整合型非挥发性存储器以及电子装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一电子装置和整合型非挥发性存储器，其中整合型非挥发性存储器包括有:作为一只读存储器的一第一存储器区块；以及作为一随机存取存储器的一第二存储器区块，其中所述非挥发性存储器是应用于一电子装置。本发明的有益之处在于，一整合型非挥发性存储器取代两个独立存储器，因此能缩小所述芯片的尺寸并且将芯片简化，并具有较低的功率消耗以及较低的成本。此外，所述存储器的数据保持及耐久度也因为仅使用了非挥发性存储器而提高。
【专利说明】
整合型非挥发性存储器以及电子装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种整合型非挥发性存储器以及一应用此存储器的电子装置，尤其涉及一包括不同种类存储器的区块的整合型非挥发性存储器，以及一应用此存储器的电子装置。
【背景技术】
[0002]现有的电子装置都包括至少一挥发性存储器以及一非挥发性存储器以对应不同应用，其中许多申请案已公开类似架构，举例来说，美国申请案公开号US20110623、美国申请案公开号US20121023以及美国申请案公开号US20140130。
[0003]图1是一现有的电子装置的示意图，如图1所示，电子装置100包括一挥发性存储器101、一非挥发性存储器103以及一控制单元105，其中挥发性存储器101，例如一动态随机存取存储器(dynamic random access memory, DRAM)或一静态随机存取存储器(staticrandom access memory, SRAM)，在有提供其电源时可以维持数据，而移除电源时数据将遗失，相反地，非挥发性存储器103，例如一只读存储器(read only memory, ROM)或一闪存，在未提供电源时仍能维持数据。
[0004]由于非挥发性存储器103具有较低成本，因此非挥发性存储器103被应用在主储存装置以储存所述电子装置的必要数据，举例来说，控制单元105的程序代码。然而，非挥发性存储器103的访问速度较慢，挥发性存储器101的访问速度较快，因此，挥发性存储器101应用于短暂存取数据此加速整体电子装置100的存取操作。
[0005]然而，挥发性存储器101具有较高的成本，且挥发性存储器101，例如DRAM，需要经常地更新其中的数据，因此会具有较多的功率消耗，进而降低电子装置100中的电池寿命。
[0006]因此，一需要长电池寿命的电子装置不适用图1所示的架构。
【发明内容】
[0007]本发明的目的之一在于公开一整合型非挥发性存储器其包括做为不同型态的存储器的多个存储器区块。
[0008]本发明的一实施例公开一整合型非挥发性存储器，其中所述非挥发性存储器包括:作为一只读存储器的一第一存储器区块；以及作为一随机存取存储器的一第二存储器区块。
[0009]本发明的一实施例公开一电子装置，其中所述电子装置包括一整合型非挥发性存储器以及一控制单元，所述整合型非挥发性存储器包括:作为一只读存储器的一第一存储器区块；以及作为一随机存取存储器的一第二存储器区块，而所述控制单元控制所述整合型非挥发性存储器。
[0010]上述实施例的观点中，一整合型非挥发性存储器被用于取代两个独立存储器(如图1所示的一非挥发性存储器以及一挥发性存储器)，因此能缩小所述芯片的尺寸并且将芯片简化。同样地，由于没有必须的挥发性存储器，功率消耗会较低，并且由于仅有一单一制造过程，因此其具有较高的产量且整体制造成本也较低。此外，所述存储器的数据保持及耐久度也因为仅使用了非挥发性存储器而提高。
【附图说明】
[0011]图1包括一挥发性存储器及一非挥发性存储器的现有的电子装置的示意图。
[0012]图2是根据本发明一实施例的整合型非挥发性存储器的示意图。
[0013]图3和图4是图2所示的整合型非挥发性存储器的范例。
[0014]图5是应用图2所示的整合型非挥发性存储器的一电子装置的示意图。
[0015]图6是根据本发明另一实施例的整合型非挥发性存储器的示意图。
[0016]图7是应用图6所示的整合型非挥发性存储器的一电子装置的示意图。
[0017]图8和图9是根据本发明其他实施例的整合型非挥发性存储器的示意图。
[0018]图10是根据本发明一实施例的应用1T的一电子装置的不意图。
[0019]其中，附图标记说明如下:
[0020]100、500、400电子装置
[0021]101挥发性存储器
[0022]103非挥发性存储器
[0023]105、501控制单元
[0024]M整合型非挥发性存储器
[0025]M_1第一存储器区块
[0026]M_2第二存储器区块
