調整を行うことができる(1013-2)。書き込み訓練が書き込み/読み出しおよび調整動作の複数の繰り返しを含むことができることを理解されたい(1013-0/1/2)。上述したように、これおよび他の書き込み訓練動作は、相当な時間(例えば、>200ms)を必要としうる。
【0072】
書き込み訓練が発生した後、NVMデバイス1007は、書き込みオーバレイ状態1023を用いてプログラム可能である。コマンドのシーケンスは、オーバレイ状態を使用可能にすることができる(1023-0)。オーバレイ状態において、NVMデバイス1007は、ホストデバイス1003から、以下を実行するコマンドを受信することができる。DQバスを介してプログラムコマンドをレジスタ1011-0に書き込むこと(1023-1)、DQバスを介してアドレスデータをレジスタ1011-1に書き込むこと(1023-2)、および、DQバスを介してプログラムデータを1つまたは複数のレジスタ1011-2に書き込むこと(1023-3)。次に、プログラム動作は、DQを介してコマンドゴーレジスタ1011-3に書き込むことによって開始可能である(1023-4)。プログラム実行動作の後に、デバイス状態レジスタ1011-4は読み出され(1023-5)、プログラム動作の状態を決定することができる。この種の状態データは、DQ上で読み出し可能である。次に、コマンドのシーケンスは、オーバレイ状態を使用不能にすることができる(1023-6)。
【0073】
したがって、オーバレイウィンドウ動作は、書き込み訓練を必要とし、既存のアレイアドレスにオーバラップすることができる所定のアドレスに、アレイ書き込みおよび読み出しコマンドとともにデータ値を提供する。
【0074】
図11は、一実施形態に従うシステム1130および動作のブロック図である。システム1130は、LPDDR4互換のバスによって互いに接続されているNVMデバイス1100およびホストデバイス1132を含むことができる。ホストデバイス1132は、ホストLPDDR4ポート1134を含むことができ、ホストLPDDR4ポート1134によって、ホストは、LPDDR4バス上でデータをNVMデバイス1100のLPDDR4ポート1136に送信することができる。NVMデバイス1100は、レジスタ1138、コマンドデコーダ1140およびコントローラ回路1142を含むことができる。NVMデバイス1100はまた、代替管理モードでアクセス可能なNV記憶場所(図示せず)を含むことができる。レジスタ1138は、既存のLPDDR4標準に従ってアクセス可能なレジスタ(すなわち、モードレジスタ)を含むことができるが、追加レジスタも含み、LPDDR4標準によって指示されるものより大きいレジスタ空間を提供することができる。
【0075】
図11は、代替管理モードに入れることができるNVMデバイス1100を示し、代替管理モードは、NVMデバイス上のレジスタ場所に対する書き込み動作によってNVMデバイスを管理するための代替コマンド(すなわち、非LPDDR4コマンド)を実行することができる。
【0076】
図10の方法のような従来の方法とは異なり、代替モードの動作は、書き込み訓練なしで(1144)発生することができる。これは、デバイスが電源投入(例えば、ブート動作)後すぐに、高速なデータ入力を要求するアプリケーションにおいて、NVMデバイス管理動作(例えば、プログラム)を可能にすることができ、これは、書き込み訓練が必要なときには不可能となりうる。
【0077】
図示の実施形態では、ホストデバイス1132は、LPDDR4標準に従って、MRWコマンドを発行し、NVMデバイス1100を代替(管理)状態に入れることができる(1146-0)。代替状態は、LPDDR4バス上で代替通信チャネルを確立することができる。代替通信チャネルによって、NVMデバイス1100の動作は、LPDDR4標準に含まれないコマンドデータによって制御可能である。
【0078】
代替NVM制御コマンドは、LPDDR4コマンドACT1/ACT2/WRITE1/CAS2を含むことができるコマンドシーケンスによって発行可能であり、LPDDR4コマンドACT1/ACT2/WRITE1/CAS2は、専門の引数ビットを有し、代替コマンド1146-1を示すことができる。従来のオーバレイウィンドウ方法とは対照的に、この種のコマンドシーケンスは、DQバス上のデータを伴わなくてもよい。代替コマンド1146-1は、多くの可能な例のうちの数例として、アレイプログラム、アレイ消去およびレジスタアクセスを含む任意の適切なNVMデバイス管理コマンドを含むことができる。代替コマンドシーケンス1146-1に応答して、コマンド値は、NVMデバイス1100のレジスタ1138-0内に格納可能である。
【0079】
図示の実施形態では、コマンドデータの後、LPDDR4コマンドACT1/ACT2/WRITE1/CAS2(1146-2)を含むことができるコマンドシーケンスを有する対応するアドレス値が提供可能である。応答して、アドレス値は、NVMデバイス1100のレジスタ1138-1内に格納可能である。
【0080】
図示の実施形態では、アドレス値の後、LPDDR4コマンドACT1/ACT2/WRITE1/CAS2(1146-3)を含むことができる初期コマンドシーケンスを有する対応するデータが提供可能である。追加データは、WRITE1/CAS2コマンドの後に提供可能である。この種のデータは、CAバス、DQバスまたはそれらの組み合わせ上で提供可能である。応答して、データ値は、NVMデバイス1100の1つまたは複数のレジスタ1138-2内に格納可能である。データは、いくつかの代替コマンド(例えば、アレイプログラム、レジスタ書き込み)を伴うことができるが、他の代替コマンドは、付随するデータ(例えば、アレイ読み出し、レジスタ読み出し)を含むことができる。
【0081】
図示の実施形態では、代替コマンドの実行は、コマンド実行指示によって開始可能である。コマンド実行指示は、任意の適切な形をとることができ、図11は、LPDDR4コマンドACT1/ACT2/WRITE1/CAS2(1146-4)を含むことができるコマンドシーケンスを含む。この種のシーケンスの結果として、「コマンドゴー」値は、NVMデバイス1100のレジスタ1138-3内に格納可能である。
【0082】
コマンドゴー値がレジスタ1138-3内に書き込まれることに応答して、コマンドデコーダ1140は、割り込み1148-0を生成することができる。割り込み1148-0に応答して、コントローラ回路1142は、レジスタ1138-0から1138-2にアクセスし、示された代替コマンドを呼び出し(1148-1)、代替コマンドを実行することができる。
【0083】
