DE10296285B4

DE10296285B4 - System zur Erzeugung und Verteilung von Versorgungsspannungen in Speichersystemen

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Publication number: DE10296285B4
Application number: DE10296285T
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Steven Gongwer; Kevin M. Conley; Chi-Ming Wang; Yongliang Wang; Raul Adrian Cernea
Original assignee: SanDisk Technologies LLC
Current assignee: Innovative Memory Systems Inc Wilmington Us
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2022-02-09
Also published as: AU2002240294A1; DE10262374B4; WO2002075744A3; TWI235379B; DE10296285T5; JP4030876B2; JP2004531801A; GB2390202A; US20020114184A1; WO2002075744A2; US6434044B1; GB2390202B; GB0318964D0

Abstract

Speichersystem, das eine externe Versorgungsspannung von einem Host empfängt, wobei das Speichersystem folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl von Speicherchips, wobei jeder der Speicherchips zumindest eine Mehrzahl von Datenspeicherelementen beinhaltet, wobei zumindest einer der Speicherchips ferner zumindest eine erste Spannungserzeugungsschaltung beinhaltet, die betreibbar ist, um zumindest eine im Speicher erzeugte Versorgungsspannung zu erzeugen; eine Speichersteuerung, die wirksam mit den Speicherchips gekoppelt ist und wirksam gekoppelt ist, um die externe Versorgungsspannung zu empfangen, wenn das Speichersystem wirksam mit dem Host gekoppelt ist, wobei die Speichersteuerung zumindest eine zweite Spannungserzeugungsschaltung beinhaltet, die betreibbar ist, um zumindest eine in der Steuerung erzeugte Versorgungsspannung zu erzeugen; und einen Leistungsbus, der mit jedem der Speicherchips gekoppelt ist, wobei der Leistungsbus die zumindest eine im Speicher erzeugte Versorgungsspannung an die Speicherchips liefert, wobei der Leistungsbus ferner die zumindest eine in der Steuerung erzeugte Versorgungsspannung an die Speicherchips liefert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannungserzeugung und insbesondere auf eine Spannungserzeugung, die innerhalb von Speichersystemen stattfindet.
Speicherkarten werden üblicherweise verwendet, um digitale Daten zur Verwendung bei verschiedenen Produkten (z. B. Elektronikprodukten) zu speichern. Beispiele von Speicherkarten sind Flash-Karten, die Speicherzellen vom Flash-Typ oder EEPROM-Typ verwenden, um die Daten zu speichern. Flash-Karten weisen einen relativ geringen Formfaktor auf und werden bisher verwendet, um digitale Daten für Produkte wie beispielsweise Kameras, in der Hand zu haltende Computer, Set-Top-Boxen, in der Hand zu haltende oder andere kleine Audiowiedergabegeräte/-aufzeichnungsgeräte (z. B. MP3-Vorrichtungen) und medizinische Überwachungsgeräte zu speichern. Ein wichtiger Lieferant von Flash-Karten ist SanDisk Corporation, Sunnyvale, CA, USA.
