|
|
|
利用"镜像"技术使闪存单元容量加倍
|
|
Flash Memory Cell Uses "Mirrors" to
Double Its Capacity
|
一种全新的可使存储单元容量加倍的新架构最近问世。这种新技术称为"MirrorBit"，它可以使标准的闪存单元拥有比以前多一倍的存储容量，而性能和数据完整性完全不受影响。
这项技术由AMD公司开发成功，它通过将两个比特的数据放到一个存储单元中来实现容量加倍。简单地说，这项技术可以将电子放到氮化物绝缘层中两个不同的位置上，通常就是氮化层的两端。这样一来，每一个存储单元就相当于对自己进行了镜像，而镜像面就垂直通过这个单元的中心。
每一个比特都可以单独读取或写入。在其设置过程中使用的是全电压，而其他的多比特单元则要把电压分成4个级别，以表示两个比特的数据。这样，它就需要对极限值进行仔细调节以便比较器能够识别这4个级别。由于用于识别的额外开销也需要一定的时间，所以在存取数据方面，多级结构通常都要比MirrorBit技术慢。而基于多比特单元的闪存芯片，在存取时间上自然也要长一些。
在MirrorBit结构中，基本的存储单元是一个MOS管。存储部分位于栅区上面，是一层加入了经过特别调配的氮化物沉积的绝缘层。存储部分上面，是隔离的栅极。由于氮化物存储区是绝缘的，所以它所存储的电荷就不会流动，而具有很好的定位性。在AMD的方法中，存储单元的两端会形成两个充电区，来表示两个比特的数据（左位和右位）。
这个晶体管的操作是对称的，其源区和漏区可以互相转换，这就是形成充电区和读取数据的关键。将源、漏、栅极加上适当的偏置电压，电子就会注入一个充电区，从而完成对它的写入；将源、漏极的偏置电压反转，就可以对第2个充电区进行写入。读取某个数据时，需要改变栅极电压，并将源极和漏极的偏置电压设置为适当值；读取第2个数据时，只需将源极和漏极的偏置电压反转即可。
这种全新的方法把一个晶体管当成两个来用，从而使存储容量翻番。而MirrorBit存储单元的物理尺寸也比多级单元要小，在16个标准单比特闪存单元所占据的位置上，现在可以放入近50个MirrorBit存储单元，几乎使芯片的密度增大了两倍。总之，同多级存储单元相比，MirrorBit单元可以使存储容量增加50%以上。
形成阵列时，MirrorBit单元的物理布局也相对简单，从而使制造更加容易。而它所需的工艺步骤也较少，所以圆片的生产率也能得到提升。再考虑到2～3倍的存储容量，使用MirrorBit单元的NOR型闪存将对基于NAND的高密度字节序列闪存形成强劲的挑战。
删除数据也很简单，通过加上适当的偏置电压，再使用负栅极删除的方法就可达到目的。一般地，负栅极以及普通的正电压方法都可用于删除，与传统单比特闪存上使用的方法很相似。由于左位和右位总是位于同一个区段中，所以进行区段或全芯片删除操作时，一个MirrorBit单元中的两位数据总是被一齐删除。
据AMD公司称，MirrorBit技术将用于该公司全系列的闪存芯片，容量从16Mb到1Gb。这种新的芯片将同现有的AMD Am29LV单比特系列兼容。
AMD同时还展示了第一个使用此技术的64Mb芯片，存取时间为90ns，区段（64kb）删除时间为100ms；其待机状态下漏极电流仅为1
A，可确保20年的保存时间。由于芯片上还加上了页面缓冲，这个64Mb的芯片在页面模式下能达到更高的读取速度，仅为25ns，写入速度可达到6
s/字节。
(齐)
|
|