代替コマンドの実行の後、コントローラ回路1142は、代替コマンドの実行の結果を示すことができる状態値をレジスタ1138-4内で生成することができる。その後、この種の状態データを、LPDDR4コマンドACT1/ACT2/READ1/CAS2(1146-5)を含むことができるコマンドシーケンスにより、NVMデバイス1100から取り込むことができる。いくつかの実施形態では、この種の状態データは、DQバス上で転送可能である。
【0084】
すべての所望の代替コマンド動作が実行されるとき、MRWコマンドにより代替状態から出ることができる(1146-6)。次に、NVMデバイス1100は、LPDDR4標準に従って、ホストから受信されるコマンドを解釈することができる。
【0085】
このようにして、標準化されたインタフェースを通じてNVMデバイスと通信するホストを有するシステムは、標準によってカバーされないNVMデバイス管理機能を実行するための代替通信経路を使用可能にすることができる。この種の動作は、データバスの書き込み訓練なしで実行可能である。
【0086】
図12は、他の実施形態に従うシステム1230および動作のブロック図である。システム1230は、図11のものと同様のアイテムを含むことができる。図12は、NVMデバイスがアドレス指定可能な場所1250-0から1250-3で受信データ値を格納することができるバッファ1250を含むことができるという点で、図11と異なることができる。この種の場所は、NVMデバイス1200のNVM記憶場所と異なる。バッファ1250は、NVMデバイス1200の主記憶より高速の読み出しおよび書き込み速度を提供するメモリ回路により形成可能であり、単なる一例として、例えば、SRAMである。
【0087】
図12は、代替管理モードに入れることができるNVMデバイス1200を示し、NVMデバイス1200は、NVMデバイスを管理するための代替コマンドを含むことができるパケットデータを受信する。
【0088】
図11の場合のように、代替モードの動作は、書き込み訓練なしで(1244)発生することができ、ホストデバイス1232は、MRWコマンドを発行し、NVMデバイス1200を代替状態に入れることができる(1246-0)。
【0089】
一旦代替状態に入ると、ホストデバイス1232は、LPDDR4コマンドACT1/ACT2/WRITE1/CAS2(1252-0)を含むことができるコマンドシーケンスを有するデータパケット伝送を示すことができる。この種のコマンドシーケンスは、パケットのサイズ(PKT LEN)を含む、パケット通信を示すことができる引数値を含むことができる。応答して、パケット機能は、NVMデバイス1200のレジスタ1238-0a内に格納可能である。
【0090】
パケットデータ書き込み表示の後、LPDDR4互換のコマンドACT1/ACT2/WRITE1/CAS2(1252-1)とすることができるコマンドのシーケンスを有するパケットデータは、ホストデバイス1232によって提供可能である。応答して、パケットデータは、NVMデバイス1100のバッファ1250内に格納可能である。パケットデータは、NVMデバイスのための代替コマンドを実行するためのデータを含むことができ、図示した実施形態において、コマンド、アドレスおよびデータを含むことができる。
【0091】
レジスタ1238-0a内のパケット表示および/またはバッファ1250内のパケットデータの受信に応答して、コマンドデコーダ1240は、割り込み1248-0を生成することができる。割り込み1248-0に応答して、コントローラ回路1242は、バッファ1250内に格納されるパケットデータを解析し、代替コマンドおよび対応する値(例えば、アドレスおよびデータ)を決定することができる。この種の解析は、バッファ1250内の特定のアドレスにアクセスすることを含むことができる。この種のアドレスは、予め決定可能であるか、または、レジスタ1238-0a内のパケットデータによって示すことができる。パケットデータを解析することから、コントローラ回路1242は、示されたコマンドを呼び出し(1248-1)、代替コマンドを実行することができる。
【0092】
代替コマンドの実行の後、コントローラ回路1242は、レジスタ1238-4内で、または、バッファ1250の所定のアドレス1250-3で状態値を生成することができる。その後、この種の状態データは、適切なレジスタまたはバッファアドレスにアドレス指定されるLPDDR4コマンドACT1/ACT2/READ1/CAS2(1246-5)を含むことができるコマンドシーケンスにより、NVMデバイス1100から取り込むことができる。いくつかの実施形態では、この種の状態データは、DQバス上で転送可能である。
【0093】
すべての所望の代替コマンド動作が実行されるとき、MRWコマンドにより代替状態から出ることができる(1246-6)。
【0094】
このようにして、標準化されたインタフェースを通じてNVMデバイスと通信するホストを有するシステムは、パケットデータを受信するための代替通信経路を使用可能にすることができ、代替通信経路は、標準によってカバーされないNVMデバイス管理機能を含むことができる。この種の動作は、データバスの書き込み訓練なしで実行可能である。
【0095】
図13は、さらなる実施形態に従うシステム1330および動作のブロック図である。システム1330は、図11のものと同様のアイテムを含むことができる。
【0096】
図13は、レジスタ書き込み動作のシーケンスを通してコマンドデータを受信するために、代替モードに入れることができるNVMデバイス1300を示す。
【0097】
図11の場合のように、代替モードの動作は、書き込み訓練なしで(1344)発生することができる。ホストデバイス1332は、MPCを発行し、NVMデバイス1300を代替状態に入れることができる(1358-0)。この種のMPCは、現在のLPDDR4標準によって定義されない引数を有することができ、したがって、専門のMPCとみなすことができる。
【0098】
一旦代替状態に入ると、ホストデバイス1332は、LPDDR4標準に従って、MRW動作を実行し、NVMデバイスレジスタ1338に代替コマンドデータをロードすることができる。図示の実施形態では、この種のアクションは、以下を含むことができる。すなわち、MRWは、レジスタ1338-0に代替コマンドデータ(例えば、opコード)をロードすることができ(1356-0)、1つまたは複数のMRWは、レジスタ1338-1にアドレスデータ(コマンドに適している場合、例えば、アレイアドレス)をロードすることができ(1356-1)、1つまたは複数のMRWは、レジスタ1338-2にデータ(コマンドに適している場合、例えば、プログラムデータ)をロードすることができる(1356-2)。
【0099】
図示の実施形態では、代替コマンドの実行は、MRWによって、NVMデバイス1300の「コマンドゴー」タイプのレジスタ1338-3に対して開始可能である。応答して、コマンドデコーダ1340は、割り込み1348-0を生成することができ、レジスタ1338-0から1338-4内に格納される代替コマンドが実行可能である。