1 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Speichersystems 100. Das herkömmliche Speichersystem 100 liefert eine nicht-flüchtige Datenspeicherung und stellt beispielsweise eine Speicherkarte (z. B. Flash-Karte) dar. Das herkömmliche Speichersystem 100 ist mit einem Host 102 gekoppelt. Der Host 102 kann beispielsweise ein Personal-Computer oder ein elektronisches Gerät sein. Das Speichersystem 100 umfasst eine Speichersteuerung 104 und Speicherchips 106 und 108. Die Speichersteuerung 104 umfasst einen Spannungsregler 110. Ein Host-Eingabe/Ausgabe-Bus (Host-I/O-Bus) koppelt die Speichersteuerung 104 mit dem Host 102. Der Host 102 liefert außerdem der Speichersteuerung 104 eine Versorgungsspannung V_DD. Der Spannungsregler 110 in der Speichersteuerung 104 empfängt die Versorgungsspannung V_DD und regelt die Versorgungsspannung, um eine geregelte Versorgungsspannung V_DDR. zu erzeugen. Die geregelte Versorgungsspannung V_DDR wird an jeden der Speicherchips 106 und 108 geliefert. Die geregelte Versorgungsspannung V_DD ist ein feststehender Spannungspegel (in der Regel innerhalb eines Toleranzbereichs), der den Speicherchips 106 und 108 geliefert wird. Bei diesem Beispiel erfordern die Speicherchips 106 und 108, dass die Versorgungsspannung, die an die Speicherchips 106 und 108 geliefert wird, einen bestimmten Spannungspegel aufweist. Da das Speichersystem 100 mit diversen unterschiedlichen Hosts gekoppelt ist, kann die Versorgungsspannung V_DD über verschiedene Spannungsbandbreiten variieren, beispielsweise 1,8 Volt, 3,3 Volt oder 5 Volt. Es ist jedoch typisch, dass aktuelle Speicherchips erfordern, dass die Spannung 3,3 Volt betrage. Der Spannungsregler 110 gewährleistet, dass die geregelte Versorgungsspannung V_DDR unabhängig von dem Pegel der Versorgungsspannung V_DD auf einen bestimmten Spannungspegel (z. B. 3,3 Volt) eingestellt ist.
In jedem Fall erfordern die Speicherchips 106 und 108 für ihren Betrieb diverse andere Versorgungsspannungspegel als den bestimmten Spannungspegel (d. h. V_DDR), der von der Speichersteuerung 104 empfangen wird. Somit umfassen die Speicherchips 106 und 108 Ladungspumpenschaltungen 112 bzw. 114. Die Ladungspumpenschaltungen 112 und 114 empfangen die geregelte Versorgungsspannung V_DDR und erzeugen unabhängig und intern zusätzliche Versorgungsspannungspegel zur internen Verwendung durch ihren zugeordneten Speicherchip. Bei einem anderen Beispiel können die Speicherchips arbeiten, nachdem sie unterschiedliche Versorgungsspannungen empfangen haben, wenn die Speichersteuerung keine Spannungsregelung liefert. Dabei ist der Speicherchipentwurf jedoch komplexer, und die optimale Leistungsfähigkeit ist verloren, da Speicherchips den Eingangsversorgungsspannungspegel erfassen und anschließend einen Satz von Betriebsparametern auswählen müssen, die dem erfassten Pegel der Eingangsversorgungsspannung entsprechen.
Ein Problem bei dem herkömmlichen Speichersystem 100 besteht darin, dass jeder der Speicherchips eine Ladungspumpenschaltungsanordnung umfassen muss. Die Ladungspumpenschaltungsanordnung nimmt nicht nur wertvolle Halbleiterformfläche der Speicherchips ein, sondern bewirkt auch eine beträchtliche Rauscherzeugung, wenn die zusätzlichen Versorgungsspannungen erzeugt werden. Die Rauscherzeugung kann die empfindlichen analogen Abschnitte der Speicherchips nachteilig beeinflussen. Dementsprechend verschlechtert das durch die Ladungspumpenschaltungsanordnung gelieferte zusätzliche Rauschen die Betriebsleistungsfähigkeit der Speicherchips.
Spannungserzeugungsschaltungen für Speichersysteme werden z. B. in der US 5 621,685 A , der US 6,079,023 A oder der US 6,009,034 A beschrieben.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, verbesserte Lösungsansätze zum Erzeugen diverser unterschiedlicher Versorgungsspannungspegel zur Verwendung durch Speicherchips, die eine nicht-flüchtige Datenspeicherung liefern, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Speichersystem nach Anspruch 1 gelöst.
