專利名稱：用于多電平單元存儲器的數據路徑,用于存儲的方法及用于利用存儲器陣列的方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例大體來說涉及半導體存儲器，且具體來說，在所圖解說明實施例中的一者或一者以上中，涉及具有用于每存儲器單元存儲多于一個二進制數字的數字信息的數據路徑的半導體存儲器。
背景技術：
傳統(tǒng)上使用半導體存儲器系統(tǒng)(例如，存儲器裝置)的每一存儲器單元來存儲一個二進制數字(“位”)的數字信息。為存儲大量數字信息而使用大存儲器單元陣列。每單元一個位的傳統(tǒng)方法呈現的一個挑戰(zhàn)為不斷縮小存儲器陣列的大小以在不顯著地增加存儲器系統(tǒng)的整體大小的情況下增加所述存儲器的容量。減小陣列大小的實例性方法曾為設計占用較小面積的存儲器單元及減小所述存儲器單元之間的距離以增加存儲器單元密度及容量。然而，隨著存儲器單元的特征大小變得越來越小，制作存儲器的復雜性增加，從而導致增加的制造成本。增加存儲器容量的相對新近方法曾為設計用于在每一存儲器單元中存儲多個數字信息位的存儲器單元及支持電路。舉例來說，不是存儲一個數字信息位(其曾為傳統(tǒng)方法)而是由一存儲器單元存儲兩個數字信息位。通過具有可準確地存儲、讀取及寫入四個不同存儲器狀態(tài)的存儲器單元及讀取/寫入電路實現對兩個數字信息位的存儲。所述四個存儲器狀態(tài)中的每一者表示兩個信息位(即，00、01、10及11)的不同組合。相比之下，傳統(tǒng)每單元一個位的方法需要可準確地存儲、讀取及寫入兩個不同存儲器狀態(tài)的存儲器單元及讀取/寫入電路，每一不同存儲器狀態(tài)表示0或1。對用于存儲多于兩個存儲器狀態(tài)的存儲器單元的使用可適用于不同類型的存儲器，舉例來說，可適用于易失性存儲器(例如， DRAM)及非易失性存儲器(例如，快閃存儲器)兩者。沿使用存儲器單元來存儲多于兩個存儲器狀態(tài)的當前軌跡推算，以使用兩個不同存儲器狀態(tài)存儲一個數字信息位開始且演進為使用四個不同存儲器狀態(tài)存儲兩個數字信息位，可通過使用八個不同存儲器狀態(tài)存儲三個數字信息位且可使用十六個不同存儲器狀態(tài)存儲四個數字信息位。如此實例所圖解說明，每存儲器單元存儲器狀態(tài)的數目為2的冪， 且所得的每單元所存儲的位數目為存儲器狀態(tài)數目的二進制算法。沿此軌跡設計存儲器系統(tǒng)的挑戰(zhàn)為可靠地且準確地存儲、讀取及寫入(舉例來說)先前迭代兩倍的存儲器狀態(tài)的困難。從存儲、讀取及寫入兩個存儲器狀態(tài)演進為存儲、 讀取及寫入四個存儲器狀態(tài)呈現各種困難，所述困難最終得以克服。然而，從使用四個存儲器狀態(tài)演進為使用八個狀態(tài)在當前技術水平的情況下呈現比在先前兩個存儲器狀態(tài)演進為四個存儲器狀態(tài)中呈現的困難更加困難的挑戰(zhàn)。雖然所述困難并非難以克服且最終將被克服，但期望具有(舉例來說)利用用于存儲多個存儲器狀態(tài)的存儲器單元的存儲器系統(tǒng)以提供比每單元一個位更大的存儲密度，所述存儲器單元并不限制于存儲2的冪數目的存儲器狀態(tài)。


圖1為根據本發(fā)明的實施例的數據路徑的框圖。圖2A為根據本發(fā)明的實施例的具有位映射及數據轉換電路130的數據路徑的框圖。圖2B為與使用具有非2的冪數目的存儲器狀態(tài)的存儲器陣列的多電平存儲器單元對相關的所得位/單元存儲密度的表。圖3為根據本發(fā)明的實施例的用于使用具有六個存儲器狀態(tài)的多電平存儲器單元對存儲二進制用戶數據的真值表。圖4為根據本發(fā)明的實施例的用于使用具有三個存儲器狀態(tài)的多電平存儲器單元對存儲二進制用戶數據的真值表。圖5為根據本發(fā)明的實施例的用于使用具有六個存儲器狀態(tài)的多電平存儲器單元對存儲數據的數據路徑的框圖。圖6為根據本發(fā)明的另一實施例的用于使用具有三個狀態(tài)的多電平存儲器單元對存儲數據的數據路徑的框圖。圖7為根據本發(fā)明的另一實施例的用于使用具有四個存儲器狀態(tài)的多電平存儲器單元對存儲數據的數據路徑的框圖。