非易失性存储器件及其操作方法
【专利说明】非易失性存储器件及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年12月19日提交的申请号为10-2014-0184211的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本发明的典型实施例涉及一种半导体设计技术以及，尤其涉及一种执行高速缓冲(cache)操作的非易失性存储器件。
【背景技术】
[0004]图1是说明一般非易失性存储器件的框图。
[0005]参考图1，非易失性存储器件包括主机110、存储控制器120和存储区130。
[0006]主机110包括诸如计算机、笔记本、数字照相机、移动电话、MP3播放器和便携式多媒体播放器(PMP)等的装置，以及将用于读取或编程其自身操作所需的数据的请求传送至存储区130。
[0007]存储控制器120响应于从主机110接收的命令而被驱动，以及将用于控制存储区130的整体操作的控制信号CTRL输出至存储区130。存储控制器120将从主机110接收的数据DATA输出至存储区130，以及将从存储区130输出的数据DATA传送至主机110。
[0008]存储区130包括多个储存数据DATA的存储单元(未图示)。存储区130将表示操作正在执行的占线信号BUSY输出至存储控制器120。存储区130包括用于临时储存数据DATA的页缓冲器131。
[0009]非易失性存储器件执行高速缓冲操作，诸如高速缓冲编程操作和高速缓冲读取操作。
[0010]在高速缓冲编程操作中，非易失性存储器件通过使用先前储存在页缓冲器131中的数据DATA对存储单元执行编程操作，以及接收用于下一个高速缓冲编程操作的数据DATA。非易失性存储器件通过高速缓冲编程操作使用于存储区130的编程操作的所需时间最小化。
[0011]相似地，在高速缓冲读取操作中，非易失性存储器件将先前储存在页缓冲器131中的数据DATA输出至外部，以及对存储单元执行读取操作，以便用于下一个高速缓冲读取操作的数据DATA被储存在页缓冲器131中。非易失性存储器件通过高速缓冲读取操作使用于存储区130的读取操作的所需时间最小化。
[0012]图2是解释如图1所说明的非易失性存储器件的操作的时序图。
[0013]参考图2，非易失性存储器件为了执行高速缓冲操作从外部(例如主机或外部源)接收第一命令CMDI。
[0014]例如，假设存储区130的高速缓冲操作是高速缓冲编程操作。
[0015]由于从存储区130输出的占线信号BUSY具有“高”电平，存储控制器120确认存储区130可以响应于第一命令CMDl执行操作。
[0016]存储区130从存储控制器120接收用于高速缓冲编程操作的数据DATA，以及将数据DATA储存在页缓冲器131中。此外，存储区130执行用于将储存在页缓冲器131中的数据DATA编程在存储单元中的操作。
[0017]在高速缓冲编程操作期间，当针对用于将数据DATA编程在存储单元中的操作而加载字线和位线时，即，当用于激活和预充电字线和位线的操作被执行时，存储区130的电流消耗增大。电流消耗由于这种操作而增大的时段被称作第一峰值时段Peakl。
[0018]此时，用于下一个高速缓冲编程操作的第二命令CMD2从外部被施加于存储控制器120。由于从存储区130输出的占线信号BUSY具有“高”电平，存储控制器120确认存储区130可以响应于第二命令CMD2执行操作。当响应于第二命令CMD2而执行用于初始化页缓冲器131的操作以便储存从外部接收的数据DATA时，存储区130的电流消耗增大。电流消耗由于这种操作而增大的时段被称为第二峰值时段Peak2。
[0019]如上所述，当存储区130正在执行与第一命令CMDl相对应的高速缓冲编程操作时，存储区130同时执行与第二命令CMD2相对应的高速缓冲编程操作。因此，在非易失性存储器件中，第一峰值时段Peakl和第二峰值时段Peak2彼此重叠，导致高速缓冲操作消耗的峰值电流进一步增大。用于执行高速缓冲操作的存储区130在执行内部操作的同时不得不提前接收用于下一个高速缓冲操作的数据DATA。S卩，非易失性存储器件在内部执行高速缓冲操作的同时执行用于下一个高速缓冲操作的数据DATA的输入/输出操作，导致存储区130的峰值电流进一步增大。当存储区130的峰值电流超过从非易失性存储器件提供的参考电流量时，可能发生非易失性存储器件的操作不稳定性和故障。
【发明内容】
[0020]各种实施例是针对为了减少归咎于高速缓冲操作的峰值电流的非易失性存储器件。
[0021]在实施中，一种非易失性存储器件可以包括:存储区，适用于响应于命令而执行高速缓冲操作；存储控制器，适用于设置电流在存储区的高速缓冲操作期间达到峰值的峰值电流时段；以及命令锁存单元，适用于:接收命令，将命令传送至存储控制器，以及当在峰值电流时段期间下一个命令被接收在峰值电流时段之后锁存下一个命令并且将下一个命令传送至存储控制器。
[0022]优选地，存储控制器可以包括:命令解码器，适用于接收和解码从命令锁存单元传送的命令，以及输出解码信号；操作控制单元，适用于响应于解码信号产生用于控制存储区的高速缓冲操作的控制信号和有关峰值电流时段的信息；以及时段设置单元，适用于接收有关峰值电流时段的信息，以及产生用于控制命令锁存单元的锁存激活信号。