[0027]M_1R、M_2R电阻式随机存取存储器
[0028]M_1P、M_2P参数随机存取存储器
[0029]MR电阻式随机存取存储器
[0030]MP整合型参数随机存取存储器
[0031]M_ll第一区域
[0032]M_12第二区域
[0033]701系统
[0034]D、D_m2数据
[0035]703存储器控制器
【具体实施方式】
[0036]图2是根据本发明一实施例的整合型非挥发性存储器的示意图，如图2所示，整合型非挥发性存储器M包括一第一存储器区块11_1以及一第二存储器区块1_2，其分别做为不同型态的存储器，详细来说，第一存储器区块M_1作为一只读存储器(R0M)，而第二存储器区块M_2作为一随机存取存储器(RAM)。
[0037]需注意的是，第一存储器区块M_1以及第二存储器区块M_2都建立在一单一存储器内(即相同存储器)而非两个独立存储器，因此，第一存储器区块M_1以及第二存储器区块1_2是在一制造过程中同时制造，而非在不同的制造过程中分开制造。据此，整合型非挥发性存储器M的制造会比多个存储器的制造来个更加简化。
[0038]第一存储器区块11以及第二存储器区块M_2的特征(如:耐久度、数据保持)会根据制造因素而变化，举例来说，装置的掺杂密度、厚度或大小，通过此些方面，第一存储器区块M_1以及第二存储器区块M_2的特征可以调整至所需的数值，然而，需注意的是，改变第一存储器区块M_1以及第二存储器区块M_2的特征的方法并不限制上述这些方法。
[0039]在一实施例中，第二存储器区块M_2的存储器耐久度(例如:最大存取次数)高于第一存储器区块M_1，举例来说，第一存储器区块1_1可存取106次，而第二存储器区块可存取高于1012?1015次，同样地，在一实施例中，第二存储器区块M_2的数据保持(如数据可维持的时间)低于第一存储器区块M_l，举例来说，第一存储器区块M_1能维持数据长达10年而第二存储器区块M_2维持数据达I秒或I分钟，然而第一存储器区块1_1以及第二存储器区块M_2的其他特征都可以调整以符合不同需求。
[0040]整合型非挥发性存储器M可为任何形式的非挥发性存储器，举例来说，如图3所示，整合型非挥发性存储器为一整合型电阻随机存取存储器(resistive random accessmemory, RRAM)MR，因此所述第一存储器区块以及所述第二存储器区块可为电阻式随机存取存储器M_1R与电阻式随机存取存储器M_2R。举另一例子，如图4所示，所述整合型非挥发性存储器唯一整合型参数随机存取存储器(parameter random access memory, PRAM)MP，因此所述第一存储器区块以及所述第二存储器区块可为参数随机存取存储器M_1P与参数随机存取存储器12卩。在其他例子中，整合型非挥发性存储器M也可为相变随机存取存储器(phase change random access memory, PCRAM)、磁阻式随机存取存储器(magnetoresistive random access memory, MRAM)、铁电随机存取存储器(ferroelectricrandom access memory, FRAM)、导电桥接随机存取存储器(conductive-bridging randomaccess memory, CBRAM)、以及可变电阻式存储器(Resistive Random-Access Memory) ο
[0041]图5是应用图2所示的整合型非挥发性存储器的一电子装置的示意图，如图5所示，电子装置500包括一控制单元501以及图2所示的整合型非挥发性存储器M，其中控制单元501控制整合型非挥发性存储器M，也就是说，控制单元501可存取整合型非挥发性存储器M，在一实施例中，控制单元501控制所述电子装置的操作，而整合型非挥发性存储器M在所述电子装置中，但并非一限制。在此实施例中，第一存储器区块M_1作为一只读存储器，因此其储存控制单元501所需要的程序代码，也就是说，第一存储器区块M_1作为控制单元501的编码存储器，需注意，图5的实施例中的所述控制单元在其他应用中可能有不同的名称，举例来说，一微单元、一微处理器或一处理器。同样地，电子装置500可还包括其他装置，如一实时时钟，但并非限制。另外，需注意所述整合型非挥发性存储器可包括多于两个存储器区块，例如第二存储器区块1_2可做为一随机存取存储器。
[0042]图6是根据本发明另一实施例的整合型非挥发性存储器的示意图，在此实施例中，所述第一存储器区块还包括第一存储器区块的一第一区域M_ll以及一第二区域11_12，其中第一存储器区块的第一区域M_ll以及第二区域M_12具有不同的功能，后续将另外描述。