Allgemein gesagt bezieht sich die Erfindung auf Techniken zum Erzeugen und Liefern verschiedener Spannungspegel in einem Speichersystem, das mehrere Speicherblöcke (z. B. Speicherchips) aufweist. Die verschiedenen Spannungspegel können durch eine Spannungserzeugungsschaltungsanordnung (z. B. Ladungspumpen- und/oder Reglerschaltungsanordnung) in dem Speichersystem erzeugt werden. Die verschiedenen Spannungspegel können durch einen Leistungsbus an oder zwischen Speicherblöcke geliefert werden.
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen zu betrachten ist, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
Die Erfindung wird durch die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche strukturelle Elemente benennen, ohne weiteres ersichtlich. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Speichersystems;
2 ein Blockdiagramm eines Speichersystems; und
3 ein Blockdiagramm eines Speichersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Erfindung bezieht sich auf Techniken zum Erzeugen und Liefern verschiedener Spannungspegel in einem Speichersystem, das mehrere Speicherblöcke (z. B. Speicherchips) aufweist. Die verschiedenen Spannungspegel können durch eine Spannungserzeugungsschaltungsanordnung (z. B. Ladungspumpen- und/oder Reglerschaltungsanordnung) in dem Speichersystem erzeugt werden. Die verschiedenen Spannungspegel können durch einen Leistungsbus an oder zwischen mehrere Speicherblöcke geliefert werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind Ladungspumpen- und/oder Reglerschaltungen in einem der Speicherblöcke eines Speichersystems vorgesehen (es sei denn, es sind Sicherungen zum Zweck einer Fehlertoleranz vorgesehen), und ein Leistungsbus wird verwendet, um die erzeugten Spannungspegel an andere der Speicherblöcke zu verteilen. Bei diesem Aspekt muss bestenfalls lediglich einer der Speicherblöcke eine Ladungspumpen- und/oder Reglerschaltungsanordnung umfassen. Daher dient die Erfindung dazu, das Ausmaß zu begrenzen, in dem ein durch die Ladungspumpen- und/oder Reglerschaltungsanordnung erzeugtes unerwünschtes Rauschen den Betrieb von empfindlichen analogen Komponenten von Speicherblöcken eines Speichersystems stört.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erzeugt eine Speichersteuerung mehrere Versorgungsspannungspegel, die (z. B. über einen Leistungsbus) an jeden der Speicherblöcke verteilt werden. Bei diesem Aspekt müssen die Speicherblöcke keinerlei Ladungspumpen- oder Reglerschaltungsanordnung umfassen, da die Speichersteuerung alle benötigten Versorgungsspannungen auf zentrale Weise erzeugen und sie an jeden der Speicherblöcke verteilen kann.
Ausführungsbeispiele dieses Aspekts der Erfindung werden nachstehend erläutert. Fachleute werden jedoch ohne weiteres erkennen, dass die hierin in Bezug auf diese Figuren angegebene ausführliche Beschreibung Erläuterungszwecken dient, während sich die Erfindung über diese begrenzten Ausführungsbeispiele hinaus erstreckt.
2 ist ein Blockdiagramm eines Speichersystems 200. Das Speichersystem 200 ist beispielsweise einer Speicherkarte (beispielsweise einer Einsteckkarte), einem Speicherstift oder einem anderen Datenspeicherprodukt zugeordnet. Beispiele einer Speicherkarte umfassen PC-Karte (früher PCMCIA-Vorrichtung), Flash-Karte, Flash-Disk, Multimediakarte und ATA-Karte.
Das Speichersystem 200 arbeitet mit einem Host 202 zusammen. Insbesondere speichert das Speichersystem 200 Daten, die durch den Host 202 verwendet werden. Das Speichersystem 200 und der Host 202 kommunizieren über einen Host-Eingabe/Ausgabe-Bus (Host-I/O-Bus). Der Host 202 liefert dem Speichersystem 200 eine Hostspannung V_H (Versorgungsspannung).
Das Speichersystem 200 umfasst eine Speichersteuerung 204 und Speicherblöcke 206 und 208. Bei diesem Beispiel umfasst das Speichersystem 200 zwei Speicherblöcke. Man sollte jedoch beachten, dass das Speichersystem 200 zwei oder mehr Speicherblöcke umfassen kann. In der Regel werden zusätzliche Speicherblöcke zu dem Speichersystem 200 hinzugefügt, um die Datenspeicherkapazität desselben zu erhöhen.
