整合型非揮發(fā)性存儲器以及電子裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一電子裝置和整合型非揮發(fā)性存儲器，其中整合型非揮發(fā)性存儲器包括有:作為一只讀存儲器的一第一存儲器區(qū)塊；以及作為一隨機存取存儲器的一第二存儲器區(qū)塊，其中所述非揮發(fā)性存儲器是應(yīng)用于一電子裝置。本發(fā)明的有益之處在于，一整合型非揮發(fā)性存儲器取代兩個獨立存儲器，因此能縮小所述芯片的尺寸并且將芯片簡化，并具有較低的功率消耗以及較低的成本。此外，所述存儲器的數(shù)據(jù)保持及耐久度也因為僅使用了非揮發(fā)性存儲器而提高。
【專利說明】
整合型非揮發(fā)性存儲器以及電子裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種整合型非揮發(fā)性存儲器以及一應(yīng)用此存儲器的電子裝置，尤其涉及一包括不同種類存儲器的區(qū)塊的整合型非揮發(fā)性存儲器，以及一應(yīng)用此存儲器的電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電子裝置都包括至少一揮發(fā)性存儲器以及一非揮發(fā)性存儲器以對應(yīng)不同應(yīng)用，其中許多申請案已公開類似架構(gòu)，舉例來說，美國申請案公開號US20110623、美國申請案公開號US20121023以及美國申請案公開號US20140130。
[0003]圖1是一現(xiàn)有的電子裝置的示意圖，如圖1所示，電子裝置100包括一揮發(fā)性存儲器101、一非揮發(fā)性存儲器103以及一控制單元105，其中揮發(fā)性存儲器101，例如一動態(tài)隨機存取存儲器(dynamic random access memory, DRAM)或一靜態(tài)隨機存取存儲器(staticrandom access memory, SRAM)，在有提供其電源時可以維持?jǐn)?shù)據(jù)，而移除電源時數(shù)據(jù)將遺失，相反地，非揮發(fā)性存儲器103，例如一只讀存儲器(read only memory, ROM)或一閃存，在未提供電源時仍能維持?jǐn)?shù)據(jù)。
[0004]由于非揮發(fā)性存儲器103具有較低成本，因此非揮發(fā)性存儲器103被應(yīng)用在主儲存裝置以儲存所述電子裝置的必要數(shù)據(jù)，舉例來說，控制單元105的程序代碼。然而，非揮發(fā)性存儲器103的訪問速度較慢，揮發(fā)性存儲器101的訪問速度較快，因此，揮發(fā)性存儲器101應(yīng)用于短暫存取數(shù)據(jù)此加速整體電子裝置100的存取操作。
[0005]然而，揮發(fā)性存儲器101具有較高的成本，且揮發(fā)性存儲器101，例如DRAM，需要經(jīng)常地更新其中的數(shù)據(jù)，因此會具有較多的功率消耗，進而降低電子裝置100中的電池壽命。
[0006]因此，一需要長電池壽命的電子裝置不適用圖1所示的架構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的之一在于公開一整合型非揮發(fā)性存儲器其包括做為不同型態(tài)的存儲器的多個存儲器區(qū)塊。
[0008]本發(fā)明的一實施例公開一整合型非揮發(fā)性存儲器，其中所述非揮發(fā)性存儲器包括:作為一只讀存儲器的一第一存儲器區(qū)塊；以及作為一隨機存取存儲器的一第二存儲器區(qū)塊。
[0009]本發(fā)明的一實施例公開一電子裝置，其中所述電子裝置包括一整合型非揮發(fā)性存儲器以及一控制單元，所述整合型非揮發(fā)性存儲器包括:作為一只讀存儲器的一第一存儲器區(qū)塊；以及作為一隨機存取存儲器的一第二存儲器區(qū)塊，而所述控制單元控制所述整合型非揮發(fā)性存儲器。
[0010]上述實施例的觀點中，一整合型非揮發(fā)性存儲器被用于取代兩個獨立存儲器(如圖1所示的一非揮發(fā)性存儲器以及一揮發(fā)性存儲器)，因此能縮小所述芯片的尺寸并且將芯片簡化。同樣地，由于沒有必須的揮發(fā)性存儲器，功率消耗會較低，并且由于僅有一單一制造過程，因此其具有較高的產(chǎn)量且整體制造成本也較低。此外，所述存儲器的數(shù)據(jù)保持及耐久度也因為僅使用了非揮發(fā)性存儲器而提高。
【附圖說明】
[0011]圖1包括一揮發(fā)性存儲器及一非揮發(fā)性存儲器的現(xiàn)有的電子裝置的示意圖。
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的整合型非揮發(fā)性存儲器的示意圖。
