Как работает запись NAND флэш-памяти?

14

Ниже приведено изображение моего понимания работы флэш-памяти NAND.

NAND flash работает, сначала стирая все ячейки в одном блоке (по существу устанавливая его в «1»), а затем выборочно записывая 0. Мой вопрос: так как строка слова используется всеми ячейками на одной странице, как программист контроллера NAND получает 0 в определенные ячейки на странице?

Для вспышки NOR легко увидеть, что конкретные ячейки могут быть запрограммированы с помощью инжекции горячих электронов (приложение высокого напряжения к ячейке). Но с NAND это невозможно сделать, так как элементы NAND расположены последовательно друг с другом, и невозможно подавать высокое напряжение на определенные элементы. Итак, что сделано в NAND, это квантовое туннелирование, где для линии Word задано высокое напряжение, чтобы написать 0. Что мне не понятно, так это то, как можно сделать это напряжение селективным (другими словами, так как строки слова распределяются между ячейками в страница, высокое напряжение для программирования одного бита на 0 не должно также обнулять другие биты на странице).

Организация массивов памяти NAND

Джоэл Фернандес
источник

Ответы:

10

Изображение ниже - более подробная версия организации массива памяти NAND FLash в вопросе. Массив флэш-памяти NAND разделен на блоки , которые, в свою очередь, разделены на страницы . Страница является наименьшей степени детализации данных , которые могут быть решены с помощью внешнего контроллера .

Массив флэш-памяти NAND - рисунок 2.2 из магистерской диссертации, связанной ниже

Выше изображен рисунок 2.2 «Массив флэш-памяти NAND» от: Видьябхушан Мохан . Моделирование физических характеристик флэш-памяти NAND . Дипломная работа. Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль. Май 2010

Чтобы выполнить операцию программы , другими словами, записав « 0 » в нужные ячейки, внешнему контроллеру памяти необходимо определить физический адрес программируемой страницы. Для каждой операции записи должна быть выбрана бесплатная действительная страница, поскольку флэш-память NAND не разрешает операцию обновления на месте. Затем контроллер передает программную команду , данные для программирования и физический адрес страницы на чип.

Когда от контроллера поступает запрос на программную операцию, выбирается строка массива памяти ( соответствующая запрашиваемой странице ), и защелки в буфере страницы загружаются данными для записи. ССТ затем включен в то время как GST будет выключен с помощью блока управления. Чтобы происходило туннелирование FN , необходимо сильное электрическое поле через плавающий затвор и подложку. Это сильное электрическое поле достигается путем установки управляющего затвора выбранной строки на высокое напряжение Vpgm и смещения битовых линий, соответствующих логическому «0», на землю,

Это создает большую разность потенциалов между плавающим затвором и подложкой, вызывая туннелирование электронов от подложки к плавающему затвору. При программировании « 1 » (которое в основном не программируется) ячейка памяти должна оставаться в том же состоянии, что и до начала работы программы. Хотя для предотвращения туннелирования электронов для таких ячеек приняты разные методы, мы предполагаем, что программа самоусиливающейся программы запрещает работу.

Эта техника обеспечивает необходимую программу запрет напряжение путем приведения в действии битовых строк , соответствующие логический « 1 » , чтобы Vcc и включения в SSL и выключения в GSL . Когда словесная линия выбранной строки увеличивается до Vpgm , последовательная емкость через управляющий вентиль, плавающий вентиль, канал и объем соединяется, автоматически повышая потенциал канала и предотвращая туннелирование FN.


Эта информация была взята и обобщена отсюда, и более подробную информацию о программировании флэш-памяти NAND можно также найти в этом источнике.

gbudan
источник
Спасибо за обобщение тезиса, на который вы указали. Не могли бы вы объяснить более простыми словами, как на ячейки, которые должны остаться в «1», не влияет туннелирование, происходящее в общей строке слов? Из того, что я понял в опубликованной вами выдержке, всем этим битам, имеющим одинаковую общую строку слов, также назначается одинаковое напряжение для соответствующих битов. Из-за этого электрическое поле через плавающий затвор для таких транзисторов достаточно мало, чтобы их значение оставалось равным «1». Кроме того, почему GSL выключен, как GSL помогает?
Проще говоря, наличие или отсутствие зарядов внутри FGT вызывает сдвиг V-порога FGT, который используется для различения логической «1» от логической «0». Один FGT никогда не программируется один. Одновременно программируется только группа FGT; эта группа FGT соответствует странице в этом случае, и это объясняет, почему NAND является адресом блока, а не адресом бита. Надеюсь, это понятно.
Гбудан
Вы говорите «включив SSL», но на схеме ничего не называется SSL. Кроме того, ваше «здесь для более подробной информации» является мертвой ссылкой.
Стев
@Steev - Спасибо, что подчеркнули, что оригинальные ссылки были мертвы. Я нашел рабочую ссылку на тезис, который использовался в качестве основы для этого ответа, и обновил ссылки выше. Смотрите здесь на странице автора диссертации, которая включает в себя этот тезис.
СамГибсон