【0100】
代替コマンドの実行の後、コントローラ回路1342は、レジスタ1338-4内の状態値を生成することができ、状態値は、その後、モードレジスタ読み出し(MRR)コマンドにより、NVMデバイス1300から取り込むことができる(1356-4)。いくつかの実施形態では、この種の状態データは、DQバス上で転送可能である。
【0101】
すべての所望の代替コマンド動作が実行されるとき、他の専門のMPCにより代替状態から出ることができる(1358-1)。
【0102】
このようにして、標準化されたインタフェースを通じてNVMデバイスと通信するホストを有するシステムは、標準によってカバーされないNVMデバイス管理機能を実行するための代替通信チャネルとして、レジスタ書き込みおよび読み出し動作を用いることができる。この種の動作は、データバスの書き込み訓練なしで実行可能である。
【0103】
図14は、さらなる実施形態に従うシステム1430および動作のブロック図である。システム1430は、図11のものと同様のアイテムを含むことができる。
【0104】
図14は、代替通信チャネルを介してレジスタ書き込み動作のシーケンスを通してデータパケットを受信するために、代替モードに入れることができるNVMデバイス1400を示す。この種のデータパケットは、NVM動作を実行するための代替コマンドデータを含むことができる。
【0105】
図11の場合のように、代替モードの動作は、書き込み訓練なしで(1444)発生することができる。図13の場合のように、ホストデバイス1432は、特別なMPCを発行し(1458-0)、NVMデバイス1400を代替状態に入れることができる。
【0106】
一旦代替状態に入ると、ホストデバイス1432はLPDDR4標準に従って、MRW動作のシーケンスを実行し、データパケットをNVMデバイス1400内のバッファ1450に転送することができる。バッファ1450内のデータパケットは、バッファアドレスでアクセス可能なさまざまな値を有することができる。図示の実施形態では、この種のデータは、アドレス1450-0aでのパケット書き込み指示およびパケット長と、アドレス1450-0bでの代替コマンドと、アドレス1450-1でのアドレスデータ(コマンドに適している場合)と、アドレス1450-2での対応するデータ(コマンドに適している場合)と、を含むことができる。
【0107】
データパケットの受信に応答して、コマンドデコーダ1440は、割り込み1448-0を生成することができ、パケットデータは、解析可能であり、バッファ1450内に格納される代替コマンドが実行可能である。
【0108】
代替コマンドの実行の後、コントローラ回路1442は、状態値をアドレス1450-3のバッファ1450に書き込むことができ、状態値は、その後、1つまたは複数のMRRコマンドにより、NVMデバイス1400から取り込むことができる(1446-5)。いくつかの実施形態では、この種の状態データは、DQバス上で転送可能である。
【0109】
すべての所望の代替コマンド動作が実行されるとき、他の専門のMPCにより代替状態から出ることができる(1458-1)。
【0110】
このようにして、標準化されたインタフェースを通じてNVMデバイスと通信するホストを有するシステムは、代替デバイス管理コマンドによりデータパケットを転送するための代替通信チャネルとして、レジスタ書き込みおよび読み出し動作を用いることができる。この種の動作は、データバスの書き込み訓練なしで実行可能である。
【0111】
本願明細書における実施形態は、ランダムにアドレス指定可能な場所を含むパケットを格納するためのバッファを開示するが、代替実施形態は、記憶順序(例えば、FIFO、LIFO)を用いてデータのタイプ(例えば、コマンド、アドレス、データ)を決定することができるバッファを含むことができる。
【0112】
図15から図17は、さまざまな実施形態に従う、メモリデバイス内の代替コマンドデータの処理を示す。図15から図17は、対応するアクセス回路1566-0から1566-3を有するバンク1506-0から1506-3、代替コマンド記憶回路1538/50、コントローラ回路1542、データIO経路1570およびDDRインタフェース1536を含むことができるメモリデバイス1500を示す。各バンク(1506-0から1506-3)は、不揮発性および/または揮発性メモリセルを含む1つまたは複数のメモリセルアレイを含むことができる。アクセス回路(1566-0から1566-3)は、バンク(1506-0から1506-3)へのアクセスを可能にすることができ、行/列デコーダおよびさまざまな他の回路(例えば、検知/書き込み増幅器、プログラム/消去回路)を含むことができる。
【0113】
コントローラ回路1542は、第1のデコード機能1540および第2のデコード機能1514を含むことができる。第1のデコード機能1540は、1つの標準(例えば、LPDDR4)に従って、コマンドデータをデコードすることができ、一方、第2のデコード機能1514は、第2の標準(例えば、SPI)に従ってコマンドデータをデコードすることができ、このことは、「埋め込み動作」とみなすことができる。記憶回路1538/50は、代替コマンドデータを受信し、格納することができる。代替コマンドデータは、埋め込み動作のためとすることができる。記憶回路1538/50は、レジスタおよび/またはバッファを含む任意の適切な形をとることができる。データIO経路1570は、DQバスとバンク(1506-0から1506-3)と記憶回路1538/50との間のデータ経路を提供することができる。
【0114】
図15および図16は、一実施形態に従って動作を処理する代替コマンドを示す。
【0115】
図15は、(1)において、CAバス(CA)上でのコマンドアドレスデータの受信を示す。(2)において、受信コマンド-アドレスデータは、第1のデコード機能1540によってデコードされ、代替コマンドデータ1568を記憶回路1538/50内に格納することができる。この種の動作は、任意の適切な形をとることができ、レジスタ書き込み動作または専門のアレイ書き込み動作を含むが、これらに限定されるものではない。代替コマンドデータ1568は、コマンドおよび関連付けられた値(例えば、アドレス、データ)を含むことができる。代替コマンドデータ1568は、任意の適切なフォーマットを有することができ、分離した値(コマンド、アドレス、データ)または解析されなければならない連続した値(パケット)を含む。
【0116】
図16は、(3)において、第2のデコード機能1514が記憶回路1538/50にアクセスし、代替コマンドデータ1568をデコードすることを示す。この種の代替デコードは、レジスタにアクセスし、値を引き出すこと、および/または、バッファ内に格納されるデータを解析し、値を引き出すことを含むことができる。(4)において、この種のデコードに応答して、コントローラ1524は、代替コマンド(例えば、アレイプログラム、レジスタ書き込み、アレイ読み出し、レジスタ読み出し)を実行することができるアレイ/レジスタアクセス制御信号を生成することができる。