[0013]圖3和圖4是圖2所示的整合型非揮發(fā)性存儲器的范例。
[0014]圖5是應(yīng)用圖2所示的整合型非揮發(fā)性存儲器的一電子裝置的示意圖。
[0015]圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的整合型非揮發(fā)性存儲器的示意圖。
[0016]圖7是應(yīng)用圖6所示的整合型非揮發(fā)性存儲器的一電子裝置的示意圖。
[0017]圖8和圖9是根據(jù)本發(fā)明其他實施例的整合型非揮發(fā)性存儲器的示意圖。
[0018]圖10是根據(jù)本發(fā)明一實施例的應(yīng)用1T的一電子裝置的不意圖。
[0019]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0020]100、500、400電子裝置
[0021]101揮發(fā)性存儲器
[0022]103非揮發(fā)性存儲器
[0023]105、501控制單元
[0024]M整合型非揮發(fā)性存儲器
[0025]M_1第一存儲器區(qū)塊
[0026]M_2第二存儲器區(qū)塊
[0027]M_1R、M_2R電阻式隨機存取存儲器
[0028]M_1P、M_2P參數(shù)隨機存取存儲器
[0029]MR電阻式隨機存取存儲器
[0030]MP整合型參數(shù)隨機存取存儲器
[0031]M_ll第一區(qū)域
[0032]M_12第二區(qū)域
[0033]701系統(tǒng)
[0034]D、D_m2數(shù)據(jù)
[0035]703存儲器控制器
【具體實施方式】
[0036]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的整合型非揮發(fā)性存儲器的示意圖，如圖2所示，整合型非揮發(fā)性存儲器M包括一第一存儲器區(qū)塊11_1以及一第二存儲器區(qū)塊1_2，其分別做為不同型態(tài)的存儲器，詳細(xì)來說，第一存儲器區(qū)塊M_1作為一只讀存儲器(R0M)，而第二存儲器區(qū)塊M_2作為一隨機存取存儲器(RAM)。
[0037]需注意的是，第一存儲器區(qū)塊M_1以及第二存儲器區(qū)塊M_2都建立在一單一存儲器內(nèi)(即相同存儲器)而非兩個獨立存儲器，因此，第一存儲器區(qū)塊M_1以及第二存儲器區(qū)塊1_2是在一制造過程中同時制造，而非在不同的制造過程中分開制造。據(jù)此，整合型非揮發(fā)性存儲器M的制造會比多個存儲器的制造來個更加簡化。
[0038]第一存儲器區(qū)塊11以及第二存儲器區(qū)塊M_2的特征(如:耐久度、數(shù)據(jù)保持)會根據(jù)制造因素而變化，舉例來說，裝置的摻雜密度、厚度或大小，通過此些方面，第一存儲器區(qū)塊M_1以及第二存儲器區(qū)塊M_2的特征可以調(diào)整至所需的數(shù)值，然而，需注意的是，改變第一存儲器區(qū)塊M_1以及第二存儲器區(qū)塊M_2的特征的方法并不限制上述這些方法。
[0039]在一實施例中，第二存儲器區(qū)塊M_2的存儲器耐久度(例如:最大存取次數(shù))高于第一存儲器區(qū)塊M_1，舉例來說，第一存儲器區(qū)塊1_1可存取106次，而第二存儲器區(qū)塊可存取高于1012?1015次，同樣地，在一實施例中，第二存儲器區(qū)塊M_2的數(shù)據(jù)保持(如數(shù)據(jù)可維持的時間)低于第一存儲器區(qū)塊M_l，舉例來說，第一存儲器區(qū)塊M_1能維持?jǐn)?shù)據(jù)長達(dá)10年而第二存儲器區(qū)塊M_2維持?jǐn)?shù)據(jù)達(dá)I秒或I分鐘，然而第一存儲器區(qū)塊1_1以及第二存儲器區(qū)塊M_2的其他特征都可以調(diào)整以符合不同需求。
[0040]整合型非揮發(fā)性存儲器M可為任何形式的非揮發(fā)性存儲器，舉例來說，如圖3所示，整合型非揮發(fā)性存儲器為一整合型電阻隨機存取存儲器(resistive random accessmemory, RRAM)MR，因此所述第一存儲器區(qū)塊以及所述第二存儲器區(qū)塊可為電阻式隨機存取存儲器M_1R與電阻式隨機存取存儲器M_2R。舉另一例子，如圖4所示，所述整合型非揮發(fā)性存儲器唯一整合型參數(shù)隨機存取存儲器(parameter random access memory, PRAM)MP，因此所述第一存儲器區(qū)塊以及所述第二存儲器區(qū)塊可為參數(shù)隨機存取存儲器M_1P與參數(shù)隨機存取存儲器12卩。在其他例子中，整合型非揮發(fā)性存儲器M也可為相變隨機存取存儲器(phase change random access memory, PCRAM)、磁阻式隨機存取存儲器(magnetoresistive random access memory, MRAM)、鐵電隨機存取存儲器(ferroelectricrandom access memory, FRAM)、導(dǎo)電橋接隨機存取存儲器(conductive-bridging randomaccess memory, CBRAM)、以及可變電阻式存儲器(Resistive Random-Access Memory) ο