圖8為根據本發(fā)明的實施例的具有數據路徑的存儲器系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式以下將陳述某些細節(jié)以提供對本發(fā)明的實施例的充分理解。然而，所屬領域的技術人員將明了，可在沒有這些特定細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的實施例。此外，本文中所述的本發(fā)明的特定實施例為以實例方式提供且不應用于將本發(fā)明的范圍限制于這些特定實施例。在其它情況下，未詳細顯示眾所周知的電路、控制信號、定時協議及軟件操作以避免不必要地使本發(fā)明含糊不清。圖1圖解說明根據本發(fā)明的實施例的數據路徑100。數據路徑100將施加到輸入 /輸出(I/O)節(jié)點(例如端子106)的數據耦合到快閃存儲器陣列120以寫入數據且將來自快閃存儲器陣列120的數據耦合到I/O端子106以提供讀取數據。存儲器陣列120包含存儲P個不同存儲器單元狀態(tài)的多電平存儲器單元，其中P可為非2的冪的數目。數據路徑 100包含I/O鎖存器110，其耦合到I/O端子106以鎖存二進制數字(即，“位”)的信息。在圖1中所圖解說明的實施例中，I/O鎖存器106為8個位寬，且I/O端子106表示八個I/O 端子。根據本發(fā)明的實施例的位映射及數據轉換電路130耦合到鎖存器110。位映射及數據轉換電路130(以下將更加詳細地對其進行描述)經配置以使存儲器陣列120能夠存儲 N個位/單元，其中N可為非整數數目。位映射及數據轉換電路130通過數據總線136 (圖 1中顯示為8個位寬)耦合到頁緩沖器134，所述頁緩沖器又耦合到感測放大器138及快閃存儲器陣列120。數據路徑100除包含耦合在I/O鎖存器110與緩沖器134之間的位映射及數據轉換電路以外類似于常規(guī)數據路徑。在圖1中所圖解說明的實施例中，頁緩沖器可存儲4kB(4，096個位)且感測放大器138包含4k感測放大器。向數據路徑100提供的特定位尺寸為以實例方式提供，且本發(fā)明的其它實施例包含具有不同位尺寸的組件。圖2A圖解說明根據本發(fā)明的實施例具有位映射及數據轉換電路130的數據路徑100。位映射及數據轉換電路130包含位映射電路210，其通過總線214耦合到寄存器220 以用于將來自I/O鎖存器110的數據位映射到寄存器220，且反的亦然。通過總線2M耦合到寄存器220的數據轉換器230將數據位轉換成中間二進制數據(IBD)，所述中間二進制數據為通過總線234提供以通過多路復用器240被寫入到頁緩沖器134。數據轉換器230進一步將從頁緩沖器134讀取的IBD轉換成待存儲于寄存器220中然后通過位映射電路210 被提供到鎖存器110的數據。多路復用器240在總線234與總線136之間路由IBD，所述兩個總線可具有不同位寬度。在圖2A中所圖解說明的本發(fā)明的實施例中，I/O鎖存器為8個位寬，且總線136也為8個位寬。然而，在其它實施例中，所述總線的位寬度可是不同的。在操作中，位映射及數據轉換電路130可經配置以將二進制用戶數據轉換為IBD， 且反的亦然。所述IBD為可作為存儲器單元狀態(tài)而存儲于存儲器陣列120的存儲器單元中的中間二進制數據。如先前所提及，可使用位映射及數據轉換電路130以便能夠使用可存儲非2的冪的存儲器狀態(tài)的多電平存儲器單元的群組來存儲二進制用戶數據以有效地存儲非整數數目的每單元位(bits-per-cell)。使用具有非2的冪的狀態(tài)的存儲器單元的群組存儲二進制用戶數據以提供非整數數目的每單元位對用戶顯而易見，所述用戶可以常規(guī)字節(jié)及字長度寫入及讀取二進制數據。圖2B的表250中顯示位映射及數據轉換電路130的不同配置的各個實例，所述實例是作為非限制性實例而提供。表250中所示的實例性配置由利用兩個存儲器單元的群組產生且針對可由陣列中存儲器單元存儲的對應數目的存儲器狀態(tài)提供相應的每單元位存儲密度。舉例來說，假設兩個存儲器單元的群組，當位映射及數據轉換電路130與具有六個可存儲存儲器狀態(tài)的存儲器單元一起使用時可經配置以提供2. 5個位/單元的存儲密度。 在另一配置中，當位映射及數據轉換電路130與具有四個可存儲存儲器狀態(tài)的存儲器單元一起使用時可提供2個位/單元的存儲密度。