【0117】
このようにして、メモリデバイスは、1つの標準に従ってコマンドを受信し、その結果、代替コマンドデータを格納することができる。その後、この種の代替コマンドデータは、第2の標準に従ってデコードされ、メモリデバイスにおいて動作を実行することができる。
【0118】
図17は、さらなる実施形態に従うメモリデバイスの代替コマンドデータの処理を示す。図17は、図15のものと同様のメモリデバイス1500を示す。図17は、代替コマンドデータが記憶回路内に格納されず、むしろCAバスから「オンザフライで」デコードされるという点で、図15のものと異なることができる。
【0119】
図17は、(1)において、CAバス上でのコマンドアドレスデータの受信を示す。しかしながら、この種のコマンド-アドレスデータは、代替コマンドデータを含まない。むしろ、この種のコマンド-アドレスデータは、コントローラ回路1542が第2の標準に従って受信データのデコードを開始するように構成することができる。(2)において、代替コマンドデータ1568は、CAバス上で受信可能である。この種の代替コマンドデータ1568は、図16を参照して記載されているように、第2のデコード機能1514によってデコード可能である。
【0120】
このようにして、メモリデバイスは、1つの標準に従ってコマンドを受信し、コマンド-アドレスバス上での代替コマンドデータが第2の標準に従ってデコードされることを可能にするモードに入れ、メモリデバイスにおいて動作を実行することができる。
【0121】
図18Aおよび図18Bは、実施形態に従うメモリデバイス内のプログラムデータの処理を示す。図18A/Bは、図15のものと同様のメモリデバイス1500を示す。しかしながら、バンク(1506-0から1506-3)は、不揮発性メモリセルを含むものと理解されたい。
【0122】
図18Aは、代替コマンドが記憶回路内に以前に格納された書き込みデータ1872をどのようにバンク1506-0のメモリセル内にプログラムすることができるかについて示す。図18Aの動作は、プログラム動作が生じるかを決定するために、代替コマンドデータをデコードする動作に続くことができる。例えば、図18Aの動作は、図16に示される動作に続くことができる。この種の以前の動作の結果として、書き込みデータ1872は、記憶回路1538/50内に格納されている。この種の書き込みデータは、レジスタのシーケンスで格納可能であるかまたはバッファ内に格納されるデータパケット内のフィールドとして含まれうる。
【0123】
第2のデコード動作1514は、アクセス信号を生成することができ、アクセス信号により、書き込みデータ1872は、代替コマンドデータ(図示せず)によって示されるアドレスでプログラムされる。
【0124】
図18Bは、代替プログラム書き込みデータ1872がどのようにCAバス上で受信され、バンク1506-0のメモリセル内に格納されたかを示す。図18Bの動作は、代替コマンドデータをオンザフライでデコードした動作に続くことができる。例えば、図18Bの動作は、図17に示される動作に続くことができる。第2のデコード動作1514は、アクセス信号を生成し、CAバス上に到着している書き込みデータ1872が、代替コマンドデータ(図示せず)によって示されるアドレスでプログラムされるのを可能にすることができる。
【0125】
このようにして、代替コマンドデータ(埋め込み動作)を用いて、メモリデバイスの不揮発性メモリセル内にデータをプログラムすることができる。
【0126】
実施形態は、任意の適切なメモリセルアレイ構造を含むことができるが、いくつかの実施形態は、1-トランジスタ(1T)NORタイプアレイを含むことができる。図19Aは、実施形態内に含むことができる1TのNORアレイ1906Aの概略図である。アレイ1906Aは、行および列に配置されるメモリセル(1つが1974-0として示される)を含むことができ、同じ行のメモリセルは、同じワードライン(1つが1974-1として示される)に接続され、同じ列のメモリセルは、同じビットライン(1つが1974-2として示される)に接続されている。いくつかの実施形態では、メモリセル(1974-0)は、単一のトランジスタ構造により形成可能であり、コントロールゲートとチャネルとの間に電荷蓄積構造1976を有する。電荷蓄積構造1976は、1つまたは複数のビットのデータを電荷として蓄積することができる(電荷の欠如を含む)。電荷蓄積構造1976は、フローティングゲート、電荷蓄積誘電体(例えば、リプレイスメントゲート)またはこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない任意の適切な形をとることができる。
【0127】
実施形態は、不揮発性メモリセルを含むことができるが、実施形態はまた、任意の適切な揮発性のアレイ構造または揮発性メモリセルタイプを含むこともできる。図19Bは、実施形態内に含むことができる可能な揮発性メモリセルアレイの概略図である。図19Bは、アレイ1906Bを示し、アレイ1906Bは、行および列に配置され、1つまたは複数のビットライン(例えば、1974-2)およびワードライン(例えば、1974-1)に接続されている揮発性メモリセル(1つが1974-0Vとして示される)を含むことができる。揮発性メモリセルは、DRAMセル1974-0V1および/またはSRAMセル1974-0V2を含むがこれらに限定されない任意の適切な形をとることができる。SRAMセル1974-0V2は、4-トランジスタ(4T)、6Tおよび/または8Tのバリエーションを含むが、これらに限定されるものではない。
【0128】
もちろん、他の実施形態は、他の任意の適切な揮発性または不揮発性のセルタイプおよび/またはアレイアーキテクチャを含むことができる。
【0129】
実施形態は、ホストデバイスと連動して動作するメモリデバイスを備えるシステムを含むことができるが、実施形態はまた、スタンドアロンのメモリデバイスを含むことができる。この種のデバイスは、2つの標準(例えば、LPDDR4およびSPI)に従うメモリデバイス動作を提供することができるが、1つの標準(例えば、LPDDR4)のみに従うインタフェースを含むこともできる。これは、所望の特徴を有するが、ピン数が減少した(例えば、SPIインタフェースなし)メモリデバイスを提供することができる。この種の実施形態は、図20に示される。
【0130】
図20は、パッケージされたメモリデバイス2000を斜視上面図で示す。メモリデバイス2000は、本願明細書において記載されているもののいずれかまたは均等物の形をとることができる。いくつかの実施形態では、メモリデバイス2000は、単一の集積回路ダイを含むことができる。メモリデバイス2000は、多くの物理的接続(例えば、ピン)を含むことができ、1つが2078として示される。