[0043]图7是应用图6所示的整合型非挥发性存储器的一电子装置的示意图，如图7所示，若包括图5所示的控制单元501的系统701以及整合型非挥发性存储器M都启动，系统701在第二存储器区块M_2之间存取数据D，且系统701可自第一存储器区块的第二区域M_12读取控制单元的程序代码Code，同样地，若系统701为关闭，第二存储器区块M_2将存于其中的数据D_m2送至第一存储器区块的第一区域M_ll以做备份，如此一来，第一存储器区块的第一区域1_11以及第二区域M_12并不限制于储存控制单元的程序代码，且作为一随机存取存储器的第二存储器区块M_2在系统完全关闭之前可被妥善保护。存储器控制器703是用于控制第一存储器区块的第一区域M_ll、第二区域11_12以及第二存储器区块M_2的操作。
[0044]在一实施例中，可另提供一功率储存单元于存储器控制器703所在的集成电路内，所述功率储存单元可提供功率至存储器控制器703以及非挥发性存储器M，使得即使主电源突然关闭，数据也能备份至第一存储器区块的第一区域M_ll。
[0045]图8和图9是根据本发明其他实施例的整合型非挥发性存储器的示意图，在此些实施例中，至少第一存储器区块的第一区域M_ll、第二区域M_12以及第二存储器区块M_2的尺寸或百分比是可编译的，详细来说，第一存储器区块的第一区域111、第二区域112以及第二存储器区块M_2至少其中的一的尺寸或比例是由一程序所决定，在一范例中，所述程序是储存在第二存储器区块M_2。
[0046]在图8及图9所示的范例，第一存储器区块的第一区域111的尺寸与第二存储器区块M_2相同，然而，图8中所示范例中，第一存储器区块的第一区域111与第二存储器区块M_2的尺寸和图9所示范例不同，根据这些范例，可编译整合型非挥发性存储器M的不同
FtFt也/又。
[0047]图2到图8所示的结构可以应用于任何形式的电子装置，在一实施例中，图2到图8所示的结构可应用在很少存取整合型非挥发性存储器M中第二存储器区块M_2的电子装置上，如上所述，非挥发性存储器的访问速度低于挥发性存储器，尽管如此，由于较少存取第二存储器区块M_2，因此类似的电子装置的第二存储器区块M_2其访问速度足以应付各种情况。
[0048]在一实施例中，图2到图8所示的结构应用在一使用物联网(internet ofthings, 1T)的电子结构上，其中所述物联网是在存在的互联网架构中，各种特殊可识别嵌入式计算装置的集合，基本上，物联网可提供装置、系统以及服务间的先进连结，其超出了机器对机器(machine to machine, M2M)的通信范畴。在物联网中，物体可为各种多样化的装置，如心脏监测移植、家畜身上的生物芯片转发器、沿海水域的电子蛤、具有内建传感器的汽车或可协助消防员搜索及抢救的现场作业装置。
[0049]图10是根据本发明一实施例的应用1T的一电子装置的示意图，如图10所示，电子装置400为一智能型手表，除现有的手表的功能外，其可提供更多的功能，举例来说，智能型手表400可测量用户的血压及心跳率并传送至一服务器，由此，一护理人员可远程监测用户健康状况，又或者，即使用户外出，也能通过所述智能型手表控制住家空调。类似电子装置的存储器的存取次数远少于其他电子装置如智能型手机，因此可应用本发明图2到图8所示的结构。然而，图10仅为一范例，并不代表图2到图8所示的结构仅能应用在此类的电子装置上，举例来说，图2到图8所示的结构也可应用于使用物联网的一电视。
[0050]在上述实施例的观点中，应用一整合型非挥发性存储器以取代两个独立存储器(图1所示的一非挥发性存储器及一挥发性存储器)，因此，芯片大小能被缩减并简化，同样地，由于没有必需的挥发性存储器，功率消耗也较低，另外，由于仅需要单一制造过程，因此产量较佳且整体制造成本较低。此外，由于仅使用非挥发性存储器，所述存储器的数据保持及耐久度也随的上升。
[0051]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一整合型非挥发性存储器，其特征在于，包括: 一第一存储器区块，其中所述第一存储器区块作为一只读存储器；以及 一第二存储器区块，其中所述第二存储器区块作为一随机存取存储器。2.如权利要求1所述的整合型非挥发性存储器，其特征在于，所述第二存储器区块的存储器耐久度高于所述第一存储器区块的存储器耐久度。3.如权利要求1所述的整合型非挥发性存储器，其特征在于，所述第二存储器区块的数据保持时间低于所述第一存储器区块的数据保持时间。4.如权利要求1所述的整合型非挥发性存储器，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一参数随机存取存储器。