如后一實例所圖解說明，位映射及數據轉換電路130還可與具有典型的2的冪的可存儲存儲器狀態(tài)的存儲器單元一起使用以提供典型的每單元位存儲密度。圖3圖解說明用于根據本發(fā)明的實施例在二進制用戶數據與由各自具有六個存儲器狀態(tài)的兩個存儲器單元的群組存儲的IBD之間進行轉換的表310及表320。如先前參考圖2及表250所討論，在利用具有六個可存儲存儲器狀態(tài)(L0到L5)的存儲器單元及使用兩個存儲器單元(單元0及單元1)的群組的實施例中，實現2. 5個位/單元的存儲密度。表310圖解說明兩個存儲器單元的六個存儲器狀態(tài)仏0到1^)的組合到二進制用戶數據的5位值的指派。如以下將更加詳細地描述，將用戶的8位數據(即，1個字節(jié))劃分成 5位二進制數據，所述5位二進制數據由數據轉換器230轉換成IBD。然后，所述IBD存儲于一對存儲器單元中。表320圖解說明針對所述對的個別單元在IBD與存儲器狀態(tài)之間的轉換。舉例來說，在8位二進制用戶數據為01011101 (B7:B0)且待被寫入到存儲器的情況下，用戶數據分裂成第一 5位二進制數據，其中剩余的3個位將為另一 5位二進制數據的部分。在特定實例中，第一 5位二進制數據(B4:B0)為11101且剩余的3個位010出7:85) 將與來自其它8位二進制用戶數據的五個其它位結合。查閱5位二進制數據11101(B4:B0) 及表310，所述二進制數據對應于分別由一對多電平存儲器單元(單元0及單元1)存儲的存儲器單元狀態(tài)LO與L2的組合。如以下將更加詳細地描述，在確定待由相應存儲器單元
7存儲的存儲器狀態(tài)時，將所述5位二進制數據轉換成兩個3位IBD，所述兩個3位IBD各自又根據表320作為對應存儲器狀態(tài)存儲于相應存儲器單元中。在從存儲器讀取數據時，存取一對單元且習慣上針對具有六個存儲器狀態(tài)的存儲器單元感測相應存儲器狀態(tài)以向每一存儲器單元提供對應的3位IBD。舉例來說，在讀取分別由存儲器單元(單元0及單元1)存儲的存儲器單元狀態(tài)LO及L2時，存取所述兩個存儲器單元且存儲器狀態(tài)LO及L2產生111及101的兩個3位IBD。將3位IBD轉換回5位二進制數據。根據表310，所得的5位數據為11101，其為來自先前將數據寫入到存儲器的實例的原始5位二進制數據。然后，將所述5位二進制數據并置到從所述存儲器讀取的其它 5位二進制數據且將其分裂成原始8位二進制用戶數據。圖4圖解說明根據本發(fā)明的實施例的用于在二進制用戶數據與由各自具有三個存儲器狀態(tài)的兩個存儲器單元的群組存儲的IBD之間進行轉換的表330及表340。如先前參考圖2及表250所討論，在利用具有三個可存儲存儲器狀態(tài)(L0到L2)的存儲器單元及使用兩個存儲器單元(單元0及單元1)的群組的實施例中，實現1.5個位/單元的存儲密度。表330圖解說明兩個存儲器單元的三個存儲器狀態(tài)仏0到1^)的組合到二進制用戶數據的3位值的指派。如以下將更加詳細地描述，將用戶的8位數據劃分成3位二進制數據， 所述3位二進制數據由數據轉換器230轉換成IBD。然后，將所述IBD存儲于一對存儲器單元中。表340圖解說明針對所述對的個別單元在IBD與存儲器狀態(tài)之間的轉換。舉例來說，在8位二進制用戶數據為01011101 (B7:B0)且待被寫入到存儲器的情況下，將所述用戶數據分裂成第一 3位二進制數據(B2:B0)及第二 3位二進制數據 (B5:B3)，其中剩余的2個位(B7:B6)將為另一 3位二進制數據的部分。在特定實例中，所述第一 3位二進制數據為101，所述第二 3位二進制數據為011，且剩余的2個位01將與來自其它8位二進制用戶數據的一個其它位結合。查閱所述兩個3位二進制數據101及011 以及表330，所述第一二進制數據101對應于分別由第一對多電平存儲器單元(單元0及單元1)存儲的存儲器單元狀態(tài)Ll與LO的組合。所述第二二進制數據011對應于分別由第二對多電平存儲器單元(單元0及單元1)存儲的存儲器單元狀態(tài)Ll與L2的組合。如以下將更加詳細地描述，在確定待由相應存儲器單元存儲的存儲器狀態(tài)時，將3位二進制數據轉換成兩個2位IBD，所述兩個2位IBD各自又作為對應存儲器狀態(tài)存儲于相應存儲器單元中。