具有信号量功能的片上系统和信号量分配方法_2

文档序号:9826228阅读:来源:国知局
大了层和区域的厚度。在附图中同样的参考字符和/或附图标记表示同样的元件,由此,可省略其描述。
[0050]将理解的是,当元件被称为与另一个元件“连接”或“结合”时,该元件可与另一个元件直接连接或结合,或者可存在中间元件。与此形成对照的是,当元件被称为与另一个元件“直接连接”或“直接耦接”时,不存在中间元件。用于描述元件或层之间的关系的其它词语应该以类似的方式被解释(例如,“在……之间”与“直接在……之间”,“相邻”与“直接相邻”,“在……上”与“直接在……上”)。如这里使用的,术语“和/或”包括相关列举项目中的一个或更多个的任意和所有的任何组合。
[0051]将理解的是,虽然在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语仅仅用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分进行区分。因此,在不脱离示例实施例的教导的情况下,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
[0052]为了容易描述,在这里可使用诸如“在……之下”、“在……下面”、“下部的”、“在……上方”、“上部的”等空间相对术语来描述一个元件或特征与另一个元件或特征的关系,如图中所示。将理解的是,除了图中绘出的方位以外,空间相对术语还意图涵盖装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果图中的装置被翻转,那么被描述为“在”其它元件或特征“下面”或“之下”的元件将会被定位为在其它元件或特征“上面”。因此,术语“在……下面”可涵盖“在……上面”和“在……下面”的两种方位。装置可以被另外定位(旋转90度或者在其他方位),并且相应地,解释这里使用的空间相对描述符。
[0053]这里使用的术语仅仅出于描述特定实施例的目的,并且不应当限制示例实施例。如这里使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式还意图包括复数形式。将进一步理解的是,如果在这里使用的术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”指定所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但是不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。诸如存在于一列元件之后的“中的至少一个”的表述修饰整列元件,而不修饰该列中的各个元件。
[0054]这里参照作为示例实施例的理想化实施例(和中间结构)的示意图的剖视图来描述示例实施例。照此,预计将出现例如由造技术和/或公差引起的示出的形状的变化。因此,示例实施例不应当被解释为局限于这里示出的区域的特定形状,而应包括例如由于制造引起的形状上的偏差。例如,示出为矩形的注入区可具有圆形或弯曲的特征和/或在其边缘处的注入浓度的梯度,而不是从注入区到非注入区的二元变化。同样地,通过注入形成的埋区可能会导致在埋区和通过其发生注入的表面之间的区域中的一些注入。因此,在图中所示的区域实际上是示意性的,并且,它们的形状并不意图示出装置的区域的实际形状,也不意图限制示例实施例的范围。
[0055]除非另有定义,否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施例所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是,诸如常用词典中定义的术语之类的术语应该被解释为具有与其在相关领域的环境中的含义一致的含义,并且将不会被解释为理想化的或过于正式的意义,除非这里明确这样定义。
[0056]虽然某个或某些剖视图的对应平面图和/或透视图可能没有被示出,但是这里示出的装置结构的(一个或更多个)剖视图提供对沿两个不同的方向(将如平面图中所示)和/或在三个不同的方向上(将如透视图中所示)延伸的多个装置结构的支持。两个不同的方向可以相互正交,或者可以不相互正交。三个不同的方向可包括可与两个不同的方向正交的第三方向。多个装置结构可被集成在同一电子装置中。例如,在以剖视图示出装置结构(例如,存储器单元结构或晶体管结构)时,电子装置可包括多个装置结构(例如,存储器单元结构或晶体管结构),如电子装置的平面图所示。多个装置结构可按照阵列和/或二维图案布置。
[0057]在示例实施例中,非易失性存储器可被实施为包括三维(3D)存储器阵列。3D存储器阵列可整体地形成在基底上(例如,半导体基底(比如硅),或绝缘体上半导体基底)。3D存储器阵列可包括两个或更多个物理级别的存储器单元,所述存储器单元具有设置在基底上的有效区域和与这些存储器单元的操作相关联的电路系统,无论这种相关电路系统是在这种基底的上面还是在其内。阵列的每一级别的层可以被直接沉积在阵列的每个底层级别的层上。
[0058]在示例实施例中,3D存储器阵列可包括垂直NAND串,所述垂直NAND串被垂直定向使得至少一个存储器单元位于另一个存储器单元之上。至少一个存储器单元可包括电荷捕获层。