[0041]圖5是應(yīng)用圖2所示的整合型非揮發(fā)性存儲器的一電子裝置的示意圖，如圖5所示，電子裝置500包括一控制單元501以及圖2所示的整合型非揮發(fā)性存儲器M，其中控制單元501控制整合型非揮發(fā)性存儲器M，也就是說，控制單元501可存取整合型非揮發(fā)性存儲器M，在一實施例中，控制單元501控制所述電子裝置的操作，而整合型非揮發(fā)性存儲器M在所述電子裝置中，但并非一限制。在此實施例中，第一存儲器區(qū)塊M_1作為一只讀存儲器，因此其儲存控制單元501所需要的程序代碼，也就是說，第一存儲器區(qū)塊M_1作為控制單元501的編碼存儲器，需注意，圖5的實施例中的所述控制單元在其他應(yīng)用中可能有不同的名稱，舉例來說，一微單元、一微處理器或一處理器。同樣地，電子裝置500可還包括其他裝置，如一實時時鐘，但并非限制。另外，需注意所述整合型非揮發(fā)性存儲器可包括多于兩個存儲器區(qū)塊，例如第二存儲器區(qū)塊1_2可做為一隨機存取存儲器。
[0042]圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的整合型非揮發(fā)性存儲器的示意圖，在此實施例中，所述第一存儲器區(qū)塊還包括第一存儲器區(qū)塊的一第一區(qū)域M_ll以及一第二區(qū)域11_12，其中第一存儲器區(qū)塊的第一區(qū)域M_ll以及第二區(qū)域M_12具有不同的功能，后續(xù)將另外描述。
[0043]圖7是應(yīng)用圖6所示的整合型非揮發(fā)性存儲器的一電子裝置的示意圖，如圖7所示，若包括圖5所示的控制單元501的系統(tǒng)701以及整合型非揮發(fā)性存儲器M都啟動，系統(tǒng)701在第二存儲器區(qū)塊M_2之間存取數(shù)據(jù)D，且系統(tǒng)701可自第一存儲器區(qū)塊的第二區(qū)域M_12讀取控制單元的程序代碼Code，同樣地，若系統(tǒng)701為關(guān)閉，第二存儲器區(qū)塊M_2將存于其中的數(shù)據(jù)D_m2送至第一存儲器區(qū)塊的第一區(qū)域M_ll以做備份，如此一來，第一存儲器區(qū)塊的第一區(qū)域1_11以及第二區(qū)域M_12并不限制于儲存控制單元的程序代碼，且作為一隨機存取存儲器的第二存儲器區(qū)塊M_2在系統(tǒng)完全關(guān)閉之前可被妥善保護。存儲器控制器703是用于控制第一存儲器區(qū)塊的第一區(qū)域M_ll、第二區(qū)域11_12以及第二存儲器區(qū)塊M_2的操作。
[0044]在一實施例中，可另提供一功率儲存單元于存儲器控制器703所在的集成電路內(nèi)，所述功率儲存單元可提供功率至存儲器控制器703以及非揮發(fā)性存儲器M，使得即使主電源突然關(guān)閉，數(shù)據(jù)也能備份至第一存儲器區(qū)塊的第一區(qū)域M_ll。
[0045]圖8和圖9是根據(jù)本發(fā)明其他實施例的整合型非揮發(fā)性存儲器的示意圖，在此些實施例中，至少第一存儲器區(qū)塊的第一區(qū)域M_ll、第二區(qū)域M_12以及第二存儲器區(qū)塊M_2的尺寸或百分比是可編譯的，詳細(xì)來說，第一存儲器區(qū)塊的第一區(qū)域111、第二區(qū)域112以及第二存儲器區(qū)塊M_2至少其中的一的尺寸或比例是由一程序所決定，在一范例中，所述程序是儲存在第二存儲器區(qū)塊M_2。
[0046]在圖8及圖9所示的范例，第一存儲器區(qū)塊的第一區(qū)域111的尺寸與第二存儲器區(qū)塊M_2相同，然而，圖8中所示范例中，第一存儲器區(qū)塊的第一區(qū)域111與第二存儲器區(qū)塊M_2的尺寸和圖9所示范例不同，根據(jù)這些范例，可編譯整合型非揮發(fā)性存儲器M的不同
FtFt也/又。