在從存儲器讀取數據時，存取一對單元且習慣上針對具有三個存儲器狀態(tài)的存儲器單元感測相應存儲器狀態(tài)以向每一存儲器單元提供對應的2位IBD。舉例來說，以分別由第一對存儲器單元(單元0及單元1)存儲的存儲器單元狀態(tài)Ll及LO為例，存取所述兩個存儲器單元且存儲器狀態(tài)Ll及LO產生兩個IBD(10及11)。對于分別由第二對多電平存儲器單元(單元0及單元1)存儲的存儲器單元狀態(tài)Ll及L2，存取所述兩個存儲器單元且存儲器狀態(tài)Ll及L2產生兩個IBD(10及01)。將所述2位IBD轉換回成3位二進制數據。 在當前實例中，根據表330，針對第一對存儲器單元的所得3位二進制數據為101且針對第二對存儲器單元的所得3位二進制數據為011，所述兩個3位二進制數據為來自先前將數據寫入到存儲器的實例的原始3位數據。然后，將所述3位二進制數據并置到從所述存儲器讀取的其它3位二進制數據且將其分裂成原始8位二進制用戶數據。圖5圖解說明根據本發(fā)明的實施例的具有位映射及數據轉換電路130的數據路徑100。圖5的數據路徑100可用于實施先前參考圖3所討論的六個存儲器狀態(tài)、兩個單元的實例。圖5中所示的本發(fā)明的實施例包含8位輸入/輸出鎖存器，其通過位映射電路210耦合到48位寄存器220。48位寄存器220將二進制數據提供到八個數據轉換器子電路230A 到230H，所述數據轉換器子電路將所述二進制用戶數據轉換成IBD，所述IBD通過多路復用器M0、數據總線136及緩沖器134被寫入到多電平存儲器單元陣列。感測放大器138在由所述多電平存儲器單元所存儲的存儲器狀態(tài)與存儲于頁緩沖器134中的IBD之間轉換。在操作中，依序將載入于鎖存器110中的8位用戶數據提供到位映射電路210以使所述用戶數據的位映射到寄存器220的對應位置。在圖5中所示的實施例中，通過位映射電路210映射所述8位用戶數據直到將適當數目的用戶數據位載入到寄存器220中為止。在當前六個存儲器狀態(tài)及兩個單元的實例中，如先前所討論，8位用戶數據被分裂成5 位二進制數據。將存儲于寄存器220中的5位二進制數據提供到數據轉換器子電路230A 到230H以將其轉換成3位IBD對，所述3位IBD對又被轉換成存儲于相應存儲器單元中的存儲器狀態(tài)。舉例來說，使用先前參考圖3所述的實例，將8位二進制用戶數據 01011101 (B7:B0)載入到鎖存器110中以通過位映射電路210將其映射到寄存器220中。 在圖5中所示的實施例中，將位11101 (B4:B0)映射到耦合到數據轉換器子電路230A的寄存器220的六個位寄存器位置中的五個且將位010(B7:BO映射到耦合到數據轉換器子電路230Β的寄存器220的六個位寄存器位置中的三個。繼續(xù)通過位映射電路210載入8位二進制用戶數據直到寄存器220被載滿為止。在將8位用戶數據分裂成5位二進制數據的實例中，可將五個8位字節(jié)的用戶數據載入于48位寄存器220中直到達到所述寄存器的容量為止。如先前所討論，數據轉換器子電路230Α到230Η將所述5位二進制數據轉換成3 位IBD。參考圖3的表310，通過數據轉換器子電路230Α將特定實例的5位數據11101轉換成3位IBD(111及101)，所述3位IBD為通過總線234提供以通過多路復用器240及數據總線136逐位被載入到頁緩沖器134中的位置134Α及134Β。類似地，通過數據轉換器子電路230Β到230Η將存儲于寄存器220中的其它5位二進制數據轉換成相應的3位IBD對且通過總線234、多路復用器240及數據總線136將其載入到頁緩沖器134中。在頁緩沖器134載入有所述IBD之后，感測放大器138將相應的3位IBD轉換成待存儲于相應多電平存儲器單元中的對應存儲器狀態(tài)。用于將IBD轉換成對應存儲器狀態(tài)的感測放大器為在此項技術所熟知，且常規(guī)設計的感測放大器可用于感測放大器138。在當前實例中，3位IBD 111對應于存儲器狀態(tài)LO (參考圖3的表320)且存儲于用于存儲5 位二進制數據的一對存儲器單元(單元0、單元1)(未顯示)的第一存儲器單元(單元0) 中。