[0059]通过引用全部合并于此的下述专利文件描述了三维存储器阵列的合适的构造,其中,三维存储器阵列被配置为具有在各级之间共享的字线和/或位线的多个级别,所述专利文件为美国专利第7679133号;美国专利第8553466号;美国专利第8654587号;美国专利第8559235号;以及美国专利公开第2011/0233648号。
[0060]根据发明构思的一些示例实施例的片上系统可包含集成电路间(I2C)接口作为用于允许多个主设备(或者,主装置)共享至少一个从设备(或者从装置)的总线接口。总线接口可利用包括I2C接口的下述芯片间接口来实现:UART (通用异步收发器)、SPI (串行外围接口)、HSIC(高速芯片间)等等。
[0061]图1是示意性地示出根据发明构思的一些示例实施例的片上系统的框图。参照图1,片上系统100至少包括主设备110和120、总线矩阵130、信号量单元140和接口 150。片上系统100的主设备110和120可通过信号量单元140访问从装置160。信号量单元140也可被称为信号量逻辑电路。这里,从装置160可以是置于片上系统100之外的半导体装置或类似物。但是,理解的是,从装置160是在片上系统100中实现的知识产权(IP)块。另夕卜,虽然某些示例实施例可示出片上系统的使用,但是,示例实施例并不限于此,这里讨论的发明构思可应用于任何其他类型的处理装置和/或处理系统。
[0062]第一主设备110和第二主设备120可以是由具有不同的属性或相同的属性的操作系统驱动的处理器或其他处理装置。例如,第一主设备110可以是由实时操作系统驱动的处理器,第二主设备120可以是由非实时操作系统驱动的处理器。在由实时操作系统驱动的第一主设备110中,在访问从装置160时可能需要最小化等待时间。另外,可能需要将由非实时操作系统驱动的第二主设备120占用接口 150的时间设置为固定值和/或期望值。也就是说,出于第一主设备110的调度目的,可能需要预测由非实时操作系统驱动的第二主设备120占用接口 150的时间。由于由非实时操作系统驱动的第二主设备120不能保证最差的等待时间,所以可能难以对由实时操作系统驱动的第一主设备110进行调度。因此,作为硬件组件,对在共享一个接口的主设备之间的接口 150的共享进行仲裁的信号量单元140被包括在内。
[0063]总线矩阵130可以是用于在片上系统100中提供片上网络的系统总线。例如,总线矩阵130可包括数据总线、地址总线和控制总线。数据总线可以是传输数据的通道。数据总线可主要用作到工作存储器(未示出)或存储装置(未示出)的存储器访问通道。地址总线可以是用于在IP块之间交换地址的通道。控制总线可以是在IP块之间传输控制信号的通道。但是,总线矩阵130的配置并不限于以上描述。例如,总线矩阵130还可以包括用于有效管理各种计算机资源和/或组件的各种仲裁方法。例如,第一主设备110和第二主设备120通过总线矩阵130访问从装置160。
[0064]信号量单元140可用允许多个主设备无冲突地共享单个内部总线(例如,接口150)的硬件实现。例如,在第一主设备110占用接口 150的同时,信号量单元140延迟第二主设备120对接口 150的访问。也就是说,在第一主设备110写入或读取接口 150的寄存器的关键部分期间,信号量单元140延迟对第二主设备120的访问。在第一主设备110的关键部分终止之后,信号量单元140给第二主设备120分配接口 150的优先权。下面,上述的关键部分被称为“原子序列(atomic sequence)”。由于在非实时操作系统上操作的第二主设备120不会保证最差情况下的等待时间,所以第一主设备难以和/或不可能实时地控制从装置160。信号量单元140可通过期望的、减少的和/或最小的操作来在主设备之间分配接口 150的占用。
[0065]接口 150可用允许主设备110和120共享至少一个从设备160的总线接口来实现。例如,接口 150可用I2C接口来实现,该I2C接口用于连接片上系统100和外部装置。I2C接口可以是包括一条串行数据线SDA和一条串行时钟线SCL并支持双向通信的总线接口。在I2C接口协议中,在总线主控(bus master)指定通信对方的唯一地址时,可决定通信对方。
[0066]I2C接口使用上拉电阻与其连接的串行数据线SDA和串行时钟线SCL的双向的集电极开路线(open collector line)。在I2C接口协议中,保留有7位地址空间的部分。在请求访问从装置160时,主设备110和120可通过信号量单元140对I2C接口的寄存器进行编程。由于寄存器被编程,所以I2C接口可使用串行数据线SDA和串行时钟线SCL来控制从装置160。
[0067]接口 150的协议可用包括I2C接口协议的以下协议替代:UART(通用异步收发器)、SPI(串行外围接口)、HSIC(高速芯片间)等等。接口 150使得与由总线主控指定的任何装置交换数据成为可能。此外,由于接口 150的协议定义了避免总线竞争的机制,所以随机指定的装置可充当主设备。因此,在使用接口 150的系统中,至少一个从装置160可由多个主装置共享。
[0068]从装置160由主设备110和120共享,主设备110和120由具有不同的属性或者相同的属性的操作系统驱动。也就是说,从装置160可以是被连接而不在片上系统100之外的单独的半导体芯片。从装置160可通过在片上系统100中实现的接口 150
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