[0047]圖2到圖8所示的結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于任何形式的電子裝置，在一實施例中，圖2到圖8所示的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用在很少存取整合型非揮發(fā)性存儲器M中第二存儲器區(qū)塊M_2的電子裝置上，如上所述，非揮發(fā)性存儲器的訪問速度低于揮發(fā)性存儲器，盡管如此，由于較少存取第二存儲器區(qū)塊M_2，因此類似的電子裝置的第二存儲器區(qū)塊M_2其訪問速度足以應(yīng)付各種情況。
[0048]在一實施例中，圖2到圖8所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)用在一使用物聯(lián)網(wǎng)(internet ofthings, 1T)的電子結(jié)構(gòu)上，其中所述物聯(lián)網(wǎng)是在存在的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中，各種特殊可識別嵌入式計算裝置的集合，基本上，物聯(lián)網(wǎng)可提供裝置、系統(tǒng)以及服務(wù)間的先進連結(jié)，其超出了機器對機器(machine to machine, M2M)的通信范疇。在物聯(lián)網(wǎng)中，物體可為各種多樣化的裝置，如心臟監(jiān)測移植、家畜身上的生物芯片轉(zhuǎn)發(fā)器、沿海水域的電子蛤、具有內(nèi)建傳感器的汽車或可協(xié)助消防員搜索及搶救的現(xiàn)場作業(yè)裝置。
[0049]圖10是根據(jù)本發(fā)明一實施例的應(yīng)用1T的一電子裝置的示意圖，如圖10所示，電子裝置400為一智能型手表，除現(xiàn)有的手表的功能外，其可提供更多的功能，舉例來說，智能型手表400可測量用戶的血壓及心跳率并傳送至一服務(wù)器，由此，一護理人員可遠(yuǎn)程監(jiān)測用戶健康狀況，又或者，即使用戶外出，也能通過所述智能型手表控制住家空調(diào)。類似電子裝置的存儲器的存取次數(shù)遠(yuǎn)少于其他電子裝置如智能型手機，因此可應(yīng)用本發(fā)明圖2到圖8所示的結(jié)構(gòu)。然而，圖10僅為一范例，并不代表圖2到圖8所示的結(jié)構(gòu)僅能應(yīng)用在此類的電子裝置上，舉例來說，圖2到圖8所示的結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于使用物聯(lián)網(wǎng)的一電視。
[0050]在上述實施例的觀點中，應(yīng)用一整合型非揮發(fā)性存儲器以取代兩個獨立存儲器(圖1所示的一非揮發(fā)性存儲器及一揮發(fā)性存儲器)，因此，芯片大小能被縮減并簡化，同樣地，由于沒有必需的揮發(fā)性存儲器，功率消耗也較低，另外，由于僅需要單一制造過程，因此產(chǎn)量較佳且整體制造成本較低。此外，由于僅使用非揮發(fā)性存儲器，所述存儲器的數(shù)據(jù)保持及耐久度也隨的上升。
[0051]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，包括: 一第一存儲器區(qū)塊，其中所述第一存儲器區(qū)塊作為一只讀存儲器；以及 一第二存儲器區(qū)塊，其中所述第二存儲器區(qū)塊作為一隨機存取存儲器。2.如權(quán)利要求1所述的整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，所述第二存儲器區(qū)塊的存儲器耐久度高于所述第一存儲器區(qū)塊的存儲器耐久度。3.如權(quán)利要求1所述的整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，所述第二存儲器區(qū)塊的數(shù)據(jù)保持時間低于所述第一存儲器區(qū)塊的數(shù)據(jù)保持時間。4.如權(quán)利要求1所述的整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一參數(shù)隨機存取存儲器。5.如權(quán)利要求1所述的整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一相變隨機存取存儲器。6.如權(quán)利要求1所述的整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一磁阻式隨機存取存儲器。7.如權(quán)利要求1所述的整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一鐵電隨機存取存儲器。8.