Die Speichersteuerung 204 umfasst eine Spannungserzeugungsschaltung 210. Die Spannungserzeugungsschaltung 210 empfängt die durch den Host 202 gelieferte Hostspannung (V_H) und erzeugt eine Mehrzahl von Versorgungsspannungen, die an die Speicherblöcke 206 und 208 geliefert werden. Bei diesem Beispiel (und anderen, nachstehenden Ausführungsbeispielen) ist die Mehrzahl von Versorgungsspannungen als Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 dargestellt. Die Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 stellen die Spannungspegel dar, die durch die Speicherblöcke 206 und 208 während ihres Betriebs verwendet werden. Dementsprechend umfassen die Speicherblöcke 206 und 208 nicht ferner eine Ladungspumpen-Regelungsschaltungsanordnung, da diese Speicherblöcke 206 und 208 intern keine anderen Versorgungsspannungen erzeugen als diejenigen Versorgungsspannungen V1, V2 und V3, die von der Speichersteuerung 204 empfangen werden. Demnach erzeugt die Speichersteuerung 204 alle benötigten Versorgungsspannungen für die Speicherblöcke 206 und 208, und somit wird in den Speicherblöcken 206 und 208 keine Ladungspumpen-Regelungsschaltungsanordnung benötigt. Folglich stört kein durch die Ladungspumpenschaltungsanordnung erzeugtes Rauschen den Betrieb (insbesondere den Betrieb von empfindlichen analogen Komponenten) der Speicherblöcke 206 und 208. Ferner muss die teure Formfläche der Halbleiterformen, die den Speicherblöcken 206 und 208 zugeordnet sind, nicht durch eine Ladungspumpen-Reglerschaltungsanordnung eingenommen werden.
Überdies werden die durch die Speichersteuerung 204 erzeugten Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 dem Speicherblock 206 geliefert. Ein Leistungsbus 212 arbeitet, um die Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 zwischen den Speicherblock 206 und den Speicherblock 208 zu liefern. Mit anderen Worten trägt der Leistungsbus 212 die Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 zu dem Speicherblock 208. Ferner, falls das Speichersystem 200 zusätzliche Speicherblöcke umfasst, liefert der Leistungsbus 212 die Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 auch an die anderen, zusätzlichen Speicherblöcke. Der Leistungsbus 212 kann auch als Lieferant der Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 an den Speicherblock 206 angesehen werden.
In der Regel weist die Speichersteuerung 204 Ausgangskontakte (z. B. Anschlussstifte, Anschlussflächen, Anschlüsse usw.) auf, um die Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 auszugeben. Die Speicherblöcke 206 und 208 weisen Eingangskontakte auf, um die Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 zu empfangen. Bei einer Implementierung werden Verbindungselemente (z. B. Drähte, Leiterbahnen usw.) verwendet, um die Ausgangskontakte der Speichersteuerung 204 mit den Eingangskontakten des Speicherblocks 206 sowie mit Verbindungselementen des Leistungsbusses 212 zu koppeln. Bei einem anderen Beispiel werden Verbindungselemente des Leistungsbusses 212 verwendet, um die Ausgangskontakte der Speichersteuerung 204 mit den Eingangskontakten beider Speicherblöcke 206 und 208 zu koppeln.
Der Pegel der Versorgungsspannungen kann mit der Implementierung variieren. Als Beispiel kann die Hostspannung (V_H) 3,3 oder 1,8 Volt betragen, und der Pegel der Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 kann 2,5 Volt, 6,5 Volt und 3,3 Volt betragen. Obwohl das Beispiel des in 2 gezeigten Speichersystems 200 an der Speichersteuerung 204 Versorgungsspannungen V1, V2 und V3 erzeugt, sollte man verstehen, dass die Speichersteuerung 204 eine beliebige Anzahl einer Mehrzahl unterschiedlicher Versorgungsspannungspegel erzeugen kann, die durch einen oder mehrere der Speicherblöcke des Speichersystems 200 benötigt werden.