3位IBD 101對應于L2且存儲于第二存儲器單元(單元1)中。當從多電平存儲器單元讀取數據時，通常反轉將數據寫入到多電平存儲器單元的過程。即，由感測放大器138感測由多電平存儲器單元存儲的存儲器狀態(tài)且將其轉換成存儲于頁緩沖器134中的相應位置中的3位IBD。來自存儲器單元對的IBD耦合到相應數據轉換器子電路，舉例來說，由位置134Α、134Β存儲的IBD通過數據總線136、多路復用器MO 及總線234耦合到數據轉換器子電路230Α。由數據轉換器230將兩個3位IBD轉換成對應的5位二進制數據，所述5位二進制數據存儲于寄存器220中的適當位位置中。位映射電路210將所述5位二進制數據映射到8位數據中以重構原始8位二進制用戶數據。
圖6圖解說明先前參考圖5所述的具有位映射及數據轉換電路130的數據路徑 100，其經配置以實施先前參考圖4所討論的三個存儲器狀態(tài)、兩個單元的實例。S卩，在本發(fā)明的一些實施例中，數據路徑100可經配置以在具有多電平存儲器單元的存儲器中實施不同位/單元存儲密度，包含可存儲非2的冪的存儲器狀態(tài)的多電平存儲器單元及非整數數目的位/單元存儲密度。在操作中，依序將載入于鎖存器110中的8位二進制用戶數據提供到位映射電路 210以使所述用戶數據位映射到寄存器220的對應位置。在圖6中所示的實施例中，如先前參考圖4所討論，通過位映射電路210將8位用戶數據映射到3位二進制數據中，所述3位二進制數據存儲于寄存器220中。將存儲于寄存器220中的3位二進制數據提供到數據轉換器子電路230A到230H以將其轉換成2位IBD對，所述2位IBD對又被轉換成存儲于相應存儲器單元中的存儲器狀態(tài)。舉例來說，使用先前參考圖4所述的實例，將8位二進制用戶數據 01011101 (B7:B0)載入到鎖存器110中以通過位映射電路210將其映射到寄存器220中。 在圖6中所示的實施例中，將位101(第一三個位B2:B0)映射到耦合到數據轉換器子電路 230A的六個位寄存器位置中的三個且將位011(第二三個位B5 B3)映射到耦合到數據轉換器子電路230B的六個位寄存器位置中的三個。將剩余位01(B7:B6)映射到耦合到數據轉換器子電路230C的六個位寄存器位置中的兩個，所述剩余位將并置到載入到鎖存器110中的下一 8位用戶數據中的1位。繼續(xù)通過位映射電路210載入8位二進制用戶數據直到寄存器220被載滿為止。在將8位用戶數據分裂成3位二進制數據的實例中，可將三個8位字節(jié)的用戶數據載入于48位寄存器220中直到達到所述寄存器的容量為止。如先前參考圖4的表340所討論，數據轉換器子電路230A到230H將3位二進制數據轉換成2位IBD。 通過數據轉換器子電路230A將第一 3位數據101轉換成2位IBD (10及11)，所述2位IBD 為通過總線234提供以通過多路復用器240及數據總線136逐位被載入到頁緩沖器134中的位置134A及134B。通過數據轉換器子電路230B將第二 3位數據011轉換成2位IBD (10 及01)，所述2位IBD為通過總線234提供以通過多路復用器240及數據總線136逐位被載入到頁緩沖器134中的位置134C及134D。當從多電平存儲器單元讀取數據時，由感測放大器138感測由多電平存儲器單元存儲的存儲器狀態(tài)且將其轉換成存儲于頁緩沖器134中的相應位置中的2位IBD。來自存儲器單元對的IBD耦合到相應數據轉換器子電路，舉例來說，由位置134A、134B存儲的IBD 及由位置134C、134D存儲的IBD通過數據總線136、多路復用器240及總線234分別耦合到數據轉換器子電路230A及230B。將所述2位IBD對轉換成對應的3位二進制數據，所述3 位二進制數據存儲于寄存器220中的適當位位置中。位映射電路210將3位二進制數據映射到8位數據中以重構原始8位用戶數據。圖7圖解說明先前參考圖5所述的具有位映射及數據轉換電路130的數據路徑 100，其經配置以實施四存儲器狀態(tài)、兩單元的實例以提供2位/單元的位/單元存儲密度。 如先前參考圖5及圖6所述，數據路徑100可用于具有可存儲非2的冪的存儲器狀態(tài)的多電平存儲器單元的存儲器以提供非整數數目的位/單元存儲密度。