【0131】
このようにして、メモリデバイスは、2つの異なる標準(例えば、SPIおよびLPDDR4)に従う機能を提供することができるが、比較的少ないピン数のために1つのタイプの標準(LPDDR4)のみのための接続を含むこともできる。
【0132】
図21は、一実施形態に従うホストデバイス2132のブロック図である。ホストデバイス2132は、メモリデバイスを制御するための任意の適切な機能(例えば、アレイ読み出し、アレイ書き込み、レジスタ読み出し、レジスタ書き込み)を、他の標準(例えば、LPDDR4)のコマンドシーケンス内に埋め込むことによって、動作が2つの異なる標準に従って実行されることを可能にすることができる。ホストデバイス2132は、LPDDR4インタフェース2134、第1のコマンド符合化機能2180および第2のコマンド符合化機能2182を含むことができる。この種のコマンド符号化機能2180/82は、プロセッサ実行命令、カスタム論理、プログラマブル論理またはこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されるものではない任意の適切な方法で実施可能である。
【0133】
第1の符合化機能2180は、第1の標準(LPDDR4)に従って、コマンドを符合化することができる。第1の符合化機能2180は、従来の方法で、メモリアクセス要求(アレイ読み出し、アレイ書き込み、レジスタ読み出し、レジスタ書き込み)を、メモリアクセスコマンドに符合化することができる。加えて、第1の符合化機能2180は、代替モード2180-0に入り、代替モード2180-0から出るための要求を符合化することができる。この種の要求は、本願明細書において記載されているもののいずれかまたは均等物の形をとることができ、特別なMRWコマンド、特別なMRRコマンド、特別なアレイ読み出しまたはアレイ書き込みコマンドまたはMPCを含む。この種のコマンドは、第1の標準に従って、コマンドに対応しない追加データ(引数、アドレス)を含むことができるという点で、特別となりうる。
【0134】
第2の符号化機能2182は、第2の標準2182-0に従うコマンドを、第1の標準と互換性を有するフォーマットに符合化することができる。いくつかの実施形態では、この種の符号化は、既存の標準(例えば、SPI)の機能を提供することができる。例えば、この種のフォーマットは、第2の標準に従って、コマンド内に含まれるビット値(例えば、モードレジスタ書き込みコマンド内のビット値)とすることができる。
【0135】
このようにして、ホストデバイスは、1つの標準のコマンドを、他の標準のコマンドに埋め込むことができる(埋め込み動作を提供する)。
【0136】
図22を参照すると、一実施形態に従う自動車システム2230が図面に示される。自動車システム2230は、多数のサブシステム(2つが2230-0および2230-1として示される)を有することができる。サブシステム2230-0/1は、1つまたは複数のメモリデバイスと通信するホストデバイス(例えば、CPUサブシステム)により動作することができる。この種のサブシステム2230-0/1は、電子制御ユニット(ECU)および/または先進運転支援システム(ADAS)を含むことができる。しかしながら、他の実施形態では、この種のサブシステムは、多数の可能な例のうちの2つとして、ダッシュボードディスプレイ/制御サブシステムおよび/または情報エンターテイメントサブシステムを含むことができる。
【0137】
サブシステム2230-0/1は、本願明細書において記載されている埋め込み機能または均等物を用いてメモリデバイスにアクセスすることができるホストデバイスを含むことができる。いくつかの実施形態では、この種のメモリデバイスは、LPDDR4バス上でホストデバイスによってアクセスされる不揮発性メモリデバイスとすることができる。埋め込み機能は、SPI互換のプログラム機能のような不揮発性メモリ機能を含むことができる。実施形態によれば、この種の埋め込み機能は、書き込み訓練を必要とすることなく実行可能であり、例えば、CAN(およびCANに類似の)バスによって必要な、パワーオンタイミング要件に対する高速応答を可能にする。
【0138】
このようにして、自動車システムは、不揮発性メモリデバイスからの高速のブート能力を有することができる。
【0139】
さまざまなデバイスおよびシステムが開示された方法を有するが、以下、フロー図を参照して追加の方法が記載されている。この種の方法は、命令、カスタム論理、プログラマブル論理およびこれらの組み合わせを実行するプロセッサによって実行可能である。この種の方法は、本願明細書において記載されているさまざまなデバイスおよび均等物によって実行可能である。
【0140】
図23は、一実施形態に従う埋め込み動作を提供するための方法2390を示す。方法2390は、メモリインタフェースの単方向のCAバス上でコマンドを受信することを含むことができる。受信コマンドは、第1の標準に従ってデコード可能である(2390-0)。デコードされたコマンドが代替モードを示さない場合(2390-1においてN)、コマンドは、第1の標準に従って実行可能である(2390-2)。
【0141】
デコードされたコマンドが代替モードを示す場合(2930-1においてY)、1つまたは複数の代替コマンドを受信し、格納することができる(2390-3)。この種のアクションは、対応するデータ(例えば、引数、アドレス)を有する代替コマンドを格納することを含むことができる。代替コマンドは、第2の標準に従ってデコードされ、実行可能である(2390-4)。この種のアクションは、任意の付随するデータを含む記憶場所から代替コマンドにアクセスすることを含むことができる。
【0142】
方法2390は、メモリインタフェースのCAバス上でコマンドを受信することを含むことができる。受信コマンドは、第1の標準に従ってデコード可能である(2390-5)。デコードされたコマンドが代替モードから出ることを示さない場合(2390-6においてN)、方法2390は、代替コマンドの受信および実行を継続することができる(2390-3に戻る)。
【0143】
デコードされたコマンドが代替モードから出ることを示す場合(2390-6においてY)、方法は、CAバス上でコマンドを受信することに戻ることができる(2390-0)。
【0144】
このようにして、第1の標準によるコマンドは、デバイスを代替モードに入れることができ、代替モードでは、第2の標準に従って代替コマンドをデコードすることができる。
【0145】