Jeder der Speicherblöcke 206 und 208 umfasst ein Array aus Datenspeicherelementen, die eine nicht-flüchtige digitale Datenspeicherung liefern. Bei einem Beispiel sind die Datenspeicherelemente elektrisch programmierbar und elektrisch löschbar. Beispielsweise können die Datenspeicherelemente auf Floating-Gate-Bauelementen beruhen. Die Speicherblöcke 206 und 208 sind jeweils separate Halbleiterformen, -chips oder -produkte. Die Speicherblöcke können beispielsweise EEPROM- oder FLASH-Bauelemente sein. Die Speichersteuerung 204 ist ferner oft ein(e) separate(s, r) Halbleiterform, -chip oder -produkt.
3 ist ein Blockdiagramm eines Speichersystems 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Speichersystem 300 ist mit einem Host 302 gekoppelt. Die Schnittstelle zwischen dem Speichersystem 300 und dem Host 302 umfasst eine Hostspannung (V_H) und einen Host-I/O-Bus.
Das Speichersystem 300 umfasst eine Speichersteuerung 304 und Speicherblöcke 306 und 308. Obwohl das Speichersystem 300 lediglich zwei Speicherblöcke umfasst, sollte man verstehen, dass in dem Speichersystem 300 auch weitere Speicherblöcke vorgesehen sein können. Die Speichersteuerung 304 und die Speicherblöcke 306 und 308 kommunizieren über einen I/O-Bus. Ferner erzeugt ein Spannungsregler 310 in der Speichersteuerung 304 eine Versorgungsspannung V1. Die Versorgungsspannung V1, die durch den Spannungsregler 310 erzeugt wird, stellt beispielsweise eine geregelte Version der Hostspannung V_H dar. Die Versorgungsspannung V1 wird an den Speicherblock 306 geliefert.
Der Speicherblock 306 umfasst ferner eine Ladungspumpenschaltungsanordnung 312. Die Ladungspumpenschaltungsanordnung 312 empfängt die Versorgungsspannung V1 von der Speichersteuerung 304 und erzeugt zumindest eine zusätzliche Versorgungsspannung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die Ladungspumpenschaltungsanordnung 312 eine zweite Versorgungsspannung V2 und eine dritte Versorgungsspannung V3 erzeugt. Dementsprechend sollte man beachten, dass die Ladungspumpenschaltungsanordnung 312 mehr als zwei Versorgungsspannungen erzeugen kannte oder eine einzige Versorgungsspannung erzeugen könnte. In der Regel umfasst die Ladungspumpenschaltungsanordnung 312 eine Ladungspumpe und/oder einen Regler.
Das Speichersystem 300 umfasst ferner einen Leistungsbus 314. Der Leistungsbus 314 empfängt die Versorgungsspannung V1 von der Speichersteuerung 304 (oder dem Speicherblock 306) und empfängt ferner die Versorgungsspannungen V2 und V3 von dem Speicherblock 306. Anschließend transportiert der Leistungsbus 314 diese Versorgungsspannungen zu den anderen Speicherblöcken, nämlich dem Speicherblock 308. Insbesondere können der Speicherblock 306 und der Speicherblock 308 jeweils drei Kontakte (z. B. Anschlüsse, Anschlussstifte oder Anschlussflächen) umfassen, um mit den Versorgungsspannungen V1, V2 bzw. V3 gekoppelt zu sein. Der Leistungsbus 314 verbindet diese drei Anschlüsse jedes der Speicherblöcke 306 und 308 jeweils miteinander. Somit kann die Versorgungsspannung V1, die durch die Speichersteuerung 304 erzeugt wird, nicht nur mit dem Speicherblock 306, sondern auch mit dem Speicherblock 308, unter Verwendung des Leistungsbusses 314, gekoppelt werden. Desgleichen können die durch die Ladungspumpenschaltungsanordnung 312 erzeugten Versorgungsspannungen V2 und V3 nicht nur in dem Speicherblock 306 intern verwendet werden, sondern auch durch den Leistungsbus 314 extern an den Speicherblock 308 (und möglicherweise andere Blöcke) geliefert werden. Demnach erfordert das Speichersystem 300 lediglich, dass einer der Speicherblöcke eine Ladungspumpenschaltungsanordnung umfasst, um die zusätzlichen Versorgungsspannungspegel, die durch die verschiedenen Speicherblöcke benötigt werden, zu erzeugen.