如圖7的實施例中所示， 數據轉換電路130還可經配置以與可存儲2的冪的存儲器狀態(tài)的多電平存儲器單元一起工作以提供整數數目的位/單元存儲密度。圖7中所圖解說明的實施例的操作類似于先前參考圖5及圖6所述的操作?？偟膩碚f，8位用戶數據被分裂成4位二進制數據，所述4位二進制數據映射到耦合到相應數據轉換器子電路230的六個位寄存器位置中的四個。通過相應數據轉換器子電路將所述4位二進制數據轉換成兩個2位IBD。將所述2位IBD中的每一者提供到頁緩沖器134且由感測放大器138將其轉換成待存儲于存儲器陣列中的對應存儲器狀態(tài)。讀取數據本質上是將數據寫入到存儲器陣列的相反過程。為了簡明起見，本文中未提供針對圖7的四存儲器狀態(tài)、兩存儲器單元實例的二進制用戶數據與到IBD及然后到對應的存儲器狀態(tài)轉換的映射的真值表，因為此類真值表可是常規(guī)的。舉例來說，四個存儲器狀態(tài)中的每一者可對應于不同2位IBD(00、01、10、11)。 使用一對存儲器單元時，可使每一存儲器單元具有四個存儲器狀態(tài)、十六個不同4位組合。 不同16位組合中的每一者可由兩個2位IBD的不同組合表示。如先前所討論，所得的存儲密度為2位/單元。本發(fā)明的一個或一個以上實施例還可具有位映射及數據轉換電路130，所述位映射及數據轉換電路可經配置以用于與存儲器狀態(tài)的不同組合一起使用以提供不同位/單元存儲密度。在一個實施例中，此位映射及數據轉換電路的配置可由用戶重新配置。舉例來說，參考圖2A及圖2B，在給定N個位/單元的存儲密度時，用戶可在存儲器陣列的塊邊界上選擇N且配置耦合于位映射電路210與寄存器220之間的總線214、耦合于寄存器220 與數據轉換器230之間的總線2M及耦合于數據轉換器230與多路復用器240之間的總線 234的位寬度以提供所期望的N個位/單元。在本發(fā)明的再一些實施例中，位映射及數據轉換電路不必是可配置的。先前所述的具體實施例已以實例方式提供，且并非意欲限制本發(fā)明的范圍?？蓪ο惹皩嵤├龀鲂薷那宜鲂薷谋３衷诒景l(fā)明的范圍內。舉例來說，在本發(fā)明的其它實施例中，位映射及數據轉換電路130可包含具有比參考圖5所述的大或小的位容量的寄存器。 另外，在其它實施例中，數據轉換器到位寄存器位置的耦合及總線的位寬度也可不同。因此，所屬領域的技術人員應理解先前所述的實施例并非意欲限制本發(fā)明的范圍。圖8圖解說明根據本發(fā)明的實施例的包含數據路徑的存儲器系統(tǒng)400。存儲器系統(tǒng)400包含存儲器單元陣列430，其布置成若干行與若干列的組。在一個實施例中，陣列430 中的存儲器單元為非易失性存儲器。在一些實施例中，所述非易失性存儲器單元可存儲多個存儲器狀態(tài)，包含可存儲非2的冪數目的存儲器狀態(tài)的非易失性存儲器單元。將大多數命令信號、地址信號及寫入數據信號作為通過I/O總線434傳輸的順序輸入/輸出(“I/O”)信號集施加到存儲器系統(tǒng)400。圖8中所圖解說明的I/O總線134 可包含I/O端子106及I/O鎖存器110 (圖8中未顯示)。類似地，讀取數據信號是通過I/ 0總線434從存儲器系統(tǒng)400輸出。I/O總線連接到I/O控制單元440，所述I/O控制單元在I/O總線434與內部數據總線442、內部地址總線444及內部命令總線446之間路由信號。內部數據總線442可包含根據本發(fā)明的實施例的數據路徑。根據本發(fā)明的實施例的位映射及數據轉換電路130耦合到內部數據總線442。如先前所討論，位映射及數據轉換電路 130可用于讀取存儲非2的冪數目的存儲器狀態(tài)的多電平存儲器單元中的數據及將數據寫入于所述多電平存儲器單元中。存儲器系統(tǒng)400還包含控制邏輯單元450，所述控制邏輯單元在外部或通過命令總線446接收若干控制信號以控制存儲器系統(tǒng)400的操作。地址總線 444將行地址信號施加到行解碼器460且將列地址信號施加到列解碼器464。類似地，列解碼器464使得能夠將寫入數據信號施加到對應于所述列地址信號的列的位線，且允許從對應于所述列地址信號的列的位線耦合讀取數據信號。響應于由控制邏輯單元450所解碼的存儲器命令，擦除、編程或讀取陣列430中的存儲器單元。在逐列或逐頁的基礎上編程存儲器陣列430。