Bagaimana cara kerja NAND flash memory write?

14

Di bawah ini adalah gambar pemahaman saya tentang operasi memori flash NAND.

NAND flash bekerja dengan terlebih dahulu menghapus semua sel dalam satu blok (pada dasarnya mengaturnya ke '1') dan kemudian secara selektif menulis 0's. Pertanyaan saya adalah- Karena baris kata dibagikan di antara semua sel dalam satu halaman, bagaimana programmer pengontrol NAND 0 menjadi sel tertentu dalam satu halaman?

Untuk flash NOR, mudah untuk melihat bahwa sel-sel tertentu dapat diprogram dengan menggunakan injeksi elektron panas (Menerapkan tegangan tinggi melintasi sel). Tetapi dengan NAND, itu tidak mungkin dilakukan karena sel-sel NAND adalah seri satu sama lain, dan tidak mungkin untuk menerapkan tegangan tinggi ke sel-sel tertentu. Jadi apa yang dilakukan di NAND adalah tunneling kuantum, di mana baris Word diberi voltase tinggi untuk menulis angka 0. Yang tidak jelas bagi saya adalah bagaimana voltase ini dibuat selektif (dengan kata lain karena baris kata dibagi di antara sel dalam halaman, tegangan tinggi untuk memprogram bit tunggal ke 0 tidak seharusnya juga 0 bit lainnya dalam satu halaman).

Organisasi susunan memori NAND

embedded flash Joel Fernandes
sumber

Jawaban:

10

Gambar di bawah ini adalah versi yang lebih rinci dari organisasi susunan memori NAND FLash Anda dalam pertanyaan. Array memori flash NAND dipartisi menjadi blok - blok yang pada gilirannya dibagi menjadi beberapa halaman . Sebuah halaman adalah granularity terkecil dari data yang dapat ditangani oleh pengontrol eksternal .

Array NAND Flash Memory - Gambar 2.2 dari Tesis Guru yang ditautkan di bawah ini

Gambar di atas adalah Gambar 2.2 "A NAND Flash Memory Array" dari: Vidyabhushan Mohan . Memodelkan Karakteristik Fisik Memori Flash NAND . Tesis Master Universitas Virginia, Charlottesville. Mei 2010.

Untuk melakukan operasi program , dengan kata lain menulis " 0 " ke sel yang diinginkan, pengontrol memori eksternal perlu menentukan alamat fisik halaman yang akan diprogram. Untuk setiap operasi penulisan, halaman valid gratis perlu dipilih karena NAND flash tidak memungkinkan operasi pembaruan di tempat. Pengontrol kemudian mengirimkan perintah program , data yang akan diprogram dan alamat fisik halaman ke chip.

Ketika permintaan untuk operasi program tiba dari controller, deretan array memori ( sesuai dengan halaman yang diminta ) dipilih dan kait di buffer halaman dimuat dengan data yang akan ditulis. The SST kemudian dihidupkan sementara GST yang dimatikan oleh unit kontrol. Agar tunneling FN terjadi, diperlukan medan listrik yang tinggi melintasi gerbang mengambang dan substrat. Medan listrik tinggi ini dicapai dengan mengatur gerbang kontrol dari baris yang dipilih ke Vpgm tegangan tinggi , dan membiaskan garis-bit yang sesuai dengan "0" logis ke pentanahan.

Ini menciptakan perbedaan potensial yang tinggi di gerbang mengambang dan substrat yang menyebabkan elektron-elektron terowongan dari substrat ke gerbang mengambang. Untuk pemrograman “ 1 ” (yang pada dasarnya non-pemrograman), sel memori harus tetap dalam kondisi yang sama seperti sebelum operasi program. Sementara teknik yang berbeda diadopsi untuk mencegah tunneling elektron untuk sel-sel tersebut, kami menganggap program self-boosted menghambat operasi.

Teknik ini memberikan tegangan Program menghambat perlu oleh mengemudi sedikit-garis sesuai dengan logika “ 1 ” untuk Vcc dan dengan menyalakan yang SSL dan mematikan yang GSL . Ketika baris kata dari baris yang dipilih naik ke Vpgm , kapasitansi seri melalui gerbang kontrol, gerbang mengambang, saluran dan bulk digabungkan, meningkatkan potensi saluran secara otomatis dan mencegah tunneling FN.

Informasi ini diambil dan dirangkum dari sini dan lebih detail dari pemrograman memori Flash NAND dapat ditemukan dari sumber itu juga.

gbudan
sumber
Terima kasih telah meringkas Tesis yang Anda tunjukkan. Bisakah Anda menjelaskan sedikit lebih dalam istilah yang lebih sederhana bagaimana sel-sel yang dibiarkan pada '1' tidak terpengaruh oleh tunneling yang terjadi pada baris kata yang dibagikan? Dari apa yang saya pahami dalam kutipan yang Anda posting, semua bit yang memiliki kata kunci bersama yang sama juga diberikan tegangan yang sama ke bit yang sesuai. Karena ini, medan listrik melintasi gerbang mengambang untuk transistor semacam itu cukup rendah sehingga nilainya dipertahankan hingga '1'. Juga, mengapa GSL dimatikan, bagaimana GSL membantu?
Pada dasarnya dalam istilah yang sederhana, ada atau tidak adanya muatan di dalam FGT menyebabkan pergeseran dalam Vthreshold FGT yang digunakan untuk membedakan "1" yang logis dari yang logis "0". FGT tunggal tidak pernah diprogram sendiri. Hanya sekelompok FGT yang diprogram pada satu waktu; kelompok FGT ini sesuai dengan halaman dalam kasus ini, dan ini menjelaskan mengapa NAND diblok dan bukannya ditangani. Semoga ini jelas.
gbudan
Anda mengatakan "dengan mengaktifkan SSL" tetapi tidak ada pada skema yang disebut SSL. Juga, "di sini untuk detail lebih lanjut" Anda adalah tautan mati.
Steev
@Steev - Terima kasih telah menyoroti bahwa tautan asli sudah mati. Saya telah menemukan tautan yang berfungsi untuk tesis yang digunakan sebagai dasar dari jawaban ini, dan memperbarui tautan di atas. Lihat di sini untuk halaman penulis tesis, yang mencakup tesis itu.
SamGibson