Ferner kann die Hostspannung V_H auch an den Speicherblock 306 geliefert werden. Die Ladungspumpenschaltungsanordnung 312 kann dann unter Verwendung der ersten Versorgungsspannung V1 und/oder der Hostspannung V_H die zweite und die dritte Versorgungsspannung V2 bzw. V3 erzeugen. Die Verfügbarkeit der Hostspannung V_H an dem Speicherblock 306 kann die Ladungspumpenschaltungsanordnung 312 befähigen, die zweite und die dritte Versorgungsspannung V2 bzw. V3 effizienter zu erzeugen. Falls die Hostspannung V_H beispielsweise 5,0 Volt beträgt und die erste Versorgungsspannung V1 3,0 Volt beträgt, so wäre ein Erzeugen einer dritten Versorgungsspannung von 6,5 Volt von einem Anfangspunkt von 5,0 Volt im Gegensatz zu einem Anfangspunkt von 3,0 Volt effizienter (d. h. es wäre ein geringes Maß eines Ladungspumpens erforderlich). Die Hostspannung V_H kann über ein Verbindungselement 316 direkt mit dem Speicherblock 306 gekoppelt werden. Das Verbindungselement 316 kann als Draht, Leiterbahn oder andere elektronische Verbindung implementiert sein. Alternativ könnte die Hostspannung V_H durch die Speichersteuerung 310 indirekt an den Speicherblock 306 geliefert werden.
Man sollte ferner beachten, dass ein in dem Speicherblock 308 veranschaulichtes gestricheltes Kästchen eine optionale Ladungspumpenschaltung 318 darstellt. Die optionale Ladungspumpenschaltung 318 kann als sekundäre oder Sicherungs-Ladungspumpenschaltung in dem Speicherblock 308 (oder anderen Speicherblöcken in dem Speichersystem) vorgesehen sein. Bei einer Implementierung kann die optionale Ladungspumpenschaltung 318 verwendet werden, um eine oder mehrere zusätzliche Versorgungsspannungen für den Speicherblock 308 zu erzeugen, die nicht von dem Leistungsbus 314 erhältlich sind. Bei einer anderen Implementierung kann die Ladungspumpenschaltung 318 aktiviert werden, um in dem Fall, in dem die Ladungspumpenschaltungsanordnung 312 funktionsuntüchtig ist, die Versorgungsspannungen V2 und V3 zu erzeugen und somit die Versorgungsspannungen V2 und V3 über den Leistungsbus 314 an den Speicherblock 306 zu liefern. Bei einem Ausführungsbeispiel, das derartige optionale Ladungspumpenschaltungen umfasst, kann die Hostspannung V_H auch über den Leistungsbus 314 oder ein Verbindungselement 320 mit dem Speicherblock 308 gekoppelt sein.