在已將列地址信號施加到地址總線444之后，I/O控制單元440通過位映射及數據轉換電路130將寫入數據路由到高速緩沖存儲器寄存器470。中間二進制數據存儲于高速緩沖存儲器寄存器470中準備編程。 高速緩沖存儲器寄存器470針對陣列430中整行或整頁存儲器單元依序存儲中間二進制數據集。如先前所描述，頁緩沖器(未顯示)可包含于圖8中所圖解說明的高速緩沖存儲器寄存器470中或由所述高速緩沖存儲器寄存器表示。圖8中未顯示先前所討論的感測放大器，但所屬領域的技術人員理解，存儲器系統(tǒng)400包含耦合到陣列430的存儲器單元的感測放大器。然后，所有所存儲的中間二進制數據都用于編程陣列430中由通過地址總線444 耦合的行地址選定的行或頁存儲器單元。在讀取操作期間，以類似方式將來自由通過地址總線444耦合的行地址選定的行或頁存儲器單元的中間二進制數據存儲于數據寄存器480 中。然后，將中間二進制數據集傳送到位映射及數據轉換電路130以將讀取數據提供到I/ 0控制單元440且然后將其提供到I/O總線434。根據上文將了解，雖然本文出圖解說明的目的已描述了本發(fā)明的具體實施例，但可在不背離本發(fā)明的精神及范圍的情況下對其做出各種修改。因此，本發(fā)明不受除所附權利要求書以外的任何限制。
權利要求
1.一種存儲器，其包括存儲器單元陣列，所述單元中的每一者經配置以存儲多個存儲器狀態(tài)；及位轉換電路，其耦合到所述存儲器單元陣列，所述位轉換電路經配置以將原始數據的位轉換成對應于相應存儲器狀態(tài)的中間數據。
2.根據權利要求1所述的存儲器，其中所述存儲器單元陣列包括非易失性存儲器單元陣列。
3.根據權利要求2所述的存儲器，其中所述非易失性存儲器單元陣列包括每一存儲器單元經配置以存儲非2的冪的數目的存儲器狀態(tài)的非易失性存儲器單元陣列。
4.根據權利要求1所述的存儲器，其中所述位轉換電路經配置以可與不同數目的存儲器狀態(tài)的存儲器單元一起操作。
5.根據權利要求4所述的存儲器，其中所述位轉換電路可由用戶配置以用于與不同數目的存儲器狀態(tài)的存儲器單元一起操作。
6.根據權利要求1所述的存儲器，其中所述位轉換電路經配置以將所述原始數據的位轉換成所述中間數據的位。
7.根據權利要求1所述的存儲器，其進一步包括感測電路，所述感測電路耦合到所述存儲器單元陣列，所述感測電路經配置以感測由存儲器單元存儲的存儲器狀態(tài)且產生對應的中間數據。
8.根據權利要求1所述的存儲器，其進一步包括緩沖器電路，所述緩沖器電路耦合到所述位轉換電路且進一步耦合到所述存儲器單元陣列，所述緩沖器電路經配置以存儲所述中間數據。
9.根據權利要求1所述的存儲器，其進一步包括輸入/輸出(I/O)節(jié)點；及I/O鎖存器，其耦合到所述I/O節(jié)點及所述位轉換電路，所述I/O鎖存器經配置以鎖存來自所述I/O節(jié)點的數據及去往所述I/O節(jié)點的數據。
10.一種用于具有存儲器單元陣列的存儲器的數據路徑，所述數據路徑包括位映射電路，其經配置以將原始數據的位映射到中間位布置；及數據轉換器電路，其耦合到所述位映射電路且經配置以接收所述中間位布置并將所述中間位布置轉換成對應于待由所述陣列的存儲器單元存儲的存儲器狀態(tài)的中間數據。
11.根據權利要求10所述的數據路徑，其進一步包括寄存器，所述寄存器耦合到所述位映射電路且經配置以存儲所述中間位布置并將所述中間位布置提供到所述數據轉換器電路。
12.根據權利要求10所述的數據路徑，其進一步包括多路復用器，所述多路復用器耦合到所述數據轉換器電路且經配置以將所述中間數據選擇性地耦合到所述存儲器單元陣列。
13.根據權利要求10所述的數據路徑，其中所述位映射電路經配置以將所述原始數據的位映射到位子群組，所述子群組具有比所述原始數據的字節(jié)少的位。
14.根據權利要求13所述的數據路徑，其中所述數據轉換器電路包括多個數據轉換器子電路，所述數據轉換器子電路中的每一者經耦合以接收相應位子群組的位。
15.根據權利要求10所述的數據路徑，其中所述數據轉換器電路進一步經配置以將所述中間位布置中的每一者轉換成對應于待由多個存儲器單元中的相應一者存儲的多個存儲器狀態(tài)的中間數據。
16.根據權利要求10所述的數據路徑，其中所述位映射電路及數據轉換器電路可經配置以可與存儲器狀態(tài)的不同組合一起操作。