5.如权利要求1所述的整合型非挥发性存储器，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一相变随机存取存储器。6.如权利要求1所述的整合型非挥发性存储器，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一磁阻式随机存取存储器。7.如权利要求1所述的整合型非挥发性存储器，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一铁电随机存取存储器。8.如权利要求1所述的整合型非挥发性存储器，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一导电桥接随机存取存储器。9.如权利要求1所述的整合型非挥发性存储器，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一电阻式随机存取存储器。10.如权利要求1所述的整合型非挥发性存储器，其特征在于，所述第一存储器区块还包括: 所述第一存储器区块的一第一区域；以及 所述第一存储器区块的一第二区域。11.如权利要求10所述的整合型非挥发性存储器，其特征在于，所述第一存储器区块、所述第一存储器区块的所述第二区域以及所述第二存储器区块在所述整合型非挥发性存储器中的密度百分比为可编译。12.—电子装置，其特征在于，包括: 一整合型非挥发性存储器，包括: 一第一存储器区块，其中所述第一存储器区块作为一只读存储器；以及 一第二存储器区块，其中所述第二存储器区块作为一随机存取存储器；以及 一控制单元，其中所述控制单元用于控制所述整合型非挥发性存储器。13.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述第二存储器区块的存储器耐久度高于所述第一存储器区块的存储器耐久度。14.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述第二存储器区块的数据保持时间低于所述第一存储器区块的数据保持时间。15.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述第一存储器区块作为所述控制单元的一编码存储器。16.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置为应用物联网的一电子装置。17.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一参数随机存取存储器。18.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一相变随机存取存储器。19.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一磁阻式随机存取存储器。20.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一铁电随机存取存储器。21.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一导电桥接随机存取存储器。22.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述整合型非挥发性存储器为一电阻式随机存取存储器。23.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述第一存储器区块还包括: 所述第一存储器区块的一第一区域；以及 所述第一存储器区块的一第二区域。24.如权利要求23所述的电子装置，其特征在于，所述第一存储器区块、所述第一存储器区块的所述第二区域以及所述第二存储器区块在所述整合型非挥发性存储器中的密度百分比为可编译。25.如权利要求23所述的电子装置，其特征在于，所述第一存储器区块的所述第二区域是用于储存所述控制单元的程序代码； 其中当所述控制单元启用时，且所述第一存储器区块的所述第一区域未储存所述控制单元的程序代码时，所述控制单元自所述第一存储器区块的所述第二区域存取所述程序代码； 其中当所述控制单元关闭时，将储存在所述第二存储器区块的数据备份至所述第一存储器区块的所述第一区域。
【文档编号】G11C11/00GK106057230SQ201510788183
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年11月17日
【发明人】莊达人, 郭启祥
【申请人】南亚科技股份有限公司