Bei den veranschaulichten Ausführungsbeispielen der Erfindung umfassten die Speichersysteme zwei Speicherblöcke. Man sollte jedoch beachten, dass die Speichersysteme allgemein zwei oder mehr Speicherblöcke umfassen können. In der Regel werden zusätzliche Speicherblöcke zu den Speichersystemen hinzugefügt, um ihre Datenspeicherkapazität zu erhöhen. Diese zusätzlichen Speicherblöcke sind normalerweise so konfiguriert und/oder arbeiten so wie die Speicherblöcke 208, oder 308. Bei allen der oben erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung kann ferner eine optionale Ladungspumpen- und/oder Reglerschaltungsanordnung in einem oder mehreren der Speicherblöcke vorgesehen sein. Eine derartige optionale Ladungspumpen- und/oder Reglerschaltungsanordnung kann als Sicherungs- oder Sekundärfunktion dienen, falls die Hauptladungspumpen- und/oder Reglerschaltungsanordnung funktionsuntüchtig wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die optionale Ladungspumpen- und/oder Reglerschaltungsanordnung arbeiten, um in den Fällen, in denen die durch die Speicherblöcke benötigten zusätzlichen Spannungen nicht an die Speicherblöcke geliefert werden, eine zusätzliche interne Spannungserzeugung zu liefern.
Die Erfindung eignet sich zur Verwendung bei sowohl Einebenenspeichern als auch Mehrebenenspeichern. Die Speicher oder Speicherblöcke sind Datenspeichervorrichtungen, die Datenspeicherelemente umfassen. Die Datenspeicherelemente können auf Halbleiterbauelementen (z. B. Floating-Gate) oder anderen Typen von Bauelementen beruhen. Bei Mehrebenenspeichern speichert jedes Datenspeicherelement zwei oder mehr Datenbits.
Die Erfindung kann sich ferner auf ein elektronisches System beziehen, das ein Speichersystem gemäß der obigen Erläuterung umfasst. Speichersysteme (d. h. Speicherkarten) werden üblicherweise verwendet, um digitale Daten zur Verwendung bei verschiedenen Elektronikprodukten zu speichern. Das Speichersystem ist oft von dem Elektroniksystem entfernbar, so dass die gespeicherten digitalen Daten tragbar sind. Die Speichersysteme gemäß der Erfindung können einen relativ geringen Formfaktor aufweisen und verwendet werden, um digitale Daten für Elektronikprodukte wie beispielsweise Kameras, in der Hand zu haltende oder Notebook-Computer, Netzwerkkarten, Netzwerkgeräte, Set-Top-Boxen, in der Hand zu haltende oder andere kleine Audiowiedergabegeräte/-aufzeichnungsgeräte (z. B. MP3-Geräte) und medizinische Überwachungsvorrichtungen zu speichern.
Die Vorteile der Erfindung sind zahlreich. Verschiedene Ausführungsbeispiele oder Implementierungen können einen oder mehrere der folgenden Vorteile liefern. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Erzeugung und Verteilung von Versorgungsspannungen kosteneffektiver gestaltet sind. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass kein Rauschen von einer Erzeugung unterschiedlicher Spannungspegel die Speicherzugriffsleistungsfähigkeit hemmt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zuverlässige Hochleistungs-Speichersysteme erhalten werden können. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Speichersysteme mit einem geringen Leistungsverbrauch und einer größeren Flexibilität beim Steuerungsentwurf implementiert werden können.

Claims

Speichersystem, das eine externe Versorgungsspannung von einem Host empfängt, wobei das Speichersystem folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl von Speicherchips, wobei jeder der Speicherchips zumindest eine Mehrzahl von Datenspeicherelementen beinhaltet, wobei zumindest einer der Speicherchips ferner zumindest eine erste Spannungserzeugungsschaltung beinhaltet, die betreibbar ist, um zumindest eine im Speicher erzeugte Versorgungsspannung zu erzeugen; eine Speichersteuerung, die wirksam mit den Speicherchips gekoppelt ist und wirksam gekoppelt ist, um die externe Versorgungsspannung zu empfangen, wenn das Speichersystem wirksam mit dem Host gekoppelt ist, wobei die Speichersteuerung zumindest eine zweite Spannungserzeugungsschaltung beinhaltet, die betreibbar ist, um zumindest eine in der Steuerung erzeugte Versorgungsspannung zu erzeugen; und einen Leistungsbus, der mit jedem der Speicherchips gekoppelt ist, wobei der Leistungsbus die zumindest eine im Speicher erzeugte Versorgungsspannung an die Speicherchips liefert, wobei der Leistungsbus ferner die zumindest eine in der Steuerung erzeugte Versorgungsspannung an die Speicherchips liefert.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, wobei das Speichersystem ferner folgendes Merkmal aufweist: einen Eingabe/Ausgabe-Bus (I/O-Bus), der wirksam die Speichersteuerung und jeden der Speicherchips koppelt.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, bei dem, wenn das Speichersystem wirksam mit dem Host verbunden ist, die externe Versorgungsspannung an den zumindest einen der Speicherchips geliefert wird, der zumindest die erste Spannungserzeugungsschaltung beinhaltet.