図24は、さらなる実施形態に従う埋め込み動作を提供するための方法2490を示す。方法2490は、図23のものと同様のアクションを含むことができる。方法2490は、代替コマンドを受信すること(2490-3A)が、CAバス上で代替コマンドを受信すること(2490-30)、および/または、メモリインタフェースの双方向のデータバス上で代替コマンドを受信すること(2490-31)を含むことができるという点で、図23の方法と異なることができる。
【0146】
このようにして、第1の標準によるコマンドは、デバイスを代替モードに入れることができ、代替モードでは、単方向のCAバスまたは双方向のDQバス上で受信される代替コマンドを、第2の標準に従って格納することができる。
【0147】
図25は、他の実施形態に従う埋め込み動作を提供するための方法2590を示す。方法2590は、図23のものと同様のアクションを含むことができる。方法2590は、代替コマンドを受信することが、コマンドのシーケンスとして第1の標準に従って代替コマンドを受信することを含むことができるという点で、図23の方法と異なることができる(2590-3A)。この種のアクションは、第1の標準に従って、コマンド内に埋め込まれている代替コマンドビット値(および任意の関連付けられたデータ)(例えば、第1の標準コマンドの引数ビット)を受信することを含むことができる。
【0148】
この種の代替コマンド値は、レジスタ内に格納可能である(2590-3B)。この種のレジスタは、第1の標準に従ってアクセス可能なレジスタ、および/または、第1の標準において用いられないが、代替モードにおいて用いられる追加レジスタを含むことができる。
【0149】
このようにして、第2の標準に従うコマンドを、第1の標準に従うコマンド内に含むことができる。
【0150】
図26は、他の実施形態に従う埋め込み動作を提供するための方法2690を示す。方法2690は、図23のものと同様のアクションを含むことができる。方法2690は、一旦第1の標準コマンドが代替モードを示すならば(2690-1においてY)、方法2690は、メモリインタフェース上でデータパケットを受信することができる(2690-7A)という点で、図23の方法と異なることができる。この種のアクションは、パケットデータをCAバスおよび/またはDQバス上で受信することを含むことができる。受信パケットデータは、バッファ内に格納可能である(2690-7B)。この種のアクションは、パケットデータをバッファ書き込み動作のシーケンスによりバッファ内に格納すること、または、パケットをレジスタ書き込みトランザクションのシーケンスによりレジスタ内に格納することを含むことができる。
【0151】
格納されたパケットデータは、解析され、代替コマンドを決定することができる(2690-7C)。この種のアクションは、格納されたデータのタイプ(コマンド、引数、アドレス、データ)を示す記憶場所により、格納されたパケットデータにアクセスすることを含むことができる。
【0152】
このようにして、第1の標準によるコマンドは、デバイスを代替モードに入れることができ、代替モードでは、代替コマンドデータを含むデータパケットを受信することができる。
【0153】
図27は、一実施形態に従うコマンド処理方法の図2790である。図27は、ホストデバイス2732およびメモリデバイス2700のためのアクションを示す。方法2790は、メモリデバイスの電源投入、リセット、ウェイクまたは類似のアクションを含むことができる(2790-10)。この種のアクションは、メモリデバイスが電力、コマンドまたは所定の信号を受信することを含むことができる(2790-10)。メモリデバイスは、CAバス訓練および読み出し訓練(例えば、Read-DQ訓練)を実行することができる(2790-11)。しかしながら、メモリデバイス2700は、書き込み訓練を実行しない(2790-12)。したがって、メモリデバイス2700は、書き込み訓練に関係する時間を消費する必要なくアクセスのための準備ができている。
【0154】
ホストデバイス2732は、さまざまな動作を実行することができる(2790-13)。この種のアクションは、メモリデバイス2700に対する書き込み動作ではないシステム要求に応答して、LPDDR4互換のコマンドを生成することを含むことができる。書き込み動作要求を受信することに応答して(2790-14においてY)、ホストデバイスは、LPDDR4コマンドによりメモリデバイスを代替モードに入れることができる(2790-15)。この種のアクションは、代替モードを示す引数を有する任意の適切なLPDDR4コマンドを含むことができ、任意の適切なLPDDR4コマンドは、特別なアレイ読み出し(Read ADDx)、特別なアレイ書き込み(Write ADDx)、MPC、MRWまたはMRRを含むが、これらに限定されるものではない(2790-15A)。
【0155】
ホストデバイス2732は、代替書き込みコマンドを生成することができる(2790-16)。この種の代替コマンドは、LPDDR4標準と互換性を有さないコマンドとすることができる。単なる一例として、この種のコマンドは、SPIプログラムコマンドに均等である。ホストデバイス2732は、代替コマンド(および任意の関連付けられたデータ)をフォーマットすることができる(2790-17)。この種のアクションは、1つまたは複数のLPDDR4コマンド(例えば、LPDDR4コマンドの引数)(2790-17A)内、または、データパケット(2790-17B)内の代替コマンド(および関連付けられたデータ)のためのビット値を含むことができる。
【0156】
ホストデバイス2732は、CAバス上でシングルデータレートでLPDDR4コマンドにより代替コマンドデータを送信することができる(2790-18)。
【0157】
メモリデバイス2700は、代替コマンドデータを受信し、格納することができる(2790-19)。この種のアクションは、代替コマンドデータをレジスタ(2790-19A)内またはパケットバッファ(2790-19B)内に格納することを含むことができる。一旦格納されると、代替コマンドデータは、第2の(すなわち、LPDDR4ではない)標準に従ってデコードされ(2790-20)、プログラムコマンドを引き出すことができる。この種のアクションは、どのレジスタがどのデータを格納するかについての知識を用いて、レジスタにアクセスすることを含むことができる(2790-20A)。この種のアクションはまた、受信パケットデータを解析することを含むことができる(2720-20B)。
【0158】
代替コマンドをデコードするとすぐに、書き込みデータは、代替コマンドによって示されるアドレスでアレイ内にプログラム可能である(2790-21)。この種のプログラム動作の結果に従って、書き込み状態レジスタを設定することができる(2790-22)。この種のレジスタは、ホストデバイスによって読み出し可能である(図示せず)。
【0159】