[0023]优选地，命令锁存单元可以当锁存激活信号去激活时将命令传送至命令解码器，以及当锁存激活信号被激活时锁存命令。
[0024]优选地，非易失性存储器件可以进一步包括接口单元，适用于将命令从外部传送至命令锁存单元。
[0025]优选地，峰值电流时段可以包括响应于命令而电流在存储区的高速缓冲操作期间在数据线的激活和预充电时段内被消耗的电流消耗时段。
[0026]在另一个实施例中，一种非易失性存储器件可以包括:存储区，适用于响应于命令而执行高速缓冲操作；以及存储控制器，适用于设置在存储区的高速缓冲操作期间电流达到峰值的峰值电流时段，其中存储控制器可以包括:命令控制单元，适用于接收和解码命令，以及当在峰值电流时段期间下一个命令被施加时产生标记信号；以及操作控制单元，适用于响应于标记信号而将操作停止信号激活预定时段，其中存储控制器响应于操作停止信号停止存储区的当前正在执行的高速缓冲操作，以及响应于下一个命令而执行高速缓冲操作。
[0027]优选地，预定时段可以包括执行存储区的数据输入/输出操作的时段。
[0028]优选地，操作控制单元响应于来自命令控制单元的解码信号产生用于控制存储区的高速缓冲操作的操作控制信号和有关峰值电流时段的信息。
[0029]优选地，存储控制器可以进一步包括时段设置单元，适用于接收有关峰值电流时段的信息，以及产生用于控制命令控制单元的峰值控制信号。
[0030]优选地，非易失性存储器件可以进一步包括接口单元，适用于将命令从外部传送至命令控制单元。
[0031]优选地，峰值电流时段可以包括响应于命令而电流在存储区的高速缓冲操作期间在数据线的激活和预充电时段内被消耗的电流消耗时段。
[0032]在另一个实施例中，一种非易失性存储器件包括:存储区，适用于响应于与内部时钟信号同步的命令执行高速缓冲操作；以及存储控制器，适用于设置电流在存储区的高速缓冲操作期间达到峰值的第一峰值电流时段，其中存储控制器包括:命令控制单元，适用于接收和解码命令，以及当在第一峰值电流时段期间下一个命令被施加时产生标记信号；以及时钟控制单元，适用于响应于标记信号产生第一时钟控制信号，其中存储控制器响应于第一时钟控制信号而调整内部时钟信号的周期。
[0033]优选地，存储控制器可以进一步包括:操作控制单元，适用于响应于来自命令控制单元的解码信号而产生用于控制存储区的高速缓冲操作的操作控制信号和有关第一峰值电流时段的信息；以及时段设置单元，适用于接收有关第一峰值电流时段的信息，以及产生用于控制命令控制单元的峰值控制信号。
[0034]优选地，操作控制单元可以响应于标记信号将有关电流在存储区的高速缓冲操作期间达到峰值的第二峰值电流时段的信息输出至时钟控制单元。
[0035]优选地，时钟控制单元可以接收有关第二峰值电流时段的信息并且输出第二时钟控制信号，以及响应于第二时钟控制信号调整内部时钟信号的周期。
[0036]优选地，第一所述峰值电流时段可以包括响应于命令而电流在存储区的高速缓冲操作期间在数据线的激活和预充电时段内被消耗的电流消耗时段，以及第二峰值电流时段包括响应于命令而电流在存储区的高速缓冲操作期间内在数据输入/输出操作被执行的时段内被消耗的电流消耗时段。
[0037]优选地，非易失性存储器件可以进一步包括:接口单元，适用于将命令从外部传送至命令控制单元。
[0038]在另一个实施例中，一种非易失性存储器件的操作方法可以包括:响应于第一命令而执行高速缓冲操作；设置电流在高速缓冲操作期间达到峰值的峰值电流时段；当在峰值电流时段期间第二命令被接收时锁存第二命令；以及在峰值电流时段之后响应于锁存的第二命令而执行数据输入/输出操作。
[0039]优选地，峰值电流时段可以包括在高速缓冲操作期间电流在数据线的激活和预充电时段内被消耗的电流消耗时段。
[0040]在另一个实施例中，一种非易失性存储器件的操作方法可以包括:响应于第一命令而执行高速缓冲操作；设置电流在高速缓冲操作期间达到峰值的峰值电流时段；以及当第二命令在峰值电流时段期间被接收时产生标记信号。
[0041]优选地，操作方法可以进一步包括:响应于标记信号而停止高速缓冲操作；响应于标记信号将与第二命令相对应的高速缓冲操作执行预定时段；以及在预定时段之后执行与第一命令相对应的高速缓冲操作。
[0042]优选地，操作方法可以进一步包括:响应于标记信号将时钟信号的周期设置为预定时段；响应于时钟信号的设置周期而执行与第一命令相对应的高速缓冲操作和与第二命令相对应的高速缓冲操作；以及预定时段之后重置时钟信号的周期。
[0043]依照根据实施例的非易失性存储器件，与第一峰值电流时段相对应的高速缓冲操作完成之后，执行与第二峰值电流时段相对应的下一个高速缓冲操作，以便可能减少峰值电流。
[0044]此外，与第一峰值电流时段相对应的高速缓冲操作停止且与第二峰值电流时段相对应的下一个高速缓冲操作被执行之后，与第一峰值电流时段相对应的高速缓冲操作被执行，以便可能防止减少所消耗的峰值电流。
[0045]此外，在与第一峰值电流时段相对应的高速缓冲操