Speichersystem gemäß Anspruch 3, bei dem die erste Spannungserzeugungsschaltung die externe Versorgungsspannung empfängt, wenn das Speichersystem wirksam mit dem Host verbunden ist, und die externe Spannungsversorgung durch die erste Spannungserzeugungsschaltung verwendet wird, um die zumindest eine im Speicher erzeugte Versorgungsspannung zu erzeugen.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, wobei das Speichersystem ferner ein Verbindungselement aufweist, das die Speichersteuerung mit dem zumindest einen der Speicherchips koppelt, wobei des Verbindungselement die zumindest eine in der Steuerung erzeugte Versorgungsspannung von der Speichersteuerung zu dem zumindest einen der Speicherchips trägt.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, bei dem die erste Spannungserzeugungsschaltung eine Spannungsregelungsschaltung ist und bei dem die zweite Spannungserzeugungsschaltung eine Ladungspumpen- und Regelungsschaltung ist.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, bei dem die anderen Speicherchips als der zumindest eine der Speicherchips keine Spannungserzeugungsschaltungsanordnung, um jegliche Versorgungsspannungen intern zu erzeugen, beinhaltet.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, bei dem die Datenspeicherelemente eine nicht-flüchtige Datenspeicherung liefern.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, wobei das Speichersystem eine Speicherkarte ist.
Speichersystem gemäß Anspruch 9 wobei das Speichersystem in einem Einzelgehäuse vorgesehen ist.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, wobei das Speichersystem ein entfernbares Datenspeicherprodukt ist.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, bei dem der Host eine Rechenvorrichtung ist und wobei das Speichersystem auf entfernbare Weise mit dem Host gekoppelt ist.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, bei dem die erste Spannungserzeugungsschaltung eine Mehrzahl von im Speicher erzeugten Versorgungsspannungen erzeugt, wobei eine der im Speicher erzeugten Versorgungsspannungen die zumindest eine im Speicher erzeugte Versorgungsspannung ist, und bei dem der Leistungsbus die Mehrzahl von im Speicher erzeugten Versorgungsspannungen an die Speicherchips liefert.
Speichersystem gemäß Anspruch 1, bei dem zumindest ein weiterer der Speicherchips ferner zumindest eine Spannungserzeugungsschaltung beinhaltet, die betreibbar ist, um die zumindest eine im Speicher erzeugte Versorgungsspannung zu erzeugen.
Elektronisches System, das folgende Merkmale aufweist: eine Datenerfassungsvorrichtung; und eine Datenspeichervorrichtung, die auf entfernbare Weise mit der Datenerfassungseinheit gekoppelt ist, wobei die Datenspeichervorrichtung durch die Datenerfassungsvorrichtung erfaßte Daten speichert und wobei die Datenspeichervorrichtung ein Speichersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfaßt.
Elektronisches System gemäß Anspruch 15, bei dem die Datenerfassungsvorrichtung entweder eine Kamera, eine Netzwerkkarte oder ein Netzwerkgerät, ein in der Hand zu haltender oder Notebook-Computer, eine Set-Top-Box, ein in der Hand zu haltendes oder anderes kleines Audiowiedergabegerät/-aufzeichnungsgerät oder eine medizinische Überwachungseinrichtung ist.