方法2790はまた、読み出し動作要求に対する応答を示す。いくつかの実施形態では、この種の読み出し要求は、代替モードから出るホストからのLPDDR4コマンドの後に生じることができる(図示せず)。
【0160】
読み出し動作要求が受信される場合(2790-23においてY)、ホスト2732は、CAバス上でLPDDR4読み出しコマンドを送信することができる(2790-24)。この種の読み出しコマンドは、読み出しアドレスを含むことができる。メモリデバイス2700は、LPDDR4コマンドをデコードすることができる(2790-25)。データは、読み出しコマンドによって示されるアドレスでアレイから読み出し可能であり、この種の読み出しデータは、DQバス上でダブルデータレートでドライブ可能である(2790-26)。この種の読み出しデータは、ホストデバイスによって受信可能である(2790-27)。この種の読み出し動作の結果に従って、読み出し状態レジスタを設定することができる(2790-28)。この種のレジスタは、ホストデバイスによって読み出し可能である(図示せず)。
【0161】
このようにして、ホストデバイス2732は、LPDDR4コマンド内に非LPDDR4プログラムコマンドを埋め込むことができ、この種のプログラムコマンドをCAバス上でメモリデバイス2700に送信することができる。メモリデバイス2700は、プログラムコマンドをデコードし、プログラム動作を実行することができる。
【0162】
実施形態は、メモリデバイスのデフォルトモードでは、単方向のCA上で受信されるコマンドデータが、第1の標準に従ってデコード可能な方法を含むことができる。第1のデコード標準に従ってモードエンターコマンドをデコードすることに応答して、メモリデバイスを代替管理モードに入れることができる。代替管理モードでは、代替コマンドデータは、CAバス上で受信可能である。CAバス上でコマンド実行指示を受信することに応答して、代替コマンドデータは、第2の標準に従ってデコードされ、代替コマンドを実行することができる。CAバス上で受信されるモードイグジットコマンドを、第1の標準に従ってデコードすることに応答して、メモリデバイスは、デフォルトモードに戻ることができる。CAバスおよびデータバスは、複数のパラレル入力接続を含むことができる。
【0163】
実施形態は、少なくとも1つの不揮発性メモリセルアレイと、複数のCA入力を備える単方向のCAバス、複数のデータ入力/出力(IO)を備えるデータバスおよびタイミングクロック入力を含むインタフェースと、を有するメモリデバイスを含むことができる。メモリデバイスは、メモリコントローラ回路をさらに含むことができ、メモリコントローラ回路は、デフォルト動作モードでは、CAバス上で受信されるコマンドデータを、第1の標準に従ってデコードし、第1の標準に従ってモードエンターコマンドをデコードすることに応答して、メモリデバイスを代替管理モードに入れるように構成される。代替管理モードでは、メモリコントローラ回路は、CAバスに関する代替コマンドデータを受信することができ、CAバス上でコマンド実行指示を受信することに応答して、第2の標準に従って代替コマンドデータをデコードし、代替コマンドを実行することができる。CAバス上で受信されるモードイグジットコマンドを、第1のコマンドデコードプロトコルに従ってデコードすることに応答して、メモリコントローラ回路は、メモリデバイスをデフォルトモードに戻すことができる。
【0164】
実施形態は、メモリデバイスを備えるシステムを含むことができ、メモリデバイスは、単方向のコマンドアドレス(CA)バスと、データバスと、クロックを受信するように構成されるクロック入力と、を有するインタフェースを含む。メモリデバイスは、メモリコントローラ回路をさらに含むことができ、メモリコントローラ回路は、デフォルト動作モードでは、CAバス上で受信されるコマンドデータを、第1の標準に従ってデコードし、第1の標準に従ってモードエンターコマンドをデコードすることに応答して、メモリデバイスを代替管理モードに入れるように構成される。代替管理モードでは、メモリコントローラ回路は、CAバス上で代替コマンドデータを受信することができ、CAバス上でコマンド実行指示を受信することに応答して、代替コマンドデータをデコードし、代替コマンドを実行することができる。第1の標準は、少なくとも1つの読み出しコマンドを含むことができ、少なくとも1つの読み出しコマンドは、少なくとも1つのメモリセルアレイ内に格納される読み出しデータをデータバス上で、クロックに対してダブルデータレートで出力する。少なくとも1つの代替コマンドは、書き込みコマンドを含むことができ、書き込みコマンドは、データを少なくとも1つのメモリセルアレイ内に書き込み、書き込みデータは、クロックに対してシングルデータレートでCAバス上で受信される。
【0165】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、デフォルトモードおよび代替モードの両方において、少なくとも1つのメモリセルアレイからデータを読み出すことができる。
【0166】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、デフォルトモードでは、メモリデバイス構成データを構成レジスタ内に格納することを含む。代替管理モードでは、代替コマンドデータは、構成レジスタ内に格納可能である。
【0167】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、デフォルトモードでは、第1のレジスタアドレス空間を有する構成レジスタを含むことができ、代替管理モードでは、構成レジスタは、第1のレジスタアドレス空間より大きい第2のレジスタアドレス空間を有する。
【0168】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、代替管理モードでは、CAバス上で代替コマンドデータを受信するステップを含むことができ、このステップは、書き込みデータにより不揮発性メモリセルをプログラムするように構成されるプログラムコマンド、プログラムアドレスおよびプログラムデータをCAバス上で受信するステップを含み、代替コマンドを実行するステップは、書き込みデータをプログラムアドレスでプログラムするステップを含む。
【0169】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、代替管理モードでは、CAバス上で代替コマンドデータを受信するステップを含むことができ、このステップは、CAバス上でレジスタ読み出しコマンドおよびレジスタアドレスを受信するステップを含み、代替コマンドを実行するステップは、レジスタデータをレジスタアドレスに出力データとしてデータバス上で提供するステップを含む。