17.根據權利要求16所述的數據路徑，其中所述位映射電路及數據轉換器電路可由用戶配置以可與存儲器狀態(tài)的不同組合一起操作。
18.根據權利要求10所述的數據路徑，其進一步包括 輸入/輸出(I/O)節(jié)點；及I/O鎖存器，其耦合到所述I/O節(jié)點及所述位映射電路，所述I/O鎖存器經配置以鎖存來自所述I/O節(jié)點的數據及去往所述I/O節(jié)點的數據。
19.一種用于將數據存儲于存儲器陣列的存儲器單元中的方法，所述方法包括 基于原始數據的位產生中間數據；及將對應于所述中間數據的存儲器狀態(tài)存儲于存儲器單元中。
20.根據權利要求19所述的方法，其中產生中間數據包括 將所述原始數據劃分成至少一個位子群組；及將所述位子群組轉換成對應的中間數據。
21.根據權利要求20所述的方法，其中將所述位子群組轉換成對應的中間數據包括將所述位子群組轉換成多個中間數據，且其中將對應于所述中間數據的存儲器狀態(tài)存儲于存儲器單元中包括將對應于所述相應中間數據的存儲器狀態(tài)存儲于相應的多個存儲器單元中。
22.根據權利要求20所述的方法，其中將所述原始數據劃分成至少一個位子群組包括將所述原始數據的位映射到所述子群組的位以提供中間位布置。
23.根據權利要求19所述的方法，其中將存儲器狀態(tài)存儲于存儲器單元中包括將非2 的冪的數目的存儲器狀態(tài)中的一者存儲于所述存儲器單元中，每一存儲器狀態(tài)對應于不同的中間數據。
24.根據權利要求19所述的方法，其進一步包括從所述存儲器陣列的所述存儲器單元讀取數據，所述數據是通過以下方式而讀取感測由存儲器單元存儲的存儲器狀態(tài)且根據其確定相應的對應中間數據； 將所述中間數據轉換成對應位子群組； 將所述位子群組映射到原始數據；及提供所述原始數據作為讀取數據。
25.根據權利要求19所述的方法，其進一步包括接收待存儲于所述存儲器陣列中的原始數據。
26.一種用于利用存儲非2的冪的數目的存儲器狀態(tài)的存儲器單元陣列的方法，所述方法包括當將原始數據寫入到所述存儲器單元陣列時，將所述原始數據的位映射到位群組，將所述原始數據的位群組轉換成對應的中間數據并將對應于所述中間數據的存儲器狀態(tài)存儲于至少一個存儲器單元中；及當從所述存儲器單元陣列讀取所述原始數據時，感測存儲于所述至少一個存儲器單元中的所述存儲器狀態(tài)并產生所述中間數據，將所述中間數據轉換為對應位群組，且將所述位群組映射到所述原始數據的位。
27.根據權利要求沈所述的方法，其中將所述原始數據的位群組轉換成對應的中間數據包括將所述原始數據的每一位群組轉換成多個中間數據，且其中將對應于所述中間數據的存儲器狀態(tài)存儲于至少一個存儲器單元中包括將每一群組的所述多個中間數據中的每一者作為對應存儲器狀態(tài)存儲于相應存儲器單元中。
28.根據權利要求沈所述的方法，其中感測存儲于所述至少一個存儲器單元中的所述存儲器狀態(tài)包括感測存儲于多個存儲器單元中的所述存儲器狀態(tài)，且其中將所述中間數據轉換為所述對應位群組包括針對每一位群組轉換多個中間數據。
29.根據權利要求沈所述的方法，其中將所述原始數據的位映射到位群組包括將多個原始數據分裂成多個位子群組，每一子群組具有比所述原始數據的字節(jié)少的位。
30.根據權利要求沈所述的方法，其中將所述位群組映射到所述原始數據的位包括并置多個所述位群組且將所述經并置的位分裂成具有與所述原始數據相同的位數目的字。
全文摘要
本發(fā)明揭示存儲器、數據路徑、用于存儲的方法及用于利用的方法，其包含用于存儲器的數據路徑，所述存儲器使用多電平存儲器單元以提供每存儲器單元多個位的存儲。一個此數據路徑包含位映射電路及數據轉換器電路。此位映射電路可經配置以將原始數據的位映射到中間位布置，且此數據轉換器電路可經配置以接收所述中間位布置并將所述中間位布置轉換成對應于待由存儲器單元陣列的存儲器單元存儲的存儲器狀態(tài)的中間數據。
文檔編號G11C16/06GK102197436SQ200980143011
公開日2011年9月21日 申請日期2009年9月23日 優(yōu)先權日2008年10月30日
發(fā)明者馬克·鮑爾 申請人:美光科技公司