如權(quán)利要求1所述的整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一導(dǎo)電橋接隨機存取存儲器。9.如權(quán)利要求1所述的整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一電阻式隨機存取存儲器。10.如權(quán)利要求1所述的整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，所述第一存儲器區(qū)塊還包括: 所述第一存儲器區(qū)塊的一第一區(qū)域；以及 所述第一存儲器區(qū)塊的一第二區(qū)域。11.如權(quán)利要求10所述的整合型非揮發(fā)性存儲器，其特征在于，所述第一存儲器區(qū)塊、所述第一存儲器區(qū)塊的所述第二區(qū)域以及所述第二存儲器區(qū)塊在所述整合型非揮發(fā)性存儲器中的密度百分比為可編譯。12.—電子裝置，其特征在于，包括: 一整合型非揮發(fā)性存儲器，包括: 一第一存儲器區(qū)塊，其中所述第一存儲器區(qū)塊作為一只讀存儲器；以及 一第二存儲器區(qū)塊，其中所述第二存儲器區(qū)塊作為一隨機存取存儲器；以及 一控制單元，其中所述控制單元用于控制所述整合型非揮發(fā)性存儲器。13.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述第二存儲器區(qū)塊的存儲器耐久度高于所述第一存儲器區(qū)塊的存儲器耐久度。14.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述第二存儲器區(qū)塊的數(shù)據(jù)保持時間低于所述第一存儲器區(qū)塊的數(shù)據(jù)保持時間。15.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述第一存儲器區(qū)塊作為所述控制單元的一編碼存儲器。16.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述電子裝置為應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的一電子裝置。17.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一參數(shù)隨機存取存儲器。18.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一相變隨機存取存儲器。19.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一磁阻式隨機存取存儲器。20.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一鐵電隨機存取存儲器。21.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一導(dǎo)電橋接隨機存取存儲器。22.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述整合型非揮發(fā)性存儲器為一電阻式隨機存取存儲器。23.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，所述第一存儲器區(qū)塊還包括: 所述第一存儲器區(qū)塊的一第一區(qū)域；以及 所述第一存儲器區(qū)塊的一第二區(qū)域。24.如權(quán)利要求23所述的電子裝置，其特征在于，所述第一存儲器區(qū)塊、所述第一存儲器區(qū)塊的所述第二區(qū)域以及所述第二存儲器區(qū)塊在所述整合型非揮發(fā)性存儲器中的密度百分比為可編譯。25.如權(quán)利要求23所述的電子裝置，其特征在于，所述第一存儲器區(qū)塊的所述第二區(qū)域是用于儲存所述控制單元的程序代碼； 其中當(dāng)所述控制單元啟用時，且所述第一存儲器區(qū)塊的所述第一區(qū)域未儲存所述控制單元的程序代碼時，所述控制單元自所述第一存儲器區(qū)塊的所述第二區(qū)域存取所述程序代碼； 其中當(dāng)所述控制單元關(guān)閉時，將儲存在所述第二存儲器區(qū)塊的數(shù)據(jù)備份至所述第一存儲器區(qū)塊的所述第一區(qū)域。
【文檔編號】G11C11/00GK106057230SQ201510788183
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年11月17日
【發(fā)明人】莊達(dá)人, 郭啟祥
【申請人】南亞科技股份有限公司