【0170】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、代替管理モードでは、少なくとも1つのデータパケット内の代替コマンドデータを受信し、コマンド実行指示を受信することに応答して、少なくとも1つのデータパケットを解析し、代替コマンドデータにアクセスする。
【0171】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、ダブルデータレート(DDR)標準である第1の標準を含むことができ、DDRでデータバス上でデータを送信し、シングルデータレートでコマンドおよびアドレスデータを受信し、第2の標準は、少なくとも1つのシリアルライン上でコマンド、アドレスおよびデータ値を送信するシリアルバス標準の機能を有するコマンドの実行を可能にする。
【0172】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、低電力DDR標準である第1の標準およびシリアル・ペリフェラル・インタフェース標準であるシリアルバス標準を含むことができる。
【0173】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、パケットバッファ回路を含むことができ、動作の代替管理モードでは、コントローラ回路は、受信されるデータパケットをパケットバッファ回路内に格納し、データパケットを解析し、代替コマンドデータを決定するように構成される。
【0174】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、データパケットによって格納されるデータの量を示す長さ値、データパケット内に含まれるデータのための誤り検出または訂正コード、および、データパケットの送信者を認証するためのセキュリティ値のグループから選択されるいずれかを含む代替コマンドデータを含むことができる。
【0175】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、デバイスからの出力データを提供する単方向であるデータバスを含むことができる。
【0176】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、少なくとも1つのメモリセルアレイが、不揮発性メモリセルを備えること、および、書き込みコマンドがCAバス上で受信されるデータを少なくとも1つのメモリセルアレイ内にプログラムするように構成されることを含むことができる。
【0177】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、少なくとも1つの代替コマンドを含むことができ、少なくとも1つの代替コマンドは、CAバス上で受信される書き込みデータをメモリデバイスのレジスタ内に書き込むように構成されるレジスタ書き込みコマンドと、メモリデバイスのレジスタ内に格納されるデータをデータバス上で出力するように構成されるレジスタ読み出しコマンドと、を含む。メモリデバイスのレジスタは、少なくとも1つのメモリアレイと異なることができる。
【0178】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、メモリセルアレイと異なる複数のレジスタを含むことができる。メモリセルアレイは、不揮発性メモリセルを備えることができる。代替管理モードでは、メモリコントローラ回路は、第1の標準に従ってデコードされるレジスタ書き込みコマンドを実行し、代替プログラムコマンドおよび書き込みデータをレジスタ内に格納し、第2の標準に従って代替書き込みコマンドをデコードし、書き込みデータを不揮発性メモリセル内にプログラムするように構成される。
【0179】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、少なくとも1つのメモリセルアレイと異なるパケットバッファ回路を含むことができる。少なくとも1つのメモリセルアレイは、不揮発性メモリセルを備えることができる。代替管理モードでは、メモリコントローラ回路は、インタフェースで受信されるパケットデータをパケットバッファ回路内に格納し、格納されたパケットデータを解析し、代替書き込みコマンドおよび書き込みデータを決定し、第2の標準に従って代替書き込みコマンドをデコードし、書き込みデータを不揮発性メモリセル内にプログラムするようにさらに構成される。
【0180】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムは、揮発性メモリセルを備えるパケットバッファ回路を含むことができる。
【0181】
実施形態による方法、デバイスおよびシステムでは、第1の標準は、DDR標準と互換性を有し、メモリバスによりメモリデバイスに結合されたホストデバイスを含むことができる。ホストデバイスは、シリアルインタフェース標準と同じ機能を提供する代替コマンドデータを生成するように構成可能である。
【0182】
この明細書全体にわたって、「一実施形態」または「実施形態」に対する参照は、その実施形態に関連して記載されている特定の特徴、構造または特性が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味するということを理解されたい。それゆえ、この明細書のさまざまな部分における「実施形態」または「一実施形態」または「代替実施形態」の2つ以上の参照が、必ずしもすべて同じ実施形態を参照しているわけではないことを強調し、認識すべきである。さらに、特定の特徴、構造または特性は、本発明の1つまたは複数の実施形態において適切に組み合わせられてもよい。
【0183】
同様に、上述した本発明の例示的な実施形態において、本発明のさまざまな特徴がさまざまな発明の態様の1つまたは複数を理解するのを支援する開示を合理化するために、時には単一の実施形態、図面またはその説明において一緒にグループ化されることを理解されたい。しかしながら、開示のこの方法は、請求項が各請求項において明示的に詳述されるものより多くの特徴を必要とするという意図を表すこととして解釈されるべきではない。むしろ、発明の態様は、単一の上述した開示の実施形態のすべての特徴より少ない。したがって、詳細な説明に続く請求項は、この詳細な説明に明示的に組み込まれ、各請求項は、本発明の別々の実施形態として単独で成立する。
【0184】
本発明は、図示の実施形態を参照して記載されてきたが、この明細書の記載は、限定的に解釈されることを意図するものではない。図示の実施形態ならびに本発明の他の実施形態のさまざまな修正および組み合わせは、明細書の記載を参照すると、当業者にとって明らかになる。それゆえ、添付の請求の範囲がこの種の任意の修正または実施形態を含むということを意図している。
図1
図2
図3A
図3B
図4
図5
図6A
図6B
図6C
図6D
図6E
図7
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【外国語明細書】